Phần III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
III.3 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CHIẾT RÚT CARRAGEENAN
Xử lý tầy màu, mùi
bằng phương pháp ngâm, phơi Ngâm nước trương nở ( 5 giờ)
Xử lý NaOH
+Tỷ lệ rong/nước= 1/40 +Thời gian ngâm= 2 giờ
+Số lần ngâm 3 lần
+ [NaOH] = 5%
+ ở to thường +Thời gian 30phút +Tỷ lệ rong/ H2O ngâm
THUYẾT MINH QUI TRÌNH 1.Rong nguyên liệu (Kappaphycus Alvarezii).
Là loại rong được phơi khô sơ bộ còn muối mua tại Cam Phúc Bắc- Cam Ranh, thu mua vào đầu tháng 10-2005. Rong chưa được tẩy màu, mùi triệt để nên rong có màu nâu xẫm, còn mùi tanh .
2.Xử lý tẩy màu, khử mùi, loại muối bằng phương pháp ngâm nước ngọt và phơi nắng.
Rong sau khi phơi khô sơ bộ còn muối được vận chuyển về, sau đó tiến hành rửa qua nước ngọt nhiều lần để loại sạch muối rồi đem ngâm nước ngọt với tỷ lệ rong/nước ngâm là 1/40, thời gian ngâm là 120 phút, sau đó vớt ra rồi tiến hành phơi nắng đến khi đạt độ ẩm 30-35% thì lại đem ngâm phơi số lần ngâm phơi là 3 lần. Sau
3 lần ngâm phơi màu sắc của rong sẽ sáng dần và mùi tanh còn rất ít rồi tiến hành phơi khô đến khi độ ẩm còn 18-22% đem bảo quản sử dụng dần.
3.Ngâm nước trương nở.
Rong khô trước khi xử lý NaOH ta phải ngâm rong trong nước để rong hút nước trương nở, như vậy sẽ tránh được hiện tượng khi xử lý NaOH lượng NaOH ngâm sâu vào trong thân cây rong, gây khó khăn trong công đoạn rửa sạch NaOH. Nếu lượng NaOH ngấm vào nhiều thì phải dùng một lượng nhiều axit để trung hoà khi đó axit sẽ phá vỡ cấu trúc tế bào cây rong rất nhanh, điều này sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm carrageenan sau này. Mặt khác sẽ làm tiêu tốn một lượng NaOH và axit từ đó làm tăng chi phí của quá trình sản xuất, ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế. Do vậy ta phải ngâm rong trước khi xử lý với thời gian ngâm đến khi rong hút nước trương nở tối đa.
Thời gian ngâm khoảng 3- 5 giờ.
4.Xử lý NaOH
Rong sau khi ngâm nước trương nở ta đem ngâm trong dung dịch NaOH 5%, thời gian 30 phút, lượng dung dịch ngâm gấp 20 lần lượng rong khô.
Sau đó vớt rong ra rửa sạch kiềm. Dung dịch kiềm có thể được tận dụng, bổ sung thêm NaOH để dùng tiếp lần sau.
Mục đích của công đoạn xử lý NaOH nhằm làm mềm và bào mòn màng cellulose của cây rong tạo điều kiện cho quá trình nấu chiết nhanh và giảm bớt lượng tạp chất của phần cellulose. Đồng thời công đoạn này còn khử bớt một lượng đáng kể gốc sunfat (SO4
2-) từ đó làm tăng sức đông của sản phẩm. Bên cạnh đó NaOH cũng có tác dụng tăng cường oxy hoá và hoà tan chất màu của cây rong góp phần cải thiện đáng kể màu sắc của sản phẩm sau này.
5.Rửa.
Rong sau khi xử lý NaOH được đem rửa nhiều lần bằng nước thường để làm giảm bớt lượng kiềm còn trên thân rong, từ đó góp phần làm giảm lượng axit trung hoà ở công đoạn sau.
6.Trung hoà bằng axit HCl.
Do lượng NaOH ngấm vào rong nhiều mà công đoạn rửa ở trên không rửa triệt để nên ta phải dùng axit để trung hoà nhằm loại hết lượng NaOH còn trên cây rong
tránh ảnh hưởng đến công đoạn nấu chiết về sau. Đồng thời rút ngắn được thời gian xử lý.
Do môi trường axit phá vỡ tế bào cây rong rất nhanh nên ta chỉ sử dụng axit có nồng độ thấp ( 0,5%) để trung hoà. Tiến hành trung hoà từ từ, thời gian ngắn khoảng 3- 5 phút.
7.Rửa.
Tiến hành tương tự như công đoạn rửa NaOH. Công đoạn này nhằm rửa sạch lượng axit còn dư bám trên cây rong để tránh ảnh hưởng đến môi trường nấu chiết
8.Nấu chiết carrageenan lần 1.
Rong sau khi xử lý xong được tiến hành nấu chiết carrageenan, lượng nước nấu lần 1 gấp 25 lần so với lượng rong khô. Tiến hành nấu ở 90-100oC trong môi trường trung tính, nếu trong quá trình nấu mà môi trường có sự thay đổi PH thì phải tiến hành điều chỉnh kịp thời tránh nấu trong môi trường kiềm hoặc axit.
Thời gian nấu đến khi rong tan hết là được. Thời gian nấu phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : loại rong, môi trường nấu, lượng nước nấu, nhiệt độ và thiết bị nấu.
Thường thời gian nấu là 60-75 phút, khuấy đảo đều cho rong nát nhuyễn. Không nên nấu ở nhiệt độ cao sẽ dễ cắt mạch carrageenan mặc dù thời gian nấu ngắn, nhưng cũng không nên nấu ở nhiệt độ thấp dẫn đến kéo dài thời gian nấu, đồng thời cấu trúc tế bào cây rong cũng không được phá vỡ triệt để ảnh hưởng đến hiệu suất và chất lượng của carrageenan.
9.Lọc nóng
Sau khi nấu xong để nhiệt độ của dung dịch nấu hạ xuống còn 75oC thì ta tiến hành lọc, ở nhiệt độ này độ nhớt của dịch lọc thấp nên quá trình lọc dễ dàng hơn. Tiến hành lọc qua 3 lớp vải lọc và để lọc ở trạng thái tự nhiên.
10.Nấu chiết carrageenan lần 2.
Mục đích của công đoạn này là chiết rút tận thu lượng carrageenan còn lại trong bã lọc.
Tiến hành nấu chiết tương tự như lần 1 nhưng với lượng nước gấp 10 lần lượng rong khô, thời gian nấu chiết khoảng 30 phút. Sau đó tiến hành lọc tương tự như trên,
phần bã rong được loại bỏ hoặc tận dụng trong mục đích khác. Phần dịch lọc thu được phối trộn với dịch lọc lần 1.
11. Tạo gel đông
Dịch lọc thu được đem đun nóng rồi thêm vào một lượng KCl khoảng 0,3-0,5 % dịch lọc. Sau đó đổ vào các khay và để nguội tự nhiên ở nhiệt độ phòng, khi đó thạch sẽ đông lại.
12.Cắt sợi, thỏi
Thạch trong các khay sau khi đông đem đi cắt sợi và thỏi nhỏ (bề rộng khoảng 1-1,5 cm). Mục đích của công đoạn này là để tạo cho quá trình làm đông tách nước được dễ dàng hơn.
13.Đông lạnh
Sau khi cắt sợi ta tiến hành để đông trong tủ đông của phòng thí nghiệm. Tiến hành cấp đông chậm trong thời gian 24 giờ. Mục đích của công đoạn này là để nước có trong thạch kết tinh đóng băng , từ đó dễ dàng tách nước ra khi tan băng.
14.Tan băng
Sau khi cấp đông, lấy ra và đem đi tan băng để loại nước thu được carrageenan.
15.Làm khô
Sau khi tan băng ta thu được carrageenan và tiến hành làm khô bằng phương pháp phơi nắng. Phơi khô đến khi carrageenan còn độ ẩm khoảng 15-18% .
16.Bao gói
Đem carrageenan khô bao gói kín trong túi PE ta thu được sản phẩm carrageenan dạng sợi. Nếu đem sợi carrageenan đi xay, nghiền ta thu được carrageenan dạng bột.
III.4. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA