Chương 4: NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN XUẤT CARRAGEENAN
4.2.1.2.1.Phương pháp chiết tách phân đoạn
Phương pháp chiết phân đoạn bằng KCl được sử dụng để tách κ-carrageenan ra khỏi các dạng carrageenan khác. Phương pháp này ducawj trên cơ sở tính chất duy nhất của κ-carrageenan là các xoắn tụ hợp lại với nhau khi có mặt của ion K+ hình thành cấu trúc gel. Cả ι- và λ- đều không có cơ chế hình thành gel này. Dựa vào sự khác biệt đó mà có thể chiết phân đoạn bằng KCl để tách κ-carrageenan và λ-carrageenan. Khi thêm ion K+ vào dung dịch carrageenan đủ loãng cho phép tách κ-carrageenan trong pha gel, phần còn lại trong dung dịch chứa λ-carrageenan. Kỹ thuật này cũng được sử dụng để phân biệt các hỗn hợp κ/ι-carrageenan ở dạng lại hóa.
Phương pháp chiết rút là một phương pháp chiết phân đoạn bằng việc thay đổi nồng độ KCl để tách λ-carrageenan. Để tiến hành chiết rút, cho phần chiết carrageenan thô dạng bột khô vào dung dịch KCl rồi khuấy mạnh. Như vậy, κ-carrageenan sẽ được giữ lại trong các hạt gel, còn phân đoạn λ-carrageenan sẽ được chiết rút vào dung dịch.
Sử dụng cả hai phương pháp này với nồng độ muối KCl khác nhau sẽ thu đucợ kết tưa một dãy các phân đoạn carrageenan.
Thí nghiệm chiết , tách và làm sạch carrageeenan
Thí nghiệm 1: cân 10g rong hồng vân khô, rửa sạch khỏi cát bụi , ngậm trong nước ấm 40-50 oC để qua đem với tỉ lệ 1/50( theo trọng lượng rong khô và nước). Đun hỗn hợp ở 90oC trong 2h vừa đun vauwf khuấy. Lọc thu dịch chiết, đem cô đặc , để nguội. Dịch chiết thu được chia làm hai phần:
− Phần 1: dùng etanol thực phẩm 96oC để thu được kết tủa polysaccharide với tier lệ dịch chiết /etanol=1/1. Sản phẩm thu được ở dạng hạt gel phân bố trong toàn dung dịch , không tách được nước một cách triệt để. Khó thu được sản phẩm.
− Phần 2: dùng isopropanol đẻ thu được kết tủa polysaccharide với tỉ lệ : dịch chiết/ dung môi = 1/1. Sản phẩm thu được ở dạng sợi , do đó có thể tách hoàn toàn nước ra khỏi sản phẩm . Sản phẩm khô thu được có trọng lượng 2,65g và được bảo quản trong túi nilon kín.
Kết tủa thí nghiệm cho thấy chỉ số isopropanol cho kết thủa polysaccharide một cách hoàn toàn và hoàn toàn tách được nước ra khỏi sản phẩm, còn etanol cho dạng gel
không tách nước hoàn toàn khó thu được sản phẩm. Do đó không thể dung etanol để tách kết tủa mà chỉ có thể dùng isopropanol, nhưng dung môi này quá đắt và không an toàn cho sản phẩm.
Thí nghiệm 2: cân 5g rong khô, rửa sạch, ngâm trong môi trường ấm như thí nghiệm 1. Chỉnh pH đến 9 , sau đó đun nhẹ (80=90o C). cho tới khi rong tan hoàn toàn. Từ dịch chiết thu đucợ lấy bâ phần (50ml/phần):
− Phần 1: pH hạ xuống 7 , kết tủa bằng cồn , thu được sản phẩm ở dạng gel.
− Phần 2: cho thêm cồn để kết tủa polysaccharide. Sản phảm thu được ỏ tình trạng gel, tách được nước nhưng không hoàn toàn , nhưng tốt hơn sống với trường hợp đầu. Sản phẩm khô thu được là 0,665g.
− Phần 3 : hạ pH xuống 5 bằng dung dịch HCL 0,1N. Thêm cồn để kết tủa polysaccharide. Kết tủa thu được ở dạng mạng lưới sợi, nhưng khi hòa tan lại rât khó khăn( không tan được hoàn toàn).
Qua kết quả thu được cho thấy rằng: việc diều chỉnh pH và dùng cồn để tách lấy sản phẩm không có hiệu quả.
Thí nghiệm 3: cân 2 mẫu , mỗi mẫu 10g để so sánh , rửa sạch nguyên liệu khỏi cát, bụi, rồi ngâm trong môi trường nước ấm 40-50oC , tong một ngày đêm, sau đó đun nhẹ cho tới khi rong tan hoàn toàn. Lọc lấy dịch chiết đỗ ra đĩa để nguội rồi cho vào đông lạnh (4 -> 8oC). Sau khi quá trình tạo gel ổn định thì chuyển sang ngăn đá (-4oC đến -2oC). Sau 24h cho ra ngoài xả đá, tách lấy sản phẩm . Sản phẩm sau khi xả đá cho 1 ít cồn vào để rửa đuổi nucows còn lại, sản phẩm thu được sấy ở 50-70oC.
Kết quả thí nghiệm cho các mẫu sản phẩm như sau:
− Mẫu 1: tỉ lệ nước /nguyên liệu = 500.10, dịch thu đucợ là 400ml, sản phẩm khô là 6,3g. Hiệu suất thu hồi sản phẩm là 63%.
− Mẫu 2: tỉ lệ nước /nguyên liệu = 500.10, dịch thu được là 500ml, sản phẩm khô là 6,55g. Hiệu suất thu hồi sản phẩm là 65,5%.
Qua kết quả thu được cho thấy rằng , việc thu sản phẩm có hiệu suất khác nhau là do chất lượng nguyên liệu khác nhau.
Thí nghiệm 4: cân 5g khô không sử lí pH, chiết như trên thu được 200ml dịch chiết. Chia làm 2 phần :
− 100ml dịch chiết phần đàu được kết tủa bằng cồn có KCL 0,1N. Sẩn phẩm thu được ở dạng sợi , tách nước hoàn toàn , sản phẩm khô là 1,505g. Hiệu suất thu hồi sản phẩm là 60%.
− 100ml dịch chiết phần còn lại được để đông lạnh cà tách sản phẩm như phương pháp sản xuất argar-argar. Sản phẩm khô thu được là 1,422g. Hiệu suất thu hồi sản phẩm 57%.
Kết luận : từ các thí nghiệm trên có thể rút ra kết luận sau: phương pháp tách carragenan bằng cồn có KCL thâm gia cho phép thu hồi sản phẩm với hiệu suất cao hơn sống với phương pháp đông lạnh có thể có khả năng thất thoát sản phẩm khâu xả đá.