Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.
HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT LỰA CHỌN DUNG MÔI TRÍCH LY
VÀ PHÂN TÍCH KHẢ NĂNG KHÁNG OXI HÓA
CỦA DỊCH TRÍCH LIPID TỪ RONG NÂU BẰNG
PHƯƠNG PHÁP SOXHLET Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Giảng viên hướng dẫn :ThS. Trần Thị Ngọc Mai
Sinh viên thực hiện :Lê Mạnh Tường
MSSV: 0951100097 Lớp: 09DTP03
TP. Hồ Chí Minh, năm 2013
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường ii
Kết quả nghiên cứu cho thấy loại dung môi thích hợp cho quá trình trích ly lipid từ
rong nâu đạt tỷ lệ thu hồi cao là dung môi n-hexan trong thời gian 4 giờ với kích thước
nguyên liệu là 0,25mm. Sau khi trích ly với các điều kiện thích hợp, ta đi phân tích thì thấy
khả năng kháng oxy hóa của rong mơ là 17,03%, tuy nhiên so với các nghiên cứu khác thì khả
năng kháng oxy hóa của loại rong này vẫn thấp hơn. Đối với kết quả phân tích thành phần
acid béo thì hàm lượng các acid béo no cao hơn hàm lượng các acid béo không no,tuy nhiên tỷ
lệ các acid béo thiết yếu (Omega 3,6,9) thì chiếm tỷ lệ tương đối cao. Có nhiều yếu tố có thể
gây ảnh hưởng đến kết quả (nguyên liệu, quy trình, nhiệt độ, ánh sáng, oxy, phương pháp bảo
quản,… ), do có nhiều hạn chế trong quá trình thực hiện nên còn nhiều thiếu sót, để hoàn thiện
đề tài kiến nghị cần có thêm các nghiên cứu khác. Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường iv
MỤC LỤC
Đề mục Trang
Trang bìa i
Phiếu giao khóa luận/ đồ án tốt nghiệp
Lời cảm ơn ii
Tóm tắt đồ án iii
Mục lục iv
Danh mục bảng v
Danh mục hình vẽ vi
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 01
1.1. Tổng quan về rong nâu 01
1.1.1. Phân loại thực vật 01
1.1.2. Phân bố 01
1.1.3. Đặc điểm thực vật 02
2.2.1. Phương pháp 27
2.2.2. Dụng cụ và hóa chất 27
2.3. Bố trí thí nghiệm 27
2.3.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát lựa chọn dung môi trích ly 27
2.3.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát sự ảnh hưởng của kích thước nguyên
liệu đến tỷ lệ thu hồi dịch trích lipid 28
2.3.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian trích ly
đến tỷ lệ thu hồi dịch trích lipid 29
2.3.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát thí nghiệm 1 đối với rong chưng sấy 30
2.3.5. Thí nghiệm 5: Khảo sát thí nghiệm 2 đối với rong chưng sấy 31
2.3.6. Thí nghiệm 6: Khảo sát thí nghiệm 3 đối với rong chưng sấy 31
2.3.7. Thí nghiệm 7: Phân tích khả năng kháng oxi hóa của dịch trích
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường vi
lipid 31
2.3.8. Thí nghiệm 8: Xác định thành phần acid béo có trong dịch trích 31
2.4. Quy trình nghiên cứu 33
2.4.1. Quy trình 33
2.4.2. Thuyết minh quy trình 33
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 35
3.1. Kết quả khảo sát lựa chọn dung môi trích ly để đạt tỷ lệ thu hồi lipid
cao nhất 35
3.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến tỷ lệ
thu hồi lipid 37
3.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly đến tỷ lệ thu hồi
lipid 38
3.4. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của dung môi đến tỷ lệ thu hồi
lipid đối với rong chưng-sấy 40
3.5. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến tỷ lệ
PHỤ LỤC L. Kết quả xử lý ANOVA và LSD đối với kết quả khảo sát ảnh hưởng
thời gian trích ly tới tỷ lệ thu hồi dịch trích lipid đối với rong đã qua chưng – sấy VIII Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường viii Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường ix
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Diện tích rong nâu theo vùng biển các tỉnh 02
Bảng 1.1. Thành phần hóa học của rong nâu 08
Bảng 1.3. Thành phần hóa học của một số loại rong biển 09
Bảng 1.4. Thành phần acid béo chính của lipid trong rong nâu (Glycolipids,
Phospholipid, và các triacylglycerol). 12
Bảng 1.5. Hàm lượng lipid thu được từ một số loài rong nâu 14
Bảng 3.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của dung môi đến tỷ lệ thu hồi lipid 34
Bảng 3.2. Kết quả xử lý ANOVA và LSD đối với kết quả khảo sát lựa chọn dung
môi để đạt tỷ lệ thu hồi cao nhất 34
Bảng 3.3. Kết quả phân tích thành phần kháng oxi hóa của dịch trích lipid ứng
với 3 loại dung môi khảo sát. 34
Bảng 3.4. Kết quả thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu
đến tỷ lệ thu hồi dịch trích lipid 36
Bảng 3.5. Kết quả xử lý ANOVA và LSD đối với kết quả khảo sát sự ảnh hưởng
của kích thước nguyên liệu đến tỷ lệ thu hồi dịch trích cao nhất 36
Bảng 3.6. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly tới tỷ lệ thu hồi
lipid từ rong nâu theo hàm lượng phần trăm lipid thô 38
Bảng 3.7. Xử lý ANOVA và LSD đối với kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời
Hình 1.6. Các kiểu đế của rong mơ 05
Hình1.7. Cấu tạo hình thái S.polycystum 06
Hình 1.8. Cấu trúc của acid alginic. 11
Hình 1.9. Biểu đồ sản lượng khai thác rong nâu toàn cầu (thống kê của FAO) 17
Hình 1.10. Biểu đồ sản lượng nuôi trồng rong nâu trên toàn cầu
(thống kê của FAO) 17
Hình 1.11. UCP1 biểu hiện ở WAT trong bụng.[16] 21
Hình1.12. Mô hình thiết bị trích ly soxhlet 23
Hình 2.1. Sơ đồ khảo sát các loại dung môi đến quá trình trích ly lipid từ rong
nâu 27
Hình 2.2. Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến quá trình
trích ly lipid từ rong nâu 28
Hình 2.3. Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly đến quá trình
trích ly lipid từ rong nâu 29
Hình 2.4. Sơ đồ xử lý rong chưng – sấy 30
Hình 2.5. Sơ đồ quy trình nghiên cứu 32
Hình 3.1. Biểu đồ biểu diễn sự ảnh hưởng của dung môi đến tỷ lệ thu hồi lipid 35
Hình 3.2. Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa kích thước nguyên liệu đến tỷ lệ
thu hồi dịch trích lipid từ rong nâu 37
Hình 3.3. Biểu đồ biểu diễn sự ảnh hưởng của thời gian trích ly đến tỷ lệ thu
hồi dịch trích 38
Hình 3.4. Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của dung môi đến tỷ lệ thu hồi lipid đối
với rong đã qua chưng sấy 40
Hình 3.5. Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu tới tỷ lệ thu
hồi dịch trích lipid đối với rong đã qua chưng – sấy 42
Hình 3.6. Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian trích ly tới tỷ lệ thu hồi
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường xii
dịch trích lipid đối với rong đã qua chưng – sấy 43
Xác định thành phần acid béo có trong dịch trích lipid.
Đưa ra quy trình trích ly hoàn chỉnh với đầy đủ thông số kỹ thuật.
3. Giới hạn của đề tài.
Thời gian ngắn nên không thể tìm kiếm nhiều loại rong, thực nghiệm nhiều
phương pháp.
Sử dụng thiết bị còn thô sơ.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Tổng quan về rong nâu.
1.1.1 Phân loại thực vật
- Rong nâu là tên gọi chung của các loài rong thuộc ngành Phaecophyta, ngành này
chỉ có một lớp Phaeophyceae, gồm 265 chi và khoảng 1500 – 2000 loài, phần lớn sống ở biển
chỉ có một số loài sống ở nước ngọt.[4,5,6,11]
Ngành Ochrophyta
Lớp Phaeophyceae
Bộ Fucales
Họ Sargassaceae
Chi Sargassum
Loài Sargassum Virgatum (rong mơ chổi), Sargassum feldmannii P.Hoang (rong
mơ Việt Nam), Sargassum mcclurei setchell (rong mơ McClurei), Sargassum graminifolium
(rong mơ cỏ), Sargassum carpophyllum (rong mơ chụm), Sargassum horneri (rong mơ
Horner), v.v…
1.1.2 Phân bố
- Rong nâu sống bám vào các vật thể khác nhờ đĩa bám, do đó rong nâu thường sống
rong mơ có ở các tỉnh: Quảng Ninh, Hải Phòng và một số đảo như Cô Tô, Cát Bà,…
Bảng 1.1. Diện tích rong nâu theo vùng biển các tỉnh.
Các địa danh
Diện tích (m
2
)
Năng suất (kg/m
2
)
Mùa vụ (tháng)
Quảng Nam - Đà Nẵng
190.000
2,7
3- 5
Bình Định
42.750
2,5
3 – 5
Khánh Hòa
2.000.000
5,5
3 – 5
Ninh Thuận
1.500.000
7
3 – 5
- Vùng biển Khánh Hòa có diện tích rong mơ mọc cao nhất, tổng diện tích lên đến
2.000.000 m
2
, sinh lượng khá cao có thể lên tới hơn 5,5 kg/m
Hình 1.1. Hình thái rong mơ.
1.1.3.2 Cấu tạo
a. Cơ quan bám
- So với các rong biển khác cơ quan bám của rong mơ khá vững chắc để có thể chịu
được thân rong mơ khá lớn và trong môi trường sóng mạnh. Hình dạng của cơ quan này biến
đổi từ dạng rễ bò đến dạng đĩa bám.
Hình 1.2. Các cơ quan bám
Nhánh bên
1.2a 1.2b 1.2c 1.2d 1.2e
Đĩa bám
Trục chính
Lá
Nhánh chính
Phao
Nhánh thụ
Đế
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường 5
1.3a 1.3b 1.3c
Hình1.3. Các kiểu nhánh chính của rong biển.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường 6
1.4c: Mép lá có răng cưa nhọn, xẻ sâu. 1.4d: Mép lá có chia đôi hay mâm nhỏ.
1.4e: Mép lá có răng cưa mịn. 1.4f: Mép lá nguyên.
e. Phao
- Sự hiện diện của phao hay túi khí là một tính chất rất đặc sắc của họ Sargassaceae.
Hệ thống phao giữ cho rong nổi lơ lửng trong môi trường biển. Hình dạng, vị trí, cấu tạo phao
có khác nhau và đều có quan hệ mật thiết với lá. Hình 1.5. Các kiểu phao của rong mơ
- Số lượng, hình dạng, kích thước của phao cũng thay đổi theo tùy loài. Có loài phao
rất nhiều, làm thành chùm như chùm nho ở Sargassum polycystum nhưng cũng có loài phao
rất ít như Sargassum swartzii, Sargassum crassifolium… Đa số chúng có hình cầu, hình xoan,
một số ít có hình thoi kéo dài (Sargassum herklotsii).
f. Đế
- Khi rong trưởng thành mọc ra các nhánh hình trụ ngắn, trên đó có mang các chùm
đế. Đế đực thường có dạng hình trụ hay hình bắp, có u, đôi khi có gai. Đế cái thường ngắn
hơn đế đực, hẹp hoặc có hình 3 cạnh và có gai nhất là ở phần chót đế. Hình 1.6. Các kiểu đế của rong mơ.
1.6a: Đế mọc xung quanh một trục.
1.6b: Đế mọc cô đơn ở nách lá.
1.6c: Các chùm đế dày với phao lá.
1.6d: Đế phân nhánh nhiều, dẹp hay ba cạnh.
1.5a 1.5b 1.5c 1.5d 1.5e 1.5f 1.5g 1.5h
quá trình; túi tròn để hình elip, dài 0,6-1,5 cm, 0,5-0,8 cm đường kính, cơ sở phẳng hoặc có
cánh, cuống ngắn, chiều dài ít hơn một phần ba trong túi, pedicles lá, cryptostomata rải rác, tỷ
suất lợi răng cưa, dài 5 mm, rộng ít hơn 1 mm.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường 8
Chú thích:
a. Hình thái chung.
b. Lá.
c. Phao.
d. Đế.
e. Mặt cắt ngang của đế. Hình1.7. Cấu tạo hình thái S.polycystum
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường 9
1.1.4 Thành phần hóa học.
Bảng 1.3. Thành phần hóa học của một số loại rong biển
Ascophyllum
nodosum
Laminaria
digitata
Alaria
esculenta
Palmaria
palmata
Porphyra
yezoensis
Loại
Nâu
Nâu
Nâu
Đỏ
Đỏ
Nước (%)
70 – 85
73 - 90
73 - 86
79 - 88
Tro
15 – 25
73 - 90
73 - 86
15 - 30
7,8
Floridoside
0
0
0
2 - 20
Carbohydrate
c.10
1 - 2
1 - 2 Protein
5-10
8 -15
9 - 18
8 - 25
43,6
Chất béo
2 – 7
1 - 2
1 - 2
0,3 – 0,8
2,1
Tannin
2 – 10
c.1
0,5 – 0,6
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường 11
- Lục lạp được bao bọc bởi bốn lớp màng trong đó gồm hai lớp màng của lục lạp và
hai lớp màng lưới nội sinh chất lục lạp. Mạng lưới nội sinh chất lục lạp nối với màng nhân.
Giữa màng nhân và hai lớp màng của lục lạp có periplastidal. Periplastidal gồm hệ thống các
vi ống liên kết với nhau ở khoảng hẹp giữa màng nhân và hai lớp màng của lục lạp.
- Phía trong lục lạp, ba thylacoid thường xếp chồng lên nhau tạo thành các tấm
lamella. Lục lạp của tảo nâu có các lamella ngoại vi chạy sát màng lục lạp, bao bọc các
lamella khác ở phía trong. Đặc điểm cấu tạo lục lạp của tảo nâu cũng là một trong những đặc
điểm quan trọng để xếp tảo nâu vào cùng một ngành với tảo silic, tảo vàng, tảo vàng ánh và
các lớp khác vào cùng một ngành. Cấu trúc lục lạp của tảo nâu giống với cấu trúc điển hình
của ngành Heterokontophyta. ADN của lục lạp có dạng vòng.[10]
b. Sắc tố.
- Sắc tố trong rong nâu là diệp lục tố (chlorophyll), diệp hoàng tố (xantophyl), sắc tố
màu nâu (fucoxanthin), sắc tố đỏ (caroten). Tùy theo tỷ lệ các loại sắc tố mà rong có màu từ
nâu - vàng - nâu đậm - vàng lục. Nhìn chung sắc tố của rong mơ là khá bền.
- Sắc tố quang hợp của tảo nâu hòa tan trong lục lạp không tập trung thành các
phycobilisome trên bề mặt của thylacoid như ở tảo đỏ hay tảo lam. Sắc tố quang hợp là
chlorophyll a, chlorophyll c, không có chlorophyll b. Sắc tố quang hợp phụ là fucoxanthin và
các sắc tố xanthophyll cùng có hiện diện ở tảo nâu như: violaxanthin, antheraxanthin,
neoxanthin, diadinoxanthin, diatoxanthin. Bên cạnh đó còn có β_carotene. Ở tảo nâu các sắc
tố quang hợp phụ đặc biệt là fucoxanthin có màu sắc lấn át sắc tố quang hợp nên tảo có màu
nâu. Ở Chrysophyceae và Bacillariophyceae cũng có màu nâu do sắc tố fucoxanthin.[10]
1.1.4.2 Glucid:
- Monosacharide: quan trọng nhất trong rong là đường Mannitol, được Stenhouds
phát hiện năm 1884 và được Kylin (1913) chứng minh thêm. Mannitol có công thức tổng
quát: HOCH
2
– (CHOH)
Hình 1.8. Cấu trúc của acid alginic.
Hàm lượng alginic có ở các loài rong ở biển miền Trung Việt Nam là khá cao,
dao động từ 12,3 – 35,9% so với trọng lượng rong khô tuyệt đối tùy thuộc vào loài và vùng
địa lý mà rong sinh sống.[10]
+ Fucxinic: Có tính chất gần giống với acid alginic. Acid fucxinic tác dụng với acid
sunfuric tạo hợp chất màu phụ thuộc vào nồng độ acid sunfuric. Có tính chất gần giống với
alginic. Acid fucxinic tác dụng với acid sunfuric tạo hợp có chất màu phụ thuộc vào nồng độ
acid sunfuric, nhờ tính chất này mà fucxinic được ứng dụng vào sản xuất sợi tơ màu, phim ảnh
màu.[10]