1
LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành Đồ án này,
Trước hết tôi xin gửi tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban
Chủ nhiệm khoa Công nghệ Thực phẩm, Lãnh đạo phòng Đào tạo Đại học
niềm kính trọng, sự tự hào được học tập tại trường trong những năm qua.
Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin được giành cho thầy: TS. Vũ Ngọc Bội -
Trưởng khoa Công nghệ Thực phẩm - Trường Đại học Nha Trang và TS.
Nguyễn Duy Nhứt - Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang đã
tận tình hướng dẫn và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt
nghiệp này.
Xin chân thành cám ơn: ThS. Lê Xuân Sơn và Các cán bộ của phòng
Hóa phân tích và Phát triển Công nghệ - Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công
nghệ Nha Trang đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành đề tài tốt nghiệp
này.
Đặc biệt xin được ghi nhớ tình cảm, sự giúp đỡ của: các thầy cô giáo
trong Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, trong khoa Công nghệ Thực phẩm đã
giảng dạy và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian tôi học tập tại
Trường trong thời gian qua.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, người thân và bạn bè đã tạo điều
kiện, động viên khích lệ để tôi vượt qua mọi khó khăn trong quá trình học tập
vừa qua.
Nha Trang, tháng 7/2012
Đoàn Thị Thu Nga

Kết luận
Nha trang, ngày tháng năm2012
Cán bộ hướng dẫn

3

MỤC LỤC

Trang
LỜI CÁM ƠN i
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC BẢNG v
DANH MỤC HÌNH vi
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii
LỜI MỞ ĐẦU 1 .
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN 2
1.1. Tìm hiểu về rong biển 2
1.1.1 Giới thiệu chung về rong biển 2
1.1.2 Hình thái- phân loại rong biển 2
1.1.3 Tình hình sử dụng rong biển 6
1.1.4 Phân bố của 3 ngành rong biển trên thế giới 7
1.1.5 Sản lượng rong biển trên thế giới 8
1.1.6. Công nghệ chế biến rong biển 12
1.1.6.1. Giới thiệu công nghệ sau thu hoạch rong biển 12
1.1.6.2. Vận chuyển 14
1.1.6.3 Một số hiện tượng hư hỏng của rong 14
1.1.6.4. Các biện pháp bảo quản rong khô 14
1.2. Tìm hiểu về rong Nâu 15

b.Thí nghiệm 2 42
c. Thí nghiệm 3 43
d. thí nghiệm 4 45
e. thí nghiệm 5 45
f. thí nghiệm 6 46
2.3. Dụng cụ và hóa chất 48
2.3.1. Dụng cụ sử dụng 48
2.3.2. Hóa chất sử dụng 48
2.4. Phương pháp xử lý số liệu 48
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 49
3.1. Kết quả nghiên cứu từ các thí nghiệm 49
3.2. Đề xuất quy trình tinh sạch fucoidan 61
3.3. Đánh giá chế phẩm fucoidan tinh sạch 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

6

DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Thành phần hoá học (trên 100g rong) của một số
loài rong trong 3 ngành chính 4
Bảng 1.2. Các dạng hydratcacbon trong 3 ngành rong biển 5
Bảng 1.3. Danh sách các loài rong nâu đã được nghiên cứu
cấu trúc fucoidan 11

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Sơ đồ công nghệ sau thu hoạch
rong biển của Việt Nam 12
Hình 1.2. Sơ đồ sơ chế rong biển lần hai 13
Hình 2.1. Phân tử alginic axít 37
Hình 2.2. Cấu trúc laminaran 37
Hình 2.3. Sơ đồ chiết fucoidan theo bản quyền US6573250B2 49
Hình 2.4. Sơ đồ chiết fucoidan theo bản quyền EP645143A1 40
Hình 3.1. Ảnh hưởng của dung môi chiết đến hàm lượng fucoidan
thu nhận bằng cách kết tủa fucoidan bằng ethanol 50
Bảng 3.2. Hàm lượng fucoidan (g) thu được khi chiết rút bằng
các dịch chiết khác nhau qua loại bỏ alginate và kết tủa bằng ethanol 52
Hình 3.3. Ảnh hưởng của dung môi chiết đến lượng fucoidan thu nhận
sau khi loại aliginate, loại bỏ calcium và kết tủa fucoidan bằng ethanol 54
Hình 3.4. Ảnh hưởng của dung môi chiết đến hàm lượng fucoidan
thu được bằng cách sử dụng nhựa BKC 10% để kết tủa fucoidan 60
Hình 3.5. Ảnh hưởng của dung môi chiết đến hàm lượng fucoidan
thu được bằng cách pha loãng và kết tủa fucoidan bằng BKC 10% 58
Hình 3.6. Ảnh hưởng của dung môi chiết đến hàm lượng fucoidan
thu được bằng các chế độ chiết khác nhau, loại bỏ alginate,
loại calcium và tách fucoidan bằng BKC 60
Hình 3.7. Sơ đồ quy trình tách chiết và tinh sạch fucoidan cho sản xuất 61

9

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BKC benzalkonium chloride
WHO World Health Organization
xyl D-xylose
11

LỜI MỞ ĐẦU
Rong nâu là loại rong biển có giá trị dược liệu cao do trong thành phần
của nó có rất nhiều chất hoạt tính sinh học như fucoidan, laminaran,
phlorotannin, Trong đó, đặc biệt đáng chú ý là fucoidan. Ngày nay người ta
đã biết fucoidan có nhiều tính chất sinh học có giá trị đối với con người như:
Fucoidan không gây độc cho người, có hoạt tính chống đông cục máu, kháng
khuẩn, kháng virus (kể cả HIV), chống nghẽn tĩnh mạch, chống ung thư,
chống viêm khớp, chống viêm nhiễm, giảm mỡ máu, hạ cholesterol, ức chế
miễn dịch có thể sử dụng cho ghép phủ tạng…và phát hiện thấy fucoidan có
tiềm năng ứng dụng rất lớn trong phòng và chữa trị các chứng bệnh nan y
cũng như trong các ngành công nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm.
Tuy nhiên trong quá trình thu nhận fucoidan từ rong nâu chúng ta thường
thu được rất nhiều chất đi kèm như alginate, laminaran Do vậy, việc nghiên
cứu tinh sạch fucoidan là vấn đề đang được rất nhiều nhà nghiên cứu về
fucoidan đang quan tâm. Được sự đồng ý của Viện Nghiên cứu và Ứng dụng
Công nghệ Nha Trang - đơn vị đang nghiên cứu về fucoidan và được sự đồng

đặc biệt là các nguyên tố vi lượng, các axit amin cần thiết cho cơ thể, các loại
vitamin (đặc biệt là thuộc nhóm A,B,C, E,…), các Carbohydrate đặc trưng
(mono-, olygo- và polysacaride) và các chất hoạt tính sinh học (lectin, sterol,
antibiotics,…) có lợi cho sức khỏe và có khả năng phòng bệnh tật (huyết áp,
nhuận tràng, béo phì, đông tụ máu, xơ vữa động mạch,…). Vì vậy ngày nay
rong biển được xếp vào loại thực phẩm chức năng (functional food) và ngày
càng được sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới. Các sản phẩm hữu cơ từ rong
biển ngày nay được sử dụng hết sức rộng rãi trong các ngành công nghiệp
như: thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm, công nghệ dệt, nông nghiệp, công
nghệ sinh học, nghiên cứu khoa học,
1.1.1 Hình thái - phân loại rong biển
Tùy thuộc vào thành phần cấu tạo, thành phần sắc tố, đặc điểm hình
thái, đặc điểm sinh sản mà rong biển được chia thành 9 ngành :

131. Ngành rong Lục (Chlorophyta)
2. Ngành rong Trần (Englenophyta)
3. Ngành rong Giáp (Pyrophyta)
4. Ngành rong Khuê (Bacillaareonphyta)
5. Ngành rong Kim (Chryrophyta)
6. Ngành rong Vàng (Xantophyta)
7. Ngành rong Nâu (Phaeophyta)
8. Ngành rong Đỏ (Rhodophyta)
9. Ngành rong Lam (Cyanophyta)
Trong đó, ba ngành có giá trị kinh tế cao là rong Lục, rong Nâu, rong Đỏ.
 Ngành rong Lục: có trên dưới 360 chi và hơn 5.700 loài, thành
phần sống trong nước ngọt, nét đặc trưng của loài rong này là có màu lục, sản
phẩm quang hợp là tinh bột. Rong có dạng tế bào đơn giản hoặc phức tạp,

esculen
ta
Palmaria
palmata

Porphy
ra sp.

Porphy
ra
yezoens
is
Ulva

species

Nhóm rong Nâu Nâu Nâu Đỏ Đỏ Đỏ Lục
Nước (%) 70-85 73-90

73-86

79-88 86 Nd 78
Tro 15-25 73-90

73-86

15-30 8-16 7.8 13-22

hydratcacbon


Magie 0.5-0.9 0.5-0.8

Nd 0.4-0.5 2.0 nd Nd
Iod 0.01-0.1

0.3-1.1

0.05 0.01-0.1

0.0005

nd Nd

Qua các số liệu trong bảng 1.1, ta nhận thấy alginate và fucoidan chỉ có
trong rong Nâu.
Để thấy rõ hơn sự khác nhau về các dạng hydratcacbon trong các ngành
rong ta xem thành phần có mặt của chúng theo bảng 1.2.
Bảng 1.2: Các dạng hydratcacbon trong 3 ngành rong biển [39]
Carbohydrate Đỏ Lục Nâu
Cellulose Cellulose Cellulose Dạ
ng không tan trong
nước
Xylan Xylan
Mannan Mannan
Dạng tan trong nước

Agar Hetero-complex

Alginat
Carrageenan Ion/trung tính Fucoidan

Tại Nhật rong nâu đã được sử dụng làm thức ăn từ thế kỷ thứ V [38],
cuối năm 2001 cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm đã xem xét và cấp
phép cho các sản phẩm thực phẩm chức năng của Nhật được bổ sung thêm
thành phần fucoidan để tăng cường hệ miễn dịch, giảm cholesterol, giảm mỡ
máu … và trở thành thực phẩm hỗ trợ trị bệnh nan y phổ biến của nước Nhật.
Rong biển đã được dùng làm thực phẩm trên toàn thế giới rất quen
thuộc với chúng ta (rong đỏ: agar, carrageenan, rong nâu: alginat), chúng cũng
là nguồn bổ sung dưỡng chất (protein, vitamin, khoáng vi lượng) cho thức ăn
nuôi tôm, thức ăn gia súc, được dùng trong công nghiệp dệt, nhuộm, mực in,
sơn, hàn điện, lọc và hấp phụ các hợp chất, công nghiệp giấy, trong kỹ thuật
nuôi cấy vi sinh, điện di, agar, nó còn là nguyên liệu không thể thiếu cũng như
trong công nghiệp nước giải khát và đồ hộp, socola, mỹ phẩm cao cấp
(carrageenan), ngoài ra rong biển còn dùng làm chất kích thích sinh trưởng với

17

chất oligo alginat, laminaran (rong nâu) cùng các hợp chất như auxin,
gibberelin, cytokinin (trong hầu hết các ngành rong). Rong biển còn được sử
dụng chữa trị ung thư theo các bài thuốc gia truyền dưới dạng dùng kết hợp
với các thuốc khác [2] và polyphenol trong rong nâu cũng được dùng làm trà
chống lão hoá. Đặc biệt trong thời gian gần đây (2007) tại trung tâm đăng ký
phát minh sáng chế của Mỹ đã có qui trình sản xuất biodiesel từ rong.
1.1.3 Phân bố của 3 ngành rong biển trên thế giới
Xét về số lượng các loài rong, thì rong lục (Chlorophyta) trên thế giới
chủ yếu phân bố tập trung tại Philippin, tiếp theo là Hàn Quốc, kế tiếp là
Indonesia, Nhật Bản và ít hơn là ở Việt Nam với các loài Caulerpa racemosa,
Ulva reticulata, Ulva lactuca. Ngoài ra, rong lục còn phân bố rải rác ở các
nước bao gồm: Achentina, Bangladesh, Canada, Chile, Pháp, Hawaii, Israel,
Italy, Kenya, Malaysia, Myanmar, Bồ Đào Nha, Thailan…. Rong đỏ
(Rhodophyta) phân bố nhiều ở Việt Nam bao gồm một số loài như:

cùng với các tác giả đương thời ở nhiều vùng khác nhau trên thế giới như
Phạm Hoàng Hộ của Việt Nam, Chou, Chiang của Taiwan và Ang, Trono của
Philippin[3], đến nay tổng số loài của chi Sargassum đã lên đến hơn 500.
Sargassum tại Việt Nam hiện nay có khoảng 70 loài (thực vật chí Việt Nam),
số lượng loài Sargassum phân bố trên các nước luôn thay đổi theo các nghiên
cứu gần đây nên khó có thể kết luận hiện nay Sargassum phân bố nhiều nhất
ở nước nào. Riêng tính đến 1998 thì nhiều nhất là ở ấn Độ, Philippin và Việt
Nam.[phụ lục 1.1]
Phân bố về số loài rong biển tuy đã được tổng kết sơ bộ, tuy nhiên, tuỳ
theo diện tích lãnh hải, điều kiện môi trường phát triển, kỹ thuật nuôi trồng
khác nhau của các nước mà sản lượng rong biển trên thế giới khác với phân bố
các loài rong.
1.1.4 Sản lượng rong biển trên thế giới
Rong lục chủ yếu là của Nhật Bản khoảng 4.000 tấn khô với các chi
như Enteromorpha, Monostroma, Ulva, trong đó nuôi trồng khoảng 2.500

19

tấn, kế tiếp là Hàn Quốc khoảng 1.000 tấn chi Enteromorpha, Philippines
khoảng 800 tấn chi Caulerpa, gần như toàn bộ do nuôi trồng.
Rong đỏ chủ yếu là Pháp khoảng 600.000 tấn, chi Maerl, tiếp theo là
Anh khoảng 200.000 tấn, chi Maerl (t ww), ít hơn là Chile khoảng 75.000 tấn
gồm các chi Gracilaria, Gigatina, Gelidium. Nhật Bản khoảng 65.000 tấn,
trong đó khoảng 60.000 tấn là do nuôi trồng, gồm các chi Porphyra và
Gelidium. Philippines khoảng 40.000 tấn do nuôi trồng bao gồm chi
Euchuema và Kapaphycus. Hàn Quốc cũng có sản lượng tương đương với
chi Porphyra, tiếp đến là Trung Quốc với khoảng 31.000 tấn chủ yếu là
Porphyra, Indonesia khoảng 26.000 tấn chi Euchuema và Gracilaria…Việt
Nam khoảng 2.000 tấn chi Gracilaria.
Sản lượng rong nâu lớn nhất thế giới tập trung tại Trung Quốc với trên

Đài, Cù Mông), Khánh Hòa (vịnh Văn Phong, Hòn Khói, vịnh Nha Trang,
vịnh Cam Ranh), Ninh Thuận (huyện Ninh Hải, Ninh Phước) có nhiều rong
Mơ. Còn vùng bờ biển từ Bình Thuận đến Bà Rịa-Vũng Tàu, ven biển có
nhiều bãi triều đáy cát, chỉ có một ít mũi bãi triều đáy đá ở mũi Né, Long
Hương (Bình Thuận), Long Hải, Vũng Tàu (Bà Rịa - Vũng Tàu) nên rong Mơ
không nhiều. Đoạn bờ biển Tây Nam Bộ thuộc tỉnh Kiên Giang chỉ từ Hòn
Chông, Hòn Trẹm (xã Bình An) đến thị xã Hà Tiên, Mỹ Đức, giáp biên giới
Campuchia, xuất hiện nhiều bãi triều đáy đá và các đảo, độ muối cao và ổn
định mới có rong Mơ phát triển. Nhìn một cách tổng quan vùng ven biển và
đảo từ Đà Nẵng đến Vũng Tàu và huyện Hà Tiên (từ xã Bình An đến Mỹ Đức
Hà Tiên) là hai khu vực ở ven biển phía Nam Việt Nam rong Mơ phân bố tập
trung.
Cho đến nay thế giới đã có khoảng trên dưới 35 loài rong nâu được
khảo sát cấu trúc fucoidan , và chưa có công bố nào về các fucoidan chiết tách
từ các loài Sargassum phổ biến ở Việt Nam. 21

Bảng 1.3: Danh sách các loài rong nâu đã được nghiên cứu cấu
trúc fucoidan.
STT
Tên loài rong Order
1 Cladosiphon okamuranus Chordariales [59]
2 Dictyota dichotoma Dictyotales [43]
3 Padina pavonica Dictyotales [55]
4 Spatoglossum schroederi Dictyotales [55]
5 Adenocystis utricularis Ectocarpales [61]
6 Ascophyllum nodosum Fucales [49]
7 Bifurcaria bifurcata Fucales [57]

22 Hizikia fusiforme [6]
1.1.6. Công nghệ chế biến rong biển
1.1.6.1 Giới thiệu công nghệ sau thu hoạch rong biển:

Hình 1.1. Sơ đồ công nghệ sau thu hoạch rong biển của Việt Nam.
Các bước tiến hành
 Rửa lần một: Thực hiện tại nơi thu hái và cần làm khô ngay sau 6 giờ
thu hoạch lên khỏi mặt nước. Rong được rửa sơ bộ bằng nước biển, phơi trên
B
ả
o qu
ả
n

Thu hái

a l
ầ
n 2

V
ậ
n chuy
ể
n

Nư
ớ
c ng
ọ
t

Nư
ớ
c bi
ể
n

Đ
ộ
dày<3 cm

Phơi trên giàn
W=22%
n

Phân lo
ạ
i

R
ử
a b
ằ
ng nư
ớ
c ng
ọ
t

Phơi khô

Rong thu mua

Hình 1.2. S
ơ đ
ồ
sơ ch
ế
rong bi
ể
n l
ầ
n hai.

Rong hư cục bộ: do trải rong xuống sàn nhà mà không tản nhiệt, xuất
hiện sự tự phát nhiệt làm nấm mốc phát triển.
1.1.6.4. Các biện pháp bảo quản rong khô

25

Rong phải thông thoáng, lưu thông không khí. Không khí trong kho có
độ ẩm ≤ 80%. Ngày khô ráo phải mở cửa kho để giảm độ ẩm của kho.
Các kiện rong được để trên các giàn cách mặt đất 15 ÷ 20 cm. Giữa các
giàn có lối đi lại để thường xuyên kiểm tra. Phát hiện rong ẩm phải đưa đi chế
biến ngay. Khi rong mốc phải loại bỏ phần mốc, rửa, sấy lại. Các kiện rong
phải được sắp xếp theo chất lượng và thời gian sản xuất, rong nhập kho trước
phải đưa đi sản xuất trước. Rong khô đúng tiêu chuẩn, bảo quản đúng chế độ
thời gian tối đa là 1 năm.
1.2. TÌM HIỂU VỀ RONG NÂU
1.2.1. Nguồn gốc, đặc điểm.
Rong Nâu là một trong các loại rong biển, sinh sống ở biển là chủ yếu.
Rong Nâu có nhiều loài, có độ đậm nhạt của màu nâu khác nhau do sự khác
nhau về các thành phần sắc tố trong cấu tạo. Cây rong sẽ tùy vào từng loại sẽ
có độ dài khác nhau nhưng đều là loài rong to, mọc thành bụi, gồm vài chục
chính quanh nhánh, nhánh mang phiến có dạng lá, phiến có răng mịn, hầu như
các loài rong Nâu đều có phao, tuy nhiên số lượng và kích thước của phao
khác nhau, hình dạng của phao là hình cầu hay trái xoan, đường kính của
phao nhỏ khoảng 0,5-0,8 mm, phao lớn khoảng 5-10 mm.
1.2.2 Điều kiện sinh trưởng và phát triển
Là loài mọc ở những vùng biển ấm nóng, trên nền đá vôi, san hô chết,
nơi sóng mạnh và nước trong, nhất là ven các đảo. Chúng mọc trên tất cả các
loài vật bám cứng, trên vách đá dốc cứng, trên các vách đá dốc đứng, các bãi
đá tảng. Trên các bờ dốc đứng, chúng phân bố thành các đai hẹp ở các mức
thủy triều thấp đến sâu khoảng 0,5 m. Đa số chúng thích mọc ở nơi sóng