iLỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đồ án này, em xin gửi tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha
Trang, phòng Đào tạo Đại học, Ban chủ nhiệm khoa Công nghệ Thực phẩm lời cảm
ơn, lời tự hào được học tập tại trường trong những năm qua.
Lòng biết ơn sâu sắc nhất xin được giành cho TS. Nguyễn Duy Nhứt – Viện
Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang và ThS. Nguyễn Thị Mỹ Trang –
Bộ môn Đảm bảo Chất lượng và An toàn Thực phẩm đã tận tình giúp đỡ và hướng
dẫn em suốt thời gian thực hiện đề tài vừa qua.
Xin cảm ơn gửi thầy cô giáo trong khoa Công nghệ Thực phẩm đã giảng dạy
và tạo điều kiện cho em trong suốt thời gian học vừa qua. Đặc biệt, xin chân thành
cảm ơn TS. Vũ Ngọc Bội – Trưởng khoa Công nghệ Thực phẩm đã tạo mọi điều
kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian thực hiện đồ án này.
Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân và
bạn bè đã quan tâm sâu sắc, chia sẻ khó khăn và động viên em cả về vật chất lẫn
tinh thần trong quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Sinh viên
Nguyễn Thị Huyền
iii
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 3
1.1. GIỚI THIỆU VỀ RONG BIỂN 4
1.2. PHÂN LOẠI RONG BIỂN 5
1.3. NGUỒN LỢI RONG BIỂN 8
1.3.1. Nguồn lợi rong biển thế giới 8
1.3.2. Nguồn lợi rong biển Việt Nam 10
1.4. ỨNG DỤNG CỦA RONG BIỂN TRONG THỰC TẾ: 11
1.4.1. Trong thực phẩm 11
1.4.2. Trong công nghiệp 12
1.4.3. Trong y học 13
1.5. MỘT SỐ HIỆN TƯỢNG HƯ HỎNG CỦA RONG VÀ CÁCH BẢO QUẢN
RONG KHÔ 14
1.6. RONG NÂU 15
1.6.1. Giới thiệu chung về rong nâu 15
16.2. Thành phần hóa học của rong nâu 17
1.6.3. Giới thiệu về rong Nâu Sargassum polycystum 18
1.7. GIỚI THIỆU VỀ FUCOIDAN 20
1.7.1. Cấu trúc của Fucoidan 20
1.7.2. Tính chất hóa lý của Fucoidan 22
1.7.4. Các tác dụng chữa bệnh của Fucoidan 22
1.8. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT FUCOIDAN TRONG VÀ
NGOÀI NƯỚC 26
1.8.1. Trên thế giới 26
1.8.2. Trong nước 28
v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11 Số bảng
Bảng 1.1
Bảng 1.2
Bảng 1.3
Bảng 2.1
Kết quả khối lượng fucoidan thu được theo các tỉ lệ
cồn/dịch khác nhau
Trang
7
9
16
46
46
47
47
49
52
54
55
vii
DANH MỤC CÁC HÌNH
STT
1
2
3
Hình 1.7
Hình 1.8
Hình 2.1
Hình 2.2
Hình 2.3
Hình 2.4
Hình 2.5
Hình 2.6
Hình 2.7
Hình 3.1
Hình 3.2
Hình 3.3
Hình 3.4
Tên hình
Rong lục
Rong nâu
Rong đỏ
Cấu trúc màng tế bào của rong nâu
Rong nâu Sargassum polycystum
Cấu trúc Fucoidan từ Fucus evanescens
Cấu trúc Fucoidan từ Ascophyllum nodosum
Đơn vị cấu trúc của Fucoidan: liên kết (13)
Rong nâu Sargassum polycystum trước và sau khi
37
42
44
45
50
52
54
56
viii
19
20 21
22
Hình 3.5
Hình 3.6
Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, có bờ biển dài hơn 3.200km, là
điều kiện thuận lợ cho nghề nuôi trồng và thu hái rong phát triển. Rong biển là loại
thực vật có chứa nhiều chất có lợi cho sức khỏe con người như iod, photphas…
Trong số các loài rong biển Việt Nam thì loài rong nâu có ý nghĩa quan trọng hơn
cả nếu xét theo khía cạnh giàu các chất có hoạt tính chống oxi hóa. Người ta đã phát
hiện ra trong rong biển có chứa một hợp chất hữu cơ quan trọng mang tên fucoidan.
Fucoidan 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… Fucoidan không gây độc cho người, đã được FDA cho phép sử dụng làm
thực phẩm chức năng vào năm 2001. Fucoidan trong rong nâu chiếm hàm lượng rất
lớn khoảng 4-8% trọng lượng khô. Do vậy trong những năm gần đây fucoidan được
các nhà khoa học trên thế giới liên tục đầu tư nghiên cứu trên mọi lĩnh vực và đã
phát hiện thấy fucoidan có tiềm năng ứng dụng rất lớn trong phòng và chữa trị các
chứng bệnh nan y cũng như sử dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm và mỹ
phẩm.
Việt Nam có nguồn tài nguyên rong nâu rất phong phú, riêng chi Sargassum
đã phát hiện được trên 70 loài với sản lượng khai thác ước tính đạt trên 10.000 tấn
khô/năm, tương đương với 400 đến 800 tấn fucoidan thô. Việc liên tục xảy ra các
làng ung thư ở Việt Nam, đại dịch HIV bùng nổ, cùng với bệnh đốm trắng của tôm
làm thiệt hại nặng nề nền kinh tế thuỷ sản nước ta có thể giải quyết bằng cách sử
dụng fucoidan được chiết tách từ rong nâu. Vì vậy việc nghiên cứu fucoidan để đáp
ứng các yêu cầu của cuộc sống có ý nghĩa rất quan trọng và cấp thiết. Nước ta rong
nâu phân bố tập trung chủ yếu ở miền trung, trong đó Khánh Hoà là một trong
những nơi có sản lượng khai thác lớn nhất.
Từ nhu cầu hoàn chỉnh thêm những nghiên cứu về fucoidan, nhằm khai thác
nguồn tài nguyên biển dồi dào để tạo ra những chế phẩm phục vụ chăm sóc sức
2
3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
hoàng thân mới được thưởng thức [19].
Ngoài ra, rong biển cũng đã được sử dụng để điều chế các chất như Iod, xà
phòng, KCl, than hoạt tính, Agar, Alginate, Carageenan…[4]
Vị hoàng đế đầu tiên của Trung Hoa là Tần Thủy Hoàng cách đây 200 năm
trước công nguyên đã sử dụng “thuốc trường sinh bất tử”, và sau hơn 2000 năm
khoa học hiện đại đã chứng minh đó chính là hợp phần của rong nâu.
Trong 10 năm gần đây, Trung Quốc đã chi đến 12 triệu USD để phát triển
một loại thuốc có khả năng diệt virut HIV, tăng sức chịu đựng của hệ miễn dịch của
cơ thể người từ rong nâu với tên thương phẩm là F-GC. Loại thuốc tự nhiên này có
khả năng diệt virut HIV, tăng sức chịu đựng của phân tử miễn dịch. Ngày 01 tháng
01 năm 2003 loại thuốc này đã được chính phủ Trung Quốc cấp phép cho sản xuất
và đưa vào ứng dụng [8].
Người Nhật sử dụng rong nâu làm thức ăn từ rất sớm, từ thế kỷ thứ V. Cuối
năm 2000 cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm của Mỹ đã xem xét và xác
nhận các sản phẩm thực phẩm chức năng ở Nhật được bổ sung thêm thành phần
fucoidan có tác dụng tăng cường hệ miễn dịch, giảm cholesterol, giảm mỡ máu
[16], các sản phẩm này đã trở thành thực phẩm hỗ trợ bệnh nan y phổ biến của nước
Nhật.
Bởi vậy, rong biển có thể xem là đặc sản của châu Á. Trung Quốc, Nhật Bản,
Hàn Quốc là các nước tiêu thụ rong biển thực phẩm lớn nhất thế giới vào các món
5
ăn truyền thống như: gỏi hải sản, shushi, canh rong biển… Đương nhiên, cư dân
vùng biển Châu Âu, Châu Mỹ, Châu Đại dương vốn sành ăn không kém nên không
thể bỏ qua loại thực phẩm giá trị này và cũng đã sử dụng từ rất lâu đời.
Rong biển đúng là một thực phẩm giá trị dinh dưỡng cao. Người ta có thể
dùng rong biển như là thực phẩm chức năng, giúp chữa bệnh: người bị bướu giáp
đơn thuần do rong biển có nhiều i-ốt, người béo phì, đái tháo đường vì thành phần
alga alkane mannitol cho rất ít calo năng lượng, làm thực phẩm cho người tăng
Hình 1.2. Rong nâu Hình 1.3. Rong đỏ
7
Thành phần hoá học của rong biển chủ yếu là nước, thành phần các polysacarit
trong các loài rong được thể hiện trong bảng 1.1
Bảng 1.1: Thành phần hoá học (trên 100g rong) của một số loài rong trong 3
ngành chính.
[1]
Ascophyll
um
nodosum
Laminar
ia
digitata
Alaria
esculent
a
Palmaria
Natri 3-4 0.9-2.2
nd 2.0-2.5 Nd 0.6 3.3
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 8
Qua các số liệu trong bảng 1.1, ta nhận thấy fucoidan chỉ có trong rong nâu
mà trong các loài rong lục và rong đỏ thì không. Vì vậy chọn rong Nâu làm đối
tượng để nghiên cứu tách chiết thu Fucoidan là hoàn toàn có cơ sở.
1.3. NGUỒN LỢI RONG BIỂN:
1.3.1. Nguồn lợi rong biển thế giới :
[1]
Nguồn lợi rong biển trên thế giới rất lớn, song sản lượng rong được khai thác
và sử dụng hàng năm không đều, sản lượng hàng năm các đại dương cung cấp cho
trái đất khoảng 200 tỉ tấn rong. Điều đó cho ta thấy rằng nguồn rong biển vô cùng
lớn và ổn định cho nên việc tận dụng nguồn lợi rong biển cần được chú trọng.
Rong Lục chủ yếu ở Nhật Bản, khoảng 4.000 tấn khô, trong đó nuôi trồng
khoảng 2.500 tấn, kế tiếp là Hàn Quốc khoảng 1.000 tấn, Philipin khoảng 800 tấn,
Sản
lượng thu
hoạch
Nguồn
lợi
Sản
lượng
thu
hoạch
Nguồn
lợi
Bắc cực
Tây bắc Đại Tây Dương
Đông bắc Đại Tây Dương
Trung tâm tây Đại Tây Dương
Trung tâm đông Đại Tây Dương
Địa trung hải và biển Đen
Tây nam Đại Tây Dương
Đông nam Đại Tây Dương
Tây Ấn Độ Dương
Đông Ấn Độ Dương
Tây bắc Thái Bình Dương
Đông bắc Thái Bình Dương
Trung tâm tây Thái Bình Dương
Trung tâm đông Thái Bình Dương
Tây nam Thái Bình Dương
Đông nam Thái Bình Dương
Nam cực
-
35
100
-
-
6
233
1
1
1
75
13
5
10
822
-
1
153
1
1
-
-
500
2.000
1.000
150
50
2.000
100
150
500
1.500
khô/ năm. Nguồn rong đỏ tự nhiên cũng có khoảng 1.500-2.000 tấn khô/ năm. Có
khoảng 14 loài rong đỏ tự nhiên ở nước ta, trong đó rong câu chỉ vàng có trữ lượng
lớn và chất lượng Agar cao.
Mặc dù được thiên nhiên ưu đãi về biển nhưng sự đầu tư phát triển nuôi
trồng, chế biến khai thác rong biển còn hạn chế và chưa có hiệu quả. Ngành công
nghiệp chế biến rong biển chưa được chú trọng. Vì vậy cần đầu tư và phát triển
công nghệ rong biển, đặc biệt là việc nghiên cứu tách chiết fucoidan từ rong, nó sẽ
mang lại hiệu quả lớn cho nền kinh tế nước nhà.
Theo số liệu nghiên cứu thì nguồn lợi rong Nâu có giá trị ở vùng biển Quảng
Nam, Đà Nẵng, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Định cho thấy khu vực miền Trung
và Nam Trung Bộ có trữ lượng rong lớn và chất lượng cao. Trong đó vùng biển
11
Khánh Hòa có trữ lượng rong Nâu lớn nhất, vì vậy việc khai thác nguồn rong này
để chiết tách sản xuất Fucoidan là hoàn toàn khả thi.
1.4. ỨNG DỤNG CỦA RONG BIỂN TRONG THỰC TẾ:
Rong biển là một nhóm thực vật bậc thấp sống ở biển, là một nguồn tài
nguyên biển vô cùng quan trọng. Từ lâu rong biển đã được biết đến như một nguồn
lợi thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao và có tác dụng chữa bệnh. Bên cạnh đó
rong biển còn được sử dụng làm nguyên liệu cho rất nhiều ngành công nghiệp như
thực phẩm, dệt may, mỹ phẩm, dược phẩm… Ở nước ta hiện nay, rong biển đang là
một trong những đối tượng có nhiều triển vọng trong công cuộc xây dựng và phát
triển kinh tế xã hội.
Sau đây là một vài ứng dụng quan trọng của rong biển trong thực tế:
1.4.1. Trong thực phẩm:
Rong biển ngày càng được sử dụng nhiều trên thế giới để ứng dụng vào
nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong đó việc sử dụng rong để làm thực phẩm chiếm một
vai trò đáng kể. Gần đây nguồn rong biển trở thành nguồn thực phẩm quý giá và có
nhu cầu ngày càng tăng, do có ý kiến cho rằng rong là nguồn thực phẩm có nhiều
Rong biển có rất nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp như công
nghiệp dệt, công nghiệp giấy, công nghệ mỹ phẩm
Hợp chất alginate trong rong biển được ứng dụng trong công nghiệp dệt vì
chúng có độ nhớt cao, có tính đàn hồi tốt, bóng nên khi người ta dùng hồ vải cho sợi
bền, giảm bớt tỉ lệ đứt, nâng cao hiệu suất dệt. Alginate hồ lên giấy cho giấy bong,
không gãy, khô nhanh…[4].
Hợp chất carageenan trong rong biển là môi trường cố định enzyme, là chất
xúc tác trong công nghệ tổng hợp và chuyển hóa các chất khác. Hợp chất này được
bổ sung vào dung dịch sơn nước để tạo độ đồng nhất, khả năng nhũ hóa tốt hơn cho
sơn; bổ sung vào kem đánh răng để chống lại sự tách lỏng, tạo các đặc tính tốt cho
sản phẩm. Ngoài ra chúng còn được ứng dụng trong công nghiệp sợi nhân tạo, phim
ảnh, sản xuất giấy [4].
Tại Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang đã chứng minh
rong biển cũng là một nguyên liệu dùng để sản xuất cồn. Từ rong biển người ta có
13
thể sản xuất ra 19.000 lít cồn, tức là gấp 5 lần năng xuất sản xuất cồn từ ngô, và gấp
2 lần năng xuất sản xuất cồn từ mía đường. Trong khi ngô hay mía đường đều đòi
hỏi những diện tích canh tác và lượng nước ngọt lớn, cạnh tranh với các nguồn lực
trong công nghiệp. Riêng rong biển lại có thể sinh trưởng trong nước mặn, có hàm
lượng đường cao, chỉ cần sử dụng một ít diện tích mặt nước ở các vùng ven biển là
có thể nuôi trồng được rong để sản xuất cồn [23].
Bã rong sau công nghệ chế biến rong keo thì có thể tận dụng để tách
cellulose sấy khô làm vật liệu cách nhiệt, xử lý sản xuất giấy, xử lý sản xuất than
hoạt tính, xử lý làm môi trường lên men vi sinh vật chuyển hóa tạo đạm làm chế
phẩm thức ăn chăn nuôi, sử dụng làm phân bón…
1.4.3. Trong y học:
Rong biển có nhiều chủng loại và là thực phẩm rất tốt cho sức khỏe, có thể
dự trữ được trong nhiều năm. Rong biển đã dần trở nên phổ biến ở nhiều nước trên
nhiều.
- Rong hao hụt trọng lượng do độ ẩm cao.
- Rong hư cục bộ: do trải rong xuống nền nhà mà không tản nhiệt, xuất hiện sự tự
thoát nhiệt, nấm mốc phát triển.
Các biện pháp bảo quản rong khô:
Khi nắm bắt được các hiện tượng hư hỏng của rong sau khi thu hoạch thì cần
phải có điều kiện bảo quản rong nhằm tránh được sự hư hỏng trên. Cụ thể có các
biện pháp bảo quản rong như:
- Kho chứa rong phải thông thoáng, lưu thông không khí trong rong. Không khí
trong kho chứa rong có độ ẩm khoảng 80%. Ngày khô ráo phải mở cửa kho để giảm
độ ẩm của kho.
- Các kiện rong được để trên các cách mặt đất khoảng 15 – 20 cm. Giữa các dàn có
lối đi lại để thường xuyên kiểm tra, bốc xếp, tạo độ thoáng để tản nhiệt.
- 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 thì thời gian tối đa là 1 năm. 15
1.6. RONG NÂU:
1.6.1. Giới thiệu chung về rong nâu:
Ngành rong Nâu có trên 190 chi và hơn 1.500 loài, phần lớn sống ở biển, số
chi loài tìm thấy trong nước ngọt không nhiều lắm. Rong có cấu tạo nhiều tế bào
dạng màng giả, dạng phiến, dạng sợi đơn giản, một hàng tế bào chia nhánh, dạng
ống hoặc phân nhánh phức tạp hơn thành dạng cây có gốc, rễ, thân, lá. Rong sinh
trưởng ở đỉnh, ở giữa, ở gốc các lóng. Ngoài ra do các tế bào rong dạng phiến chia
cắt sinh trưởng khuếch tán gọi là sinh trưởng bề mặt.
các rạn ngầm…) ven biển và các đảo. Do đặc điểm của địa hình có nhiều núi ở ven
biển hoặc lấn ra sát biển, tạo thành nhiều mũi và bãi triều đáy đá cứng và có nhiều
rạn san hô chết kéo dài, độ muối ổn định và cao quanh năm, các dòng sông ngắn và
có nhiều đảo, nên vùng biển Đà Nẵng (chân đèo Hải Vân, bán đảo Sơn Trà), Quảng
Nam (Cù Lao Chàm, Núi Thành), Quảng Ngãi (Bình Châu, đảo Lý Sơn, Sa Huỳnh),
Bình Định (Phù Mỹ, Qui Nhơn), Phú Yên (vịnh Xuân 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 Nâu,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 không nhiều [1].
Theo dõi bảng trên chúng ta thấy rong Nâu phân bố tại vùng biển Quảng
Nam Đà Nẵng không nhiều so với vùng biển Khánh Hòa và Ninh Thuận. Quảng
Nam Đà Nẵng tuy có nhiều triền đá dốc, bãi đá cội, bãi san hô chết, nhưng có chiều
Các địa danh
Diện tích
(m
2
)
Năng suất sinh lượng
(kg/m
2
)
Mùa vụ
(tháng)
Quảng Nam Đà Nẵng 190.000 2-7 3-4-5
Bình Định 42.750 2,5 3-4-5
Khánh Hòa 2.000.000 5,5 3-4-5
Ninh Thuận 1.500.000 7 3-4-5
o Alginic: là một polysaccarit tập trung ở giữa vách tế bào, là thành phần chủ
yếu tạo nên tầng phía ngoài của màng tế bào rong nâu.
o Fucoidan: Fucoidan là một polysacarit sulfat được tách chiết từ rong nâu, có
cấu tạo gồm mạch chính có mặt -L-fucose sulfat, ngoài ra có thể có D-galactose,
D-mannose, D-xylose, L-rhamnose, D-glucose, D-uronic axít và có thể có phân bố
ngẫu nhiên của các gốc acetyl.
o Laminaran: là tinh bột của rong nâu. Laminaran thường ở dạng bột không
Copyright: Tài liệu đại học ©