BỘ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO
1. TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

TRẦN ĐÌNH TÚ

 ASSUM
 PHÁP VI SÓNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM CÁN BỘ HƢƠNG DẪN: ThS. Nguyễn Thị Mỹ Trang
ThS. Đặng Xuân Cƣờng

KHÁNH HÒA - 2013
BỘ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO
2. TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

TRẦN ĐÌNH TÚ
đồ án tốt nghiệp này.
Xin cám ơn: TS. Vũ Ngọc Bội - Trƣởng khoa Công nghệ Thực phẩm,
ThS. Thái Văn Đức - Trƣởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm và các thầy cô
phản biện đã cho tôi những lời khuyên quí báu để công trình nghiên cứu đƣợc
hoàn thành có chất lƣợng.
Đặc biệt xin đƣợc ghi nhớ tình cảm, sự giúp đỡ của: các cán bộ nghiên
cứu - Phòng Hóa phân tích và Triển khai Công nghệ - Viên Nghiên cứu Ứng
dụng Công nghệ Nha Trang, các thầy cô giáo trong Bộ môn Công nghệ Thực
phẩm và tập thể cán bộ - Phòng thí nghiệm Công nghệ Thực phẩm, Phòng thí
nghiệm Công nghệ Sinh học, phòng thí nghiệm Hóa sinh - Vi sinh, Phòng thí
nghiệm Công nghệ Chế biến - Trung tâm Thực hành Thí nghiệm - Trƣờng
Đại học Nha Trang đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho
tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện đồ án này.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, ngƣời thân và các bạn bè đã tạo điều
kiện, động viên khích lệ để tôi vƣợt qua mọi khó khăn trong quá trình học tập
vừa qua. i NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên : TRẦN ĐÌNH TÚ Lớp : 51CBTP-1
Ngành : CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Tên đề tài: “Nghiên cứu chiết rút phlorotannin chống oxy hóa từ rong mơ
Sagassum mcclurei bằng phƣơng pháp vi sóng”.
Số trang : 78 Số chƣơng : 3 Số tài liệu tham khảo: 47
Hiện vật: quyển đề tài tốt nghiệp và đĩa CD
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
…………………………………………………………………………………


Nha Trang, ngày…. tháng …. năm 2013
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(ký và ghi rõ họ tên) ĐIỂM CHUNG
Bằng số
Bằng chữ iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
DM : dung môi
NL : nguyên liệu
TPc : hàm lƣợng phlorotannin
TA : hoạt tính chống oxy hóa tổng
RP : hoạt tính khử sắt
DW : khối lƣợng rong khô iv MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN i
PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG ĐTTN ii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iii

1.3. Một số phƣơng pháp chiết xuất phlorotanin 20
1.3.1. Cơ sở của quá tình tách chiết [44] 20
1.3.2. Chọn dung môi để chiết xuất [1] 21
1.3.3. Các phƣơng pháp chiết tách bằng dung môi 23
1.3.3.1. Chiết bằng phƣơng pháp ngấm kiệt (Percolation) [44] 24
1.3.3.2. Chiết bằng phƣơng pháp ngâm dầm (Maceration) [44] 24
1.3.3.3. Tách chiết bằng phƣơng pháp chiết hồi lƣu [7,44] 24
1.3.3.4. Chiết bằng phƣơng pháp lôi cuốn hơi nƣớc [47] 25
1.3.4. Một số phƣơng pháp chiết tách khác [18] 25
1.3.4.1. Chiết bằng chất lỏng siêu tới hạn (Supercritical fluid extraction) 25
1.3.4.2. Phƣơng pháp chiết sử dụng sóng siêu âm 26
1.3.4.3. Phƣơng pháp chiết sử dụng năng lƣợng lò vi sóng 26
1.3.4.4. Dùng chất lỏng ion 27
1.3.4.5. Sử dụng enzyme 27
1.3.4.6. Sử dụng áp lực thủy tĩnh cao (HHP) 27
1.4. Một số quá trình xảy ra trong quá trình chiết [1] 28
1.4.1. Quá trình khuếch tán 28
1.4.1.1. Khuếch tán phân tử 28
1.4.1.2. Khuếch tán đối lƣu 30
1.4.2. Quá trình thẩm thấu 30
1.4.3. Quá trình thẩm tích 30
1.5. Một số yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình chiết [1,47] 31
1.5.1. Dung môi 31
1.5.2. Những yếu tố về kĩ thuật [1,40] 31
1.5.2.1. Nhiệt độ chiết 31
1.5.2.2. Thời gian chiết xuất 32
vi 1.5.2.3. Độ mịn của dƣợc liệu 32


3.1Xác định các thông số ảnh hƣởng đến quá trình chiết phlorotanin 49
3.1.1 Ảnh hƣởng của công suất lò vi sóng đến khả năng chiết phlorotanin với hoạt
tính chống oxy hóa 49
3.1.2Ảnh hƣởng của tỷ lệ DM/NL đến khả năng chiết phlorotanin
với hoạt tính chống oxy hóa 53
3.1.3Ảnh hƣởng của thời gian đến khả năng chiết phlorotanin với hoạt
tính chống oxy hóa 56
3.1.4Ảnh hƣởng của pH dung môi đến khả năng chiết phlorotanin với hoạt tính
chống oxy hóa 59
3.1.5. Ảnh hƣởng của số lần chiết đến khả năng chiết phlorotanin với hoạt tính
chống oxy hóa 63
3.2. Đề xuất quy trình chiết phlorotanin thô từ rong mơ Sargassum mcclurei 65
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO 68
PHỤ LỤC 73

viii DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Diện tích rong Mơ theo vùng biển các tỉnh [8] 2
Bảng 1.2.Hợp chất polyphenol trong một số loại trái cây 11
Bảng 1.3.Hàm lƣợng phlorotanin trong một số loại tảo nâu [21] 19

Hình 1.2. Quá trình gây hại của gốc tự do 9
Hình 1.3.Sự kết hợp của nhóm acetate [29] 13
Hình 1.4.Sự hình thành phloroglucinol 14
Hình 1.5. Mô hình phlorotanin liên kết cộng hóa trị với acid alginic của màng
tế bào tảo Nâu 14
Hình 1.6. Minh họa các loại lò microwave 39
Hình 2.1. Loài Sargassum mcclurei tại Hòn Chồng-Nha Trang-Khánh Hòa 40
Hình 2.2. Quy trình dự kiến chiết xuất phlorotanin từ rong Sargassum
mcclurei 41
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng của công suất lò vi sóng đến khả
năng chiết phlorotanin 43
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng của tỷ lệ DM/NL đến khả năng
chiết phlorotanin 44
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng của thời gian đến khả năng chiết
phlorotanin 45
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng của pH đến khả năng chiết
Phlorotanin 46
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng của số lần chiết đến khả năng
chiết phlorotanin 47
Hình 3.1. Ảnh hƣởng của công suất đến hàm lƣợng phlorotannin, hoạt tính
chống oxy hóa tổng và khử sắt. 49
Hình 3.2. Sự tƣơng quan giữa hàm lƣợng phlorotannin và hoạt tính chống oxy
hoá tổng. 51
Hình 3.3. Sự tƣơng quan giữa hàm lƣợng phlorotannin và hoạt tính khử sắt. 52
x Hình 3.4. Ảnh hƣởng của tỷ lệ DM/NL đến hàm lƣợng phlorotannin, hoạt tính
chống oxy hóa tổng và khử sắt. 53
Hình 3.5. Sự tƣơng quan giữa hàm lƣợng phlorotannin và hoạt tính chống oxy

, là điều kiện thuận lợi cho
sự phát triển nghiên cứu về rong biển. Rong biển Việt Nam khá phong phú vì thành
phần loài, trữ lƣợng và hiện cũng chƣa đƣợc nghiên cứu một cách đầy đủ. Trong
rong biển, rong mơ là đối tƣợng có giá trị cao nhƣ iod, khoáng, và chứa các chất
có khả năng chống oxy hóa nhƣ alginate, fucoidan, phlorotanin… Hiện trong nƣớc
đã có một số nghiên cứu về rong mơ và phlrotanin từ rong mơ. Tuy vậy, việc
nghiên cứu về rong mơ chủ yếu đƣợc thực hiện ở Viện Nghiên cứu và Ứng dụng
Công nghệ Nha Trang.
Đƣợc sự đồng ý của Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang và
khoa Công nghệ Thực phẩm, em đƣợc giao thực hiện đề tài “Nghiên cứu chiết rút
phlorotanin chống oxy hóa từ rong mơ Sagassum mcclurei bằng phương pháp vi
sóng”.
Mục đích nghiên cứu
Đánh giá khả năng sử dụng vi sóng để phá vỡ cấu trúc rong làm tăng khả năng
thu nhận phlorotanin chống oxy hóa từ rong mơ Sagassum mcclurei.
Nội dung nghiên cứu
1) Xác định một số thông số thích hợp cho quá trình chiết phlorotanin bằng
phương pháp vi sóng: công suất, tỷ lệ dung môi/nguyên liệu, thời gian, pH, số lần
chiết…
2) Đề xuất quy trình chiết phlorotanin từ rong mơ Sagassum mcclurei bằng
phương pháp vi sóng.
Ngoài sự nỗ lực của bản thân, cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy cô, bạn bè
tôi đã hoàn thành đề tài đƣợc giao. Trong quá trình thực hiện đề tài, do thời gian
thực tập ngắn, kiến thức còn hạn chế và bƣớc đầu làm quen với công tác nghiên cứu
khoa học nên không tránh khỏi thiếu sót. Tôi rất mong đƣợc sự đóng góp ý kiến của
thầy cô và các bạn để đề tài đƣợc hoàn thiện hơn.
2 CHƢƠNG I. TỔNG QUAN

)
Năngsuấtsinh
lƣợng

(kg/m
2
)Mùavụ(tháng)
QuảngNam-ĐàNẵng
190.000
2–
7

3–4-5
BìnhĐịnh
42.750
2,5

3–4-5
KhánhHòa
2.000.000
5,5

3–4-5
NinhThuận
1.500.000
7


nhọn. Gân giữa không rõ, cuống lá ngắn. Phao nhiều, hình xoắn hay hơi kéo dài, to
2-5 mm thƣờng nằm trong 1 lá hình dạng rất biến thiên. Khi rong còn non hay ở
phần gốc, pháo có cánh bao quanh, hình dạng giống nhƣ lá.
S.mcclurei thích nghi rộng với các dạng vật bám và điều kiện môi trƣờng khác
nhau. Chúng có thể mọc trên vách đá dốc đứng hay bãi san hô bằng phẳng.
Chu kỳ sống của rong mơ S.mcclurei là một năm kể từ khi bắt đầu mọc.
S.mcclurei có xu hƣớng tăng trƣởng rất chậm về chiều dài, giai đoạn này tƣơng ứng
với việc rong hoàn thành giai đoạn phát triển trục chính. Từ tháng 1 trở đi, các
nhánh chính của rong phát triển nhanh về chiều dài và đạt kích thƣớc tối đa vào
4 tháng 4, giai đoạn này tƣơng ứng với thời kỳ rong phát triển nhanh chóng các nhánh
thứ cấp. Sauk hi đạt kích thƣớc tối đa, rong sẽ dần tàn lụi vào tháng sau đó.
2.1.3. Thành phần hóa học trong rong Mơ Sargassum mcclurei [8]
Rong đƣợc lấy tại Hòn Chồng-Nha Trang, và thành phần hóa học nhƣ sau:
2.1.3.1. Sắc tố
Sắc tố trong rong Nâu là diệp lục tố (chlorophyl), diệp hoàng tố (xantophyl),
sắc tố màu nâu (fucoxanthin), sắc tố đỏ (carotene). Tùy theo tỷ lệ các loại sắc tố mà
rong có màu từ màu nâu-vàng-nâu đậm- vàng lục. Nhìn chung sắc tố của rong Mơ
là khá bền.
2.1.3.2. Glucid
- Monosaccharide: quan trọng nhất trong rong là đƣờng Manitol, đƣợc
Stenhouds phát triển năm 1884 và đƣợc Kylin (1913) chứng minh thêm. Hàm lƣợng
Manitol trong loài S.mcclurei có hàm lƣợng cao nhất khoảng 11,3-16,73% so với
trọng lƣợng khô, tùy thuộc vào thời gian sinh trƣởng trong năm của rong và đạt cao
nhất vào đầu mùa hè (tháng 4).
- Polysaccharide:
+ Alginic: là một polysaccharide tập trung ở giữa vách tế bào, là thành phần
chủ yếu tạo thành tầng bên ngoài của màng tế bào rong. Alginic và các muối của

nghiệp, đƣợc dùng để bao viên thuốc, làm huyết thanh nhân tạo, làm chỉ khâu vết
mổ, chất sát trùng, thuốc cầm máu…vv.
- Trong công nghiệp, dùng để chế phẩm in hoa, hồ vải, dán gỗ, chế tơ nhân
tạo, làm diêm. Trong nông nghiệp dùng làm phân bón, pha chế thuốc trừ sâu, thay
thế phèn chua.
- Trong thực phẩm, dùng để chế các loại rựu, bánh kẹo, đồ uống. Ngoài ra, bã
rong Mơ có thể tận dụng để chế than hoạt tính dùng trong y dƣợc.
2.1.4.2. Vai trò sinh học của rong mơ
Rong mơ có vai trò rất quan trọng về mặt sinh thái học. Cùng với các nhóm
rong biển cỏ biển khác, rong mơ đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa, cân
bằng hệ sinh thái ven biển. Rong mơ hấp thu chất dinh dƣỡng, làm sạch nƣớc, là
một mắc xích quan trọng trong mối quan hệ hữu cơ và có sự tƣơng tác giữa các
thành tố trong hệ sinh thái rạn san hô. Đặc biệt các bãi rong mơ chính là nơi cƣ ngụ,
6 ƣơm nuôi ấu trùng, sinh trƣởng và sinh sản của rất nhiều loài thủy hải sản nhƣ cá
chuồn, cá dìa, mực…vv.
Hình1.1. Rong mơ mang nhiều trứng các loài thủy sản bị giật cả gốc, mang
theo cả
san

2.2.1. Quá tình oxy hóa và các gốc tự do [5]
2.2.1.1. Quá trình oxy hóa
Quá trình oxy hóa là quá trình phản ứng hóa học xảy ra, trong đó electron
đƣợc chuyển sang chất oxy hóa.
2.2.1.2. Gốc tự do
Theo định nghĩa, gốc tự do (Free radical) là bất cứ chất nào chỉ có một điện tử
duy nhất (electron mang điện âm) hay một số lẻ điện tử.
Trong diễn tiến hóa học, một điện tử bị tách rời khỏi nhóm và phân tử đó trở
thành một gốc tự do với số lẻ điện tử. Do đó, chúng không cân bằng, nên rất bất ổn,
dễ tạo ra phản ứng. Chúng luôn luôn tìm cách chiếm đoạt điện tử mà nó thiếu từ các
phân tử khác và lần lƣợt tạo ra một chuỗi những gốc tự do mới, gây rối loạn cho
sinh hoạt bình thƣờng của tế bào.
Năm 1954, bác sĩ Denham Harman thuộc Đại học Berkeley, California, là
khoa hoc gia đầu tiên nhận ra sự hiện hữu của gốc tự do trong cơ thể, với nguy cơ
gây ra những tổn thƣơng cho tế bào. Trƣớc đó, ngƣời ta cho rằng gốc tự do này chỉ
có ở ngoài cơ thể.
2.2.1.3. Ảnh hƣởng của gốc tự do tới cơ thể
Các gốc tự do có thể tấn công cơ thể vào mọi lúc. Dƣợc sĩ Bruce Ames, Đại
học California, đã ƣớc lƣợng mỗi tế bào trong cơ thể chúng ta phải hứng chịu
khoảng 10.000 gốc tự do tấn công mỗi ngày. Trải qua 70 năm cuộc đời, cơ thể hình
thành ƣớc chừng đến 17 tấn gốc tự do.
8 Gốc tự do có tác dụng không tốt cho cơ thể, ngay từ lúc con ngƣời mới sinh ra
và mỗi tế bào chịu sự tấn công của cả chục ngàn gốc tự do mỗi ngày. Ở tuổi trung
niên cơ thể mạnh trấn áp đƣợc chúng, nhƣng tuổi cao sức yếu, gốc tự do lấn át, gấy
thiệt hại nhiều gấp 10 lần ở ngƣời trẻ. Nếu không bị kiểm soát, kiềm chế, gốc tự do
gây ra nhiều tác dụng xấu đối với sức khỏe.
Gốc tự do gây ra những tổn thương:

Hình 1.2. Quá trình gây hại của gốc tự do
- Trƣớc hết, gốc tự do oxy hóa màng tế bào, gây trở ngại trong việc thải chất
bã và tiếp nhận thực phẩm, dƣỡng khí, rồi gốc tự do tấn công các ty lập thể, phá vỡ
nguồn cung cấp năng lƣợng. Sau cùng, bằng cách oxy hóa, gốc tự do làm suy yếu
kích thích tố, enzyme khiến cơ thể không tăng trƣởng đƣợc.
- Trong tiến trình hóa già, gốc tự d cũng dự phần và có thể là nguy cơ gây tử
vong. Hóa già đƣợc coi nhƣ một tích tụ những đổi thay trong mô và tế bào. Theo
bác sĩ Denham Harman, gốc tự do là một trong nhiều nguyên nhân gây ra sự hóa già
và sự chết của các sinh vật. Ông ta cho là gốc tự do phản ứng lên ty lạp thể, gây tổn
thƣơng các phân tử bằng cách làm thay đổi hình dạng, cấu trúc khiến chúng mất khả
năng sản xuất năng lƣợng.
- Do quan sát, ngƣời ta thấy gốc tự do có ít ở các sinh vật con, có nhiều hơn ở
sinh vật sống lâu. Ngƣời cao tuổi có nhiều gốc tự do hơn là khi ngƣời đó còn trẻ.
10 - Theo các nhà khoa học thì gốc tự do có thể là thủ phạm gây ra tới trên 60
bệnh, đáng kể nhất gồm có: bệnh xơ vữa động mạch, ung thƣ, Alzheimer, Parkinson,
đục thủy tinh thể, bệnh tiểu đƣờng, cao huyết áp không nguyên nhân, xơ gan.
2.2.1.4. Một số hợp chất chống oxy hóa hiện nay [18]
 Một số hợp chất tự nhiên trong thực vật
Polyphenol phân bố rộng rãi ở thực vật, có hoạt tính chống oxy hóa và đƣợc
nghiên cứu rất nhiều. Polyphenol đƣợc chia thành các nhóm chính là: flavonids,
acid phenolic, tannin.
- Flavonoid: [43] Flavonoid là một trong những hợp chất phong phú và đa
dạng vào bậc nhất trong thiên nhiên, có mặt không những chỉ trong những thực vật
bậc cao, mà còn trong một số thực vật bậc thấp, thậm chí còn có trong các loài tảo.
Hơn một nữa rau quả thông thƣờng có chứa flavonid. Chúng cũng là thành phần hay
gặp trong dƣợc liệu có nguồn gốc thực vật. Đến nay, flavonid vẫn là hợp chất đƣợc
các nhà hóa học các hợp chất tự nhiên quan tâm nghiên cứu, có khoảng trên 11.000

tủa với protein và chất chống oxy hóa sinh học. Acid phenolic, tannin và flavonoids
thƣờng gặp trong một số trái cây sau:
Bảng 1.2.Hợp chất polyphenol trong một số loại trái cây
Hợpchấtphenol
Loạitráicây
Phenolicacid

Hydroxycinnamicacids
Mơ,quất,càrốt,ngũcốc,lê,sơri,mận,cà chua,càtím,
hạtcódầu.
Hydroxybenzoicacids
Ngũcốc,quất,hạtcódầu.
Flavonoids
Anthocyanin
Nho,dâutây,sơri
Chalcone

Táo
Flavanol(catechin)
Chè,táo,quất,nho,hànhtây,raudiếp.
Flavanonol
Nho
Flavanone

Câycó múi:cam,quýt;càchua,bạchà.
Flavonol

Táo,quất,rauđắng,raudiếp,hành,ôliu,hạt tiêu,càchua.
Flavone


cũng đƣợc quảng cáo chống lão hóa, nhƣng không phổ biến nhƣ vitamin C, E và
Beta-Caroten.
2.2.2. Phlorotannin [27]
Theo Toshiyuki Shibata [38], hợp chất phenolic rất phổ biến trong rong Nâu,
thuộc nhóm hợp chất polyphnol là phlorotanin. Phlorotanin là chất chuyển hóa thứ
cấp, xuất hiện chủ yếu ở các mô, tại đó nồng độ trong rong Nâu từ 3,2 đến 5,2% so
với trọng lƣợng rong khô.