BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
---------------------------
NGUYỄN THỊ KIM NGỌC
NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC, VI SINH
VẬT, CHẤT LƯỢNG CẢM QUAN VÀ CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA
RONG NHO (CAULERPA LENTILLIFERA) TƯƠI THEO THỜI GIAN
BẢO QUẢN BẰNG KHÍ NITƠ, BAO GÓI PA.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Nha Trang, năm 2015
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
------------------------------
NGUYỄN THỊ KIM NGỌC
NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC, VI SINH
VẬT, CHẤT LƯỢNG CẢM QUAN VÀ CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA
RONG NHO (CAULERPA LENTILLIFERA) TƯƠI THEO THỜI GIAN
BẢO QUẢN BẰNG KHÍ NITƠ, BAO GÓI PA.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN .......................................................................................3
1.1.
TỔNG QUAN VỀ RONG NHO BIỂN ....................................................................... 3
1.1.1.
Nghiên cứu về nguồn gốc, phân loại và đặc điểm của rong nho ............3
1.1.2.
Nghiên cứu về thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của Rong nho. ..4
1.1.3.
Nghiên cứu về sơ chế, bảo quản và sử dụng rong nho biển ...................9
1.1.4.
Tình hình nghiên cứu Rong nho biển Việt Nam...................................13
1.1.5.
Tình hình nghiên cứu Rong nho biển trên thế giới ...............................15
1.2.
Tổng quan về khí Nitơ trong bảo quản rau quả .......................................................... 15
2.2
Phương pháp nghiên cứu .............................................................................................. 21
2.2.1
Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu vật lý .............................................21
2.2.2
Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu hóa học..........................................22
2.2.3
Phương pháp đánh giá chỉ tiêu vi sinh ..................................................22
2.2.4
Đánh giá cảm quan bằng phương pháp cho điểm theo TCVN 3215 – 79..23
2.3
Quy trình xử lý, sơ chế và bảo quản rong nho ............................................................ 28
2.3.1
Quy trình tổng quát dự kiến ..................................................................28
2.3.2
2.3.2.13...... Bố trí thí nghiệm nghiên cứu sự biến đổi tỷ lệ hư hỏng của Rong nho tươi theo
thời gian bảo quản...................................................................................................................... 56
2.3.2.14...... Bố trí thí nghiệm nghiên cứu sự biến đổi cường độ màu sắc của Rong nho tươi
theo thời gian bảo quản ............................................................................................................. 58
2.4
Thiết bị sử dụng trong đề tài ......................................................................................... 60
2.5
Hóa chất sử dụng trong đề tài ....................................................................................... 62
2.6
Xử lý số liệu.................................................................................................................... 62
iv
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................63
3.1
Kết quả phân tích thành phần nguyên liệu Rong nho ................................................ 63
3.2
Kết quả nghiên cứu sự biến đổi hàm lượng chất tan theo thời gian bảo quản......... 64
3.3
3.13 Kết quả nghiên cứu sự biến đổi hao hụt trọng lượng theo thời gian bảo quản. ....... 74
3.14 Kết quả nghiên cứu sự biến đổi tỷ lệ hư hỏng theo thời gian bảo quản. .................. 75
3.15 Kết quả nghiên cứu ảnh sự biến đổi cường độ màu sắc theo thời gian bảo quản. .. 76
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN .......................................................................78
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................80
PHỤ LỤC ..................................................................................................................85
v
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1. Thành phần hóa học cơ bản của Caulerpa lentillifera và Ulva reticulata
(g/100g mẫu khô) ........................................................................................................5
Bảng 1. 2 Hàm lượng khoáng của rong nho (mg/100g mẫu khô) (ngoại trừ Cu và I
là (µg/100g) .................................................................................................................5
Bảng 1. 3 Hàm lượng vitamin (mg/100 g phần ăn được) ...........................................6
Bảng 1. 4 Hàm lượng amino acid (g/100g mẫu khô) ..................................................6
Bảng 1. 5 Thành phần khoáng và vitamin của rong nho ...........................................7
Bảng 1. 6: Các axit béo không no trong rong nho ......................................................8
Bảng 1. 7: Kết quả phân tích thành phần dinh dưỡng trong 100ml nước uống Rong nho...13
Bảng 2. 1: Tiêu chuẩn vệ sinh đối với các sản phẩm thực phẩm dùng trực tiếp không
qua xử lý nhiệt trước khi sử dụng. ............................................................................23
Bảng 2. 2: Thang điểm cảm quan chuẩn. ..................................................................23
Bảng 2. 3: Thang điểm cảm quan của rong nho sau khi rửa. ....................................25
Bảng 2. 4: Hệ số quan trọng của rong nho sau khi rửa. ..........................................27
Bảng 2. 5: Phân cấp trọng lượng của sản phẩm theo TCVN 3215 – 79. ..................27
Bảng 2. 6: Thiết bị sử dụng trong đề tài....................................................................60
Bảng 3. 1: Kết quả xác định thành phần hóa học của nguyên liệu rong nho ............63
theo thời gian bảo quản. ............................................................................................53
vii
Hình 2. 15: Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu sự biến đổi hao hụt trọng lượng theo
thời gian bảo quản. ....................................................................................................55
Hình 2. 16: Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu sự biến đổi tỷ lệ hư hỏng theo thời
gian bảo quản. ...........................................................................................................57
Hình 2. 17: Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu sự biến đổi cường độ màu sắc theo
thời gian bảo quản. ....................................................................................................59
Hình 3. 1: Đồ thị biểu diễn sự biến đổi hàm lượng chất tan của Rong nho tươi theo
thời gian bảo quản .....................................................................................................64
Hình 3. 2: Đồ thị biểu diễn sự biến đổi hàm lượng protein thô của Rong nho tươi
theo thời gian bảo quản .............................................................................................65
Hình 3. 3: Đồ thị biểu diễn sự biến đổi hàm lượng lipit thô của Rong nho tươi theo
thời gian bảo quản .....................................................................................................66
Hình 3. 4: Đồ thị biểu diễn sự biến đổi hàm lượng tro của Rong nho tươi theo thời
gian bảo quản ............................................................................................................67
Hình 3. 5: Đồ thị biểu diễn sự biến đổi hàm lượng carbohydrat của Rong nho tươi
theo thời gian bảo quản .............................................................................................67
Hình 3. 6: Đồ thị biểu diễn sự biến đổi hàm lượng chất xơ của Rong nho tươi theo
thời gian bảo quản .....................................................................................................68
Hình 3. 7: Đồ thị biểu diễn sự biến đổi hàm lượng vitamin C của Rong nho tươi
theo thời gian bảo quản .............................................................................................69
Hình 3. 8: Đồ thị biểu diễn hiệu quả khử gốc tự do DPPH của Rong nho tươi theo
thời gian bảo quản .....................................................................................................70
Hình 3. 9: Đồ thị biểu diễn sự biến đổi hàm lượng ẩm của Rong nho tươi theo thời
gian bảo quản ............................................................................................................71
Hình 3. 10: Đồ thị biểu diễn sự biến đổi tổng vi sinh vật hiếu khí của Rong nho tươi
đảo Lý Sơn (Quảng Ngãi), Phú Quý (Bình Thuận), Phú Quốc ( Kiên Giang)[13].
Hiện nay đã có nhiều nghiên cứu và ứng dụng nuôi trồng thành công loài rong này
tại các vùng biển thuộc tỉnh Khánh Hòa, Bình Thuận, ước tính sản lượng lên đến
100 tấn rong tươi/năm, 2012.
Một số nghiên cứu trong và ngoài nước cho thấy, rong nho Caulerpa
lentillifera là loài rong chứa đầy đủ các dưỡng chất cần thiết, gồm chất xơ, vitamin,
các axit amin không thay thế [21], khoáng chất và những chất có hoạt tính sinh học
khác như hoạt tính chống oxy hóa dạng phenol, có khả năng ngăn chặn các gốc tự
do, làm giảm quá trình oxy hóa, ngăn chặn bệnh ung thư và sự lão hóa. Đặc biệt,
trong rong nho chứa một hàm lượng omega 3 và omega 6 khá cao, giúp phát triển
các tế bào thần kinh, tăng cường trí nhớ, giúp điều tiết hàm lượng cholesterol trong
máu, chữa trị các bệnh liên quan đến tim mạch [26], [35].
Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu cho thấy, rong nho giàu dinh dưỡng và rất
phù hợp dùng làm thức ăn cho người [27]. Vì vậy rất nhiều nghiên cứu về bảo quản
rong nho sau thu hoạch nhằm ổn định chất lượng rong và kéo dài thời gian sử dụng
rong nho. Với mỗi phương pháp bảo quản khác nhau cho chất lượng dinh dưỡng và
thành phần Rong nho trong thời gian bảo quản khác nhau. Do vậy, để xác định
phương pháp tối ưu cho việc bảo quản rong nho việc thực hiện đề tài“Nghiên cứu
sự biến đổi về thành phần hóa học, vi sinh vật, chất lượng cảm quan và chỉ tiêu
2
vật lý của Rong nho (Caulerpa lentillifera) tươi theo thời gian bảo quản bằng khí
Nitơ, bao gói PA”là cấp thiết.
Mục đích đề tài
Nghiên cứu sự biến đổi về thành phần hóa học, vi sinh vật, chất lượng cảm
quan và tính chất vật lý của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản bằng khí nitơ
Nội dung nghiên cứu đề tài
Để đạt được mục đích nghiên cứu đã đề ra, đề tài tập trung vào các nội dung
Tiểu cầu
Thân bò
Hình 1. 1: Hình thái Rong nho biển (Caulerpa lentillifera)
Rong nho biển (Caulerpa lentillifera) (hình 1.1) tên thường gọi là “sea grapes”
được mô tả lần đầu tiên bởi J. Agardh năm 1873. Đây là một loài rong kinh tế thuộc
chi rong Cầu lục Caulerpa, là một chi rong rất đa dạng ở vùng nhiệt đới và ôn đới
ấm, được mô tả bởi Lamouroux 1809 với đặc điểm rong có dạng mọc bò gồm phần
thân bò mọc dài, phân nhánh bám vào vật bám nhờ hệ thống rễ. Từ phần thân bò sẽ
mọc ra các thân đứng. Phần này rất đa dạng và nhờ đó phân biệt các loài với nhau.
Chúng có thể có dạng phiến, có răng cưa hay không, hình lông chim hoặc có dạng
những quả cầu nhỏ. Các nhánh đứng này có thể phân nhánh. Đã có hơn 30 loài của
chi rong này được tìm thấy ở Philippin, 20 ở Nhật Bản, 14 ở Việt Nam, 11 ở Thái
Lan và 9 ở Hawaii [25].
Về mặt phân loại, Rong nho là chi rong Cầu lục Caulerpa thuộc họ
Caulerpaceae, bộ Caulerpales, lớp Chlorophyceae, ngành rong lục Chlorophyta là
chi rong biển rất phổ biến ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Thành phần loài của
chi rong Cầu lục Caulerpa rất đa dạng, trong đó Rong nho (Caulerpa lentillifera) là
4
loài có giá trị nhất. Theo Yoshida (1998), hệ thống phân loại của Rong nho
(Caulerpa lentillifera J. Agradh, 1873) được sắp xếp như sau:
Ngành: Chlorophyta
Lớp: Chlorophyceae Will is Warning, 1884
Bộ: Caulerpales Feldmann, 1946
Họ: Caulerpaceae Kuetzing, 1843
Protein
12,49±0,3
21,06±0,42
Lipit
0,86±0,10
0,75±0,05
Chất xơ
3,17±0,21
Tro
Carbohydrat
24,21±1,7
17,58±2,0
59,27
55,77
25,31±1,15
Mg
630
Zn
2,6
Mn
7,9
Fe
9,3
Cu (µg)
2200
I (µg)
1424
6
Bảng 1. 3 Hàm lượng vitamin (mg/100 g phần ăn được)
Vitamin
Hàm lượng (mg/g mẫu khô)
Threonine
0,79
Valine
0,87
Lysine
0,82
Isoleucine
0,62
Leucine
0,99
Phenylalanine
0,61
Aspartic acid
1,4
0,57
Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Hữu Đại – Viện Hải Dương học Nha
Trang (2006, 2009) cũng cho thấy, Rong nho chứa nhiều khoáng, vitamin và chất
béo cần thiết cho cơ thể (bảng 1.6) [3], [5].
7
Bảng 1. 5 Thành phần khoáng và vitamin của Rong nho
Chỉ tiêu
Đơn vị
kiểm
tính
nghiệm
(rong tươi)
Ca
Kết quả
Phương pháp
%
Ref: AOAC 969.06
Zn
Mg/kg
1,7461
Ref: AOAC 969.06
Co
Mg/kg
Iod
Mg/kg
19,0790
P
%
0,0035
Ref: AOAC 969.06
Lipit
1998. Vol. 14
HPLC-Fat soluble vitamin,
p.17. Dosage des vitamines
HPLC- High performance
Vitamin C
Mg/kg
1,618
columns for HPLC, CA. 190933C
Đạm
%
0,9662
AOAC 992-15, 2002
8
Bảng 1. 6: Các axit béo không no trong Rong nho
Tên
Công thức
1,34
Theo nghiên cứu của Patricia Matanjun, Suhaila Mohamed, Noordin M.
Mustapha và Kharidah Muhammad (2009) cho thấy Rong nho C. lentillifera
(Chlorophyta) thu hoạch ở biển Malaysia có hàm lượng protein, carbohydrat, lipit,
Na, Mg, Cu đều cao hơn so với Eucheumar cottonii (Rhodophyta) và Sargassum
polycystum (Phaeophyta). Cả 3 loại Rong nho C. lentillifera, Eucheumar cottonii và
Sargassum polycystum đều có chứa 16 axit amin Asp, Glu, Ser, Gly, His, Arg, Thr,
Ala, Pro, Tyr, Val, Met, Ile, Leu, Phe, Lys và hầu hết các axit amin trong Rong nho
đều cao hơn so với Eucheumar cottonii và Sargassum polycystum [31].
Theo Nguyễn Văn Tặng, Jinn-Pyng Ueng và Guo-Jane Tsai (2011) Rong nho
C. lentillifera thu hoạch từ ao nuôi ở Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Quốc
gia Penghu, Đài Loan có độ ẩm rất cao (94.28±0.24%), hai thành phần phong phú
nhất trong Rong nho là carbohydrat và tro với hàm lượng tương ứng là 3.67 ±
0.07% và 1.27 ± 0.02%. Nếu tính theo % chất khô, hàm lượng carbohydrat của
Rong nho ở Đài Loan (64.78 ± 0.11%) cao hơn ở Thái Lan và Malaysia (Hàm
lượng tương ứng ở 59.27% và 38.66 ± 0.96%. Trái lại, hàm lượng protein thô của
Rong nho ở Đài Loan (9.28 ± 0.03%) tương đương ở Malaysia (10.41 ± 0.26%)
nhưng lại thấp hơn ở Thái Lan (12.49 ± 0.3%). Hàm lượng tro của Rong nho ở Đài
Loan là 22.13 ± 0.27%, tương đương ở Thái Lan (24.21 ± 1.7%) nhưng thấp hơn ở
Malaysia (37.15 ± 0.64%). Hàm lượng protein thô của Rong nho cao hơn một số
loại Rong nâu như Himanthalia elongate (7.49%) và Laminaria ochroleuca
(7.49%) nhưng thấp hơn nhiều của Rong đỏ như Hypnea japonica và H. charoides
9
(18-19%) và Porphyra sp. (24.11%). Hàm lượng lipid trong Rong nho thấp (0.78 ±
0.02%) và hàm lượng chất xơ cao nên nó cung cấp rất ít năng lương khi ăn và hiệu
quả cao trong phòng ngừa các bệnh mãn tính. Hàm lượng phenolic tổng số trong
thùng xốp hoặc túi nylon, đóng gói trong điều kiện nhiệt độ bình thường, và vận
chuyển đến nơi tiêu thụ. Sơ chế và bảo quản theo cách này có thể kéo dài thời gian
bảo quản rong được 7 ngày đối với loại 100-200g Rong nho tươi/túi. Còn đối với
loại 20-30kg Rong nho tươi/túi có thể bao phủ xung quanh bằng lá chuối để giữ ẩm
cho rong. Tuy nhiên, theo Nguyễn Hữu Đại và cộng sự (2007) sau khi nuôi rong từ
1,5 đến 2 tháng sẽ thu hoạch, chỉ lấy riêng phần thân đứng, rửa sạch và đóng gói, có
thể lưu giữ sống được từ 7 đến 10 ngày.
Qua khảo sát thực tế cơ sở sơ chế Rong nho của kỹ sư Lê Bền tại Ninh Hải,
Ninh Hòa cho thấy, Rong nho sau khi thu hoạch được cắt tỉa thành từng đoạn 67cm, tiến hành rửa sạch dưới dòng nước động hoặc tĩnh, sau đó ly tâm tách nước rồi
bao gói trong các túi PE, vận chuyển đến nơi tiêu thụ. Ngoài ra, chúng có thể được
bảo quản khi vận chuyển bằng cách ướp muối. Chúng sẽ nhanh chóng phục hồi lại
hình dạng ban đầu khi được rửa lại bằng nước ngọt. Song phương pháp này cũng
bộc lộ một số nhược điểm như rong bị mất các chất dinh dưỡng nếu bảo quản trong
môi trường nước muối có nồng độ cao. Một phương pháp bảo quản khác của
Takatsuhara Tadashi (2005) cho biết, sau khi thu hoạch Rong nho, tiến hành rửa
sạch bằng nước biển, sau đó rửa lại bằng ozon, sau khi Rong nho được xử lý sơ bộ
được bao gói trong các túi nhựa có chứa nước biển, ozon, kết hợp sục khí nitơ, hàn
kín bao bì, rong có thể bảo quản được nhiệt độ thường trong thời gian khá dài [33].
Tuy nhiên, theo tài liệu của tổ chức sở hữu trí tuệ thế giới (WIPO) cho biết,
nếu Rong nho được bảo quản trong môi trường nước muối có nồng độ 3,5% hoặc
được chần sơ bộ ở nhiệt độ 600C sau đó được bảo quản trong môi trường không khí
lạnh hoặc sấy khô thì Rong nho có thể bảo quản được trong thời gian dài mà không
làm hư hỏng cấu trúc và vẫn giữ được hương vị đặc trưng của rong [28], [37].
Cũng bảo quản bằng nước muối nhưng theo tác giả Mukoda et al, (2006), nếu
Rong nho được bảo quản trong môi trường nước muối từ 1,0-9,9% sẽ không gây hư
hỏng đến cấu trúc của rong [28].
Hay kết quả nghiên cứu của tác giả Utpal Jyoti Medhi (2009) Trường Pub
Kamrup-Ấn độ cho rằng, Rong nho bảo quản trong môi trường nước muối 30% có
Năm 2010, sinh viên Ngô Thị Khánh Ngọc (khoa Công nghệ Thực phẩm Trường Đại học Nha Trang) dưới sự hướng dẫn của TS. Vũ Ngọc Bội đã nghiên
cứu chế biến bột Rong nho và sử dụng bột Rong nho để sản xuất bánh tráng Rong
nho. Kết quả nghiên cứu cho thấy Rong nho sau khi xử lý bằng nhiệt và phụ gia
chống mất màu rong, sấy khô ở nhiệt độ 400C, thời gian sấy là 8h với vận tốc gió
2m/s và xay mịn thành bột. Bột rong phối trộn với tinh bột và bổ sung một số phụ
gia có thể sản xuất bánh tráng rong với màu sắc hơi xanh, độ nở tốt [14].
Kết quả nghiên cứu của Huỳnh Hữu Hoài (2013) và Phạm Thị Thanh Sương
(2014) đã nghiên cứu sản xuất thử nghiệm nước uống từ Rong nho có sử dụng
viscozyme để làm giảm độ nhớt của rong và sử dụng một số phương pháp làm giảm
độ mặn của Rong nho nguyên liệu. Kết quả thu được nước uống Rong nho có màu
xanh đặc trưng của Rong nho, mùi thơm hài hòa của rong, trạng thái trong, không
phân lớp, không cặn, không mặn. Nước uống chứa hầu như đầy đủ các thành phần
dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể (bảng 1.10) [9],[16].
Hình 1. 3: Nước uống Rong nho
13
Bảng 1. 7: Kết quả phân tích thành phần dinh dưỡng trong 100ml nước uống
Rong nho
Chỉ tiêu
Đơn vị tính
Kết quả phân tích
Năng lượng
kcal
0,65
Iodine
mcg/g
24
1.1.4. Tình hình nghiên cứu Rong nho biển Việt Nam
Công trình nghiên cứu rong biển Việt Nam (1969), tác giả Phạm Hoàng Hộ
đã phân loại và mô tả 484 loài, 21 biến loài và 10 dạng trong đó giáo sư Phạm
Hoàng Hộ có đề cập đến loài Rong nho biển (Caulerpa lentillifera) thu thập
được ở đảo Phú Quốc, tỉnh Kiên Giang. Gần đây vào tháng 4 năm 2006, Nguyễn
Hữu Đại, Phạm Hữu Trí, Nguyễn Xuân Vỵ trong chuyến khảo sát nguồn lợi rong
biển, cỏ biển tại Cù lao Thu thuộc đảo Phú Quý, tỉnh Bình Thuận cũng tìm thấy
Rong nho biển. Chúng mọc thành các đám màu xanh đậm giữa các loài Caulerpa
racemosa và Caulerpa cupressoides có màu nhạt hơn. Với kích thước nhỏ và trữ
lượng thấp, sự hiện diện của nó chỉ có ý nghĩa về mặt phân bố [14].
Năm 2004, phòng Thực vật biển thuộc Viện Hải dương học Nha Trang đã
di nhập nguồn giống Rong nho biển từ Nhật Bản, tiến hành nuôi, tạo giống trong
phòng thí nghiệm. Đồng thời tiến hành đề tài “Nghiên cứu các đặc trưng sinh lý,
sinh thái của loài Rong nho biển Caulerpa lentillifera (J. Agardh. 1873) có
nguồn gốc nhập nội từ Nhật Bản làm cơ sở kỹ thuật cho nuôi trồng”. (Nguyễn
Xuân Hòa và cộng sự, 2004)[8].
Năm 2005, Phòng Thực vật biển - Viện Hải dương học Nha trang tiếp tục
tiến hành đề tài “Thử nghiệm nuôi trồng Rong nho biển Caulerpa lentillifera
(J.Agardh. 1873) ở điều kiện tự nhiên”[14].
10USD/kg nếu xuất khẩu sang Nhật). Vì vậy nghề nuôi trồng Rong nho trong