BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGUYỄN THỊ HUYỀN LINH

NGHIÊN CỨU SẤY KHÔ RONG NÂU BẰNG KỸ THUẬT SẤY
LẠNH KẾT HỢP BỨC XẠ HỒNG NGOẠI

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
(Ngành: Công nghệ thực phẩm)

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:
1). PGS.TS. Vũ Ngọc Bội
2). ThS. Nguyễn Thị Mỹ Trang

Nha Trang – Năm: 2017


ii

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành Đề tài tốt nghiệp này,
Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang
và các thầy, cô giáo trong khoa Công nghệ Thực Phẩm đã tạo điều kiện thuận lợi cho
em trong suốt quá trình học tập và trang bị cho em kiến thức chuyên môn để em có
thể tự tin bước vững bước trên con đường sự nghiệp mà em đã lựa chọn.
Lòng biết ơn chân thành nhất em xin dành cho thầy PGS.TS. Vũ Ngọc Bội Trưởng khoa Công nghệ Thực phẩm và cô ThS. Nguyễn Thị Mỹ Trang - Bộ môn
Công nghệ Thực phẩm - Trường Đại học Nha Trang đã tài trợ kinh phí, tận tình hướng
dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp vừa qua.
Xin được ghi nhận tình cảm, sự giúp đỡ của: TS. Đặng Xuân Cường - Viện

1.2.4. Thành phần hóa học của Rong nâu ............................................................... 16
1.2.5. Tình hình nghiên cứu rong nâu trên Thế giới và Việt Nam.......................... 21
1.2.6. Ý nghĩa kinh tế của rong nâu ........................................................................ 23
1.2.7. Quá trình vận chuyển và các biện pháp bảo quản rong khô ......................... 24
1.3. TỔNG QUAN VỀ SẤY ..................................................................................... 25
1.3.1. Khái quát về sấy ............................................................................................ 25
1.3.2. Các dạng nguyên liệu ẩm và sự liên kết ẩm với nguyên liệu ....................... 26
1.3.3. Đặc điểm của quá trình sấy ........................................................................... 28
1.3.4. Sự khuếch tán của nước trong vật liệu .......................................................... 29


iv

1.3.5. Yêu cầu của sản phẩm sấy ............................................................................ 30
1.3.6. Phân loại thiết bị sấy ..................................................................................... 30
1.4. PHƯƠNG PHÁP SẤY LẠNH KẾT HỢP BỨC XẠ HỒNG NGOẠI .............. 33
1.4.1. Sấy bức xạ hồng ngoại .................................................................................. 33
1.4.2. Sấy lạnh ......................................................................................................... 36
1.4.3. Giới thiệu về sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại........................................ 36
1.4.4. Những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy .................................... 38
1.4.5. Các nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy ......................................................... 41
1.4.5.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí ......................................................... 41
1.4.5.2. Ảnh hưởng của tốc độ chuyển động không khí: ...................................... 41
1.4.5.3. Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối của không khí ..................................... 42
1.4.5.4. Ảnh hưởng của diện tích bề mặt nguyên liệu .......................................... 42
1.4.5.5 Cấu trúc của nguyên liệu: ......................................................................... 42
1.4.5.6. Thành phần hóa học của nguyên liệu ...................................................... 43
CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 44
2.1. NGUYÊN LIỆU ................................................................................................. 44
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................................................................... 44

vi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
OXH: Oxy hóa
HCK: Hút chân không
BGT: Bao gói thường
PA: Polyadmide
VTMC: Vitamin C
h: giờ


vii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Hình ảnh rong Nâu thu hoạch tại Ninh Thuận ..........................................13
Hình 1.2. Tủ sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại ....................................................37
Hình 2.1. Hình ảnh về rong nâu (Sargassum oligocystum) nguyên liệu...................44
Hình 2.2. Hình ảnh phần mềm xử lý màu sắc Image J .............................................45
Hình 2.3. Phương pháp tiếp cận các nội dung nghiên cứu sấy rong nâu Sargassum
oligocystum bằng kỹ thuật sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại ...............................46
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ xử lý muối cho rong nâu Sargassum
oligocystum sau thu thoạch .......................................................................................48
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thích hợp cho quá trình sấy cho
rong nâu Sargassum oligocystum ..............................................................................49
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định vận tốc gió cho quá trình sấy rong nâu
Sargassum oligocystum .............................................................................................50
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian thích hợp cho quá trình sấy rong
nâu Sargassum oligocystum ......................................................................................51
Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định kiểu bao gói rong nâu khô ....................52
Hình 3.1. Ảnh hưởng của thời gian ngâm nước lạnh đến hàm lượng muối còn lại ở

tổng của rong nâu khô theo thời gian bảo quản ........................................................69
Hình 3.17. Sự thay đổi hoạt tính chống oxy hóa tổng trung bình của rong nâu khô sau
thời gian bảo quản .....................................................................................................70
Hình 3.18. Ảnh hưởng của kiểu bao gói đến cường độ màu xanh lục của rong nâu khô
theo thời gian bảo quản .............................................................................................71
Hình 3.19. Sự thay đổi cường độ màu xanh lục trung bình của rong nâu khô sau thời
gian bảo quản ............................................................................................................72
Hình 3.20. Sơ đồ quy trình sản xuất rong nâu sấy khô .............................................74


ix

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Sản lượng thu hoạch và tình hình nghiên cứu sản xuất rong biển ở các nước
châu Á .........................................................................................................................6
Bảng 1.2. Tình hình nghiên cứu sản xuất rong biển ở Việt Nam ...............................8
Bảng 1.3. Sản lượng rong biển trên Thế giới phân bố theo khu vực ..........................9
Bảng 1.4. Nguồn lợi, sản lượng thu hoạch và tiềm năng sản xuất rong biển ...........10
Bảng 1.5. Diện tích rong nâu mọc tự nhiên ở một số tỉnh ........................................12
Bảng 1.6. Thành phần sinh hóa học của một số loài rong Nâu vùng biển Jeddah, Saudi
Arabia (mg% rong khô) ............................................................................................20


1

MỞ ĐẦU
Việt Nam có nguồn lợi rong biển rất đa dạng và phong phú. Theo Nguyễn Hữu
Dinh, 1998, vùng biển nước ta có khoảng 794 loài rong biển, trong đó có 310 loài
phân bố ở vùng biển từ Quảng Bình trở ra miền Bắc, 484 loài phân bố ở vùng biển từ
Đà Nẵng trở vào miền Nam và có 156 loài tìm thấy ở cả hai miền [20].

Nội dung nghiên cứu:
1) Nghiên cứu xử lý muối khỏi rong nâu sau thu hoạch.
2) Nghiên cứu xác định các thông số thích hợp cho quy trình sấy khô rong nâu
bằng phương pháp sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại.
3) Xác định kiểu bao gói rong nâu khô và đề xuất quy trình sấy rong nâu khô.
Ý nghĩa khoa học của đề tài
Các kết quả của đề tài là các số liệu khoa học mới về nghiên cứu sấy khô rong
nâu bằng phương pháp sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại. Do vậy các số liệu này
sẽ là tài liệu tham khảo phục vụ cho việc nghiên cứu và giảng dạy về lĩnh vực chế
biến rong biển.
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Các kết quả của đề tài là cơ sở để doanh nghiệp ứng dụng sấy khô rong dùng
làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất. Do vậy đề tài có ý nghĩa thực tiễn.
Do thời gian thực hiện đồ án có hạn và kiến thức còn hạn chế, cùng với việc
bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học nên đồ án này không tránh khỏi
các hạn chế. Em rất mong nhận được các ý kiến đóng góp của quý Thầy (Cô) và các
bạn đồng nghiệp để đề tài được hoàn thiện hơn.


3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ RONG BIỂN
1.1.1. Phân loại rong biển
Rong biển hay tảo biển có tên khoa học là Marine – algae, marine plant hay
seaweed. Rong biển là thực vật thủy sinh có đời sống gắn liền với nước. Chúng có
thể là đơn bào, đa bào sống thành quần thể. Hình dạng của chúng có thể là hình cầu,
hình sợi, hình phiến lá hay hình thù rất đặc biệt. [18], [20]
Rong biển thường phân bố ở các vùng nước mặn, nước lợ, cửa sông, vùng triền
sâu, vùng biển cạn… Rong Đỏ và rong Nâu là hai đối tượng được nghiên cứu với sản

hec-ta Laminaria japonica theo các phương pháp trồng dây ngoài biển khơi. Hàn
Quốc cung cấp khoảng 800.000 tấn rong thuộc ba loài khác nhau, trong đó 50% là
wakame được sản xuất từ Undaria pinnatifida và loài rong này được trồng theo cách
thức tương tự mà Trung Quốc trồng rong bẹ Laminaria. Sản lượng của Nhật Bản
khoảng 600.000 tấn và 75% của số này là nori, được tạo thành từ rong mứt Porphyra,
đây là một sản phẩm có giá trị cao, khoảng 16.000 Đô-la Mỹ/tấn, so với kombu có
giá 2.800 Đô-la Mỹ/tấn và wakame có giá 6.900 Đô-la Mỹ/tấn.
Alginate, agar và carrageenan là những chất đông tụ và keo hóa, được chiết xuất
từ rong biển và cả ba chất này đã đặt nền tảng cho việc sử dụng rong trong công
nghiệp. Rong biển dưới dạng là nguồn gốc chất keo thực vật này được ghi nhận từ
năm 1658 khi mà các chất keo của agar được chiết xuất bằng nước nóng từ một loại
rong đỏ được phát hiện lần đầu tiên tại Nhật. Các chiết xuất từ rong Ailen, một loại
rong đỏ khác (Chondrus crispus), chứa carrageenan và đã phổ biến trong thế kỷ XIX
vì tính chất đông tụ của nó. Còn các chiết xuất từ rong nâu chứa keo alginate mãi đến
những năm của thập kỷ 30 của thế kỷ XX mới được sản xuất theo quy mô thương
mại. Việc sử dụng các chiết xuất của rong trong công nghiệp phát triển nhanh chóng
sau chiến tranh Thế giới thứ hai nhưng đôi lúc bị hạn chế do thiếu hụt nguyên liệu.
Hiện nay, khoảng 1.000.000 tấn rong tươi được thu hoạch và chiết xuất để tạo
ra ba loại keo thực vật trên. Khoảng 55.000 tấn keo thực vật được sản xuất với tổng


5

giá trị là 585.000.000 Đô-la Mỹ. Sản lượng alginate (213 triệu Đô-la Mỹ) có được
qua chiết xuất rong nâu chủ yếu được khai thác trong tự nhiên bởi việc nuôi trồng
rong nâu để cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp là quá trình tốn kém. Sản lượng
agar (133 triệu Đô-la Mỹ) chủ yếu từ hai dạng rong đỏ mà một trong số đó đã từng
được nuôi trồng từ những năm 1960-1970 và trên một quy mô lớn từ năm 1990. Sản
lượng carrageenan (240 triệu Đô-la Mỹ) chủ yếu phụ thuộc vào rong biển tự nhiên.
Tuy nhiên những năm đầu của thập niên 1970, công nghiệp carrageenan đã phát triển

thức
Sử
Chế
(tấn tươi sản dụng biến
tế
xuất
/năm)

Bangla
desh

Indones
ia

Hàn
Quốc

Malays
ia

15

Eucheum,
Gracilari,
Undaria

Porphyra,
Undaria,
Laminaria


, khai
keo
thác

Nuôi
trồng

Thức
ăn,
keo

Tồn tại

Nghiên
cứu và
triển khai

Sơ
chế

Chưa thấy

Phân loại,
sinh
trưởng,
nuôi trồng

Nhà
máy


ăn,
, khai
keo
thác

Nhà
máy
nhỏ

Con
người

Nuôi trồng
quy mô
nhỏ và quy
mô thương
mại, chế
biến

Thức
ăn,
keo

Nhà
máy

Chưa
nghiên
cứu sâu



Thái
Lan

Gracilari,
Polyvaver
nosa

Trung
Quốc

Gracilari,
Porphyra,
Laminari,
Undaria,
Eucheum,
Gelidium

Việt
Nam

Gracilari,
Sargassu,
Eucheuma

650.000

Nuôi
Thức
trồng

thác khẩu

1.250.00
0

Nuôi
trồng

Thức
ăn,
keo

1.000

Nuôi
trồng
, khai
thác

Thức
ăn,
keo,
xuất
khẩu

Nhà
máy
hiện
đại



Nhà
máy
nhỏ

Nuôi
trồng quy
mô nhỏ,
chế biến
còn yếu

Nuôi
trồng, chế
biến

Nhà
máy

Thị
Nuôi trồng
trường,
rong biển
chất
chất lượng
lượng sản
cao, phòng
phẩm,
bệnh
vốn



1790

1923

1954

Công trình
“Flora
Cochinchinesis”

Tác giả

Đóng góp

Leureiro J.

Thành phần rong biển. Theo
Phạm Hoàng Hồ, các loài mà
Leureiro đề cập đã không tìm thấy

Viện Hải Dương Học
Nha Trang ra đời

Việc điều tra rong biển đượctổ
chức và khuyến khích

“Marine plants in the
Đây là tài liệu căn bản đầu tiên về
vicinity of Nha Trang, Dawson E.Y tảo học Việt Nam (209 taxon/VN,

biển Việt Nam
Đại
dạng / Mn; 34 loài, 4 thứ, 4
dạng/KH

Lê Nguyên
Hiếu

Nghiên cứu phân loại rong biển ở
miền Bắc

Nguyễn Hữu Nghiên cứu phân loại rong biển ở
Dinh
miền Bắc


9

“Thực vật đảo Phú Phạm Hoàng

1985

Quốc”

1963

Hộ
Tôn Thất
Pháp


Agar

Châu Á

4570

18088

17900

Mỹ La Tinh
Châu Âu
Bắc Mỹ
Các nơi khác

12800
34000
42000
6000

9990
6350
1660

5720
8400
7000
150

Tổng cộng


Sản lượng
thu hoạch

Nguồn
lợi

Sản
lượng thu
hoạch

Nguồn
lợi

-

-

-

-

Tây bắc Đại Tây dương

35

100

6


Địa Trung Hải và biển đen

50

1000

1

50

Tây nam Đại Tây Dương

23

100

75

2000

Đông nam Đại Tây Dương

7

100

13

100



822

1500

-

10

-

1500

Trung tâm tây Thái Bình Dương

20

100

1

50

Trung tâm đông Thái Bình
Dương

7

50


-

807

2660

1315

14600

Tây bắc Thái Bình Dương
Đông bắc Thái Bình Dương

Nam cực
Tổng cộng

1.1.3.2. Nguồn lợi rong biển Việt Nam [18]
Ở nước ta có khoảng 794 loài rong biển, phân bố ở vùng biển miền Bắc 310
loài, miền Nam 484 loài, 156 loài tìm thấy ở cả 2 miền (Nguyễn Hữu Dinh, 1998).
Trong đó có các đối tượng quan trọng là: rong Câu (Gracilaria), rong Mơ
(Sargassum), rong Đông (Hypnea), rong Mứt (Porohyza) và rong Bún
(Enteromorpha).
Nguồn rong trồng bao gồm chủ yếu các loại rong Đỏ như: rong Câu chỉ vàng
(G.verrucosa), rong Câu cước (G.acerosa), rong Câu (G.asiatica và G.heteroclada),
rong Sụn (Alvarezii).
Trong đó G.verrucosa và G.asiatica được trồng ở vùng nước lợ (Blackish water)
từ năm 1970 ở phía Bắc, phía Nam từ 1980 với tổng diện tích 1.000 ha đạt sản lượng
khoảng 1.500 đến 2.000 tấnkhô/năm. Rong Câu cước (G.acerosa) cũng được trồng ở
vùng thủy triều, vịnh, ao, đìa với diện tích khoảng 100 ha, sản lượng khoảng 150 đến
200 tấn khô/năm.

Năng suất sinh lượng
(kg/m2)

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


14

loài kích thước này cũng thay đổi tùy điều kiện sống, tùy nơi phân bố. Trên các nhánh
có các cơ quan dinh dưỡng gần giống như lá và các túi chứa đầy không khí gọi là
phao. Khi rong trưởng thành, trên các nhánh bên sẽ mọc ra các nhánh thụ, ngắn có
mang nhiều cơ quan sinh sản đực và cái gọi là đế. [20]
Nhờ có hệ thống phao rong luôn giữ vị trí thẳng đứng trong môi trường biển.
Nếu nước cạn và rong khá dài thì phần trên của rong nằm trên mặt nước.[11]
1.2.2. Điều kiện sinh trưởng và phát triển [18], [20]
Rong Nâu là những loài rong 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 từ phía
trên của mực nước trung bình thấp của con nước thường đến độ sâu từ 2-4 m.
Rong Nâu là loài có kích thước cá thể lớn và trữ lượng cao nhất trong các loài
rong biển Việt Nam. Rong Nâu mọc trên tất cả các loài vật bám cứng, trên các thành
vách đá dốc đứng, các bãi đá tảng, các vùng có đá ngầm hay san hô ngầm, nhưng
thích nghi nhất là trên vật bám đá san hô. Trên vùng san hô chết, chúng mọc thành
quần thể dày, phân bố thành quần thể dày, phân bố tương đối đều, mật độ khi rong
trưởng thành có thể đạt 10 cá thể/dm2, cho nên vào mùa phát triển của chúng rất ít
các loài rong biển khác có thể mọc chen được vào trong quần thể rong này.
Mùa vụ Rong Nâu có sự sai khác chút ít tùy thuộc từng loài, nơi phân bố, tùy
các điều kiện môi trường sống… nhưng nhìn chung quy luật về mùa vụ khá rõ rệt.
Chúng tăng trưởng rất mạnh từ tháng 2 đến tháng 3, đa số các loài có kích thước tối
đa vào tháng 3, 4 và hình thành các cơ quan sinh sản, sau đó sẽ bị sóng nhổ tấp vào
bờ và tàn lụi. Đến tháng 7 các bãi rong đều trơ trụi. Một số loài như S. mcclurei, S.
kjellmanianum, S. polycystum phát triển và tàn lụi sớm (tháng 4). Trong khi đó các
loài ở vùng dưới triều như S. binderi, S. microcystum… mọc chậm hơn, đến tháng 6,
7 đôi nơi vẫn còn quần thể rong này. Một vài loài rong thích nghi trong các vũng,
vịnh yên sóng có thể tồn tại và phát triển tốt vào tháng 7 như S. polycystum và S.
longicaulis.


biển Tây Nam Bộ thuộc tỉnh Kiên Giang từ Hòn Chông, Hòn Trẹm (xã Bình An) đến


16

thị xã Hà Tiên, Mỹ Đức, giáp biên giới Campuchia là vùng biển có nhiều điều kiện
thuận lợi cho rong nâu phát triển [18]. Nhìn một cách tổng quan hai khu vực ở ven
biển phía Nam Việt Nam rong nâu phân bố tập trung là vùng ven biển và đảo từ Đà
Nẵng đến Vũng Tàu và huyện Hà Tiên (từ xã Bình An đến Mỹ Đức Hà Tiên). [11],
[16]
1.2.4. Thành phần hóa học của Rong Nâu
* 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 loại sắc tố mà rong
có từ nâu - vàng nâu - nâu đậm - vàng lục. Nhìn chung sắc tố của Rong Nâu khá bền.
* Gluxit
+ Monosacaride
Quan trọng trong rong Nâu là đường Mannitol được Stenhuods phát hiện vào
năm 1884 và được Kylin (1993) chứng minh thêm.
Mannitol có công thức tổng quát: HOCH2 – (CHOH)4 – CH2OH. Mannitol tan
được trong alcol, dễ tan trong nước có vị ngọt. Hàm lượng từ 14÷25 % trọng lượng
rong khô tùy thuộc vào hoàn cảnh địa lý nơi sinh sống.
Trong quá trình bảo quản rong khô có hiện tượng xuất hiện các điểm lấm tấm
trắng trên thân cây rong, đó là hỗn hợp muối và đường Mannitol theo tỷ lệ: muối 6080% Mannitol 20-40%. Rong bảo quản không tốt, độ ẩm cao làm cho mannitol bị phá
hủy. Công dụng của Mannitol dùng trong y học chữa bệnh cho người già yếu. Trong
quốc phòng dùng điều chế thuốc nổ theo tỷ lệ hỗn hợp mannitol với hydrogen và
Nitơ. Ngoài ra mannitol còn dùng điều chế thuốc sát trùng (Mannitol tác dụng với
kim loại có tác dụng diệt trùng cao). Do có khả năng này mà ngày nay một số tác giả
cho thấy có khả năng sản xuất thuốc trừ sâu có bản chất sinh học (bảo vệ thực vật) từ
rong biển.