Tối ưu hóa công đoạn sấy trong quy trình sản xuất rong nho khô nguyên thể

  • 104 trang
  • file .pdf
BỘ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
------------
PHẠM THỊ THÙY AN
TỐI ƯU HÓA CÔNG ĐOẠN SẤY TRONG
QUY TRÌNH SẢN XUẤT RONG NHO
KHÔ NGUYÊN THỂ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
CÁN BỘ HƯƠNG DẪN: ThS. NGUYỄN THỊ MỸ TRANG
KHÁNH HÒA - 2014
BỘ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
------------
PHẠM THỊ THÙY AN
TỐI ƯU HÓA CÔNG ĐOẠN SẤY TRONG
QUY TRÌNH SẢN XUẤT RONG NHO
KHÔ NGUYÊN THỂ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Mã số sinh viên : 52130001
Lớp : 52TP – 1
Cán bộ hướng dẫn : ThS. Nguyên Thị Mỹ Trang
KHÁNH HÒA - 2014
i
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 và Phòng Đào tạo niềm kính trọng, sự tự hào
được học tập tại trường trong những năm qua.
Lòng biết ơn sâu sắc nhất xin được dành cho cô ThS.Nguyễn Thị Mỹ Trang –
Bộ môn Công nghệ Thực phẩm – Khoa Công nghệ Thực phẩm – Trường Đại học
Nha Trang đã tài trợ kinh phí, tận tình hướng dẫn và động viên tôi trong suốt quá
trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này.
Xin được cảm ơn TS.Vũ Ngọc Bội – Trưởng khoa Công nghệ Thực phẩm ,
ThS.Thái Văn Đức – Trưởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm đã cho tôi những lời
khuyên quí báu để công trình nghiên cứu được hoàn thành có chất lượng.
Đặc biệt, xin được ghi nhớ tình cảm, sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong Bộ
môn Công nghệ Thực phẩm và tập thể cán bộ trong các phòng thí nghiệm – Trung
tâm Thực hành Thí nghiệm - Trường Đại học Nha Trang đã giúp đỡ nhiệt tình và tạo
điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện đồ án này.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, người thân và các bạn bè đã tạo điều kiện,
động viên khích lệ để tôi vượt qua mọi khó khăn trong quá trình học tập vừa qua.
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC HÌNH ...................................................................................... iv
DANH MỤC BẢNG ............................................... Error! Bookmark not defined.
LỜI MỞ ĐẦU ......................................................................................................... 1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN .................................................................................... 2
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ RONG BIỂN ...................................................... 2
1.1.1.Tình hình nghiên cứu và sản xuất rong biển ở Việt Nam và trên thế giới . 2
1.1.2. Ứng dụng của rong biển ......................................................................... 5
1.1. TỔNG QUAN VỀ RONG NHO ................................................................... 8
1.2.1. Đặc tính sinh học của rong nho .............................................................. 8
1.2.2. Tình hình nghiên cứu rong nho trên thế giới và tại Việt Nam............... 10
1.2.3. Ứng dụng của rong nho ....................................................................... 14
1.3. Tổng quan về sấy ........................................................................................ 18
1.3.1. Khái quát về sấy ................................................................................... 18
1.3.2. Các giai đoạn trong quá trình sấy ........................................................ 20
1.3.3. Các loại nguyên liệu ẩm và các dạng liên kết của nước trong nguyên liệu
ẩm .................................................................................................................. 21
CHƯƠNG II. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......... 35
2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU ............................................................................. 35
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................... 35
2.2.1. Phương pháp phân tích hóa học ........................................................... 35
2.2.2. Phương pháp phân tích vi sinh ............................................................. 37
2.2.3. Phương pháp đánh giá cảm quan .......................................................... 38
2.2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm ............................................................. 39
iii
2.2.2.2. Bố trí thí nghiệm xác định các thông số của quy trình ........................ 40
2.3. DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT SỬ DỤNG............................... 46
2.3.1. Dụng cụ, thiết bị ................................................................................... 46
2.3.2. Hóa chất ............................................................................................. 47
2.4. Phương pháp xử lý số liệu ....................................................................... 47
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .............................. 48
3.1. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ THÍCH HỢP CHO QUÁ TRÌNH SẤY
RONG NHO ...................................................................................................... 48
3.1.1. Xác định tỷ lệ nước tách khỏi rong nho................................................. 48
3.1.2. Xác định chế độ sấy thích hợp ............................................................. 52
3.1.3. Xác định cường độ chiếu sáng của đèn hồng ngoại .............................. 61
3.1.4. Đánh giá khả năng tái sử dụng của sorbitol ........................................... 64
3.2 . ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT RONG NHO KHÔ NGUYÊN THỂ
.......................................................................................................................... 66
3.3. SẢN XUẤT THỬ VÀ SƠ BỘ TÍNH TOÁN CHI PHÍ NGUYÊN VẬT LIỆU
.............................................................................................................................. 69
3.3.1. SẢN XUẤT THỬ VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG RONG NHO SẤY
....................................................................................................................... 69
3.3.2. SƠ BỘ TÍNH TOÁN CHI PHÍ NGUYÊN VẬT LIỆU ......................... 70
1. KẾT LUẬN ................................................................................................ 72
2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN .................................................................................... 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 75
PHỤ LỤC.............................................................................................................. 77
iv
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1 Biểu đồ tình hình sử dụng rong biển hàng năm trên thế giới ..................... 2
Hình 1.2 Sản lượng rong biển thương mại hằng năm của 10 nước dẫn đầu ............. 3
Hình 1.3 Hình ảnh về rong nho ............................................................................... 9
Hình 1.4 Đậu hũ xốt dầu hào và đậu hũ xốt chua .................................................. 17
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất rong nho khô nguyên thể .................... 39
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ tách nước khỏi rong ..................... 41
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ sấy lạnh kết hợp với hồng ngoại . 43
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá khả năng tái sử dụng sorbitol .............. 45
Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thông số cường độ sáng của đèn hồng
ngoại trong quá trình sấy ....................................................................................... 46
Hình 3.1 Ảnh hưởng của chế độ ly tâm tách nước đến chất lượng cảm quan của
rong nho tươi và sau sấy ........................................................................................ 48
Hình 3.2 Ảnh hưởng của chế độ ly tâm tách nước đến độ ẩm của rong nho ........... 49
Hình 3.3 Ảnh hưởng của chế độ ly tâm tách nước đến khả năng tái hidrat hóa của
rong nho ................................................................................................................ 49
Hình 3.4 Ảnh hưởng của chế độ tách nước đến hoạt tính chống oxi hóa tổng của
rong nho sau sấy .................................................................................................... 50
Hình 3.6 Ảnh hưởng của chế độ sấy đến độ ẩm của rong nho sau sấy ................... 58
Hình 3.8 Ảnh hưởng của chế độ sấy đến hoạt tính chống oxi hóa tổng số của rong
nho sau sấy ............................................................................................................ 59
v
Hình 3.9. Kết quả tổng điểm cảm quan chung của 3 mẫu rong sấy ở các cường độ
đèn hồng ngoại khác nhau ..................................................................................... 61
Hình 3.10. Kết quả xác định độ ẩm của 3 mẫu rong sấy ở các cường độ đèn hồng
ngoại khác nhau ..................................................................................................... 62
Hình 3.11. Kết quả xác định khả năng tái hidrat hóa của 3 mẫu rong sấy ở các
cường độ đèn hồng ngoại khác nhau ...................................................................... 62
Hình 3.12. Sơ đồ quy trình sản xuất rong nho khô nguyên thể ............................... 66
vi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Thành phần chính của rong nho ......................................................... 15
Bảng 2.1 Tiêu chuẩn vệ sinh đối với các sản phẩm thực phẩm dùng trực tiếp không
qua xử lý nhiệt trước khỉ sử dụng ..................................................................... 37
Bảng 3.1: Kết quả bố trí thí nghiệm theo phương pháp quy hoạch ....................... 53
Bảng 3.2: Hệ số bj .......................................................................................... 53
Bảng 3.3: Kết quả thí nghiệm ở tâm ................................................................. 54
Bảng 3.4: Kết quả tính S .............................................................................. 55
bj
Bảng 3.5: Kết quả tính tj ................................................................................. 55
Bảng 3.6: Kết quả kiểm định sự tương thích của phương trình theo tiêu chuẩn Fisher
..................................................................................................................... 56
Bảng 3.7: Bảng kết quả thí nghiệm tối ưu hóa ................................................... 57
Bảng 3.8. Kết quả khảo sát khả năng tái sử dụng sorbitol .................................. 65
Bảng 3.9. Bảng tổng kết hàm lượng các chỉ tiêu của rong nho tươi và rong nho sau
sấy ................................................................................................................ 69
Bảng 3.10. Bảng kết quả vi sinh thực phẩm ...................................................... 69
Bảng 3.11. Hao hụt trọng lượng của nguyên liệu chính qua các công đoạn .......... 70
1
LỜI MỞ ĐẦU
Xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu của con người ngày càng tăng, người ta
ngày càng có nhu cầu sử dụng các sản phẩm có nguồn gốc từ tự nhiên, bổ dưỡng và
đặc biệt được nuôi trồng một cách tự nhiên không chứa các loại hóa chất độc hại. Vì
vậy mà các loại rong nói chung và rong nho nói riêng đang dần trở thành sản phẩm
thiết yếu trong đời sống hằng ngày.
Rong nho (Caulerpa lentillifera) là loại rong giàu dinh dưỡng và có giá trị kinh
tế rất cao, được nuôi trồng tại Khánh Hòa và xuất khẩu chủ yếu qua thị trường Nhật
Bản dưới dạng sản phẩm rong nho tươi. Các sản phẩm rong nho tươi và khô đang
ngày càng được tiêu thụ rộng rãi trên thị trường hiện nay. Chính vì lý do đó mà việc
nghiên cứu và chế biến làm rong nho khô là một yêu cầu vô cùng cấp thiết hiện nay,
trong quá trình sản xuất rong khô thì công đoạn sấy là một công đoạn quan trọng,
quyết định đến chất lượng sản phẩm. Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, tôi được giao
thực hiện đề tài “Tối ưu hóa công đoạn sấy trong quy trình sản xuất rong nho khô
nguyên thể” với mục đích tìm ra chế độ sấy tối ưu cho phương pháp sấy lạnh kết
hợp với hồng ngoại nhằm tạo ra sản phẩm đảm bảo chất lượng với giá cả hợp lý.
Nội dung đề tài:
1. Xác định các thông số thích hợp cho quá trình sấy rong nho khô nguyên thể gồm:
chế độ ly tâm, chế độ sấy…
2. Đánh giá khả năng tái sử dụng sorbitol.
3. Đề xuất quy trình sản xuất rong nho khô nguyên thể.
Do thời gian nghiên cứu đồ án có hạn nên đồ án còn hạn chế, tôi mong nhận
được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và bạn bè đồng nghiệp để có thể hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn !
2
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ RONG BIỂN
1.1.1. Tình hình nghiên cứu và sản xuất rong biển ở Việt Nam và trên
thế giới
Trên thế giới
Rong biển được nghiên cứu từ rất sớm ở các nước trên thế giới, nhưng việc
ứng dụng các nghiên cứu được bắt đầu từ thế chiến thứ 2.
Hiện nay, hằng năm thế giới sản xuất được hơn 2.000.000 tấn rong thương
phẩm, trong đó hơn 50% sản lượng do nuôi trồng mà có với 99% diện tích nuôi
trồng tập trung ở 7 nước dẫn đầu. Trong đó khu vực Đông Á và Tây Âu là hai khu
vực trồng rong trội hơn cả, 10 nước đứng đầu trong sản xuất rong biển đóng góp
96% tổng sản lượng rong thương mại. Nhật Bản là nước đi dầu ở khu vực châu Á
cũng như trên thế giới về việc nghiên cứu rong biển và việc sử dụng rong biển làm
thực phẩm cũng bắt nguồn từ đát nước này. Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc và
Đài Loan là các quốc gia cung cấp rong biển thực phẩm chủ yếu, trong khi đó, Đan
Mạch, Pháp, Na Uy, Tây Ban Nha và Mỹ lại là các quốc gia hàng đầu cung cấp sản
phẩm từ rong biển dung trong công nghiệp với nguồn rong nguyên liệu chủ yếu nhập
từ các nước khác.[1], [2].
Hình 1.1 : Biểu đồ tình hình sử dụng rong biển hàng năm trên thế giới
(Theo Perez et al và cộng sự)
Hiện nay, rong biển được sử dụng rộng rãi để chiết xuất các phycocolloids, các
hợp chất có hoạt tính sinh học dùng trong y dược, thực phẩm, thức ăn cho gia súc,
phân bón cho cây trồng.
3
Hình 1.2: Sản lượng rong biển thương mại hằng năm của 10
nước dẫn đầu
Hướng sử dụng trong tương lai của rong biển trên thế giới là : mở rộng ứng
dụng trong các lĩnh vực công nghệ mới và nghiên cứu khả năng thay thế các nguồn
nguyên liệu có nguy cơ cạn kiệt.
Từ những năm 1870, rong biển đã được quan tâm để điều chế xà phòng từ các
chất K2O, Na2O lấy từ rong Nâu, sau này khi nó được thay thế bằng NaOH thì nền
công nghiệp chế biến rong biển giảm xuống từ đó.
Năm 1812, từ việc phát hiện ra Iod ở trong rong Nâu, nền công nghiệp lại phát
triển ở các nước châu Âu. Nhưng ngay sau đó, vào năm 1872, khi Na Uy tìm thấy
Iod trong khoáng sản thì một lần nữa thì nền công nghiệp chế biến rong biển lại bị
giảm sút.
Năm 1914-1915, Mỹ , Đức dung rong Nâu để điều chế ra KCl, than hoạt tính,
kỹ nghệ rong biển lại tiếp tục phát triển ở các nước này, năm 1921 người ta tìm thấy
nguyên liệu có thể thay thế cho rong biển.
4
Năm 1930, công nghệ chế biến các chất như : Alginate, Mannitol, Agar phát
triển mạnh và ngày càng có xu hướng ứng dụng nhiều trong đời sống thì nền công
nghiệp rong biển lại trở nên hưng thịnh.
Do nhu cầu tiêu dùng rong không ngừng gia tăng trong những năm vừa qua
dẫn đến nguồn lợi rong tự nhiên không thể đáp ứng đủ, vượt quá khả năng, cho nên
từ thập niên 1960 ở nhiều nước châu Á đã tiến hành trồng rong để làm lương thực.
Theo tổ chức lương nông Liên Hiệp Quốc (FAO), từ sản lượng rong biển năm 1960
chỉ đạt 150.000 tấn đến nay đã tăng lên 1,6 triệu tấn mỗi năm.
Tình hình nghiên cứu và sản xuất rong biển tại Việt Nam
Từ năm 1954 trở về trước, việc điều tra nghiên cứu rong biển của Việt Nam
chủ yếu được thực hiện bởi các nhà khoa học nước ngoài, mang tính chất sơ bộ, lẻ tẻ,
góp nhặt và không liên tục.
Việt Nam đứng thứ 29 trong số các nước sản xuất, trồng và khai thác rong với
số lượng rong thương mại đạt 400 tấn/năm trên thị trường thế giới.
Theo các tài liệu đã công bố, rong biển Việt Nam có khoảng 800 loài. Tuy
nhiên, hiện nay chỉ có một số đối tượng khoảng 90 loài được người dân khai thác sử
dụng làm thực phẩm, làm thuốc, còn phần lớn để cho tự phân hủy gây lãng phí tài
nguyên và gây ra ô nhiễm môi trường, sản lượng khai thác hằng năm ước đạt 45.000
– 50.000 tấn, chủ yếu là rong Câu và rong Mơ.
Hiện nay, hoạt động trồng rong ở Việt Nam còn mang tính tự phát cao, rong
biển chỉ được trồng nhiều ở một số vùng vịnh, ven bờ với năng suất nhìn chung thấp.
Đối tượng rong nuôi trồng trước đây là 4 loài thuộc giống rong Câu Gracilaria,
gần đây có thêm rong sụn Kappaphycus.Ước tính diện tích mặt nước có tiềm năng
nuôi trồng và khai thác rong biển trong thời kỳ 2010-2015 là 900.000 ha với sản
lượng 600-700.000 tấn khô/năm, trong đó, nhóm rong Lục có tiềm năng lớn nhất về
diện tích và sản lượng nuôi trồng.
Tại Việt Nam, bên cạnh việc sử dụng rong biển làm thực phẩm, các nhà khoa
học thuộc Viện Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ Nha Trang đã chọn được ba loài
rong biển có khả năng nuôi trồng quy mô lớn, sản lượng cao, đáp ứng nguyên liệu
5
sản xuất cồn nhiên liệu etanol, đồng thời đã chiết xuất thành công bio-etanol từ rong
biển trong phòng thí nghiệm, với tỉ lệ 7kg rong biển thu được 1kg etanol. Tiến sĩ Lê
Như Hậu, trưởng phòng vật liệu hữu cơ từ tài nguyên biển, Viện Nghiên cứu và ứng
dụng công nghệ Nha Trang đánh giá, Việt Nam có vùng biển rộng lớn, thuận tiện để
trồng rong biển nhằm chiết xuất etanol. Sản xuất etanol từ rong biển vừa giải quyết
vấn đề nhiên liệu, an ninh lương thực vừa giải quyết việc làm cho ngư dân ven biển.
Tuy nhiên, nếu rong biển được khai thác ồ ạt để đưa vào sử dụng làm nguyên
liệu sản xuất ethanol thì nguồn nguyên liệu chẳng bao lâu sẽ trở nên cạn kiệt. Bên
cạnh đó, còn có một số nhân tố ảnh hưởng đến sự suy giảm nguồn tài nguyên sinh
vật, thậm chí có nhiều loài bị đe dọa có nguy cơ biến mất trong tương lai gần. Đó là
việc phá vỡ nơi cư trú của rong biển trước hoạt động khai thác san hô làm vật liệu
xây dựng, làm ao nuôi trồng thủy sản, xây dựng cảng biển, mở rộng thành phố. Cùng
với đó là hành động làm xáo trộn môi trường như tăng hàm lượng dinh dưỡng, vật
chất lơ lửng, các kim loại nặng từ nuôi trồng và các hoạt động thành phố đổ ra biển;
khai thác quá mức. Và cuối cùng là tác động trực tiếp từ hoạt động du lịch gây tổn
hại cho quần thể rong biển.
Các nhà khoa học Nha Trang đã nhìn thấy rõ những nguy cơ này và đã đề xuất
sự cần thiết phải nghiên cứu các giải pháp nhằm khai thác bền vững nguồn nguyên
liệu rong biển, trong đó ngoài việc đưa ra những qui định chặt chẽ về chế độ khai
thác rong biển tự nhiên, bảo đảm môi trường sống cho rong biển, còn phải phát triển
các dự án trồng rong biển ở Việt Nam theo qui mô công nghiệp.
1.1.2. Ứng dụng của rong biển [2]
Rong biển có rất nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất, cụ thể là:
+ Làm thực phẩm cho con người
Rong biển (wakame seaweed) hay còn gọi là tảo bẹ hay cỏ biển là một loài
thực vật sinh sống ở biển, thuộc nhóm tảo biển. Rong biển có thế sống ở cả hai môi
trường nước mặn và nước lợ. Rong biển là thức ăn rất giàu dưỡng chất. Trong các
phương pháp dưỡng sinh của nhiều dân tộc trên thế giới, rong biển được coi là thức
ăn tạo sự dẻo dai, khỏe mạnh về thể chất và tinh thần cho con người. Rong biển khô
6
rất giàu chất bột đường, chất xơ, đạm, sinh tố và chất khoáng. Phân tích giá trị thành
phần dinh dưỡng của rong biển cho thấy hàm lượng sinh tố A trong rong biển cao
gấp 2-3 lần so với cà rốt, hàm lượng canxi cao gấp 3 lần so với sữa bò, vitamin B2
cao gấp 4 lần trong trứng.
Rong biển rất được ưa chuộng tại Nhật Bản và Trung Quốc kể từ thời xa
xưa.Chúng có giá trị rất cao: Rong Giấy (Monostroma) có giá 20- 30 USD/kg rong
khô, rong Mứt (Porphyta): 25 USD/kg. Loại thực phẩm quan trọng ở Nhật Bản là
Nori (Porphyta): 25 USD/kg, Kombu (Laminnaria) và Wakame (Undaria
pinnatifida).
Rong được phơi khô sau khi thu hoạch và được cắt ngắn thành từng dải hoặc
nghiền thành bột. Chúng được dung trong chế biến thịt, súp và được dung làm rau
khi ăn với cơm, ở dạng rong bẹ được đưa vào trong nước sốt hoặc nêm giống như cà
ri. Một số khác được sử dụng làm nước uống giống như trà. Nhờ các đặc tính của
mình mà rong biển được chế biến với đậu cùng nhiều loại ngũ cốc khác và rau quả
thành những món ăn đặc sắc ở dạng tự nhiên hay qua sơ chế. Rong được sử dụng
làm phụ gia trong các món ăn chế biến từ cá, giáp xác, nhuyễn thể, giò chả, bánh kẹo
và đồ uống.
Rong dùng làm thực phẩm có 3 chủng loại là: Laminaria (L.Japoria), Porphyra
(P.yezoensis, P tenera) và Undaria (U.pinnatifida). Các loại thực phẩm chủ yếu được
sản xuất tại các nước Viễn Đông (Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc) và được tiêu
thụ chủ yếu cũng tại các nước này.
Rong bẹ, rong Nâu Undaria pinnatifida được biết đến dưới tên Wakame cũng
được phơi khô để dành. Sau khi rửa sạch bằng nước ngọt sẽ được ngâm nước trước
khi cho vào súp như là một phụ gia hay nướng, dung với cơm, tẩm đường hoặc đóng hộp.
Nori (Porphyta spp) (rong Mứt) là loại rong được dùng để tán thành bánh
mỏng cho vào nước sốt hay súp hoặc nhúng qua nước để ăn sống.
Rong Mứt được đưa vào chế biến với nhiều loại món ăn khác nhau cùng thịt,
cá, xào hoặc nấu canh, nấu chè giải khát..Loại rong Porphyta diocica và P.purpurea
7
có hàm lượng calori thấp thích hợp cho những người ăn kiêng. Các nước Tây Âu
dùng bột rong để sản xuất “ laver – bread” bánh mỳ rong với nhiều dạng và loại chất
khác nhau.
+ Trong lĩnh vực dược phẩm
Làm sạch ruột, ngừa táo bón: Thành phần Alga alkane mannitol có trong
rong biển là loại đường có hàm lượng calo thấp, giúp nuôi dưỡng các vi khuẩn có lợi
cho ruột, làm cho thức ăn tiêu hoá nhanh và sớm loại bỏ các các chất cặn bã lưu lại
trong ruột. Nhờ đó, ruột trở nên sạch sẽ, tăng khả năng hấp thụ canxi. Cũng chính vì
vậy mà rong biển trở thành thực phẩm ngứa táo bón và thúc đẩy sự bài tiết hữu hiệu.
Giảm huyết áp: Trong rong biển hàm chứa một lượng chất khoáng rất phong
phú. Thực tế, khoa học đã chứng minh rằng rong biển hấp thu từ nước biển hơn 90
loại khoáng chất với hàm lượng muối thấp và canxi cao. Chính vì lẽ đó mà rong biển
là thực phẩm được ưu tiên hàng đầu đối với những người bị cao huyết áp.
Giảm cholesterol: Cuộc sống ngày nay ai cũng sợ các thực phẩm giàu
cholesterol, nguyên nhân gây nên bệnh béo phì. Vậy nên các thực phẩm với hàm
lượng calo thấp, nhưng vẫn đảm bảo ngon miệng như rong biển đang rất được coi
trọng. Các gia đình nên áp dụng món canh rong biển trong thực đơn hàng ngày của
mình.
Diệt khuẩn, làm sạch máu: Thành phần quan trọng nhất có trong rong biển là
fertile clement. Đây là chất có tác dụng điều tiết máu lưu thông, tiêu độc, loại bỏ các
cặn bã có trong cơ thể. Thêm vào đó, nó còn là chất không thể thiếu của tuyến giáp
trạng, nơi tiết ra hooc-môn sinh trưởng, giúp cơ thể phát triển. Chính vì lẽ đó mà phụ
nữ có thai và trẻ em được khuyến khích ăn các thực phẩm làm từ rong biển.
+ Trong công nghiệp
Giá trị công nghiệp của rong biển là cung cấp chất keo rong như: agar,
Alginate, Carrageenan, Furcellazan dùng cho thực phẩm và nhiều ngành công nghiệp
khác.
Các loại rong biển là các loại polysaccharide có tính keo khi hòa tan trong
nước, keo rong được dùng trong các lĩnh vực khác nhau tùy thuộc vào tính chất lý
8
học của nó. Từ rong Đỏ có thể chiết xuất được các loại keo như : Agar, Carrageenan,
Furcellanan. Rong Lục chiết xuất được Pectin, rong Nâu chiết xuất được Alginic,
Alginate, Laminarin,.
Rong biển còn được sử dụng làm phân bón tại các nước như: Pháp, Anh, Mỹ,
Nhật..Rong biển còn được dùng như là chất ổn định đât do đặc tính ngậm nước mà
kết dính của nó.
Rong biển còn được dùng trong sản xuất nhiên liệu sinh học, rong tảo cho sản
lượng biodiesel cao gấp 7 lần so với dầu cọ trong điều kiện quảng canh, gấp 31 lần
trong điều kiên thâm canh và đạt tới 95.000 lít dầu trên mỗi hecta mặt nước. Điều
này có ý nghĩa quan trọng trong việc mở ra một hướng đi mới cho một nền công
nghiệp xanh.
1.1. TỔNG QUAN VỀ RONG NHO
1.2.1. Đặc tính sinh học của rong nho [2]
Rong Nho thuộc ngành Chlophyta, lớp Chlorophycceae, thuộc bộ rong Cầu lục
Caulerpaceae, họ Caulerpaceae, giống Caulerpa J.V.F. Lamouroux, 1809, loài
Caulerpa lentillifera J. Ag. 1837. Rong nho có hình dạng giống quả trứng có màu
xanh, rong mọc thành từng chùm ở dưới nước giống chùm nho nên người Nhật gọi là
rong nho biển (Umibudo), còn người Anh thì lại gọi nó là trứng cá hồi xanh (green
Caviar).
Rong nho có đặc tính mềm, giòn và ngon nên rất được ưa chuộng, nó được sử
dụng như một loại rau xanh trong bữa ăn hàng ngày. Đây là loại Rong có sự phân bố
tự nhiên tại vùng Đông và Đông Nam Á. Từ lâu, Rong nho được khai thác ngoài tự
nhiên và sử dụng như là một loại thực phẩm tươi sống (salad). Trong Rong nho có
hoạt chất Caulerpin và Caulerpicin tạo mùi vị kích thích ngon miệng và có tác dụng
chữa bệnh.
Theo nhu cầu của con người và sự khan hiếm của Rong nho tự nhiên, hiện tại
người ta phải trồng rong nho để có thể thu hoạch và sử dụng. Rong nho có thể trồng
như trong môi trường tự nhiên của chúng đó là các vùng biển cạn và yên tĩnh, hoặc
trong các ao đầm và cả trong lồng, trên dây treo ngoài biển.
9
Rong nho có đặc điểm cấu tạo gồm có phần thân bò, thân đứng , nhánh và các
khối cầu. Phần thân bò có hình trụ tròn, đường kính 1-2 mm, trên thân bò mọc ra
nhiều thân đứng, trên thân đứng lại mọc ra các nhánh nhỏ, tận cùng là các khối hình
cầu giống với quả nho. Phần “thân, nhánh” được gắn vào đá, cát hay nền đáy khác
bằng các sợi “rễ” nhỏ màu trắng phân nhánh thành các chùm như lông tơ bám sâu
vào đáy bùn. Từ phần “thân, nhánh” mọc ra các fronds (mà ta thường quen gọi là lá)
có hình tròn, đường kính khoảng 2 mm. Bên trong các “lá” này chứa đầy chất
dịch, dạng gel. Chính vì hình dạng của các “lá” này, nên nó được gọi là Rong nho
(Grape Seaweed hay Umibudo). Rong nho có màu xanh đậm. Rong nho hấp thu chất
dinh dưỡng từ môi trường nước xuyên qua các “nhánh” và “lá” để phát triển.
Hình 1.3 : Hình ảnh về rong nho
Trong điều kiện ánh sáng, nhiệt độ, độ mặn và chất dinh dưỡng thích hợp, rong
nho phát triển rất nhanh, thời gian thu hoạch ngắn.Rong nho sống ở vùng biển ấm,
nhiệt độ thích hợp cho rong phát triển là từ 25 – 300C, tốc độ phát triển của rong nho
là rất nhanh, mỗi ngày nó có thể dài thêm được tới 2 cm. Trong môi trường có chứa
nhiều chất hữu cơ, rong nho phát triển rất tốt, thời gian thu hoạch rong nho là khoảng
2 tháng.
10
Rong nho là loại rong lục được phân bố chủ yếu ở vùng biển ấm Thái Bình
Dương như : Philippin, Bikini, Microsesia…, một số vùng kín sóng, nước trong và
có nến đáy bằng phẳng. Rong thường được phân bố từ vùng triều thấp đến sâu 8m,
tuy nhiên tại Bikini (Micronesia) do nước rất trong nên rong ở đây mọc ở độ sâu đến
40m [1].
Môi trường sống : rong mọc và phát triển mạnh trên trầm tích cát hoặc cát bùn
ở giữa và xung quanh vịnh, phân bố đến vùng sâu khoảng 8m, điều này được phát
hiện khi khảo sát môi trường của vịnh Yonaha của Nhật Bản.
Phân tích tổng hàm lượng các hỗn hợp Nitơ vô cơ (NH4 , NO3, NO 2) và những
chất dinh dưỡng vô cơ khác tại vịnh này cũng cao hơn hai lần so với những vùng có
bãi đá ngầm và san hô ở các vùng khác. Hàm lượng các chất dinh dưỡng chính là
yếu tố quan trọng đầu tiên cho sự phát triển của rong nho, bên cạnh đó còn phụ thuộc
vào các yếu tố khác như : độ mặn (30-35%), nhiệt độ (25 – 300C), nếu thấp hơn 200C
rong sẽ tăng trưởng chậm hoặc ngừng tăng trưởng.
1.2.2. Tình hình nghiên cứu rong nho trên thế giới và tại Việt Nam
Trên thế giới [2]
Trong tự nhiên, rong nho được khai thác ở các bãi san hô chết, bãi cát lẫn bùn
và xác vỏ sinh vật ở vùng ven biển và ven đảo, tuy nhiên việc khai thác mới còn chỉ
dừng lại ở quy mô nhỏ lẻ, chủ yếu là phục vụ cho nhu cầu tiêu thụ tại chỗ.
Trong những năm gần đây , do nhu cầu về rong nho ngày càng tăng lên đặc
biệt là khi thị trường cho sản phẩm này ngày càng được mở rộng sang Mỹ, Nhật và
một số nước khác nữa thì việc nuôi trồng rong nho ngày càng được đẩy mạnh hơn.
Theo Shokita 1991 thì tại Okinawa (Nhật Bản), nuôi trồng rong Nho đã được
thí nghiệm từ rất sớm (1978) bằng 2 hình thức nuôi chủ yếu là nuôi treo bằng lưới
hay nuôi lồng biển và nuôi đáy trong bể xi măng.
Theo Shokita, 1991: tốc độ tăng trưởng của rong nho khác nhau nếu nuôi rong
bằng các hình thức khác nhau. Cụ thể la khi nuôi bằng cách cột vào lưới thì tốc độ
tăng trường của rong đạt 1,95%/ngày, nếu nuôi rong trong các bể kính thì con số này
lầ 2,92%/ngày, còn đối với hình thức treo lồng thì tốc độ tăng trưởng đạt
11
3,12%/ngày. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy tỷ lệ phần thân đứng / toàn tản cũng
khác nhau. Nếu ta nuôi bằng cách cột vào lưới tỷ lệ này là 62%, nếu nuôi đáy là 76%
và nuôi lồng là 70%. Trên cơ sở đó, rong Nho đã được nuôi trồng đại trà thành
thương phẩm tại tại Okinawa từ năm 1986 bằng hình thức nuôi treo. Để đạt năng
suất cao nhất thì bè rong và lưới phải được làm vệ sinh định kỳ. Ở nồng độ muối
thấp hơn 25 ppt, rong Nho sẽ bị ảnh hưởng xấu, do đó trong quá trình nuôi, chúng ta
phải hạ thấp bè nuôi và các túi treo để tránh sự giảm độ mặn, đặc biệt là sau mỗi đợt
mưa lớn.
Ở Philippin, từ những năm 60 thì rong Nho đã được nuôi trồng tại đây, hiện tại
thì ở đảo Mactan, tỉnh Cebu có khoảng 400ha nuôi rong Nho. Phương pháp phổ biển
tại đây là nuôi đáy vì nó cho kết quả rất tốt, do đó nó được sản xuất với quy mô lớn
thành thương phẩm và xuất sang các thị trường Nhật Bản và Đan Mạch với số lượng
lớn , khoảng 810 tấn vào năm 1982.
Tại Việt Nam [2], [3]
Việt Nam có khoảng 638 loài rong biển đã được định loài. Trong số đó
316 loài xuất hiện ở vùng biển phía bắc, 484 loài ở vùng biển phía nam và
156 loài phát hiện thấy ở vùng biển từ bắc vào nam.
Nghiên cứu phân loại rong biển ở Việt Nam có một lịch sử lâu đời. Sự
ra đời của Viện Hải Dương Học Nha Trang đã thúc đẩy việc nghiên cứu phân
loại rong biển theo hướng được tổ chức hoàn hảo hơn so với trước đó. Cùng
với việc nghiên cứu về thành phần loài là các nghiên cứu về đặc tính sinh thái,
nguồn lợi như mùa vụ, phân bố, trữ lượng và các nghiên cứu về nuôi trồng,
chế biến nhằm cung cấp các dữ liệu làm cơ sở cho việc nuôi trồng, khai thác,
bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên rong biển. Mặt khác, rong biển
còn là đối tượng được quan tâm nghiên cứu trong việc xử lý ô nhiễm môi
trường vì nó có khả năng hấp thu mạnh các chất dinh dưỡng trong môi trường
do đặc điểm sinh sản và phát triển nhanh chóng của nó.
Nghiên cứu sinh học rong biển phục vụ nuôi trồng được bắt đầu vào
những năm đầu của thập kỷ 1960 với sự ra đời của các trạm trại tiền thân của
12
Viện Nghiên cứu Hải sản Hải Phòng và Phân viện Hải dương học Hải Phòng
sau này.
Công trình nghiên cứu Rong biển Việt Nam (1969), tác giả Phạm Hồng Ngộ
trong đó đề cập đến loài rong nho (Caulerpa letillifera) thu thập được ở đảo Phú
Quốc, tỉnh Kiên Giang.
Năm 2004, phòng thực tập thuộc Viện Hải dương học Nha Trang đã du nhập
nguồn giống rong Nho từ Nhật Bản để tiến hành nuôi trồng và lai tạo giống trong
phòng thí nghiệm với đề tài “ Nghiên cứu các đặc trưng sinh lý của loài rong Nho
biển Caulerpa letillifera (J.Agardh 1873) có nguồn gốc nhập nội từ Nhật Bản làm cơ
sở kỹ thuật cho nuôi trồng” (Nguyễn Xuân Hòa và các cộng sự, 2004).
Năm 2005, tại phòng Thực vật biển – Viện Hải Dương học Nha Trang đã tiếp
tục với đề tài “ Thử nghiệm nuôi trồng rong nho biển Caulerpa letillifera
(J.Agardh, 1873) ở điều kiện tự nhiên”.
Vào tháng 4 năm 2006, Nguyễn Hữu Đại, Phạm Hữu Trí, Nguyễn Xuân Vy
trong một chuyến khảo sát nguồn lợi rong biển, cỏ biển tại Cù Lao Thu thuộc đảo
Phú Quý, tỉnh Bình Thuận cũng đã tìm thấy rong Nho biển. Tại khu vực này, chúng
mọc thành các đám có màu xanh đậm giữa các loài Caulerpa racemosa và Caulerpa
cupressoides có màu nhạt hơn, sự có mặt của nó có ý nghĩa rất lớn về mặt phân bố.
Hiện nay ở Việt Nam chủ yếu sử dụng nguồn rong biển của Nhật Bản, nguồn
rong này được du nhập vào Khánh Hòa và Bình Thuận. Loại rong này có màu xanh
đậm, gồm có phần thân bò chia nhánh, có hình trụ tròn, đường kính từ 1-2 mm. Trên
thân bò mọc ra nhiều thân đứng, cao khoảng 10 cm hoặc hơn.Trên thân bò có nhiều
rễ giả, phân nhánh thành từng chùm như lông tơ, bám sâu vào đáy bùn. Trên thân
đứng mọc ra nhiều nhánh nhỏ, tận cùng là các khối hình cầu, đường kính 1,5–3 mm,
mọc dày kín xung quanh thân đứng.
Rong Nho sinh sản chủ yếu bằng hình thức sinh sản sinh dưỡng, các bộ phận
dinh dưỡng của rong (thân bò và thân đứng), đều có thể sinh trưởng và phát triển
thành tản rong mới. Trong điều kiện nuôi trồng rong hiện nay tại Bình Thuận và
Khánh Hòa đã sử dụng các đoạn rong dài từ 10 – 20 cm, rong phát triển rất tốt và đạt