I. Giới thiệu về rong sụn và carrageenan
Rong sụn Kappaphycus Alvarezii là nguồn nguyên liệu quan trọng trong sản xuất carrageenan, một polysaccharide có nhiều ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm. Carrageenan được chiết xuất từ thành tế bào của rong sụn, có tính chất tạo gel và độ nhớt cao. Kappaphycus Alvarezii được nuôi trồng phổ biến tại các vùng biển Việt Nam như Khánh Hòa, Ninh Thuận. Carrageenan từ rong sụn được sử dụng rộng rãi trong chế biến thực phẩm, đặc biệt là trong sản xuất surimi. Quá trình sản xuất carrageenan từ rong sụn thường sử dụng phương pháp hóa học, nhưng phương pháp enzyme đang được nghiên cứu để tối ưu hóa hiệu suất và giảm tác động môi trường.
1.1. Tính chất lý hóa của carrageenan
Carrageenan có cấu trúc phân tử gồm các đơn vị galactose và 3,6-anhydrogalactose. Tính chất tạo gel và độ nhớt của carrageenan phụ thuộc vào loại liên kết hóa học và cấu trúc phân tử. Carrageenan được chia thành ba loại chính: kappa, iota và lambda, mỗi loại có ứng dụng khác nhau trong công nghiệp. Kappa-carrageenan tạo gel cứng, iota-carrageenan tạo gel mềm, và lambda-carrageenan không tạo gel nhưng có khả năng tạo độ nhớt cao.
1.2. Kỹ thuật sản xuất carrageenan
Các kỹ thuật sản xuất carrageenan từ rong sụn bao gồm phương pháp hóa học và phương pháp enzyme. Phương pháp hóa học sử dụng kiềm để chiết xuất carrageenan, nhưng có nhược điểm là gây ô nhiễm môi trường. Phương pháp enzyme sử dụng enzyme polysaccharase để thủy phân thành tế bào rong sụn, giúp tăng hiệu suất chiết xuất và giảm tác động môi trường.
II. Nghiên cứu sản xuất oligocarrageenan bằng enzyme
Oligocarrageenan là sản phẩm thủy phân của carrageenan, có khối lượng phân tử thấp và hoạt tính sinh học cao. Quá trình sản xuất oligocarrageenan từ carrageenan sử dụng enzyme polysaccharase như Termamyl 120L. Enzyme này thủy phân carrageenan thành các oligosaccharide có từ 2 đến 10 đơn vị monosaccharide. Oligocarrageenan có nhiều ứng dụng trong y học và thực phẩm, đặc biệt là trong chế biến surimi.
2.1. Quy trình thủy phân carrageenan bằng enzyme
Quy trình thủy phân carrageenan bằng enzyme Termamyl 120L bao gồm các bước: chuẩn bị dung dịch carrageenan, thêm enzyme, và ủ ở nhiệt độ và pH tối ưu. Nhiệt độ thích hợp cho quá trình thủy phân là 85°C, pH 6.5, và thời gian ủ là 16 giờ. Oligocarrageenan thu được có khối lượng phân tử thấp hơn carrageenan khoảng 132 lần.
2.2. Tinh sạch oligocarrageenan
Quy trình tinh sạch oligocarrageenan bao gồm kết tủa phân đoạn bằng ethanol 960. Protein và tạp chất được loại bỏ bằng cách kết tủa ở nồng độ ethanol 30%, sau đó oligocarrageenan được kết tủa ở nồng độ ethanol 80%. Sản phẩm cuối cùng được sấy khô bằng kỹ thuật sấy lạnh ở nhiệt độ 45°C.
III. Ứng dụng oligocarrageenan trong chế biến surimi
Oligocarrageenan được sử dụng như một chất phụ gia trong chế biến surimi, giúp cải thiện chất lượng và độ ổn định của sản phẩm. Surimi là một loại thực phẩm chế biến từ cá, có cấu trúc gel và độ đàn hồi cao. Oligocarrageenan giúp tăng cường độ gel và hạn chế biến đổi chất lượng của surimi trong quá trình bảo quản đông.
3.1. Thử nghiệm sử dụng oligocarrageenan trong surimi
Thử nghiệm sử dụng oligocarrageenan trong surimi từ cá đổng cho thấy, bổ sung 0.2% oligocarrageenan giúp tăng cường độ gel và cải thiện chất lượng cảm quan của sản phẩm. Oligocarrageenan cũng giúp hạn chế sự thoát nước và biến đổi protein trong quá trình bảo quản đông.
3.2. Đánh giá độc tính của oligocarrageenan
Nghiên cứu độc tính của oligocarrageenan trên chuột thí nghiệm cho thấy, sản phẩm này hoàn toàn không độc và an toàn cho sử dụng trong thực phẩm. Các chỉ tiêu hóa lý và vi sinh vật của oligocarrageenan đều đạt tiêu chuẩn quy định của Bộ Y tế.
