Nghiên Cứu Quá Trình Sấy Chế Phẩm Protein Từ Rong Nước Lợ (Chaetomorpha)

Rong nước lợ Chaetomorpha đang ngày càng được chú ý nhờ hàm lượng protein cao, đặc biệt ở các… 88 trang · Trường Đại Học Công Nghệ Thực Phẩm Tp.Hcm · 2017.

• Tác giả: Trương Thị Mỹ Duyên
• Người hướng dẫn: Ths. Nguyễn Bảo Toàn
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghệ Thực Phẩm Tp.Hcm
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Nghiên Cứu Quá Trình Sấy Chế Phẩm Protein Từ Rong Nước Lợ (Chaetomorpha)
• Loại tài liệu: Khóa Luận Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: Giới thiệu về Rong Chaetomorpha sp.
• 1.1. Đặc điểm chung
• 1.2. Vòng đời của Chaetomorpha sp.
• 1.3. Protein trong rong
• 1.4. Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ tới quá trình sấy chế phẩm protein từ rong
• 1.5. Cơ sở lý thuyết của một số phương pháp sấy
• 1.6. Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy
• 1.7. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình sấy
• 1.8. Sấy chân không
• 1.9. Tối ưu hóa các thông số công nghệ của quá trình sấy chân không chế phẩm protein từ rong
• 1.10. Các thông số của không khí ẩm
• 1.11. Quan hệ giữa vật liệu ẩm và không khí chung quanh
• 1.12. Các dạng liên kết ẩm
• 1.13. Động học quá trình sấy
• 1.14. Các phương pháp sấy
• 1.15. Tính chất chức năng của chế phẩm protein từ rong Chaetomorpha sp.
• 1.15.1. Khả năng hòa tan của protein
• 1.15.2. Khả năng hấp thu nước của protein
• 1.15.3. Khả năng tạo gel
• 1.15.4. Khả năng tạo bọt
• 1.15.5. Khả năng tạo và làm bền nhũ tương
• 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Tủa protein từ rong
• 2.2. Hóa chất và thiết bị nghiên cứu
• 2.3. Mục đích nghiên cứu
• 2.4. Bố trí thí nghiệm
• 2.5. Phương pháp phân tích
• 2.6. Phương pháp tính toán và xử lý số liệu
• 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ tới quá trình sấy chế phẩm protein từ rong
• 3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến quá trình sấy chân không tủa protein
• 3.3. Ảnh hưởng của bề dày nguyên liệu sấy đến quá trình sấy chân không tủa protein
• 3.4. Ảnh hưởng của thời gian sấy đến quá trình sấy chân không tủa protein
• 3.5. Tối ưu hóa các thông số công nghệ của quá trình sấy chân không chế phẩm protein từ rong
• 3.5.1. Đánh giá mức độ ảnh hưởng của các thông số công nghệ trong quá trình sấy chân không tủa protein
• 3.5.2. Tối ưu hóa quá trình sấy chân không tủa protein được thu nhận bằng phương pháp kết tủa đẳng điện pI
• 3.6. Tính chất chức năng của chế phẩm protein từ rong Chaetomorpha sp.
• 3.6.1. Khả năng tạo bọt và độ bền bọt
• 3.6.2. Khả năng tạo gel
• 3.6.3. Khả năng hấp thụ nước (hay còn gọi là hydrat hóa)
• 3.6.4. Khả năng hòa tan của protein
• 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• PHỤ LỤC II
• PHỤ LỤC III

Tóm tắt

I. Tổng quan về Nghiên Cứu Sấy Chế Phẩm Protein Chaetomorpha

Rong nước lợ Chaetomorpha đang ngày càng được chú ý nhờ hàm lượng protein cao, đặc biệt ở các vùng nuôi tôm quảng canh. Phân tích cho thấy protein rong biển này chiếm 8,35 – 18,1% chất khô, mở ra tiềm năng lớn nhưng chưa được khai thác hiệu quả. Việc sấy khô rong biển được xem là phương pháp bảo quản quan trọng, giúp giảm thiểu hư hại do vi sinh vật, giảm khối lượng, thể tích và đảm bảo bảo quản ở nhiệt độ thường. Quá trình sấy protein Chaetomorpha không chỉ kéo dài thời gian bảo quản mà còn giữ lại giá trị cảm quan và dinh dưỡng, biến Chaetomorpha thành nguồn thực phẩm tiềm năng. Tuy nhiên, việc tối ưu quá trình sấy protein rong biển này vẫn còn là thách thức.

Luận văn này tập trung đánh giá ảnh hưởng của các thông số công nghệ tới quá trình sấy chân không tủa protein (nhiệt độ, chiều dày vật liệu, thời gian), từ đó chọn ra hai yếu tố quan trọng nhất để tối ưu hóa. Mục tiêu là tạo ra chế phẩm có hoạt tính kháng oxy hóa cao và khảo sát các tính chất chức năng công nghệ của protein rong biển để đánh giá khả năng ứng dụng trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm, một hướng đi mới cho việc khai thác giá trị dinh dưỡng protein rong biển.

1.1. Giới Thiệu về Rong Nước Lợ Chaetomorpha giàu Protein

Rong Chaetomorpha thuộc ngành Chlorophyta, lớp Ulvophyceae, có dạng sợi, chi nhánh nhiều và sinh trưởng ở đỉnh. Rong thường phân bố ở ao, hồ nước lợ, phát triển tốt trong điều kiện pH > 7 và ánh sáng tốt. Ở Việt Nam, rong này phổ biến ở các tỉnh ven biển và Đồng bằng sông Cửu Long. Rong Chaetomorpha sinh sản vô tính bằng bào tử động hoặc bất động, hữu tính bằng giao phối, và sinh dưỡng bằng cách đoạn cơ thể đứt ra phát triển thành cá thể mới.

1.2. Tiềm Năng Kinh Tế từ Rong Biển Chaetomorpha và Protein

Việc khai thác kinh tế rong biển Chaetomorpha mở ra cơ hội lớn cho các ngành dược phẩm, mỹ phẩm và thực phẩm. Tuy nhiên, hiện nay, các ngành công nghiệp trong nước chưa có hướng khai thác phù hợp với sự phát triển của nguồn rong nguyên liệu. Đẩy mạnh phát triển và tiêu thụ nguồn nguyên liệu rong nước lợ giàu protein nhưng giá thành thấp là một trong những yêu cầu cấp thiết của xã hội, đa dạng hóa sản phẩm thực phẩm và tạo cho người dân thói quen sử dụng các sản phẩm từ rong.

II. Thách Thức trong Quá Trình Sấy Protein Từ Rong Chaetomorpha

Mặc dù tiềm năng của protein rong biển rất lớn, việc nghiên cứu quá trình sấy protein rong biển vẫn còn nhiều thách thức. Các yếu tố công nghệ như nhiệt độ, thời gian và phương pháp sấy có ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng chế phẩm protein rong nước lợ. Ảnh hưởng của sấy đến protein bao gồm sự biến đổi về cấu trúc, hoạt tính sinh học và khả năng ứng dụng. Việc tìm ra các thông số tối ưu cho phương pháp sấy protein nhằm bảo toàn tối đa giá trị dinh dưỡng và chức năng là một bài toán khó. Các phương pháp sấy thăng hoa protein rong biển, sấy phun protein rong biển, hay sấy đối lưu protein rong biển đều có ưu và nhược điểm riêng, cần được đánh giá kỹ lưỡng. Cần có các nghiên cứu sâu hơn về động học quá trình sấy và mô hình hóa quá trình sấy.

2.1. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Chất Lượng Protein Sau Sấy

Các yếu tố như nhiệt độ sấy protein, thời gian sấy protein, và độ ẩm protein sau sấy đều ảnh hưởng đến chất lượng protein. Nhiệt độ cao có thể gây biến tính protein, làm giảm hoạt tính sinh học và khả năng hòa tan. Thời gian sấy quá dài có thể dẫn đến oxy hóa và mất mát các hợp chất dinh dưỡng. Độ ẩm còn sót lại sau sấy ảnh hưởng đến khả năng bảo quản và sự phát triển của vi sinh vật.

2.2. Hạn Chế về Nghiên Cứu và Thiết Bị Sấy Protein Rong Biển

Hiện nay, chưa có nhiều công trình nghiên cứu đưa ra các thông số tối ưu cho quá trình sấy để thu nhận chế phẩm protein từ rong nước. Điều kiện cơ sở phòng thí nghiệm cũng như thiết bị máy móc chưa đáp ứng hoàn toàn yêu cầu. Vì vậy, mục tiêu của nghiên cứu là khảo sát ảnh hưởng các yếu tố đến quá trình sấy chân không, đưa ra được những thông số tối ưu nhất cho quá trình sấy để thu nhận chế phẩm protein từ rong Chaetomorpha.

2.3. Biến Đổi Protein trong Quá Trình Sấy

Quá trình sấy protein rong biển có thể gây ra những biến đổi protein trong quá trình sấy, bao gồm biến đổi về cấu trúc, hoạt tính sinh học và tính chất chức năng. Nhiệt độ cao có thể làm thay đổi cấu trúc bậc ba của protein, ảnh hưởng đến khả năng liên kết và hoạt tính enzyme. Sự oxy hóa các axit amin cũng có thể xảy ra, làm giảm giá trị dinh dưỡng của protein. Cần có các phương pháp đánh giá chính xác để theo dõi và kiểm soát các biến đổi này.

III. Phương Pháp Sấy Chân Không Tối Ưu Protein Rong Nước Lợ

Sấy chân không được lựa chọn làm phương pháp chính để sấy protein Chaetomorpha nhờ khả năng bảo quản tốt giá trị dinh dưỡng protein rong biển và hạn chế biến đổi cấu trúc. Quá trình này tách nước ở nhiệt độ thấp và áp suất chân không, giúp giảm thiểu tác động nhiệt lên protein rong biển. Nghiên cứu tập trung vào việc khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy, chiều dày vật liệu và thời gian sấy, sau đó tối ưu hóa bằng phương pháp ma trận trực giao cấp hai. Việc tối ưu hóa nhằm đạt được hoạt tính kháng oxy hóa cao nhất cho chế phẩm protein rong nước lợ, đồng thời đảm bảo khả năng hòa tan tốt, một yếu tố quan trọng cho ứng dụng thực phẩm. Sấy chân không cũng giúp bảo quản protein rong biển tốt hơn.

3.1. Khảo Sát Ảnh Hưởng của Nhiệt Độ Sấy Protein Chân Không

Nhiệt độ sấy là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng protein trong quá trình sấy chân không. Nhiệt độ quá cao có thể gây biến tính protein, làm giảm hoạt tính sinh học và khả năng hòa tan. Ngược lại, nhiệt độ quá thấp có thể kéo dài thời gian sấy, làm tăng chi phí sản xuất. Nghiên cứu này sẽ khảo sát các mức nhiệt độ khác nhau để tìm ra nhiệt độ tối ưu, đảm bảo hoạt tính kháng oxy hóa cao nhất và bảo toàn cấu trúc protein.

3.2. Nghiên Cứu Tác Động của Bề Dày Vật Liệu Sấy đến Protein

Bề dày của lớp vật liệu sấy cũng ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình sấy protein rong biển. Lớp vật liệu quá dày có thể làm chậm quá trình thoát ẩm, dẫn đến thời gian sấy kéo dài và nguy cơ biến đổi protein tăng cao. Lớp vật liệu quá mỏng có thể làm tăng chi phí năng lượng và giảm hiệu suất sản xuất. Nghiên cứu này sẽ tìm ra bề dày lớp vật liệu tối ưu, đảm bảo quá trình thoát ẩm hiệu quả và chất lượng protein cao nhất.

3.3. Tối Ưu Hóa Thời Gian Sấy để Đạt Hiệu Quả Kinh Tế Protein Rong Biển

Thời gian sấy là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chi phí sản xuất và chất lượng protein rong biển. Thời gian sấy quá dài sẽ làm tăng chi phí năng lượng và có thể gây biến đổi protein. Thời gian sấy quá ngắn có thể dẫn đến sản phẩm chưa đạt độ ẩm mong muốn, ảnh hưởng đến khả năng bảo quản. Nghiên cứu này sẽ tối ưu hóa thời gian sấy để đạt được hiệu quả kinh tế cao nhất mà vẫn đảm bảo chất lượng protein rong biển.

IV. Ứng Dụng và Phân Tích Chế Phẩm Protein Rong Chaetomorpha Sấy

Sau khi tối ưu quá trình sấy protein rong biển, các tính chất chức năng của chế phẩm sẽ được khảo sát, bao gồm khả năng hòa tan, khả năng hấp thu nước, khả năng tạo gel, khả năng tạo bọt và khả năng tạo nhũ tương. Các tính chất này quyết định khả năng ứng dụng protein rong biển trong các sản phẩm thực phẩm khác nhau. Ngoài ra, phân tích protein rong biển cũng được thực hiện để xác định thành phần axit amin và đánh giá hàm lượng protein rong biển. Nghiên cứu này hướng đến việc khai thác tối đa tiềm năng của protein rong biển và mở rộng nghiên cứu ứng dụng protein rong biển trong tương lai.

4.1. Đánh Giá Khả Năng Hòa Tan của Protein Chaetomorpha Sau Sấy

Khả năng hòa tan là một tính chất quan trọng của protein, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng ứng dụng trong thực phẩm và các ngành công nghiệp khác. Protein rong biển cần có khả năng hòa tan tốt để dễ dàng kết hợp với các thành phần khác trong sản phẩm và tạo ra sản phẩm có cấu trúc và chất lượng mong muốn. Nghiên cứu này sẽ đánh giá khả năng hòa tan của chế phẩm protein rong biển sau quá trình sấy và tìm ra các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất này.

4.2. Khảo Sát Khả Năng Tạo Bọt và Ổn Định Bọt của Protein Rong Biển

Khả năng tạo bọt và ổn định bọt là những tính chất quan trọng đối với các sản phẩm như bánh kẹo, kem và đồ uống. Protein rong biển có khả năng tạo bọt và ổn định bọt tốt có thể được sử dụng làm chất tạo bọt tự nhiên trong các sản phẩm này. Nghiên cứu này sẽ khảo sát khả năng tạo bọt và ổn định bọt của chế phẩm protein rong biển và so sánh với các chất tạo bọt truyền thống.

4.3. Nghiên Cứu Khả Năng Tạo Gel và Ứng Dụng Protein Chaetomorpha

Khả năng tạo gel là một tính chất quan trọng đối với các sản phẩm như xúc xích, thạch và các sản phẩm từ sữa. Protein rong biển có khả năng tạo gel tốt có thể được sử dụng làm chất tạo gel tự nhiên trong các sản phẩm này. Nghiên cứu này sẽ khảo sát khả năng tạo gel của chế phẩm protein rong biển và đánh giá tiềm năng ứng dụng trong các sản phẩm thực phẩm khác nhau.

V. Kết luận và Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo về Sấy Protein Chaetomorpha

Nghiên cứu này đã đưa ra các thông số tối ưu cho quá trình sấy chân không chế phẩm protein rong biển, đồng thời đánh giá các tính chất chức năng quan trọng của protein. Kết quả cho thấy protein rong biển Chaetomorpha có tiềm năng lớn để ứng dụng trong ngành thực phẩm và các ngành công nghiệp khác. Tuy nhiên, cần có thêm các nghiên cứu khoa học về rong biển để khám phá các ứng dụng tiềm năng khác, cũng như tối ưu hóa quá trình sấy hơn nữa. Các nghiên cứu về sấy năng lượng mặt trời rong biển hoặc sấy hồng ngoại rong biển cũng là những hướng đi tiềm năng.

5.1. Tối Ưu Hóa Quá Trình Sấy Protein Bằng Năng Lượng Mặt Trời

Việc sử dụng năng lượng mặt trời trong quá trình sấy protein rong biển có thể giúp giảm chi phí sản xuất và bảo vệ môi trường. Nghiên cứu về sấy năng lượng mặt trời rong biển có thể tập trung vào việc thiết kế các hệ thống sấy hiệu quả, tối ưu hóa các thông số sấy và đánh giá chất lượng protein sau khi sấy.

5.2. Nghiên Cứu Về Sấy Hồng Ngoại Protein Từ Rong Biển Chaetomorpha

Sấy hồng ngoại là một phương pháp sấy nhanh chóng và hiệu quả, có thể giúp bảo toàn chất lượng protein rong biển. Nghiên cứu về sấy hồng ngoại rong biển có thể tập trung vào việc tối ưu hóa các thông số sấy, đánh giá ảnh hưởng của bước sóng và cường độ bức xạ đến chất lượng protein, và so sánh với các phương pháp sấy truyền thống.

5.3. Đánh Giá Tính Chất Vật Lý và Hóa Học của Protein Rong Biển

Việc hiểu rõ các tính chất vật lý protein rong biển và tính chất hóa học protein rong biển là rất quan trọng để tối ưu hóa quá trình sấy và ứng dụng protein trong các sản phẩm khác nhau. Các nghiên cứu có thể tập trung vào việc xác định thành phần axit amin, kích thước phân tử, điểm đẳng điện, và các tính chất khác của protein rong biển.

VI. Bí Quyết Phân Tích Thành Phần Axit Amin Protein Rong Biển

Để hiểu rõ hơn về giá trị dinh dưỡng của protein rong biển, việc phân tích thành phần axit amin là rất quan trọng. Các axit amin thiết yếu có vai trò quan trọng trong việc xây dựng và duy trì cơ thể. Việc xác định tỷ lệ các axit amin trong protein rong biển giúp đánh giá chất lượng protein và tiềm năng sử dụng trong thực phẩm bổ sung và các sản phẩm dinh dưỡng. Các phương pháp phân tích hiện đại cho phép xác định chính xác thành phần axit amin và cung cấp thông tin quan trọng cho các nghiên cứu tiếp theo.

6.1. Phương Pháp Xác Định Hàm Lượng Protein trong Rong Biển

Việc xác định hàm lượng protein rong biển là bước quan trọng trong quá trình nghiên cứu và ứng dụng. Có nhiều phương pháp khác nhau để xác định hàm lượng protein, bao gồm phương pháp Kjeldahl, phương pháp Lowry và phương pháp Bradford. Mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn phương pháp phù hợp phụ thuộc vào loại mẫu và mục đích nghiên cứu. Việc đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của kết quả là rất quan trọng.

6.2. Tầm Quan Trọng của Phân Tích Axit Amin Thiết Yếu

Phân tích thành phần axit amin là cần thiết để đánh giá chất lượng và giá trị dinh dưỡng của protein rong biển. Các axit amin thiết yếu, mà cơ thể không tự tổng hợp được, đóng vai trò quan trọng trong nhiều chức năng sinh học. Rong biển giàu axit amin thiết yếu có thể được sử dụng làm nguồn protein thay thế cho các nguồn protein truyền thống, đặc biệt là trong các sản phẩm dành cho người ăn chay và người có nhu cầu dinh dưỡng đặc biệt.

6.3. Ứng Dụng Kết Quả Phân Tích Protein trong Chế Biến Thực Phẩm

Kết quả phân tích protein rong biển có thể được sử dụng để phát triển các sản phẩm thực phẩm mới, cải thiện chất lượng dinh dưỡng của các sản phẩm hiện có, và đáp ứng nhu cầu của các nhóm đối tượng khác nhau. Protein rong biển có thể được sử dụng trong bánh mì, mì ống, đồ uống, và nhiều loại thực phẩm khác, mang lại lợi ích cho sức khỏe và sự đa dạng trong chế độ ăn uống.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Tại các vùng ven biển và đồng bằng trũng thuộc Đồng bằng sông Cửu Long (tiêu biểu như Bạc Liêu, Bến Tre), hệ thống ao nuôi tôm quảng canh tạo điều kiện sinh thái thuận lợi cho loài rong mền nước lợ (Chaetomorpha sp.) phát triển bùng nổ về mặt sinh lượng. Nguồn sinh khối tự nhiên này có hàm lượng protein tương đối cao, dao động từ 8,35% đến 18,1% tính trên khối lượng chất khô. Tuy nhiên, nguồn nguyên liệu giàu tiềm năng dinh dưỡng này phần lớn vẫn chưa được khai thác có định hướng công nghiệp, thường bị xem là phụ phẩm hoặc tác nhân gây cản trở môi trường nuôi trồng thủy sản. Việc thu nhận và tinh sạch protein từ sinh khối rong nhằm ứng dụng vào công nghệ thực phẩm đòi hỏi phải qua công đoạn sấy để đưa về dạng chế phẩm bột khô có độ ẩm thấp, giúp bảo quản ổn định ở nhiệt độ thường và duy trì các hoạt tính sinh học.

Do tính chất mẫn cảm của protein và các hợp chất chống oxy hóa tự nhiên trước tác động nhiệt, phương pháp sấy chân không là giải pháp công nghệ phù hợp nhờ khả năng làm bay hơi nước ở nhiệt độ thấp và môi trường áp suất giảm. Tuy vậy, các thông số công nghệ của quá trình này đối với tủa protein rong Chaetomorpha sp. chưa được xác lập bài bản. Khóa luận tập trung giải quyết vấn đề xác định quy luật biến đổi, tối ưu hóa chế độ sấy chân không và khảo sát các đặc tính chức năng của chế phẩm tạo thành.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài được xác lập cụ thể như sau:

1. Đưa ra quy luật ảnh hưởng của nhiệt độ sấy, thời gian sấy và bề dày lớp nguyên liệu sấy đến độ ẩm và hoạt tính kháng oxy hóa của chế phẩm tủa protein.
2. Đánh giá mức độ tác động của các yếu tố công nghệ thông qua mô hình sàng lọc Plackett-Burman; từ đó tối ưu hóa các thông số công nghệ chính cho quá trình sấy chân không bằng phương pháp ma trận trực giao cấp hai để thu nhận chế phẩm có hoạt tính kháng oxy hóa cao nhất.
3. Bước đầu đánh giá các tính chất chức năng công nghệ của chế phẩm protein tạo thành (khả năng hòa tan, khả năng tạo gel, khả năng hấp thụ nước, khả năng tạo bọt, độ bền bọt và khả năng tạo nhũ tương).

Đối tượng nghiên cứu là tủa protein được thu nhận từ dịch chiết rong nước lợ (Chaetomorpha sp.) bằng phương pháp kết tủa đẳng điện (pI). Nguyên liệu rong tươi được thu thập tại các ao nuôi tôm quảng canh thuộc xã Long Điền, huyện Đông Hải, tỉnh Bạc Liêu. Toàn bộ các nội dung thực nghiệm được tiến hành trong thời gian hơn 3 tháng (năm 2017) tại Trung tâm Thí nghiệm thực hành của Trường Đại học Công nghệ Thực phẩm TP. Hồ Chí Minh. Phạm vi nghiên cứu giới hạn ở quy mô phòng thí nghiệm với khối lượng mẫu sấy 50 g/mẻ trên thiết bị sấy chân không gián đoạn.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết

Nghiên cứu dựa trên nền tảng lý thuyết truyền nhiệt - truyền khối trong kỹ thuật sấy thực phẩm, động học quá trình sấy chân không và hóa lý protein sinh học:

• Nguyên lý sấy chân không: Quá trình tách ẩm dựa trên sự phụ thuộc của điểm sôi của nước vào áp suất môi trường. Khi hạ áp suất buồng sấy xuống mức chân không cao, nhiệt độ sôi của nước trong mao quản vật liệu giảm xuống. Chênh lệch áp suất hơi bão hòa giữa tâm vật liệu, bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh đóng vai trò là động lực chính thúc đẩy sự dịch chuyển ẩm từ trong ra ngoài ở dải nhiệt độ thấp, hạn chế tối đa sự biến tính nhiệt của protein và sự phân hủy các chất kháng oxy hóa.
• Phân loại dạng liên kết ẩm: Văn bản hệ thống hóa ba nhóm liên kết chính trong vật liệu ẩm gồm: liên kết hóa học (bền vững nhất), liên kết hóa lý (liên kết hấp phụ và liên kết thẩm thấu), liên kết cơ lý (liên kết cấu trúc, liên kết mao dẫn và liên kết dính ướt).
• Hóa lý và tính chất chức năng của protein: Đánh giá ba nhóm tính chất chức năng của protein mới từ rong: nhóm hydrate hóa (hút nước, hòa tan, phân tán), nhóm tương tác protein - protein (đông tụ, tạo gel) và nhóm tính chất bề mặt (tạo bọt, làm bền nhũ tương).

Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị

• Nguyên liệu: Tủa protein rong nước lợ sau khi kết tủa tại điểm đẳng điện có hàm lượng chất khô đạt 30%, hàm lượng protein chiếm 76,5% so với chất khô.
• Hóa chất và enzyme: Chế phẩm enzyme cellulase thương mại Crestone Conc (hãng Genecor, Mỹ) có hoạt tính 1.100 UI/ml; chất chuẩn DPPH và Trolox (hãng Merck); các hóa chất phân tích đạt chuẩn phân tích gồm NaOH, HCl, H₂SO₄, HClO₄, H₃PO₄, (NH₄)₂SO₄, Ethanol 96%.
• Thiết bị chính: Tủ sấy chân không Vacuum cell 55 (hãng Fisher Science, áp suất chân không đạt 5·10⁻³ mbar, nhiệt độ tối đa 200 °C); máy đo quang phổ tử ngoại - khả kiến UV-Vis Agilent 8453 (Mỹ); hệ thống chưng cất đạm bán tự động Kjeldahl (Gerhardt); thiết bị vô cơ hóa mẫu Controller B170 (Nabertherm); máy ly tâm lạnh dung lượng cao (10.000 vòng/phút) và máy ly tâm EBA 21 (6.000 vòng/phút).

Phương pháp phân tích và xử lý số liệu

• Độ ẩm: Phương pháp sấy đối lưu ở nhiệt độ 105 °C đến khối lượng không đổi.
• Hoạt tính kháng oxy hóa: Phương pháp khử gốc tự do DPPH, đo độ hấp thụ quang tại bước sóng 517 nm, biểu thị kết quả qua đương lượng Trolox (mg Trolox/g chế phẩm).
• Hàm lượng đạm tổng: Phương pháp Kjeldahl tiêu chuẩn.
• Hàm lượng protein hòa tan: Định lượng theo phương pháp Bradford tại bước sóng thích hợp sau khi hòa tan mẫu ở pH 7.
• Tính chất chức năng: Khả năng tạo bọt và độ bền bọt qua tỷ lệ thể tích bọt trước và sau 15–60 phút lắc vortex; khả năng tạo gel bằng phương pháp gia nhiệt 90 °C trong 1 giờ rồi làm lạnh nhanh đến 5 °C; khả năng tạo nhũ (chỉ số EAI) và độ bền nhũ (chỉ số ESI) theo phương pháp Pearce và Kinsella bằng dầu bắp và dung dịch SDS 0,1% ở bước sóng 500 nm.
• Quy hoạch thực nghiệm và thống kê: Thiết kế sàng lọc Plackett-Burman để đánh giá bậc tự do và mức độ ảnh hưởng của 3 biến công nghệ; thiết kế ma trận trực giao cấp hai để tối ưu hóa bề mặt đáp ứng (RSM); dữ liệu được phân tích bằng phần mềm Statgraphics Plus 3.0 và MODDE 5.0.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Giới thiệu về rong Chaetomorpha sp.

Chương 1 hệ thống hóa tổng quan lý thuyết về đối tượng rong nước lợ và các kỹ thuật công nghệ liên quan:

• Vị trí phân loại học: Loài Chaetomorpha sp. thuộc giới Viridiplantae, ngành Chlorophyta, lớp Ulvophyceae, bộ Cladophorales, họ Cladophoraceae, chi Chaetomorpha. Tác giả mô tả đặc điểm hình thái sợi phân nhánh chạc đôi hoặc chạc ba, bám bằng tế bào gốc hoặc rễ giả, màu lục đặc trưng, kích thước chiều dài cơ thể từ 4 cm đến 20 cm, phân bố ở các vùng nước lợ có độ sâu dưới 1 m và pH > 7. Sinh sản vô tính qua bào tử động 2–4 roi hoặc sinh sản sinh dưỡng qua đoạn đứt 4–5 tế bào.
• Thành phần protein: Hàm lượng protein của các loài rong dao động từ 10% đến 45% trọng lượng khô tùy ngành và mùa vụ (rong lục 10–26%, rong nâu 3–15%, rong đỏ 35–47%). Khái niệm Protein Isolate (PI) được xác định với yêu cầu hàm lượng protein đạt từ 90% trở lên trên chất khô.
• Cơ sở lý thuyết kỹ thuật sấy: So sánh bản chất truyền nhiệt và tách ẩm giữa sấy đối lưu, sấy tiếp xúc, sấy bức xạ hồng ngoại, sấy vi sóng/cao tần, sấy thăng hoa và sấy chân không. Phân tích các biến đổi vật lý (gradient nhiệt, khuếch tán ẩm), hóa học (oxy hóa sắc tố, phản ứng Maillard giữa đường khử và nhóm amin tự do), sinh học và hóa sinh (vô hoạt enzyme).
• Động học sấy và các liên kết ẩm: Phân tích các giai đoạn trên đường cong sấy gồm giai đoạn đốt nóng vật liệu (A-B), giai đoạn tốc độ sấy không đổi (B-C) và giai đoạn tốc độ sấy giảm dần (C-D).
• Các tính chất chức năng của protein: Luận giải cơ chế tương tác protein - nước, protein - protein và hoạt tính bề mặt quyết định khả năng hòa tan, giữ nước, tạo gel mạng lưới không gian, khả năng hấp phụ màng liên pha khí - lỏng (tạo bọt) và lỏng - lỏng (nhũ tương hóa).

Chương 2. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương này mô tả chi tiết toàn bộ các bước quy trình chuẩn bị mẫu, bố trí hệ thống thực nghiệm và phương pháp kiểm nghiệm:

• Quy trình thu nhận tủa protein: Rong nguyên liệu sau khi thu hái được rửa sạch, sấy ở 50 °C đến độ ẩm 9–10%, nghiền mịn qua rây 80 mesh, sấy tiếp ở 50–60 °C đến ẩm 4–7%. Bột rong được phối trộn nước đạt nồng độ cơ chất 10%, bổ sung enzyme cellulase tỷ lệ 117 UI/g cơ chất, thủy phân sơ bộ ở pH 7–8, nhiệt độ 52–53 °C trong 73–74 phút. Sau đó, hệ được kiềm hóa bằng dung dịch NaOH 0,75% (tỷ lệ dung môi/cơ chất 1:20) và trích ly protein ở 50 °C trong 79 phút. Hỗn hợp được ly tâm 10.000 vòng/phút trong 10 phút thu dịch nổi. Dịch chiết được chỉnh về pH đẳng điện pI = 4 bằng dung dịch HCl 1%, giữ lắng 90 phút ở nhiệt độ phòng để tủa protein hoàn toàn. Tủa được tách bằng ly tâm (10.000 vòng/phút, 10 phút), rửa nhanh bằng nước về gần trung tính, ly tâm lại và bảo quản lạnh ở 5–7 °C.
• Bố trí thí nghiệm đơn yếu tố:
  • Thí nghiệm 1 (Nhiệt độ sấy): Khảo sát ở 40, 50 và 60 °C; cố định áp suất 5·10⁻³ mbar, thời gian 8 giờ, bề dày 6 mm.
  • Thí nghiệm 2 (Bề dày lớp sấy): Khảo sát ở 2, 4, 6, 8 và 10 mm; cố định nhiệt độ tối ưu từ thí nghiệm 1 và thời gian 8 giờ.
  • Thí nghiệm 3 (Thời gian sấy): Khảo sát từ 0 giờ đến 10 giờ (lấy mẫu theo từng giờ); cố định nhiệt độ và bề dày đã chọn.
• Bố trí tối ưu hóa đa yếu tố:
  • Thí nghiệm 4: Thiết kế sàng lọc Plackett-Burman 8 thí nghiệm đối với 3 biến: Nhiệt độ sấy $Z_1$ (40 và 60 °C), Bề dày lớp vật liệu $Z_2$ (4 và 8 mm), Thời gian sấy $Z_3$ (7 và 9 giờ).
  • Thí nghiệm 5: Ma trận trực giao cấp hai 2 yếu tố ($X_1$: Nhiệt độ sấy 40–60 °C, tâm 50 °C; $X_2$: Bề dày 4–8 mm, tâm 6 mm) gồm 11 thí nghiệm để thiết lập phương trình hồi quy và bề mặt đáp ứng.
• Bố trí xác định tính chất chức năng: Gồm các thí nghiệm từ 6 đến 10 đo đạc độ bền bọt, khả năng tạo gel (ở các mức nồng độ protein từ 70 mg đến 190 mg/ml nước), độ tan ở pH 7 bằng phương pháp Bradford, chỉ số hấp thu nước và các thông số tạo nhũ tương.

Chương 3. Kết quả và bàn luận

Chương 3 trình bày các phát hiện thực nghiệm, phân tích tương quan và kết quả mô hình hóa tối ưu:

• Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy: Nhiệt độ tăng thúc đẩy phân tử nước hóa hơi nhanh, làm giảm độ ẩm sản phẩm. Ở 40 °C, sau 8 giờ sấy độ ẩm mẫu còn rất cao (> 12%); ở 50 °C và 60 °C, độ ẩm mẫu giảm xuống dưới 5% (đạt lần lượt 4,96 ± 0,06% và 3,81 ± 0,05%). Về hoạt tính kháng oxy hóa, mẫu sấy ở 50 °C đạt giá trị cao nhất (32,99 ± 0,54 mg Trolox/g chế phẩm). Ở 60 °C, hoạt tính giảm do các cấu tử có hoạt tính bị phân hủy nhiệt; còn ở 40 °C, do lượng nước lưu giữ trong mẫu còn lớn nên hoạt tính quy trên một đơn vị khối lượng khô bị loãng. Mức nhiệt 50 °C được chọn làm điểm trung tâm.
• Ảnh hưởng của bề dày vật liệu sấy: Chiều dày lớp vật liệu chi phối trở lực truyền nhiệt và truyền ẩm từ tâm ra bề mặt. Mẫu có bề dày từ 2 mm đến 6 mm đạt độ ẩm tiêu chuẩn (< 5%), trong khi mẫu dày 8 mm và 10 mm có độ ẩm dư thừa rất lớn (mẫu 10 mm có độ ẩm > 13%). Hoạt tính kháng oxy hóa tăng dần từ 2 mm đến 6 mm và đạt cực đại tại 6 mm. Lớp vật liệu mỏng hơn 6 mm bị khô quá nhanh và tiếp xúc nhiệt nhiều gây tổn thất chất chống oxy hóa, trong khi lớp dày trên 6 mm chứa hàm ẩm cao làm giảm hoạt tính tính trên gam chế phẩm.
• Ảnh hưởng của thời gian sấy: Trong 3 giờ đầu tiên, tốc độ thoát ẩm diễn ra mạnh mẽ nhất, loại bỏ hơn 75% lượng nước tự do ban đầu. Sau 8 giờ, độ ẩm giảm xuống dưới 5% và tiệm cận trạng thái cân bằng; việc kéo dài thời gian sấy lên 9–10 giờ không làm giảm thêm độ ẩm đáng kể nhưng làm suy giảm hoạt tính kháng oxy hóa tổng do mẫu bị phơi nhiễm nhiệt kéo dài. Mốc thời gian 8 giờ được chọn làm thông số cố định.
• Đánh giá mức độ ảnh hưởng bằng mô hình Plackett-Burman: Xử lý hồi quy đa biến cho thấy cả 3 yếu tố đều có ý nghĩa thống kê ($P < 0,05$). Nhiệt độ sấy có hệ số ảnh hưởng âm lớn nhất (-1,70625, $P = 7,86\cdot 10^{-7}$), kế đến là bề dày vật liệu (+0,506249, $P = 9,89\cdot 10^{-5}$) và thời gian sấy (+0,24375, $P = 0,00169$). Hai yếu tố tác động chi phối mạnh nhất là nhiệt độ và bề dày được đưa vào mô hình trực giao cấp hai.
• Tối ưu hóa quá trình sấy: Kết quả phân tích bề mặt đáp ứng (RSM) xác định được điểm cực trị công nghệ tối ưu: nhiệt độ sấy 47,2 °C và chiều dày lớp vật liệu sấy 5,6 mm. Tại điểm tối ưu này, hoạt tính kháng oxy hóa của chế phẩm đạt giá trị cực đại thực nghiệm là 33,48 mg Trolox/g chế phẩm.
• Tính chất chức năng công nghệ: Chế phẩm protein rong sau sấy biểu hiện khả năng tạo gel hoàn toàn ở nồng độ tối thiểu 17% (w/v) sau khi gia nhiệt 90 °C và ủ lạnh. Hệ bọt tạo thành ở nồng độ 1% (pH 7) duy trì được độ ổn định bọt tốt sau 60 phút quan sát. Độ hòa tan của protein phụ thuộc mạnh vào pH (tan tốt ở vùng kiềm và acid mạnh, giảm thấp tại điểm đẳng điện pI = 4).

Chương 4. Kết luận và kiến nghị

Tổng kết toàn bộ các thông số công nghệ tối ưu đã đạt được của công đoạn sấy chân không, khẳng định tính khả thi của việc thu nhận chế phẩm protein có hoạt tính sinh học từ rong Chaetomorpha sp. Kiến nghị các nội dung nghiên cứu mở rộng về thành phần acid amin, độc tính học và thử nghiệm bổ sung vào các sản phẩm thực phẩm chế biến cụ thể.

---

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đã xác lập hệ thống dữ liệu thực nghiệm hoàn chỉnh về động học tách ẩm và biến đổi hoạt tính sinh học của tủa protein rong Chaetomorpha sp. trong điều kiện sấy chân không.

Số liệu thực nghiệm mô hình sàng lọc Plackett-Burman

Dữ liệu kiểm tra thực nghiệm hoạt tính kháng oxy hóa theo ma trận Plackett-Burman 8 thí nghiệm được tổng hợp trong bảng sau:

Thí nghiệm	Nhiệt độ sấy $Z_1$ (°C)	Chiều dày lớp vật liệu $Z_2$ (mm)	Thời gian sấy $Z_3$ (giờ)	Hoạt tính kháng oxy hóa (mg Trolox/g chế phẩm)
1	60 (+1)	4 (-1)	7 (-1)	26,24
2	60 (+1)	8 (+1)	7 (-1)	27,44
3	60 (+1)	8 (+1)	9 (+1)	27,89
4	40 (-1)	8 (+1)	9 (+1)	31,19
5	60 (+1)	4 (-1)	9 (+1)	26,84
6	40 (-1)	8 (+1)	7 (-1)	30,74
7	40 (-1)	4 (-1)	9 (+1)	30,29
8	40 (-1)	4 (-1)	7 (-1)	29,84

Mức độ tác động thống kê của các biến công nghệ được xác định cụ thể:

Yếu tố công nghệ	Hệ số ảnh hưởng	Giá trị $P$-value (mức ý nghĩa 5%)
Nhiệt độ sấy (°C)	-1,70625	$7,85544\cdot 10^{-7}$
Chiều dày lớp vật liệu (mm)	+0,506249	$9,88802\cdot 10^{-5}$
Thời gian sấy (giờ)	+0,24375	0,00168612

Kết quả tối ưu hóa và chỉ tiêu sản phẩm

• Thông số công nghệ tối ưu: Quá trình sấy chân không đạt kết quả tối ưu tại nhiệt độ sấy 47,2 °C, chiều dày lớp vật liệu sấy 5,6 mm, thời gian sấy 8 giờ dưới áp suất chân không cố định 5·10⁻³ mbar.
• Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm: Tại chế độ tối ưu, chế phẩm đạt hoạt tính kháng oxy hóa cực đại là 33,48 mg Trolox/g chế phẩm và độ ẩm thành phẩm đạt dưới 5%.
• Tính chất chức năng: Chế phẩm protein có nồng độ tạo gel tối thiểu là 17% (w/v); hệ bọt tạo thành ở nồng độ 1% tại pH 7 duy trì độ ổn định sau 60 phút.

Giải pháp và đóng góp mới của đề tài

• Giải pháp công nghệ: Đề xuất quy trình công nghệ kết hợp tiền xử lý enzyme cellulase (117 UI/g cơ chất), trích ly kiềm loãng (NaOH 0,75%), kết tủa tại pI = 4 và sấy khô bằng phương pháp sấy chân không nhiệt độ thấp. Giải pháp này giúp thu hồi nguồn protein tinh sạch từ sinh khối rong phế phụ phẩm, bảo toàn hoạt tính sinh học tự nhiên.
• Đóng góp học thuật: Cung cấp dẫn liệu khoa học đầu tiên về quy luật ảnh hưởng đồng thời của các thông số sấy chân không (nhiệt độ, bề dày, thời gian) lên độ ẩm và hoạt tính kháng oxy hóa của chế phẩm tủa protein rong Chaetomorpha sp. Khóa luận chứng minh việc ứng dụng thành công phương pháp toán học quy hoạch thực nghiệm (mô hình Plackett-Burman kết hợp ma trận trực giao cấp hai) trong việc chuẩn hóa chế độ sấy cho nguồn protein mới từ rong biển nước lợ.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận thẳng thắn chỉ rõ một số hạn chế nội tại trong quá trình thực hiện:

• Đây là hướng nghiên cứu mới mẻ trên đối tượng rong mền Chaetomorpha sp. tại địa phương, năng lực thực nghiệm bước đầu còn gặp nhiều bỡ ngỡ.
• Điều kiện cơ sở vật chất phòng thí nghiệm và máy móc chuyên dụng chưa đáp ứng hoàn toàn yêu cầu nghiên cứu chuyên sâu (các khảo sát chỉ dừng lại ở quy mô mẻ nhỏ 50 g mẫu tủa/lần sấy).
• Nghiên cứu chưa đi sâu phân tích chi tiết hồ sơ thành phần acid amin đầy đủ của chế phẩm sau khi sấy và chưa kiểm tra phổ biến tính protein qua các phương pháp phân tích cấu trúc hiện đại (như điện di SDS-PAGE hay phổ hồng ngoại FTIR).

Các hướng mở được đề xuất tiếp tục triển khai:

• Mở rộng khảo sát hoạt tính sinh học đa dạng khác của chế phẩm protein rong (khả năng kháng khuẩn, ức chế enzyme liên quan đến bệnh tiểu đường hoặc huyết áp).
• Nghiên cứu nâng quy mô sấy chân không lên quy mô pilot hoặc bán công nghiệp để đánh giá các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật và suất tiêu hao năng lượng.
• Thử nghiệm ứng dụng chế phẩm protein rong vào công thức chế biến các sản phẩm thực phẩm cụ thể nhằm tận dụng đặc tính tạo gel, tạo bọt và tạo nhũ tương.

---

Giá trị tham khảo

Bản khóa luận là tài liệu tham khảo có giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn cho nhiều đối tượng:

• Sinh viên và học viên cao học ngành Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Sinh học: Nguồn tư liệu hữu ích về kỹ thuật tách chiết protein thực vật bằng enzyme kết hợp kiềm loãng, phương pháp kết tủa đẳng điện và quy trình thực hiện quy hoạch thực nghiệm (Plackett-Burman, RSM) trong tối ưu hóa công nghệ thực phẩm.
• Nghiên cứu viên và kỹ sư công nghệ chế biến thủy hải sản: Tài liệu cung cấp dữ liệu gốc về tính chất cơ lý, hóa lý và các thông số vận hành sấy chân không tủa protein, hỗ trợ thiết kế quy trình sản xuất các chất chức năng (functional ingredients) từ rong biển nước lợ.
• Phần đáng giá nhất: Chương 2 (các bước công nghệ chi tiết từ thu hái, tiền xử lý enzyme, trích ly đến thu tủa) và Chương 3 (số liệu thống kê ma trận Plackett-Burman, phân tích tương quan giữa nhiệt độ sấy, bề dày vật liệu và hoạt tính kháng oxy hóa đo bằng DPPH/Trolox).

---

Câu hỏi thường gặp

1. Nguồn nguyên liệu rong nước lợ trong nghiên cứu được thu thập từ đâu và có hàm lượng protein tự nhiên là bao nhiêu?
Rong nước lợ (Chaetomorpha sp.) được thu thập trực tiếp tại các ao nuôi tôm quảng canh thuộc xã Long Điền, huyện Đông Hải, tỉnh Bạc Liêu. Sinh khối rong này có hàm lượng protein tự nhiên chiếm từ 8,35% đến 18,1% tính theo trọng lượng chất khô.

2. Quy trình trích ly và thu nhận tủa protein từ bột rong thô sử dụng các tác nhân hóa sinh nào?
Quy trình sử dụng enzyme cellulase Crestone Conc của hãng Genecor (tỷ lệ 117 UI/g cơ chất, nhiệt độ 52–53 °C, pH 7–8 trong 73–74 phút) để phá vỡ vách tế bào sơ bộ; sau đó trích ly protein bằng dung dịch kiềm NaOH 0,75% (tỷ lệ dung môi/cơ chất 1:20, nhiệt độ 50 °C trong 79 phút); dịch chiết ly tâm được kết tủa tại điểm đẳng điện pI = 4 bằng dung dịch acid HCl 1% trong 90 phút để thu tủa protein có độ ẩm 70% (chất khô 30%).

3. Yếu tố công nghệ nào có ảnh hưởng mạnh nhất đến hoạt tính kháng oxy hóa của chế phẩm trong quá trình sấy chân không?
Phân tích thống kê từ mô hình Plackett-Burman cho thấy nhiệt độ sấy là yếu tố có tác động mạnh mẽ nhất với hệ số ảnh hưởng âm lớn nhất (-1,70625; $P = 7,85544\cdot 10^{-7}$). Điều này chứng minh nhiệt độ sấy càng cao thì mức độ tổn thất hoạt tính kháng oxy hóa của chế phẩm diễn ra càng nghiêm trọng do tính mẫn cảm nhiệt của các cấu tử sinh học.

4. Chế độ công nghệ tối ưu của quá trình sấy chân không tủa protein rong được xác định ở thông số nào và hoạt tính kháng oxy hóa đạt bao nhiêu?
Qua mô hình ma trận trực giao cấp hai, chế độ sấy chân không tối ưu được xác lập tại nhiệt độ sấy 47,2 °C, chiều dày lớp vật liệu sấy 5,6 mm, thời gian sấy 8 giờ dưới áp suất chân không 5·10⁻³ mbar. Tại chế độ này, hoạt tính kháng oxy hóa của chế phẩm đạt giá trị cao nhất là 33,48 mg Trolox/g chế phẩm và độ ẩm sản phẩm đạt dưới 5%.

5. Khả năng tạo gel và tính chất tạo bọt của chế phẩm protein rong được ghi nhận như thế nào trong nghiên cứu?
Khóa luận xác định nồng độ tạo gel hoàn toàn của chế phẩm protein rong là 17% (w/v) sau quá trình biến tính nhiệt ở 90 °C trong 1 giờ và làm lạnh nhanh về 5 °C. Về khả năng tạo bọt, dung dịch protein nồng độ 1% ở pH 7 có khả năng tạo bọt tốt và màng bọt duy trì độ ổn định sau 60 phút quan sát.

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của Trương Thị Mỹ Duyên và Nguyễn Trường Giang đã giải quyết thành công bài toán xác lập công nghệ sấy chân không tủa protein từ nguồn rong mền nước lợ (Chaetomorpha sp.) tại Bạc Liêu. Bằng việc ứng dụng mô hình sàng lọc Plackett-Burman và tối ưu hóa ma trận trực giao cấp hai, nghiên cứu đã tìm ra chế độ sấy tối ưu tại nhiệt độ 47,2 °C, bề dày lớp vật liệu 5,6 mm trong thời gian 8 giờ, cho phép thu nhận chế phẩm có độ ẩm dưới 5% và hoạt tính kháng oxy hóa đạt cực đại 33,48 mg Trolox/g chế phẩm. Các kết quả bước đầu về khả năng tạo gel ở nồng độ 17% (w/v) cùng độ bền bọt tốt khẳng định tiềm năng ứng dụng của nguồn protein mới này làm nguyên liệu chức năng trong công nghiệp thực phẩm.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. Giới thiệu về Rong Chaetomorpha sp. Phân loại Rong nước lợ (Chaetomorpha sp.) có vị trí phân loại như sau: - Giới: Viridiplantae - Ngành: Cholorophyta - Lớp: Ulvophyceae - Bộ: Cladophorales - Họ: Cladophoraceae - Giống: Chaetomorpha 1. Đặc điểm chung Rong có dạng sợi, chi nhánh nhiều theo kiểu mọc bên dối nhau, chạc hai, chạc ba, mọc về một bên, hình lược hay mọc vòng thành chùm.

Rong sinh trưởng ở đỉnh, bám bằng tế bào gốc loé ra hay rễ giả. Rong có màu lục, kích thước loài từ 4 – 20 cm [1]. Phân bố Chaetomorpha sp. thường phân bố ở ao, hồ thuỷ vực nước lợ.

Sinh trưởng trong điều kiện pH > 7 và có ánh sáng tốt. Rong thường mọc ở những thuỷ vực có độ sâu thấp (< 1m) [2]. Ở Việt Nam, loại rong này phân bố chủ yếu ở các thuỷ vực nước lợ Quảng Ninh, Thanh Hoá, Hải Phòng, Bà Rịa Vũng Tàu…[3]. Đặc biệt ở Đồng bằng sông Cửu Long, rong này xuất hiện quanh năm, thường phát triển đồng thời với rong Enteromorpha sp.

hoặc xen kẽ nối tiếp nhau ở các thuỷ vực nước lợ như ao, đầm [4]. Vòng đời của Chaetomorpha sp. Theo Dodds và cộng sự (1992), rong Chaetomorpha sp. sinh sản theo hình thức vô tính bằng bào tử động 2 – 4 roi hoặc bằng bào tử bất động vỏ dày.

Sinh sản hữu tính bằng giao phối giữa các giao tử đực và giao tử cái hai roi theo kiểu đẳng hình hoặc dị hình. Trong vòng đời có sự chuyển tiếp giữa giai đoạn cây bào tử và cây giao tử. Sinh sản sinh dưỡng bằng cách từ một phần cơ thể (một đoạn 4 – 5 tế bào) đứt ra phát triển trực tiếp thành cá thể mới. Protein trong rong Hàm lượng protein trong rong có sự khác nhau tùy theo loài.

Kết quả khảo sát của Nirmal Kumar (2010) trên 18 loài rong khác nhau thuộc 3 ngành Chlorophyta, Phaeophyta, Rhodophyta tại Ấn Độ cho thấy hàm lượng protein thay đổi từ 10-45%. Hàm lượng protein của rong lục nằm trong khoảng 10-26% w/w chất khô, hàm lượng protein trong các loài tảo nâu là thấp nhất (3-15% w/w chất khô) và cao nhất là ở các loài tảo đỏ (35- 47% w/w chất khô). Rong thu hoạch tại những địa điểm và thời điểm khác nhau cũng có sự khác biệt trong hàm lượng protein. Ví dụ hàm lượng protein của rong Palmaria palmata có thể dao động trong khoảng từ 9-25% w/w tùy thời điểm thu hoạch, thường cao nhất vào mùa mưa và thấp nhất trong những tháng mùa hè.

Ở rong lục Ulva lactuca tháng thu nhận protein cao nhất là tháng tám với 32,7% protein trên trọng lượng khô. Protein isolate (PI): là sản phẩm đã qua tinh chế. PI cũng được sản xuất từ nguồn nguyên liệu giàu protein, nhưng đã loại đi gần như toàn bộ các tạp chất phi protein, sản phẩm chứa tổi thiểu từ 90% protein trở lên (tính trên hàm lượng chất khô). Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ tới quá trình sấy chế phẩm protein từ rong Sấy là quá trình là bốc hơi nước từ các sản phẩm thực phẩm, và là một trong những phương pháp bảo quản lâu đời nhất.

Trong quá trình sấy, nước được tách ra khỏi nguyên liệu theo nguyên tắc bốc hơi hoặc thăng hoa. Các sản phẩm sấy có thể ở dạng nguyên thể tự nhiên của nó hoặc là sản phẩm của quá trình chế biến nào đó. Các đối tượng sấy có thể ở dạng rắn, lỏng hoặc bán lỏng, nhưng sản phẩm cuối cùng của quá trình sấy luôn ở dạng rắn với ẩm độ thấp hoặc rất thấp [5]. Khi sấy các sản phẩm thực phẩm đến độ ẩm thấp hoặc rất thấp sẽ tách được phần lớn lượng nước chứa trong các sản phẩm này.