Đặt vấn đề Việt Nam là một nước có lợi thế về biển. Theo Bộ Khoa học và Công nghệ: Đường bờ biển Việt Nam có tổng chiều dài là 3350 km, diện tích trên 1. Tạo điều kiện thuận lợi khai thác các sản phẩm có nguồn gốc từ động vật như: Tôm, cua, cá, mực… Bên cạnh đó, các sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật rất có giá trị. Trong đó, rong Mơ là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng và kinh tế cao.
Rong Mơ tên khoa học là Sargassum. Là một loài thuộc ngành rong Nâu, sống tập trung ở các vùng ven biển, đặc biệt ở các vùng có bãi đá ngầm. Nước ta, có đường bờ biển dài với nhiều bãi đá ngầm thích hợp cho rong Mơ phát triển mạnh. Chúng phân bố rộng kéo dài từ vùng biển Quảng Ninh đến Kiên Giang.
Tập trung nhiều nhất ở vùng bờ biển của các tỉnh như: Quảng Nam, Bình Định, Khánh Hòa và Ninh Thuận. Mật độ rong Mơ ở các vùng biển khoảng 5,5 kg/m2 có khi lên đến 7 kg/m2 mặt nước. Tạo nên nguồn nguyên liệu bền vững cho việc khai thác chế biến và môi trường nuôi trồng thuận lợi. Rong Mơ có chứa nhiều thành phần dinh dưỡng như: Protein, lipid, acid alginic, đặc biệt là fucoxanthin.
Fucoxanthin có công dụng là một chất chống viêm, tăng cường miễn dịch, bảo vệ mạch máu của não, chăm sóc và làm trắng da, đặc biệt tác dụng chống béo phì và giảm cân (ức chế chất béo làm giảm mỡ ở nội tạng). Ngoài ra, fucoxanthin còn gia tăng việc hấp thụ insulin giúp chống bệnh đái tháo đường… [8]. Ở nước ta hiện nay, chưa có công trình nghiên cứu về trích ly fucoxanthin từ rong Mơ. Trong khi đó một số nước phát triển như: Trung Quốc, Nhật, Mỹ… nhập khẩu rong Mơ nguyên liệu thô từ nước ta.
Sau đó, bán lại chế phẩm từ rong Mơ, đặc biệt là fucoxanthin với giá thành cao. Việc nghiên cứu, trích ly ra hoạt chất sinh học fucoxanthin từ rong Mơ dùng cho chế biến thực phẩm nói chung và thực phẩm chức năng nói riêng là điều hết sức cần thiết. Trước những yêu cầu của thực tiễn trên tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu quy trình trích ly hoạt chất sinh học fucoxanthin từ rong Mơ trong chế biến thực phẩm”. Mục đích và yêu vầu 2.
Mục đích Nghiên cứu quy trình trích ly hoạt chất sinh học fucoxanthin từ rong Mơ trong chế biến thực phẩm 2. Yêu cầu - Nghiên cứu được ảnh hưởng của điều kiện xử lý nguyên liệu đến hiệu quả trích ly fucoxanthin - Nghiên cứu được ảnh hưởng của loại dung môi, nồng độ dung môi, tỷ lệ nguyên liệu so với dung môi đến hiệu quả trích ly fucoxanthin - Nghiên cứu được ảnh hưởng của phương pháp, nhiệt độ, thời gian và số lần trích ly đến hiệu quả trích ly fucoxanthin - Nghiên cứu được nhiệt độ cô đặc đến quá trình thu nhận chế phẩm fucoxanthin - Xây dựng được quy trình trích ly hoạt fucoxanthin 3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Giới thiệu về rong Mơ 2. Nguồn gố, phân bố và phân loại 2.
Nguồn gốc, phân bố Rong Mơ có tên khoa học là Sargassum, được các thùy thủ Bồ Đào Nha tìm thấy trong vùng biển Sargasso. Rong Mơ phân bố chủ yếu ở Trung Quốc, Nhật Bản, Philippin, Úc. Ở Việt Nam loại thực vật này phân bố rộng, kéo dài từ vùng biển Quảng Ninh đến Kiên Giang và các hải đảo, tập trung nhiều nhất ở vùng bờ biển của thành phố Đà Nẵng và các tỉnh Quảng Nam, Bình Định, Khánh Hòa, Ninh Thuận [4]. Diện tích và mật độ rong Mơ ở vùng biển Việt Nam năm 2010 [1] Mùa vụ sinh Tỉnh Diện tích (m2) Mật độ (kg/m2) trưởng (tháng) Quảng Nam – Đà Nẵng 190.000 7,0 3, 4, 5 Ở Việt Nam, vùng biển Khánh Hòa có diện tích rong Mơ cao nhất, tổng diện tích lên đến 2000000 m2, mật độ 5,5 kg/m2.
Tiếp theo đến vùng biển Ninh Thuận có diện tích rong Mơ 1.000 m2, mật độ rong Mơ 7,0 kg/m2. Vùng biển Bình Định có diện tích rong Mơ thấp nhất [1]. Phân loại Phân loại khoa học rong Mơ Lĩnh giới (Domain): Eukaryota Giới (Kingdom): Chromalveolata Ngành (Phylum): Phaeophyta 4 Lớp (Class): Phaeophyceae Bộ (Order): Fuclales Họ (Family): Sargassaceae Chi (Genus): Sargassum 2. Thành phần hóa học và giá trị của rong Mơ 2.
Thành phần hóa học a. Sắc tố Sắc tố trong rong Mơ là diệp lục tố (chlorophyl), diệp hoàng tố (xantophyl), sắc tố đỏ (carotenoid), sắc tố nâu (fucoxanthin). Tùy theo tỷ lệ các loại sắc tố có trong rong Mơ mà chúng có màu sắc từ nâu, vàng nâu, nâu đậm đến vàng lục. Glucid - Monosaccharide: Mannitol là thành phần quan trọng trong monosaccharide.
Mannitol có công thức tổng quát: HOCH2–(CHOH)4–CH2OH. Mannitol hòa tan trong nước tạo dung dịch có vị ngọt. Hàm lượng mannitol trong rong Mơ tùy thuộc vào loài và môi trường sống của chúng. Hàm lượng mannitol chiếm 14% - 25% trong lượng chất khô trong rong Mơ.
Mannitol có vai trò quan trọng trong y học chữa bệnh cho người già. Ngoài ra, mannitol còn dùng để điều thuốc sát trùng [17]. - Polysaccharide: + Acid alginic: Là một polysaccharide tập chung ở giữa vách tế bào, thành phần chủ yếu tạo lên tầng bên ngoài của màng tế bào rong Mơ. Acid alginic và muối của chúng có nhiều công dụng trong ngành công nghiệp, y học, nông học và thực phẩm + Acid fucxinic: Có tính chất gần giống với acid alginic.
Acid fucxinic tác dụng với acid sunfuric tạo hợp chất có màu phụ thuộc vào nồng độ acid sunfuric - Acid fucxinic + H2SO4 0,1%: Cho sản phẩm màu xanh. Acid fucxinic + H2SO4 10%: Cho sản phẩm màu xanh tím Acid fucxinic + H2SO4 25%: Cho sản phẩm màu tím Acid fucxinic + H2SO4 25%: Cho sản phẩm màu đỏ Acid fucxinic + H2SO4 > 50%: Cho sản phẩm không màu 5 Do tính chất này mà acid fucxinic được ứng dụng trong sản xuất sợi màu, phim ảnh màu. + Fuccoidin: Đây là sản phẩm tạo thành giữa acid fuccoidinic với các kim loại như: Caxi, đồng, thiếc. Fuccoidin có hàm lượng trong rong Mơ thấp hơn acid alginic.
Hàm lượng fucoidin trong các loại rong Mơ khoảng 2 - 9% so với rong khô. Hàm lượng này phụ thuộc vào loài rong Mơ và vị trí địa lý môi trường mà rong sinh sống [17]. + Laminarin: Laminarin thường ở dạng bột không màu, không mùi và có hai loại: Loại hòa tan và loại không hòa tan trong nước. Hàm lượng laminarin trong rong Mơ tùy thuộc vào loại rong Mơ, vị trí địa lý và môi trường sinh sống của rong Mơ.
Hàm lượng laminarin trong rong Mơ là 10% - 15% trọng lượng rong khô. Vào mùa hè hàm lượng laminarin giảm vì phải tiêu hao cho quá trình sinh trưởng và phát triển của cây rong Mơ. Công dụng của laminarin là dùng cho thực phẩm và chăn nuôi [17]. + Cellulose: Là thành phần tạo nên vỏ cây rong Mơ.
Hàm lượng cellulose trong rong Mơ nhiều hơn rong Đỏ. Cellulose được ứng dụng cho công nghiệp giấy, công nghiệp xây dựng (là phụ gia kết cấu xi măng) [17]. - Protein: Hàm lượng protein trong rong Mơ không cao, chỉ khoảng 5 - 15% so với trọng lượng chất khô. Trong rong Mơ có 17 loại acid amin, trong đó có mặt đầy đủ của các acid amin thiết yếu.
Vì vậy, protein trong rong Mơ có dinh dưỡng cao hơn so với protein của các cây trồng trên cạn [3]. - Hỗn hợp Phenolic: Là hợp chất rất phổ biến trong rong Mơ thuộc nhóm hợp chất polyphenolic là phlorotannin. Phlorotannin là chất chuyển hóa thứ cấp, xuất hiện chủ yếu ở các mô, tại đó nồng độ có thể tới 20% so với khối lượng tịnh của rong Mơ [17]. - Chất khoáng: Trong rong Mơ có chứa các nguyên tố khoáng có vai trò hết sức quan trọng như: Kali, magie, natri, canxi… đặc biệt là iod có vai trò quan trọng trong phòng chống bệnh biếu cổ [3].
Thành phần hóa học của một số loài rong Mơ tại Việt Nam [4] Thành phần Loại rong Mơ (% trọng lượng khô) S. polycystum Protein 11,35 9,68 6,47 Khoáng 21,87 - 40,30 23,47 - 42,43 25,00 - 32,72 Alginic acid 35,50 35,20 24,20 Mannitol 7,66 - 17,68 6,49 - 12,87 6,70 - 11,16 Iod 0,05 - 0,08 0,05 - 0,11 0,06 - 0,11 Ngoài những thành phần hóa học trên, trong rong Mơ còn chứa fucoxanthin. Hàm lượng fucoxanthin trong rong Mơ cao hay thấp tuy thuộc vào từng chi, loại và điều kiện sống. Ngoài ra, hàm lượng fucoxanthin trong các bộ phận của các loài rong Mơ khác nhau cũng khác nhau [7].
Hàm lượng fucoxanthin trong Undaria pinnatifida [7]. Hàm lượng fucoxanthin Bộ phận (mg/g chất khô) Nhánh chính (non) 1,7 Phao 2,9 Lá 2,8 Nhánh bên 2,1 Nhánh chính 1,6 Trục chính 0,7 2. Giá trị của rong Mơ a. Giá trị của rong Mơ đối với tự nhiên Rong Mơ chiếm số lượng loài và trữ lượng lớn nhất so với các loài khác của ngành rong Nâu.
Chúng góp phần quan trọng vào việc bảo tồn nguồn lợi đa dạng sinh học vùng biển ven bờ. Rong Mơ được coi là mắt xích trong chuỗi thức ăn, nơi cư trú, bãi đẻ của nhiều loài sinh vật như các loài thân mềm (ốc cối, ốc nhảy…), các loài giáp xác (cua, tôm) hay các loài cá (cá ngựa, cá sơn…). Đồng thời rong Mơ còn được coi như một bức tường chắn sóng cho đất liền. Với mật độ dày đặc và kích thước cơ thể lớn, chúng có khả năng làm giảm độ mạnh của sóng và giảm tác động lực cơ học [4].
Giá trị của rong Mơ đối với con người Trên thế giới rong Mơ được sử dụng đầu tiên ở Nhật Bản và Trung Quốc trong vai trò là nguồn thực phẩm quan trọng. Hàm lượng iod trong rong Mơ cao hơn hẳn so với hàm lượng iod trong các loại thực vật trên đất liền. Hàm lượng iod trong rong Mơ chiếm 0,05 - 0,25% khối lượng chất khô, có vai trò quan trọng trong việc phòng và chữa bệnh bướu cổ. Ngoài ra, rong Mơ cung cấp đầy đủ các khoáng chất đặc biệt là các khoáng tố vi lượng, các acid amin cần thiết cho cơ thể.
Trong vách tế bào của rong Mơ có acid alginic, là một polysaccharide có giá trị sử dụng cao. Đây là loại nguyên liệu quan trọng để sản xuất keo alginate, dùng trong nhiều ngành công nghiệp như: Công nghệ dệt, hồ vải, in trên vải, giấy, sơn, cao su, phim ảnh, mỹ phẩm… Ngoài ra, mannitol trong rong Mơ là một thành phần quan trọng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm. Mannitol có vai trò quan trọng cho người bị bệnh tiểu đường… [1]. Tình hình khai thác rong Mơ Rong Mơ khô trên thị trường có giá dao động từ 4.000 đồng/kg, trung bình một người dân có thu nhập từ 400.
Vì thế, ngay từ khi bắt đầu mùa vụ người dân ven biển đã tập trung khai thác rong Mơ. Năm 2011, sản lượng khai thác rong Mơ ở Khách Hòa đạt 11.