Giáo trình Kỹ thuật sản xuất giống và trồng rong biển giới thiệu về những vấn đề cơ bản trong nghiên cứu và nuôi trồng rong biển; Kỹ thuật trồng rong nguyên liệu chiết xuất Agar, Carrage
Những vẫn đề cơ bản trong nghiên cứu và nuôi trồng rong biển
Mã bài: 24 - 01 Mục tiêu của bài:
- Mô tả được một số đặc điểm sinh học chủ yếu của rong biển
- Trình bày được mối quan hệ giữa môi trường và rong biển ;
- Trình bày được một số phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh học của các đối tượng rong biển nuôi trồng
- Cẩn thận, tỷ mỉ, chính xác
2.1 Một số đặc điểm sinh học chủ yếu của rong biển
2.1.1 Các đối tượng rong biển nuôi trồng
2.1.1.1 Rong biển được nuôi trồng trên thế giới
Rong biển được xem như nguồn thực phẩm phong phú, đồng thời được dùng trong các ứng dụng công nghiệp và làm phân bón Việc tiêu thụ rong biển như thực phẩm phổ biến nhất ở châu Á, nơi nghề trồng rong biển đã trở thành một ngành công nghiệp trọng yếu của nhiều nước Ở hầu hết các nước Phương Tây, tiêu thụ thực phẩm từ rong biển còn hạn chế và không chịu áp lực lớn đẩy mạnh phát triển các kỹ thuật nuôi trồng rong biển Các hướng sử dụng hiện nay và tiềm năng của rong biển rất đa dạng và đang được mở rộng.
Hiện nay, việc sử dụng rong biển chủ yếu tập trung vào ba nhóm công dụng chính: làm thực phẩm cho con người, làm phân bón và chiết xuất để thu được các loại phycocolloids (keo thực vật/keo công nghiệp), với phạm vi sử dụng nhỏ hơn là sản xuất hóa chất.
Rong biển có thể được sử dụng như một chất thu năng lượng, mở rộng ứng dụng trong các giải pháp lưu trữ và xử lý năng lượng sạch Đồng thời, các chất có tiềm năng sử dụng từ rong biển có thể được chiết xuất từ quá trình lên men và quá trình nhiệt phân, tạo ra nguồn nguyên liệu sinh học giá trị Việc khai thác các hợp chất này không những mở ra cơ hội cho phát triển nhiên liệu sinh học và sản phẩm sinh học mà còn nâng cao tiềm năng thương mại của rong biển trong lĩnh vực năng lượng và công nghiệp xanh.
Bảng 3: Các hướng sử dụng rong biển chủ yếu và các đối tượng rong biển được nuôi trồng
Ngành Thực phẩm cho con người Keo công nghiệp
Gồm rong đơn và rong đa bào
Rong tiểu cầu Chlorella, rong cải biển Ulva, rong bún Enteromorpha, rong giấy Monostroma, rong cây đại Codium, rong guột Caulerpa…
Chỉ gồm những loài đa
Laminaria, rong bào cỡ lớn hoặc trung bình
Undaria, rong mơ Undaria, rong mơ
Sargassum, rong chân ngỗng Ecklonia…cho keo alginate
Phần lớn gồm những giống loài đa bào, cấu tạo phức tạp
Rong mứt Porphyra, rong câu Gracilaria, rong thạch Gelidium, rong đông Hypnea, rong sần (hồng vân)
Rong câu Gracilaria, rong thạch Gelidium, rong đông Hypnea cho keo agar; rong sần (hồng vân) Eucheuma, rong sụn Kappaphycus cho keo carrageenan
Hình 2: Các hướng sử dụng rong biển hiện nay và tiềm năng được tóm tắt như sau
* Rong biển dùng làm thực phẩm cho con người
Rong biển là thực phẩm được ưa chuộng ở Nhật Bản và Trung Quốc từ thời cổ đại Từ năm 600 trước Công nguyên, Nhật Bản đã sử dụng khoảng 21 loài rong biển trong các món ăn hàng ngày, trong đó 6 loài có nguồn gốc từ thế kỷ VIII Rong biển đóng vai trò quan trọng trong ẩm thực của Nhật Bản và Trung Quốc, mang lại hương vị đa dạng và giá trị dinh dưỡng cho nhiều món ăn.
Oxyt carbonic Ánh sáng mặt trời
Oxy Chất thải lọc sạch dinh dưỡng
- Thức ăn cho vật nuôi
Rong biển chiếm khoảng 10% trong thực đơn của người Nhật và được xem là một thực phẩm thiết yếu Vào năm 1973, mức tiêu thụ rong biển trung bình đạt 3,5 kg/hộ và sau đó tăng khoảng 20% trong vòng 10 năm tiếp theo.
Ở phương Tây, rong biển được xem như một nguồn dinh dưỡng bổ ích, dù sự quan tâm đến rong biển như một thực phẩm đã kéo dài khoảng hai thập kỷ Quy định khai thác Palmaria palmata, một loại rong đỏ, được nhắc đến trong truyện dân gian Iceland thế kỷ X Loại rong này cũng được sử dụng ở Iceland và Scotland trong một thời gian dài Chondrus crispus được nhắc đến như một phương thuốc bổ sức khỏe ở Iceland vào thế kỷ XIX, và việc sử dụng nó trước đó hầu như chưa được biết đến Nhiều loài rong đỏ khác nhau đã được sử dụng ở khu vực Địa Trung Hải như thuốc trừ giun sán và chất bổ sức khỏe từ thời cổ đại trước Công nguyên.
- Việc sử dụng rong bẹ Laminaria (Kelps, Kombu ở Nhật Bản, “Haidai” ở Trung Quốc) có từ lâu, ít nhất từ thế kỷ V ở Trung Quốc Loài chính là
Laminaria Japonica, nhưng có 8 đến 11 loài khác cũng được sử dụng, chủ yếu ở
Ở Nhật Bản, rong được phơi khô sau khi thu hoạch hoặc được cắt thành dải và cũng có thể nghiền thành bột Rong bẹ Nhật Bản được dùng để chế biến món cá, món thịt và súp, đồng thời cũng làm món rau ăn với cơm Rong bẹ dạng bột được hòa vào nước sốt hoặc súp và được nêm giống như curry.
- Một số dạng được chế biến món nước uống tương tự như trà Vào năm
Vào năm 1976, khoảng 176.000 tấn rong bẹ Laminaria spp tươi được thu từ nguồn tự nhiên ở Nhật Bản và khoảng 22.000 tấn được trồng; ở Trung Quốc, Laminaria japonica được nhập từ Nhật Bản từ thế kỷ V cho đến khi thành lập nước Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa Đầu thập niên 1950, người Trung Quốc bắt đầu trồng loài rong này và nó xuất hiện từ Nhật Bản đến Dalian ở vùng biển Hoàng Hải Ngày nay, Trung Quốc trồng trên 10 triệu tấn rong bẹ Laminaria japonica.
Undaria pinnatifida là một loại rong bẹ được dùng rộng rãi ở Nhật Bản (gọi là Wakame) và Trung Quốc (Qundai-cai) làm thực phẩm; ở Nhật, nó có giá trị và sản lượng cao hơn Laminaria Sản lượng rong tự nhiên trong giai đoạn 1960–1969 ước tính từ 40.000 đến 60.000 tấn tươi mỗi năm Việc nuôi bằng dây được bắt đầu từ năm 1955; đến năm 1976, khoảng 20.000 tấn tươi được thu từ tự nhiên và 127.000 tấn tươi được nuôi trồng Rong được thu hoạch và phơi khô sau khi rửa sạch bằng nước ngọt; sau khi rửa, nó được dùng như phụ gia cho súp (Wakame ở Nhật), nướng (Yaki-wakame), ăn ngay với cơm, hoặc tẩm đường và đóng hộp (Ito-wakame) Ở Trung Quốc, Undaria pinnatifida được khai thác tự nhiên từ nhiều thế kỉ, chủ yếu ở vùng ven biển đông; rong được trồng bằng dây từ Qingdao và Dalian (biển vàng) và được nhập về từ Hàn Quốc và Nhật Bản (Tseng 1982) Undaria không phổ biến bằng Laminaria tại Trung Quốc.
Quốc dưới dạng làm thực phẩm, vì thế sản lượng rất thấp khoảng vài trăm tấn rong khô mỗi năm
Rong mứt Porphyra thuộc rong đỏ và có nguồn gốc từ Nhật Bản Từ thế kỷ 17, ngư dân Nhật đã cắm tre hoặc bụi cây ở vùng nước cạn để tăng vật bám cho rong Porphyra Những bụi cây được đặt ở vùng đá vào mùa thu, nơi bào tử Porphyra phát tán và bám vào, sau đó được đưa xuống đáy cát để rong thương phẩm sinh trưởng vào mùa đông Vào năm 1977, khoảng 300.000 tấn tươi.
Porphyra spp được thu hoạch tại Nhật và sản lượng tăng lên khoảng 25% mỗi năm trong thập kỷ 1970
* Rong biển dùng làm phân bón
Rong biển bị trốc gốc ra khỏi vật bám hoặc rong biển trôi nổi đã được sử dụng từ nhiều thập kỷ ở châu Âu như một lớp phân xanh (lazy beds) Đất hoặc cát được phủ lên bằng lớp rong biển để trồng rau quả, đặc biệt là khoai tây, và loại phân hữu cơ từ rong biển đã chứng tỏ hiệu quả trên đất cằn, nhất là ở đảo Aran ngoài khơi bờ Tây Ireland và ở Scotland Ở Việt Nam, 100% hộ trồng hành, tỏi xuất khẩu ở đảo Lý Sơn coi rong biển là phân bón không thể thiếu Tuy rong biển phân hủy chậm và có thể không mang lại hiệu quả kinh tế khi vận chuyển vài kilômét ra bờ, nhưng ở các vùng khô hạn hoặc đất giữ nước kém, rong biển rất hữu ích nhờ khả năng giữ nước tốt; ví dụ, nông dân Breton đã vận chuyển một lượng lớn rong nâu Hinanthithalia elongata từ biển vào đất để trồng trọt.
Artichoke (ác-ti-sô) cho thấy các vấn đề sử dụng có thể mang tính truyền thống hơn là hiệu quả kinh tế Các hướng sử dụng rong biển gần đây, như làm phân bón hoặc chất ổn định đất, đã được triển khai để kết dính hạt trên các bờ đường ô tô ở Anh; hạt cỏ được trộn với chất chiết xuất thô của rong nâu để tạo thành một hỗn hợp giống keo, sau đó được rải lên những vùng đất không ổn định Chất keo này sẽ giữ các hạt lại, ngậm nước và kết dính đất.
* Các chiết xuất dạng lỏng của rong biển
Các chiết xuất dạng lỏng từ rong nâu được tung ra thị trường để dùng trong nông nghiệp và làm vườn Phần lớn các chất chiết xuất này được làm từ bột ngô của rong Ascophyllum nodosum (ví dụ Maxicrop, sản xuất tại Anh) hoặc từ rong nâu khô thường được gọi là “rong đen”, một số nơi vẫn sử dụng các loài khác như Fucus serratus và Laminaria Một số sản phẩm hiện có trên thị trường được chế biến từ cuống của Ecklonia maxima từ Nam Phi (Kelpak 66) Các chất chiết xuất rong nâu được dùng như phân bón qua lá hoặc bón gốc để tăng sản lượng cây trồng, giúp cây chống chịu sương giá, cải thiện khả năng thu nhận các chất vô cơ từ đất và chịu đựng tốt hơn với các điều kiện bất lợi.
* Rong nguyên liệu chiết xuất keo tảo
Thuật ngữ “keo công nghiệp” là tên gọi chung cho một nhóm sản phẩm có khả năng kết dính ở các mức độ khác nhau, được sản xuất nhân tạo hoặc chiết xuất từ động vật và thực vật Những loại keo này được ứng dụng rộng rãi để điều chỉnh độ nhớt, độ dính và cấu trúc của sản phẩm trong nhiều ngành công nghiệp Các thành phần tiêu biểu gồm Polyethyleneglycolate, Xanthan gum, các loại gum tự nhiên khác, Carboxymethylcellulose (CMC) và Gelatine, tùy thuộc vào yêu cầu về tính chất và an toàn của từng ứng dụng.
Carrageenan Loại đầu tiên được chiết xuất chủ yếu từ các loại rong nâu, trong khi đó hai loại sau chỉ được chiết xuất từ rong đỏ Có những sản phẩm nhân tạo được cho là những chất thay thế thích hợp cho keo rong biển nhưng không sản phẩm nào