Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khí đến chất lượng và thời gian bảo quản rong nho tươi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ------ PHẠM THỊ KHÁNH QUỲNH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG KHÍ ĐẾN CHẤT LƯỢNG VÀ THỜI GIAN BẢO QUẢN RO

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

- -

PHẠM THỊ KHÁNH QUỲNH

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG KHÍ ĐẾN

CHẤT LƯỢNG VÀ THỜI GIAN BẢO QUẢN RONG NHO TƯƠI

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Nha Trang, Ngày 29 tháng 6 năm 2015

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đồ án này

Trước tiên tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang và các thầy cô trong trường cũng như thầy cô trong Khoa Công nghệ Thực phẩm đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập, trang bị cho tôi kiến thức chuyên môn để tôi có thể tự tin bước vào công việc sau này

Tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành nhất đến cô Th.S Lê Thị Tưởng – Khoa Công nghệ Thực phẩm đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện đề tài

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè đã luôn quan tâm, động viên, ủng hộ và giúp đỡ tôi để tôi có thể thực hiện đề tài tốt

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện đề tài Phạm Thị Khánh Quỳnh

PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Phạm Thị Khánh Quỳnh Lớp: 53CNTP-3

Nghành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Tên đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khí đến chất lượng và thời

gian bảo quản Rong nho (Caulerpa lentillifera) tươi”

Số trang: 85 Số chương: 3 chương Số tài liệu tham khảo: 32

Hiện vật: Quyển đề tài tốt nghiệp; đĩa CD

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Kết luận:

Nha Trang, Ngày tháng năm 2015

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

(Kí và ghi rõ họ tên)

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan về Rong biển 3

1.1.2 Giới thiệu chung về Rong biển 3

1.1.3 Tổng quan về sản lượng Rong biển 4

1.1.4 Tổng quan về sử dụng Rong biển 5

1.2 Tổng quan về Rong nho biển (Caulerpa lentillifera) 6

1.2.1 Giới thiệu về Rong nho biển 6

1.2.2 Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm Rong nho biển 10

1.2.3 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của Rong nho 11

1.2.4 Cách thu hoạch, sơ chế, bảo quản và sử dụng Rong nho biển 15

1.2.4.1 Cách thu hoạch Rong nho biển 15

1.2.4.2 Công nghệ sơ chế và bảo quản Rong nho biển 16

1.2.4.3 Một số ứng dụng Rong nho 17

1.2.5 Các nghiên cứu trong và ngoài nước về Rong nho 19

1.2.5.1 Tình hình nghiên cứu Rong nho trên thế giới 19

1.2.5.2 Tình hình nghiên cứu Rong nho biển tại Việt Nam 20

1.2.6 Tổng quan về vật liệu bao bì bảo quản 21

1.2.7 Tổng quan về loại khí bảo quản 23

1.2.7.1 Nitrogen (N2) 23

1.2.7.2 Oxygen (O2) 23

1.2.8 Tổng quan về bảo quản rau quả 23

1.2.8.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến thời hạn bảo quản rau quả tươi 23

1.2.8.2 Giới thiệu phương pháp bảo quản rau quả 25

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu 30

2.1.1 Rong nho 30

2.1.2 Nguyên liệu phụ 30

2.2 Phương pháp nghiên cứu 31

2.2.1 Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu vật lý 31

2.2.2 Phương pháp phân tích hóa học 31

2.2.4 Phương pháp đánh giá cảm quan 32

2.3 Bố trí thí nghiệm 37

2.3.1 Bố trí thí nghiệm theo quy trình 37

2.3.2 Bố trí thí nghiệm chi tiết 40

2.3.2.1 Bố trí thí nghiệm xác định thời gian bảo quản Rong nho tươi ở các môi trường khí khác nhau (khí Nitơ, khí Oxy, Chân không) 40

2.3.2.2 Bố trí thí nghiệm nghiên cứu sự ảnh hưởng của môi trường khí (khí Nitơ, khí Oxy, Chân không) đến chất lượng cảm quan của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 41

2.3.2.3 Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khí (khí Nitơ, khí Oxy, Chân không) đến sự biến đổi chỉ tiêu vật lí của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 42

2.3.2.3 Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khí (khí Nitơ, khí Oxy, Chân không) đến sự biến đổi chỉ tiêu hóa học của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 43

2.3.2.4 Bố trí thí nghiệm nghiên cứu sự ảnh hưởng của từng thành phần khí (khí Nitơ, khí Oxy, Chân không) đến chỉ tiêu vi sinh vật của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 45

2.4 Các thiết bị và hóa chất sử dụng trong đề tài 46

2.5 Xử lý số liệu 48

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 49

3.1 Kết quả phân tích thành phần hóa học và vi sinh của nguyên liệu Rong nho 49 3.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khí (khí Nitơ, khí Oxy, Chân không) đến thời gian bảo quản Rong nho tươi 51

3.3 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khí (khí Nitơ, khí Oxy, Chân không) đến chất lượng cảm quan của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 53 3.4 Kết quả nghiên cứu sự ảnh hưởng của môi trương khí (khí Nitơ, khí Oxy, Chân không) cường độ màu sắc của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 56 3.5 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khí (khí Nitơ, khí Oxy, Chân không) đến tỉ lệ hao hụt khối lượng của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 59 3.6 Kết quả nghiên cứu sự ảnh hưởng của môi trường khí (khí Nitơ, khí Oxy, Chân không) đến tỉ lệ hư hỏng của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 62 3.7 Kết quả nghiên cứu sự ảnh hưởng của môi trường khí (khí Nitơ, khí Oxy, Chân không) đến hàm lượng ẩm của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 65 3.8 Kết quả nghiên cứu sự ảnh hưởng của môi trường khí (khí Nitơ, khí Oxy, Chân không) đến hàm lượng chất khô của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 68 3.9 Kết quả nghiên cứu sự ảnh hưởng của môi trường khí (khí Nitơ, khí Oxy, Chân không) đến hàm lượng vitamin C của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 70 3.10 Kết quả nghiên cứu sự ảnh hưởng của môi trường khí (khí Nitơ, khí Oxy, Chân không) đến hoạt tính chống oxy hóa thông qua khử gốc tự do DPPH của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 72 3.11 Kết quả nghiên cứu sự ảnh hưởng của môi trường khí (khí Nitơ, khí Oxy, Chân không) đến sự phát triển tổng số vi sinh vật hiếu khí của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 74 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78

PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Sản lượng Rong biển trên thế giới 5

Bảng 1.2 Thành phần hóa học (g/100g mẫu khô) của Caulerpa lentillifera và Ulva reticulata 11

Bảng 1.3 Hàm lượng khoáng của Rong nho (mg/100g mẫu khô) (ngoại trừ Cu và I là (µg/100g)) 12

Bảng1.4 Hàm lượng vitamin (mg/100 g phần ăn được) 12

Bảng 1.5 Hàm lượng amino acid (g/100g mẫu khô) 12

Bảng 1.6 Thành phần khoáng và dinh dưỡng của Rong Nho 14

Bảng 1.7 Lipid trong Rong Nho 14

Bảng 1.8 Các axit béo không no trong Rong nho 15

Bảng 2.1 Thang điểm cảm quan chuẩn 32

Bảng 2.3 Hệ số quan trọng của Rong nho 35

Bảng 2.4 Phân cấp trọng lượng của sản phẩm theo TCVN 3215 – 79 36

Bảng 3.1.1 Kết quả xác định thành phần hóa học của nguyên liệu Rong nho 49

Bảng 3.1.2 Kết quả xác định vi sinh vật ở mẫu Rong nho nguyên liệu 50

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của môi trường khí đến chất lượng cảm quan của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 53

Bảng 3.4.1 Cường độ màu sắc (%) của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản ứng với môi trường khí khác nhau: 56

Bảng 3.4.2 Ảnh hưởng của môi trường khí đến tỉ lệ màu xanh lục 57

của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 57

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của môi trường khí đến tỉ lệ hao hụt khối lượng của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 59

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của môi trường khí đến tỉ lệ hư hỏng của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 62

Bảng 3.7 Ảnh hưởng của môi trường khí đến hàm lượng ẩm 65

của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 65

Bảng 3.8 Ảnh hưởng của môi trường khí đến hàm lượng chất khô của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 68 Bảng 3.9 Ảnh hưởng của môi trường khí đến hàm lượng vitamin C của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 70 Bảng 3.10 Ảnh hưởng của môi trường khí đến hoạt tính chống oxy hóa thông qua khử gốc tự do DPPH của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 72 Bảng 3.11 Ảnh hưởng của môi trường khí đến sự phát triển tổng số vi sinh vật hiếu khí của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 74

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Hướng sử dụng Rong biển 6

Hình 1.3 Vòng đời của Rong nho 9

Hình 1.4 Hình thái Rong nho biển (Caulerpa lentillifera) 10

Hình 1.5 Sản phẩm Rong nho trong thực phẩm 18

Hình 2.1 Rong nho (Caulerpa lentillifera ) 30

Hình 2.2: Hình ảnh phần mềm xử lí màu sắc Image J 31

Hình 2.2 Sơ đồ bố chí thí nghiệm tổng quát 37

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian bảo quản Rong nho tươi ở các môi trường khí khác nhau 40

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm theo dõi sự biến đổi chất lượng cảm quan của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản ở các môi trường khí 41

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá sự biến đổi chỉ tiêu vật lí của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản ở các môi trường khí 43

Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá sự biến đổi chỉ tiêu hóa học của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản ở các môi trường khí 45

Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản ở các môi trường khí 46

Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của môi trường khí đến thời gian bảo quản của Rong nho tươi 51

Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của môi trường khí đến chất lượng cảm quan của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 54

Hình 3.4 Đồ thị biểu ảnh hưởng của môi trường khí đến cường độ màu xanh lục (Green) của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 58

Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của môi trường khí đến tỉ lệ hao hụt khối lượng của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 60

Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của môi trường khí đến tỉ lệ hư hỏng của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 63

Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của môi trường khí đến hàm lượng ẩm của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 66 Hình 3.8 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của môi trường khí đến hàm lượng chất khô của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 69 Hình 3.9 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của môi trường khí đến hàm lượng vitamin

C của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 71 Hình 3.10 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của môi trường khí đến hiệu quả khử gốc

tự do DPPH của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 73 Hình 3.11 Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng môi trường khí đến sự phát triển tổng số

vi sinh vật hiếu khí của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản 75

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DPPH : 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

QCVN: Qui chuẩn Việt Nam

PA: Polyamide

MAP: Modified atmosphere packaging NMKL: Nordic Committee on Food Analysis

MỞ ĐẦU

Rong nho (Caulerpa lentillifera) là một loài Rong thuộc chi Rong Cầu lục Caulerpa, rất phổ biến ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Chi Rong Cầu lục Caulerpa rất đa dạng, trong đó Rong nho (Caulerpa lentillifera) là loài có giá trị

nhất [18,19]

Rong nho là loại Rong biển thực sự mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người nuôi trồng và có giá trị dinh dưỡng cao bởi trong thành phần có chứa nhiều iod, nhiều loại vitamin nhóm A, nhóm B, vitamin C,… đặc biệt có hoạt chất Caulepin và Caulerpicin giúp cho điều hòa huyết áp và tăng cường tiêu hóa, kích thích sự thèm ăn , do vậy mà người ta còn gọi Rong nho là “sâm” biển

Hiện Rong nho đã được du nhập về trồng tại Việt Nam để đáp ứng nhu cầu trong nước và hướng xuất khẩu Tuy nhiên vấn đề để bảo quản Rong nho sau thu hoạch để không ảnh hưởng đến chất lượng Rong nho và thời gian bảo quản kéo dài đang là một vấn đề cần thiết Hiện đã có nhiều công trình nghiên cứu các phương pháp để kéo dài thời gian bảo quản Rong nho, tuy nhiên phương pháp nghiên cứu bằng cách điều chỉnh môi trường khí để bảo quản Rong nho chưa được đề cập đến Vì vậy được sự đồng ý của cô ThS Lê Thị Tưởng, tôi

thực hiện đề tài “ Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khí đến chất lượng

và thời gian bảo quản Rong nho (Caulerpa lentillifera) tươi” với mục đích tìm

ra được môi trường khí thích hợp để kéo dài thời gian bảo quản và đảm bảo chất lượng Rong nho

Mục đích đề tài:

Nghiên cứu bảo quản Rong nho tươi bằng phương pháp điều chỉnh môi trường khí bảo quản : khí Nitơ, khí oxy, hút chân không để tìm ra môi trường khí thích hợp kéo dài thời gian bảo quản và đảm bảo chất lượng Rong nho

Nội dung nghiên cứu:

- Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khí đến thời gian bảo quản Rong nho tươi

- Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khí đến chất lượng cảm quan của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản ở điều kiện thường

- Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khí đến sự biến đổi các chỉ tiêu vật lí của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản ở điều kiện thường

- Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khí đến sự biến đổi các chỉ tiêu hóa học của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản ở điều kiện thường

- Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khí đến sự biến đổi vi sinh vật của Rong nho tươi theo thời gian bảo quản ở điều kiện thường

Ý nghĩa khoa học đề tài:

Cung cấp các số liệu khoa học về sự ảnh hưởng của môi trường khí đến chất lượng và thời gian bảo quản Rong nho tươi Ngoài ra, số liệu khoa học của đề tài còn phục vụ trong công tác giảng dạy và sinh viên khoa Công nghệ Thực phẩm

của Trường Đại học Nha Trang

Ý nghĩa thực tiễn đề tài:

- Kết quả của đề tài góp phần hỗ trợ thêm cơ sở khoa học cho doanh nghiệp kinh doanh Rong nho xuất khẩu đi nước ngoài

- Nâng cao giá trị kinh tế cho Rong nho, tạo điều kiện cho nghề nuôi trồng Rong nho trong nước phát triển, góp phần xóa đói giảm nghèo

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về Rong biển

1.1.2 Giới thiệu chung về Rong biển

Rong biển hay còn gọi là tảo biển có tên khoa học là Marine-Algae hay Marine plant Rong biển là loại thủy sinh có đời sống gắn liền với nước, chúng

có thể là đơn bào, đa bào sống thành quần thể Chúng có kích thước hiển vi hoặc

có khi dài hàng chục mét Hình dạng của chúng có thể là hình cầu, hình sợi, hình phiến lá hay hình thù rất đặc biệt [9].Tùy thuộc vào thành phần cấu tạo, thành phần sắc tố, đặc điểm hình thái, đặc điểm sinh sản mà Rong biển được chia thành 6 ngành sau đây:

Ngành Rong Lục (Chlorophyta)

Ngành Rong Trần (Englenophyta)

Ngành Rong Giáp (Pyrophyta)

Ngành Rong Khuê (Bacillareonphyta)

Ngành Rong Kim (Chysophyta)

Ngành Rong Vàng (Xantophyta)

Ngành Rong Nâu ( Phacophyta)

Ngành Rong Đỏ (Rhodophyta)

Ngành Rong Lam (Cyanophyta)

Trong đó, có 3 ngành có giá trị kinh tế cao là ngành Rong lục, Rong nâu

và Rong đỏ

Rong biển thường phân bố ở vùng nước mặn, nước lợ, cửa sông, vùng triều sâu, vùng biển cạn.… Rong đỏ và Rong nâu là hai đối tượng được khai thác với số lượng lớn và được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp và đời sống Đối với Rong lục thì loại tảo Cholorella được xếp vào loài tảo kỳ diệu, có tốc độ sinh khối cực nhanh, đang được nghiên cứu phục vụ con người [9]

1.1.3 Tổng quan về sản lượng Rong biển

Nhật Bản là quốc gia đi đầu trong việc sử dụng Rong biển làm thực phẩm [27], bắt đầu ở từ thế kỷ thứ IV và kế tiếp là Trung Quốc từ thế kỷ thứ VI Hiện nay, hai quốc gia này cùng với Hàn Quốc là những nước tiêu thụ Rong biển làm thực phẩm lớn nhất và nhu cầu của họ là cơ sở của một nghề nuôi trồng Rong biển phát triển Hằng năm, sản lượng thu hoạch toàn thế giới ước tính đạt trên 6.000.000 tấn Rong tươi với giá trị lên đến 5 tỉ Đô-la Mỹ [20]

Trung Quốc là nước cung cấp Rong biển lớn nhất trên thế giới, với sản lượng khoảng 5 triệu tấn và phần lớn là kombu [17], được sản xuất ra từ hàng trăm hec-ta

Laminaria japonica theo các phương pháp trồng dây ngoài biển khơi Hàn Quốc

cung cấp khoảng 800.000 tấn Rong thuộc ba loài khác nhau, trong đó 50% là

wakame được sản xuất từ Undaria pinnatifida, và loài Rong này được trồng theo cách thức tương tự cách mà người Trung Quốc trồng Rong bẹ Laminaria Sản

lượng của Nhật Bản khoảng 600.000 tấn và 75% của số này là nori, được tạo thành

từ Rong Mứt Porphyra, đây là một sản phẩm có giá trị cao, khoảng 16.000 Đô-la

Mỹ/tấn, so với kombu có giá 2.800 Đô-la Mỹ/tấn, và wakame có giá 6.900 Đô-la Mỹ/tấn

Hiện nay, sản lượng Rong biển trên thế giới đã đạt khoảng 7.000.000 tấn Rong tươi thương phẩm/năm, trong đó hơn 50% sản lượng là do nuôi trồng Sản lượng Rong biển [14] chủ yếu tập trung ở tám nước dẫn đầu, đóng góp tới 93,9% tổng sản lượng Rong biển trên toàn thế giới theo bảng 1.1

Các nước cung cấp nhiều Rong biển thực phẩm là Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc và Đài Loan Trong khi đó, các nước cung cấp nhiều sản phẩm Rong biển dùng trong công nghiệp là Đan Mạch, Pháp, Na Uy, Tây Ban Nha, Mỹ và Nhật với nguồn Rong nguyên liệu chủ yếu được nhập khẩu từ nước khác

Bảng 1.1 Sản lượng Rong biển trên thế giới

Quốc gia Sản lượng Rong biển

Na Uy Chile

Mỹ Pháp Các nước châu Âu khác

4,093 0,771 0,737 0,404 0,258 0,185 0,182 0,116 0,079 0,038

59,6 11,2 10,7 5,9 3,9 2,7 2,6 1,7 1,1 0,6

(Nguồn: World production of seaweed from Algo rhythme, NO.31.CEVA plmebian)

1.1.4 Tổng quan về sử dụng Rong biển

Rong biển được sử dụng ở nhiều nước có biển như là một nguồn thực phẩm, dùng trong các ứng dụng công nghiệp và làm phân bón [16] Việc sử dụng Rong làm thực phẩm phổ biến nhất là ở châu Á, nơi mà việc trồng Rong biển đã trở thành một nghề quan trọng Có hơn 246 loài Rong biển được con người sử dụng, trong đó có 145 loài được dùng làm thực phẩm, 101 loài dùng trong công nghiệp chiết rút các chất keo Hơn ½ sản lượng Rong đỏ và Rong nâu dùng cho công nghiệp chiết rút: 41 loài dùng chiết rút keo alginate, 33 loài chiết rút agar và

27 loài chiết rút carrageenan, 24 loài dùng làm thuốc Có 25 loài dùng trong công nghiệp khác như làm thức ăn cho động vật hay làm phân bón, hay loài Rong Xà

lách (Ulva laeterirens) và Rong Câu (Gracilaria verrucosa) dùng để sản xuất

giấy ở Ý (Lindsey Z W & Ohno M.,1999) Rong biển được trồng phổ biến nhất

là Rong Hải Đai (Laminaria japonica), theo thống kê thì sản lượng của Rong này

ở Trung Quốc đạt khoảng 3,8 triệu tấn/năm [15], [24]

Các hướng sử dụng Rong biển hiện nay và tiềm năng sử dụng của chúng được tóm tắt theo sơ đồ sau:

Hình 1.1 Hướng sử dụng Rong biển

1.2 Tổng quan về Rong nho biển (Caulerpa lentillifera)

1.2.1 Giới thiệu về Rong nho biển

Hình 1.2 Rong nho sau khi thu hoạch

Thực phẩm cho người

Thức ăn cho vật nuôi

Gas Hóa chất

Methane Các chất Alcohol Keo thực vật Các chất hóa sinh

Rong nho biển (Caulerpa lentillifera J Agard, 1837) còn được gọi là trứng

Cá Hồi Xanh (green caviar) hoặc nho biển (sea grapes), thuộc họ Caulerpaceae, dùng làm rau rất bổ dưỡng Người Anh gọi nó là trứng cá xanh (green caviar), người Nhật gọi nó là nho biển (Umibudo, Umi có nghĩa

là biển, còn Budo là nho) Rong nho có hình dáng giống trứng cá, có màu xanh và mọc thành chùm trong nước biển như chùm nho, là một trong hai loài loài được sử dụng phổ biến nhất hiện nay của chi Caulerpa vì kết cấu mềm

và mộng nước của nó; có vị hơi mặn như nước biển, mùi vị có phần nào khác các loại tảo khác và được cho là mùi vị tươi mới [30]

Rong nho còn là nguồn rất tốt cung cấp các vitamin A, C và các vi lượng như sắt, iod, calcium,… và các axid béo không no rất cần thiết cho cơ thể con người, đặc biệt trong Rong nho có hoạt chất Caulerpin và Caulerpicin tạo mùi vị kích thích ngon miệng và tác dụng chữa bệnh Nó còn là thực phẩm an toàn do có mức rất thấp hoặc không có các vi sinh vật gây bệnh đường ruột Rong nho đã tạo ra làn sóng trên thị trường thực phẩm quốc tế vì giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao của nó (giá bán tại Việt Nam từ 120000-150000 đồng/kg Rong tươi, thị trường Nhật Bản khoảng 60 USD/kg Rong tươi, còn ở Philippines và Việt Nam nhập vào Nhật Bản khoảng 10-15 USD/kg Rong tươi)

Do nhu cầu tăng nhanh trong những năm gần đây nên Rong nho biển nó được nuôi trồng, phát triển ở Nhật Bản và một số nước Đông Nam Á Ở Việt Nam, với nguồn giống nhập từ Nhật, loài này đã được nuôi tạo giống trong phòng thí nghiệm Viện Hải dương học và hiện nay đã trồng thành công tại Đông Hà, Hải Ninh, Hòn Khói- Tỉnh Khành Hòa [4] [31]

 Phân bố

Rong nho biển là loài Rong lục phân bố rộng ở vùng biển ấm Thái Bình Dương như: Philippin, Java (Indonexia), Micronesia, Nhật Bản … và cũng thích nghi trong điều kiện khí hậu của Việt Nam Trong những vùng biển này thường là những vũng, vịnh kín sóng, nước trong, nền đáy bằng phẳng Rong

nho thường phân bố từ vùng thấp đến sâu 8m, tuy nhiên tại Bikini (Micronesia)

do nước rất trong chúng phân bố sâu đến 40m [33]

 Đặc tính sinh lý

 Mùa vụ

Từ tháng 6 đến tháng 10 chính là mùa vụ tăng trưởng của Rong biển Cùng với sự tăng lên của nhiệt độ nước, tốc độ tăng trưởng của Rong nho bắt đầu tăng nhanh vào tháng 3 và kéo dài đến tháng 10 Qua tháng 11 khi nhiệt độ nước bắt đầu giảm dần thì tốc độ tăng trưởng của Rong cũng chậm dần và dừng lại Tuy nhiên, tại vịnh Yanaha chúng có thể sống qua suốt mùa đông và phân

bố dọc theo eo biển (độ sâu 2-8m), do ở đây nhiệt độ nước ấm lên vào mùa đông

vì có những dòng nước ẩm từ vịnh đưa vào nhờ chế độ thủy triều [11]

 Sinh sản

Theo Trono và Ganzo-Fortes, 1988 Rong nho biển sinh sản bằng cả hai hình thức là sinh sản hữu tính và sinh sản sinh dưỡng, nhưng chủ yếu hình thức sinh sản sinh dưỡng [11]

a Sinh sản hữu tính

Từ mùa xuân đến mùa hè hằng năm là thời tiết ấm áp, khi đó sự sinh sản hữu tính của Rong nho xảy ra Các tế bào sinh dưỡng ở vùng vỏ của các nhánh nhỏ hình cầu (ramuli) tích lũy đầy chất dinh dưỡng, chúng biến thành các tế bào sinh sản đực và cái hay còn gọi là các giao tử đực và cái, có 2 roi (bi-flgellate)

có thể bơi lội được Các giao tử này được phóng thích vào môi trường nước Chúng kết hợp với nhau để tạo thành hợp tử Hợp tử của Rong sẽ bám trên sỏi,

đá, mảnh vụn san hô hoặc trầm tích và nảy mầm phát triển thành cây Rong mới [11]

b Sinh sản sinh dưỡng

Tất cả các bộ phận sinh dưỡng của Rong đều có thể phát triển thành cây Rong mới Trong hình thức sinh sản sinh dưỡng của Rong nho thì phần thân bò

sẽ mọc dài ra, phân nhánh liên tục, mọc ra các thân đứng nhưng các thân đứng chỉ mọc đến một độ dài nhất định (thường từ 5-10 cm hay hơn tùy điều kiện môi trường) Từ thân đứng mọc ra các nhánh nhỏ hình cầu (ramuli) có

đường kính từ 2mm, màu xanh lục Các thân bò và thân đứng mọc chồng lên nhau thành đám dày Trong công nghệ nuôi trồng, người ta có thể giữ số lượng lớn những quả cầu nhỏ này để làm giống vì những nhánh nhỏ hình cầu này cũng

có thể tái sinh lại toàn bộ thành một cây Rong mới Cách sinh sản sinh dưỡng từ những quả cầu nhỏ của Rong nho sử dụng thao tác dễ dàng, ít tốn kém và nhất là hiệu quả cao nên đã áp dụng rất rộng rãi Sau khi được trồng bằng hình thức sinh sản sinh dưỡng từ nhánh Rong nho đã bị cắt khúc, Rong sẽ phát triển và có thể đạt tốc độ tăng trưởng chiều dài khoảng 2cm/ngày trong điều kiện thuận lợi [35]

 Vòng đời: Trong quá trình phát triển, trên cây bào tử (2n) các tế bào sinh sản

hình thành túi bào tử Từ túi bào tử diễn ra hoạt động giảm phân hình thành giao tử đực và giao tử cái (1n) Hai loại giao tử này kết hợp với nhau, hình thành hợp tử (2n) Hợp tử không qua phân chia giảm nhiễm, phát triển trực tiếp thành cây bào tử (2n) Trong chu kỳ sinh sản, có sự luân phiên thay thế giữa cây bào tử và hợp tử, thuộc loại hình giao thế hình thái không rõ ràng

(n)

Giao tử đực (n)

1.2.2 Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm Rong nho biển

Hình 1.4 Hình thái Rong nho biển (Caulerpa lentillifera)

Rong nho biển (Caulerpa lentillifera) (hình 1.2) tên thường gọi là “sea

grapes” được mô tả lần đầu tiên bởi J Agardh năm 1873

Rong nho có màu xanh đậm, gồm có phần thân bò chia nhánh, có hình trụ tròn, đường kính 1-2mm Trên thân bò mọc ra nhiều thân đứng, giữa các thân đứng cách nhau từ 1-3cm, thân đứng cao đến 10 cm hay hơn Khi Rong phát triển, các thân bò cứ mọc dài đến một độ dài nhất định (thông thường từ 3 đến 10cm) trong thời gian 10 ngày (kể từ ngày bắt đầu mọc), sau đó sẽ ngừng tăng trưởng Sự phát triển theo chiều dài của các thân bò cũng xảy ra nhanh hơn (có thể đạt trên 2cm/ ngày), còn các thân đứng chậm hơn (khoảng 1cm/ ngày) Sau khi đã mọc phủ nền đáy, Rong cứ tiếp tục phân nhánh đan xen vào nhau mọc chồng chất thành đám dày Đặc điểm này rất thuận lợi cho việc phát triển nuôi trồng Rong nho thường được tìm thấy trên bãi cát lẫn bùn, nơi có dòng nước trong yên tĩnh Trên thân bò có nhiều “rễ giả” phân nhánh thành chùm như lông

tơ, bấm sâu vào đáy bùn Trên thân đứng mọc ra nhiều nhánh nhỏ, tận cùng là các khối cầu, đường kính 1,5 – 3mm, mọc dày kín chung quanh thân đứng [7,10]

Thân đứng

Thân bò Cầu Rong

Về mặt phân loại, Rong nho là chi Rong Cầu lục Caulerpa thuộc họ Caulerpaceae, bộ Caulerpales, lớp Chlorophyceae, ngành Rong lục Chlorophyta là

chi Rong biển rất phổ biến ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Thành phần loài của

chi Rong Cầu lục Caulerpa rất đa dạng, trong đó Rong nho (Caulerpa lentillifera)

là loài có giá trị nhất Theo Yoshida (1998), hệ thống phân loại của Rong nho

(Caulerpa lentillifera J Agradh, 1873) được sắp xếp như sau:

Ngành: Chlorophyta

Lớp: Chlorophyceae Will is Warning, 1884

Bộ: Caulerpales Feldmann, 1946

Họ: Caulerpaceae Kuetzing, 1843

Chi: Caulerpa Lamouroux, 1809

Loài: Caulerpa lentillifera J Agardh,1873

1.2.3 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của Rong nho

Caulerpa lentillifera có hàm lượng protein và chất xơ thấp hơn Rong Ulva

reticulata, song hàm lượng lipit và carbohydrat lại cao hơn (Bảng 1.2)

Bảng 1.2 Thành phần hóa học (g/100g mẫu khô) của Caulerpa lentillifera và

Ngoài iodine, Rong nho còn giàu photpho, magie, canxi, đồng là các chất cần thiết cho cơ thể Trong Rong nho người ta còn tìm thấy 15 loại acid amin, trong

đó có 8 acid amin cần thiết mà cơ thể con người không tự tổng hợp được [26]

Bảng 1.3 Hàm lượng khoáng của Rong nho (mg/100g mẫu khô) (ngoại trừ Cu và

Bảng 1.5 Hàm lượng amino acid (g/100g mẫu khô)

(mg/g mẫu khô)

Hàm lượng (g/100g acid

Theo nghiên cứu của Patricia Matanjun và cộng sự (2009) cho thấy Rong

nho C lentillifera (Chlorophyta) thu hoạch ở biển Malaysia có hàm lượng protein, cacbohydrat, lipit, Na, Mg, Cu đều cao hơn so với Eucheumar cottonii (Rhodophyta) và Sargassum polycystum (Phaeophyta) Cả 3 loại Rong nho C lentillifera, Eucheumar cottonii và Sargassum polycystum đều có chứa 16 axit

amin Asp, Glu, Ser, Gly, His, Arg, Thr, Ala, Pro, Tyr, Val, Met, Ile, Leu, Phe,

Lys và hầu hết các axit amin trong Rong nho đều cao hơn so với Eucheumar cottonii và Sargassum polycystum [26]

Theo nghiên cứu Nguyễn Hữu Đại và cộng sự (2009) Rong nho trồng tại Việt Nam có hàm lượng lipit 2,25% (theo % chất khô), trong đó hàm lượng axit béo chiếm 1,44%, chủ yếu là các axit béo không no (Bảng 1.6, 1.7) Ngoài ra,

Rong nho trồng tại Việt Nam cũng chứa nhiều khoáng và vitamin rất cần thiết cho cơ thể (Bảng 1.5) [4,5,6]

Bảng 1.6 Thành phần khoáng và dinh dưỡng của Rong Nho

TT Thành phần

Đơn vị tính (Rong tươi)

Cholesterol (g/100g Rong khô)

2,25 1,44 0,10

Bảng 1.8 Các axit béo không no trong Rong nho

1.2.4 Cách thu hoạch, sơ chế, bảo quản và sử dụng Rong nho biển

1.2.4.1 Cách thu hoạch Rong nho biển

Thời gian thu hoạch Rong nho biển phụ thuộc vào tốc độ tăng trưởng của

nó, việc thu hoạch có thể tiến hành 2 tháng sau khi bắt đầu lần đầu tiên nuôi trồng, khi Rong nho đã làm thành một thảm dày trên đáy ao Ở thời kì Rong nho đạt chất lượng cao lúc đó Rong có màu xanh sáng bóng, mềm và ngon, mộng nước Khi Rong nho già, năng suất cao nhưng chất lượng thấp hơn bởi cơ cấu của chúng cứng hơn, có màu nhợt nhạt hay mất sắc tố Thu hoạch được thực hiện bằng nhổ cả rễ từ dưới ao bùn Thu hoạch Rong nho chỉ để lại khoảng 20-25% lượng Rong trong ao để làm giống cho vụ kế tiếp Thu hoạch nên được thực hiện theo cách để lại lượng Rong vụ trước phân bố đồng đều trong ao,

hồ Khu vực trống lớn của đáy ao phải được trồng lại để đảm bảo độ cứng của Rong được đồng đều (Theo Trono và Denila, 1987) [21]

Ngư dân tại đảo Mactan (Cebu) nói rằng họ có thể thu hoạch Rong nho hai tuần một lần sau lần thu hoạch đầu tiên trong suốt mùa tăng trưởng tối ưu của Rong nho (mùa nắng) Những kết quả nghiên cứu đã cho thấy rằng Rong nho biển có thể tăng gấp 3 lần trọng lượng ban đầu sau hai tháng nuôi trồng (Theo Trono và Denila,1987) [21]

Mặc khác, tùy thuộc vào điều kiện trồng (trồng đáy hay trồng treo) mà việc thu hoạch được tiến hành theo các phương pháp khác nhau Đối với Rong nho trồng đáy, người ta phải chờ cơn nước thủy triều xuống thấp tháo nước trong ao nuôi ra để dễ thu hoạch Rong, lưu ý khi tháo nước luôn luôn phải giữ mức nước trong ao khoảng 0.5m để tránh cho Rong nho biển không bị bày khô, sau đó tiến hành thu hoạch [11]

Như vậy, Rong nho biển sẽ được thu hoạch hằng ngày theo nhu cầu và theo tuổi của chúng, tránh tình trạng không khai thác kịp Rong nho biển sẽ già

và kém phẩm chất Rong nho biển được thu hoạch bằng cách nhổ cả phần thân

bò và thân đứng, công việc thu hoạch Rong nho biển là cắt tỉa phần thân đứng của cây Rong Thông thường chỉ lựa những thân đứng dài trên 5cm, có các túi hình cầu xếp đều đặn xung quanh Đối với Rong nho biển trồng treo trong các lồng lưới, việc thu hoạch tương đối dễ dàng hơn, người ta thu gom các dàn nuôi sau đó thu hái Rong Trong các lồng lưới nuôi Rong nho biển các thân đứng đạt yêu cầu sẽ được chọn cắt, phần còn lại bao gồm thân bò và phần Rong non vẫn giữ lại để trong túi lưới và thả nuôi lại để khai thác lần sau [11]

1.2.4.2 Công nghệ sơ chế và bảo quản Rong nho biển

Công đoạn xử lý sau thu hoạch là giữ cho Rong nho đạt độ cứng Rong nho khi khai thác sẽ được cắt riêng và chỉ lấy phần thân đứng, chọn lấy các thân đứng dài > 5 cm có các quả “nho” (ramuli) xếp đều đặn xung quanh thân đứng, việc thu hoạch cần đảm bảo cầu Rong không bị dập, nếu không vi khuẩn phát triển nhanh làm hư hỏng Rong rất nhanh Rong sau khi thu hoạch sẽ được rửa sạch nhiều lần bằng nước biển để những phần bầm dập, héo trôi theo nước Rong

đã được cắt khỏi thân nhưng phải sục khí trong suốt 24 giờ và có ánh sáng tự nhiên rọi vào nhằm làm lành vết cắt; sau đó sẽ được làm ráo nước và sẽ bảo quản trong điều kiện nhiệt độ bình thường, trong các thùng xốp, đậy kín hoặc túi nylon Đây là công nghệ chế biến thô, nếu chỉ dừng ở đây Rong sẽ không giữ được lâu và mất giá Do đó, để làm tăng giá trị của loại rau này, Rong nho được cho vào quay ly tâm, phương thức này sẽ làm giảm 15-20% trọng lượng

Rong nhưng ngược lại Rong sẽ giữ được lâu Nếu bảo quản tốt, Rong tươi có thể lưu hành trên thị trường trong vòng 1 tuần đến 10 ngày [34]

Rong nho tươi được đóng gói trong bao nhựa có trọng lượng từ 100-200g Chúng có thể giữ tươi được khoảng 7 ngày trong môi trường lạnh và

ẩm ướt Ngoài ra, Rong nho còn có thể được bảo quản trong khi vận chuyển bằng cách ướp muối Theo phương thức bảo quản này, Rong nho có thể nhanh chóng phục hồi lại hình dạng ban đầu khi được rửa lại bằng nước ngọt Một phương pháp bảo quản đơn giản hơn là chứa Rong nho vào thùng có nước biển

và giữ ở nhiệt độ từ 5-10 0 C, Rong nho sẽ giữ tươi trong thời gian 3 tháng [11]

Rong nho rất nhạy cảm với lạnh Do đó, nếu giữ trong tủ lạnh, nó có xu hướng tàn lụi do lạnh Sau khi rửa bằng nước, nó không thể được lưu giữ trong một thời gian dài mà phải tiêu thụ một cách nhanh chóng [32]

1.2.4.3 Một số ứng dụng Rong nho

Trong lĩnh vực thực phẩm: Rong nho được sử dụng như một loại thực

phẩm hằng ngày của con người: làm rau xanh, làm súp, hoặc được chế biến thành một món sốt cùng với một số thực phẩm khác Ngoài ra hiện nay người ta còn sử dụng Rong ép thành nước để uống rất mát và bổ dưỡng đặc biệt thích hợp cho những ngày hè nắng gắt Trên thị trường Việt Nam hiện nay cũng đã xuất hiện một số loại sản phẩm được làm từ Rong nho như: Nước uống từ Rong nho, Rong nho muối, Rong nho đóng hộp… [11]

Hình 1.5 Sản phẩm Rong nho trong thực phẩm

Nước ép với Rong nho Salad cải tím Rong nho

Chè Rong nho, táo đỏ Mực nướng cuộn Rong nho

Sản phẩm Rong nho khô đóng hộp Gỏi Rong nho tôm tươi

Trong lĩnh vực mỹ phẩm: Rong được sử dụng để làm mịn da, làm cho da

trở nên mềm mại và trắng mịn màng Ngoài ra, đây là một loại “mỹ phẩm” làm trắng da rất nhanh và hiệu quả [11]

Đối với môi trường: Rong nho có thể xem là ngôi nhà cho các loài cá nhỏ

có thể bơi lội tự do mà không có bất cứ nguy hiểm nào Hơn nữa Rong nho cũng hấp thu hầu hết các chất thải của các sinh vật biển trong bể nuôi, góp phần tạo môi trường sạch hơn, mặt khác Rong nho cũng là nguồn thức ăn bổ sung quan trọng cho một số loài cá ( đặc biệt là họ cá đuôi gai) [26]

1.2.5 Các nghiên cứu trong và ngoài nước về Rong nho

1.2.5.1 Tình hình nghiên cứu Rong nho trên thế giới

Trên thế giới, Rong biển được nghiên cứu từ rất sớm Linné (1707-1778) được xem là tác giả có nhiều đóng góp nhất trong hệ thống phân loại thực vật Sau Linné, có nhiều công trình về phân loại Rong biển ra đời, điển hình là công trình

nghiên cứu Rong Mơ (Sargassum) của Turner (1808-1819), của C Agardh

(1820-1828), Kuetzing (1845-1871), De Toni (1889-1929), Montagne (1840), Harvey (1854), Shetchell (1903-1924)… Ở các nước Đông Nam Á có các công trình nghiên cứu vào đầu thế kỷ XX như Weber Van Bosse (1913-1928) về khu hệ Rong biển đông Ấn Độ, Okamura (1907-1936) về khu hệ Rong biển Nhật Bản, Setchell W A (1931-1936) về khu hệ Rong biển Hồng Kông [1]

Nhật Bản là nước có điều kiện về khoa học kỹ thuật cũng như về kinh tế phát triển, ngành phân loại học đã được đầu tư đúng mức, đã và đang có một đội ngũ nghiên cứu đông đảo với trình độ chuyên môn cao, đề xuất những chuẩn mực cho

việc sắp xếp hệ thống trong phân loại như của chi Gracilaria của Yamamoto, 1978, chi Prionitis (Halymeniaceae) của Kawaguchi S., 1989, bộ Fucales của Yoshida T.,

1983, bộ Gigartinales của Masuda M., 1997 Ở Trung Quốc, có một số các công trình nghiên cứu của Tseng C K., Zhang Junfu, Xia Bangmei…[13]

Ở Ấn Độ từ năm 1907-1949, tác giả Boergesen, F đã nghiên cứu đầy đủ khu

hệ Rong biển, công bố nhiều sách và tạp chí W V Bosse (1913-1928) nghiên cứu

khu hệ Rong biển đông Ấn Độ Năm 1974, Umamaheswara Rao M cũng có thêm

chuyên khảo về Rong câu Gracilaria

1.2.5.2 Tình hình nghiên cứu Rong nho biển tại Việt Nam

Công trình nghiên cứu Rong biển Việt Nam (1969), tác giả Phạm Hoàng

Hộ đã phân loại và mô tả 484 loài, 21 biến loài và 10 dạng trong đó giáo sư

Phạm Hoàng Hộ có đề cập đến loài Rong nho biển (Caulerpa lentillifera) thu

thập được ở đảo Phú Quốc, tỉnh Kiên Giang Gần đây vào tháng 4 năm 2006, Nguyễn Hữu Đại, Phạm Hữu Trí, Nguyễn Xuân Vỵ trong chuyến khảo sát nguồn lợi Rong biển, cỏ biển tại Cù lao Thu thuộc đảo Phú Quý, tỉnh Bình Thuận cũng tìm thấy Rong nho biển Chúng mọc thành các đám màu xanh đậm giữa các loài

Caulerpa racemosa và Caulerpa cupressoides có màu nhạt hơn Với kích thước

nhỏ và trữ lượng thấp, sự hiện diện của nó chỉ có ý nghĩa về mặt phân bố [11]

Năm 2004, phòng Thực vật biển thuộc Viện Hải dương học Nha Trang đã

di nhập nguồn giống Rong nho biển từ Nhật Bản, tiến hành nuôi, tạo giống trong phòng thí nghiệm Đồng thời tiến hành đề tài “Nghiên cứu các đặc trưng sinh lý,

sinh thái của loài Rong nho biển Caulerpa lentillifera (J Agardh 1873) có

nguồn gốc nhập nội từ Nhật Bản làm cơ sở kỹ thuật cho nuôi trồng” (Nguyễn Xuân Hòa và cộng sự, 2004) [7]

Năm 2005, Phòng Thực vật biển - Viện Hải dương học Nha trang tiếp tục

tiến hành đề tài “Thử nghiệm nuôi trồng Rong nho biển Caulerpa lentillifera

(J.Agardh 1873) ở điều kiện tự nhiên” [11]

Từ năm 2006, Phòng Thực vật biển đã thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học cấp bộ “Cơ sở khoa học cho việc phát triển nuôi trồng Rong nho biển

Caulerpa 15 lentillifera (J.Agardh 1873) ở Việt nam” Đề tài đã được các cán bộ

của Viện Hải dương học Nha Trang nuôi trồng thành công tại Cam Ranh, Hòn Khói - Ninh Hoà [11]

Các nhà khoa học của Viện Hải dương học Nha Trang cũng đã tiến hành phân tích thành phần hoá học của Rong nho Mẫu Rong nho đã được gởi đến Trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm (số 02 Nguyễn Văn Thủ, Thành phố Hồ

Chí Minh, tháng 9/2006) để kiểm định Kết quả phân tích đã cho thấy Rong không nhiều đường, đạm nhưng đặc biệt phong phú các vitamin A, C (lần lượt là 0,5185 và 1,618 mg/kg Rong tươi) và các nguyên tố vi lượng cần thiết, trong đó hàm lượng iôt rất cao (19,0790 mg/kg), K (0,034%), Ca (0,0437%) [11]

Ngoài ra, mẫu Rong nho tươi nuôi trong ao đìa tại Cam Ranh tháng 7/2007 và mẫu nước biển nơi nuôi cũng đã được Phòng Thuỷ địa hoá, Viện Hải dương học phân tích và cho thấy Rong nho không tích luỹ các kim loại nặng từ môi trường nước Đặc điểm sinh lý này hoàn toàn khác hẳn với các loài cỏ biển (seagrasse) Kết quả cũng cho thấy Rong được nuôi trong môi trường nước chưa đạt mức cho phép TCVN về chất lượng nước đã cho sản phẩm Rong nho có các chỉ tiêu về kim loại nặng thấp hơn mức cho phép về vệ sinh an toàn thực phẩm của Bộ Y tế, 1998 [11]

Hiện nay, một số công trình nghiên cứu của các nhà khoa học trên cả nước đang được tiến hành nhằm tăng cao giá trị của cây Rong nho Trong Rong nho chứa nhiều khoáng vi lượng, trong đó có đầy đủ các khoáng vi lượng cần thiết cho cơ thể con người, đặc biệt là Iod, sắt, kẽm, đồng, mangan, Coban trong đó sắt và Iod đang được xem là 2 vi chất cần thiết cho cơ thể con người [11]

1.2.6 Tổng quan về vật liệu bao bì bảo quản

 Bao bì PA: [3]

Polyamide (PA) là một loại plastic tạo ra từ phản ứng trùng ngưng của một loại acid hữu cơ và một amin Polyamide có tên thương mại là nylon (Nylon trước đây là tên gọi chung cho tất cả các loại plastic) Hai loại polyamide quan trọng được dùng làm bao bì có tên thương mại: nylon 6 và nylon 6,6 là polyamide bán kết tinh

 Nylon 6 được trùng ngưng từ một loại monomer là carpolactam có hai nhóm chức acid và amin ở nhiệt độ 2250C

 Nylon 6,6 được tạo ra từ phản ứng trùng ngưng của hexamethylene diamine và acid adipic ở nhiệt độ 2600C loại đi một phân tử H2O, hình thành một muối hữu cơ, sau đó lại được gia nhiệt tách thêm một phân tử H2O Phản ứng tách H2O như thế liên tục xảy ra hình thành sản phẩm polyme

Bên cạnh nylon 6 và nylon 6,6 còn có loại nylon 11,12 cũng được sử dụng phổ biến Nylon 11 được chế tạo từ phản ứng trùng ngưng acid amino-undecanoic

- Nylon 6 có thể chịu đựng được nhiệt độ tiệt trùng của hơi quá nhiệt ( khoảng

1400C) và cũng chịu được sự gia nhiệt bằng hơi nước hoặc trong môi trường khô ráo ở nhiệt độ > 1400C

- Nylon 6 vẫn giữ nguyên tính mềm dẻo trong khoảng rộng của nhiệt độ cao cũng như nhiệt độ lạnh thâm độ như trong quá trình bảo quản thủy sản đông lạnh

- Nylon có khả năng hấp thụ nước, hơi nước, sự hấp thụ nước sẽ ảnh hưởng xấu đến tính bền cơ lý, nhưng ảnh hưởng này sẽ mất đi khi nylon được sấy khô

- Nylon có tính thấm khí rất tốt, có thể dùng làm bao bì hút chân không hoặc bao bì ngăn cản sự thẩm thấu O2, hay thoát hương

- Nylon có tính bền cơ lý cao: chịu được sự va chạm, chống được sự trầy xước, mài mòn, và xé rách hoặc thủng bao bì

- Có khả năng hàn dán nhiệt khá tốt, không yêu cầu nhiệt độ hàn khá cao, có thể hàn ghép mí bao bì nylon bằng phương pháp hàn cao tần

- Nylon là polyme có cực, có khả năng in ấn tốt, không cần xử lý bề mặt trước khi

in

- Nylon có khả năng ngăn ngừa sự thẩm thấu

- Màng nylon không bị tác động của acid yếu , kiềm yếu nhưng lại bị hư hỏng đối với acid và kiềm nồng độ cao

- Không bị hư hỏng bởi dầu, mỡ

- Màng nylon trong suốt và có độ bóng bề mặt cao

1.2.7 Tổng quan về loại khí bảo quản

1.2.7.1 Nitrogen (N2)

Nitrogen là một khí trơ, không có mùi, vị hoặc màu sắc Nó có một mật độ thấp hơn không khí, không cháy và có mức hòa tan trong nước thấp (0,018g/kg tại 100kPa, 20oC ) Bởi vì độ hòa tan thấp trong nước và chất béo, sự hiện diện của N2 trong thực phẩm có thể ngăn ngừa sự sụp đổ của bao gói MAP có thể xảy ra khi nồng độ CO2 sử dụng quá cao Ngoài ra, N2 thay thế O2 trong bao gói có thể trì hoãn oxy hóa và cũng ức chế sự tăng trưởng của các vi sinh vật hiếu khí nhưng không ngăn cản sự phát triển của vi khuẩn kỵ khí (Farber, 1991;Phillips, 1996)

1.2.7.2 Oxygen (O2)

Oxygen là khí không màu, không mùi, hỗ trợ quá trình đốt cháy Khả năng hòa tan thấp trong nước (0.040 g/kg tại 100 kPa, 200C) Oxygen thúc đẩy một số loại phản ứng có hại trong thực phẩm bao gồm cả quá trình oxy hóa chất béo, các phản ứng caramen hóa và oxy hóa các sắc tố Oxygen tác động trực tiếp lên quá trình sinh lý, sinh hóa của rau quả và từ đó ảnh hưởng đến thời hạn bảo quản rau quả Môi trường bảo quản có càng nhiều O2 thì cường độ hô hấp càng mạnh, do đó thời hạn bảo quản ra quả càng ngắn [77] Hầu hết các vi khuẩn gây hư hỏng cần cung cấp oxy cho sự tăng trưởng, nó là khí quan trọng nhất được vi sinh vật hiếu khí sử dụng để trao đổi chất Vì vậy, để tăng thời hạn sử dụng của các loại thực phẩm bầu không khí gói nên chứa một nồng độ thấp oxy dư

Tuy nhiên hiện nay nhiều cơ sở sản xuất sục khí oxy để bảo quản Rong nho tươi Thời gian bảo quản của nó kéo dài từ 9-10 ngày

1.2.8 Tổng quan về bảo quản rau quả

1.2.8.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến thời hạn bảo quản rau quả tươi

Thời hạn bảo quản rau quả tươi là khoảng thời gian dài nhất trong đó rau quả vẫn giữ được tính chất đặc trưng của chúng Trong khoảng thời gian này giá trị dinh dưỡng và chất lượng cảm quan của rau quả biến đổi không đáng kể

Thời hạn bảo quản rau quả tươi phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, trong

đó đáng kể nhất là: Nhiệt độ, độ ẩm và thành phần khí quyển

 Nhiệt độ: Nhiệt độ là yếu tố rất quan trọng có tính chất quyết định thời

hạn bảo quản rau quả tươi Nhiệt độ càng cao tốc độ phản ứng sinh hóa xảy ra trong rau quả càng cao hay cường độ hô hấp càng cao Như vậy, muốn cường độ hô hấp giảm, tức là muốn ức chế hoạt động sống của rau quả thì cần bảo quản rau quả trong môi trường có nhiệt độ càng thấp càng tốt

Tuy nhiên, mỗi một loại rau quả có một nhiệt độ bảo quản tối ưu, nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn giới hạn đều ảnh hưởng xấu đến thời hạn bảo quản, ví dụ nhiệt độ giới hạn của Táo (tây): 2÷30C, dưa bở: 7÷100C, dưa hấu: 40C, cam: 30C Sự biến động nhiệt độ gây ảnh hưởng lớn đến thời hạn bảo quản Nếu bảo quản rau quả

ở nhiệt độ thấp nhưng độ dao động lớn, không ổn định thì tác hại còn lớn hơn là bảo quản ở nhiệt độ cao nhưng ổn định Vì vậy, trong thực tế cho phép nhiệt độ dao động trong khoảng  0,50C

 Độ ẩm tương đối của không khí: Đây cũng là một yếu tố ảnh hưởng lớn

đến thời hạn bảo quản Độ ẩm tương đối của không khí trong môi trường bảo quản quyết định tốc độ bay hơi nước của rau quả Độ ẩm môi trường càng thấp, cường độ

hô hấp và tốc độ bay hơi nước càng cao, làm cho khối lượng tự nhiên của rau quả giảm, thậm chí còn có thể héo Ngược lại khi độ ẩm tương đối cao thì tốc độ bay hơi nước và cường độ hô hấp giảm, nhưng lại tạo môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển Đối với rau quả phần biểu bì mỏng, yếu, không có khả năng giữ nước thì được bảo quản ở điều kiện độ ẩm  = 85÷95% Cũng như nhiệt độ, sự dao động

độ ẩm tối ưu cũng ảnh hưởng xấu đến chất lượng bảo quản Thực tế cho phép độ ẩm

dao động trong khoảng  2%

Để khắc phục ảnh hưởng của độ ẩm đến tốc độ bay hơi nước, có thể sử dụng các loại bao bì màng mỏng như túi PE, PVC,… chứa đựng rau quả Rau quả cũng

có thể được gói trong giấy mềm, xốp vừa chống sây sát vừa tạo ra một vi không gian có độ ẩm cao bao quanh quả, làm giảm sự chênh lệch ẩm giữa nguyên liệu và môi trường

 Thành phần khí quyển: Khí oxy (O2) là thành phần chu yếu tham gia quá trình hô hấp hiếu khí Hàm lượng khí oxy càng cao thì cường độ hô hấp càng tăng và ngược lại Khi hàm lượng oxy giảm xuống dưới mức cho phép thì hô hấp hiếu khí ngừng, thay vào đó là hô hấp yếm khí tạo ra rượu có thể đầu độc tế bào sống Như vậy, để duy trì sự sống ở mức tối thiểu đủ kéo dài thời hạn bảo quản rau quả, thì cần đảm bảo hàm lượng oxy cần thiết tối thiểu để duy trì quá trình hô hấp hiếu khí

Khí cacbonit (CO2) cũng ảnh hưởng đến thời hạn bảo quản rau quả, hàm lượng CO2 càng tăng thì thời hạn bảo quản cũng có thể tăng vì khí CO2 ức chế cường độ hô hấp của rau quả tươi, từ đó hạn chế được các quá trình phân giải hóa học-sinh học Ngoài ra, khí CO2 làm chậm quá trình hoạt động, phát triển của vi sinh vật

Như vậy, sự biến động các thông số nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ CO2 trong quá trình bảo quản rau quả tươi là tất yếu và tác hại của chúng cũng sẽ là tất yếu nếu không có biện pháp thích hợp để ngăn ngừa sự biến động đó Thông gió là giải pháp tốt nhất để ổn định chế độ bảo quản rau quả tươi

1.2.8.2 Giới thiệu phương pháp bảo quản rau quả

a Nguyên lí bảo quản rau quả

Nguyên nhân trực tiếp cơ bản dẫn đến hư hỏng rau quả là hiện tượng chín và hiện tượng nhiễm bệnh Quá trình chín làm cho rau quả trở nên mềm, sức chịu đựng

cơ học kém, sức đề kháng bệnh lý kém, là cơ hội tốt cho các vi sinh vật phát triển mạnh Như vậy để kéo dài thời gian bảo quản rau quả tươi, nguyên tắc thứ nhất là cần kìm hãm hoạt động sống, tức là ức chế cường độ hô hấp Nguyên tắc thứ hai là ngăn ngừa, loại bỏ hoạt động của vi sinh vật Dựa trên nguyên lý sinh học này, giáo

sư Nikitin chia các phương pháp bảo quản thành 3 nhóm

Nhóm 1: Phương pháp dựa trên nguyên lý bảo toàn sự sống – Bioza

Thời gian bảo quản rau quả bằng phương pháp này phụ thuộc vào khả năng tự đề kháng bệnh lý và độ bền của từng loại rau quả Phương pháp này rau quả được giữ nguyên trạng thái sống bình thường không cần tác động bất cứ giải pháp xử lý nào,

ngoài một vài tác động hạn chế cường độ sống nhằm giảm mức phân hủy thành phần dinh dưỡng do hô hấp và giảm tổn hao khối lượng tự nhiên do bay hơi Về thực chất đây không phải là một phương pháp bảo quản thực sự mà chỉ bao gồm một số giải pháp xử lý nhằm kéo dài mức tươi sống của rau quả trước khi đưa về cơ

sở chế biến, tiêu thụ hoặc trước khi bảo quản dài ngày

Nhóm thứ 2: Phương pháp dựa trên nguyên lý tiềm sinh – Anabioza, tức

là làm chậm, ức chế hoạt động sống của nguyên liệu và vi sinh vật Nhờ đó làm chậm thời gian hư hỏng của rau quả Những phương pháp bảo quản thuộc nhóm này gồm: Bảo quản ở nhiệt độ lạnh, lạnh đông, sấy, cô đặc, điều chỉnh thành phần khí quyển, muối chua, dầm giấm, Đặc điểm chung của các phương pháp này là tạo ra môi trường không thuận lợi cho hoạt động sống của nguyên liệu và vi sinh vật, nhờ vậy kìm hãm được cường độ các phản ứng sinh hóa xảy ra trong nguyên liệu, cũng như vi sinh vật

Nhóm thứ 3: Phương pháp dựa trên nguyên lý phi tiềm sinh – Abioza

Đây là phương pháp loại bỏ sự sống trong rau quả cũng như vi sinh vật, có nghĩa là đình chỉ sự sống trong nguyên liệu, ngăn chặn mọi tác động dẫn đến phân giải các thành phần hóa học do các hoạt động của các quá trình sinh hóa xảy ra trong tế bào Khi không còn hoạt động sống ( đã chế biến thành sản phẩm), nguyên liệu mất hoàn toàn tính kháng khuẩn và trở thành môi trường phát triển tốt cho vi sinh vật Trong trường hợp này, muốn giữ sản phẩm khỏi hư hỏng thì phải tiêu diệt hoàn toàn hoặc

ức chế tối đa hoạt động sống của vi sinh vật có trong sản phẩm Những phương pháp bảo quản thuộc nhóm này gồm: Thanh trùng sản phẩm, bảo quản bằng hóa chất, lọc vi sinh, tia phóng xạ, tia cực tím,…

b Phương pháp bảo quản rau quả

b.1 Bảo quản ở điều kiện thường

“Điều kiện thường” được hiểu là điều kiện nhiệt độ và độ ẩm bình thường của tự nhiên Nhiệt độ và độ ẩm tự nhiên hoàn toàn phụ thuộc vào sự biến động khí hậu và thời tiết

Bảo quản ở điều kiện thường dựa vào nguyên lý bảo tồn sự sống – Biosis, có nghĩa là thời gian bảo quản rau quả theo nguyên lý này phụ thuộc vào khả năng tự

đề kháng bệnh lý và độ bền của rau quả Tuy nhiên, nhìn chung nhiệt độ và độ ẩm ở Việt Nam là rất cao, thích hợp cho sự phát triển của đa số vi sinh vật, nhất là nấm mốc và cũng rất thuận lợi cho quá trình hô hấp của rau quả Vì vậy, khí hậu Việt Nam hoàn toàn bất lợi cho việc lưu giữ rau quả sau thu hoạch

b.2 Bảo quản lạnh

Bảo quản lạnh là dựa vào nguyên lý tiềm sinh - Anabioza, tức là làm chậm,

ức chế hoạt động sống của rau quả và vi sinh vật Nhờ đó, làm chậm thời gian hư hỏng của rau quả Nhiệt độ môi trường bảo quản càng thấp thì càng có tác dụng ức chế cường độ của các quá trình sinh lý, sinh hóa xảy ra trong rau quả cũng như vi sinh vật Điều này giúp kéo dài thời hạn bảo quản rau quả tươi Phương pháp này được sử dụng phổ biến trên thế giới hiện nay vì phương pháp này ít ảnh hưởng đến chất lượng rau quả và thời hạn bảo quản cũng dài

b.3 Bảo quản trong môi trường thay đổi thành phần khí quyển

Bảo quản CA (Control Atmosphere) dựa vào nguyên lý tiềm sinh - Anabioza: Đây là phương pháp bảo quản rau quả tươi trong môi trường khí quyển

mà thành phần không khí như O2, CO2 được điều chỉnh khác với khí quyển bình thường Trong khí quyển bình thường có chứa 21% O2, 0,03% CO2, còn lại gần 79% N2 và các khí khác với tỷ lệ O2 lên đến 21% sẽ tạo nên cường độ hô hấp hiếu khí rất cao vì vậy để kéo dài thời hạn bảo quản rau quả tươi, người ta điều chỉnh hạ thấp hàm lượng O2 xuống dưới 21% và tăng hàm lượng CO2 lên trên 0,03% kết hợp với điều kiện nhiệt độ

b.4 Bảo quản rau quả tươi trong môi trường khí quyển cải tiến (MAP: Modified atmosphere packaging)

Bao gói khí điều biến (MAP) là tạo ra môi trường mà trong đó tỷ lệ thành phần các khí N2, O2 và CO2 khác với không khí thường Phương pháp tạo ra

MAP trong môi trường bảo quản bằng cách dùng một số bao bì để bao gói được gọi là bao gói khí điều biến MAP [39]

MAP là dạng bao gói nhằm điều chỉnh thành phần khí xung quanh sản phẩm được bao gói để giảm cường độ hô hấp của sản phẩm và ức chế hoạt động của vi sinh vật Kết quả là kéo dài thời gian bảo quản và duy trì đặc tính tự nhiên của sản phẩm Đây là phương pháp bảo quản dựa trên nguyên lý tiềm sinh – Anabioza

MAP là sự tự sửa đổi thành phần khí xung quanh rau quả được dán kín trong túi bằng màng chất dẻo nhờ hô hấp và khuếch tán hoặc lựa chọn thành phần khí xung quanh rau quả tươi trong bao bì chất dẻo dán kín sao cho rau quả vẫn hô hấp được [8]

Môi trường khí bên trong bao gói được hình thành nhờ cường độ hô hấp của sản phẩm và khả năng thích hợp của màng bao gói Đó là một hàm số biểu diễn mối quan hệ giữa các thông số như độ thấm khí, diện tích bề mặt tiếp xúc, khối lượng, nhiệt độ, độ dày, nồng độ khí và hoạt độ nước….như sau [23]

MAP = f(R, yCO2, yO2, aw, A, W, T, L, t….)

Trong đó:

R : cường độ hô hấp, ml/kg.h W : khối lượng rau, quả, kg

yCO2 : nồng độ khí CO2 yêu cầu, % T : nhiệt độ, 0C

yO2 : nồng độ khí O2 yêu cầu, % L : độ dày màng chất dẻo, µm

aw : hoạt độ nước t : thời gian, ngày

A : diện tích bề mặt màng chất dẻo, m2

MAP là một hệ thống động học, gồm hai quá trình chính đồng thời diễn ra là

hô hấp và sự thấm khí của màng Màng bao gói phải cho phép O2 từ bên ngoài thấm vào trong bao gói với tỷ lệ bằng chính lượng O2 do rau quả tiêu thụ Tương

tự, khí CO2 phải thấm ra bên ngoài bao gói đúng bằng lượng CO2 sinh ra, thành phần khí luôn phải được thiết lập nhanh

Ưu điểm MAP là tăng đáng kể thời gian bảo quản do hạn chế được quá trình

hô hấp, trao đổi và chuyển hóa các chất do đó giảm tổn thất sau thu hoạch mà vẫn duy trì được chất lượng thương phẩm và giá trị của sản phẩm mà không cần dùng đến bất cứ hóa chất bảo quản nào Sản phẩm được bảo quản bằng MAP là sản phẩm

“sạch” do không cần dùng hóa chất bảo quản nên tuyệt đối an toàn cho sức khỏe

người tiêu dùng và môi trường xung quanh Giảm chu kỳ đưa sản phẩm, giảm thiểu phế phẩm, tốt cho chất lượng cảm quan, tăng khoảng cách phân phối, sản xuất tập trung, dễ kiểm soát Bảo quản sản phẩm bằng công nghệ MAP làm cho quá trình mềm hóa bị chậm lại, quả vẫn giữ được độ chắc, cứng cần thiết, các sắc tố chllorophil giảm chậm, carotenoids và anthocian không tăng, giảm sự tạo thành các hợp chất thơm nhưng khi ra ngoài không khí thì ảnh hưởng này bị mất đi MAP đã trở thành phương pháp thông dụng đáp ứng được những đòi hỏi của công nghệ bảo quản, vận chuyển và bán lẻ rau quả [28]

Nếu thời gian bảo quản rau quả ở 20 ÷ 250C là một đơn vị thì bảo quản bằng MAP tăng gấp đôi, bảo quản lạnh là gấp 3 và bảo quản lạnh kết hợp với MAP là gấp 4 Vì lẽ đó, trong thập kỷ qua sự phát triển có ý nghĩa quan trọng trong thị trường rau quả tươi với MAP tại Anh, Mỹ, Pháp với trên 50 triệu gói MAP được bán ở châu Âu năm 1988 và 250 triệu gói MAP năm 1990 [29] Ở nước ta, người sản xuất và tiêu dùng vẫn thường xuyên sử dụng bao bì màng chất dẻo để bao gói rau quả tươi từ khoảng trên một thập kỷ nay, nhưng sử dụng bao bì thiếu cơ sở khoa học dẫn đến chất lượng và thời gian bảo quản chưa cao như mong đợi

MAP có hai dạng bao gói là bao gói chân không và bao gói trao đổi khí

Trong đó bao gói chân không được sử dụng phổ biến đối với sản phẩm thịt, cá, là những sản phẩm có độ thấm khí thấp Còn bao gói trao đổi khí được sử dụng phổ biến đối với rau quả vì chúng có độ thấm khí cao, cường độ hô hấp mạnh