Nghiên cứu quy trình sản xuất rong nho muối khô

Trong đề tài, em đã nghiên cứu một số nội dung sau:  Nghiên cứu các thông số chính cho quy trình sản xuất  Đề xuất quy trình  Sơ bộ đánh giá chất lượng sản phẩm và chi phí nguyên vật

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM



LÂM VŨ HUYỀN DUNG

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT

RONG NHO MUỐI KHÔ

Trang, phòng Đào tạo Đại học, Ban chủ nhiệm khoa Công nghệ Thực phẩm đã tạo điều kiện cho em được học tập thật tốt tại trường trong suốt bốn năm học qua

Trong đợt thực tập làm đồ án tốt nghiệp này, em đã được học hỏi rất nhiều điều từ người Thầy kính mến của mình – Thầy Nguyễn Minh Trí Thầy đã giúp chúng em định hướng được con đường để đi trong suốt cả một quá trình dài Với sự tận tình của Thầy, không biết nói gì hơn em xin gửi tới Thầy lòng biết ơn chân thành nhất từ sâu tận đáy lòng Em hy vọng một ngày nào đó với sự nỗ lực của mình em có thể trở thành niềm tự hào của Thầy

Em cũng xin gửi lời cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ thực phẩm đã giảng dạy và truyền cho em những kiến thức quí báu và những kinh nghiệm thực tế để em có đủ hành trang bước tiếp vào con đường tương lai sau này

Lời cảm ơn và lời chúc phúc đến các thầy cô giáo ở các phòng thí nghiệm của Bộ môn Công nghệ chế biến, Bộ môn Công nghệ thực phẩm, phòng thí nghiệm Công nghệ sinh học, phòng Kĩ thuật lạnh và Trung tâm thực hành thí nghiệm đã tạo điều kiện cho em trong suốt thời gian thực tập vừa qua

Sự động viên, giúp đỡ từ phía gia đình và bạn bè là nguồn động lực để em cố gắng phấn đấu hoàn thành tốt nhiệm vụ Em xin gửi lời cảm ơn đến mọi người đã ở bên trong suốt thời gian qua

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC i

DANH MỤC BẢNG BIỂU iii

DANH MỤC CÁC HÌNH iv

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2

1.1 Tổng quan về rong 2

1.1.1 Giới thiệu chung về rong biển 2

1.1.2 Sơ lược về nguyên liệu rong Nho 3

1.1.3 Tình hình nghiên cứu rong Nho biển (Caulerpa lentillifera) trên thế giới và Việt Nam 9

1.2 Khái quát về sinh lí tế bào thực vật 11

1.2.1 Khái niệm chung 11

1.2.2 Tổ chức cấu trúc tế bào thực vật 11

1.2.3 Sự hút nước và các chất hòa tan vào tế bào 15

1.3 Tổng quan về Alginate Natri và muối ăn 17

1.3.1 Cấu tạo, tính chất và ứng dụng của Alginate Natri 17

1.3.2 Thành phần cấu tạo, tính chất và tác dụng của muối ăn 19

1.4 Tổng quan về kỹ thuật sấy 21

1.4.1 Các loại nguyên liệu ẩm và các dạng liên kết của nước trong nguyên liệu 21

1.4.2 Khái quát về sấy 22

1.4.3 Khái quát về sấy lạnh 25

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

2.1 Đối tượng nghiên cứu 27

2.2 Phương pháp nghiên cứu 28

2.2.1 Các phương pháp phân tích hóa học 28

2.2.3 Các phương pháp đánh giá cảm quan 28

2.2.4 Quy trình sản xuất dự kiến 29

2.2.5 Bố trí thí nghiệm xác định các thông số của quy trình sản xuất 29

2.2.6 Bố trí thí nghiệm xác định sự khác nhau giữa hai quy trình – không qua xử lý và có qua xử lý bằng dung dịch Alginate Natri 33

2.3 Thiết bị sử dụng trong đồ án 35

2.4 Xử lý số liệu 35

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36

3.1 Xác định các thông số cho quy trình sản xuất rong nho muối khô 36

3.1.1 Xác định chế độ ngâm rong trong dung dịch Alginate Natri 36

3.1.2 Xác định khối lượng muối ăn sử dụng để muối rong 38

3.1.3 Biến đổi về độ ẩm của rong nho muối khô theo thời gian sấy 43

3.2 Xác định sự khác nhau giữa hai quy trình – không qua xử lý và có qua xử lý bằng dung dịch Alginate Natri 46

3.2.1 So sánh về sản phẩm rong nho muối khô 46

3.2.2 So sánh về rong nho sau ngâm nước phục hồi theo thời gian 48

3.3 Đề xuất quy trình sản xuất rong nho muối khô 58

3.4 Thử nghiệm sản xuất rong nho muối khô theo quy trình đề xuất và sơ bộ đánh giá sản phẩm 60

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 61

MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ SẢN PHẨM 63

MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ RONG NGÂM NƯỚC PHỤC HỒI Ở MẪU CÓ XỬ LÝ ALGINATE NATRI 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 PHỤ LỤC

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 3.1: Khối lượng rong sau muối và hàm lượng ẩm đã mất ở các mẫu 39 Bảng 3.2: Khối lượng rong nho muối khô theo thời gian sấy 45 Bảng 3.3: Chi phí nguyên vật liệu để có 1 kg sản phẩm rong nho muối khô 60

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Hình ảnh về rong Nho tươi 4

Hình 1.2: Hình thái rong Nho .4

Hình 1.3: Rong Nho sau thu hoạch .6

Hình 1.4: Rong Nho được sử dụng tươi ăn kèm với tôm hấp .7

Hình 1.5: Rong Nho làm rau sống .7

Hình 1.6: Rong Nho ăn với tôm hùm, hoặc nấu chè với táo đỏ, hoặc nấu soup, hoặc ăn tươi,… 8

Hình 1.7: Món salad cải tím rong nho 8

Hình 1.8: Hình dạng rong Nho nhập từ Nhật .10

Hình 1.9: Sơ đồ cấu trúc tế bào thực vật 12

Hình 1.10: Công thức phân tử Xelluloza 13

Hình 1.11: Sơ đồ cấu trúc thành tế bào thực vật 14

Hình 1.12: Cấu tạo của Alginate Natri: (a) β-D-mannuronic acid (b) α-L-guluronic acid (c) Công thức phân tử Alginate Natri .17

Hình 1.13: (a) Công thức cấu tạo của Alginate Natri (b) Dạng tồn tại của Alginate Natri và Alginate Canxi trong nước 18

Hình 2.1: Rong nho nguyên liệu 27

Hình 2.2: Alginate Natri dạng khô 28

Hình 2.3: Sơ đồ quy trình sản xuất dự kiến của rong nho muối khô 29

Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian ngâm rong 30

Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ dung dịch Alginate Natri 30

Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định khối lượng muối ăn 31

Hình 2.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian sấy 32

Hình 2.8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định sự khác nhau giữa hai quy trình – không và có qua xử lý bằng dung dịch Alginate Natri 34

Hình 3.1: Ảnh hưởng của thời gian ngâm trong dung dịch Alginate Natri đến hiệu quả xử lý rong nho 36

Hình 3.2: Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch Alginate Natri đến hiệu quả xử lý rong

nho 37

Hình 3.3: Sự rách vỡ thành vỏ của quả cầu rong ở mẫu 1 39

Hình 3.4: Sự rách vỡ thành vỏ của quả cầu rong ở mẫu 2 40

Hình 3.5: Sự rách vỡ thành vỏ của quả cầu rong ở mẫu 3 40

Hình 3.6: Sự rách thành vỏ của thân rong ở mẫu 1 41

Hình 3.7: Sự rách thành vỏ của thân rong ở mẫu 2 42

Hình 3.8: Sự rách thành vỏ của thân rong ở mẫu 3 42

Hình 3.9: Sự biến đổi hàm ẩm của rong nho đã qua muối theo thời gian sấy 44

Hình 3.10: Ảnh hưởng của việc ngâm rong trong dung dịch Alginate Natri đến hiệu quả sản xuất sản phẩm rong nho muối khô 46

Hình 3.11: Sự rách thành vỏ của thân rong nho muối sau khi sấy ở mẫu không xử lý Alginate Natri 47

Hình 3.12: Sự bào mòn thành vỏ của quả cầu rong nho muối sau khi sấy ở mẫu không xử lý Alginate Natri 47

Hình 3.13: Sự rách thành vỏ của thân rong nho muối khô ở mẫu có qua xử lý Alginate Natri 48

Hình 3.14: Sự thay đổi tổng điểm cảm quan của mẫu rong nho muối khô sau khi ngâm nước phục hồi theo thời gian 49

Hình 3.15: Sự phục hồi thân rong thuộc mẫu sản phẩm không xử lý Alginate Natri (vật kính có tiêu cự 3X) 50

Hình 3.16: Sự phục hồi thân rong của mẫu sản phẩm có qua xử lý Alginate Natri (vật kính có tiêu cự 3X) 50

Hình 3.17: Sự phục hồi cuống rong ở mẫu sản phẩm không qua xử lý Alginate Natri (vật kính có tiêu cự 4X) 51

Hình 3.18: Sự chắc thành vỏ cuống rong phục hồi ở mẫu có qua xử lý Alginate Natri (vật kính có tiêu cự 4X) 51

Hình 3.19: Sự phục hồi quả cầu rong của mẫu sản phẩm không xử lý Alginate Natri (vật kính có tiêu cự 3X) 52

Hình 3.20: Sự phục hồi quả cầu rong của mẫu sản phẩm có xử lý Alginate Natri (vật

kính có tiêu cự 3X) 53 Hình 3.21: Sự phục hồi quả cầu rong ở phút thứ 30 (không xử lý Alginate Natri)

(vật kính có tiêu cự 3X) 53 Hình 3.22: Sự phục hồi quả cầu rong ở phút thứ 30 (có xử lý Alginate Natri) (vật

kính có tiêu cự 3X) 54 Hình 3.23: Sự giảm chất lượng cảm quan trạng thái rong ở phút thứ 43 (không xử lý

Alginate Natri) (vật kính có tiêu cự 4X) 54 Hình 3.24: Sự giảm chất lượng cảm quan trạng thái rong ở phút thứ 43 (có xử lý

Alginate Natri) (vật kính có tiêu cự 4X) 55 Hình 3.25: Sự giảm chất lượng cảm quan trạng thái rong ở phút thứ 56 (không xử lý

Alginate Natri) (vật kính có tiêu cự 4X) 56 Hình 3.26: Sự giảm chất lượng cảm quan trạng thái rong ở phút thứ 56 (có xử lý

Alginate Natri) (vật kính có tiêu cự 4X) 56 Hình 3.27: Sơ đồ quy trình đề xuất sản xuất rong nho muối khô 58

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

ĐHNT: Đại học Nha Trang

E coli: Escherichia coli

GVHD: Giáo viên hướng dẫn

LỜI NÓI ĐẦU

Rong Nho là một trong những loài rong có giá trị cao về mặt dinh dưỡng và

là mặt hàng có tiềm năng về xuất khẩu hiện nay và cả trong tương lai Việc kéo dài thời gian bảo quản rong Nho là hết sức có ý nghĩa Một trong những phương pháp bảo quản có hiệu quả là muối rong

Tuy nhiên sản phẩm của một số công ty chế biến rong nho muối hiện nay gặp phải những hạn chế đó là rong sau phục hồi bị mất hẳn màu xanh tự nhiên đặc trưng, rong vừa mới nở căng ra khi ngâm nước thì quá mặn, rong ít chắc, không thể kéo dài độ tươi được lâu Nhằm khắc phục những nhược điểm của dòng sản phẩm này, cùng với sự dẫn dặt và hướng dẫn của Thầy Nguyễn Minh Trí, em đã quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất rong nho muối khô” Trong đề tài,

em đã nghiên cứu một số nội dung sau:

 Nghiên cứu các thông số chính cho quy trình sản xuất

 Đề xuất quy trình

 Sơ bộ đánh giá chất lượng sản phẩm và chi phí nguyên vật liệu

Với vai trò là một kỹ sư chế biến tương lai, em muốn góp một phần công sức của mình vào việc đa dạng hóa sản phẩm và tạo ra các sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cho ngành công nghệ chế biến thủy sản nói riêng và ngành công nghệ thực phẩm nói chung

Dù em đã rất nỗ lực cố gắng để hoàn thành nghiên cứu đề tài nhưng do đây

là công trình nghiên cứu khoa học đầu tiên nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện

Khánh Hòa, tháng 6 năm 2013

Sinh viên Lâm Vũ Huyền Dung

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về rong

1.1.1 Giới thiệu chung về rong biển

Rong biển hay tảo biển có tên khoa học là marine – algae, marine plant hay seaweed Rong biển là thực vật 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 Sản lượng hàng năm các Đại dương cung cấp cho trái đất hàng 200 tỷ tấn rong Nhiều nhà khoa học cho rằng trên 90% carbon tổng hợp hàng năm nhờ quang hợp trong môi trường lỏng, trong đó có 20% do rong biển tổng hợp nên

Rong biển thường phân bố ở các vùng nước mặn, nước lợ, cửa sông, vùng triều sâu, vùng biển cạn, Rong Đỏ và rong Nâu là hai đối tượng nghiên cứu với sản lượng lớn và được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp và đời sống

Đối với rong Lục thì loại tảo Chlorella được xếp vào loại tảo kỳ diệu, có tốc độ sinh

khối cực nhanh, đang được nghiên cứu phục vụ cho con người

Rong biển sống ở biển, hấp thụ một lượng thức ăn phong phú chảy trôi dạt từ lục địa ra, rong có nhiều tính chất không giống thực vật sống trên cạn Một số yếu

tố sinh thái đối với động vật sống trên cạn là rất quan trọng, song đối với rong biển lại không quan trọng như độ ẩm của không khí, lượng mưa Nhưng các yếu tố sinh thái biển có ảnh hưởng đến đời sống rong biển như: địa bàn sinh trưởng, nhiệt độ, ánh sáng, độ muối, độ pH, muối dinh dưỡng, khí hòa tan, mức triều, sóng, gió, hải lưu

Giá trị công nghiệp của rong biển là cung cấp các chất keo rong quan trọng như Agar, Alginate, Carrageenan, Furcellazan dùng cho thực phẩm và nhiều ngành công nghiệp khác

Còn về giá trị dinh dưỡng của rong biển đó là cung cấp đầy đủ các chất khoáng đặc biệt là các nguyên tố vi lượng, các axit amin cần thiết cho cơ thể, các loại vitamin (đặc biệt là thuộc nhóm A, B, C, E, ), các Carbohydrate đặc trưng

(mono –, olygo – và polysacaride) và các chất hoạt tính sinh học (lectin, sterols, antibiotices, ) có lợi cho cơ thể và có khả năng phòng bệnh tật (huyết áp, nhuận tràng, béo phì, đông tụ máu, xơ vữa động mạch, ) Vì vậy ngày nay rong biển được xếp vào loại thực phẩm chức năng (functional food) và ngày càng được sử dụng rộng rãi trên thế giới Như đã nói ở trên, các polysacaride từ rong biển được coi là những hợp chất hữu cơ không thể thay thế trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khi được sử dụng như chất tạo đông, làm đặc, chất ổn nhũ và chất ổn định Các sản phẩm hữu cơ từ rong biển ngày nay được sử dụng hết sức rộng rãi trong các ngành công nghiệp như: thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm, công nghệ dệt, nông nghiệp, công nghệ sinh học, nghiên cứu khoa học,

Bước vào thế kỷ 21 nhân loại phải đương đầu với rất nhiều thử thách to lớn, trong đó vấn đề đảm bảo lương thực là một thách thức lớn nhất Vì vậy các nhà khoa học trên thế giới đã đề ra nhiều biện pháp khắc phục, trong đó nhiều ý kiến cho rằng lối thoát tốt nhất cho vấn đề này là đi tìm nguồn lương thực từ rong biển Theo dự đoán của nhà nghiên cứu thực phẩm GS Robert Jungk, đến giữa thế kỷ 21 một nửa dân số thế giới sẽ sống bằng thực phẩm nhân tạo, trong đó rong biển sẽ

chiếm một phần quan trọng hàng đầu [1]

1.1.2 Sơ lược về nguyên liệu rong Nho

1.1.2.1 Đặc điểm sinh học và giá trị dinh dưỡng của rong Nho

* Đặc điểm sinh học:

Rong Nho biển có tên khoa học Caulerpa lentilifera thuộc bộ rong cầu lục

Caulerpales, ngành rong Lục Chlorophyta Do hình dạng và giá trị dinh dưỡng cao, nên rong Nho còn được ví như trứng cá Hồi xanh (Green Caviar) hoặc Nho biển (Sea grapes) Rong Nho có đặc điểm mềm, giòn, ngon và rất bổ dưỡng do có chứa

nhiều vitamin A, C và các khoáng chất vi lượng cần thiết [7]

Trong số hơn 20 loài của chi Caulerpa được tìm thấy ở vùng biển ấm Thái

Bình Dương, rong Nho là loài có giá trị nhất [8]

Hình 1.1: Hình ảnh về rong Nho tươi [15]

* Đặc điểm hình thái của rong Nho:

Rong có màu xanh đậm, gồm có phần thân bò chia nhánh, có hình trụ tròn, đường kính 1 – 2 mm Trên thân bò mọc ra nhiều thân đứng Trên thân đứng mọc

ra nhiều nhánh nhỏ, tận cùng là các khối hình cầu (ramuli), giống quả nho, đường kính 1,5 – 3 mm, mọc dày kín chung quanh các thân đứng Đây là phần có giá trị

sử dụng Trên thân bò có nhiều “rễ giả” phân nhánh thành chùm như lông tơ, bám sâu vào đáy bùn

ư

Hình 1.2: Hình thái rong Nho [16]

Cách sinh sản chủ yếu của rong là sinh sản dinh dưỡng bằng cách phát triển các thân bò có phân nhánh Khi rong phát triển, các thân bò cứ mọc dài và phân nhánh liên tục, nhưng các thân đứng chỉ mọc đến một độ dài nhất định (thường từ 5 – 10 cm hay hơn tùy điều kiện môi trường) Các thân bò và đứng mọc chồng chất lên nhau thành đám dày Trong điều kiện tự nhiên, rong sống bò trên nền đáy hoặc

cài quấn với các rong khác, nhưng trong nuôi trồng có thể dùng giàn treo [8]

Theo kết quả nghiên cứu của TS Nguyễn Hữu Đại và cộng sự thuộc Phòng Thực vật biển – Viện hải dương học, rong Nho là loài hẹp muối Độ mặn hạ thấp

< 25‰ chúng có biểu hiện chống chịu và nếu < 20‰ chúng sẽ chết, tốt nhất là trong điều kiện nước biển bình thường Rong Nho không chịu lạnh, khi nhiệt độ hạ

của rong Nho khá rộng Cường độ ánh sáng thích hợp trong khoảng 10.000 –

20.000 lux [9]

Rong Nho phân bố ở vùng biển ấm Thái Bình Dương (Philippin, Java, Micronesia, Bikini…), mọc trên nền đáy là bùn pha cát, ở những vũng vịnh kín sóng, nước trong Ở Việt Nam, mới đây, Nguyễn Hữu Đại và cộng sự (2006) cũng

đã tìm thấy chúng tại đảo Phú Quý (Bình Thuận), mọc rải rác xen kẻ ở gốc của các loài rong Lục khác, nhưng có kích thước khá nhỏ so với rong được nuôi trồng hiện

nay [10]

* Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng:

Rong Nho tươi do TS Nguyễn Hữu Đại nghiên cứu thử nghiệm có nguồn gốc di nhập từ Okinawa (Nhật Bản) Chúng đã được nhân giống và nghiên cứu các đặc điểm sinh học trong phòng thí nghiệm Sau đó mẫu rong này đã được gởi đến Trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm (02 Nguyễn Văn Thủ, TP Hồ Chí Minh, tháng 9/2006) để kiểm định thành phần hóa học của rong Kết quả phân tích trên đã cho thấy rong không nhiều đường, đạm nhưng đặc biệt rất phong phú các vitamin

A, C (lần lượt 0,5185 và 1,618 mg/kg rong tươi) và các nguyên tố vi lượng cần thiết, hàm lượng Iod rất cao (19,0790 mg/kg)

Ngoài ra, mẫu rong Nho tươi được nuôi trong ao đìa tại Cam Ranh tháng 7/2007 và mẫu nước biển nơi nuôi cũng đã được phân tích bởi Phòng Thủy địa hóa, Viện Hải dương học Rong Nho không tích lũy 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 cho thấy rong được nuôi trong môi trường nước thấp hơn 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 Bộ Y tế, 1998 [10]

1.1.2.2 Công nghệ sơ chế và bảo quản rong Nho

Hình 1.3: Rong Nho sau thu hoạch [10, 17]

Rong Nho khi khai thác sẽ được cắt riêng và chỉ lấy phần thân đứng, chọn lấy các thân đứng dài > 5cm có các quả “nho” (ramuli) xếp đều đặn xung quanh thân đứng Chúng sẽ được rửa sạch nhiều lần bằng nước biển, 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, không có nước Chúng có thể được lưu giữ như vậy trong thời gian từ 10 – 15 ngày, đủ để loại rau xanh đặc biệt này có thể vận chuyển dễ

dàng đến người tiêu dùng [10]

Để có được sản phẩm rong Nho đủ tiêu chuẩn xuất khẩu sang thị trường Nhật, sau khi thu hoạch từ cơ sở nuôi trồng, khâu sơ chế đã được thực hiện theo một quy trình kỹ thuật hết sức cẩn trọng và nghiêm ngặt Cây rong được cắt thành đoạn ngắn từ 5 đến 7cm trước khi đưa vào bể tẩy lọc chất bẩn, rồi chuyển vào máy

ly tâm làm khô nước Tiếp đó là lựa chọn những cây rong khoẻ, đạt chất lượng để

đóng gói Sản phẩm rong Nho trên thị trường hiện có hai loại rong tươi có thời gian

sử dụng từ 5 đến 6 ngày, rong muối từ 2 đến 3 tháng [11]

1.1.2.3 Một số món ăn được chế biến từ rong Nho

Rong nho được sử dụng như một loại thực phẩm hằng ngày của con người như làm rau xanh, làm súp, làm salad hoặc được chế biến thành một món sốt cùng với một số thực phẩm khác,

Hình 1.4: Rong Nho được sử dụng tươi ăn kèm với tôm hấp [15]

Rong nho tươi sẽ ngon và dễ ăn hơn khi được làm lạnh Ngâm rong nho trong nước khoảng 10 phút cho bớt mặn, sau đó đặt chúng vào ngăn mát tủ lạnh chừng 30 phút Khi ăn, rong nho sẽ giòn và không tanh

Hình 1.5: Rong Nho làm rau sống [18]

Rong Nho có thể ăn cùng với các loại nước chấm thông thường: Xì dầu + wasabi (mù tạc) + chanh + đường hoặc Sốt mayonnaise + tương ớt hay muối tiêu

chanh,… tuỳ khẩu vị hoặc ăn kèm với các món ăn đã được chế biến sẵn [18]

Một số món ăn điển hình chế biến từ rong nho:

Hình 1.6: Rong Nho ăn với tôm hùm, hoặc nấu chè với táo đỏ, hoặc nấu soup,

hoặc ăn tươi,… [19]

* Giới thiệu về món salad cải tím rong nho:

Hình 1.7: Món salad cải tím rong nho [20]

+ Nguyên liệu: Rong nho, bắp cải tím, bắp cải trắng, cà rốt, cà chua bi, trứng cút, chanh, đường, nước mắm

+ Cách thực hiện

Ngâm rong nho tươi trong nước sạch khoảng 5 - 10 phút, sau đó vớt ra, để nơi kín gió Cải tím, cải trắng, rửa sạch, để ráo, xắt sợi Cà rốt gọt vỏ, rửa sạch, xắt sợi Cà chua rửa sạch, để ráo, cắt đôi Trứng cút, luộc chín, lột vỏ, cắt đôi

Pha chanh, đường, nước mắm cho vừa ăn Cho cải tím, cải trắng và cà rốt vào dĩa rồi trộn đều với hỗn hợp trên Cho rong nho, cà chua và trứng vào sau cùng

Dùng ngay để rong nho vẫn còn độ giòn ngon [20]

1.1.3 Tình hình nghiên cứu rong Nho biển (Caulerpa lentillifera) trên thế giới

và Việt Nam

Rong Nho được trồng đầu tiên tại một trại nuôi tôm và cá măng biển vào năm 1952, ở đảo Mactan, Cebu, Philippine Lúc đầu, rong Nho được trồng để cải thiện chất lượng nước ao nuôi Nhưng về sau, người dân nhận thấy thu được nguồn lợi rất nhiều từ nó, nên rong Nho đã trở thành mùa vụ chính trồng trong ao, năng suất 12 – 15 tấn/ha/năm Sau đó du nhập vào Nhật Bản và được người Nhật trồng, chế biến thức ăn như một loại rau xanh từ năm 1986 Tuy nhiên tại xứ sở mặt trời mọc, rong Nho phát triển không thuận lợi

Năm 2004, loài rong này được một kỹ sư địa chất Việt Nam mang về nghiên cứu, cải tiến phương pháp trồng và nhân giống thành công, cho ra đời một sản phẩm rong Nho có chất lượng cao hơn Người kỹ sư ấy là ông Lê Bền - Hội viên Hội Khoa học - Kỹ thuật Khánh Hòa, Phó Giám đốc Công ty TNHH Trí Tín (Nha

Trang) [12]

Vào ngày 30/7/2008, Báo điện tử Khánh Hoà đăng bài về ông: “Kỷ sư Lê Bền với loài rong biển Nhật Bản” với phương pháp trồng mới sáng tạo – kê sàn có lưới che trên các đìa nuôi tôm bỏ hoang mang tính công nghiệp và rong được trồng trong những khay nhựa, lót ni lông có chứa mùn cát dinh dưỡng

Nhờ thế, rong có điều kiện hấp thụ chất dinh dưỡng trong khay, mà không lẫn với tạp chất từ đáy ao hồ, đồng thời lưới che di động có tác dụng khắc phục

được khí hậu nắng nóng ở Việt Nam Mặc khác, với cách làm này, việc thu hoạch rong thuận tiện hơn, chi phí đầu tư thấp nên sản phẩm có tính cạnh tranh cao

Trước đó, ngày 13/3/2007, Báo điện tử Khánh Hoà đã đăng bài: “Sản xuất thành công loại rong Nho biển” của Viện Hải dương học Nha Trang, công bố sự thành công trong việc nghiên cứu sản xuất rong Nho ở đáy biển bùn cát, là thực phẩm giàu dinh dưỡng, đồng thời là tác nhân hấp thụ chất hữu cơ cải tạo môi trường

Viện Hải dương học đã gây giống rong Nho từ nguồn cung cấp của các chuyên gia Nhật Bản và trồng thử nghiệm tại Cam Ranh và khu vực Hòn Khói, huyện Ninh Hoà Qua trồng thử nghiệm, rong Nho phát triển nhanh, trung bình mỗi ngày dài khoảng 2 cm, năng suất thu hoạch đạt từ 3 – 5 tấn/ha (phương pháp trồng đáy biển) Rong Nho chứa nhiều vitamin A và các nguyên tố vi lượng như sắt, iod, canxi

Hình 1.8: Hình dạng rong Nho nhập từ Nhật [10]

Theo TS Nguyễn Hữu Đại, Trưởng Phòng Thực vật biển, Viện Hải dương học Nha Trang, nhà khoa học đầu tiên của Việt Nam nghiên cứu thành công việc nuôi trồng rong Nho biển tại Việt Nam cho biết: Viện Hải dương học Nha Trang đã

Nho biển phát triển rất tốt, thích ứng nhanh và phù hợp với môi trường biển Việt

Nam [14]

Trong năm 2012, Viện Hải dương học Nha Trang được Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Khánh Hòa đặt hàng, thực hiện đề tài nghiên cứu với nội dung

“Chuyển giao kỹ thuật trồng, bảo quản và chế biến rong Nho biển (Caulerpa lentillifera) cho quân và dân huyện đảo Trường Sa, tỉnh Khánh Hòa”

Với mục đích đưa rong Nho ra trồng phổ biến tại Trường Sa, góp phần giải quyết nhu cầu rau xanh cho quân và dân huyện đảo, 2 mô hình trồng rong Nho biển trong bể sẽ được triển khai tại Vùng 4 Hải quân (thành phố Cam Ranh)

Cùng với đó là đào tạo trực tiếp về kỹ thuật trồng, chăm sóc, bảo quản và chế biến rong Nho cho 40 người, đồng thời hoàn thiện tài liệu hướng dẫn kỹ thuật trồng, chăm sóc, bảo quản và chế biến loài rong này phù hợp với điều kiện sinh thái và kinh tế xã hội của huyện đảo Trường Sa, nhằm nhân rộng mô hình, tiến đến trồng phổ biến tại các đảo Trong thời gian thực hiện, Viện còn cung cấp khoảng 100 kg rong Nho biển thành phẩm, làm rau xanh cho quân và dân huyện đảo

Theo Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hòa, công việc nói trên sẽ được hoàn thành trong vòng 18 tháng kể từ năm 2012 Viện cũng xây dựng kế hoạch triển

khai trồng rong Nho biển tại Trường Sa đến năm 2015 [13]

1.2 Khái quát về sinh lí tế bào thực vật

1.2.1 Khái niệm chung

Sự sống của thực vật là một chuỗi vô cùng phức tạp gồm nhiều hiện tượng sống liên kết chặt chẽ với nhau và phù hợp với nhau một cách hết sức tinh vi Sự phù hợp chặt chẽ như vậy chỉ có thể thực hiện được trên cơ sở một tổ chức phức tạp

và rất tinh vi của cơ thể sống Đó chính là tế bào Tế bào là đơn vị cơ sở mà tất cả các cơ thể sống đều hình thành nên từ đó Tập hợp các tế bào tạo nên các mô, tập

hợp các mô tạo nên cơ quan và tập hợp các cơ quan tạo nên cơ thể [3]

1.2.2 Tổ chức cấu trúc tế bào thực vật

Tổ chức cấu trúc của tế bào thực vật gồm có: cấu trúc ngoài có thành tế bào (hay còn gọi là vách tế bào), màng tế bào và roi (chỉ có ở một số loài); cấu trúc trong có màng lưới nội chất, vi quản và phức hệ Golgi; các bào quan có nhân, ti thể, lạp thể, nhiễm sắc thể (nhiều đơn vị AND kết hợp với protein), riboxom, lizoxom

và không bào (ở tế bào trưởng thành thường có một không bào lớn)

Hình 1.9: Sơ đồ cấu trúc tế bào thực vật [21]

Thành tế bào (màng ngoài) và chất nguyên sinh là hai thành phần chính của

tế bào thực vật [3]

1.2.2.1 Thành tế bào

Thành tế bào ví như cái khung ngoài của tế bào, quy định hình dạng tế bào Thành bao bọc quanh chất nguyên sinh để ngăn cách tế bào này với tế bào lân cận Thành tế bào thực vật bậc cao gồm xelluloza liên kết với pectin và linhin Xelluloza

là polysaccarit chủ yếu của thành tế bào thực vật, có công thức phân tử là

Công thức triển khai của phân tử xelluloz như sau:

Hình 1.10: Công thức phân tử Xelluloza [22]

Khi đun sôi với axit sulfurix đặc, xelluloza sẽ chuyển thành glucoza còn khi thủy phân trong điều kiện nhẹ nhàng sẽ tạo nên disacarit xellobioza Disacarit này chứa một phân tử α – D – glucoza và một phân tử β – D – glucoza liên kết với nhau

Các phân tử xelluloza liên kết với nhau bởi các cầu nối hidro làm thành bó gọi là bó mixen Giữa các bó mixen có các khoảng trống Ở các thành sơ cấp của các tế bào nhu mô thì khoảng trống là pectin, trong các mô gỗ thì khoảng trống chứa linhin, còn các lớp tế bào bề mặt chứa cutin, trong các tế bào sợi chứa đầy nước

Thành tế bào có khả năng thấm nước rất mạnh Nước có thể thấm được và

tận trong các sợi xelluloza làm cho thành tế bào bị trương lên [3]

Hình 1.11: Sơ đồ cấu trúc thành tế bào thực vật [23]

* Nhân tế bào: Thành phần hóa học của nhân gồm protein chiếm 50 – 80% chất khô, AND chiếm 5 – 10%, ARN chiếm 0,3% - 0,5%, lipit là 8 – 12% Protein

là thành phần chủ yếu của nhân Protein trong nhân gồm các nhóm sau: histon, globulin, protein axit và protein kết tủa

* Các bào quan khác: Đại diện là lạp thể Lạp thể là những bào quan chứa sắc tố, thực hiện chức năng quang hợp

* Không bào: Trong không bào chủ yếu là nước và một số chất khác gọi chung là dịch tế bào Thành phần của dịch tế bào như sau: các axit hữu cơ, đường,

axit amin Protein, các chất hoạt tính sinh lí, một số sắc tố như antoxian, một số chất

dự trữ khác như alcaloit Trong dịch tế bào cũng có chứa một số enzyme

* Màng sinh chất: Vấn đề tính thẩm thấu và sự vận chuyển các chất không chỉ qua thành tế bào mà cả các phần bên trong tế bào đã đặt ra việc xác định vai trò của màng sinh chất Tất cả các màng sinh chất đều hình thành từ protein và lipit Chức năng quan trọng nhất và phổ biến nhất của màng là giới hạn sự trao đổi chất giữa các khoảng không gian có phản ứng khác nhau và các phức hệ khác nhau, đồng thời thực hiện tính thẩm thấu chọn lọc: một số chất không cho đi qua, một số chất đi qua dễ dàng, một số chất khác lại đi vào hoặc đi ra ngược với gradient nồng

độ (chuyển vận chủ động) [3]

1.2.3 Sự hút nước và các chất hòa tan vào tế bào

Sự khuếch tán của nước và chất hòa tan qua màng được gọi là sự thẩm thấu Trong tế bào thực vật, các lớp màng của chất nguyên sinh là những lớp màng gây nên hiện tượng thẩm thấu trong tế bào (vận tốc xâm nhập của nước vào trong tế bào

hoặc thoát ra khỏi tế bào và màng chất nguyên sinh) [3]

1.2.3.1 Sự hút nước vào tế bào

Sự xâm nhập của nước vào tế bào có thể xảy ra theo 3 trường hợp: đẳng trương, nhược trương, ưu trương Dung dịch có áp suất thẩm thấu thấp hơn áp suất thẩm thấu của dịch tế bào gọi là dung dịch nhược trương Ngược với dung dịch nhược trương là dung dịch ưu trương Khi hai dung dịch có cùng áp suất thẩm thấu thì gọi là dung dịch đẳng trương

Nếu ta ngâm tế bào vào nước hoặc vào dung dịch nhược trương thì nước từ dung dịch bên ngoài vào không bào và làm tăng thể tích của không bào Áp suất làm cho không bào to ra ép vào thành tế bào gọi là áp suất trương nước Áp suất này làm thành tế bào căng ra Thành tế bào sinh ra một sức chống lại và gọi là sức căng trương nước Khi hai áp suất này bằng nhau thì sự thẩm thấu dừng lại Tế bào ở trạng thái bão hòa nước và thể tích của tế bào là cực đại Khi đó chất nguyên sinh dính chặt vào thành tế bào và sức căng của nước cũng đạt đến giá trị cực đại

Ngược lại nếu đem tế bào đó ngâm vào dung dịch ưu trương thì nước từ tế bào ra ngoài và thể tích tế bào nhỏ đi, thành tế bào trở lại trạng thái bình thường, sức căng trương nước bằng 0 và thể tích tế bào ở mức tối thiểu Nếu dung dịch ngâm tế bào quá ưu trương thì nước từ không bào tiếp tục ở mức tối thiểu Nếu dung dịch tế bào quá ưu trương thì nước từ không bào tiếp tục đi ra ngoài làm cho không bào co lại kéo theo nguyên sinh chất tách rời khỏi thành tế bào

Hiện tượng chất nguyên sinh tách khỏi thành tế bào gọi là hiện tượng co nguyên sinh Có nhiều dạng co nguyên sinh: Lúc đầu là co nguyên sinh góc, sau là

co nguyên sinh lõm và sau cùng là co nguyên sinh lồi

Nếu đem tế bào đang co nguyên sinh này đặt lại vào dung dịch nhược trương thì tế bào lại dần dần trở về trạng thái bình thường và xảy ra hiện tượng phản co nguyên sinh

Hiện tượng co nguyên sinh thể hiện sự sống của tế bào Bởi vì chỉ có tế bào sống mới có hiện tượng co nguyên sinh Tế bào chết thì màng bán thấm bị phá hủy

Cơ sở của hiện tượng co và phản co nguyên sinh là tính chất thẩm thấu của tế bào

[3]

1.2.3.2 Sự hút các chất hòa tan vào tế bào

Khả năng cho các chất hòa tan đi vào hoặc đi ra khỏi màng ngăn là tính thấm Vậy tính thấm của tế bào là khả năng của tế bào hấp thụ những chất hòa tan vào tế bào và cho những chất hòa tan đi ra khỏi tế bào

Đối với tế bào, tính thấm có đặc điểm riêng Đó là khả năng chỉ thấm những chất hòa tan này mà không thấm các chất hòa tan khác, nghĩa là nó không thấm một cách thụ động theo tính chất vật lí và hóa học đơn thuần và được gọi là tính thấm chọn lọc

tế bào Đối với các muối vô cơ thì thấm vào tế bào chậm hơn cả các chất hữu cơ phân cự và quy luật rất phức tạp

Hiện nay, người ta chia các chất đi vào tế bào ra 2 giai đoạn: giai đoạn I các chất qua ngoại chất vào trung chất, giai đoạn II sẽ qua nội chất và vào không bào

Sự thấm qua nội chất khó khăn hơn sự thấm qua ngoại chất [3]

1.3 Tổng quan về Alginate Natri và muối ăn

1.3.1 Cấu tạo, tính chất và ứng dụng của Alginate Natri

1.3.1.1 Cấu tạo và tính chất của Alginate Natri

Hình 1.12: Cấu tạo của Alginate Natri: (a) β-D-mannuronic acid (b)

α-L-guluronic acid (c) Công thức phân tử Alginate Natri [24]

Alginate Natri là muối của axit Alginic (thuộc polysaccharide nhưng chứa nhóm cacboxyl –COOH nên có tính axit) với Natri, khi cho Alginic tương tác với

tan trong nước, tạo dung dịch keo nhớt, có độ dính, độ nhớt cao, khi làm lạnh không đông, khi khô trong suốt có tính đàn hồi

thể hiện dưới Hình 1.13

Hình 1.13: (a) Công thức cấu tạo của Alginate Natri (b) Dạng tồn tại của

Alginate Natri và Alginate Canxi trong nước [25]

Bột Alginate Natri rất dễ bị giảm độ nhớt nếu không được bảo quản ở nhiệt

độ thấp Độ nhớt của dung dịch Alginate Natri 5% sẽ bị giảm đi một nửa ngay cả

chất bảo quản như benzoic, axit Sorbic, axit dehydro acetic cho các Alginate Natri dùng cho thực phẩm

Khác với Agar khi giảm nhiệt độ thì dung dịch Alginate Natri cũng không đông lại, ngay cả khi làm lạnh và tan giá thì độ nhớt và bề ngoài cũng không thay đổi

Trong các loại Alginate và axit Alginic thì Alginate Natri là bền với nhiệt

1.3.1.2 Ứng dụng của Alginate Natri

* Trong công nghiệp in hoa Alginate Natri là chất tạo cho thuốc nhuộm có

độ dính cao đáng kể, in hoa không nhòe và rõ ràng Ngoài ra còn dùng làm vải không thấm nước

* Trong công nghiệp giấy, Alginate hồ lên giấy làm cho giấy bóng, dai, không gãy, mức độ khô nhanh, viết trơn, giấy hồ Alginate Natri còn làm tăng tính

chịu nóng, do đó còn làm nguyên liệu để chế giấy chống cháy Ngoài ra Alginate Natri còn làm chất kết dính trong mực in

* Ứng dụng trong tơ nhân tạo: Dung dịch Alginate Natri nếu phun qua những

lỗ nhỏ vào muối kim loại hóa trị II hay axit thì hình thành sợi tơ Qua nghiên cứu người ta thấy rằng tơ nhân tạo Alginate tương đối bền

* Trong công nghệ bào chế thuốc dung dịch Alginate Natri được sử dụng làm chất ổn định, nhũ tương hóa hay chất tạo đặc cho dung dịch, làm vỏ bọc thuốc, làm chất phụ gia chế các loại thức ăn kiêng

* Ứng dụng trong Công nghiệp Thực phẩm: Alginate Natri được dùng trong một số thực phẩm để hạn chế tăng trọng Ví dụ: 1g Alginate Natri chỉ cung cấp 1,4 Kcal Cho vào sữa bò với nồng độ keo Alginate Natri 0,1% ÷ 1,8% sẽ chống được hiện tượng các chất không hòa tan kết tủa Khi tinh chế rượu dùng Alginate Natri

1% để làm trong [1]

1.3.2 Thành phần cấu tạo, tính chất và tác dụng của muối ăn

1.3.2.1 Thành phần cấu tạo và tính chất của muối ăn

Thành phần của muối chủ yếu là NaCl, ngoài ra ít nhiều đều có tạp chất Những tạp chất đó có thể chia làm hai loại: những chất không có hoạt tính hóa học như nước và các chất không hòa tan như sỏi, cát,…; những chất có hoạt tính hóa

Muối ăn tinh khiết là chất kết tinh, không màu, hình hộp vuông, khối lượng

Muối ăn có màu trắng, tan trong nước, glyxerin, hơi tan trong cồn, dễ hút

ẩm, có vị mặn

Có loại muối màu ngà là do muối có lẫn tạp chất; lẫn nhiều tạp chất thì muối

có màu nâu đen Lượng nước trong muối luôn luôn thay đổi Nếu không khí có độ

ẩm trên 75% muối sẽ hút nhiều nước Nếu không khí có độ ẩm dưới 75% thì muối

sẽ khô rất nhanh Ngoài ra, lượng nước trong muối còn phụ thuộc vào độ to nhỏ của hạt muối, hạt muối to có hàm lượng nước ít hơn hạt muối có tinh thể nhỏ

Độ hòa tan của CaCl2 và MgCl2 lớn hơn NaCl rất nhiều, hai loại đó khi nhiệt

độ tăng thì độ hòa tan tăng rất nhanh, vì vậy nếu hai loại muối đó có nhiều trong

cho nên đã làm ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm

Quá trình hòa tan muối ăn cũng rất phức tạp Khi muối ăn hòa tan vào nước , những ion của tinh thể NaCl tác dụng với các phân tử nước lưỡng cực, dần dần

trình đó xảy ra trên bề mặt của tinh thể, vì thế tinh thể NaCl càng lớn thì sự hòa tan càng chậm trong điều kiện nhiệt độ ổn định như nhau

Điểm băng và điểm sôi của dung dịch nước muối phụ thuộc vào nồng độ của dung dịch, nồng độ càng đậm đặc điểm sôi càng cao, điểm băng càng thấp

Môi trường nước muối thường thường mang tính kiềm, giới hạn trong

khoảng trên dưới pH = 8 [4]

1.3.2.2 Tác dụng của muối ăn

Muối ăn có tác dụng phòng thối vì:

* Muối ăn thẩm thấu vào nguyên liệu làm cho nước thoát ra, vi khuẩn thiếu nước không thể phát triển được

làm cho các men phân hủy protit của vi sinh vật không còn khả năng phá vỡ protit

khuẩn bị trúng độc

* Nồng độ nước muối càng cao thì áp suất thẩm thấu càng lớn,xuất hiện hiện tượng teo nguyên sinh, có thể gây biến tính màng và tế bào chất của vi khuẩn, gây cho chúng bị sát thương

* Do có muối nên oxy ít hòa tan trong môi trường ướp muối vì vậy nhóm vi sinh vật hiếu khí không có điều kiện để phát triển

* Trong môi trường nước muối quá trình tự phân giải bị kiềm chế, sản vật phân giải sinh ra ít, do đó làm cho vi khuẩn phát triển chậm

* Nồng độ nước muối từ 4,4% trở lên có thể làm ngừng sự phát triển của các loại vi khuẩn gây bệnh nói chung và nồng độ nước muối đạt 10% thì có thể kiềm chế được sự phát triển của những vi khuẩn thông thường Tuy vậy cũng có một số

vi khuẩn gây thối rửa có thể sống ở nồng độ muối 12%, vì vậy đây không phải là giới hạn tuyệt đối và các loại vi khuẩn khác nhau có khả năng chịu muối khác nhau

Ngoài các tác dụng có lợi trên thì muối ăn còn có tác dụng không tốt đó là

làm cho màu sắc, mùi vị và độ vững chắc của sản phẩm bị kém đi [4]

1.4 Tổng quan về kỹ thuật sấy

1.4.1 Các loại nguyên liệu ẩm và các dạng liên kết của nước trong nguyên liệu

1.4.1.1 Các loại nguyên liệu ẩm

Qua nghiên cứu Lư cốp (Nga) đã chia nguyên liệu ẩm ra làm ba nhóm:

* Loại thể keo: Là loại keo có tính đàn hồi, khi làm mất nước thì co rút lại, kích thước của nó thay đổi rất lớn nhưng vẫn giữ được tính đàn hồi, ví dụ như gelatin, agar và các loại keo khác

* Loại thể xốp: Là loại nguyên liệu giòn, khi khử nước không thay đổi thể tích nhưng trở nên giòn và xốp, dễ nghiền tán thành bột như than, gỗ, phấn,…

* Loại thể keo xốp: Là loại nguyên liệu mang tính chất của hai thể trên, vừa keo và vừa xốp, vách ống tiêm mao mang tính chất đàn hồi, khi bị khử nước thì thể

tích co rút lại, loại nguyên liệu này có phổ biến như cá, thịt, bột, da,… [4]

1.4.1.2 Các dạng liên kết của nước trong nguyên liệu

* Liên kết hóa học: Là nước liên kết với phân tử vật chất trong nguyên liệu dưới dạng liên kết phân tử hoặc liên kết ion Sấy ở nhiệt độ bình thường không phá

vỡ được các loại liên kết này

* Liên kết hóa lý: Loại nước này khi sấy có thể tách chúng ra được, có nhiều dạng của liên kết hóa lý đó là nước hấp phụ, nước thẩm thấu và nước kết cấu

+ Nước hấp phụ (còn gọi là nước kết hợp) tồn tại trên bề mặt phân chia của các hạt keo với môi trường xung quanh, do nó có bề mặt lớn nên kết cấu thể keo có khả năng hấp phụ lớn, nước hấp phụ được duy trì bằng trường lực phân tử Nó liên

kết với các hạt keo nên nó không tham gia vào sự hòa tan các chất rắn tinh thể nếu như các hạt rắn này được cho thêm vào dung dịch keo Sự hấp phụ nước có kèm theo sự thu hoặc tỏa nhiệt gọi là nhiệt phân hủy

+ Nước thẩm thấu và nước kết cấu: Loại nước này trong khi liên kết không tỏa nhiệt và liên kết không bền vững bằng liên kết hấp phụ Phần cao phân tử của thể keo không tan trong nước và tạo thành những ô nhỏ trong một mạng lưới, bên trên đó có chứa các phần tử khối lượng nhỏ hòa tan (tan trong nước), lớp vỏ cao phân tử có tính chất của một màng bán thấm, vì vậy nước trong các ô nhỏ được duy trì bằng lực thẩm thấu Nếu nước đưa vào trong các ô của pha khí tạo thành, thì nước đó gọi là nước kết cấu Ví dụ như nước ở trong các mô thực vật

* Nước liên kết cơ học (còn gọi là nước tự do): Là loại nước liên kết kém bền vững nhất được chứa trong các mao quản và trên bề mặt của vật thể Nước bám trên bề mặt vật thể được gọi là nước dính ướt Nước tự do, nhất là nước dính ướt và nước trong các mao quản liên kết với các vật thể rất lỏng lẻo và có thể tách ra bằng

phương pháp cơ học [4]

1.4.2 Khái quát về sấy

1.4.2.1 Giới thiệu về sấy và các phương pháp sấy

Sấy là quá trình tách pha lỏng ra khỏi vật liệu bằng phương pháp nhiệt Ngày xưa người ta đã biết sử dụng phương pháp sấy tự nhiên rất đơn giản là phơi nắng Tuy nhiên, phơi nắng bị hạn chế lớn là cần diện tích sân phơi rộng và phụ thuộc vào thời tiết, đặc biệt bất lợi trong mùa mưa Vì vậy, trong nhiều lĩnh vực sản xuất người ta phải sấy nhân tạo

Kết quả của quá trình sấy là hàm lượng chất khô trong vật liệu tăng lên Điều

đó có ý nghĩa quan trọng trên nhiều phương diện khác nhau

Nguyên tắc của quá trình sấy là cung cấp năng lượng nhiệt để biến đổi trạng thái pha lỏng trong vật liệu thành hơi Hầu hết các vật liệu ẩm trong quá trình sản xuất đều chứa pha lỏng là nước và người ta gọi là ẩm Như vậy trong thực tế có thể

xem sấy là quá trình tách ẩm bằng phương pháp nhiệt [5]

Có nhiều phương pháp sấy, người ta phân loại phương pháp sấy như sau:

* Phân loại phương pháp sấy theo cách cấp nhiệt gồm có:

+ Sấy đối lưu: việc cấp nhiệt cho vật ẩm thực hiện bằng cách trao đổi nhiệt đối lưu (tự nhiên hay cưỡng bức)

+ Sấy bức xạ: việc gia nhiệt cho vật ẩm thực hiện bằng trao đổi nhiệt bức xạ + Sấy tiếp xúc: việc cấp nhiệt cho vật liệu sấy thực hiện bằng dẫn nhiệt do vật sấy tiếp xúc với bề mặt có nhiệt độ cao hơn

+ Sấy dùng điện trường cao tầng: người ta để vật ẩm trong điện trường tần số cao, vật ẩm sẽ được nóng lên, trường hợp này môi chất sấy không làm nhiệm vụ gia nhiệt cho vật

* Phân loại theo chế độ thải ẩm gồm:

+ Sấy dưới áp suất khí quyển: áp suất trong buồng sấy bằng áp suất khí quyển, việc thoát ẩm do môi chất sấy đảm nhiệm hoặc sấy ở nhiệt độ cao hơn

+ Sấy chân không: áp suất trong buồng sấy nhỏ hơn áp suất khí quyển, không thể dùng môi chất sấy để thải ẩm

* Phân loại phương pháp sấy theo cách xử lý không khí gồm:

+ Sấy dùng nhiệt: phải gia nhiệt không khí rồi đưa vào buồng sấy hoặc gia nhiệt không khí ngay trong buồng sấy

+ Sấy dùng xử lý ẩm (hút ẩm): xử lý không khí bằng cách hút ẩm theo hai cách là dùng chất hút ẩm hoặc dùng máy hút ẩm

+ Sấy kết hợp gia nhiệt và hút ẩm: không khí được hút ẩm rồi hoặc qua calorife để gia nhiệt rồi đưa vào buồng sấy hoặc đưa qua dàn nóng của bơm nhiệt để

gia nhiệt [6]

1.4.2.2 Cơ chế thoát ẩm ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy

Quá trình sấy gồm hai giai đoạn:

* Giai đoạn khuếch tán ngoại: Là quá trình dịch chuyển ẩm từ bề mặt nguyên liệu vào môi trường không khí ẩm, mà động lực của nó là chênh lệch áp suất:

Trong đó: ps: Áp suất hơi nước trên bề mặt nguyên liệu

Nếu ∆p càng lớn ẩm thoát ra càng nhiều

Tăng áp suất hơi nước trên bề mặt nguyên liệu thì nhiệt độ nguyên liệu tăng lên, làm chất lượng sản phẩm giảm xuống Cho nên ta chỉ tăng nhiệt độ nguyên liệu tới giá trị cho phép (phụ thuộc vào từng loại nguyên liệu)

sấy, giải pháp đó là dùng máy hút ẩm, dùng dàn lạnh để tách ẩm (phương pháp sấy lạnh, điều kiện nhiệt độ dàn lạnh bé hơn nhiệt độ đọng sương)

* Quá trình khuếch tán nội: Là quá trình dịch chuyển ẩm từ trong nguyên liệu ra bên ngoài bề mặt của nguyên liệu Mà động lực của nó là sự chênh lệch độ

ẩm các lớp nguyên liệu từ trong ra ngoài

Nhiệt độ có ảnh hưởng tới quá trình dịch chuyển ẩm Ẩm sẽ dịch chuyển từ nơi có nhiệt độ cao tới nơi có nhiệt độ thấp

Thực tế chỉ có duy nhất phương pháp sấy bằng dòng điện cao tần thì ẩm mới

bị làm nóng từ trong ra ngoài Hoặc có thể là sấy bức xạ nhưng phải có sự điều chỉnh về đóng ngắt hợp lý Còn đối với phương pháp sấy đối lưu, sấy tiếp xúc thì nhiệt độ nguyên liệu giảm dần từ ngoài vào trong Quá trình dịch chuyển ẩm bị cản trở đặc biệt với những nguyên liệu dày

Chú ý: Khuếch tán ngoại xảy ra thì khuếch tán nội mới xảy ra Cường độ khuếch tán nội lớn hơn cường độ khuếch tán ngoại thì tốt, nếu ngược lại thì sẽ làm cho bề mặt nguyên liệu sấy tạo màng khô cứng ảnh hưởng xấu đến quá trình dịch

chuyển ẩm [5]

1.4.2.3 Tốc độ sấy và các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy

* Tốc độ sấy là lượng ẩm thoát ra khỏi nguyên liệu trong một đơn vị thời

* Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy gồm:

+ Dạng nguyên liệu sấy

+ Độ ẩm ban đầu và độ ẩm cuối của nguyên liệu

+ Chế độ sấy: nhiệt độ sấy, tốc độ gió, độ ẩm của không khí, thời gian sấy,… + Diện tích bề mặt nguyên liệu sấy và sự sắp xếp nguyên liệu trong buồng sấy

+ Hướng gió

+ Phương pháp sấy [5]

1.4.3 Khái quát về sấy lạnh

1.4.3.1 Giới thiệu về sấy lạnh

Phương pháp sấy lạnh hoặc còn gọi là phương pháp sấy bằng bơm nhiệt Cơ

sở của phương pháp này là tạo sự chênh lệch áp suất riêng phần của hơi nước giữa nguyên liệu sấy bay hơi nhanh chóng, có nghĩa là độ ẩm của tác nhân sấy càng thấp thì quá trình bay hơi của nguyên liệu sấy càng nhanh Tác nhân sấy được dùng ở đây là không khí Người ta đã dùng phương pháp làm lạnh không khí để tách ẩm trong không khí Khi nguyên liệu ẩm có áp suất riêng phần của không khí vốn gặp tác nhân sấy có áp suất riêng phần của hơi nước nhỏ thì nguyên liệu nhanh chóng được làm khô Khi ta làm lạnh hàm ẩm trong không khí ngưng tụ lại và không khí trở nên khô vì vậy hàm ẩm trên bề mặt nguyên liệu dịch chuyển vào môi trường không khí lạnh xung quanh một cách dễ dàng và có thể xảy ra ở nhiệt độ lớn hơn

Để khỏi tốn kém mà vẫn đảm bảo được phẩm chất thực phẩm thường người

ta áp dụng phương pháp sấy ở nhiệt độ dương thấp

Thiết bị sấy lạnh ngoài thiết bị sấy lạnh thông thường còn phải có thêm thiết

bị lạnh để làm lạnh không khí sấy [4]

1.4.3.2 Các phương pháp sấy lạnh

Các phương pháp sấy lạnh hiện nay gồm có phương pháp sấy lạnh có gia nhiệt bổ sung, sấy bơm nhiệt tầng sôi, sấy bơm nhiệt kết hợp với sấy hồng ngoại, Gần đây các nhà khoa học đã nghiên cứu máy sấy bằng bơm nhiệt kết hợp với năng lượng mặt trời

Các ưu điểm cơ bản của phương pháp sấy lạnh là:

* Không khí tuần hoàn kín nên hạn chế được sự ô nhiễm môi trường do mùi

từ sản phẩm bay ra, cũng hạn chế được sự lây nhiễm vi sinh vật, đảm bảo được điều kiện vệ sinh tốt

* Cho hiệu suất năng lượng cao vì thu hồi được nhiệt lượng ở phần khí thoát cho nên tiêu thụ năng lượng giảm

* Đảm bảo chất lượng sản phẩm tốt hơn vì nhiệt độ sấy thấp với thời gian ngắn, các lịch trình kiểm soát nhiệt độ tốt thỏa mãn các yêu cầu sản phẩm cụ thể

* Có thể tạo ra các điều kiện sấy trong một phạm vi rộng như nhiệt độ sấy từ

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

* Nguyên liệu chính:

Rong nho thương phẩm (Caulerpa lentillifera) được mua tại Công ty TNHH

Đại Dương VN (địa chỉ số 196, tổ 3 đường 2/4, Vĩnh Phước - Thành phố Nha Trang

- Tỉnh Khánh Hòa) Công ty này có cơ sở chế biến tại Đông Hà thuộc Ninh Hải – Ninh Hòa – Khánh Hòa

Hình 2.1: Rong nho nguyên liệu

Hình 2.2: Alginate Natri dạng khô 2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Các phương pháp phân tích hóa học

- Xác định độ ẩm của nguyên liệu bằng phương pháp sấy khô ở nhiệt độ 100

- Xác định hoạt độ nước của sản phẩm bằng máy đo hoạt độ nước

2.2.2 Các phương pháp phân tích vi sinh

Chỉ tiêu vi sinh là một chỉ tiêu rất quan trọng để đánh giá chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm

1 Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí [Phụ lục 11]

2 Xác định Escherichia coli [Phụ lục 11]

2.2.3 Các phương pháp đánh giá cảm quan

2.2.3.1 Đánh giá theo TCVN 3215 – 79

Sử dụng phương pháp đánh giá cảm quan theo phép thử cho điểm để đánh

cuối cùng [Phụ lục 3]

2.2.3.2 Quan sát sự rách thành vỏ của rong nho

Sử dụng kính hiển vi soi nổi hiện có trên phòng thí nghiệm có thể quan sát và chụp lại được sự rách thành vỏ của rong khi rong đã qua xử lý

2.2.4 Quy trình sản xuất dự kiến

Hình 2.3: Sơ đồ quy trình sản xuất dự kiến của

rong nho muối khô 2.2.5 Bố trí thí nghiệm xác định các thông số của quy trình sản xuất

Đề tài bố trí thí nghiệm theo phương pháp cổ điển – phương pháp này cho phép tiến hành các thí nghiệm trong điều kiện: thay đổi một yếu tố cần nghiên cứu còn các yếu tố khác cố định

2.2.5.1 Bố trí thí nghiệm xác định thời gian ngâm rong trong dung dịch Alginate Natri

Tiến hành lấy 4 mẫu, mỗi mẫu 20g rong tươi, ngâm trong dung dịch Alginate Natri 0,1% Mỗi mẫu được ngâm trong các khoảng thời gian khác nhau Sau khi xử

lý vớt ra làm ráo và đánh giá cảm quan

Rửa

Rong nho nguyên liệu

Xử lý

Muối Làm ráo

Bao gói, bảo quản

Sản phẩm Sấy lạnh

Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian ngâm rong

2.2.5.2 Bố trí thí nghiệm xác định nồng độ dung dịch Alginate Natri

Tiến hành lấy 4 mẫu, mỗi mẫu 20g rong tươi, ngâm trong dung dịch Alginate Natri với thời gian đã xác định Mỗi mẫu được ngâm trong dung dịch Alginate Natri

có các nồng độ khác nhau Sau khi xử lý vớt ra làm ráo và đánh giá cảm quan

Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ dung dịch Alginate Natri

Rong nguyên liệu

Ngâm trong dung dịch Alginate Natri với nồng độ 0,1%, thời gian ngâm thay đổi

Rong nguyên liệu

Ngâm trong dung dịch Alginate Natri với thời gian đã xác định ở trên, nồng độ ngâm thay đổi

2.2.5.3 Bố trí thí nghiệm xác định khối lượng muối ăn sử dụng để muối rong

Mục tiêu của việc muối rong là góp phần giảm đi một lượng nước tương đối

có trong rong nho tươi mà sự rách vỡ tế bào ở mức hơi thấp và lỗ rách tương đối nhỏ, đồng thời có thể hạn chế phần nào ảnh hưởng của quá trình sấy lạnh lên rong Hàm lượng ẩm mất đi được chọn sẽ nằm trong khoảng 35% – 40%

Tiến hành lấy 3 mẫu, mỗi mẫu 20g rong tươi Sau đó, mỗi mẫu được muối với khối lượng muối ăn khác nhau đến khối lượng gần như không giảm nữa thì dừng, rồi đi cân và soi kính

Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định khối lượng muối ăn

Sấy lạnh để làm mất nước nhằm kéo dài thời gian bảo quản rong nho và hạn chế sự giảm chất lượng cảm quan cho sản phẩm Thông thường có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy như đặc điểm nguyên liệu, hình dáng, kích thước, tốc độ gió, nhiệt độ không khí, độ ẩm không khí, hướng dòng so với vật sấy, sự đồng đều của trường nhiệt độ và trường độ ẩm,… Sau khi tham khảo một số tài liệu, cân nhắc với điều kiện và thiết bị sấy của phòng thí nghiệm và đặc điểm của rong đã qua

Soi kính hiển vi soi nổi

3g

Cân

Rong nguyên liệu

Muối rong, khối lượng muối thay đổi

2,5g 2g

Chọn khối lượng tối ưu