KHẢO SÁT PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT PHYCOBILIN TỪ RONG MỨT KHÔ PORPHYRA SP

Trong quá trình chế biến do ảnh hưởng của nhiệt độ cao, thời gian chế biến kéo dài hay do nhiều tác nhân khác khiến cho màu của các loại thực phẩm bị thay đổi không còn hấp dẫn, giảm giá

B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Họ và tên sinh viên: ĐÀO THỊ KIM TUYỀN Ngành: CH Ế BIẾN THỦY SẢN

Niên khóa: 2008-2012

Tháng 08/2012

KH ẢO SÁT PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT PHYCOBILIN

Tác gi ả

ĐÀO THỊ KIM TUYỀN

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng

Kỹ sư Ngành Chế Biến Thủy Sản

Giáo viên hướng dẫn:

Th.S NGUYỄN THÙY LINH

Tháng 08 năm 2012

TÓM TẮT

Đề tài “Khảo sát phương pháp tách chiết phycobilin từ rong mứt khô

Porphyra sp.” được thực hiện tại phòng thí nghiệm khoa Thủy Sản trường Đại Học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh từ ngày 02/01/2012 đến ngày 05/04/2012 với các nội dung sau:

a) Xác định phổ hấp thu của dịch chiết rong trong các dung môi acetone(80%), ethanol (80%) và dung dịch đệm phosphate 0,1M (pH7)

b) Khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện trích ly thích hợp thu nhận phycobilin từ nguyên liệu rong mứt khô Porphyra sp

c) Khảo sát điều kiện cô đặc phycobilin để kiểm tra độ bền màu

Qua kết quả nghiên cứu cho thấy:

+ Bước sóng hấp thu cực đại của dịch chiết rong ở dung môi acetone (80%), ethanol (80%) ở λ450 nm và λ650 nm và dung dịch đệm phosphate 0,1M (pH7) ở λ550 nm

+ Các điều kiện trích ly thích hợp thu nhận phycobilin là:

− Dung dịch đệm phosphate thích hợp để trích ly phycobilin so với dung dịch đệm acetate

− Rong được ủ với dung dịch đệm phosphate 0,1M (pH7) trong vòng 24

C (trong tủ sấy) với thời gian là 150 phút

CẢM ƠN

Con xin bày tỏ lòng biết ơn vô hạn đến bố mẹ, chị em, những người thân yêu

nhất đã hết lòng dạy dỗ và lo cho con ăn học nên người

Em xin chân thành cảm ơn:

Ban giám hiệu trường Đại Học Nông Lâm Tp.HCM

Ban chủ nhiệm khoa Thủy Sản

Quí thầy cô khoa Thủy Sản và toàn thể thầy cô trường Đại Học Nông Lâm đã truyền đạt cho em kiến thức, kinh nghiệm quí báu trong quá trình học tập

Đặc biệt em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến cô Nguyễn Thùy Linh đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn tất cả các bạn trong và ngoài lớp đã động viên giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thời gian thực hiện đề tài

Do đề tài được thực hiện trong thời gian ngắn, mặc dù có nhiều cố gắng nhưng không tránh khỏi những thiếu sót Kính mong sự đóng góp quí báu của quí thầy cô và các bạn để luận văn hoàn chỉnh hơn

MỤC LỤC

Trang tựa i

TÓM TẮT ii

CẢM ƠN iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii

DANH SÁCH CÁC BẢNG ix

DANH SÁCH CÁC HÌNH x

DANH SÁCH CÁC ĐỒ THỊ xi

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1

1.1.Đặt vấn đề 1

1.2.Mục tiêu đề tài 1

CHƯƠNG 2TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2

2.1.Giới thiệu 2

2.1.1.Chất màu 2

2.1.2.Phycobilin 3

2.1.2.1.Giới thiệu 3

2.1.2.2.Cấu tạo hóa học 4

2.2.Rong đỏ 5

2.2.1.Giới thiệu 5

2.2.2.Thành phần hóa học 6

2.2.3.Phân loại 6

2.2.4.Tổ chức cơ thể 7

2.2.5.Cấu tạo tế bào 7

2.2.6.Sinh sản 7

2.2.7.Giá trị kinh tế 8

2.2.8.Vai trò của rong tảo trong thiên nhiên 8

2.2.9.Một số loài rong đỏ 9

2.2.9.1.Rong câu (Gracilaria sp.) 9

2.2.9.2.Rong đỏ (Laurenciapapillosa) 10

2.3.Rong mứt Porphyra sp 10

2.3.1.Phân loại 11

2.3.2.Hình thái, cấu tạo 11

2.3.3.Phân bố 12

2.3.4.Tình hình nuôi trồng 12

2.4.Phương pháp trích ly 13

2.4.1.Trích ly chất lỏng 13

2.4.2.Trích ly chất rắn 14

2.5.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly chất màu thiên nhiên 15

2.5.1.Nhiệt độ 15

2.5.2.Thời gian trích ly 15

2.5.3.Hệ dung môi 15

2.5.4.Mức độ phá vỡ cấu trúc tế bào 16

2.5.5.Kích thước và hình dạng nguyên liệu 16

2.6.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cô đặc 16

2.6.1.Nhiệt độ 16

2.6.2.Thời gian 16

2.6.3.Thiết bị cô đặc 16

2.7.Một số phương pháp trích ly phycobilin 17

2.7.1.Phương pháp của Sven Beer và Amram Eshel 17

2.7.2Phương pháp của R.BermejoRoman, J.M.ALvarez-Pez, F.G.Acien Fernandez, E.Molina Grima 17

CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

3.1.Thời gian và địa điểm 19

3.1.1.Thời gian 19

3.1.2.Địa điểm 19

3.2.Vật liệu khảo sát 19

3.2.1.Nguyên liệu 19

3.2.2.Thiết bị 20

3.2.3.Dụng cụ 20

3.3.Hóa chất 20

3.4.Phương pháp nghiên cứu 21

3.4.1.Bố trí thí nghiệm 21

3.4.1.1.Xác định phổ hấp thu của dịch chiết rong ở các dung môi khác nhau 21

3.4.1.2.Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly phycobilin 22

3.4.1.3.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cô đặc 24

3.4.2.Phương pháp tính toán 25

3.4.2.1.Xác định nồng độ phycobilin 25

3.4.2.2.Xác định hàm lượng của phycobilin 25

CHƯƠNG 4KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26

4.1.Xác định phổ hấp thu của dịch chiết rong ở các dung môi khác nhau 26

4.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly phycobilin 27

4.2.1.Khảo sát ảnh hưởng của các dung dịch đệm lên quá trình trích ly phycobilin 28

4.2.2.Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên quá trình chiết tách phycobilin 30

4.2.3.Khảo sát ảnh hưởng của ánh sáng lên quá trình trích ly phycobilin 31

4.2.4.Khảo sát ảnh hưởng của thời gian (giờ) ủ lên hàm lượng (µg/g) phycoerythrin(R-PE) phycocyanin (R-PC) phycobilin (C) 33

4.2.5.Khảo sát ảnh hưởng của pH lên hàm lượng (µg/g) phycoerythin(R-PE) phycocyanin (R-PC) phycobilin (C) thu nhận được 35

4.2.6.Ảnh hưởng của chất bổ sung tăng hiệu quả trích ly 37

4.3.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cô đặc 43

4.3.1.Ảnh hưởng bởi nhiệt độ 43

4.3.2.Ảnh hưởng bởi thời gian 45

4.4.Quy trình chiết tách phycobilin từ rong mứt porphyra sp 49

4.4.1.Nguyên liệu 49

4.4.2.Nghiền và ủ rong 50

4.4.3.Ly tâm 50

4.4.4.Cô đặc 50

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 51

5.1.Kết luận 51

5.2.Đề xuất 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 PHỤ LỤC 54

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ATP: Adenosine triphosphate

FAO: Food and Agriculture Organization

R-PE: Phycoerythrin

R-PC: Phycocyanin

C: Phycobilin

DANH SÁCH CÁC BẢNG

B ảng 4.1 Độ hấp thu của các sắc tố chlorophyll, carotenoid, phycobilin ở các bước

sóng khác nhau 26

Bảng 4.2 Ảnh hưởng của dung dịch đệm đến hàm lượng (µg/g) phycoerythin (R-PE)

phycocyanin (R-PC) phycobilin (C) thu nhận được 28

Bảng 4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ (oC) lên hàm lượng (µg/g) phycoerythin (R-PE) phycocyanin (R-PC) phycobilin (C) thu nhận được 30

Bảng 4.4 Ảnh hưởng của ánh sáng lên hàm lượng (µg/g) phycoerythin (R-PE)

phycocyanin (R-PC) phycobilin (C) thu nhận được 31

B ảng 4.5 Ảnh hưởng của thời gian ủ lên hàm lượng (µg/g) phycoerythin (R-PE)

phycocyanin (R-PC) phycobilin (C) thu nhận được 33

Bảng 4.6 Ảnh hưởng của pH lên hàm lượng (µg/g) phycoerythin (R-PE) phycocyanin

(R-PC) phycobilin (C) thu nhận được 35

Bảng 4.7 Ảnh hưởng của Na2SO4 (%) lên hàm lượng (µg/g) phycoerythin (R-PE) phycocyanin (R-PC) phycobilin (C) thu nhận được 37

B ảng 4.9 Ảnh hưởng của (NH2)2CO (%) lên hàm lượng (µg/g) phycoerythin (R-PE) phycocyanin (R-PC) phycobilin (C) thu nhận được 41

B ảng 4.10 Ảnh hưởng bởi nhiệt độ cô đặc (oC) đến hàm lượng (µg/g) phycoerythin (R-PE) phycocyanin (R-PC) phycobilin (C) thu nhận được 43

Bảng 4.11 Ảnh hưởng của thời gian cô đặc (phút) đến hàm lượng (µg/g) phycoerythrin

(R-PE) phycocyanin (R-PC) phycobilin (C) thu nhận được 45

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1 Cấu tạo của phycobilin 4

Hình 2.2 Quá trình truyền năng lượng ánh sáng của phycobilin trong quang hợp 5

Hình 2.3 Rong đỏ 6

Hình 2.4 Rong câu 9

Hình 2.6 Rong mứt Porphyra sp 11

Hình 3.1 Rong mứt khô Porphyra sp 19

Hình 4.1 Mẫu dịch rong được trích ly bằng aceton (80%), ethanol (80%) và dung dịch đệm phosphate (0,1M; pH7) (từ trái sang phải) 27

Hình 4.2 Phycobilin chiết tách bằng dung dịch đệm phosphate (trái) và đệm acetate (phải) 29

Hình 4.3 Phycobilin chiết tách ở nhiệt độ 30o C (trái) và 4oC (phải) 31

Hình 4.4 Phycobilin được trích ly trong điều kiện tối (trái) và sáng (phải) 33

Hình 4.5 Phycobilin được trích ly được ở 16, 20, và 24 giờ (từ trái sang phải) 35

Hình 4.6 Hàm lượng Phycobilin trích ly được ở pH 3,5,7, và 9 ( từ trái sang phải) 37

Hình 4.7 Quỳ tím đổi màu khi bổ sung Na2SO4 4% ( trái) và 8% (phải) 39

Hinh 4.8 Phycobilin trích ly được ở nồng độ Na2SO4 4% (trái) và 8% (phải) 39

Hình 4.9 Phycobilin trích ly ở các nồng độ CaCl2 khác nhau 41

Hình 4.10 Phycobilin trích ly được khi bổ sung (NH2)2CO ở nồng độ 6, 4, và 2% (từ trái sang phải) 43

Hình 4.11 Phycobilin cô đặc ở nhiệt độ 60, 90 và 120o C (từ trái sang phải) 45

Hình 4.12 Phycobilin cô đặc ở các khoảng thời gian 60, 90, 120 và 150 phút (từ trái sang phải) 47

Hình 4.13 Ứng dụng của phycobilin làm chất tạo màu 48

Hình 4.16 Rong mứt porphyra sp khô 50

Hình 4.17 Rong sau khi xay 50

Hình 4.18 Mẫu rong với dung môi chuẩn bị ủ 50

DANH SÁCH CÁC ĐỒ THỊ

Đồ thị 4.1 Phổ hấp thu dịch chiết rong ở các dung môi trích ly khác nhau 26

Đồ thị 4.2 Phổ hấp thu phycobilin khi trích ly bằng các dung dịch đệm khác nhau 28

Đồ thị 4.3 Phổ hấp thu dịch trích ly phycobilin khi được trích ly ở các nhiệt độ khác

nhau 30

Đồ thị 4.4 Bước sóng ảnh hưởng đến độ hấp thu khi ủ theo điều kiện ánh sáng 32

Đồ thị 4.5 Phổ hấp thu dịch trích ly phycobilin khi được ủ ở các thời gian khác nhau 34

Đồ thị 4.6 Bước sóng ảnh hưởng đến độ hấp thu phycobilin theo pH 36

Đồ thị 4.7 Bước sóng ảnh hưởng đến độ hấp thu phycobilin khi bổ sung Na2SO4 38

Đồ thị 4.8 Bước sóng ảnh hưởng đến độ hấp phycobilin thu khi bổ sung CaCl2 40

Đồ thị 4.9 Bước sóng ảnh hưởng đến độ hấp thu phycobilin khi bổ sung (NH2)2CO 42

Đồ thị 4.10 Bước sóng ảnh hưởng đến độ hấp thu phycobilin ở các nhiệt độ cô đặc 44

Đồ thị 4.11 Bước sóng ảnh hưởng đến độ hấp thu phycobin ở các khoảng thời gian cô

đặc 46

1

Chương 1

GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề

Phycobilin giữ vai trò là các sắc tố phụ quang hợp được tìm thấy nhiều ở tảo đỏ

và tảo lam Chúng có tác dụng thay thế chlorophyll b hấp thu năng lượng ánh sáng mặt

trời để thực hiện quá trình quang hợp Đây là đặc tính sinh học quan trọng của phycobilin (Maria Rio A Naguit và Wilson L Tisera, 2009)

Phycobilin còn được ứng dụng làm chất màu tự nhiên trong công nghiệp thực

phẩm Trong quá trình chế biến do ảnh hưởng của nhiệt độ cao, thời gian chế biến kéo dài hay do nhiều tác nhân khác khiến cho màu của các loại thực phẩm bị thay đổi không còn

hấp dẫn, giảm giá trị kinh tế Bên cạnh đó, có những loại thực phẩm chế biến cần được

tạo màu để có những màu sắc phù hợp với hình mẫu như rau câu, kẹo…Vì vậy việc sử dụng các chất màu được chiết tách từ các nguồn khác nhau có trong tự nhiên là những xu hướng nghiên cứu tiềm năng và an toàn bổ sung vào thực phẩm nhằm thay thế các chất màu hóa học có thể gây ảnh hưởng xấu cho sức khỏe người sử dụng Hiện nay, phycobilin được sử dụng để tạo màu cho các loại thực phẩm như: kem, các loại nước uống, jelly, sản

phẩm bơ sữa…Phycobilin cũng được ứng dụng tạo màu mỹ phẩm như son môi, kẻ mắt… đang được sử dụng ở Nhật, Thái Lan và Trung Quốc thay thế thuốc nhuộm tổng hợp (Dainippon Ink và Chemicals, 1985)

Nhận thấy tiềm năng cũng như lợi ích mà phycobilin đem lại, chúng tôi tiến hành

đề tài “ Khảo sát phương pháp tách chiết phycobilin từ rong mứt khô Porphyra sp.”

1.2 Mục tiêu đề tài

Khảo sát phương pháp chiết tách, những điều kiện thích hợp để thu nhận phycobilin với hiệu suất cao; khảo sát những điều kiện cô đặc để kiểm tra độ bền màu

kg khối lượng cơ thể Chất màu tự nhiên được chiết tách hay được chế biến từ nguyên

liệu hữu cơ (thực vật, động vật) có sẵn trong tự nhiên như “ Caroten tự nhiên” được chiết tách từ những loại quả có màu vàng, Curcumin được chiết suất từ củ nghệ, “màu caramen” được chế biến từ đường, màu đỏ từ củ cải đỏ…(Bài giảng violet, 2012) Trong rong biển thường gặp ba nhóm là chlorophyll, carotenoid và phycobilin

Chlorophyll là chất có hoạt tính hóa học cao, vừa có tính acid, vừa có tính kiềm Đặc biệt chlorophyll có những tính chất quan trọng giúp cho chúng thực hiện các chức năng trong quang hợp Tính chất lý học quan trọng nhất của chlorophyll là có khả năng hấp thu năng lượng ánh sáng chọn lọc Quang phổ hấp thu cực đại của chlorophyll là vùng tia xanh (430 - 460 nm) và vùng ánh sáng đỏ (620 – 700 nm) Nhờ khả năng hấp thụ ánh sáng mạnh nên chlorophyll có hoạt tính quang hóa Khi hấp thu năng lượng từ các lượng tử ánh sáng, năng lượng của các lượng tử đã biến đổi cấc trúc của chlorophyll làm cho phân tử chlorophyll trở thành trạng thái giàu năng lượng Một tính chất quan trọng nữa của chlorophyll là khả năng phát huỳnh quang Nhờ khả năng phát huỳnh quang mà

năng lượng được truyền qua các hệ sắc tố để tập trung vào hai tâm quang hợp Chlorophyll tiếp nhận năng lượng ánh sáng truyền năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện tử của chlorophyll để rồi biến đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học tích trữ trong ATP cung cấp cho quá trình tổng hợp chất hữu cơ

Carotenoid là nhóm sắc tố phụ trong quang hợp Carotenoid cũng có khả năng

hấp thu ánh sáng chọn lọc Quang phổ hấp thu cực đại của nhóm sắc tố này nằm ở khoảng

420 – 500 nm Như vậy nhóm này hấp thu năng lượng có bước sóng ngắn Nhóm carotenoid hấp thu khoảng 10 – 20% tổng năng lượng ánh sáng và hấp thu 30 – 50% tổng

bức xạ sóng ngắn Carotenoid hấp thụ năng lượng ánh sáng và truyền cho chlorophyll,

bảo vệ chlorophyll tránh bị phân hủy khi chịu tác động của các tia bức xạ có năng lượng cao

Phycobilin là nhóm sắc tố phụ phổ biến ở thực vật bậc thấp Phycobilin hấp thụ ánh sáng ở vùng có bước sóng trung bình ( 540 – 620 nm) (wattpad, 2009)

Các chất màu tự nhiên không chỉ tạo nên màu sắc cho sản phẩm mà nó còn có thể

là nguồn tiền vitamin, chất chống oxy hóa, nâng cao hệ thống miễn dịch… Bổ sung chất màu vào trong thực phẩm nhằm: (a) khôi phục lại màu sắc của thực phẩm đã bị giảm, mất

đi trong quá trình chế biến, bảo quản, (b) điều chỉnh màu sắc tự nhiên cho sản phẩm khi màu sắc tự nhiên không đủ để tạo nên sự hấp dẫn cho sản phẩm, (c) gia tăng màu thực phẩm ở mức cần thiết, và làm đồng nhất màu thực phẩm

2.1.2 Phycobilin

2.1.2.1 Giới thiệu

Phycobilin (C) được tìm thấy trong vi khuẩn Cyanobacteria và trong lục lạp của

tảo đỏ Tên của nó từ tiếng Hy Lạp “Phykos” có nghĩa là tảo và từ tiếng Latin “bilis” có nghĩa là mật Nhóm sắc tố này rất quan trọng đối với các nhóm thực vật thuỷ sinh sống ở các vùng nước Ở các vùng nước nông thực vật thủy sinh chứa phycobilin có thể hấp thụ ánh sáng màu vàng hay đỏ, còn những loài sống ở vùng nước sâu hơn có xu hướng hấp thu ánh sáng màu xanh lá cây Phycobilin là nhóm sắc tố ưa nước, trong tế bào chúng liên kết với protein nên có tên gọi là b iliprotein hay phycobiliprotein (Bách khoa toàn thư, 2012)

2.1.2.2 Cấu tạo hóa học

Phycobiliprotein là 1 nhóm các proteins phát huỳnh quang gồm phycoerythrin PE) có màu đỏ với ánh sáng huỳnh quang vàng (C34H47N4O8) và phycocyanin (R-PC) có màu xanh dương với ánh sáng huỳnh quang đỏ (C34H42N4O9) (O’hEocha, 1965) Công thức cấu tạo của nhóm sắc tố này gồm 4 vòng pyron xếp thẳng (không khép kín) nối với nhau bằng các cầu nối methyl (- CH=) Quang phổ hấp thụ của nhóm sắc tố này ở vùng ánh sáng màu lục và vàng Phổ hấp thu của phycoerythins (495-570 nm) và của phycocyanins (550-630nm) Năng lượng ánh sáng do phycobilin hấp thụ được chuyển đến nhóm chlorophyll đ ể sử dụng cho quá trình quang hợp với hiệu suất rất cao theo một chuỗi chuyển giao năng lượng trong phycobilisome: phycoerythrin  phycocyanin  allophycocyanin  chlorophyl a

(R-Hình 2.1 Cấu tạo của phycobilin Phycobilisome: bao gồm các phức phycobiliprotein gắn liền với bề mặt ngoài của màng thyllakoid và lục lạp của tảo đỏ Phycobilisome được sắp xếp một phạm vi rất rộng của tần số ánh sáng có thể được điều chỉnh bởi các sắc tố phycobilin và năng lượng chuyển giao cho chất diệp lục trong các phản ứng ánh sáng của quang hợp II (nằm bên

Hình 2.2 Quá trình truyền năng lượng ánh sáng của phycobilin trong quang hợp Chính vì vậy sự có mặt của nhóm sắc tố này trong rong là sự thích nghi trong quá trình tiến hoá của nhóm thực vật ở nước Chất diệp lục đã bị che khuất bởi những sắc tố phycobilin làm cho rong có màu hồng đỏ vì chỉ có phycobilin hấp thụ được những tia sáng có bước sóng ngắn để quang hợp và sống trong độ sâu hơn 200 mét Quá trình sinh tổng hợp nhóm phycobilin hiện nay chưa biết rõ về các enzym và các sản phẩm trung gian

Tuỳ theo hàm lượng các chất màu mà rong có màu đỏ tươi, đỏ tía, hồng hay gần như xanh Chúng thường có màu đỏ hơn trong bóng râm hay ở những nơi có độ sâu dưới

biển (phycoerythrin phản chiếu ánh sáng đỏ, hấp thu tia sáng có độ dài sóng ngắn trong

phần xanh lam của quang phổ và nhờ thế tăng cường quang hợp ở dưới mặt nước) Rong

đỏ có thể có màu đỏ khi sắc tố phycoerythrin trội hơn những sắc tố khác, nhưng sắc nâu, xanh đậm cũng xuất hiện do phycoerythrin bị ánh sáng phân hủy vì thế rong đỏ thường được tẩy màu bằng phương pháp phơi nắng tự nhiên

− Glucid: monose, diose, manose

− Polysaccharide: Agar (20-40%), Carrageenan, Furcellara, Xilan, Itridophican,

Cellulose ( 1 - 8%), Floride

− Protein: 5 - 29%

− Lipid: Không đáng kể

− Sắc tố: chlorophyll (xanh), carotenoid (đỏ), Xanthophyl (vàng), Phucoxyanin (lam)

− Khoáng : 20 - 50% trọng lượng khô.

( Bài giảng Nguyễn Thùy Linh, 2010)

2.2.3 Phân loại

Theo tài liệu của FAO, rong đỏ được chia thành ba nhóm chính: (a) nhóm rong cho Agar (Gelidium, Gracilaria và Acanthopeltis), trong đó Gelidium và Gracilaria được dùng nhiều trên thế giới để sản xuất Agar; (b) nhóm rong cho Carrageenan (Chondruscripus, Gigartinastella và Hypnea); (c) nhóm Gelans (dùng để sản xuất Furcellaran), điển hình của nhóm này là Furcellaria

Có nhiều hệ thống phân loại rong, tảo trên thế giới Hệ thống phân loại đầu tiên là của Liên Xô (cũ) với 9 ngành phân loại dựa trên sắc tố trong cơ thể của chúng có nghĩa là dựa trên màu sắc của chúng Hệ thống phân loại gần nhất là của Saunders (2004):

2.2.4 Tổ chức cơ thể

Tản đa bào hình sợi phân nhánh hay hình bản dẹp, gốc có đĩa bám hay rễ giả, chỉ một số rất ít có dạng đơn bào Kích thước của tản không lớn (< 0,5 m)

2.2.5 Cấu tạo tế bào

Vách tế bào có một lớp cứng bằng cellulose ở bên trong và một lớp gelatin ở bên ngoài Tế bào của chúng có thể có một hay nhiều nhân là tùy thuộc vào từng loài Tế bào phân chia bằng cách nguyên phân Rong đỏ hoàn toàn không có roi bơi, không có các tế bào có thể di chuyển ở bất kỳ dạng nào

2.2.6 Sinh sản

− Sinh sản vô tính bằng các mảnh của tản có khả năng tái sinh tản mới

− Sinh sản hữu tính ở Tảo đỏ là noãn giao, không có giai đoạn chuyển động, giao tử đực gọi là tinh tử, giao tử cái gọi là quả bào (Dixon, 1973)

− Sinh sản sinh dưỡng bằng khúc tản

2.2.7 Giá trị kinh tế

Loài rong đỏ được dùng nhiều nhất trên thế giới là Rhodymenia palmata, dùng

làm thức ăn hoặc làm một loại mứt mặn Porphyra là một loại rong đỏ được dùng nhiều ở

Triều Tiên, Nhật, Trung Quốc hay Anh Quốc Rong này giàu vitamin B và C Nhiều rong

đỏ chứa carbohydrates được dùng trong việc làm bánh trộn với sữa, thêm vào các món tráng miệng… Một trong những chất biết nhiều nhất là carragheen, chất này có từ rong

Chondrus crispus và Gigartina stellata chứa acid galactose-sulphuric và cacbohydrates khác Trong các carbohydrates ở rong đỏ còn nhiều loại cồn như dulcitol và glicerol Tinh

bột hồng tảo, một chất dự trữ ở tảo đỏ là một hợp chất glucozơ Các chất này được sản xuất và đóng gói chung với kem và thịt bột Ở Maine ( Mỹ ) mỗi năm thu hoạch được 1.643.607 pounds, 2 loài rong nói trên trị giá 40.070 dollars Ở các tỉnh ven biển Canada, năm 1957, 25.948.000 pounds các loại rong trên được thu hái (Nguyễn Thanh Tùng, 1998)

2.2.8 Vai trò của rong tảo trong thiên nhiên

* Đối với sự cân bằng vật chất sống

Rong (tảo) là một trong những thành phần sống của hệ sinh thái, chúng liên hệ

với các thành phần khác qua việc tham gia vòng tuần hoàn vật chất Rong cùng các sinh vật tự dưỡng khác đóng vai trò mắt xích đàu tiên của chuỗi thức ăn Tham gia cân bằng

vật chất bằng số lượng phát triển được biểu thị qua sinh khối (g/m3) và năng suất sinh học (g/m3/năm)

* Đối với sự cân bằng oxygen trong thủy vực

Trong thủy vực, rong là một sinh vật sản xuất oxy tự do rất cần thiết cho các hoạt động sống của các sinh vật khác như các loài giáp xác nhỏ, các loài cá, các loài nhuyễn

thể,… ngoài ra, rong còn là nơi trú ngụ của một số loài sinh vật khác Tham gia cân bằng oxy trong khí quyển qua việc tạo oxy ở lớp nước mặt để trao đổi oxy với không khí

* Đối với vấn đề ô nhiễm

Nhiều loài rong cùng với các vi sinh vật, nấm tham gia vào quá trình tự làm sạch

thủy vực qua việc hấp thu các chất hữu cơ, muối kim loại nặng, các chất phóng xạ Tuy nhiên sự phát triển quá mức của rong có thể dẫn đến ô nhiễm các nguồn nước qua việc thải các chất độc hay do các sản phẩm phân hủy của chúng, trực tiếp hay gián tiếp làm

giảm lượng oxy trong thủy vực

2.2.9 Một số loài rong đỏ

2.2.9.1 Rong câu (Gracilaria sp.)

Tỷ lệ phycobilin trong rong Gracilaria sp

− Phycoerythrin (PE): Tối đa 1,63 ± 0,31 mg/g fr.wt

Tối thiểu 1,25 ± 0,25 mg/g fr.wt

− Phycocyanin (PC): Tối đa 0,42 ± 0,11 mg/g fr.wt

Tối thiểu 0,11±0,02 mg/g fr.wt (Kursar và ctv 1983)

Thân rong thẳng, dạng hình trụ tròn hay dẹp Bàn bám dạng đĩa Rong chia nhánh

kiểu mọc chuyền, chạc hai, mọc chùm Một số loài (chẳng hạn G.eucheumoides) có thân

dẹp, mọc bò và tạo thành các bàn bám phụ từ mép các nhánh Một số loài (G.textorii) thân

có dạng lưỡi mác Ở Việt Nam, rong câu phân bố nhiều ở các vùng ven biển Nghệ An, Hà Tĩnh, các vùng biển miền nam Việt Nam

Hình 2.4 Rong câu

2.2.9.2 Rong đỏ (Laurencia papillosa)

Tỷ lệ phycobilin trong rong Laurencia papiosa:

− Phycoerythin (PE): Tối đa 1,45 ± 0,17 mg/g fr.wt

Tối thiểu 0,93 ± 0,15 mg/g fr.wt

− Phycocyanin (PC): Tối đa 0,79 ± 0,06 mg/g fr.wt

Tối thiểu 0,29 ±0,03 mg/g fr.wt (Kursar và ctv 1983)

fr.wt: khối lượng tươi (fresh weight)

Thân rong cao khoảng từ 5 – 16 cm, phát triển thành các cụm dày đặc Phần đầu nhánh rong thưa thớt Màu sắc rong có màu tím xanh Ở Việt Nam, rong đỏ phân bố nhiều trên các bãi triều nhiều nhất vào các tháng 3-5 trong năm với sản lượng ước tính khoảng

14810 tấn khô, nhiều nhất ở các tỉnh miền Trung từ Thanh Hóa đến Ninh Thuận

Hình 2.5 Rong đỏ Laurencia papillosa

2.3 Rong mứt Porphyra sp

Porphyra sp dạng tản, hình bản, có màu hồng mận với mép nhẵn hay lượn sóng

có cuống ngắn bám vào giá thể Có đến 70 loại rong tảo porphyra, đặc điểm chung là loài rong tảo này có màu hồng lúc còn non về già có màu tím đỏ Porphyra sinh trưởng mạnh

ở các bờ biển có ghềnh đá, nhiều sóng trên toàn thế giới Vùng Đông Á, đặc biệt Nhật

Bản, là nơi rong porphyra được sử dụng nhiều nhất để làm thức ăn cho con người

Rong mứt là một trong ba loại rong thực phẩm được ưa chuộng nhất, có giá trị dinh dưỡng cao, với hàm lượng chủ yếu là protein (25-35% khối lượng khô), carbohydrate, vitamin B, B2, A, C, nhiều nguyên tố vi lượng và khoáng, hàm lượng calory rất thấp, rất thích hợp cho những người ăn kiêng, người bị tiểu đường Rong mứt

còn có chất kháng lại huyết tố có tác dụng trợ tim phổi dùng làm thuốc chữa bệnh tim rất tốt Gần đây khoa học còn khẳng định khả năng chữa bệnh cholesterol trong máu cao và

bệnh sỏi mật của rong mứt (nongnghiep.vn)

Các món thông dụng của rong mứt là chiên, gỏi, canh… Đặc biệt, rong mứt nướng chấm xì dầu tương ớt, vừa thơm vừa giòn, là món nhậu khoái khẩu của quý ông Không những thế, đây còn là một món quà quý để biếu người thân ở xa

Ở Việt Nam có nhiều loài như: Rong mứt trơn P.tenera, rong mứt hoa P.crispata,

rong mứt Việt Nam P.vietnamensis

2.3.2 Hình thái, cấu tạo

Theo Ngô Văn Hiến (1978), rong mứt là một loại rong có dạng lá mỏng, do một lớp tế bào tạo thành Phần gốc có cơ quan bám hình đĩa rất nhỏ do tế bào kéo dài tạo thành Phần trên là cuống là bé và phần hình lá, lá phần chủ yếu của cơ thể Hình dạng lá

tùy theo vùng biển, môi trường sống mà khác nhau Một vài loài cơ thể gồm hai hàng tế bào nên cơ thể dày 100µ, loài mỏng chỉ 20 - 40µ, trung bình 50 - 60µ Khi rong còn non

cơ thể màu hồng nhạt, khi già đặc biệt ở vùng nhiều chất dinh dưỡng thì rong có màu tím đậm Rong dạng phiến tròn hay bầu dục, ít khi xẻ thùy, nhiều phiến xếp chồng lên nhau thành dạng đóa hoa hồng Rong có màu tím thẫm hay tím lục đậm, cao 3 - 4 cm, phiến

rộng 2 – 4cm

2.3.3 Phân bố

Porphyra sp là loài phân bố rộng, ở nhiều vĩ độ khác nhau từ vùng ôn đới tới vùng nhiệt đới và một số ít sống ở vùng hàn đới Rong thích ánh sáng mạnh, rong trưởng thành thường bám trên các nền đáy cứng như san hô, vỏ động vật nhuyễn thể Các giai đoạn phát triển của rong thường thích nghi ở những nơi có sóng mạnh

Ở Việt Nam thường gặp hai loài: Porphyra crisnata Kzelim (rong mứt Hoa) và Porphyra vietnamensis Tanaka (rong mứt Việt Nam) Ở miền Bắc chỉ có rong mứt Hoa

tập trung ở Đồ Sơn - Hải Phòng, Sầm Sơn – Thanh Hóa, Cửa Gianh - Quảng Bình, Cửa Sót – Hà Tĩnh Ở các tỉnh miền Trung và miền Nam có cả rong mứt Hoa và rong mứt Việt Nam, chiếm sản lượng nhiều nhất là ở các vùng biển miền Trung như: Đà Nẵng, Bình Định, Khánh Hòa,…

2.3.4 Tình hình nuôi trồng

* Trên thế giới

Việc canh tác nuôi trồng rong đỏ bắt đầu cách đây 300 năm Lúc xưa người Nhật dùng những nhánh tre cắm dưới biển để tập hợp các bào tử của rong dính và mọc vào Sau này họ đã dùng phương pháp giăng dây, bào tử Porphyra sp sẽ dính vào đó và mọc lên thành tảng Bắt đầu cắm dây theo nhiệt độ xuống cỡ 15 - 23°C, vì với nhiệt độ này rong phóng thích nhiều bào tử nhất Muốn loại trừ các rong lục cùng dính vào, người ta phơi các dây ấy: rong đỏ chịu khô lâu hơn (12 – 24 giờ), các rong lục sau 2 - 3 giờ sẽ bị

loại

Canh tác hiện đại rong đỏ diễn ra vào những năm 1960, các nghiên cứu mới đã cho phép các nhà khoa học xác định sản phẩm nhiều nhất trong suốt quá trình điều kiện nuôi trồng nhằm đi đầu trong ngành công nghiệp hiện đại tại Nhật Bản và Trung Quốc

Rong đỏ trồng rất nhiều dọc theo vùng duyên hải vào tháng 9, 10 và thu hoạch vào tháng

11 hay tháng chạp Các nơi trồng rong được bón phân (nitrat và phosphate) vì vậy nhiều

rong rất to

Theo số liệu của IFREMER (R.Perez, 1992), tổng sản lượng rong thực phẩm toàn thế giới năm 1990 là 450.000 tấn khô, tương đương số tiền là 4,5 tỉ USD, trong đó rong

mứt Porphyra chiếm 69.000 tấn khô

* Tại Việt Nam

Mặc dù thiên nhiên ưu đãi về nguồn rong mứt nhưng sự đầu tư phát triển nuôi

trồng chế biến khai thác rong mứt tại Việt Nam còn hạn chế và chưa có hiệu quả Ngành công nghiệp chế biến rong biển chưa phát triển, chỉ mới có nhà máy cá hộp Hạ Long - Hải Phòng sản suất với quy mô nhỏ

Hiện nay việc khai thác rong mứt nhìn chung mang tính tự phát Nhiều nơi do chạy theo lợi nhuận trước mắt không những rong mà cả địa bàng sinh trưởng của chúng cũng bị tàn phá nghiêm trọng Việc sử dụng một số ngư cụ mang tính hủy diệt như lưới giã cào, xiết điện… đã tận diệt nhiều nguồn lợi thủy sản trong đó có rong mứt

2.4 Phương pháp trích ly

2.4.1 Trích ly chất lỏng

Trích ly chất lỏng là quá trình tách chất hòa tan bằng một chất lỏng khác (dung môi) Quá trình trích ly chất lỏng gồm 2 giai đoạn: (a) giai đoạn đầu là giai đoạn trộn lẫn, phân tách hai pha với nhau để tạo sự tiếp xúc pha tốt cho dung chất truyền từ hỗn hợp đầu vào dung môi Nếu thời gian tiếp xúc pha đủ thì quá trình truyền vật chất xảy ra cho đến khi đạt cân bằng giữa hai pha; (b) giai đoạn kế tiếp là giai đoạn tách pha, hai pha tách ra

dễ dàng hay không tùy thuộc vào khối lượng riêng giữa hai pha Một pha là pha trích gồm

chủ yếu là dung môi và dung chất, một pha gọi là rafinat gồm chủ yếu phần còn lại của hỗn hợp ban đầu Thường thì cấu tử trong hỗn hợp và dung môi đều ít nhiều hòa tan vào nhau vì thế trong hai pha đều có sự hiện diện của ba cấu tử

* Nguyên tắc trích ly

Trích ly ở nhiệt độ thường: hai cách trích ly thông thường ở nhiệt độ thường là ngâm kiệt và ngâm phân đoạn Phương pháp ngâm kiệt cho kết quả tốt hơn vì ly trích

được nhiều hoạt chất và ít tốn dung môi, nhất là khi áp dụng cách ly trích ngâm kiệt ngược dòng

Trích ly nóng: nếu dung môi là các chất bay hơi thì áp dụng cách ly trích liên tục

và ly trích hồi lưu Nếu dung môi là nước thì sắc hoặc hãm phân đoạn

* Phương pháp trích ly

Ly trích đơn (trích một lần): thường cho hiệu suất thấp

Ly trích lặp ( trích nhiều lần): nếu hệ số phân bố không đủ lớn để trích một lần thì phải trích thêm nhiều lần nữa Nghĩa là sau khi chiết một lần, trong dung dịch còn lại một lượng chất tan đáng kể thì thường người ta thêm một lượng dung môi chiết mới và chiết

một hoặc nhiều lần nữa Hiệu suất cao hơn hiệu suất chiết đơn nhưng tốn dung môi, thời gian và công sức

Ly trích ngược dòng: Phương pháp này dựa trên nguyên tắc cho dung môi ly trích vào dung dịch cần ly trích chạy ngược chiều nhau Hai pha tiếp xúc chặt chẽ, pha trộn và

di chuyển ngược chiều nhau Đây là một quá trình liên tục

2.4.2 Trích ly chất rắn

Trích ly chất rắn là quá trình hòa tan chọn lựa một hoặc nhiều cấu tử trong chất

rắn bằng cách cho chất rắn tiếp xúc với dung môi

Quá trình trích ly chất rắn phụ thuộc vào cấu tạo bề mặt và kích thước của chất rắn Nhiệt độ trích ly càng cao càng tốt vì nhiệt độ cao làm tăng độ hòa tan của dung chất vào dung môi, làm giảm độ nhớt do đó làm tăng hệ số khuếch tán và tăng tốc độ quá trình trích ly Tuy nhiên so với sản phẩm, nhiệt độ trích ly quá cao có thể làm tăng độ hòa tan các chất không mong muốn vào dung dịch

Quá trình trích ly chất rắn có thể thực hiện gián đoạn, bán liên tục hoặc liên tục Trong mỗi trường hợp quá trình có thể là tiếp xúc pha theo bậc hoặc tiếp xúc pha liên tục

Có 2 phương pháp để tạo sự tiếp xúc pha là phun tưới chất lỏng qua lớp vật liệu rắn hoặc nhúng chất rắn chìm hoàn toàn vào trong chất lỏng Việc lựa chọn thiết bị trong một trường hợp bất kỳ phụ thuộc phần lớn trên trạng thái vật lý của chất rắn và dung chất trong chất rắn

Quá trình trích ly chất rắn được sử dụng nhiều trong công nghiệp luyện kim, nó đóng vai trò quan trọng trong quy trình luyện nhôm, cobalt, mangan, nickel và kẽm Nhiều sản phẩm hữu cơ thiên nhiên được thu hồi bằng quy trình trích ly chất rắn như dầu

thực vật được thu hồi từ các loại hạt chứa dầu như đậu nành, bông vải…bằng cách cho tiếp xúc với dung môi hữu cơ, tannin được tách ra từ vỏ bằng cách cho tiếp xúc với nước

và nhiều dược phẩm khác nhau được thu hồi từ lá thuốc, cây thuốc… Trà và cafê được trích ly bằng cách cho tiếp xúc với nước nóng

2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly chất màu thiên nhiên

2.5.1 Nhiệt độ

Khi tăng nhiệt độ trích ly, các phân tử dung môi và chất tan xảy ra sự chuyển động hỗn độn làm tăng vận tốc khuếch tán từ nguyên liệu vào dung môi, nhờ vậy mà khả năng trích ly đạt hiệu quả cao Tuy nhiên nhiệt độ quá cao sẽ làm mất màu chiết tách Nhiệt độ thích hợp là từ 25 – 35o

C

2.5.2 Thời gian trích ly

Thời gian tiếp xúc của dung môi và nguyên liệu càng dài thì khả năng trích ly càng cao khi đó nồng độ chất tan đạt giá trị cân bằng Tuy nhiên nếu thời gian quá dài sẽ hòa tan các chất trong nguyên liệu vào dung môi trích ly, sản phẩm thu được không tinh khiết

2.5.3 Hệ dung môi

Dung môi trích ly phải hòa tan các chất cần trích ly Các loại dung môi trích ly rất

đa dạng và thay đổi tùy theo đặc điểm của nguyên liệu và bản chất của chất cần nghiên cứu Cơ sở để lựa chọn dung môi chiết xuất là tính phân cực của hợp chất trong nguyên

liệu và của dung môi, nhiệt độ bay hơi và tính độc đối với thực phẩm Hiệu suất trích ly còn tùy thuộc vào tỷ lệ hàm lượng dung môi so với nguyên liệu Tỷ lệ này càng cao thì

hiệu suất trích ly càng nhiều Hệ dung môi là yếu tố quan trọng nhất quyết định hiệu suất trích ly

2.5.4 Mức độ phá vỡ cấu trúc tế bào

Đây là một trong những yếu tố cơ bản thúc đẩy nhanh quá trình trích ly Việc phá

vỡ tối đa cấu trúc tế bào nguyên liệu tạo điều kiện tiếp xúc triệt để của chất tan và dung môi

2.5.5 Kích thước và hình dạng nguyên liệu

Ảnh hưởng đến tốc độ chuyển động của dung môi qua lớp nguyên liệu Nguyên

liệu có kích thước không đông, trong quá trình trích ly, các hạt mịn sẽ lắng đọng trên những phần nguyên liệu chưa bị phá vỡ cấu trúc làm tắc ống mao dẫn Khi đó dung môi

chỉ lưu thông trên toàn bộ bề mặt lớp vật liệu, khả năng hòa tan các chất vào dung môi

thấp nên hiệu suất trích ly thấp

2.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cô đặc

2.6.1 Nhiệt độ

Cô đặc với nhiệt độ thấp thì dung môi không đủ nhiệt lượng để bay hơi, cô đặc

với nhiệt độ càng cao thì thời gian càng ngắn và mang lại hiệu quả kinh tế Tuy nhiên cần

phải tùy vào tính chất của hợp chất hữu cơ cần cô đặc mà có chế độ nhiệt thích hợp để không phá hủy cấu trúc và làm biến tính hợp chất cần cô đặc

2.6.2 Thời gian

Đây cũng là một yếu tố quan trọng trong quá trình cô đặc, khi có chế độ nhiệt thích hợp và thời gian càng dài thì càng cô đặc được nhiều Tuy nhiên thời gian cần phải

phụ thuộc vào tính chất của hợp chất hữu cơ, thời gian ngắn thì cô đặc không hiệu quả,

thời gian dài sẽ làm thay đổi cấu trúc hóa học của hợp chất mang trích ly

2.6.3 Thiết bị cô đặc

Tùy vào điều kiện cơ sở mà có những thiết bị cô đặc khác nhau Nhìn chung thiết

bị phải thỏa mãn các yêu cầu sau: (a) cường độ truyền nhiệt cao trong giới hạn chênh lệch nhiệt độ nhỏ nhất; (b) phân bố đều hơi, tổn thất năng lượng nhỏ; (c) cấu tạo đơn giản dễ

lắp ráp và vệ sinh

2.7 Một số phương pháp trích ly phycobilin

2.7.1 Phương pháp của Sven Beer và Amram Eshel

Nghiên cứu của Sven Beer và Amram Eshel (1985) về hàm lượng phycobilin ở

một số loài rong đỏ như: Gracilaria sp., Pterocladia capillosa Born., Jania sp., Centroceras clavulatum Mont và Laurencia papillosa Grev Tác giả đã sử dụng dung

dịch đệm phosphate (0,1M; pH 6,8) để chiết tách phycobilin bằng cách nghiền nhỏ 0,03 – 0,1g mỗi loại rong với 5ml đệm phosphate (0,1M; pH6,8); ủ trong cốc thủy tinh ở trong bóng tối Sản phẩm ủ được ly tâm 10000 vòng/phút trong 20 phút, và phần nổi lên được

lấy đo độ hấp thu bằng máy quang phổ Xác định được hàm lượng phycobilin ở mỗi loại

rong trong đó rong Pterocladia capillosa Born có hàm lượng phycoerythrin (PE) và

phycocyanin (PC) cao nhất với PE đạt 5,30 ± 0,74 (mg/g) và PC đạt 1,36 ± 0,32 (mg/g)

2.7.2 Phương pháp của R.Bermejo Roman, J.M.Alvarez-Pez, F.G.Acien Fernandez,

E Molina Grima

Theo R.Bermejo Roman và cộng sự (2001) nghiên cứu trên rong đỏ

Porphyridium cruentum để ly trích phycobilin

Tác giả đã dùng 0,8 kg rong tươi qua công đoạn phá vách tế bào ở nhiệt độ lạnh sau đó ủ với đệm acetate (1M; pH5,5) trong 10 phút Sau đó ly tâm mẫu 2500 vòng/phút trong 5 phút, phần nổi lên trên được đo độ hấp thu Phần bã rong được ủ thêm một lần nữa và tiến hành như trên Hàm lượng phycobilin sẽ được cộng gộp 2 lần lại với nhau

Tác giả đã sử dụng muối sunfat (NH4)2SO4 65% bão hòa vào quá trình đồng hóa

mẫu ủ với dung dịch đệm acetate (1M; pH 5,5) trong vòng 12 giờ; sau đó ly tâm 4500 vòng/phút trong vòng 10 phút Đo độ hấp thu bằng máy quang phổ Bã rong được ủ với dung dịch đệm acetate(50mM; pH5,5) qua đêm Quá trình lặp lại 10 lần với cùng dung dịch đệm

Qua kết quả nghiên cứu, tác giả đã thu được 22,65 (mg/ml) phycobilin; sau khi bổ sung (NH4)2SO4 thì thu được 16,7 (mg/ml); hiệu suất trích ly trong rong được tiến hành 10 lần thì thu được 2,37 (mg/ml) Như vậy, khi bổ sung (NH4)2SO4 thì kết quả thu được sẽ

thấp hơn khi không bổ sung, hiệu suất trích ly thu được không đáng kể mà còn tốn nhiều

thời gian, công sức để tiến hành thí nghiệm

Như vậy đã có nhiều nghiên cứu trên thế giới đã nghiên cứu về vấn đề chiết tách phycobilin mỗi phương pháp đều có điểm mạnh, điểm yếu Tuy nhiên, ta có thể tham

khảo để có thể hoàn thiện quy trình chiết tách phycobilin:

− Giữ các bước thí nghiệm trong điều kiện tối

− Xác định phương pháp đồng hóa cho phù hợp

− Xác định dung dịch chiết tách cho phù hợp

− Thêm chất hỗ trợ trích ly trong quá trình ủ

Chương 3

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thời gian và địa điểm

3.1.1 Thời gian

Đề tài “ Khảo sát phương pháp tách chiết phycobilin từ rong mứt khô Porphyra

sp.” đã được thực hiện từ ngày 02/01/2012 đến ngày 05/04/2012

3.1.2 Địa điểm

Đề tài “ Khảo sát phương pháp tách chiết phycobilin từ rong mứt khô Porphyra

sp.” đã được thực hiện tại phòng thí nghiệm khoa Thủy Sản trường Đại Học Nông Lâm

3.4 Phương pháp nghiên cứu

Qui trình trích ly phycobilin:

3.4.1 Bố trí thí nghiệm

3.4.1.1 Xác định phổ hấp thu của dịch chiết rong ở các dung môi khác nhau

Đối với dung môi acetone và ethanol, tiến hành đo độ hấp thu carotenoid và chlorophyll; đối với dung môi đệm phosphate tiến hành đo độ hấp thu của phycobilin

Thí nghiệm một yếu tố được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với dung môi acetone, ethanol, đệm phosphate và tiến hành lặp lại 3 lần (n=3) Khi thay đổi dung môi thì các bước khác của qui trình vẫn giữ nguyên

Rong khô

Xay bằng máy xay sinh tố

Ủ trong dung môi, 24giờ, nhiệt

độ phòng

Ly tâm 6000 vòng/phút, 10 phút

Cô đặc

Sản phẩm

0,1g rong được xay bằng máy xay sinh tố sau đó thêm 10ml dung dịch đệm phosphate (0,1M; pH7) Dung môi acetone 80% được pha bằng cách cho 20% nước vào

cốc ủ sau đó thêm 100% acetone để đảm bảo nồng độ acetone sau cùng là 80%; dung môi ethanol 80% được pha tương tự như dung môi acetone 80% Dung môi được cho vào hỗn hợp dịch rong, lắc nhẹ, miệng cốc được bịt kín, mẫu rong được ủ ở nhiệt độ phòng (30o

C) trong vòng 24 giờ Sau đó, mẫu được ly tâm 6000 vòng/phút trong 10 phút Đo độ hấp thụ

của dịch nổi bằng máy quang phổ ở các bước sóng 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700 và

750 nm

3.4.1.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly phycobilin

0,1g rong được xay trong máy xay sinh tố Sau đó, dịch rong được ủ với 10 ml dung dịch đệm phosphate (0,1M; pH7), ở nhiệt độ phòng (30oC), 24 giờ trong điều kiện

tối Sau đó, mẫu được ly tâm 6000 vòng/phút trong 10 phút Dịch nổi được đo độ hấp thu bằng máy quang phổ ở các bước sóng 455, 564, 592, 618 và 645 nm Thí nghiệm bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên một yếu tố với 3 lần lặp lại

Ở mỗi lần lặp lại thí nghiệm tiến hành đo độ hấp thu và hàm lượng phycobilin Dùng phương pháp thống kê (phần mềm thống kê MINITAB 12) và phần mềm Excel

2007 để phân tích kết quả và chọn thông số phù hợp để đưa vào qui trình

* Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của các dung dịch đệm lên quá trình trích ly phycobilin

Thí nghiệm một yếu tố được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 2 loại dung dịch đệm

là: acetate (0,1M; pH7) và đệm phosphate (0,1M; pH7), thí nghiệm được lăp lại 3 lần Khi yếu tố dung dịch đệm thay đổi thì các yếu tố về điều kiện thí nghiệm không đổi

* Thí nghi ệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên quá trình trích ly phycobilin

Sau khi xác định được loại dung dịch đệm thích hợp từ thí nghiệm 1, ta tiến hành thay đổi nhiệt độ ủ hỗn hợp rong Thí nghiệm một yếu tố được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên ở 2 mức nhiệt độ là 30o

C và 4oC Thí nghiệm lặp lại 3 lần Khi yếu tố nhiệt độ thay đổi thì các yếu tố khác của qui trình như loại dung dịch đệm, nồng độ dung dịch đệm và các điều kiện của thí nghiệm không thay đổi