BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG AGAR
4.3. Công nghệ sản xuất Carrageenan
4.3.3. Công nghệ sản xuất Carrageenan
4.3.3.2. Công Nghệ Sản Xuất Carrageenan
Đề xuất quy trình công nghệ sản xuất carrageenan tinh chế công nghiệp
Thuyết minh quy trình 1. Nguyên liệu
Rong Kappaphycus alvarezii nuôi trồng ở Cam Ranh – Khánh Hòa, được thu hoạch khoảng 3 tháng tuổi. Rong đã được phơi khô (độ ẩm khoảng 35,73%).
2. Ngâm nước
Rong khô được rửa sạch để loại bớt muối, tạp chất au đó ngâm ngập trong nước trong khoảng thời gian 20h.
3. Rửa
Sau khi ngâm xong, rửa rong lại một lần nữa rồi để ráo.
4. Xử lý kiềm, rửa, trung hòa
Rong sau ngâm, rửa trong nước thì được đưa vào dung dịch kiềm 4%, khuấy đảo liên tục trong 7 phút, sau đó rửa lại bằng nước thường để loại bớt lượng kiềm bám trên rong lại bằng nước thường để loại bớt lượng kiềm bám trên rong và đem đi trung hòa ngay băng HCl 0,5%.
5. Nấu chiết trung tính
Rong sau khi xử lý kiềm và trung hòa thì cho vào nấu chiết trung tính với tỷ lệ nươc/nguyên liệu là 51,55; thời gian nấu 75 phút và nhiệt độ nấu là 80±20C. Trong quá trình nấu chiết khuấy đảo nhẹ để rong nhanh nát nhuyễn.
6. Lọc
Sau khi nấu chiết, tiến hành lọc để thu dịch lọc, nhiệt độ lọc là 70÷800C, bằng vải màn (8 lớp).
7. Bổ sung KCl
Đun nóng lại dịch lọc lên 70÷800C, bổ sung KCl vào dịch lọc và khuấy đảo nhanh để KCl tan đều trong dịch lọc.
8. Để đông, cắt sợi, cấp đông
Sau khi bổ sung KCl vào dịch lọc, đổ dịch lọc ra các khay và để nguội ở nhiệt độ thường. Sau khi thạch đông thì cắt thạch thành dạng sợi rồi đem đi cấp đông chậm trong tủ đông ở thành dạng sợi rồi đem đi cấp đông chậm trong tủ đông ở phòng thí nghiệm (thời gian cấp đông khoảng 15÷20h) ở nhiệt độ -180C.
9. Rã đông, phơi - sấy
Thạch sau khi cấp đông đủ thời gian thì đem đi rã đông nhanh băng nước thường rồi phơi trên giá hoặc đem đi sấy ở nhiệt độ 35÷400C. Sau khi phơi (sấy) đạt độ ẩm yêu cầu (khoảng 14%) thì thu được sợi carrageenan. Bảo quản sản phẩm trong túi PE gói kín.
Giải thích vấn đề tăng sức đông khi có KCl
150 200 250 300 350 400
Sức đông (g/cm )
0 50 100 150
0.3 0.5 1 1.5 2 3 4 5 Nồng độ KCl (%)
Sứ
• Từ kết quả các thí nghiệm cho thấy: khi tăng dần lượng KCl bổ sung vào dịch lọc thì sức đông của carrageenan cũng tăng dần và đạt giá trị cao nhất tại thí nghiệm số 3 (nồng độ KCl 1% với sức đông là 362,86 g/cm2) nếu tiếp tục tăng hàm lượng KCl thì sức đông không tăng nữa và lại giảm xuống. Điều này được giải thích như sau: khi có mặt ion K+ nó sẽ kết hợp với gốc làm giảm số lượng gốc tự do có mặt trong phân tử carrageenan làm mất đi lực đẩy hình thành giữa gốc của phân tử carrageenan này mất đi lực đẩy hình thành giữa gốc của phân tử carrageenan này với gốc của phân tử carrageenan khác.
• Khi đó tạo điều kiện cho các phân tử carrageenan sít lại gần nhau và giữa chúng hình thành các liên kết hydro giữa các nhóm (-OH). Lúc này lực đẩy giữa các phân tử giảm và ngược lại lực hút tăng. Do đó khi có mặt ion K+ càng tăng thì lượng gốc bị khóa càng nhiều, sức đông càng tăng. Nhưng nó chỉ tăng đến một giới hạn nhất định khi nồng độ ion K+ đã bão hòa, khi đó nếu K+, vẫn tiếp tục tăng lên sẽ tạo nhiều ion tự do, làm ảnh hưởng đến liên kết tạo gel hydro của carrageenan, nên làm ảnh hưởng đến liên kết tạo gel hydro của carrageenan, nên sức đông giảm xuống.
Đánh giá chất lượng sản phẩm và hiệu suất quy trình
Sản phẩm carrageenan được chiết rút tại phòng thí nghiệm theo qua trình đã đề xuất có đặc điểm sau:
Carrageenan thu được ở dạng sợi, hoặc bột.
Trắng, ít tạp chất, dai và khô.
Độ tan đạt: 93,62%.
Sức đông đạt: 365,02 g/cm2.
Sức đông đạt: 365,02 g/cm2.
Hiệu suất quy trình đạt 16,73%
Theo tham khảo trên thị trường hiện nay chưa có sản phẩm carrageenan công nghiệp dạng sợi, mới chỉ có sản phẩm bán tinh chế (dạng bột).
Tuy hiệu suất thu carrageenan theo quy trình trên không cao như hiệu suất thu hồi carrageenan bán tinh chế nhưng xét về mặt màu sắc, độ tan cũng như sức đông thì lại hơn hẳn
carrageenan bán tinh chế.
Phương pháp sản xuất SRC (Semirefined – Carageenane)
• Cân 1Kg rong khô đem ngâm rửa sạch ít nhất 10 lần. Đổ lượng nước gâm 30 lần lượng rong vào nồi, cho một lượng KOH bằng 30% so với rong khô (300 gram KOH), hòa tan KOH vào nước trong nồi 2 vỏ, gia nhiệt cho sôi nhẹ và thả rong đã rửa sạch vào, giữ ở nhiệt độ 90±20C thời gian 90÷120 phút, khi đó nồng độ dung dịch đạt 10÷15%. Sau đó vớt rong ra rửa sạch đến pH = 7, dung dịch đạt 10÷15%. Sau đó vớt rong ra rửa sạch đến pH = 7, tiến hành tẩy màu bằng H2O2 10% trong thời gian 15phút, tỷ lệ , rồi rửa sạch đem sấy lạnh hoặc phơi khô và xay mịn ta thu được sản phẩm ISRC.