Thạc Sĩ BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU THỦY PHÂN CARRAGEENAN TỪ RONG SỤN (Kappaphycus alvarezii) BẰNG ENZYME AMYLASE VÀ

Luận văn thạc sĩ
Đề tài: BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU THỦY PHÂN CARRAGEENAN TỪ RONG SỤN (Kappaphycus alvarezii) BẰNG ENZYME AMYLASE VÀ ỨNG DỤNG VÀO SẢN XUẤT TRÀ UỐNG HÒA TAN
Định dạng file word

MỤC LỤC
Mục lục Trang
Trang bìa phụ
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
Danh mục các bảng biểu
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
MỞ ĐẦU . 1
Chương 1 -TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU . 3
1.1. Giới thiệu về rong sụn [18, 35, 47] 3
1.2. Tổng quan về Car 4
1.2.1. Công nghệ sản xuất Car . 4
1.2.1.1. Ở ngoài nước . 4
1.2.1.2. Ở trong nước . 6
1.2.2. Cấu tạo của Car . 7
1.2.3. Tính chất lý hoá của Car 10
1.2.3.1. Tính chất của một polymer 10
1.2.3.2. Nhiệt độ nóng chảy . 11
1.2.3.3. Sự tạo gel và keo hoá (gelation) 11
1.2.3.4. Tính bền axit . 12
1.2.3.5. Tính tan . 12
1.2.3.7. Tính th ủy phân v à sự metyl hoá xác định công thức cấu tạo của Car 13
1.2.3.8. Độ nhớt . 13
1.2.4. Ứng dụng của Car . 14
1.2.4.1. Ở nước ngoài . 14
1.2.4.2. Ở trong nước . 18
1.3. Tổngquan về enzyme amylase [2, 3, 34, 25, 24] 20
1.3.1. α-amylase 20
1.3.2. -amylase (1,4--glucan-maltohydrolase) . 23
1.3.3. Glucoamylase (-1,4 glucan-glucohydrolase) . 24
1.4. Tổng quan về vai trò của oligosaccharid đối với sức khỏe [8, 60] 25
1.5. Tổng quan về các loại trà dược thảo [6, 15] . 27
1.5.1. Trà khổ qua . 28
1.5.2. Trà thanh nhiệt 28
1.5.3. Trà Atiso . 28
1.4.4. Trà hà thủ ô . 28
1.5.5. Trà linh chi 28
1.5.6. Trà rong biển . 28
1.5.7. Trà cỏ ngọt 29
1.5.8. Trà sâm . 29
1.5.9. Trà trái nhàu 29
1.5.10. Trà tim sen 29
1.5.11. Trà gừng 29
2.1. Nguyên vật liệu nghiên cứu . 31
2.1.1. Car 31
2.1.2. Enzyme amylase . 31
2.1.3. Hóa chất 32
2.2. Phương pháp nghiên cứu . 32
2.2.1. Các phương pháp hoá học . 32
2.2.2. Phương pháp đánh giá cảm quan . 33
2.2.3. Xác đ ịnh hoạt độ amylase theo ph ương pháp Heinkel (ph ần 2.1 phụ lục 2) 33
2.2.4. Xác định khối lượng phân tử trung bình của Car bằng phương pháp đo
độ nhớt (phần 2.2 phụ lục 2) 33
2.2.5. Phương pháp xác lập cấu trúc của Dexcar [52, 53] 33
2.2.6. Phương pháp bố trí thí nghiệm 34
Chương 3 -KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 44
3.1. Kết quả xác định độ hòa tan của Car nguyên liệu . 44
3.2. Kết quả xác định khối lượng phân tử trung bình của Car nguyên liệu bằng
phương pháp đo độ nhớt (nội dung của phương pháp được trình bày tại phần
2.2 phụ lục 2) 44
3.2.1. Xác định độ nhớt đặc trưng của Car nguyên liệu . 44
3.2.2. Tính giá trị khối lượng phân tử trung bình của Car nguyên liệu . 45
3.3. Kết quả thăm dò loại enzyme amylase thích hợp cho quá trình thủy phân Car
từ rong sụn 46
3.3.1. Kết quả xác định hoạt độ của enzyme amylase theo phương pháp
Heinkel (nội dung phương pháp được trình bày tại phần 2.1 phụ lục 2) . 46
3.3.2. Kết quả xác địnhmức độ thủy phân Car của Fu, Dia, Ce, Te . 47
3.4. Kết quả xác định thông số thích hợp cho quá trình thủy phân Car từ rong sụn 49
3.4.1. Kết quả xác định nồng độ enzyme thủy phân Car 49
3.4.2. Kết quả xác định nhiệt độ thủy phân Car . 50
3.4.3. Kết quả xác định pH thủy phân Car . 53
3.4.4. Kết quả xác định nồng độ Car thủy phân . 55
3.4.5. Kết quả xác định thời gian thủy phân 57
3.5. Kết quả xác định khối lượng phân tử trung bình của Dexcar bằng phương
pháp đo độ nhớt 59
3.6. Xác định độ hòa tan của Dexcar . 62
3.7.Kết quả xác lập cấu trúc và khảo sát về ATTP của Dexcar . 63
3.7.1. Kết quả xác lập cấu trúc của Dexcar [52][53] 63
3.7.1.1 Khảo sát phổ
13
C-NMR của Dexcar 63
3.7.1.2. Khảo sát phổ
1
H-NMR của Dexcar 66
3.7.2 Khảo sát về an toàn thực phẩm của Dexcar 68
3.7.2.1. Kết quả đánh giá độ sạch của Dexcar 68
3.7.2.2. Hàm lượng kim loại nặng của Dexcar [7] 69
3.7.2.3. Kết quả xác định chỉ tiêu vi sinh vật của Dexcar . 69
3.8. Kết quả b ước đầu ứng dụng bột Car thủy phân để sản xuất tr à uống hòa tan . 70
3.9. Đề xuất quy trình sản xuất trà uống hòa tan . 78
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO 82

MỞ ĐẦU
Rong sụn là loài rong biển được loài người biết đến từ lâu và Carthu nhận
được từ rong sụn có phổ sử dụng rất rộng rãi trong mọi lĩnh vực sản xuất và đời
sống tại nhiều nước trên thế giới. Riêng đối với nước ta, rong sụn cũng như Carcòn
là đối tượng mới, chưa được nghiên cứu và sử dụng nhiều. Mấy năm gần đây, một
số nhà khoa học tại một số cơ quan nghiên cứu và đào tạo đã quan tâm nghiên cứu
chế biến rong sụn và ứng dụng Carvào sản xuất sản phẩm mới. Tuy nhiên,các
nghiên cứu ứng dụng Carcòn chưa đáp ứng được yêu cầu đòi hỏi của thực tiễn,
rong nguyên liệu vẫn chủ yếu được xuất khẩu qua thương lái dưới dạng nguyên liệu
khô nên rất dễ bị ép giá, bị động trông chờ vào thị trường nước ngoài. Do vậy, cần
đẩy mạnh nghiên cứu ứng dụng Cartrong các ngành công nghiệp như thực phẩm, y
dược, chế biến các thực phẩm chức năng từ Car. Hiện nay,trên thị trường đã có sản
phẩm trà rong biển với các thương hiệu như Hùng Phát, Vĩnh Tiến, Ngọc Duyđã
được thị trường chấp nhận. Các sản phẩm này được sản xuất dưới dạng trà túi lọc đã
góp phần gia tăng đáng kể giá trị của rongbiển. Tuy nhiên, để gia tăng hơn nữa giá
trị của rong biển nói chung và Cartừ rong sụn nói riêng thì hướng sản xuất trà hòa
tan từ Carlà rất cần thiết. Mặt khác, hiện nay các sản phẩm trà hòa tan đang được
người tiêu dùng rất ưa chuộng, nhất là các sản phẩm trà hòa tan có thêm chức năng
phòng chống bệnh tật cho con người. Vì thế,đề tài: “Bước đầu nghiên cứu thủy
phân Car từ rong sụn Kappaphycusalvarezii bằng enzyme amylase và ứng
dụng vào sản xuất trà uống hòa tan” là một hướng nghiên cứu cần thiết để đáp
ứng yêu cầu bức xúc của thực tiễn.
Ý nghĩa khoa học
- Việc sử dụng enzyme amylase để thủy phân Car sẽ tạo ra các Dexcar, trong
điều kiện sản xuất nhẹ nhàng, phản ứng nhanh, không độc hại có thể sử dụng trong
thực phẩm một cách an toàn. Ngoài ra, sự phân cắt Car một cách đặc hiệu tạora
những sản phẩm rất đặc thùnên được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực đời sống.
-Thông qua việc thu nhận sản phẩm thủy phân Cartừ rong sụn góp phần tìm
hiểu các đặc tính mới của Carthu nhận từ rong sụn đang triểnkhai trồng ở Việt
Nam.
-Các số liệu trong đề tài có thể là tài liệu tham khảo cho những ai muốn
nghiên cứu và tìm hiểu về rong biển nói chung và Cartừ rong sụn nói riêng.
Ý nghĩa thực tiễn
Đề tàigóp phần giải quyết đầu ra cho nghề nuôi trồng rong sụn, nâng cao giá
trị thương phẩm, đa dạng hóa sản phẩm thực phẩm từ rong sụn. Từ đó,thúc đẩy
nghề trồng rong sụn tại Việt Nam phát triển.
Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu của đề tài là tìm ra loại enzyme amylase thích hợp để thủy phân Car
từ rong sụn Kappaphycus alvarezii (Doty)Doty, thu Dexcardạng bột và ứng dụng
vào sản xuất trà hòa tan.
Nội dung nghiên cứu
1. Thăm dò loại enzyme amylase thích hợp cho quá trình thủy phân Cartừ
rong sụn Kappaphycus alvarezii(Doty)Doty.
2. Nghiên cứu tìm thông số thích hợp cho quá trình thủy phân Car từ rong
sụn Kappaphycus alvarezii(Doty)Doty.
3. Bước đầu ứng dụng bột Carthủy phân để sản xuất trà uống hòa tan.

Chương 1 -TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Giới thiệu về rong sụn [18, 35, 47]
Rong sụn thuộc ngành rong đỏ(Rhodophyta),Ngành phụ Rhodophytina,
Lớp: Florideophyceae, Lớp phụ: Rhodymeniophycidae, Bộ: Gigartinales, Họ:
Areschougiaceae, Giống: Kappaphycus, Loài: bao gồm các loài alvarezii, cottonii,
inermis, interme, procrusteanum, striatum. Trong đó loàiKappaphycus alvarezii
(Doty) Doty là loài có sản lượng cao nhất.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Vũ Ngọc Ban (2007),Giáotrình thực tập hóa lý, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội,
Tr. 86 –91.
2. Nguyễn Trọng Cẩn (chủ biên), Nguyễn Thị Hiền, Đỗ Thị Giang, Trần Thị Luyến
(1998), Công nghệ enzyme, NXB Nông nghiệp TP.HCM.
3. Nguyễn Hữu Chấn (1983), Enzyme và xúc tác Sinh học, NXBYhọc, Hà Nội.
4. Nguyễn Hữu Dinh, Huỳnh Quang Năng, Trần Ngọc Bút, Nguyễn Văn Tiến
(1993), Rong biển Việt Nam phần phía Bắc, Nhà xuất bản KH & KT, Hà Nội.
5. Đống Thị Anh Đào (2003), Nghiên cứu chế biến thực phẩm từ rong sụn
Kappaphycus alvarezii, đề tài nghiên cứu khoa học cấp tỉnh, Ninh Thuận.
6. Phạm Văn Đạt (2004), Nghiên cứu thành phần hoá học và thử nghiệm sản xuất
nước giải khát đóng hộp từ rong sụn, Luận văn thạc sĩ, Đại họcNha Trang.
7. Phạm Hồng Hải, Nguyễn Xuân Nguyên, Nguyễn Bích Thủy, Trần Đình Toại
(2007), Một số ứng dụng của carrageenanvà khả năng sử dụng  -carrageenantừ
rong biển Việt Nam trong bảo quản chế biến thực phẩm, Tạp chí Khoa học và Công
nghệ, 45 (4), tr.87-93.
8. Cao Minh Hậu (2006), Những ứng dụng mới của chất xơ trong thực phẩm: Chất
bổ sung vào sản phẩm hải sản, Tạp chí Khoa học Công nghệ Thủy sản, (2), tr.89-93.
9. Lê Văn Hoàng, Trương Thị Minh Hạnh (2007), Tinh bột khai thác và ứng dụng,
NXBĐà Nẵng.
10. Trần Thị Hồng (2005), Xác định khối lượng mol trung bình của carrageenan
tách chiết từ rong biển Việt Nam, Tạp chí phân tích hóa, lý và sinh học,10 (2),
tr.57-59.
11. Đào Duy Hùng, Nguyễn Văn Hùng, Trần Bích Nga (1993), Kết quả bước đầu
nghiên cứu công nghệ chiết suất keo carrageenantừ một số loài rong đỏ ở Việt
Nam, Báo cáo khoa học, Viện Nghiên cứu Hải sản.
12. Đào Duy Hùng, Nguyễn Văn Hùng, Trần Bích Nga (1994), Kết quả bước đầu
nghiên cứu một số chỉ tiêu kỹ thuật để xây dựng quy trình chiết suất keo
carrageenantừ rong Kappaphycus alvarezii, Báo cáo khoa học, Viện Nghiên cứu
Hải sản.
13. Đào Duy Hùng, Nguyễn Văn Hùng, Trần Bích Nga (1994), Quy trình tạm thời
công nghệ chiết suất keo Kappa-carrageenantừ rong Kappaphycus alvarezii ở Việt
Nam, Báo cáo khoa học, Viện Nghiên cứu Hải sản.
14. Đào DuyHùng, Nguyễn Văn Hùng, Trần Bích Nga (1994), Kết quả bước đầu
nghiên cứu một số chỉ tiêu kỹ thuật để xây dựng quy trình chiết suất keo
carrageenantừ rong đỏ, Báo cáo khoa học, Viện Nghiên cứu Hải sản.
15. Trần Thị Luyến (2007), Giáo trìnhmôn phát triển đồ uống, Đại học Nha Trang.
16. Trần Thị Luyến, Đỗ Minh Phụng, Nguyễn Anh Tuấn, Ngô Đăng Nghĩa (2004),
Chế biến Rong biển, NXB Nông Nghiệp, Tp.HCM.
17. Trần Thị Luyến (2007), Các phản ứng cơ bản và biến đổi thực phẩm trong quá
trình công nghệ,NXB Nông nghiệp, Tp.HCM.
18. Huỳnh Quang Năng (2005), Kết quả nghiên cứu sản xuất rong sụn Kappaphycus
alvarezii(Doty) Doty ở nước ta và định hướng phát triển trong thời gian tới, Tạp
chí Thủysản, ( 3).
19. Thái Sơn Ngọc (2004), Trồng rong sụn xoá đói giảm nghèo, Báo Vietnamnet.
[14]
20. Nguyễn Văn Ninh (2005), Nghiên cứu tinh sạch carrageenanthu nhận từ rong
sụn (Kappaphycus alvarezii), Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trường Đại học Thủy sản,
Nha Trang.
21. Huỳnh Ngọc Oanh, Vũ Thanh Thảo (2007), Khảo sát quá trình cố định enzyme
-amylase (Termamyl) bởi chất mang CMC-Alginate, Tạp chí phát triển KH&CN,
10(12), tr. 76 –77.
22. Lê Hương Thủy(2008), Nghiên cứu ứng dụng carrageenantrong sản xuất đồ
hộp thịt xay, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Đại họcNha Trang.
23. Trần Đình Toại, Nguyễn Xuân Nguyên, Phạm Hồng Hải, Nguyễn Bích Thủy,
Trần Thị Hồng (2003), Nghiên cứu carrageenan từ Rong Hồng vân Eucheuma
gelatinae vùng biển Việt Nam, tr.185-204, Báo cáo Khoa học, Hải Phòng.
24. Lê Ngọc Tú, La Văn Chứ, Phạm Trân Châu, Nguyễn Lân Dũng (1982), Enzyme
vi sinh vật, Nhà xuất bản KH & KT, Hà Nội.
25. Lê Ngọc Tú (chủ biên), Lê Văn Chứ, Đặng Thị Thu, Phạm Quốc Thăng, Nguyễn Thị
Thịnh, B ùi Đức Hợi, Lưu Duẫn, L ê Doãn Diên (2000), Hóa sinh Công nghiệp, Nhà xuất
bản KH & KT, Hà Nội.
26. Hà Duyên Tư (2006), Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm, Nhà xuất bản
KH&KT, Hà Nội.
27. Lê Anh Tuấn (2004), Kỹ thuật nuôi trồng rong biển (Seaweeds culture), nhà
xuất bản Nông nghiệp, Tp. HCM.
Tiếng Anh
28. Alan T.Critchley, JICA (1993), Seaweed Resources -Seaweed cultivation and
marine raching, Japan Internation Cooperation Agency.
29. Anonymous (1978), Analytical methods for dry milk products, Niro atomizer
Co., Copennhagen, Denmark.
30. Anonymous, E. I., Batibasaga, A., Zertuche –Gonzales, J. A. and de San, M.,
(in press). Introducing cultivated varieties of Kappaphycus alvarezii (Doty) to
nonendemic locations : suggested quarantine and introdution procedures plus a
study of the impact of introdution to a Fiji islands’ lagoon. Journal of Applied
Phycology, 63.
31. Ask, E., Ledua, E., Mario, S., Batibasaga, A. (2001), Developing the cottonii
(Kappaphycus alvarezii)cultivation industry in the Fiji islands.(abstract only)
XVII International Seaweed Symposium : Programme and Abtracts. Cape Town,
South Africa.
32. Bioindustrial Group (2006), Termamyl-Enzyme Process Vivision, Novo
Nordisk A/S, NovoAllé,2880 Bagsvaerd, Denmark.
33. Christian W. Kasbauer, Dietrich H. Paper, Gerhard Franz (2001), Sulfated  -(1-4)-galacto-oligosaccharides and their effect on angiogenesis, Carbohydrate
Research, 330, 427-430.
34. Copeland R. A. (2000), Enzymes, copyright by Wiley-VCH, Inc.
35. Dennis J.McHugh, A guide to the seaweed industry, FAO Fisheries technical,
paper 441.
36. Dennis J. McHugh , A guide to the seaweed industry, Fao fisheries technical
paper 441.
37. Estevez J.M., Ciancia Marina, Cerezo S. Alberto (2001), DL-Galactan hybrids
and agarans from gametophytes of the red seaweed Gymnogongrus torulosus,
Carbohydrate Research, 331, 27-14.
38. F. V. D. Velde and G.A. DeRuite (2002), Carrageenan in poly saccharides II:
polysaccharides from Eukaryotes, Biopolymers, Wiley-VCH, Weinheim, Germany,
6, tr.245-274.
39. FAO (1990), Training Manual on Gracilaria Culture and Seaweed processing in
China, Page 32 –58.
40. H. J, Vreeman, T, H, M, Snoeren, and T, A, J, Payens (1980), Physicochemical
Invertigation of K-carrageenan, in the Random State, Biopolymers, Vol. 19, 1357 –
1374.
41. Harris J.Bixler, Sc.D, 11/1993 - PND carrageenan: Less procesing but not
quality -Sicen Newsletter, No 2.
42. Nguyen Quoc Hien, Tran Tich Canh, Tran Khac An (2004), Radiation
degradition of marine polysaccharides by low energy electron beam, collection of
scientific reports conference fifth national science and nuclear technology, (00),
pape.102-106.
43. J.P Ca1cares, J. M. Carlucci, B. E. Damonte, B. Matsuhiro, A. E. Zu1niga
(2000), Carrageenans from chilean samples of stenogramme interrupta
(phyllophoraceae): structural analysis and biological activity, phytochemistry, 53,
tr.81-86.
44. Letters to the editor (1966), The absorption of carrageenan, J. Pharm. Pharmac,
18, 825.
45. Marco Nemesio E.Montano, Ph.D (1991), Basic information on the Philippine
Natural Grade carrageenan (PND), Sicen Newsletter, No 1.
46. Norman Stanley (1987), Production, propertes and uses of carrageenan -Production and utilization of products from commercial seaweeds, Fao fisheries
technical paper 288, p 116 –p 140.
47. The Philipines: Primary supplier of seaweed and carrageenan in the wold.
Philipines news agency, October 19, 2003.
48. Rate of spread of introduced rhodophytes Kappaphycus alvarezii, Kappaphycus
striatum, and Gracilaria salicorniaand their current distributions in Kane ‘ohe
Bay, O‘ahu, Hawai‘i, Pacific Science 53: 232-241.
49. Robert M.A. and Quemener Bernard (1990), Measurment of carrageenan in
food: challenges, progress and trends in analysis, Trends in food science &
technology, 10, 169-181.
50. Solimabi and Das B. (1980), Antipasmodic and anti-inflammatory activity of
carrageenan from hypnea musciformis wulfen, ind.J.Pharmac, 294, 259-261.