Đồ án Rong rụn và các sản phẩm chế biến từ rong sụn

o, đìa nuôi tôm vì vậy đã tận dụng được các diện tích mặt nước lâu nay bỏ trống, hoạt động kém hiệu quả. Hàng năm người trồng thu trên 300 tấn Rong Sụn khô cung cấp cho thị trường trong nước xuất khẩu. Thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng 1.5.1 Thành phần hoá học Thành phần hoá học của rong sụn luôn thay đổi phụ thuộc trạng thái sinh lý, thời gian sinh trưởng điều kiện sồng (cường độ bức xạ, thành phần hoá học của môi trưòng). Trong Rong Sụn hàm lượng nước chiếm 77-91% còn lại và phần trăm chất khô. Trong chất khô chứa chủ yếu là gluxit, prôtêin, chất khoáng, lipip, sắc tố, enzim … Bảng thành phần hoá học của Rong Sụn Tên thành phần hoá học % khốI lượng Glucid 40-45 % chất khoáng 20% Prôtêin 5-22% Thành phần hoá học khác 35-13% 1.5.1.1 Nước Hàm lượng nước chiếm 77-91% hàm lượng nước giảm theo thời gian sinh trưởng ở giai đoạn tích luỹ chất dinh dưỡng nước đạt 79 % . 1.5.1.2 Glucid. monosaccarit và disacarit - Galactoza ở trạng thái kết hợp với acid gluxêric tạo hợp chất không bền có thể bị chiết suất bởi ancol cao độ (>90o) - Mannoza ở trạng thái kết hợp với acid gluêric và natri tạo hợp chất mannozidoglyxeratnatri là disaccarid chiếm tỷ lệ là 15%. *Polysaccarid Carrageenan là polysacarit có trong Rong Sụn. Nó là một hỗn hợp phức tạp của ít nhất 5 loại polyme: Carrageenan cấu tạo từ các gốc D-galactoza và 3,6 – anhydro D-galactoza. Các gốc này liên kết với nhau bằng liên kết 1,4 và 1,3 luân phiên nhau .Các gốc D-galactoza được sunfate hoá với tỷ lệ cao. Các loại carrageenan khác nhau về mức độ sulfate hoá . Cấu tạo của Carrageenan - Mạch polysaccharide của các carrageenan có cấu trúc xoắn kép. Mỗi vòng xoắn do 3 đơn gốc disaccharide tạo nên. - Các polysaccharide phổ biến của carrageenan là kappa-, iota-, lambra. Kappa- carrageenan là một loaị polymer của D- galactoza –4 sunfate và 3,6 anhydro D – galactoza . - Iota – carrageenan cũng có cấu tạo tương tự kappa – carrageenan,ngoại trừ 3,6 anhydro D-galactoza bị sulfate hoá ở C số 2. - Lambra-carrageenan có monomer hầu hết là các D-galactoza- 2-sulfate (liên kết 1,3) và D- galactoza 2,6- disulfate (liên kết 1,4) - Mu và nu carrageenan khi được xử lý bằng kiềm sẽ chuyển thành kappa và iota – carrageenan. 1.5.1.3 prôtêin Hàm lượng prôtêin của Rong Sụn dao động trong khoảng 5-22% (theo viện nghiên cứu Nha Trang). Hàm lượng prôtêin của Rong Sụn giao động với biên độ khá lớn phụ thuộc giai đoạn sinh trưởng, vị trí địa lý, môi trường sống. Theo nghiên cứu hàm lượng prôtêin tăng dần theo thời gian sinh trưởng và đạt giá trị cực đại ở giai đoạn sinh sản . Sự thay đổi hàm lượng prôtêin theo tháng trong năm : Tháng trong năm 1-2 3-4 5-6 7-8 9-10 11-12 Hàm lượng prôtêin 7,52 9,55 19,15 16,3 16,8 13,9 1.5.1.4 Lipit . Hàm lượng lipit trong Rong Sụn không đáng kể nhưng một số nhà nghiên cứu cho rằng mùi tanh của rong là do lipit gây ra. 1.5.1.5 Sắc tố . Trong Rong Sụn có chứa một số sắc tố như sắc tố vàng (xanfoful) sắc tố xanh lam (phycoxfanyn), sắc tố diệp lục tố (chlorofil). Sắc tố của rong sụn kém bền hơn sắc tó của các loại rong khác, vì vậy loài rong này có thể được tẩy màu bằng phương pháp tự nhiên là phơi nắng. 1.5.1.6 Chất khoáng . Hàm lượng chất khoáng trung bình trong Rong Sụn khoảng 20% trọng lượng khô thành phần chủ yếu của chất khoáng trong rong sụn là: Ca, K, S, và các nguyên tố khác như: Mg, Al, Ba, Sn, Fe, Si …nồng độ iod trong Rong Sụn nhỏ hơn nhiều so với rong nâu. Hàm lượng khoáng phụ thuộc vào điều kiện sống, giai đoạn sinh trưởng rong sống trong đầm thường có hàm lượng khoáng thấp hơn rong trồng trên biển vì trong nước biển hàm lượng các chất khoáng nhiều hơn nước trong đầm. 1.5.1.7 Enzim. Trong rong sụn có thể chiết tách được enzim prôtêaza phân giải prôtêin. Dựa vào sự hoạt động cả prôtêaza trong cây Rong Sụn trên nhiều cơ chất khác nhau người ta xếp nó vào nhóm enzim papain hay cathepxin (tazawa, Mw 1953). Ngoài ra trong Rong Sụn còn chứa enzim thuỷ phân glucid gồm hai loại men oxydaza: - Một loại chuyển hoá đường đơn thành acid tương ứng như : Glucoza thành gluconic. - Loại 2 chuyển hoá đường thành ôzôn. 1.5.2 Giá trị dinh dưỡng của rong sụn. Trong Rong Sụn chứa hàm lượng chất khoáng rất phong phú, thực tế hoa học đã chứng minh rằng rong biển đã hấp thụ từ nước biển hơn 90 loại chất khoáng với hàm lượng mối thấp và canxi cao chính vì lẽ đó mà rong biển là thực phẩm được ưu tiên hàng đầu đối với những người bị cao huyết áp. Rong Sụn có thành phần chủ yếu là carrageenan chiếm 40%. carrageenan có trong thành phần của các loại rong đỏ không chứa agar như chondris, gigartnastell (cùng bộ với rong sụn) và hypnea lượng chất khô có trong Rong Sụn chất này có đặc tính liên kết rất tốt các phân tử prôtêin của động thực vật có thể dùng Carrageenan với một hàm lượng thích hợp làm phụ gia giò chả để tăng mức độ liên kết prôtêin của thịt. 1.6 Ứng dụng của Rong Sụn Rong Sụn được ứng dụng để sản xuất một số sản phẩm trong lĩnh vực thực phẩm. rong sụn được sử dụng đẻ chiết tách Carrageenan sử dụng trong một số lĩnh vực như thực phẩm, dược phẩm, trong một số ngành công nghiệp khác. 1-Trong lĩnh vực thực phẩm : Carrageenan đóng vai trò là chất phụ gia trong thực phẩm để tạo đông tụ tạo tính mềm dẻo đồng nhất cho sản phẩm và cho điểm nóng chay thấp carrageenan được dùng để làm các món ăn như: các món thạch, hạnh nhân, nước uống … Carrageenan được bổ sung vào bia rượu, dấm làm tăng độ trong . Trong sãn xuất bánh mì, bánh bích quy, bánh bông lan …carrageenan tạo cho sản phẩm có cấu trúc mềm xốp. Trong công nghệ sản xuất chocolate bổ sung carrageenan vào để làm tăng độ đồng nhất, độ đặc nhất định. Trong sản xuất kẹo làm tăng độ chắc độ đặc cho sản phẩm Trong sản xuất phomát, sản xuất các loại mứt đông, mứt dẻo. Sản xuất phụ gia thực phẩm thay thế hàn the trong sản xuất giò chả. Đặc biệt carrageenan được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực chế biến thuỷ sản. Carrageenan ứng dụng tạo lớp màng cho sản phẩm đông lạnh làm giảm hao hụt về trọng lượng và bay hơi nướctránh được sự mất nước của thịt gia cầm khi bảo quản đông. Trong bảo quản đóng hộp các sản phẩm thịt, bổ sung vào surimi. Do carrageenan tích điện có gốc SO42- nên có khả năng liên kết với prôtêin qua gốc amin mang điện tích dương khi pH nằm dưới điểm đẳng điện. Chính nhờ điểm này mà trên 50% tổng lượng carrageenan được sử dụng trong công nghiệp sữa. Vai trò của carrageenan là làm cho các sản phẩm sữa có độ ổn định khá cao, không dùng đến tinh bột hoặc lòng trắng trứng. Ngoài ra sử dụng Rong Sụn có khả năng giảm cholesterol trong máu. Cuộc sống ngày nay ai cũng sợ các sản phẩm giàu cholesterol, nguyên nhân gây nên bênh béo phì. Vậy nên các thực phẩm có hàm lượng calo thấp nhưng vẫn đảm bảo ngon miệng như rong biển đang rất được ưa chuộng các gia đình nên sử dụng các món canh rong biển trong thực đơn hàng ngày của mình . 2-Trong y dựơc và dược phẩm. Dùng để sản xuất các loại dược phẩm quan trọng. Carrageenan là chất nhũ hoá trong ngành dược phẩm để sản xuất các loại sản phẩm như các loại thuốc nhờn, nhũ tương để thoa lên các vết thương mau lành làm màng bao cho thuốc. Cũng dựa vào tính chất là carrageenan mang điện tích âm nên được ứng dụng trong việc điều chế thuốc loét dạ dày và đường ruột. Khi thành dạ dày bị men pepsin sẽ tấn công prôtêin tại chỗ loét làm cho độ acid tăng lên nhưng khi có mặt của carrageenan thì nó tương tác với pepsin và làm ức chế tác dụng của pepsin 3-Trong công nghiệp Hỗn hợp I- carrageenan và K-carrageenan và các chất tạo nhũ tương được bổ sung vào dung dịch sơn nướcarrageenan dể tạo độ đồng nhất khả năng nhũ hoá tốt hơn cho sơn. Bổ sung vào kem đánh răng dể chống lại sự tách lỏng, sự bào mòn trạng thái tạo các đặc tính tốt cho sản phẩm. Carrageenan đựoc ứng dụng trong công nghiệp sợi nhân tạo, phim ảnh sản xuất giấy. Ngoài ra carrageenan là môi trường cố định enzim là chất xúc tác trong công nghiệp tổng hợp và chuyển hoá các chất khác. Các dạng sản phẩm chế biến từ rong sụn. Các món thạch Carrageenan Trà rong biển Mứt Kẹo Rong sụn dầm dấm Siro từ rong sụn .Tình hình nghiên cứu và sản xuất các sản phẩm từ Rong Sụn trong nứơc và trên thế giới. 1.8.1. Trong nước: Việt nam đang tiến hành một số ứng dụng: - Tách chiết carrageenan thô vá tinh chế phục vụ cho nghành công nghệ thực phẩm và phi thực phẩm (TS Trần Thị Hồng, Nguyễn Bích Thuỷ, Phạm Hồng Hải, Nguyễn Xuân Nguyên năm 2003). - Chế biến nước giải khát, siro từ Rong Sụn - Chế biền mứt kẹo gum, kẹo thạch, và kẹo Rong Sụn. - Chế biến kim chi, Rong Sụn dàm dấm, bánh tráng Rong Sụn -Sản xuất chế phẩm thay thế hàn the sử dụng trong thực phẩm (PGS. TS Trần Thị Luyến giảng viên ĐH Thuỷ Sản Nha Trang cùng sinh viên Nguyến Thành Thoại nghiên cứu thành công sử dụng carrageenan thay thế hàn the trong sản xuất giò chả năm 2007). - TS Đồng thị Anh Đào, trường ĐH Bách Khoa TPHCM, vừa nghiên cứu thành công công nghệ sản xuất bánh mứt gia vị,… từ rong sụn (năm 2007). 1.8.2. Trên thế giới: Rong sụn đã được biết đến rất lâu được sử dụng dể tách chiết carrageenan. Ở Châu Âu việc sử dụng carrageenan đã xuất hiện 600 năm tại ngôi làng thuộc phía nam của vùng ven biển Irish. Carrageenin là tên đầu tiên của carrageenan được tìm thấy lần đầu tiên năm 1862 từ đảo chondrus crispus. Vào những năm 1930, quá trình tách chiết carrageenan nguyên chất đã được tiến hành ở Mĩ. Sau chiến tranh thế giới lần thứ 2, do sự phát triển của ngành công nghệ thực phẩm do nhu cầu carrageenan trên thế giới đã bắt đầu tăng lên. Trong những năm 1950 thì những nghiên cứu về carrageenan đã cho thấy rằng sự khác nhau về các phân đoạn của carrageenan là kết quả của nhiều loại carrageenan khác nhau và cũng vào thời gian này người ta đã xác định được cấu trúc phân tử của carrageenan. Ngày nay thì người ta biết thêm nhiều loại rong có khả năng sản xuất carrageenan. Những nghiên cứu chi tiết về loài rong này đã cho phép người ta có thể trồng chúng trên quy mô lớn và do đó đáp ứng được nhu cầu nguyên liệu cho ngành công nghiệp sản xuất carrageenan. Trong những năm cuối thế kỉ 20 thị trường tiêu thụ carrageenan không ngừng tăng. Theo thống kê năm 2000 hơn 80% sản lượng carrageenan được sản xuất từ các công ty của các quốc gia sau: -FMC của Mĩ. -CP Colco của Mĩ . -Danisco của Đan Mạch . -Degussa của Đức . -Ceamsa của Tây Ban Nha . Hiện nay công nghệ sản xuất carrageenan từ Rong Sụn không chỉ phát triển mạnh ở các nước Mĩ và Tây Âu mà còn đang phát triển mạnh ở các quốc gia Châu Á. Trong đó phải kể đến Trung Quốc, Nhật Bản, Philippin. Sản lượng Rong Sụn trên thế giới năm 2001 Tên Nước Sản lượng (tấn khô) Indonesia 25000 Philippin 115000 Tazania 8000 Các nước khác 1000 (theo nguồn: H. porse, Cp kelco aps, 2002, pers.com) PHẦN HAI ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. 2.1 Đối tượng nghiên cứu. 2.1.1 Nguồn rong sụn nghiên cứu Rong Sụn dùng để nghiên cứu lấy ở xã Phước Ninh huyện Ninh Phước tỉnh Ninh Thuận là một xã miền biển nhờ điều kiện địa lý thích hợp, mặt nước biển ở đây có khả năng thả nuôi rong sụn đạt diện tích 400 ha. Xã này có nhiều đầm lầy có nhiều điều kiện tự nhiên như độ sâu của đầm, độ mặn của nước, nguồn nước lưu thông tốt theo thuỷ triều …rất phù hợp với đặc tính sinh trưởng và phát triển của rong sụn nên cho năng suất cao chất lượng rong tốt, hàm lượng carrageenan trong rong cao hơn ở các vùng khác. 2.1.2 Bảo quản rong trước khi sản xuất . Rong khi thu hoạch từ các đầm lên, phải loại bỏ rong tạp và cỏ rác lẫn trong rong rồi rửa sạch bùn đất bằng nước ngay tại đầm hoặc ao đã trồng. Sau đó phải rửa lại một lần nữa bằng nước ngọt (nước giếng hoặc nước máy) vì trong nước biển có một lượng vi sinh vật lớn bám trên thân rong nên phải dùng nước ngọt rửa lại để loại bỏ lượng vi sinh vật bám trên thân rong hạn chế sự hư hỏng của rong. Rong sau khi rủa sạch bùn đất, rong tạp và một phần muối ta tiến hành phơi rong. Rong có thể đựơc phơi trên sân gạch hoặc sân bê tông nhưng chú ý trong quá trình phơi phải thường xuyên lật trở cho rong khô đều. Rong cũng có thể được sấy nhưng thường phơi qua trước khi sấy để tăng hiệu quả sấy. thiết bị dùng để sấy rong thường dùng là thiết bị sấy băng tải. Rong sau khi sấy khô đén độ ẩm 18-20% được bảo quản trong điều kiện khô ráo thoáng mát, kho bảo quản rong phải chắc chắn không bị dột. Khi bảo quản phải xếp thành từng lớp trên sàn kho. Sàn kho hải để cách tường từ 0,3 đến 0,4m và cách nền kho từ 0,2 m trở lên. Trong quá trình bảo quản phải thường xuyên kiểm tra chất lượng rong. Nếu thấy rong ẩm hoặc mốc phải đưa ra sân phơi lại cho khô. 2.1.2 Nghiên cứu về Carrageenan. 2.1.2.1 Chỉ tiêu cảm quan của Carrageenan. -Có màu hơi vàng ,màu nâu vàng nhạt hay màu trắng. - Có thể là bột thô bột mịn và gần như không mùi. - Không tan trong ethanol, tan trong nước ở nhiệt độ koảng 80oC tạo thành dung dịch sệt hoặc dung dịch có màu trắng đục có tính tan chảy. 2.1.2.2 Mẫu đối chứng. Ta có thể mua mẫu đối chứng ở nhiều công ty sản xuất Carrageenan nổi tiếng trên thế giới, như Company Carrageenan của Mĩ ở thành phố Santa Ana trên đường 3830 S. Teakwood Street. Nhưng mẫu đối chứng phải đạt đựơc các chỉ tiêu trên. 2.1.2.3. Mẫu nghiên cứu Mấu nghiên cứu được sản xuất từ mẫu rong sụn. Carrageenan được thu nhận bằng cách chiết từ rong sụn bằng nước hay bằng dung dịch kiềm loãng. Carrageenan được thu lại bằng sự kết tủa bởi cồn, sấy thùng quay, hay kết tủa trong dung dịch KCl và sau đó làm lạnh. Cồn được sử dụng trong suốt quá trình thu nhận và tinh sạch là methanol,ethanol,isopropanol. 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Các chỉ tiêu cảm quan của Rong Sụn Rong Sụn là loài rong nhập nội, có đặc tính dòn dễ gãy khi tươi. Ðặc điểm này được sử dụng để phân biệt với các loài rong hiện có ở Việt Nam, trong sản xuất, giao dịch thương mại, trao đổi tư liệu. Rong Sụn có thân dạng trụ tròn. Ðường kính thân chính có thể đạt tới 20 mm. Từ trọng lượng 100 gam ban đầu, sau một năm, Rong Sụn có thể tăng trưởng thành bụi rong, nặng 14 - 16 kg. Rong sụn chia nhánh rậm rạp, kiểu tự do, không theo quy luật, thể chất trơn nhớt, keo sụn, có màu nâu xanh, thân dòn dễ gãy, khi khô thành sợi cứng như sừng. Rong sụn có tốc độ tăng trưởng tới 10%/ngày. 2.2.2 phương pháp xác định hàm lượng ẩm trong rong sụn Để xác định hàm lượng ẩm trong rong sụn ta có thể sử dụng phương pháp sấy đến trọng lượng không đổi. Nhưng phương pháp này tốn nhiều thời gian do lượng nước trong rong sụn lớn vì vậy ta có thể xác định hàm lượng ẩm của rong sụn bằng máy đo độ ẩm. Nguyên lý làm việc    Dựa trên nguyên lý sấy mẫu đo bằng đèn hồng ngoại để làm bay hơi hết ẩm tự do trong rong sụn, sau đó so sánh khối lượng ban đầu và khối lượng sau để xác định thủy phần mẫu đo. Nhờ vậy có thể đo được chính xác hàm lượng nước có trong Rong Sụn.  Thông số kỹ thuật - Phạm vi đo: 0~100% - Độ chính xác: +/-0,1% - Khối lượng mẫu đo: 5gram - Nguồn điện: 220V/50Hz/1Ph PHẦN BA: SẢN XUẤT MỘT SỐ SẢN PHẨM TỪ RONG SỤN -  3.1.Sản xuất carrageenan từ Rong Sụn Quy trình công nghệ: Rong sụn ¯ Rửa sạch ¯ Xử lý kiềm ¯ Rửa trung tính ¯ Lọc ¯ Dịch lọc ¯ Lạnh đông , tan giá ¯ Sấy ¯ xay nghiền ¯ Bao gói 3.1.2.Thuyết minh quy trình * Cơ sở kỹ thuật của các công đoạn Trên thế giới có nhiều quy trình sản xuất Carrageenan khác nhau song các quy trình đó đều bao gồm các công đoạn chung nhất sau: - Xử lý rong trước khi nấu chiết Carrageenan. - Nấu chiết carrageenan. - Xử lý dịch chiết. - Tách nước và làm khô Carrageenan . Xử lý rong trước khi nấu chiết . Mục đích của công đoạn này là dùng các yếu tố có khả năng khử tối đa các tạp chất như: Chất khoáng chất màu, protein, xenluloza, lipit không có lợi cho sản phẩm Carrageenan đồng thời các yếu tố đó còn làm bào mòn phần da của cây rong, làm suy giảm màng liên kết tế bào chứa carrageenan, từ đó tạo điều kiện cho việc rút ngắn thời gian nấu chiết, nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm. Có thể dung nhiều phương pháp để xử lý rong trước khi nấu chiết như: xử lý trong môi trường nước nóng, xử lý rong trong môi trường kiềm, xử lý rong trong môi trường acid, nhưng qua nghiên cứu cho thấy xử lý rong trong môi trường kiềm hiệu suất thu hồi Carrageenan là cao nhất. * Phương pháp xử lý rong trong môi trường kiềm. phương pháp này dụng dung dịch NaOH để xử lý rong trước khi nấu chiết Carrageenan. Tác dụng của dung dịch NaOH như sau: - Thuỷ phân bào mòn màng xenluloza và phá vỡ nhiều lớp tế bào sắc tố, khử sắc tố trong rong - Môi trường kiềm khử được lipit và một số protein tan trong kiềm. - Dùng NaOH còn có tác dụng khử ion SO42- có trong mixen carrageenan làm tăng sức đông của carrageenan. ROSO2 + NaOH " ROH + NaSO2 + OH. Phản ứng của NaOH với các gốc Sunfat tạo thành Na2SO4 hoà tan trong nước và được loại ra. Việc sử dụng kiềm NaOH xử lý cho rong mang lại nhiều ưu điểm. Tuy nhiên một số khoáng Ca, Mg,…lại không tách được trong môi trường kiềm. NaOH cũng ảnh hưởng lớn đến liên kết mạch Carrageenan cho nên cần nghiên cứu chế độ xử lý về hàm lượng, nồng độ nhiệt độ, thời gian ảnh hưởng đến sức đông của Carrageenan sau này. 2- Nấu chiết Carrageenan . -Cơ sở kỹ thuật nấu chiết Carrageenan. Nấu chiết Carrageenan là khâu quan trọng và chủ yếu của toàn bộ quy trình sản xuất Carrageenan. Mục tiêu của công đoạn này là phải đạt hiệu suất thu hồi carrageenan cao và đảm bảo chất lượng của carrageenan. Trong quá trình nấu chiết có nhiều yếu tố ảnh hưởng tới hai mục tiêu trên như môi trường nấu, nhiệt độ, thời gian, lượng nước, thiết bị. Môi trường nấu chiết Theo nhiều nghiên cứu cho thấy môi trường nấu chiết kiềm loãng pH=8.5 là môi trường cho sức đông của Carrageenan cao nhất. Khi nấu trong môi trường kiềm loãng: Kiềm loãng đủ để phá vỡ màng tế bào của cây rong giải phóng carrageenan ra dung dịch đồng thời sẽ góp phần trung hoà lượng acid tạo thành, do đó sức đông của carrageenan tăng. Nhiệt độ nấu chiết Carrageenan không tan trong nước lạnh và nước thường, muốn nâng cao hiệu suất chiết rút Carrageenan cần phải nấu chiết ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ hoà tan của nó trong môi trường kiềm loãng nhiệt độ nấu chiết carrageenan của rong sụn thường từ 95-100oC ở áp suất thường . Nếu nhiệt độ lớn hơn 100oC, thời gian nấu chiết giảm nhưng Carrageenan bị thuỷ phân cách mạch sức đông giảm. Nhiều tạp chất do xenluloza bị nhiệt phân tạo glucoza hoà tan giảm chất lượng Carrageenan. Nếu nhiệt độ nhỏ hơn 95oC, thời gian nấu kéo dài Carrageenan cũng bị thuỷ phân cắt mạch sức đông giảm mặt khác mức độ hoà tan của Carrageenan giảm, hiệu suất chiết ly giảm. Việc nấu chiết carrageenan ở nhiệt độ gần 100oC còn có những ưu điểm cơ bản là: tốc độ chiết rút nhanh, độ nhớt dung dịch thấp, cho phép dùng chất tạo ôi trường với nồng độ thấp hơn giảm chi phí phụ. Thời gian nấu chiết Thời gian nấu chiết phụ thuộc vào phương pháp xử lý rong trước khi nâú chiết, môi trường nấu chiết và nhiệt độ nấu chiết. Việc xử lý rong trước khi nấu chiết bằng dung dịch kiềm NaOH 5% ở nhiệt độ 95-100oC thì thời gian nấu chiết 1-1.5h. Nếu thời gian nấu chiết quá dài làm cho một số phân tử Carrageenan bị thuỷ phân cắt mạch làm cho độ chắc của thạch giảm xuống. Tỷ lệ nước nấu Lượng nước nấu ảnh hưởng lớn đến tỷ lệ thu hồi và độ chắc của Carrageenan. Nếu lượng nước nấu quá lớn: Tạo dung dịch keo có nồng độ thấp, độ chắc kém không thao tác được các công đoạn sau nhất là khâu ép. thể tích chứa thạch lớn,cồng kềnh, gây tốn kém cho thao tác tách nước. nhưg có ưu điểm là dễ lọc, hiệu suất chiết cao. Nếu lượng nước nấu quá ít: Thạch chắc khắc phục được các nhược điểm trên nhưng lại xuất hiện nhược điểm sau: Do nồng độ dịch keo cao, độ nhớt lớn rất khó lọc tốc độ hoà tan của Carrageenan từ nguyên liệu kém do độ nhớt cao hệ số khuyếch tán giảm, chênh lệch nồng độ giữa nguyên liệu và dung dịch giảm. Do vậy trong thực tế cần phải xác định lượng nước nấu hợp lý để sau khi nấu dịch keo thoả mãn yêu cầu sau: +Dịch keo dễ lọc +Thạch đông chắc với cường độ vừa phải có thể thao tác các công đoạn sau dễ dàng Để xác định lượng nước nấu áp dụng công thức sau: Trong đó : N: lượng nước nấu (lít) A: hàm lượng carrageenan trong nguyên liệu (%) D: sức đông của carrageenan (gam/cm2) R: khối lượng rong hkô cho một mẻ nấu (kg) C: hệ số phụ thuộc Theo kinh nghiệm lượng nước nấu thường gấp 40-50 lần lượng rong Thiết bị chiết - Nồi hai vỏ -Thùng inox có nắp đặt hệ thống dẫn hơi nước hay các nồi inox, nồi gang … đun lửa trực tiếp . Để khuấy đảo hỗn hợp cần nấu thường lắp đặt hệ thống, cánh khuấy hay bơm đối lưu dung dịch từ phía đáy nồi lên phía trên . 3. Xử lý hỗn hợp sau khi nấu chiết. thành phần hỗn hợp dịch keo rong sau khi nấu chiết bao gồm : Carrageenan hoà tan và là thành phần chính, là sản phẩm sau này. Bã rong (tạp chất cơ học ):có kích thước từ nhỏ đến lớn, nhất có thể là 4 mm. Nhỏ nhất ở thể dạng huyền phù lơ lửng trong dung dịch. Tạp chất hoà tan gồm có khoáng , sắc tố , các chất hữu cơ hoà tan như :glucoza, axit amin ,… Để loại các tạp chất ra khỏi dung dịch keo ta sử dụng biện pháp lọc để tách tạp chất cơ học , tách tạp chất hoà tan dùng phương pháp lọc hấp thụ. Tách tạp chất cơ học. Có thể sử dụng lắng hoặc lọc để tách tạp chất cơ học, với biện pháp lắng do độ nhớt của keo lớn làm kìm hãm quá trình lắng xuống của các hạt. Do đó quá trình lắng đọng phải tiến hành ở nhiệt độ không dưới 90oC. Thời gian lắng đọng dài ảnh hưởng đến chất lượng của carrageenan. Để tách tạp chất cơ học thường sử dụng phương pháp lọc. Đây là phương pháp đơn giản cho hiệu quả cao. Nếu chọn vật liệu lọc thích hợp thì tạp chất cơ học sẽ được loại bỏ hoàn toàn, vì vậy dịch lọc sẽ khá trong. Hình vẽ Bộ phận I thực hiện lọc sơ bộ gồm 2 vách ngăn Ia và Ib. vách ngăn Ia giữ lại những bã rắn có kích thước lớn hơn 4 mm. vách ngăn Ib giữ lại các bã có kích thước lớn hơn 2 mm. Phần bã ở bộ phận này chiếm phần lớn trong tỷ lệ chung. Bã có kích thước lớn được giữ trong khoảng không gian trên các tấm lọc( Ia, Ib ). Bộ phận II : thực hiện lọc tinh gồm vật lọc C và màng lọc tinh D. vật lọc C là khối xốp đàn hồi, có thể làm thay đổi kích thước không gian để thu được hiệu suất lọc cao. Vật lọc C giữ lại bã cơ học còn xót lại và bã mềm nhuyễn dạng huyền phù. Màng lọc tinh D giữ lại phần bã cuối cùng. Dòng dịch lọc sạch chảy qua III, C, D, luôn dược lạo vét để thông dòng lọc. Bã lọc ở I còn chứa một lượng dịch lọc nhất địnhđược đưa sang bộ phận IV ép thu tận dụng dịch lọc. Cấu tạo của IV giống như máy lọc khung bản. Việc nạp, tháo bã qua phía trên. Dich lỏng ép được chảy vào III. Tách tạp chất hoà tan sau khi tách bỏ tạp chất cơ học, dịch carrageenan còn chứa các tạp chất cùng hoà tan như sắc tố, chất vô cơ, chất hữu cơ hoà tan. Để tinh chế làm sạch dịch keo rong, nâưng cao chất lượng carrageenan có thể dùng phương pháp lọc hấp phụ. chất hấp phụ thường dùng là than hoạt tính. dịch keo sau khi loc thôđược trộn với than hoạt tính ó độ xốp cao. tẩy màu trong điều kiện liên tục khuấy đảo ở nhiệt độ 95-980C. Tốt nhất đun sôi hỗn hợp 15-20 phút, rồi lọc tách tạp chất bằng máy lọc ép có lớp màng ngăn lọc bằng xenlulô.Lượng than phụ thuộc vào tính hấp phụ của loại than và màu sắc của dịch. 4. Tách nước từ dịch keo Dung dịch carrageenan là dịch keo nhớt chứa 95-99% là nước. Việc từ dịch lỏng là rất khó khăn. Do dótrước khi làm khô phải có công đoạn tách nước cho carrageenan. Để tách nước cho carrageenan có thể thực hiện phương pháp lạnh đông tan giá. Nguyên lý của phương pháp: khi hạ nhiệt độ xuống dưới –150Cnước liên kết trong carrageenan bị đóng băng còn carrageenan ở dạng keo tụ. Khi tan giá nước đóng băng chảy ra còn carrageenan không tan, kết quả nước tách ra khỏi carrageenan. *Phương pháp làm lạnh đông. Có thể sử dụng phương pháp lạnh đông nhanh hoặc lạnh đông chậm để lạnh đông dịch keo. Khi đông nhanh : tinh thể nước đá nhỏ và các trung tâm kết tinh trong lòng khối keo. Khi lạng đông chậm : kích thước tinh thể đá lớn phân bố dày ở lớp ngoài các mĩen carrageenan kết hợp với nhau thành kích thước lớn, khi tan giá giảm khả năng hút nước trở lại. tan giá tách nước trong quá trình chạy đông, một phần hơi nước tách khỏi khối thạch nhờ sự thăng hoa hơi nước ở điều kiện nhiệt độ thấp. lượng nứoc còn lại tách khỏi khối keo theo đường tan giá và bay hơi. Tan giá tách nước có thể tiến hành theo 2 cách : tan giá tự nhiên (bằng không khí) và tan giá trong nước. Khi tan giá bằng không khí, nước đá tan ra tự lách qua các khe hở của coagen chảy nhỏ giọt xuống. Bản thân carrgeenan có phin lọc cao phân tử, nên nó thúc đẩy quá trình tan nước đá, cũng như sự bay hơi nước đá tan. Như vậy nước sẽ tách khỏi coagen theo đường hướng : một phần nước thăng hoa , một phần bay hơi và phần lớn sẽ tan nhỏ giọt. Thông thường người ta sử dụng tan giá trong nước rồi sau đó ly tâm để tách lấy carrgeenan. Sau khi tan giá trọng lượng của carrageenan giảm đi khoảng 75%.Điều kiện chạy đông và tan giá, tan giá thạch đông ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả tách nước. 5. Phương pháp sấy khô carrageenan Sấy khô đến độ ẩm 20-22% là công đoạn cuối cùng của công nghệ sản xuất tạo đông. Quá trình làm khô carrageenan có thể tiến