BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG LÊ THỊ TƯỞNG NGHIÊN CỨU SƠ CHẾ VÀ BẢO QUẢN RONG NHO (CAULERPA LENTILLIFERA J AGARDH 1837) SAU THU HOẠCH TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành đào tạo: Công nghệ chế biến thủy sản Mã số : 9540105 KHÁNH HỊA, 2019 Cơng trình hồn thành Trường Đại học Nha Trang Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Vũ Ngọc Bội PGS.TS Nguyễn Hữu Đại Phản biện 1: PGS.TS Ngô Đăng Nghĩa Phản biện 2: TS Nguyễn Duy Nhứt Phản biện 3: PGS.TS Nguyễn Duy Thịnh Luận án bảo vệ Hội đồng đánh giá Luận án cấp Trường họp Trường Đại học Nha Trang vào hồi ngày tháng năm Có thể tìm hiểu Luận án tại: Thư viện Quốc gia Thư viện Trường Đại học Nha Trang TÓM TẮT NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN Đề tài Luận án: Nghiên cứu sơ chế bảo quản rong nho (Caulerpa lentillifera J Agardh 1837) sau thu hoạch Ngành/Chuyên ngành: Công nghệ Chế biến Thủy sản Mã số: 9540105 Nghiên cứu sinh: Lê Thị Tưởng Khóa: 2012 Người hướng dẫn: PGS.TS Vũ Ngọc Bội PGS.TS Nguyễn Hữu Đại Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Nha Trang Nội dung: Luận án thu số kết bổ sung vào lĩnh vực nghiên cứu sơ chế bảo quản rong nho tươi: 1) Đã xác định điều kiện thích hợp cho q trình sơ chế rong nho (gồm q trình rửa ni phục hồi rong nho) sau: Điều kiện thích hợp cho trình rửa rong nho: lượng nước rửa: 15 lít/kg rong nho, thời gian rửa: phút/lần số lần rửa: lần Điều kiện thích hợp cho q trình ni phục hồi rong nho: tỷ lệ rong môi trường nước nuôi: 2%; thời gian nuôi: ngày; lượng oxy hòa tan nước: mg/l; cường độ ánh sáng từ 10-15klux, nhiệt độ môi trường nuôi 280C Rong nho ni điều kiện có tỷ lệ rong lành vết thương 95,7% cường độ màu xanh lục 43,7%, tổng số vi khuẩn hiếu khí lại rong 323 cfu/g chất lượng cảm quan rong nho đạt chất lượng tốt theo TCVN 3215-79 2) Luận án thiết kế chế tạo thiết bị ni tuần hồn dùng sơ chế rong nho quy mô pilot, suất 300kg nguyên liệu/mẻ Thiết bị làm việc nguyên lý: bể làm việc tĩnh với trình động thực lưu chuyển dòng nước tuần hồn sục khí Thiết bị chế tạo hình chữ nhật làm vật liệu inox 304, kích thước 6000mm1080mm, đáy cong Thiết bị đầy đủ sensor cảm biến điều chỉnh nhiệt độ phạm vi 200C ÷ 300C, nồng độ muối từ ÷ 10%, nồng độ oxy hòa tan từ 0÷20mg/lít Rong sơ chế ngày thiết bị chế tạo có tỷ lệ rong phục hồi (tỷ lệ rong lành vết thường) >80% rong đạt tiêu chuẩn chất lượng dùng ăn tươi theo quy định hành Bộ Y Tế, Việt Nam 3) Luận án xác định điều kiện thích hợp cho trình bảo quản rong nho tươi phương pháp MAP: Rong nho tươi sau sơ chế điều kiện thích hợp bao gói bao bì PA, mơi trường khí bảo quản nitơ 90%, nhiệt độ bảo quản từ 230C đến 290C Với điều kiện rong nho tươi bảo quản 18 ngày đạt chất lượng cảm quan loại theo TCVN3215-79, tỷ lệ rong nho hư hỏng gần 7%, tỷ lệ hao hụt trọng lượng 14,8%, hàm lượng vitamin C lại 0,0106 mg/g, hàm lượng polyphenol tổng số lại 0,077 mgGAE/gFW, hiệu khử gốc tự DPPH lại 39,8% so với rong trước bảo quản 4) Luận án đánh giá biến đổi chất lượng rong nho sau 18 ngày bảo quản theo phương pháp MAP Kết bảo quản cho thấy sau 18 ngày bảo quản hàm lượng polyphenol tổng số giảm gần 50%, hàm lượng vitamin C giảm 35%, chất có hoạt tính khử gốc tự DPPH giảm gần 30%, hàm lượng protein giảm 15%, hàm lượng lipid giảm 18%, tỷ lệ hư hỏng tăng 6,6%, tỷ lệ hao hụt trọng lượng tăng 15% Riêng hàm lượng tro chất xơ ổn định suốt thời gian bảo quản 5) Luận án đề xuất quy trình sơ chế, bảo quản rong nho theo phương pháp MAP: thu nhận rong nho từ 35-40 ngày tuổi, sau loại bỏ phần thân bò, thu phần thân đứng khơng bị dập vỡ, có kích thước đồng đều, có màu xanh lục đặc trưng có chiều dài >6cm Tiến hành rửa nước biển với tỷ lệ nước so với rong: 15lít/kg, thời gian rửa: phút/lần, số lần rửa: lần Sau ni phục hồi rong nho thiết bị tuần hoàn liên tục với tỷ lệ rong môi trường nuôi: 2%; thời gian nuôi: ngày; lượng oxy hòa tan nước: mg/l; cường độ ánh sáng từ 10-15klux, nhiệt độ môi trường nuôi 280C Kết thúc thời gian nuôi phục hồi, vớt rong ra, ly tâm để tách bớt 10% nước bám rong nho Sau đó, bao gói rong nho bao bì PA, bơm khí nitơ 90% bảo quản nhiệt độ thích hợp 260C ± 30C Sau 18 ngày bảo quản rong nho tươi điều kiện trên, chất lượng rong nho giảm không đáng kể CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS.TS Vũ Ngọc Bội PGS.TS Nguyễn Hữu Đại NGHIÊN CỨU SINH Lê Thị Tưởng MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Luận án Rong nho (Caulerpa lentillifera J Agardh 1837) loài rong thuộc chi rong Cầu lục (Caulerpa), phổ biến vùng nhiệt đới cận nhiệt đới Chi rong Cầu lục đa dạng lồi rong nho (Caulerpa lentillifera) lồi có giá trị Trên giới, rong nho biết đến từ năm 70 kỷ 16 ngày rong nho nuôi trồng số nước: Nhật Bản, Hàn Quốc, Ấn Độ, Philippin Việt Nam Những năm đầu kỷ 20, nhà khoa học Việt Nam phát số loài chi rong cầu Lục vùng triều ven biển, ven đảo đảo Lý Sơn (Quảng Ngãi), Phú Quý (Bình Thuận), Phú Quốc ( Kiên Giang) Tuy nhiên giống rong nho phát Việt Nam có kích thước nhỏ nên khơng phát triển ni trồng Rong nho (Caulerpa lentillifera J Agardh, 1837) PGS TS Nguyễn Hữu Đại di nhập từ Nhật Bản nuôi trồng Khánh Hòa Hiện rong nho phát triển nuôi trồng địa phương Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận Phú n Rong nho lồi có giá trị sinh học dinh dưỡng Rong nho chứa nhiều vitamin nhóm A, nhóm B, nhóm C, polyphenol, chlorophyll, khống vi lượng (như sắt, iod, calcium ) cần thiết cho thể người Mặc dù, rong nho chứa hàm lượng protein lipit thấp lại chứa axit amin axit béo thiết yếu cần thiết mà thể người khơng tự tổng hợp Đặc biệt, rong nho chứa caulerpin - chất có hoạt tính sinh học giúp giảm cholesterol tồn phần huyết thanh, điều hòa huyết áp, kháng ung thư, chống đông tụ máu, kháng virus, chống oxy hóa,… Ngày nhu cầu tiêu thụ rong nho Việt Nam giới ngày tăng, giá chúng thị trường Nhật Bản khoảng 10USD/kg rong nho tươi, Việt Nam nhập vào Nhật giá khoảng 5USD/kg Một số nước Đông Nam Á coi rong nho rau cao cấp đánh “trứng cá Hồi xanh” Rong nho tươi có hàm lượng nước cao lên đến 94% có cấu trúc mơ rong lỏng lẻo, sắc tố dễ bị hủy hoại tác nhân vật lý nên rong nho tươi nhanh chóng bị hư hỏng trình bảo quản điều kiện tự nhiên Do vậy, khả phát triển thương mại sản phẩm rong nho tươi bị hạn chế Vì việc nghiên cứu để đưa giải pháp kéo dài thời gian lưu giữ rong nho tươi cần thiết Vì vậy, Luận án tiến hành đề tài “Nghiên cứu sơ chế bảo quản rong nho (Caulerpa lentillifera J Agardh 1837) sau thu hoạch” Mục đích Luận án: Xây dựng quy trình sơ chế bảo quản rong nho tươi 10 ngày Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Rong nho (Caulerpa lentillifera) thu mua trại nuôi rong nho Công ty TNHH Đại Phát B Plus, Cam Ranh, Khánh Hòa 3.2 Phạm vi nghiên cứu 1) Nghiên cứu sơ chế rong nho tiền bảo quản 2) Nghiên cứu bảo quản rong nho phương pháp điều chỉnh khí (MAP) 3) Nghiên cứu đánh giá biến đổi chất lượng rong nho theo thời gian bảo quản 4) Đề xuất quy trình sơ chế, bảo quản rong nho theo phương pháp điều chỉnh khí MAP Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phương pháp phân tích đại có độ xác cao phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (CM-GF-AAS) để xác định hàm lượng nguyên tố kim loại nặng Cd, Pb, ; phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao để xác định hàm lượng vitamin A, C, E; phương pháp sắc kí khí để xác định thành phần axit béo, Ngồi Luận án sử dụng số phương pháp phân tích thực phẩm khối Bắc Âu để xác định tổng số vi khuẩn hiếu khí, Escherichia coli Salmonella Bên cạnh Luận án sử dụng phương pháp phân tích theo TCVN sử dụng phổ biến để xác định hàm lượng protein thô, chất xơ hay đánh giá chất lượng cảm quan Đồng thời, Luận án sử dụng phương pháp toán học tối ưu hóa q trình thí nghiệm xử lý thống kê thu thập liệu nhằm đảm bảo kết thí nghiệm có độ tin cậy cao Kết cấu Luận án Luận án bao gồm 160 trang, 39 trang tổng quan, 23 trang phương pháp nghiên cứu, 83 trang kết nghiên cứu, kết luận trang, 13 trang tài liệu tham khảo, 39 bảng số liệu, 83 hình, 119 tài liệu tham khảo (tiếng Việt 51 tài liệu, 03 trang web, tiếng Anh 65 tài liệu) phụ lục 53 trang CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ RONG NHO  Giới thiệu rong nho Rong nho biển (Caulerpa lentillifera, J Agardh, 1837) lần J Agardh, 1837 mơ tả, lồi rong thuộc chi Cầu lục Caulerpa, chi rong phổ biến đa dạng loài, sống vùng nhiệt đới ôn đới ấm Chi rong Lamouroux mô tả năm 1809 với đặc điểm có màu xanh đậm, gồm phần thân bò chia nhánh có hình trụ tròn, đường kính 1-2mm, thân bò mọc nhiều thân đứng, thân đứng mọc nhiều nhánh nhỏ, tận khối hình cầu, giống nho, đường kính 1,5-3 mm, mọc dày kín xung quanh thân đứng Đây phần có giá trị sử dụng, thân bò có nhiều “rễ giả” phân nhánh thành chùm lông tơ, bám sâu vào đáy bùn Đặc điểm rong nho có dạng mọc bò gồm phần thân bò mọc dài, phân nhánh vào vật bám nhờ hệ thống rễ Từ phần thân bò mọc thân đứng Hình 0.1 Hình ảnh rong nho (Caulerpa lentillifera, J Agardh, 1837)  Giá trị dinh dưỡng rong nho Rong nho rong biển nên có giá trị sinh học dinh dưỡng đặc trưng rong biển khả sinh lượng thấp, giá trị dinh dưỡng sinh học cao Có nhiều ứng dụng chế biến thực phẩm dược phẩm Rong nho chứa nhiều khoáng chất, chất xơ, nhiều vitamin Đặc biệt, rong nho chứa đầy đủ loại axit amin cần thiết cho thể, bao gồm Asparagine, Glutamate, Serine, Glycine, Histidine, Arginine, Threonine, Alanine, Prolin, Tyrosine, Valine, Methionine, Isoleucine, Leucine, Phenylalanine, Lysine So với chi rong nâu, rong đỏ rong lục, cụ thể rong nho có nhiều giá trị dinh dưỡng Bảng 0.1 Thành phần Caulerpa Lentillifera Ultra Reticulate Thành phần Caulerpa lentillifera Ulva reticulate Protein (N=6,25), % 12,49±0,3 21,06±0,42 Chất béo, % 0,86±0,10 0,75±0,05 Chất xơ, % 3,17±0,21 4,84±0,33 Tro, % 24,21±1,7 17,58±2,0 59,27 55,77 25,31±1,15 22,52±0,97 Carbohydrat, % Độ ẩm, % Bảng 0.2 Hàm lượng khoáng rong nho Chất khống Đơn vị tính Hàm lượng P mg/100 gram mẫu khô 1030 Ca 780 Mg 630 Zn 2,6 Mn 7,9 Fe 9,3 Cu g/100 gram mẫu khô I 2200 1424 Bảng 0.3 Hàm lượng vitamin (mg/100g) rong nho Hàm lượng (mg/100g) Vitamin Tổng 170 Vitamin E 2,22 Vitamin C 1,00 Thiamin 0,05 Riboflavin 0,02 Niacin 1,09 Bảng 0.4 Hàm lượng axit amin rong nho (g/100g mẫu khô) Axit béo Hàm lượng (mg/g mẫu khô) Threonine 0,79 Valine 0,87 Lysine 0,82 Isoleucine 0,62 Leucine 0,99 Phenylalanine 0,61 Aspartic axit 1,40 Serine 0,76 Glutamic axit 1,78 Glycine 0,85 Arginine 0,87 Histidine 0,08 Alanine 0,85 Tyrosine 0,48 Proline 0,57  Công nghệ sơ chế bảo quản rong nho Trên giới nước Nhật, Philippin, Ấn độ, công nghệ sơ chế bảo quản rong nho thực cách: Đối với trường hợp nuôi đáy rong thu hoạch cách nhổ phần thân bò thân đứng Đối với trường hợp nuôi treo lồng lưới, việc thu hoạch tương đối dễ dàng hơn, người ta thu gom dàn ni sau thu hái rong Trong lồng lưới nuôi rong chọn cắt thân đứng đạt yêu cầu, phần lại bao gồm thân bò phần non giữ lại để túi lưới thả nuôi lại để khai thác vào lần sau Sau rửa kỹ nước biển để loại bỏ bùn đất chất bẩn khác Chúng phân lọai, rong không đạt chất lượng loài rong tạp khác loại bỏ Rong đặt giỏ tre, cuối rong bao bọc bao tải nhựa, giữ an toàn cách buộc chặt miệng bao lại Các giỏ rong đặt nơi bóng mát chuyên chở thị trường tiêu thụ Khi bảo quản rong nho tươi, yếu tố nhiệt độ quan trọng, yếu tố ảnh hưởng nhiều đến chất lượng rong nho Khi nhiệt độ bảo quản cao làm chất lượng rong nho giảm nhanh, rong nho không giữ sắc tố mùi vị ban đầu Một số nghiên cứu Nhật Bản ảnh hưởng nhiệt độ chất lượng rong nho tươi cho thấy, rong nho tươi không phù hợp bảo quản 150C Ngoài ra, số nhà nghiên cứu Philippin rằng, rong nho lưu kho khu vực có khí hậu mát, nhiệt độ trung bình từ 180C đến 270C có chất lượng tốt so với rong nho lưu kho vùng khí hậu nóng Rong nho tươi nhanh chóng bị hư hỏng héo lưu trữ điều kiện nhiệt độ thường mối quan tâm lớn xuất rong nho Như vậy, nghiên cứu cho thấy, nhiệt độ thường rong nho tươi bị héo nhanh chóng hư hỏng, bên cạnh rong nho khơng chịu nhiệt độ lạnh khơng thể sử dụng nhiệt độ lạnh để lưu trữ rong nho tươi loài thực vật khác, điểm khác biệt rong nho tươi Vùng nhiệt độ thích hợp kéo dài thời gian lưu trữ rong nho tươi hướng đến xuất khoảng từ 180C đến 270C Rong nho xuất dạng sản phẩm tươi sống ướp nước biển, nước muối Rong nho rửa nước biển vài lần, chọn nhánh rong nho có chất lượng tốt Sau để nước, đóng gói thùng xốp có lỗ thơng khí nắp xung quanh hộp Đối với rong nho tươi bảo quản thời gian 5–7 ngày, rong nho muối thời gian bảo quản 2-3 tháng 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2.1 Phương pháp tiếp cận nội dung nghiên cứu Dựa việc đánh giá tình hình nghiên cứu ngồi nước liên quan đến lĩnh vực chế biến rong nho dựa kết thử nghiệm sơ ban đầu, Luận án tiến hành tiếp cận nội dung nghiên cứu trình bày hình 2.2 Đánh giá chất lượng Rong nho nguyên liệu - Thời gian rửa - Số lần rửa - Lượng nước rửa Xử lý sơ - Thời gian nuôi - Tỷ lệ rong mơi trường ni - Hàm lượng oxy hòa tan nước - Bao bì PA - Bao bì PP - Bao bì PVC Ni phục hồi Tách nước sơ Bao gói - Điều chỉnh khí nitơ - Hút chân không Bảo quản Đánh giá biến đổi chất lượng rong nho theo thời gian bảo quản Biến đổi vật lý Biến đổi hóa học Biến đổi vsv Xác định chế độ bảo quản Quy trình sơ chế, bảo quản rong nho tươi Hình 2.2 Sơ đồ tiếp cận nội dung nghiên cứu Luận án 15 2.2.2 Phương pháp phân tích + Xác định độ ẩm: Độ ẩm mẫu xác định phương pháp sấy khô đến trọng lượng không đổi theo TCVN 1867:2001 + Xác định hàm lượng protein: Hàm lượng protein xác định theo tiêu chuẩn TCVN 4328:1-2007 + Xác định hàm lượng lipit: Hàm lượng lipit xác định theo phương pháp Folch cộng sự, (1956) + Xác định hàm lượng chất xơ tổng số: Hàm lượng chất xơ tổng số xác định theo TCVN 5714:2007 + Xác định hàm lượng tro: Hàm lượng tro xác định theo theo AOAC 923.031995 + Xác định hàm lượng cacbonhydrat: Hàm lượng cacbonhydrat xác định theo AOAC: 1990 + Xác định hàm lượng vitamin C: Hàm lượng vitamin C xác định theo phương pháp chuẩn độ iod sắc ký lỏng cao áp hiệu cao + Xác định hàm lượng vitamin B1 phương pháp huỳnh quang dựa nguyên tắc: Khi oxi hóa vitamin B1 (thiamin) kali feroxianua môi trường kiềm tạo thành hợp chất thiocrom phát huỳnh quang xanh ánh sáng tử ngoại, phân tử thiamin tạo thành phân tử thiocrom Để xác định hàm lượng thiamin, người ta dùng dung dịch chuẩn thiamin tinh khiết so sánh với dung dịch nghiên cứu Trước tiến hành phản ứng, thiamin phải giải phóng khỏi mẫu chế phẩm enzyme phosphatase, papayolin hay takadiatase + Xác định hàm lượng vitamin A: Hàm lượng vitamin A xác định phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao + Xác định axit béo: Các axit béo xác định phương pháp sắc ký khí + Xác định axit amin: Các axit amin xác định phương pháp sắc kí lỏng cao áp + Xác định nguyên tố kim loại nặng: Các kim loại nặng Cd, Pb, xác định phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (CM-GF-AAS) 16 + Xác định hoạt tính bắt gốc (khử gốc) tự DPPH: Xác định hoạt tính bắt gốc tự (DPPH) theo Fu et al (2002) + Xác định hàm lượng polyphenol tổng số: Xác định hàm lượng polyphenol tổng số theo phương pháp Fu et al (2011) + Xác định tổng số vi khuẩn hiếu khí theo NMKL86:2006 + Xác định Escherichia coli theo NMKL 96:2003 + Xác định Salmonella spp theo NMKL 71: 1999 + Xác định màu sắc rong nho: Xác định màu sắc rong nho phương pháp phân tích thơng qua phần mềm xử lí ảnh Image J dựa nguyên tắc màu sắc rong nho chụp máy ảnh kỷ thuật số Nikon coolpix s3300, 16 Megapixel, Nikon STYLE Series (S), Nhật Bản Mẫu rong chụp hộp đen để ngăn chặn can thiệp ánh sáng bên xâm nhập vào làm sai số Khoảng cách chụp giữ cố định cho tất mẫu Các hình ảnh định dạng JPEG phân tích giá trị cho màu đỏ (R), màu xanh lục (G), màu xanh lam (B) phần mềm Image J, đuợc phân phối Natl, Inst of Healt Bethesda, Md, U.S.A + Đánh giá chất lượng cảm quan rong nho theo phương pháp cho điểm theo tiêu chuẩn TCVN 3215- 79 + Xác định tỉ lệ hao hụt trọng lượng tỷ lệ hư hỏng rong nho phương pháp cân có độ xác 10-4g 2.2.3 Phương pháp xử lý số liệu Sử dụng phần mềm SPSS 18.0 xử lý thống kê ANOVA để biết khác biệt có ý nghĩa thống kê giá trị trung bình với  = 0,05% Post Hoc Test sau ANOVA để biết cụ thể khác biệt có ý nghĩa thống kê cặp giá trị trung bình; Sử dụng phần mềm Design Expert 8.0 đưa phương trình hồi quy, mơ hình tốn học biểu đồ liên quan; Sử dụng phần mềm Excel 2013 tính tốn giá trị trung bình, độ lệch chuẩn vẽ biểu đồ 17 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG RONG NHO TƯƠI NGUYÊN LIỆU Rong nho tươi sau thu hoạch, vận chuyển phòng thí nghiệm, xử lý loại bỏ phần thân đứng, phần rong bị hư hỏng, không đạt tiêu chuẩn, rửa lấy mẫu phân tích thành phần hóa học, tiêu vi sinh vật số kim loại nặng Kết Luận án xác định hàm lượng tro chiếm 25,32%, hàm lượng protein thô chiếm 12,07%, hàm lượng lipit thô chiếm 2,72%, hàm lượng chất xơ chiếm 3,47%, hàm lượng cacbonhydrat (đã bao gồm chất xơ) chiếm 59,89%, hàm lượng vitamin C chiếm 0,21mg/g, hàm lượng polyphenol tổng số chiếm 2,28mg GAE/g chất có hoạt tính chống oxy hóa (DPPH) chiếm 47,83% Khơng phát E.coli Salmonella diện rong nho nguyên liệu Đây vi khuẩn gây bệnh đường ruột Bộ Y Tế quy định rau ăn sống Về hàm lượng kim loại nặng Cadmi Pb rong nho nằm mức cho phép Bộ Y tế quy định QCVN 8-2:2011/BYT 3.2 NGHIÊN CỨU SƠ CHẾ RONG NHO TIỀN BẢO QUẢN 3.2.1 Công đoạn rửa rong nho nguyên liệu Mục đích rửa nhằm loại bỏ tối đa tạp chất bám rong đảm bảo chất lượng rong với chi phí sản xuất thấp Nghiên cứu Luận án cho thấy, lượng nước rửa 15 lít/kg rong nho; thời gian rửa phút/lần số lần rửa lần phù hợp cho công đoạn rửa Với điều kiện rửa rong nho “sạch” vi sinh chất lượng cảm quản đạt yêu cầu 3.2.2 Công đoạn nuôi lại rong nho nguyên liệu Khi thu hoạch rong nho, thân đứng (cọng rong) bị cắt khỏi thân bò Nên q trình ni lại giúp rong lành vết cắt, mọc rễ sống bình thường, tăng sức đề kháng rong, kéo dài thời gian bảo quản sau Nghiên cứu Luận án cho thấy, điều kiện thích hợp ni lại rong nho tỷ lệ rong môi trường nuôi: 2%; thời gian nuôi: ngày; lượng oxy hòa tan nước:8 mg/l; cường độ ánh sáng từ 10-15klux, nhiệt độ môi trường nuôi 280C Rong nho ni điều kiện có tỷ lệ rong lành vết thương 95,7%, cường độ màu xanh lục đạt 43,7%, tổng số vi khuẩn hiếu khí lại rong 323 cfu/g chất lượng cảm quan rong nho tươi đạt chất lượng tốt 18 3.2.3 Công đoạn ly tâm tách bớt nước bề mặt rong nho Kết thúc nuôi rong, hàm lượng nước bám bề mặt rong cao, đem rong bao gói bảo quản ngay, rong nhanh chóng úng, hư hỏng Vì vậy, mục đích ly tâm nhằm loại bỏ bớt nước bám bề mặt rong, cọng rong khô ráo, hạn chế hư hỏng rong thời gian bảo quản Kết nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ nước tách từ bề mặt rong nho tươi tương ứng với tốc độ ly tâm 300 vòng/phút 30 giây 10% Sau tách nước rong đủ điều kiện dùng cho trình bảo quản 3.2.4 Thiết kế thiết bị dùng sơ chế rong nho tiền bảo quản quy mô pilot, suất 300kg nguyên liệu/mẻ Luận án nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị tuần hồn dùng cho sơ chế, ni phục hồi rong nho quy mô pilot, suất 300kg nguyên liệu/mẻ Thiết bị làm việc nguyên lý bể làm việc tĩnh với trình động thực lưu chuyển dòng nước tuần hồn sục khí Thiết bị chế tạo hình chữ nhật làm vật liệu inox 304, kích thước 6000mm x 1080mm, đáy cong Thiết bị đầy đủ sensor cảm biến điều chỉnh nhiệt độ phạm vi +20 ÷ + 300C, nồng độ muối phạm vi - 10%, nồng độ oxy hòa tan phạm vi - 20mg/lít Rong nuôi phục hồi ngày thiết bị chế tạo có tỷ lệ rong phục hồi trạng thái >80% rong ni phục hồi hồn tồn đạt tiêu chuẩn chất lượng dùng ăn tươi theo quy định hành Việt Nam Hình 3.1 Nguyên lý hệ thống sơ chế rong nho 19 Ghi chú: MN: Máy nén kín DN: Dàn nóng làm mát khơng RV: Van xả đáy F2: Bộ phận lọc nước khí (Gree) P: Bơm HS: Điện trở gia nhiệt Filter: Phin lọc sấy BTL: Bộ tiết lưu DL: Thiết bị ống chùm vỏ bọc nằm ngang ống mao  Nguyên lý hoạt động hệ thống: - Hệ thống lạnh làm lạnh, kiểm sốt trì nhiệt độ nước biển khoảng nhiệt độ 280C ± 20C Tại dàn lạnh ống xoắn kiểu đứng cách nhiệt PU (poly urethane) Tại thiết bị lắp đặt điện trở gia nhiệt trường hợp nhiệt độ môi trường 28°C, hệ thống lạnh ngừng hoạt động điện trở cấp điện sinh nhiệt làm nóng nước biển trước vào bể sơ chế biến - Nước biển sau làm bơm qua hệ thống làm lạnh để trì nhiệt độ thích hợp cho trình sơ chế rong nho (28  2)°C, sau bơm vào bể sơ chế Tại bể sơ chế, hệ thống sục khí cung cấp khí tạo điều kiện cho oxy hòa tan nước giúp cho rong, nước biển di chuyển tuần hoàn từ lên Do vậy, phần rong nho phía di chuyển lên phía tiếp xúc với ánh sáng để làm cho trình quang hợp rong tăng lên, giúp rong phục hồi “sức khỏe” Chính q trình di chuyển rong nước làm chất bẩn bám rong bị tách khỏi rong rong làm Khi chất bẩn tách khỏi rong làm nước nuôi rong bị bẩn, người sử dụng bật hệ thống bơm lọc nước tuần hoàn để bơm nước biển dơ khỏi bể bơm nước lọc trở lại bể Như vậy, nước biển bể di chuyển bể sơ chế bơm lọc tuần hồn nước ni bị dơ Như vậy, trình hoạt động, nhiệt độ nước biển bể, hàm lượng oxy hòa tan, nồng độ muối nước bể cường độ chiếu sáng hệ thống đèn kiểm soát nhằm đảm bảo điều kiện thích hợp cho rong quang hợp, sinh trưởng “hồi phục sức khỏe” 20 Hình 3.2 Thiết bị nuôi phục hồi rong nho, suất 300kg nguyên liệu/mẻ Hình 3.3 Rong bị tổn thương sau thu hoạch Hình 3.4 Rong lành vết thương sau sơ chế Hình 3.5 Màu sắc rong trước sơ chế Hình 3.6 Màu sắc rong sau sơ chế 21 3.3 BẢO QUẢN RONG NHO TƯƠI SAU KHI SƠ CHẾ 3.3.1 Xác định cường độ hô hấp rong nho Đối với phương pháp bảo quản điều biến khí – MAP, việc lựa chọn bao bì thích hợp để bao gói ngun liệu tươi yếu tố thành cơng phương pháp màng bán thấm bao bì có liên quan trực tiếp đến cường độ hô hấp thực vật tươi Đối với loại thực vật có cường độ hơ hấp thấp chọn bao bì có khả thấm khí thấp để bao gói ngược lại [Theo Lisa Kitinoja et al, 2004] Vì vậy, đo cường độ hơ hấp rong nho sở để lựa chọn nhóm bao bì bao gói rong nho phù hợp nhằm kéo dài thời gian bảo quản rong nho Nghiên cứu Luận án cho thấy, rong nho thuộc nhóm hơ hấp thấp, số mg CO2 sinh 1kg rong nho cao 0,008 ngày thứ (0,008mgCO2/kg.h) Vì để kéo dài thời gian bảo quản rong nho cần bao gói chúng bao bì có độ thấm khí thấp (Lisa Kitinoja et al, 2004) Bao bì PP, PA, PVC loại bao bì có độ thấm khí thấp sử dụng phổ biến bao gói thực phẩm 3.3.2 Xác định loại bao bì bao gói rong nho Nghiên cứu Luận án xác định bao bì PA bao bì bao gói dùng bảo quản rong nho phù hợp so với loại bao bì nghiên cứu khác (PP, PVC) Sử dụng bao bì PA bao gói bảo quản rong nho cho thấy chất lượng cảm quản, tiêu thành phần hóa học tiêu vi sinh vật rong nho biến đổi so với bao bì PP PVC 3.3.3 Xác định mơi trường khí bảo quản rong nho tươi Nghiên cứu Luận án cho thấy, bảo quản rong nho mơi trường điều biến khí nitơ 90% có thời gian bảo quản lên đến 18 ngày mà chất lượng cảm quan rong đạt loại khá, tỷ lệ hao hụt trọng lượng 13,12% tỷ lệ hư hỏng 6,1% Trong mơi trường hút chân khơng 65% có thời gian bảo quản 12 ngày chất lượng cảm quan rong đạt loại trung bình, MĐC – khơng điều chỉnh khơng khí có chất lượng cảm quan loại sau 12 ngày bảo quản 3.3.4 Xác định nhiệt độ bảo quản rong nho tươi thích hợp Nghiên cứu Luận án cho thấy khoảng nhiệt độ thích hợp dùng bảo quản rong nho tươi khoảng nhiệt độ từ 230C đến 290C Khi rong nho bảo quản khoảng 22 nhiệt độ có thời gian bảo quản kéo dài đến 18 ngày mà chất lượng cảm quan rong đạt loại khá, tiêu thành phần hóa học, vật lý vi sinh có biến đổi nhẹ so với nhiệt độ nghiên cứu khác (200C, 320C) 3.4 ĐÁNH GIÁ CÁC BIẾN ĐỔI VỀ VẬT LÝ, HÓA HỌC VÀ VI SINH VẬT CỦA RONG NHO TƯƠI THEO THỜI GIAN BẢO QUẢN Ở NHIỆT ĐỘ THÍCH HỢP (260C ± 30C) Luận án đánh giá biến đổi chất lượng rong nho sau 18 ngày bảo quản theo phương pháp MAP Kết cho thấy sau 18 ngày bảo quản hàm lượng polyphenol tổng số giảm gần 50%, hàm lượng vitamin C giảm 35%, chất có hoạt tính khử gốc tự DPPH giảm gần 30%, hàm lượng protein giảm 15%, hàm lượng lipid giảm 18%, tỷ lệ hư hỏng tăng 6,6%, tỷ lệ hao hụt trọng lượng tăng 15% Riêng hàm lượng tro chất xơ ổn định suốt thời gian bảo quản 23 3.5 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SƠ CHẾ VÀ BẢO QUẢN RONG NHO TƯƠI THEO PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH KHÍ – MAP Từ kết nghiên cứu Luận án, tóm tắt quy trình sơ chế bảo quản rong nho tươi theo phương pháp điều biến khí - MAP hình 3.7 Rong nho nguyên liệu Lựa chọn, phân loại - Lượng nước rửa: 15lit/kg - Thời gian rửa: phút - Số lần rửa: lần Rửa rong nho Nuôi lại rong nho Lựa chọn, phân loại - Tỷ lệ rong môi trường 2% - Thời gian ni: 2ngày - Lượng oxy hòa tan: 8mg/l - Cường độ ánh sáng: 1015klux - Nhiệt độ môi trường nuôi 280C Ly tâm tách nước bề mặt: 10% Bao gói PA Mơi trường điều biến khí nitơ 90% Bảo quản nhiệt độ 260C±30C Rong nho bảo quản 18 ngày Hình 3.7 Quy trình sơ chế, bảo quản rong nho tươi phương pháp MAP 24 Thuyết minh quy trình: + Rong nho nguyên liệu: Rong nho nguyên liệu (Caulerpa lentillifera) nuôi trồng Cam Phúc Nam, Cam Ranh, Khánh Hòa thu hoạch giai đọan 35-40 ngày tuổi Rong nho sau thu mua, rửa sơ nước biển vận chuyển phòng thí nghiệm để sử dụng cho q trình nghiên cứu + Xử lý: Tại phòng thí nghiệm rong loại bỏ phần thân bò, thu phần thân đứng có chiều dài > 6cm rong có màu xanh lục đặc trưng, thân rong có màu xanh sẫm, không bị dập nát, ramuli (cầu rong) rong không bị dập vỡ có kích thước đồng + Rửa rong: Mục đích rửa rong nhằm loại bỏ phần lớn vi sinh vật tạp chất bám bề mặt rong Rong rửa nước biển với tỷ lệ nước so với rong 15 lít/kg, thời gian rửa phút/lần, số lần rửa lần + Nuôi lại rong: Phần thân đứng rong nho nuôi phục hồi (nuôi lại) thiết bị tuần hồn liên tục với tỷ lệ rong mơi trường ni: 2%; thời gian ni: ngày; lượng oxy hòa tan nước: mg/l; cường độ ánh sáng từ 10-15klux, nhiệt độ môi trường nuôi 280C + Rong thành phẩm: Sau kết thúc q trình ni phục hồi, thu rong loại bỏ thân rong không đạt yêu cầu để dùng cho trình bảo quản thương mại + Ly tâm tách nước: Rong thành phẩm sau nuôi lại ly tâm tách bớt nước bề mặt rong nho thiết bị ly tâm thủ cơng với tốc độ 300 vòng/phút thời gian 30 giây lượng nước tách khỏi rong khoảng 10% so với tổng trọng lượng rong nho + Bao gói bảo quản: Sau ly tâm, rong nho bao gói bao bì PA, bơm khí nitơ 90% bảo quản nhiệt độ thích hợp 260C ±30C Ở điều kiện này, rong nho bảo quản 18 ngày Sau 18 ngày bảo quản, rong nho có chất lượng cảm quan đạt loại khá, tỷ lệ hư hỏng 13,3% tỷ lệ hao hụt khối lượng 5,15%, hàm lượng vitamin C lại 0,0106 mg/gfw, hàm lượng polyphenol lại 0,077mgGAE/gfw hoạt tính khử gốc tự DPPH 37,6% 3.6 SO SÁNH THỜI GIAN BẢO QUẢN VÀ CHẤT LƯỢNG RONG NHO KHI RONG NHO BẢO QUẢN BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH KHÍ (MAP) VỚI PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN THÔNG THƯỜNG (TT) Luận án thực thí nghiệm so sánh cho thấy, rong nho bảo quản theo phương pháp điều chỉnh khí (MAP) có thời gian bảo quản lên đến 18 ngày (cao gấp lần so với 25 thời gian bảo quản rong nho theo phương pháp thông thường), rong nho trì chất lượng cảm quan loại rong nho chứa giá trị đặc trưng quan trọng chất có hoạt tính chống oxy hóa 39,8%, hàm lượng polyphenol tổng số 0,077 mg GAE/gfw, hàm lượng vitamin C 0,0106mg/gfw hàm lượng lipid tổng số 2,22% Trong rong nho bảo quản theo phương pháp thông thường (là phương pháp sở sản xuất kinh doanh rong nho địa bàn Tỉnh Khánh Hòa Phú Yên sử dụng) có thời gian bảo quản ngày mà hầu hết thành phần hóa học bị hồn tồn, hàm lượng chất xơ, protein tro Hình 3.8 Hình ảnh rong nho bảo quản ngày theo phương pháp thông thường TT Hình 3.9 Hình ảnh rong nho bảo quản 18 ngày theo phương pháp MAP 26 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu cho thấy Luận án hoàn thành tất nội dung nghiên cứu mục tiêu đặt thể qua kết luận rút từ kết nghiên cứu sau: 1) Đã xác định điều kiện thích hợp cho q trình sơ chế rong nho (gồm q trình rửa ni phục hồi rong nho) sau: Điều kiện thích hợp cho trình rửa rong nho: lượng nước rửa: 15 lít/kg rong nho, thời gian rửa: phút/lần số lần rửa: lần Điều kiện thích hợp cho trình ni phục hồi rong nho: tỷ lệ rong môi trường nước nuôi: 2%; thời gian nuôi: ngày; lượng oxy hòa tan nước: mg/l; cường độ ánh sáng từ 10-15klux, nhiệt độ môi trường nuôi 280C Rong nho ni điều kiện có tỷ lệ rong lành vết thương 95,7% cường độ màu xanh lục 43,7%, tổng số vi khuẩn hiếu khí lại rong 323 cfu/g chất lượng cảm quan rong nho đạt chất lượng tốt theo TCVN 3215-79 2) Luận án thiết kế chế tạo thiết bị nuôi tuần hoàn dùng sơ chế rong nho quy mô pilot, suất 300kg nguyên liệu/mẻ Thiết bị làm việc nguyên lý: bể làm việc tĩnh với trình động thực lưu chuyển dòng nước tuần hồn sục khí Thiết bị chế tạo hình chữ nhật làm vật liệu inox 304, kích thước 6000mm1080mm, đáy cong Thiết bị đầy đủ sensor cảm biến điều chỉnh nhiệt độ phạm vi 200C ÷ 300C, nồng độ muối từ ÷ 10%, nồng độ oxy hòa tan từ 0÷20mg/lít Rong sơ chế ngày thiết bị chế tạo có tỷ lệ rong phục hồi (tỷ lệ rong lành vết thường) >80% rong đạt tiêu chuẩn chất lượng dùng ăn tươi theo quy định hành Bộ Y Tế, Việt Nam 3) Luận án xác định điều kiện thích hợp cho q trình bảo quản rong nho tươi phương pháp MAP: Rong nho tươi sau sơ chế điều kiện thích hợp bao gói bao bì PA, mơi trường khí bảo quản nitơ 90%, nhiệt độ bảo quản từ 230C đến 290C Với điều kiện rong nho tươi bảo quản 18 ngày đạt chất lượng cảm quan loại theo TCVN3215-79, tỷ lệ rong nho hư hỏng gần 7%, tỷ lệ hao hụt trọng lượng 14,8%, hàm lượng vitamin C lại 0,0106 mg/g, hàm lượng polyphenol tổng số lại 0,077 mgGAE/gFW, hiệu khử gốc tự DPPH lại 39,8% so với rong trước bảo quản 27 4) Luận án đánh giá biến đổi chất lượng rong nho sau 18 ngày bảo quản theo phương pháp MAP Kết bảo quản cho thấy sau 18 ngày bảo quản hàm lượng polyphenol tổng số giảm gần 50%, hàm lượng vitamin C giảm 35%, chất có hoạt tính khử gốc tự DPPH giảm gần 30%, hàm lượng protein giảm 15%, hàm lượng lipid giảm 18%, tỷ lệ hư hỏng tăng 6,6%, tỷ lệ hao hụt trọng lượng tăng 15% Riêng hàm lượng tro chất xơ ổn định suốt thời gian bảo quản 5) Luận án đề xuất quy trình sơ chế, bảo quản rong nho theo phương pháp MAP: thu nhận rong nho từ 35-40 ngày tuổi, sau loại bỏ phần thân bò, thu phần thân đứng khơng bị dập vỡ, có kích thước đồng đều, có màu xanh lục đặc trưng có chiều dài >6cm Tiến hành rửa nước biển với tỷ lệ nước so với rong: 15lít/kg, thời gian rửa: phút/lần, số lần rửa: lần Sau ni phục hồi rong nho thiết bị tuần hoàn liên tục với tỷ lệ rong môi trường nuôi: 2%; thời gian ni: ngày; lượng oxy hòa tan nước: mg/l; cường độ ánh sáng từ 10-15klux, nhiệt độ môi trường nuôi 280C Kết thúc thời gian nuôi phục hồi, vớt rong ra, ly tâm để tách bớt 10% nước bám rong nho Sau đó, bao gói rong nho bao bì PA, bơm khí nitơ 90% bảo quản nhiệt độ thích hợp 260C ± 30C Sau 18 ngày bảo quản rong nho tươi điều kiện trên, chất lượng rong nho giảm không đáng kể KIẾN NGHỊ Từ nghiên cứu thực hiện, Luận án đề xuất tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sơ chế, bảo quản rong nho chuyển giao công nghệ cho sở sản xuất kinh doanh rong nho để doanh nghiệp sản xuất cung cấp cho người tiêu dùng rong nho có chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm 28 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN Le Thi Tuong, Nguyen Thi My Trang, Vu Ngoc Boi, Nguyen Huu Đại, Effect of packaging to quality and shelf-life of fresh sea grapes (Caulerpa lentillifera J.Agardh) Journal of Fisheries science and Technolygy No 3-2016 Lê Thị Tưởng, Nguyễn Thị Mỹ Trang, Nghiên cứu tối ưu hóa sơ chế rong nho (Caulerpa lentillifera J.Agardh) Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Số 47b (2016) Volume 47b (2016) Lê Thị Tưởng, Nguyễn Thị Mỹ Trang, Vũ Ngọc Bội, Nguyễn Hữu Đại, “Tối ưu hóa sơ chế rong nho (Caulerpa lentillifera J.Agardh) sau thu hoạch” Kỷ yếu Hội thảo khoa học Khoa Khoa học tự nhiên cơng nghệ lần thứ VI, Trường Đại học Khánh Hòa, 2016 Lê Thị Tưởng, Nguyễn Thị Mỹ Trang, Vũ Ngọc Bội, Nguyễn Hữu Đại, “Ảnh hưởng bao bì đến chất lượng thời gian bảo quản rong nho tươi (Caulerpa lentillifera J.Agardh)” Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Trẻ Công nghệ sinh học môi trường, Trường Đại học Nha Trang, 2016 Lê Thị Tưởng, Vũ Ngọc Bội, “Ảnh hưởng nhiệt độ bảo quản đến thành phần hóa học thời gian bảo quản rong nho tươi (Caulerpa lentillifera J.Agardh) Kỷ yếu Hội thảo khoa học lần thứ VII, Trường Đại học Khánh Hòa, 2017 Le Thi Tuong, Vu Ngoc Boi, Nguyen Thi Thanh Thuy, “Effect of the packaging and the preservation temperature to quality and shelf – life of fresh sea grapes (Caulerpa lentillifera J.Agardh, 1837) VBFoodNet 2017 International Conference about Safety and quality in the food chain, 12-14 November 2017 at Nong Lam University-Ho Chi Minh 29 ... (Caulerpa lentillifera J Agardh 1837) sau thu hoạch Mục đích Luận án: Xây dựng quy trình sơ chế bảo quản rong nho tươi 10 ngày Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Rong nho (Caulerpa. .. (Caulerpa lentillifera) thu mua trại nuôi rong nho Công ty TNHH Đại Phát B Plus, Cam Ranh, Khánh Hòa 3.2 Phạm vi nghiên cứu 1) Nghiên cứu sơ chế rong nho tiền bảo quản 2) Nghiên cứu bảo quản rong nho. .. sau sơ chế Hình 3.5 Màu sắc rong trước sơ chế Hình 3.6 Màu sắc rong sau sơ chế 21 3.3 BẢO QUẢN RONG NHO TƯƠI SAU KHI SƠ CHẾ 3.3.1 Xác định cường độ hô hấp rong nho Đối với phương pháp bảo quản