1. Kết luận
1.1. Hàm lượng carbohydrate của rong
nâu S.polycystum là cao nhất, chiếm 67,9%,
trong khi S.binderi, S.mcclurei, S.microcystum
lần lượt là 54%, 55,8% và 56,2%.
1.2. Cùng khối lượng mẫu 5gram rong khô,
cùng điều kiện thủy phân ở nhiệt độ 1100C, thời
gian 100 phút nhưng acid sunfuric đã thể hiện
khả năng thủy phân carbohydrate của rong
nâu S.polycystum cao gần gấp đôi so với dùng
acid ascorbic, hàm lượng đường khử lần lượt
là 29mg và 16,9mg.
1.3. Đường hóa carbohydrate của rong
nâu S.polycystum bằng acid tốt nhất ở điều
kiện nồng độ acid sunfuric 2%v, nhiệt độ 1200C
và thời gian 120 phút. Kết quả thu được hàm
lượng đường khử cao nhất là 47,33mg/5gram
rong khô, trong đó manitol chiếm 24%, fructose:
13,3%, galactose: 9%, xylose: 1,7%, mantose:
1,25% và glucose: 0,72%.
2. Kiến nghị
Để tăng hiệu quả đường hóa carbohydrate
của rong nâu S.polycystum, cần tiếp tục
nghiên cứu quá trình tiền xử lý rong bằng acid
sau đó thủy phân bằng enzyme, trên cơ sở đó
đánh giá, lựa chọn phương pháp đường hóa
carbohydrate của rong nâu S.polycystum hiệu
quả nhất, làm cơ sở cho nghiên cứu sản xuất
ethanol sinh học từ carbohydrate của rong
biển sau này
8 trang |
Chia sẻ: yendt2356 | Lượt xem: 754 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu sự đường hóa carbohydrate của rong nâu Sargassum bằng axit, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2016
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 69
THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC
NGHIÊN CỨU SỰ ĐƯỜNG HÓA CARBOHYDRATE CỦA RONG NÂU
SARGASSUM BẰNG AXIT
STUDY ON SACCHARIFICATION OF CARBOHYDRATE OF BROWN SEAWEED
SARGASSUM BY ACID TREATMENT
Lê Thị Tưởng1, Đặng Thị Tố Uyên2
Ngày nhận bài: 22/4/2015; Ngày phản biện thông qua: 10/6/2015; Ngày duyệt đăng: 15/3/2016
TÓM TẮT
Mục đích của nghiên cứu này nhằm xác định loại acid và các điều kiện đường hóa carbohydrate của rong
nâu Sargassum polycystum bằng axit, làm cơ sở cho nghiên cứu sản xuất ethanol sinh học từ carbohydrate của
rong biển. Kết quả nghiên cứu cho thấy, đường hóa carbohydrate của rong nâu Sargassum polycystum bằng
acid sunfuric mang lại hiệu quả gần gấp đôi so với dùng axit ascorbic. Những điều kiện thích hợp để đường
hóa carbohydrate từ Sargassum polycystum bằng axit sunfuric là t0 = 1200C, nồng độ axit sunfuric 2 %v và
thời gian thủy phân 120 phút thu nhận hàm lượng đường cao nhất là 47,33 mg/5g mẫu rong khô.
Từ khóa: Rong biển, rong nâu Sargassum polycystum, axit sunfuric
ABSTRACT
The purpose of this study was to determine what kind of acid and saccharifi cation conditions of
Sargassum polycystum carbohydrate by acid treatment, which is a basis for researching and producing
bio-ethanol from carbohydrate of brown algae. The results showed that, the effi ciency of carbohydrate
saccharifi cation of Sargassum polycystum by sulfuric acid treatment was two folder higher than that by
asborbic acid treatment. Suitable parameters to saccharify carbohydrate of Sargassum polycystum by sulfuric
acid were achieved at the temperature, the acid concentration and the duration were 1200C, 2% volume, 120
minutes, respectively. The highest sugar was 47.33mg/5gram algae (in dried weight).
Keywords: Seeweed, Sargassum polycystum, sulfuric acid
1 ThS. Lê Thị Tưởng, 2 ThS. Đặng Thị Tố Uyên: Khoa Công nghệ thực phẩm - Trường Đại học Nha Trang
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay, sản lượng rong biển trên thế giới
đạt khoảng 7.000.000 tấn rong tươi thương
phẩm/năm, trong đó hơn 50% sản lượng là do
nuôi trồng, tập trung ở các nước Trung Quốc,
Hàn Quốc và Nhật Bản [7]. Còn ở Việt Nam,
sản lượng rong biển cũng có thể khai thác lên
đến 79.126,3 tấn rong khô/năm. Riêng tại khu
vực Vịnh Nha Trang, Khánh Hòa trữ lượng
rong nâu lên đến 4840,4 tấn khô/năm, rong đỏ
là 231,97 tấn khô/năm và rong lục là 16,53 tấn
khô/năm [1,2].
Rong biển được xem là một nguồn nguyên
liệu dồi dào, rẻ và có giá trị. Ngoài việc sử dụng
rong biển làm thức ăn cho gia súc, gia cầm
như trước đây thì hiện nay các nghiên cứu
chiết rút và ứng dụng các chất có hoạt tính sinh
học từ rong biển trong y dược và thực phẩm
khá thành công ở nhiều nước trên thế giới
trong đó có Việt Nam. Và nghiên cứu sản xuất
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2016
70 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
ethanol sinh học từ nguồn rong biển được xem
là một hướng nghiên cứu mới. Mặc dù hiện
nay còn nhiều tranh cãi về tính hiệu quả của nó
song nhiều nhà khoa học đã khẳng định rằng,
rong biển được xem như một nguồn nguyên
liệu mới, thay thế một phần các cây lương
thực để sản xuất ethanol sinh học cho tương
lai [7,9,11,12,14,15,16,18].
Tuy nhiên, để có cơ chất cho quá trình lên
men sản xuất ethanol sinh học từ rong biển
cần phải có quá trình đường hóa carbohydrate
từ rong biển [19], làm cơ chất cho quá trình lên
men. Hiện nay, trên thế giới đã có nhiều công
trình nghiên cứu đường hóa carbohydrate
từ rong biển bằng nhiều phương pháp khác
nhau như phương pháp hóa học (dùng axit,
kiềm), phương pháp enzyme. Trong đó, phương
pháp dùng axit đường hóa carbohydrate
từ rong biển được đánh giá là hiệu quả nhất.
[10,13]
II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Đối tượng, vật liệu nghiên cứu
Rong nâu Sargassum mcclure (S.mcclure),
Sargassum polycystum (S.polycystum),
Sargassum microcystum (S.microcystum),
Sargassum binderi (S.binderi) được mua tại
các đầu nậu từ Nha Trang, Vạn Giã và Ninh
Hòa. Rong đã được phơi khô và chứa trong
các túi polypropylen, được bảo quản ở nơi khô
ráo, thoáng mát. Sau đó vận chuyển về phòng
thí nghiệm dùng dần.
Acid sunfuric (H2SO4), acid ascorbic
(C6H8O6), sắt (III) sunfat (Fe2(SO4)3), kalinatri
tartrat (C4H4O6KNa. .4H2O), xút (NaOH), acid
acetic (CH3COOH), natri acetat (CH3COONa),
đồng sunfat (CuSO4.5H2O). Tất cả các hóa
chất trên có nguồn gốc từ Merck – Đức, được
sử dụng phổ biến trong phân tích hóa học.
2. Phương pháp nghiên cứu
2.1. Cách lấy mẫu và chuẩn bị mẫu
Cách lấy mẫu: Rong nâu được thu mua từ
các đầu nậu tại Nha Trang, Vạn Giã và Ninh
Hòa. Mỗi vùng thu mua ngẫu nhiên 50kg rong
nâu khô. Rong đã được phơi khô và bao gói
trong các túi polypropylen, được bảo quản ở
nơi khô ráo, thoáng mát. Sau đó vận chuyển
về phòng thí nghiệm.
Chuẩn bị mẫu: Rong nâu khô được phân
loại, làm sạch, sau đó xay nhỏ rồi cất giữ trong
các túi polyetylen. Rong được bảo quản ở
nhiệt độ thường, nơi khô ráo, thoáng mát. Mỗi
thí nghiệm dùng 5g rong khô đã xay nhỏ.
Hình 1. Các loại rong nâu được sử dụng trong nghiên cứu
(a) S.microcystum, (b) S.bindery, (c) S.mcclurei, (d) S.polycystum
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2016
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 71
Bố trí thí nghiệm:
Xác định loại rong nâu chứa hàm lượng
carbohydrate cao nhất: Sử dụng 4 loại rong
nâu khô Sargassum mcclure (S.mcclure),
Sargassum polycystum (S.polycystum),
Sargassum microcystum (S.microcystum),
Sargassum binderi (S.binderi) đã xay nhỏ, mỗi
mẫu thí nghiệm là 5g. Xác định hàm lượng
carbohydrate của rong theo phương pháp gần
đúng của Nguyen, 2011 [21].
Xác định loại acid thích hợp để đường
hóa carbohydrate của rong nâu: Mỗi mẫu thí
nghiệm cân 5g rong nâu khô đã được xử lý, xay
nhỏ, cho vào bình tam giác 250ml. Sau đó cho
thêm 100ml nước cất, tiến hành bọc kín bình,
đem thủy phân ở nhiệt độ 1100C, thời gian 100
phút với các mẫu như sau: mẫu 1 (không bổ
sung acid), mẫu 2 ( bổ sung 1% acid sunfuric),
mẫu 3 (bổ sung 1% acid ascorbic). Tiếp đó lọc
loại bã và xác định hàm lượng đường khử của
các mẫu dịch lọc bằng phương pháp Bertrand
[3]. Từ đó so sánh, lựa chọn loại acid thích hợp
cho đường hóa carbohydrate của rong nâu.
Xác định các điều kiện đường hóa
carbohydrate thích hợp bằng acid sunfuric: Mỗi
mẫu thí nghiệm cân 5g rong nâu khô đã được
xử lý, xay nhỏ, cho vào bình tam giác 250ml.
Sau đó cho thêm 100ml nước cất, bổ sung acid
sunfuric ở các nồng độ 0.5%; 1%; 2%; 3%;
4%; 5%; 6%, tiến hành bọc kín bình, đem thủy
phân ở nhiệt độ 1100C, thời gian 100 phút. Tiếp
đó lọc loại bã và xác định hàm lượng đường
khử của các mẫu dịch lọc bằng phương pháp
Bertrand. Từ đó lựa chọn nồng độ acid thích
hợp cho quá trình đường hóa carbohydrate.
Bố trí thí nghiệm tương tự đối với nhiệt độ và
thời gian thủy phân, với dải nhiệt độ và thời
gian thủy phân lần lượt là 1000C; 1050C; 1100C;
1150C; 1200C, 1250C và thời gian 60 phút, 90
phút, 120 phút, 150 phút và 180 phút.
2.3. Phương pháp phân tích
Xác định hàm lượng carbohydrate của rong
biển theo phương pháp gần đúng (Nguyen,
2011). Carbohydrat (%) = 100% - (Hàm lượng
ẩm+ lipit thô + protein thô + tro). Xác định
lượng đường khử theo phương pháp Bertrand.
Xác định thành phần các loại đường bằng sắc
ký trao đổi ion hiệu năng cao trên máy GC-
FID Agilent (Mỹ) HP3ICS-3000, cột phân cực
nhẹ, SP 17 A, đầu dò PID. Xác định khối lượng
các mẫu rong bằng cân phân tích có độ chính
xác 10-4g, Shimadzu Nhật. Xác định độ ẩm
của rong theo TCVN 3700-90. Xác định hàm
lượng tro của rong theo AOAC 938.08. Xác
định hàm lượng protein thô theo TCVN 3705-
90. Xác định chất béo thô bằng phương pháp
Folch theo nguyên tắc dùng hỗn hợp dung môi
Chloroform:Methanol với tỉ lệ 2:1 để hòa tan tất
cả chất béo trong rong, tách lớp và chiết qua
phễu lọc nhiều lần. Sau khi làm bay hơi hết
dung môi, cân chất béo còn lại và tính ra hàm
lượng lipit thô trong 100g rong.
2.4. Phương pháp xử lý số liệu
Tất cả các thí nghiệm đều được tiến hành
lặp lại 3 lần. Số liệu được xử lý thống kê ANOVA
để biết sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa
các giá trị trung bình với a = 0,05% và Post
Hoc Test sau ANOVA để biết cụ thể sự khác
biệt có ý nghĩa thống kê giữa cặp giá trị trung
bình bằng phần mềm SPSS 16.0
2.2. Quy trình nghiên cứu tổng quát
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2016
72 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Nhận xét và thảo luận kết quả:
Kết quả phân tích thể hiện ở bảng 1 cho
thấy, hàm lượng carbohydrate của 4 loài rong
nâu khai thác tại 3 vùng biển Khánh Hòa
dao động khá cao, từ 53,9% đến 68,3%. Tuy
nhiên, hàm lượng carbohydrate trong mỗi loài
rong nâu không có sự dao động lớn giữa các
vùng miền.
Hàm lượng carbohydrate trung bình của 4
loài rong nâu khai thác tại Khánh Hòa là 58,5%,
trong đó cao nhất là S.polycystum (67,9%) và
thấp nhất là S.binderi (54%). Kết quả này cũng
phù hợp với kết quả nghiên cứu nhóm tác giả
của Viện hải dương học Nha Trang khi khảo
sát hàm lượng carbohydrate trong rong nâu
tại một số vùng biển của Việt Nam là 55%-
62% [5]. Tuy nhiên, khi so sánh hàm lượng
carbonhydrate trung bình của rong nâu tại
vùng biển Ireland thì hàm lượng carbohydrate
trung bình của rong nâu tại vùng biển Khánh
Hòa thấp hơn 2% (Reith và cộng sự 2009).
2. Kết quả xác định loại acid dùng đường hóa
carbohydrate của rong nâu S.polycystum
III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1. Kết quả xác định hàm lượng carbohydrate của rong nâu khai thác tại các vùng biển Khánh Hòa
Bảng 1. Hàm lượng carbohydrate của 4 loại rong nâu khai thác tại
các vùng biển của Khánh Hòa (% rong khô tuyệt đối)
Tên rong nâu Thành phần Nha Trang Ninh Hòa Vạn Giã Giá trị trung bình
S. binderi Carbohydrate (%) 53,9a 54,5b 53,6a 54a
S.mcclurei Carbohydrate (%) 54,9a* 57,2b* 55,2ab* 55,8b
S.microcystum Carbohydrate (%) 55,8a* 56,4b* 56,4b* 56,2b
S.polycystum Carbohydrate (%) 67,2a* 68,3b* 68,2b* 67,9c
Hàm lượng carbohydrate trung bình của rong nâu khai thác tại Khánh Hòa 58.5
Ghi chú: Chữ a, a*, b, b*, c, c* trên mũ mỗi số liệu biểu diễn sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa cặp giá trị trung bình.
Hình 2. Khả năng đường hóa carbohydrate của rong nâu S.polycystum bằng
hai loại acid khác nhau
Ghi chú: Chữ a, b, c, trên mũ mỗi số liệu biểu diễn sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa cặp giá trị trung bình.
Acid sunfuric và acid ascorbic là những acid
được dùng khá phổ biến trong nghiên cứu thủy
phân do năng lực hoạt hóa của nó khá cao và
ít tác dụng oxy hóa mạnh [4] khi so sánh cùng
nhóm acid vô cơ hay hữu cơ. Ngoài ra, nhiều
kết quả nghiên cứu ngoài nước khẳng định,
acid sunfuric là acid đại diện cho nhóm acid vô cơ
và acid ascorbic là acid đại diện cho nhóm acid
hữu cơ có khả năng thủy phân carbohydrate
rong biển cho hiệu quả cao [10,13]. Vì vậy,
tác giả chọn hai acid này để khảo sát quá
trình đường hóa carbohydrate của rong nâu
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2016
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 73
S.polycystum. Kết quả thu được thể hiện ở
hình 2 cho thấy, mẫu đường hóa carbohydrate
bằng acid sunfuric có hàm lượng đường khử
tạo ra gần gấp đôi so với mẫu đường hóa
carbohydrate bằng acid asborbic và cao hơn
gấp 10 lần so với mẫu đối chứng. Điều này
chứng tỏ, acid ascorbic và acid sunfuric đều có
khả năng đường hóa carbohydrate của rong
nâu S.polycystum, tuy nhiên sử dụng acid
sunfuric cho hiệu quả đường hóa cao hơn
nhiều so với acid ascorbic.
Mục đích chính của quá trình đường hóa
carbohydrate nhằm cắt đứt các liên kết glucocid
trong hợp chất carbohydrate để tạo thành các
monosaccharide hòa tan, đồng thời cũng nhằm
tạo điều kiện thuận lợi để các đường hòa tan
bên trong của rong khuếch tán vào dịch thủy
phân nhanh hơn. Tuy nhiên, mức độ cắt đứt
các liên kết phụ thuộc vào từng loại acid khác
nhau, acid vô cơ có năng lực hoạt hóa cao
hơn so với acid hữu cơ nên mức độ cắt đứt
các liên kết cũng cao hơn. Kết quả này đúng
với kết quả nghiên cứu của Leilei Ge và cộng
sự, 2011.
3. Kết quả xác định điều kiện đường hóa
carbohydrate của rong S.polycystum bằng
acid sunfuric
3.1. Kết quả xác định nồng độ acid
Hình 3. Ảnh hưởng của nồng độ acid đến hàm lượng đường khử tạo thành
Ghi chú: Chữ a, b, c, d, cd trên mũ số liệu biểu diễn sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa cặp giá trị trung bình.
Nhận xét và thảo luận kết quả:
Từ kết quả phân tích thể hiện ở hình 3
cho thấy, hàm lượng đường khử tạo thành
của quá trình thủy phân phụ thuộc nhiều
vào nồng độ acid sunfuric. Khi nồng độ acid
sunfuric tăng từ 0,5% đến 3% thì hàm lượng
đường khử cũng tăng và đạt cực đại tại nồng
độ 3% (35,67 mg) nhưng lại không khác
biệt có ý nghĩa về mặt thống kê so với nồng
độ acid sunfuric 2% (34,4mg). Nếu tiếp tục
tăng nồng độ acid sunfuric hơn 3% thì hàm
lượng đường khử lại giảm. Vì vậy, nồng độ
acid sunfuric 2% được xem là thích hợp cho
quá trình thủy phân carbohydrate tạo thành
đường khử.
Quá trình thủy phân rong biển bằng acid là
do sự xúc tác của nhiệt độ và acid trong một
thời gian nhất định làm các liên kết trong các
hợp phần cao phân tử bị phân cắt, sau đó sản
phẩm thủy phân được tách ra khỏi cơ chất và
khuếch tán vào dung dịch. Hiệu suất thủy phân
phụ thuộc khá nhiều vào nồng độ acid. Nồng
độ acid thấp thì hiệu suất thủy phân không cao,
tuy nhiên nồng độ acid quá cao sẽ phá hủy bản
chất của các đường, làm suy giảm hàm lượng
đường trong dịch thủy phân [6].
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2016
74 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Nhận xét và thảo luận kết quả:
Kết quả phân tích thể hiện ở hình 4
cho thấy, nhiệt độ ảnh hưởng đáng kể đến
hiệu quả thủy phân carbohydrate bằng acid
sunfuric. Cụ thể, khi tăng nhiệt độ từ 1000C
đến 1200C thì hàm lượng đường khử tạo
ra tăng lần lượt từ 22,7mg/5g mẫu lên đến
41,5mg/5g mẫu, nhưng khi nhiệt độ thủy phân
tăng đến 1250C thì hàm lượng đường khử lại
giảm. Điều này có thể giải thích, nhiệt độ thủy
phân càng cao thì các tế bào rong nâu giãn nở
càng nhiều, sự khuếch tán acid vào các lớp
bên trong nhanh hơn, hiệu quả thủy phân cao
hơn, các liên kết cao phân tử sẽ nhanh chóng
bị bẽ gãy. Nhiệt độ thủy phân thấp thì khả
năng tương tác giữa cơ chất và chất xúc tác
yếu hơn, khả năng tương tác lên các liên kết
cao phân tử cũng kém hơn, nên phản ứng
thủy phân diễn ra chậm hơn, do đó hàm lượng
đường khử tạo ra ít hơn. Tuy nhiên, khi nhiệt
độ quá cao thì một phần các đường đơn sẽ bị
phá hủy trong môi trường acid, vì vậy có sự
giảm hàm lượng đường khử khi tăng nhiệt độ
thủy phân. Do đó, nhiệt độ 1200C được xem
là thích hợp để thủy phân carbohydrate của
rong nâu S.polycystum. Kết quả này phù hợp
với DuBok Choi và cộng sự, 2009; Leilei Ge
và cộng sự, 2011 khi các nhóm tác này đều
cho rằng nhiệt độ thủy phân carbohydrate từ
rong biển bằng acid sunfuric phù hợp nhất ở
1210C trong thời gian từ 1-3h.
3.3. Kết quả xác định thời gian thủy phân
3.2. Kết quả xác định nhiệt độ thủy phân
Hình 5. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hàm lượng đường khử tạo thành
Ghi chú: Chữ a, b, c, d, bc trên mũ số liệu biểu diễn sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa cặp giá trị trung bình.
Hình 4. Ảnh hưởng của nhiệt độ thủy phân đến hàm lượng đường khử tạo thành
Ghi chú: Chữ a, b, c, trên mũ số liệu biểu diễn sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa cặp giá trị trung bình.
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2016
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 75
Nhận xét và thảo luận kết quả:
Kết quả phân tích thể hiện ở hình 5 cho
thấy, thời gian thủy phân có ảnh hưởng đến
hàm lượng đường khử tạo thành. Lượng
đường khử tăng khi thời gian thủy phân tăng
từ 60 phút đến 120 phút. Tuy nhiên, khi tiếp
tục tăng thời gian thủy phân thì hàm lượng
đường khử tạo ra lại giảm. Điều này có thể
giải thích rằng thời gian thủy phân càng dài
thì càng làm tăng khả năng tiếp xúc của acid
với cơ chất, tạo điều kiện cho các sản phẩm
thủy phân khuếch tán vào dung dịch. Nếu thời
gian thủy phân quá ngắn thì phản ứng diễn ra
chưa triệt để, sự tiếp xúc giữa acid và cơ chất
quá ngắn nên chưa đủ lực để phá vỡ và cắt đứt
các liên kết trong phân tử polysaccharide, tốc
độ thủy phân chậm, do đó hàm lượng đường
khử tạo thành không cao. Tuy nhiên, nếu thủy
phân trong thời gian dài (hơn 2 giờ) ở nhiệt
độ cao (1200C) trong môi trường acid thì một
số loại đường sau khi tạo ra từ quá trình thủy
phân sẽ bị phá hủy [6] nên lượng đường khử
thu được cũng sẽ không cao.
4. Xác định cụ thể các loại đường trong
dịch đường hóa rong nâu S.polycystum
Bảng 2. Kết quả xác định cụ thể các loại đường trong dịch đường
hóa rong nâu S.polycystum
Loại đường Kết quả
Manitol 34%
Fructose 13.3%
Xylose 1.7%
Mannose 1.25%
Glucose 0.72%
Galactose 9.0%
Kết quả phân tích sắc ký cho thấy, trong 5g
S.polycystum nguyên liệu sau khi đường hóa
bằng acid sunfuric ở điều kiện nhiệt độ 1200C,
nồng độ acid 2%v, thời gian thủy phân 120 phút
cho hàm lượng đường manitol cao nhất (24%),
tiếp theo là fructose (13,3%), galactose (9%).
Nhóm có hàm lượng tương đối thấp là xylose
1,7% và mantose 1,25% và glucose (0,72%).
IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
1.1. Hàm lượng carbohydrate của rong
nâu S.polycystum là cao nhất, chiếm 67,9%,
trong khi S.binderi, S.mcclurei, S.microcystum
lần lượt là 54%, 55,8% và 56,2%.
1.2. Cùng khối lượng mẫu 5gram rong khô,
cùng điều kiện thủy phân ở nhiệt độ 1100C, thời
gian 100 phút nhưng acid sunfuric đã thể hiện
khả năng thủy phân carbohydrate của rong
nâu S.polycystum cao gần gấp đôi so với dùng
acid ascorbic, hàm lượng đường khử lần lượt
là 29mg và 16,9mg.
1.3. Đường hóa carbohydrate của rong
nâu S.polycystum bằng acid tốt nhất ở điều
kiện nồng độ acid sunfuric 2%v, nhiệt độ 1200C
và thời gian 120 phút. Kết quả thu được hàm
lượng đường khử cao nhất là 47,33mg/5gram
rong khô, trong đó manitol chiếm 24%, fructose:
13,3%, galactose: 9%, xylose: 1,7%, mantose:
1,25% và glucose: 0,72%.
2. Kiến nghị
Để tăng hiệu quả đường hóa carbohydrate
của rong nâu S.polycystum, cần tiếp tục
nghiên cứu quá trình tiền xử lý rong bằng acid
sau đó thủy phân bằng enzyme, trên cơ sở đó
đánh giá, lựa chọn phương pháp đường hóa
carbohydrate của rong nâu S.polycystum hiệu
quả nhất, làm cơ sở cho nghiên cứu sản xuất
ethanol sinh học từ carbohydrate của rong
biển sau này.
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2016
76 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Lê Như Hậu và cộng sự, (2000). Đề tài “ Nghiên cứu và đề xuất giải pháp khai thác hợp lý và bền vững cho rong
nguyên liệu sản xuất ethanol ở ven biển Nha Trang”. Tr 1-23
2. Lê Như Hậu và cộng sự, (2010). Tiềm năng rong biển làm nguyên liệu sản xuất ethanol nhiên liệu tại Việt Nam.
Báo cáo hội nghị Khoa học kỷ niệm 35 năm Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam – Hà Nội. Tr 260-265.
3. Lê Thanh Mai và cộng sự, (2009). Các phương pháp phân tích ngành công nghệ lên men. NXB Khoa học và kỹ
thuật. Tr 52-54
4. Trần Thị Luyến và cộng sự, (2000). Các phản ứng cơ bản và biến đổi của thực phẩm trong quá trình công nghệ.
NXB Nông nghiệp. Tr 2-16.
5. Trần Thị Luyến, Đỗ Minh Phụng, Nguyễn Anh Tuấn, Ngô Đăng Nghĩa, (2004). Chế biến rong biển. NXB Nông
nghiệp TP. Hồ Chí Minh. Tr 7 - 57.
6. Lê Ngọc Tú và cộng sự, (1997). Hóa sinh học công nghiệp. NXB Khoa học và kỹ thuật. Tr 249-284.
Tiếng Anh
7. Aizawa, M; Asaoka, K; Atsumi, M; Sakou, T (2007). Seaweed bioethanol production in Japan. Oceans 2007,
1 - 5.
8. Anders S Carlsson, Jan B van Beilen, Ralf Moller and Divid Clayton, (2007). Micro – and macro – Algae: Utility
for industrial applicaion. CPL Press, Tall Gables, The Sydings, Speen, Newbury, Berks RG14 1RZ, UK, 2, 6 – 8.
9. Cristina Chuck-Hernandez, Esther Perez-Carrillo, Sergio O. Serna-Saldivar, (2009). Production of bioethanol
from steam-fl aked sorghum and maize. Journal of Cereal Science, 50, 131-137.
10. DuBok Choi, Heung Sun Sim, Yu Lan Piao, Wu Ying, Hoon Cho, (2009). Sugar production from raw seaweed
using the enzyme method. Industrial and Engineering Chemistry, 15, 12-15.
11. Kazunori Nakashima et al, (2011). Direct bioethanol product from cellulose by the combination of
cellulase-displaying yeast and ionic liquid pretreatment. Green Chemistry, 13, 2948.
12. Krish Purnawan Candra, Sarwono, Sarinah, (2011). Study on bioethanol production using red seaweed
Eucheuma cottonii from BonTang sea water. Journal of Coastal Development, Vol 15, No 1, 45-50.
13. Leilei Ge, Peng Wang, Haijin Mou, (2011). Study on saccharifi cation techniques of seaweed wastes for the
transformation of ethanol. Renewable Energy, 36, 84-89
14. Manish Gulati, Karen Kohlmann, Michael R. Ladisch, Robert Hespell & Rodney J. Bothast, (1996). Assessment
of ethanol production option for corn products, 58, 253-264.
15. Masahito Aizawa, Ken Asaoka, Masaya Atsumi, Toshitsugu Sakou, (2007). Seaweed Bioethanol Production in
Japan – The Ocean Sumrise Project.
16. Mitsunori Yanagisawa, Kanami Nakamura, Osamu Ariga, Kiyohiko Nakasaki, (2011). Production of high
concentrations of bioethanol from seaweeds that contain easily hydrolyzable polysaccharides. Process
Biochemistry, 46, 2111-2116.
17. Nathan Mosier et al, (2005). Features of promising technologies for pretreatment of lignocellulosic biomass.
Bioresource Technology 96, 673-686.
18. SJ Horn, IM Aasen and K Ostgaard, (2000). Ethanol product from seaweed extract. Industrial Microbiology &
Biotechnology, 25, 249-254.
19. Sung-Soo Jang, Yoshihito Shiral, Motoharu Uchida and Minato Wakissaka, (2012). Production of mono sugar
from acid hydrolysis of seaweed. African Journal of Biotechnology Vol. 11(8), 1953-1963
20. Svei Jarle Horn, (2000). Bioenergy from brown seaweeds. Department of biotechnology Norwegian University
of Science and Technology NTNU Trondheim Norway.
21. Van Tang Nguyen, Jinn – Pyng Ueng, and Cuo-Jane Tsai, (2011). Proximate composition, total phenolic content,
and antioxidant activity of seagrape (Caulerpa lentillifera). Journal of food science. Vol.76, Nr 7, 950 - 958.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- le_thi_tuong_5287_2024340.pdf