Tóm tắt Luận án Tiến sĩ kỹ thuật: Nghiên cứu điều chế alginate khối lượng phân tử thấp dùng làm thực phẩm chức năng hỗ trợ phòng chống đông máu

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:37

Thêm vào BST

Báo xấu

39
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của Luận án nhằm điều chế được alginate khối lượng phân tử thấp từ rong nâu thu mẫu tại vịnh Nha Trang, có hoạt tính chống đông máu dùng làm nguyên liệu để sản xuất thực phẩm chức năng. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ kỹ thuật: Nghiên cứu điều chế alginate khối lượng phân tử thấp dùng làm thực phẩm chức năng hỗ trợ phòng chống đông máu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG NGUYỄN VĂN THÀNH NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ ALGINATE KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ THẤP DÙNG LÀM THỰC PHẨM CHỨC NĂNG HỖ TRỢ PHÒNG CHỐNG ĐÔNG MÁU TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Công nghệ chế biến thủy sản Mã số : 9540105 KHÁNH HÒA - 2019
Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Nha Trang Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Vũ Ngọc Bội 2. PGS. TS. Trần Thị Thanh Vân Phản biện 1: PGS.TS. Ngô Đăng Nghĩa Phản biện 2: PGS.TS. Ngô Đại Nghiệp Phản biện 3: PGS.TS. Nguyễn Hữu Đại Luận án được bảo vệ tại Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường họp tại Trường Đại học Nha Trang vào hồi…....giờ, ngày……tháng……năm 2019 Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc gia Thư viện Trường Đại học Nha Trang ii
TÓM TẮT NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN Đề tài luận án: Nghiên cứu điều chế alginate khối lượng phân tử thấp dùng làm thực phẩm chức năng hỗ trợ phòng chống đông máu. Chuyên ngành: Công nghệ Chế biến Thủy sản Mã số: 9540105 Nghiên cứu sinh: Nguyễn Văn Thành Khóa: 2012 Người hướng dẫn: 1. PGS. TS. Vũ Ngọc Bội 2. PGS. TS. Trần Thị Thanh Vân Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Nha Trang Nội dung: Luận án đã thu được một số kết quả mới bổ sung vào lĩnh vực nghiên cứu, sản xuất alginate và alginate khối lượng phân tử thấp từ rong mơ: 1) Luận án đã xác định được 3 loài rong mơ S. mcclurei, S. polycystum và T. ornata có hàm lượng fucoidan cao nhất khi thu hoạch vào các tháng 4 và tháng 5. Ngoài ra, 2 loài rong nâu S. mcclurei và T. ornata có hàm lượng alginate đạt cao nhất khi thu hoạch vào tháng 4 và loài S. polycystum có hàm lượng alginate đạt cao nhất khi thu hoạch vào tháng 5. Trong số 3 loài rong đã nghiên cứu thì T. ornata là loài thích hợp dùng làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất đồng thời cả fucoidan và alginate. 2) Luận án đã xác định được điều kiện tối ưu cho quá trình nấu chiết sodium alginate có độ nhớt cao từ rong mơ T. ornata: dung dịch nấu chiết có pH thích hợp là 11 (điều chỉnh bằng Na2CO3), nhiệt độ nấu chiết thích hợp là 59oC và thời gian nấu chiết là 1,5 giờ, nồng độ ethanol thích hợp để kết tủa sodium alginate từ dịch chiết là 70%. Sodium alginate sản xuất từ rong mơ T. ornata có độ tinh sạch cao, có tỷ lệ M/G là 1,06 và có khối lượng phân tử trung bình 648,32 kDal, độ polymer hóa phân tử trung bình là 1037, chỉ số đa phân tán là 3,56 với hiệu suất nấu chiết đạt 87,93%. Sản phẩm sodium alginate sản xuất theo quy trình đạt tiêu chuẩn cảm quan, hóa học và vi sinh vật theo quy định hiện hành của Bộ Y tế. 3) Luận án đã điều chế được sodium alginate khối lượng phân tử thấp bằng phương pháp thủy phân bằng acid. Sản phẩm sodium alginate khối lượng phân tử thấp thu được bao gồm sodium guluronate chiếm 49,17 ± 1,21%, sodium mannuronate chiếm 38,13 ± 1,16% và sodium guluronate - mannuronate chiếm 3,96 ± 1,08%. Sodium guluronate và sodium mannuronate thu được đều có độ tinh sạch cao, có khối lượng iii
phân tử trung bình tương ứng là 21,661 kDa và 33,759 kDa, độ polymer hóa phân tử trung bình tương ứng là 89 và 128, chỉ số đa phân tán tương ứng là 1,38 và 1,49. 4) Luận án đã xác định được các điều kiện thích hợp cho quá trình điều chế SGS như sau: các điều kiện của phản ứng điều chế tác nhân sulfate hóa là: tỷ lệ NaHSO3/NaNO2 là 4,25/1 mol/g, nhiệt độ phản ứng 90oC và thời gian phản ứng 90 phút; các điều kiện của quá trình tổng hợp SGS là: pH = 9, tỷ lệ nồng độ tác nhân sulfate hóa/sodium guluronate là 2/198 mol/g, nhiệt độ phản ứng là 40oC và thời gian phản ứng tổng hợp là 4 giờ. Từ đó, xây dựng được quy trình sản xuất SGS từ sodium alginate của rong nâu T. ornata. Chế phẩm SGS sản xuất theo quy trình có độ tinh sạch cao, có khối lượng phân tử trung bình 25,408 kDa, độ polymer hóa phân tử trung bình là 107, chỉ số đa phân tán là 1,35. 5) Kết quả đánh giá hoạt tính chống đông máu của SGS cho thấy hoạt tính chống đông máu phụ thuộc vào khối lượng phân tử trung bình và nồng độ của SGS. Chế phẩm SGS có tác dụng kéo dài thời gian đông máu nội sinh (APTT) và thời gian đông máu chung (TT), nhưng tác dụng kéo dài thời gian đông máu ngoại sinh (PT) không đáng kể. Bên cạnh đó, SGS không độc đối với chuột thí nghiệm. Do vậy, SGS có thể sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất thực phẩm chức năng hỗ trợ phòng chống đông máu ở người. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN NGHIÊN CỨU SINH PGS. TS. Vũ Ngọc Bội PGS. TS. Trần Thị Thanh Vân Nguyễn Văn Thành iv
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 1. Nguyễn Văn Thành, Vũ Ngọc Bội, Trần Thị Thanh Vân và Nguyễn Đình Thuất (2017), “Tối ưu hóa các điều kiện phản ứng tổng hợp polyguluronat sulfat”, Tạp chí Khoa học – Công nghệ Thủy sản, số 1/2017, Trường Đại học Nha Trang, trang 82-90. 2. Nguyễn Văn Thành, Bùi Văn Nguyên, Nguyễn Đình Thuất, Trần Thị Thanh Vân và Vũ Ngọc Bội (2017), “Tối ưu hóa quá trình nấu chiết alginate từ bã rong nâu Turbinaria ornata (TURNER) J. AGARDH”, Tạp chí Đại học Cần Thơ, 49B, Trường Đại học Cần Thơ, trang 116-121. 3. Nguyễn Văn Thành, Đỗ Thị Thanh Xuân, Ngô Văn Quang, Vũ Ngọc Bội, Bùi Minh Lý, Trần Thị Thanh Vân và Thành Thị Thu Thủy (2014), “Cấu trúc và hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định của alginate từ rong nâu Turbinaria ornata”, Tạp chí Hóa học, T.52 (6A), Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, trang 149-152. 4. Đỗ Thị Thanh Xuân, Nguyễn Văn Thành, Đặng Vũ Lương, Bùi Minh Lý, Trần Thị Thanh Vân và Thành Thị Thu Thủy (2014), “Nghiên cứu phân lập và cấu trúc hóa học của alginate và phân đoạn của chúng từ rong nâu Turbinaria ornata (TURNER) J. AGARDH”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 52(5A), Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, trang 35-41. v
MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của Luận án Alginate là một trong những hợp chất hydrocolloid (dịch keo) có ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là các ngành công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm và dược phẩm. Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu trên thế giới cho thấy các alginate trọng lượng phân tử thấp thể hiện nhiều hoạt tính sinh học quý như hoạt tính chống oxy hóa, kháng viêm, khả năng chống dị ứng, kháng khuẩn, chống béo phì, kháng ung thư, ngăn ngừa các bệnh tăng huyết áp, giảm cholesteron và giảm lượng đường trong máu, … Alginate không có hoạt tính chống đông tụ máu, tuy nhiên alginate sulfate (alginate được sulfate hóa) thì có khả năng tương thích cao với máu bởi vì cấu trúc của nó cũng tương tự như cấu trúc của heparin và hoạt tính chống đông máu của nó đã được thế giới nghiên cứu. Alginate có hàm lượng sulfur khoảng 10 % (w/w) được dùng làm chất kết dính đặc hiệu và điều khiển tạo ra các chất kháng đông do kết hợp với protein. Tuy nhiên, hoạt tính chống đông máu của alginate sulfate phụ thuộc vào trọng lượng phân tử, tỷ lệ M/G, trình tự sắp xếp các uronic, loài rong, hàm lượng sulfur, … . Chính vì vậy, các alginate sulfate trọng lượng phân tử thấp đã và đang mở ra tiềm năng ứng dụng mạnh mẽ trong các ngành công nghiệp dược phẩm và thực phẩm chức năng. Luận án “Nghiên cứu điều chế alginate khối lượng phân tử thấp dùng làm thực phẩm chức năng hỗ trợ phòng chống đông máu” từ nguồn nguyên liệu rong mơ sau khi rong được chiết fucoidan là yêu cầu hết sức cần thiết, nhằm tăng cường khai thác và sử dụng hiệu quả nguồn lợi rong mơ, hoàn chỉnh thêm những nghiên cứu về alginate của rong mơ Việt Nam theo định hướng tìm kiếm, phát hiện hoạt tính chống đông máu của nó. Từ đó khơi mở các nghiên cứu ứng dụng alginate khối lượng phân tử thấp vào lĩnh vực sản xuất thực phẩm chức năng hỗ trợ tích cực chăm sóc sức khỏe cộng đồng và phát triển kinh tế xã hội trong tương lai. 2. Mục đích của Luận án Điều chế được alginate khối lượng phân tử thấp từ rong nâu thu mẫu tại vịnh Nha Trang, có hoạt tính chống đông máu dùng làm nguyên liệu để sản xuất thực phẩm chức năng. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu: Alginate từ rong mơ thu tại vùng biển Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa. 1
3.2. Phạm vi nghiên cứu (1) Nghiên cứu sàng lọc nguồn nguyên liệu rong nâu thích hợp dùng cho sản xuất fucoidan và alginate; (2) Nghiên cứu tối ưu hóa công đoạn nấu chiết alginate từ rong nâu và đánh giá chất lượng alginate đã sản xuất; (3) Nghiên cứu điều chế alginate khối lượng phân tử thấp và xác định các đặc tính của alginate khối lượng phân tử thấp; (4) Nghiên cứu quy trình sản xuất sodium guluronate sulfate (SGS) từ alginate của rong nâu T. ornata và đánh giá các đặc tính của SGS; (5) Đánh giá in vitro hoạt tính chống đông máu và đánh giá độc tính của SGS dùng làm nguyên liệu để sản xuất thực phẩm chức năng. 4. Phương pháp nghiên cứu Sử dụng các phương pháp phân tích hiện đại: Phân tích hàm lượng các nguyên tố kim loại nặng Hg, As, Cd và Pb bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử - lò graphite - chất cải biến hóa học (CM-GF-AAS); Xác định khối lượng phân tử trung bình của alginate bằng phương pháp sắc ký thẩm thấu gel (Gel Permeation Chromatography - GPC) tại Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh; Xác định hàm lượng sulfate theo phương pháp sulfate bari nephtlometry (dùng ánh sáng phản chiếu để đo mật độ các hạt trong chất lỏng); Các phương pháp xác định cấu trúc của alginate: xác định phổ hồng ngoại (IR) bằng máy FT-IR Brucker và phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) được đo ở nhiệt độ 70 ºC với dung môi D2O trên máy Brucker AVANCE 500 MHz tại Viện Hóa học – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; ... Đồng thời, luận án cũng sử dụng phương pháp toán học trong tối ưu hóa quá trình thí nghiệm và xử lý thống kê dữ liệu thu thập nhằm đảm bảo kết quả thí nghiệm có độ tin cậy cao. 5. Kết cấu của luận án Luận án bao gồm 148 trang, trong đó có 3 trang mở đầu, 35 trang tổng quan, 21 trang phương pháp nghiên cứu, 87 trang kết quả nghiên cứu, kết luận 2 trang, 22 bảng số liệu, 63 hình, 246 tài liệu tham khảo (tiếng Việt 27 tài liệu, tiếng Anh 219 tài liệu) và phụ lục 52 trang. 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. NGUỒN LỢI RONG NÂU TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM Trên thế giới đã tìm thấy khoảng 2.060 loài rong nâu và trên 95 % rong nâu có nguồn gốc ở biển. Trong đó bộ Fucales là đối tượng phổ biến và kinh tế nhất của rong nâu, đại diện là họ Sargassaceae với hai chi Sargassum và Turbinaria. Trung Quốc là nước có sản lượng rong nâu lớn nhất thế giới với trên 667.000 tấn rong khô/ năm. Tiếp theo là Hàn Quốc, Nhật Bản, Na Uy và Chile có sản lượng rong nâu tương ứng khoảng 96.000, 51.000, 40.000 và 27.000 tấn rong khô/ năm. Việt Nam đã phát hiện trên 120 loài rong nâu. Mùa vụ khai thác chủ yếu từ tháng 4 đến tháng 6 hàng năm. Sản lượng thu hoạch hằng năm khoảng 15.000 - 35.000 tấn rong khô. Trong đó, các loài rong nâu thuộc chi Sargassum có trữ lượng lớn nhất với khoảng 68 loài, sản lượng thu hoạch khoảng 10.000 tấn rong khô/năm. Riêng vùng biển Khánh Hòa có hơn 39 loài rong nâu thuộc chi Sargassum đã được phân loại, nhưng tập trung và có trữ lượng lớn nhất là ở vịnh Nha Trang với hơn 21 loài phổ biến và sản lượng ước tính hơn 4.800 tấn rong khô/năm. Trong thành tế bào rong nâu, thành phần chính là các anionic polysaccharide như algin, fucoidin, fucin. Trong đó, alginate chiếm hàm lượng cao nhất, có thể đạt đến 40 % khối lượng rong khô; Fucoidan chiếm hàm lượng có thể đến 8% khối lượng rong khô; Hàm lượng mannitol có thể đến 30 % khối lượng rong khô; Hàm lượng Laminaran có thể đến 30 % khối lượng rong khô; Hàm lượng các chất khoáng trong rong nâu cao gấp từ 10 – 20 lần so với thực vật trên cạn, trong đó đặc biệt rất giàu canxi, kali, phốtpho, magiê và iod; Ngoài ra, rong nâu còn chứa nhiều hợp chất sinh học khác như sắc tố, vitamin, các hợp chất phenolic, … Nhìn chung, hàm lượng các thành phần hóa học của rong nâu thay đổi tùy theo loài rong, mùa vụ, thời tiết, điều kiện môi trường sống, vị trí địa lý, … Ở nước ta, rong nâu chủ yếu được sử dụng cho sản xuất fucoidan thô với sản lượng vào khoảng 400 ÷ 800 tấn fucoidan thô mỗi năm. Bên cạnh đó nguồn nguyên liệu này được bán dưới dạng nguyên liệu thô cho Trung Quốc với giá trị kinh tế thấp hoặc dùng làm phân bón, thức ăn gia súc. Rong mơ sau khi được sử dụng cho sản xuất fucoidan, phần còn lại được dùng làm phân bón hoặc bỏ đi. Như vậy, có thể thấy chúng ta đã lãng phí nguồn tài nguyên alginate hầu như còn nguyên vẹn trong rong sau chiết rút fucoidan. Do vậy, việc nghiên cứu thu nhận alginate từ rong nâu sau khi đã chiết rút fucoidan là hết sức cần thiết, góp phần nâng cao giá trị cho nguồn tài nguyên rong nâu. Chính vì vậy luận án sẽ tiếp cận 3
theo hướng nghiên cứu thu nhận alginate từ rong nâu sau khi đã dùng rong để chiết rút fucoidan với mong muốn góp phần làm tăng hiệu quả khai thác và sử dụng nguồn lợi rong nâu của Việt Nam. 1.2. TỔNG QUAN VỀ ALGINATE Alginate là tên gọi chung cho các muối của acid alginic, là anionic polysaccharide, là co-polymer mạch thẳng được tạo thành từ liên kết (1 4) glycosid của β-D-mannuronic acid (M) và α-L-guluronic acid (G). Alginate được tách chiết từ rong nâu. Ngoài ra, alginate còn được sản xuất từ một số loài vi khuẩn. Tính chất lý học, hóa học và sinh học của alginate thay đổi tùy thuộc vào khối lượng phân tử, độ nhớt và tỷ lệ M/G cũng như trình tự sắp xếp các uronic trong mạch polymer. Khả năng hòa tan của alginate phụ thuộc vào dạng tồn tại muối với ion kim loại, ở dạng muối với các ion kim loại hóa trị I thì chúng tan trong nước, còn ngược lại với các ion kim loại hóa trị II thì chúng không tan trong nước. Công nghệ chiết tách alginate từ rong nâu đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu. Các kết quả nghiên cứu cho thấy tùy theo từng loài rong nâu mà có sự khác nhau về chế độ xử lý rong. Hiệu suất tách chiết alginate từ rong nâu phụ thuộc vào các yếu tố công nghệ như nhiệt độ nấu chiết, pH nấu chiết,... và chế độ nấu chiết sẽ ảnh hưởng đến độ nhớt của alginate. Độ nhớt của alginate là một trong những thông số quan trọng phản ánh chất lượng của sodium alginate thu nhận và ảnh hưởng đến hiệu suất thu nhận alginate. Nếu độ nhớt của alginate thấp tức alginate ngắn mạch. Khi cấu trúc mạch alginate bị cắt ngắn trong quá trình nấu chiết thì hiệu suất thu hồi alginate thấp. Sở dĩ có hiện tượng này là do alginate mạch phân tử ngắn khó bị kết tủa bởi cồn. Hiệu suất tách chiết và độ nhớt của alginate có liên quan mật thiết với nhau trong quá trình nấu chiết alginate từ rong nâu. Ở Việt Nam, các nghiên cứu về công nghệ chiết tách alginate chưa được quan tâm đúng mức và hiện không còn cơ sở nào ở Việt Nam sản xuất alginate. Alginate có trên thị trường Việt Nam chủ yếu là được nhập khẩu từ nước ngoài. Nghiên cứu tách chiết alginate từ bã rong nâu từ qui trình sản xuất fucoidan đã được nghiên cứu trong nước trong thời gian từ năm 2008 – 2010 của Viện Nghiên cứu và Ứng dụng công nghệ Nha Trang. Tuy nhiên, nhận thấy còn một số điểm hạn chế như sau: (1) Bã rong sau khi tách chiết fucoidan tiến hành phơi khô, sau đó mới chiết tách alginate. Việc làm khô sau đó lại ngâm chiết sẽ dẫn đến tốn kém năng lượng, dung môi chiết rút,... trong khi bã thải rong có thể sử dụng ngay cho việc chiết tách alginate. (2) Sử dụng formol 4
để khử màu của bã rong 24 giờ trước khi tách chiết alginate sẽ có nhiều ảnh hưởng đến sức khỏe và vệ sinh môi trường cũng như có ảnh hưởng đến độ nhớt, trọng lượng phân tử của alginate (3) Sản phẩm thu được là alginate canxi không tan trong nước, để chuyển về dạng natri alginate hòa tan được trong nước cũng khá phức tạp và quy trình sản xuất thêm nhiều công đoạn. (4) Quy trình sản xuất alginate chưa quan tâm đến độ nhớt của alginate, chưa đánh giá được chất lượng alginate và cũng chưa xác định được các đặc tính cấu trúc của alginate. 1.3. ĐIỀU CHẾ ALGINATE KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ THẤP Alginate khối lượng phân tử thấp có thể được điều chế bằng nhiều phương pháp khác nhau như: phương pháp vật lý, phương pháp hóa học hay phương pháp sử dụng enzyme. Phương pháp vật lý (phổ biến là sử dụng phương pháp chiếu xạ) đòi hỏi phải có thiết bị mà các phòng thí nghiệm thông thường không có. Phương pháp sử dụng enzyme thủy phân alginate thành alginate khối lượng phân tử thấp có ưu điểm là không gây ô nhiễm môi trường, sản phẩm sản xuất theo công nghệ “sạch” nên dễ tinh chế và thu nhận. Tuy nhiên phương pháp sử dụng enzyme hiện nay vẫn còn khá mới mẻ ở Việt Nam. Mặt khác hiện chưa có chế phẩm enzyme thủy phân alginate ở dạng thương mại nên việc nghiên cứu và sử dụng enzyme trong thủy phân alginate gặp nhiều khó khăn. Phương pháp hóa học sử dụng trong thủy phân alginate có ưu điểm là giá thành không cao nhưng có nhược điểm sau thủy phân cần phải tinh chế sản phẩm. Tuy nhiên sử dụng phương pháp hóa học trong thủy phân alginate dễ thực hiện và khả năng thành công khá cao, phù hợp với điều kiện nghiên cứu trong nước. Alginate khối lượng phân tử thấp được điều chế bằng phương pháp thủy phân hóa học (acid) trong nước tuy còn chưa được nghiên cứu nhiều, nhưng trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu. Việc ứng dụng alginate khối lượng phân tử thấp có liên quan tới phương pháp điều chế alginate khối lượng phân tử thấp. Kết quả tổng quan tài liệu nghiên cứu cho thấy alginate khối lượng phân tử thấp điều chế bằng phương pháp chiếu xạ chủ yếu được ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp (cây trồng, vật nuôi), chưa có nghiên cứu ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất thực phẩm. Trong khi đó, các alginate khối lượng phân tử thấp điều chế bằng phương pháp hóa học và phương pháp sử dụng enzyme thủy phân hiện đã bắt đầu được nghiên cứu ứng dụng trong thực phẩm, mỹ phẩm và y dược. Chính vì vậy để điều chế 5
alginate khối lượng phân tử thấp dùng làm nguyên liệu cho sản xuất thực phẩm chức năng, luận án định hướng lựa chọn phương pháp thủy phân alginate bằng tác nhân hóa học (acid). 1.4. ỨNG DỤNG CỦA ALGINATE VÀ ALGINATE KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ THẤP Alginate là polymer sinh học, được xem là vật liệu mới sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau. Tiềm năng ứng dụng alginate trong nước cũng như trên thế giới còn rất lớn, đặc biệt trong lĩnh vực thực phẩm, mỹ phẩm và dược phẩm. Khả năng ứng dụng của alginate tương đối rộng rãi, thể hiện không chỉ ở khối lượng phân tử cao mà còn thể hiện mạnh mẽ hơn khi chúng có khối lượng phân tử thấp. Với các alginate khối lượng phân tử thấp đã thể hiện nhiều hoạt tính sinh học quý giá và hoàn toàn có khả năng ứng dụng vào lĩnh vực thực phẩm chức năng và y dược. Ở Việt Nam đến thời điểm hiện tại vẫn chưa có một công trình nghiên cứu khoa học nào công bố nghiên cứu alginate khối lượng phân tử thấp có hoạt tính chống đông máu dùng làm nguyên liệu cho sản xuất thực phẩm chức năng. Dựa trên kết quả tổng quan tài liệu nghiên cứu cho thấy tính khả thi cao trong việc nghiên cứu sản xuất alginate khối lượng phân tử thấp từ nguồn lợi rong nâu nước ta. Do vậy việc định hướng nghiên cứu alginate khối lượng phân tử thấp có hoạt tính hỗ trợ phòng chống đông máu ở con người là lĩnh vực mới và có nhiều triển vọng. 1.5. QUÁ TRÌNH ĐÔNG MÁU VÀ HOẠT TÍNH CHỐNG ĐÔNG MÁU CỦA ALGINATE Bình thường, trong máu và trong các mô có các chất gây đông máu và chất chống đông, nhưng các chất gây đông máu tồn tại ở dạng tiền chất, không có hoạt tính. Khi các yếu tố gây đông máu được hoạt hóa thì sẽ thúc đẩy các phản ứng theo kiểu dây chuyền làm cho máu đông lại. Sự đông máu có thể phát động bằng đường nội sinh do sự tiếp xúc của máu với bề mặt mang điện tích âm, hoặc bằng đường ngoại sinh do sự can thiệp của yếu tố tổ chức. Cả hai đường đều dẫn đến sự hoạt hóa yếu tố X thành Xa, là yếu tố tác động biến prothrombin thành thrombin xúc tác cho quá trình chuyển fibrinogen thành fibrin. Fibrin như cái lưới chứa các đám dính tiểu cầu gây đông máu. Alginate không có hoạt tính chống đông máu nhưng các dẫn xuất alginate sulfate (alginate được sulfate hóa) có tính chất và cấu trúc tương tự như chất chống đông máu được sản sinh trong tế bào gan (heparin). Alginate khối lượng phân tử thấp khi được sulfate hóa sẽ có hoạt tính chống đông máu. Tuy nhiên, hoạt tính chống đông máu của alginate khối lượng phân tử thấp phụ thuộc phụ thuộc vào khối lượng phân tử trung bình và nồng độ của nó. Các nghiên cứu trên thế giới đều cho thấy alginate sulfate có tác dụng chủ yếu kéo dài thời gian đông máu nội sinh (APTT) và thời gian đông máu chung (TT) và ít có tác dụng kéo dài thời gian đông máu ngoại sinh (PT). 6
CHƯƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU Nguyên liệu rong nâu gồm 2 loài thuộc chi Sargassum C. Agardh 1821 (S. mcclurei Setchell và S. polycystum C. Agardh) và 01 loài thuộc chi Turbinaria Lamouroux 1828 (T. ornata (Turner) J. Agardh). Địa điểm thu mẫu: ở Hòn Tre, Hòn Rùa và Bãi Nam thuộc vùng biển Nha Trang, Khánh Hòa. Tiến hành thu mẫu rong nâu tươi theo từng loài rong. Khi thu, dùng liềm cắt sát gốc cây rong, rửa sạch các tạp chất bám trên rong bằng nước biển. Sau đó, rong được vận chuyển về phòng thí nghiệm của Viện nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang. Tại phòng thí nghiệm, rong được sấy khô bằng phương pháp sấy lạnh ở nhiệt độ 450C, tốc độ gió 2m/s cho đến khi rong đạt độ ẩm 14-15% thì ngừng quá trình sấy. Sau đó rong khô được bao gói bằng bao bì PA hút chân không và bảo quản ở nhiệt độ thường, nơi cao ráo, thoáng mát, để sử dụng làm nguyên liệu trong quá trình nghiên cứu. Chuột thí nghiệm: chuột lang (Cavia porcellus), có khối lượng trung bình 300 ÷ 350 g/con, số lượng 80 con. 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2.1 Cách thức tiếp cận các nội dung nghiên cứu: theo sơ đồ hình 2.1 2.2.2. Các phương pháp phân tích + Xác định hàm lượng fucoidan thô: theo phương pháp của Usov và cs (2001); Xác định hàm lượng alginate và acid alginic: theo phương pháp của Haug và cs (1968); Xác định độ ẩm theo TCVN 4326:2001; Xác định hàm lượng protein thô: theo TCVN 3705 - 1990; Xác định hàm lượng chất béo thô: theo CVN 3703 - 1990; Xác định hàm lượng hàm lượng tro: theo TCVN 5611 - 1991; Xác định hàm lượng các nguyên tố kim loại nặng Hg, As, Cd và Pb bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử - lò graphite - chất cải biến hóa học (CM-GF-AAS) theo AOAC999.11:2011. + Xác định hàm lượng vi sinh vật bằng phương pháp đếm khuẩn lạc: Xác định tổng số vi khuẩn hiếu khí theo TCVN 4884: 2005; Xác định tổng số bào tử nấm men, nấm mốc theo TCVN 4993: 1989; Xác định Coliforms theo TCVN 4882: 2007; Xác định Salmonella theo TCVN 4829:2005. + Phương pháp xác định độ nhớt: dung dịch alginate 1% ở 22oC được đo độ nhớt trên nhớt kế Brookfield, spindle LV-02, tốc độ quay 50 rpm (vòng/phút). 7
Rong nâu * Thời gian thu mẫu: từ tháng 1/2013 ÷ 7/2013 Xác định thời điểm thu * Hàm lượng fucoidan và Nghiên cứu sàng lọc loài hoạch rong nâu sodium alginate cao nhất rong nâu dùng cho sản xuất fucoidan và alginate Lựa chọn loài rong nâu cho nghiên cứu * pH (8÷12), nhiệt độ (50oC ÷ 80oC), thời gian (1÷4 giờ) Chiết fucoidan theo * Hàm lượng và độ nhớt Nghiên cứu chế độ nấu của sodium alginate đạt quy trình của Viện NC chiết sodium alginate đồng thời lớn nhất & ƯDCN Nha Trang Xác định nồng độ ethanol * Nồng độ ethanol (50 ÷ Tách chiết sodium dùng để kết tủa dịch chiết 80%) alginate * Hàm lượng sodium Đề xuất quy trình tách alginate cao nhất chiết sodium alginate Thủy phân sodium alginate bằng phương Đánh giá chất lượng pháp hóa học sodium alginate Xác định hàm lượng các Thu nhận alginate alginate KLPTT khối lượng phân tử thấp (KLPTT) * Nhiệt độ (30oC÷90oC); Đánh giá chất lượng các thời gian (15÷120 phút), tỷ alginate KLPTT lệ nồng độ NaHSO3/NaNO2 (3/1÷4,75/1 mol/g) Xác định điều kiện phản * DS của SGS lớn nhất ứng điều chế tác nhân sulfate hóa * Thời gian (1÷6 giờ), Nhiệt Nghiên cứu điều chế độ (30oC÷50oC); và tỷ lệ sodium guluronate nồng độ NaNO2/SG (1/198 Xác định điều kiện phản ÷3,5/198 mol/g), pH (3÷11) sulfate (SGS) ứng tổng hợp SGS * DS của SGS lớn nhất Đề xuất quy trình sản xuất * Khối lượng phân tử trung SGS và đánh giá các đặc bình (15÷35kDa); tính của SGS * Nồng độ (25÷75μg/mL) Đánh giá hoạt tính chống * Liều cao (2 mg/ngày), liều Đánh giá hoạt tính vừa (1 mg/ngày), liều thấp (0,5 đông máu của SGS mg/ngày). chống đông máu và * Quan sát lâm sàng; khối độc tính của SGS lượng; xét nghiệm nước tiểu; Đánh giá độc tính của SGS xét nghiệm huyết học và sinh hóa máu; giải phẩu và quan sát vi thể. Hình 2.1. Sơ đồ cách thức tiếp cận các nội dung nghiên cứu 8
+ Xác định khối lượng phân tử trung bình của alginate: bằng phương pháp sắc ký thẩm thấu gel (Gel Permeation Chromatography - GPC) tại Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh. + Phương pháp đánh giá chất lượng alginate: theo QCVN 4-16: 2010/BYT: “Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về phụ gia thực phẩm - Chất độn. + Phương pháp xác định độ thay thế (DS): theo phương pháp sulfate bari nephtlometry (dùng ánh sáng phản chiếu để đo mật độ các hạt trong chất lỏng) của Dodgson và cs (1962). + Phương pháp phân tích cấu trúc: Phổ hồng ngoại (IR) đo trên máy FT-IR Bruker; Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) được đo ở nhiệt độ 70 ºC với dung môi D2O trên máy Bruker AVANCE 500 MHz tại Viện Hóa học–Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. + Phương pháp khảo sát hoạt tính chống đông tụ máu của natri guluronate sulfate (SGS): theo phương pháp Fan và cs (2011). Thí nghiệm được tiến hành ở Học viện Quân Y - Bệnh viện Trung ương Quân đội 108, Hà Nội. + Phương pháp xác định độc tính của sodium guluronate sulfate: theo đường uống, với 3 mức độ: liều cao (2 mg/ngày/chuột), liều trung bình (1 mg/ngày/chuột và liều thấp (0,5 mg/ngày/chuột), nhóm đối chứng (nước muối sinh lý). Mỗi mức độ nghiên cứu (cho uống với hàm lượng 1 ml/ngày/chuột) trên 1 nhóm chuột 20 con và được đánh giá thành 2 đợt, mỗi đợt 10 con. Đợt 1 xác định độc tính cấp, thực hiện ngay sau kết thúc điều trị (main group). Đợt 2 xác định mức độ hồi phục hay những biểu hiện độc tiềm tàng có thể xảy ra sau khi kết thúc điều trị 3 tuần (recovery group). 2.3. PHƯƠNG PHÁP THU THẬP VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU Số liệu thực nghiệm được thu thập bằng phương pháp thống kê, quan sát. Mỗi thí nghiệm tiến hành lặp lại 3 lần độc lập và số liệu là kết quả trung bình của các lần lặp lại. Kiểm tra sự khác biệt giữa các số liệu thống kê bằng phần mềm Statgraphics Centurion XVII trial. Tối ưu hóa thí nghiệm theo phương pháp quy hoạch thực nghiệm. Sự khác nhau của các hệ số phương trình hồi quy được kiểm định theo chuẩn t- Student với mức ý nghĩa α = 0,05 và bậc tự do là 2. Kiểm định sự phù hợp của phương trình hồi quy theo chuẩn fisher. 9
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. SÀNG LỌC LOÀI RONG NÂU DÙNG CHO SẢN XUẤT FUCOIDAN VÀ SODIUM ALGINATE 3.1.1. Đánh giá hàm lượng fucoidan và sodium alginate ở một số loài rong nâu 3.1.1.1. Đánh giá hàm lượng fucoidan ở 3 loài rong nâu 3.0 S. mcclurei Hàm lượng fucoidan (% khối 2.8 2.72c4 2.72c4 S. polycystum 2.61c3 2.63c5 2.6 2.53b4 2.53b4 lượng rong khô) T. ornata 2.44b5 2.4 2.25c6 2.2 2.03c2 2.0 1.92b3 1.87a4 1.92a4 1.8 1.72b2 1.72a5 1.67b6 1.61a3 1.6 1.51a2 1.46b1 1.45a6 1.4 1.33a1 1.33c1 1.2 1.0 1 2 3 4 5 6 7 Thời gian thu mẫu (tháng) Hình 3.1. Sự biến đổi hàm lượng fucoidan ở 3 loài rong nâu theo thời gian thu mẫu Kết quả phân tích hình 3.1 cho thấy thời điểm thu hoạch rong mơ thích hợp để dùng làm nguyên liệu sản xuất fucoidan đối với cả 3 loài rong (S. mcclurei, S. polycystum và T. ornata) ở vùng vịnh Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa là vào tháng 4 và tháng 5. Trong số 3 loài rong nâu đã nghiên cứu, loài rong T. ornata có hàm lượng fucoidan cao hơn so với 2 loài S. mcclurei và S. polycystum. 3.1.1.2. Đánh giá hàm lượng sodium alginate ở 3 loài rong nâu Kết quả phân tích hình 3.2 cho thấy hàm lượng sodium alginate của cả 2 loài rong S. mcclurei và T. ornata có thời điểm thu hoạch vào tháng 4, còn đối với loài rong S. polycystum là vào tháng 5. Hàm lượng sodium alginate có trong loài rong T. ornata cao hơn loài S. mcclurei và S. polycystum. Do vậy nếu xét theo khía cạnh dùng làm nguyên liệu sản xuất sodium alginate thì loài rong T. ornata có ưu thế hơn và nên được lựa chọn làm nguyên liệu sản xuất sodium alginate. 10
45 S. mcclurei Hàm lượng sodium alginate 40 S. polycystum 38.93c4 (% khối lượng rong khô) T. ornata 36.47c3 35.44a4 c5 34.21a3 33.89 b5 34.18 35 32.64c2 32.12a5 32.11c6 31.42a2 30.09c1 30 28.73a1 25.79 b4 25.02 b3 23.64a6 24.54 b2 25 23.64 b6 22.67c7 21.41 b1 20 13.87a7 14.27 b7 15 10 1 2 3 4 5 6 7 Thời gian thu mẫu (tháng) Hình 3.2. Sự biến đổi hàm lượng sodium alginate ở 3 loài rong nâu theo thời gian thu mẫu Từ những phân tích về hàm lượng fucoidan và sodium alginate ở 3 loài rong nâu S. mcclurei, S. polycystum và T. ornata cho thấy loài T. ornata có hàm lượng fucoidan và alginate cao hơn so với 2 loài rong S. mcclurei và S. polycystum. Do vậy, luận án quyết định lựa chọn loài rong T. ornata để dùng làm nguyên liệu thu nhận fucoidan và đồng thời thu nhận sodium alginate. 3.1.2. Một số thành phần hóa học cơ bản của rong nâu Turbinaria ornata Kết quả phân tích thể hiện ở Bảng 3.1 Kết quả phân tích cho thấy rong nâu T. ornata thu mẫu tại vịnh Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa có hàm lượng fucoidan và alginate tương đối cao hơn so với các loài rong nâu trên thế giới. Như vậy, loài rong T. ornata là nguồn nguyên liệu khá thích hợp cho sản xuất fucoidan và alginate. Do đó luận án sẽ tiến hành tách chiết đồng thời fucoidan trước khi tiến hành nghiên cứu chiết rút alginate để tránh lãng phí nguồn tài nguyên thiên nhiên từ rong nâu. Bên cạnh đó, hàm lượng kim loại nặng có trong rong nâu Khánh Hòa lại thấp hơn rất nhiều so với các loài rong nâu trên thế giới và hoàn toàn đạt tiêu chuẩn của Bộ Y tế. Kết quả này cho thấy luận án hoàn toàn có thể sử dụng loài rong T. ornata thu mẫu tại vịnh Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa làm nguyên liệu thu nhận đồng thời fucoidan và sodium alginate. 11
Bảng 3.1. Thành phần hóa học của nguyên liệu rong nâu Turbinaria ornata Stt Chỉ tiêu Đơn vị tính Hàm lượng 1 Độ ẩm % khối lượng rong khô 10,26 ± 0,06 2 Protein % khối lượng rong khô 8,65 ± 0,08 3 Lipid % khối lượng rong khô 0,91 ± 0,03 4 Tro % khối lượng rong khô 18,85 ± 0,23 5 Alginate % khối lượng rong khô 38,93 ± 0,03 6 Fucoidan % khối lượng rong khô 2,73 ± 0,01 7 As mg/kg 2,8 8 Cd mg/kg 1,4 9 Hg mg/kg 1,2 10 Pb mg/kg 0,9 3.2. NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA CÔNG ĐOẠN NẤU CHIẾT ALGINATE TỪ RONG NÂU TURBINARIA ORNATA * Tối ưu hóa để hàm lượng sodium alginate thu được lớn nhất Kết quả phân tích cho thấy điều kiện tối ưu cho quá trình nấu chiết alginate để thu được hàm lượng alginate cao nhất, đó là: nồng độ dung dịch kiềm có pH=10,7, nhiệt độ nấu chiết 68oC và thời gian nấu chiết 2,7 giờ. Khi đó, hàm lượng alginate tách chiết được là 37,379 ± 0,129% khối lượng rong khô. * Tối ưu hóa để độ nhớt của sodium alginate thu được lớn nhất Kết quả phân tích cho thấy điều kiện tối ưu cho quá trình nấu chiết alginate để thu được alginate có độ nhớt cao nhất, đó là: dung dịch kiềm có pH=11, nhiệt độ nấu chiết 57,6oC và thời gian nấu chiết 1,5 giờ. Khi đó, độ nhớt của alginate đạt 720±5,508 cP. * Tối ưu hóa để đạt đồng thời hàm lượng và độ nhớt của sodium alginate lớn nhất Kết quả phân tích cho thấy điều kiện tối ưu để thực hiện quá trình nấu chiết alginate từ rong nâu Turbinaria ornata nhằm đạt đồng thời hai mục tiêu hàm lượng và độ nhớt của alginate cao nhất, đó là: Dung dịch Na2CO3 có pH = 11; Nhiệt độ nấu chiết là 59oC; Thời gian nấu chiết là 1,5 giờ. Với điều kiện này, hàm lượng alginate tách chiết từ rong nâu T. ornata đạt 34,231 ± 0,21% khối lượng rong khô, hiệu suất quy trình sản xuất sodium alginate đạt 87,93%. Độ nhớt của alginate tách chiết từ rong nâu T. ornata là 743 ± 6,245 cP nên được xếp vào loại alginate có độ nhớt tương đối cao nên được ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm. 12
3.3. NGHIÊN CỨU THU NHẬN SODIUM ALGINATE TỪ RONG NÂU VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SODIUM ALGINATE 3.3.1. Nghiên cứu xác định nồng độ ethanol kết tủa thu nhận sodium alginate Kết quả phân tích ở hình 3.3 cho thấy nồng độ ethanol 70% là thích hợp cho kết tủa hoàn toàn sodium alginate có trong dịch chiết rong nâu T. ornata. Do vậy luận án quyết định chọn nồng độ ethanol sử dụng để kết tủa sodium alginate từ dịch chiết là 70%. 40 Hàm lượng alginate (% khối 34.150e 34.177e 34.190e 35 32.153d 30.247c lượng rong khô) 29.137b 30 27.143a 25 20 15 10 5 0 50 55 60 65 70 75 80 Nồng độ ethanol (%) Hình 3.3. Ảnh hưởng của nồng độ ethanol đến hàm lượng sodium alginate thu được sau kết tủa 3.3.2. Đề xuất quy trình tách chiết sodium alginate từ rong nâu T. ornata Quy trình sản xuất sodium alginate theo sơ đồ hình 3.4 Thuyết minh quy trình: + Xử lý nguyên liệu: Rong nâu nguyên liệu được cắt nhỏ (0,5 ÷ 1 cm) rồi ngâm rong với hỗn hợp dung môi (Ethanol 96%/Chloroform/H2O = 89/1/10 (v/v)) theo tỉ lệ 1/10 (w/v) trong thời gian 10 ÷ 15 ngày. Sau đó, rong được lọc tách và được rửa 3 lần bằng nước RO đến pH trung tính và để ráo. + Chiết fucoidan: Rong nâu được chiết fucoidan qua 3 lần, mỗi lần chiết đều sử dụng dung dịch HCl 0,1N (pH 2 ÷ 2,5), tỷ lệ rong/dịch chiết là 1/20 (w/v), nhiệt độ chiết 60 oC trong thời gian 2 giờ. Dịch chiết được lọc thô qua vải lọc để thu nhận dịch chiết fucoidan. Rong được thu hồi để tiếp tục thu nhận sodium alginate. + Rửa: Rong được rửa qua 3 lần bằng nước sạch đến pH trung tính và để ráo. 13
Rong nâu Ethanol 96%/Cloroform/H2O= 89/1/10 Xử lý (v/v); Tỷ lệ rong/dd = 1/10 (w/v); Thời gian ngâm :10-15 ngày HCl 0,1N (pH=2-2,5); Tỷ lệ rong/dd = Fucoidan thô Chiết fucoidan 1/20 (w/v); Nhiệt độ 60oC; Thời gian chiết: 2giờ/lần; Số lần chiết: 3 lần Rửa Tỷ lệ rong khô/dd = 1/25 (w/v); pH = Nấu chiết alginate 11; Nhiệt độ 59oC; Thời gian: 1,5 giờ Lọc thô Bã rong Lọc tinh Rửa bã rong Kết tủa acid alginic HCl 10% Lọc thô Trung hòa Na2CO3 10% Bã rong Thẩm tách Phân bón Cô đặc Kết tủa Nồng độ ethanol: 70% Sấy chân không Nhiệt độ 50oC; Thời gian: 4 giờ Bao gói, bảo quản Hình 3.4. Sơ đồ quy trình tách chiết sodium alginate từ rong nâu + Nấu chiết sodium alginate: Chuẩn bị dung dịch Na2CO3 có pH = 11, thể tích dung dịch kiềm gấp 25 lần khối lượng rong khô. Quá trình nấu chiết tiến hành trong thiết bị auto clave, nhiệt độ nấu chiết ở 59 oC trong thời gian 1,5 giờ. + Lọc thô – lọc tinh: Sau khi kết thúc chế độ nấu chiết, tiến hành lọc thô qua nhiều lưới lọc có kích thước từ lớn đến nhỏ để thu dịch chiết. Phần bã rong sau khi lọc thô được khuấy đảo trong dung 14
dịch nước sạch có nhiệt độ 55 – 60 oC để thu hồi lượng dịch còn bám dính trên bã rong và thiết bị. Dịch chiết sau khi được lọc thô tiếp tục lọc tinh bằng thiết bị lọc hút chân không qua giấy lọc whatman loại 6 (3 micron) có bột trợ lọc diatomit. + Kết tủa acid alginic: Sử dụng dung dịch HCl 10 % để điều chỉnh pH dịch chiết rong về pH = 1,8 kèm theo khuấy đảo dịch chiết. Acid alginic hình thành và nổi lên trên. Sau đó tiến hành lọc ép để thu acid alginic. + Trung hòa: Sử dụng dung dịch Na2CO3 10 % cho từ từ vào acid alginic, khuấy đảo trong 8 giờ. Quá trình kết thúc khi pH của dịch chiết đạt 7,0 – 7,5 thu được một dung dịch keo sánh và đồng nhất. + Thẩm tách: Tiến hành thẩm tích đối nước bằng nước cất sau 72 giờ. + Cô đặc: Sau khi thẩm tách xong, tiến hành cô đặc bằng thiết bị cô quay chân không ở nhiệt độ 50oC đến khi thể tích còn lại 1/10. + Kết tủa: Sử dụng ethanol thực phẩm 70 % để kết tủa sodium alginate có trong dịch chiết. Cho từ từ ethanol vào dung dịch sodium alginate đến nồng độ đạt 70 %, khuấy đảo và để trong 4 giờ, lọc thu được alginate. Ethanol cần được thu hồi bằng cách chưng cất để tái sử dụng. + Sấy khô: Alginate được trải thành lớp có bề dày 0,5 – 1cm, sấy chân không ở nhiệt độ 50 oC trong 4 giờ, thu được sodium alginate khô, độ ẩm < 10 %. + Bao gói, bảo quản: Tùy theo từng mục đích sử dụng mà có thể nghiền sodium alginate thành dạng bột. Sodium alginate khô được bao gói PA, hút chân không rồi bảo quản ở điều kiện thường. 3.3.3. Sản xuất thử và đánh giá chất lượng sodium alginate Bảng 3.8. Chất lượng cảm quan của sodium alginate Chỉ tiêu Kết quả QCVN 4 - 16: 2010/BYT 1. Trạng thái Bột đồng nhất Dạng hạt, bột hoặc sợi mảnh 2. Màu sắc Màu trắng đến trắng hơi ngà Màu trắng đến vàng nâu 2. Mùi vị Không đặc trưng - 15