Hỏi: Được biết fucoidan có nhiều công dụng tốt cho sức khỏe và có nhiều trong rong biển. Vậy làm thế nào để chiết tách fucoidan từ rong biển hiệu quả? (Minh Thi, Nha Trang).
Đáp: Fucoidan là polysaccharide tự nhiên được chiết xuất từ chất nhờn của rong nâu. Fucoidan có màu nâu đậm, chứa nhiều chất dinh dưỡng, nguyên tố vi lượng, khoáng chất, và giàu polysaccharide. Fucoidan có các tên gọi khác như fucoidin, fucan, fucosan, và sunfat fucan. Fucoidan có thể dùng làm thực phẩm bổ sung trong chế độ ăn kiêng như thực phẩm chức năng, dược phẩm dạng viên. Ngoài ra fucoidan còn được ứng dụng trong mỹ phẩm, y học như thuốc chống ung thư, chống đông máu, chống huyết khối, chống virus, giảm mỡ máu, chống oxy hóa, ... (xem thêm bài “Fucoidan và sức mạnh chống ung thư”, Tạp chí STINFO số 9/2012).
Sáng chế WO2012071253 của nhóm tác giả người Mỹ (Hjelland Finn, Andersen Arne Henning và Yang Hui S.) đăng ký năm 2012 đã đưa ra quy trình chiết tách fucoidan từ dịch nhờn của rong biển tươi. Đây là một quy trình đơn giản, có tính kinh tế cao và thu được fucoidan với sản lượng và độ tinh khiết cao hơn các phương pháp trước đây như tách fucoidan từ rong biển khô bằng acid, bằng kiềm hay xử lý bằng nhiệt.
Qui trình chiết tách fucoidan từ rong biển tươi gồm 3 giai đoạn:
Giai đoạn 1: quá trình tiết dịch tự nhiên của rong biển tươi sau thu hoạch
Giai đoạn này bao gồm các bước sau: Rong biển tươi rửa cắt miếng tiết dịch tự nhiên dịch rỉ.
Rửa: rong biển tươi được rửa sạch bằng nước từ 1 đến 3 lần trong hệ thống rửa nước ngược dòng tùy theo độ nhớt hoặc tốc độ tiết dịch của rong biển. Nhiệt độ nước rửa tốt nhất là nhỏ hơn 30 độ C (để tránh bị phân hủy do nhiệt).
Cắt miếng: rong biển tươi được cắt thành miếng nhỏ với kích thước khoảng 1cm ngay sau khi thu hoạch để tránh tình trạng bị phân hủy.
Tiết dịch tự nhiên: rong biển sau khi được cắt miếng sẽ trải qua quá trình tiết dịch tự nhiên và được giữ ở nhiệt độ khoảng 20 độ C để tránh rong biển bị phân hủy do nhiệt, ảnh hưởng đến quá trình tiết dịch.
Giai đoạn 2: quá trình thu hoạch dịch rỉ
Thời gian tiết dịch của rong biển là khi rong còn “sống”, khác nhau tùy theo loài, mùa thu hoạch, nhiệt độ và điều kiện độ ẩm. Thường từ 12 giờ đến 2 ngày, có loài từ 2 ngày đến 5 ngày, đặc biệt có loài từ 2 ngày đến 3 tuần.
Dịch rỉ chứa fucoidan, laminarin, nước biển, protein, muối biển và một số ít thành phần khác có trọng lượng phân tử thấp như mannitol.
Lượng dịch rỉ tiết ra trên mỗi tấn rong biển tươi thu được trong giai đoạn này từ 30 lít đến 110 lít tùy loại rong biển.
Dịch rỉ do rong biển tiết ra được cho qua máy lọc thô để lọc bã rong biển còn sót.
Chất bảo quản có thể được thêm vào dịch rỉ để loại bớt vi khuẩn và vi sinh vật. Chất bảo quản có thể được sử dụng là formaldehyde, với hàm lượng 0,3% trọng lượng dịch rỉ.
Giai đoạn 3: tách Fucoidan từ hỗn hợp dịch rỉ
Hỗn hợp dịch rỉ thu được trong giai đoạn 2 sẽ trải qua các bước: siêu lọc sấy khô bột fucoidan
Siêu lọc: hỗn hợp dịch rỉ được cho qua hệ thống lọc áp suất với màng siêu lọc thích hợp để tách fucoidan ra khỏi hỗn hợp. Có thể sử dụng màng siêu lọc 10 kDa, 20 kDa, 30 kDa, 50 kDa, 80 kDa, 100 kDa hoặc 0,1m để tách fucoidan ra khỏi hỗn hợp dịch rỉ.
Sấy khô: fucoidan thu được sau khi lọc được đem cô đặc, tách nước và sấy khô bằng các phương pháp truyền thống như sấy phun, sấy khô, sấy lạnh. Trong sáng chế này sử dụng phương pháp sấy phun với vòi phun áp suất cao.
Fucoidan thu được từ dịch rỉ trong khoảng 2 g đến 35 g/1 lít dịch rỉ.
Ví dụ: thu hoạch 1 tấn rong biển laminaria hyperborea tươi, cắt miếng khoảng 10 cm. Cho rong tươi đã cắt nhỏ vào thùng (không bổ sung nước), dịch nhờn do rong biển tiết ra được cho vào thùng chứa; duy trì nhiệt độ môi trường thấp hơn 30 độ C trong 3 ngày, và thu được 60 lít dịch rỉ.
Dịch rỉ do rong biển tiết ra được cho qua máy lọc thô để lọc bã rong biển còn sót. Dịch lọc có độ nhớt là 4,4 cps, độ đục là 46 NTU.
Bổ sung chất bảo quản (formalin) vào dịch lọc với hàm lượng 0,3% dịch lọc (theo trọng lượng) và lưu trữ trong 19 ngày ở nhiệt độ khoảng 0 độ C.
Sau đó dịch rỉ được cho qua máy siêu lọc với màng lọc 10 kDa rồi đem cô đặc, tách nước, cuối cùng sấy khô với máy sấy có sử dụng vòi phun năng suất cao với khí đầu vào là 235 độ C và khí đầu ra là 100 độ C.
Sau khi sấy khô, thu được một loại bột màu nâu, trong đó khoảng 85% fucoidan, 2% muối và 4% protein (% trọng lượng). Bột này có độ nhớt trong 1% dung dịch nước là 7,3cps và độ pH 6,89, độ ẩm là 6,84%.
Trong thí dụ này, 1 lít dịch rỉ thu được 16,4g fucoidan.
