Khóa luận tốt nghiệp 1 Khoa Hóa
Chế Thị Phương Thảo Lớp 08SHH
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHOA HÓA
ĐIỀU CHẾ CHITIN/CHITOSAN TỪ VỎ TÔM
VÀ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỦA MÀNG
CHITOSAN TRONG BẢO QUẢN TÁO TA
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SƢ PHẠM
SVTH: CHẾ THỊ PHƢƠNG THẢO
GVHD: TS. TRẦN MẠNH LỤC
Khóa luận tốt nghiệp 2 Khoa Hóa
Chế Thị Phương Thảo Lớp 08SHH
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Việt Nam là một quốc gia có biển lớn nằm trong vùng Biển Đông − với chỉ số
biển khoảng 0,01 − gấp 6 lần giá trị trung bình của thế giới. Với đƣờng bờ biển dài,
lại chứa đựng nhiều nguồn tài nguyên phong phú và đa dạng với trữ lƣợng, quy mô
4.1. Nghiên cứu lý thuyết
- Phân tích và tổng hợp lý thuyết: nghiên cứu cơ sở khoa học của đề tài.
- Nghiên cứu giáo trình và tài liệu tham khảo có liên quan đến đề tài.
- Trao đổi với giáo viên hƣớng dẫn.
- Dùng toán học thống kê để xử lý kết quả.
4.2. Nghiên cứu thực nghiệm
- Điều chế chitin/chitosan từ vỏ tôm.
- Nghiên cứu ảnh hƣởng của màng chitosan đến sự thay đổi các chỉ tiêu vật lý, hóa
học của táo ta sau khi bảo quản.
5. Cấu trúc khóa luận gồm các phần
Mở đầu 2 trang (trang 1 – 2)
Chƣơng I: Tổng quan 24 trang (trang 3 – 27)
Chƣơng II: Nguyên liệu và phƣơng pháp nghiên cứu 5 trang (trang 28 – 32)
Chƣơng III: Kết quả và bàn luận 15 trang (trang 33 – 48)
Kết luận và kiến nghị 1 trang (trang 49) Khóa luận tốt nghiệp 4 Khoa Hóa
Khóa luận tốt nghiệp 5 Khoa Hóa
Chế Thị Phương Thảo Lớp 08SHH
Bảng 1.1. Hàm lượng chitin có trong vỏ các loài động vật giáp xác
Nguồn
% CaCO
3
% Protein
% Chitin
Vỏ tôm nâu
48.97
29.5
21.53
Vỏ tôm hồng
42.26
34.02
23.72
Nang mực
88.48
6.12
5.40
Mai mực ống
4.74
46.23
49.00
Vỏ cua
66.58
16.68
16.73
CH
3
CH
3
Khóa luận tốt nghiệp 6 Khoa Hóa
Chế Thị Phương Thảo Lớp 08SHH
giữa các phân tử nên chitin thể hiện ái lực còn hạn chế đối với hầu hết các dung
môi). Chỉ có thể tan trong các dung môi đặc biệt nhƣ N, N − dimetylaxetamit có
chứa 5 − 10% LiCl, hay một số dung môi đã flo hóa nhƣ hexafloaxeton hay
hexaflo−2−propanol với mức tan phụ thuộc vào nguồn gốc điều chế. Ngoài ra để có
thể hòa tan đƣợc chitin ngƣời ta còn có thể sử dụng một số hệ dung môi khác nhƣ:
axit fomic – axit dicloaxetic, axit tricloaxetic − dicloetan,
Do chitin có khối lƣợng phân tử lớn, nên nó dễ bị cắt mạch làm giảm khối
lƣợng trong phản ứng với kiềm đặc ở nhiệt độ cao, có khả năng phân hủy sinh học
trong tự nhiên bởi nhiều loài sinh vật, có khả năng sát trùng, kháng khuẩn, kích
thích sinh trƣởng,
Liên kết hidro giữa các phân tử của β-chitin yếu hơn so với α-chitin nên nó có
ái lực mạnh hơn đối với nƣớc và dung môi hữu cơ. Chính vì thế mà β-chitin có thể
trƣơng đáng kể trong nƣớc và tan đƣợc trong axit fomic hoặc axit axetic loãng.
1.1.3. Mật độ điện tử trên nguyên tử Nitơ của mạng tinh thể chitin
Trong chitin mật độ điện tử trên nguyên tử nitơ của mạng polime đƣợc xác định
bằng phƣơng pháp kinh nghiệm của Zindols cho kết quả nhƣ sau:
Bảng 1.2. Mật độ điện tử trên nguyên tử nitơ của α-chitin và β-chitin tính theo
phương pháp Zindols (Vòng* = vòng N−axetyl−D−glucosamin)
Cấu hình
Mật độ điện tử trên nguyên tử nitơ
2 vòng*
3 vòng*
.
Do quá trình khử acetyl xảy ra không hoàn toàn nên ngƣời ta quy ƣớc nếu độ
deacetyl hóa (degree of deacetylation) DD > 50% thì gọi là chitosan, nếu DD <
50% gọi là chitin.
Chitosan có cấu trúc tuyến tính từ các đơn vị 2−amino−2−deoxy−β−D−
glucosamine liên kết với nhau bằng liên kết β− (1−4) glucozit.
Hình 1.2. Cấu trúc của chitosan
Chitin và chitosan có cấu trúc tƣơng tự nhƣ cellulose, chỉ khác nhóm OH ở vị
trí C
2
của xenlulozơ đƣợc thay bởi nhóm amin. Do đó, chitosan và chitin đƣợc coi là
chất xơ có nguồn gốc động vật.
Qua cấu trúc của chitin – chitosan ta thấy chitin chỉ có một nhóm chức hoạt
động là −OH (H ở nhóm hydroxyl bậc 1 linh động hơn H ở nhóm hydroxyl bậc 2
trong vòng 6 cạnh) còn chitosan có 2 nhóm chức hoạt động là −OH, −NH
2
, do đó
chitosan dễ dàng tham gia phản ứng hóa học hơn chitin. Trong thực tế các mạch
chitin – chitosan đan xen nhau, vì vậy tạo ra nhiều sản phẩm đồng thời, việc
tách
và phân tích chúng rất phức tạp.
Khóa luận tốt nghiệp 8 Khoa Hóa
Chế Thị Phương Thảo Lớp 08SHH
Chitosan chứa nhiều nhóm –NH
2
nên có thể tan trong dung dịch axit. Khi tan
trong dung dịch axit, chitosan tạo gel có thể tráng mỏng thành màng. Ứng dụng tính
chất này nên chitosan đƣợc dùng để tạo màng không thấm bảo quản trái cây hay
chuỗi polime. Độ nhớt thay đổi theo nguồn gốc của chitin và phƣơng pháp điều chế
chitosan
1.2.3. Tính chất sinh học của chitosan
Chitosan không độc, dùng an toàn cho ngƣời. Chúng có tính hoà hợp sinh học
cao với cơ thể, có khả năng tự phân huỷ sinh học.
Chitosan có nhiều tác dụng sinh học đa dạng nhƣ: tính kháng nấm, tính
kháng khuẩn với nhiều chủng loại khác nhau, kích thích sự phát triển tăng sinh
của tế bào, có khả năng nuôi dƣỡng tế bào trong điều kiện nghèo dinh dƣỡng, tác
dụng cầm máu, chống sƣng u.
Khóa luận tốt nghiệp 9 Khoa Hóa
Chế Thị Phương Thảo Lớp 08SHH
Ngoài ra, chitosan còn có tác dụng làm giảm cholesterol và lipid máu, hạ
huyết áp, điều trị thận mãn tính, chống rối loạn nội tiết.
Với khả năng thúc đẩy hoạt động của các peptit–insulin, kích thích việc tiết
ra insulin ở tuyến tụy nên chitosan đã đƣợc dùng để điều trị bệnh tiểu đƣờng.
Nhiều công trình đã công bố khả năng kháng đột biến, kích thích làm tăng cƣờng
hệ thống miễn dịch cơ thể, khôi phục bạch cầu, hạn chế sự phát triển các tế bào u,
ung thƣ, HIV/AIDS, chống tia tử ngoại, chống ngứa… của chitosan.
1.2.4. Độc tính của chitosan
Vào năm 1968, K. Arai và cộng sự đã xác định chitosan hầu nhƣ không
độc, chỉ số LD
50
=16g/kg cân nặng cơ thể, không gây độc trên súc vật thực
nghiệm và ngƣời, không gây độc tính trƣờng diễn.
Nghiên cứu tiêm chitosan theo đƣờng tĩnh mạch trên thỏ, các tác giả đã kết
luận: chitosan là vật liệu hoà hợp sinh học cao, nó là chất mang lý tƣởng trong hệ
thống vận tải thuốc, không những sử dụng cho đƣờng uống, tiêm tĩnh mạch, tiêm
bắp, tiêm dƣới da, mà còn sử dụng an toàn trong ghép mô.
Dùng chitosan loại trọng lƣợng phân tử trung bình thấp để tiêm tĩnh mạch,
không thấy có tích luỹ ở gan. Loại chitosan có DD ≈ 50%, có khả năng phân huỷ
- Dẫn xuất O − axyl cuả chitin/chitn.
- Dẫn xuất O – tosyl hoá chitin/chitosan.
+ Phản ứng ở vị trí N.
- Phản ứng N − axetyl hoá chitosan.
- Dẫn xuất N − sunfat chitosan.
- Dẫn xuất N − glycochitosan (N – hidrroxy − etylchitosan).
- Dẫn xuất acroleylen chitossan.
- Dẫn xuất acroleylchitosan.
+ Phản ứng xảy ra tại vị trí O, N.
- Dẫn xuất O,N – cacboxymetylchitosan.
- Dẫn xuất N,O − cacboxychitosan.
- Phản ứng cắt đứt liên kết β – (1− 4) glicozit
Ta xét một số phản ứng cụ thể:
1.3.1.1. Phản ứng axetyl hóa (axyl hóa)
Chitin không tan trong các dung môi thích hợp cho phản ứng axetyl hóa nên
phản ứng này chủ yếu xảy ra trong điều kiện dị thể.
Phản ứng axetyl hóa hoàn toàn chitin bằng anhidrit axetic (Ac
2
O) có thể thực
hiện đƣợc trong môi trƣờng axit metasunfonic (CH
3
SO
2
OH). β-chitin cũng không
tan trong các dung môi thông thƣờng nhƣ α-chitin nhƣng trƣơng đáng kể trong
nhiều dung môi hữu cơ (methanol). Do đó, nhóm amino tự do có trong β-chitin có
thể đƣợc axetyl hóa trực tiếp trong methanol bởi Ac
2
O tạo thành chitin thuần nhất
poli-N-axetyl-D-glucosamin. Đối với α-chitin trong cùng điều kiện này thì phản
chitin với DD≈0,5 nhƣng nếu đƣợc điều chế trong điều kiện dị thể thì lại không tan
trong nƣớc (có lẽ do trong mạch có những khối tập trung các nhóm axetyl). Sự phân
bố nhóm axetyl của chitin với DD ≈ 0,5 điều chế trong điều kiện dị thể và đồng thể
khác nhau, nên các thông số vật lý và khả năng thủy phân hóa bởi lyozim cũng khác
nhau.
1.3.1.3. Phản ứng đồng trùng hợp ghép
Chitin là một polime sinh học đặc biệt có nguồn gốc từ thiên nhiên, nhƣng tính
không tan của nó trong hầu hết các dung môi hữu cơ đã gây cản trở cho việc nghiên
cứu và ứng dụng nó. Vấn đề đặt ra cho các nhà nghiên cứu khoa học là làm thế nào
để có thể tạo ra các dẫn xuất của chitin để có thể ứng dụng trong khoa học cũng
nhƣ trong đời sống. Do đó, khả năng ghép tổng hợp các polime từ chitin và chitosan
đã thu hút sự quan tâm của cả thế giới nhƣ một phƣơng pháp mới và lý thú để cải
biến khả năng ứng dụng của chitin. Tuy nhiên, phản ứng ghép đồng trùng hợp
Khóa luận tốt nghiệp 12 Khoa Hóa
Chế Thị Phương Thảo Lớp 08SHH
polime lên chitin và chitosan chƣa đƣợc nghiên cứu nhiều, do đó chƣa có một hệ
thống thƣơng mại lớn ứng dụng chitin/chitosan ghép đồng trùng hợp polime.
Sản phẩm đồng trùng hợp ghép từ chitin/chitosan có các tính chất khác nhau
phụ thuộc vào bản chất chitin/chitosan (mức độ deaxetyl hóa, khối lƣợng phân tử
trung bình, ) và đặc điểm cấu trúc phân tử (loại mạch nhánh, độ mạch nhánh, vị trí
gắn mạch nhánh vào mắt xích của chitin/chitosan, ) cũng nhƣ điều kiện phản ứng
đồng trùng hợp ghép. Sản phẩm của đồng trùng hợp ghép polime lên chitin/chitosan
đƣợc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực nhƣ: xử lý nƣớc, hấp phụ các cation kim loại,
trong y học, nông nghiệp, chế biến thực phẩm, xúc tác cho phản ứng tạo vòng càng.
1.3.1.4. Phản ứng ankyl hóa
2−hydroxyetyl−chitin (glycol−chitin) là một dẫn xuất tan trong nƣớc trung tính
đã đƣợc thƣơng mại hóa. Glycol−chitin đƣợc điều chế bằng cách xử lý chitin kiềm
với etylenoxit. Vì phản ứng này diễn ra trong môi trƣờng kiềm mạnh nên phản ứng
N−deaxetyl hóa cũng diễn ra đồng thời. Deaxetyl hóa glycol−chitin bằng kiềm
mạnh thu đƣợc glycol−chitosan.
Tuy nhiên, các phƣơng pháp thoái biến axit không đặc trƣng lắm do quá trình
thủy phân tiến hành một cách lộn xộn, kích thích một số lƣợng lớn các monome và
vấn đề loại bỏ axit khó khăn, không kinh tế. Xử lý hóa học, dùng axit mạnh là một
phƣơng pháp nhanh, phổ biến để sản xuất các chitoligome, nhƣng không thuận lợi ở
chỗ giá thành cao, năng suất thấp và lƣợng axit thừa gây ô nhiễm môi trƣờng.
b. Phương pháp vật lý
Sự bức xạ là một phƣơng pháp hữu hiệu để depolime tạo ra các oligome. Các tia
sáng tác dụng lên chitin/chitosan trong dung dịch axit axetic (CH
3
COOH) với các
tốc độ khác nhau và cho hiệu quả khác nhau. Dùng H
3
PO
4
85% ở các nhiệt độ khác
nhau, thời gian khác nhau thì chitosan có khối lƣợng phân tử thấp điều chế đƣợc có
độ nhớt và khối lƣợng trung bình khác nhau từ 7,1.10
4
.
c. Phương pháp dùng enzyme
Phƣơng pháp dùng enzym là rất quan trọng vì khi xử lý bằng phƣơng pháp này
thì cho phép quá trình depolime xảy ra trong điều kiện nhẹ nhàng hơn phƣơng pháp
hóa học và phƣơng pháp vật lý.
Các chitin/chitosan có độ tan cao đƣợc sản xuất bằng chitinase, chitosanase,
gluconase, lipase và một vài protease. Ngoài ra, các enzyme không đặc trƣng nhƣ
lyozym, cellnase, papain, pectinase cũng đƣợc dùng để điều chế chitin/chitosan có
độ tan cao, trong đó papain đƣợc quan tâm đặc biệt bởi nguồn gốc thực vật của nó.
1.3.2. Một số điểm khác nhau giữa chitin và chitosan
Bảng 1.3. Một số điểm khác nhau giữa chitin và chitosan
Thông số
Độ kết tinh
Rất cao, do nhóm –NHCOCH
3
ở
vị trí C
2
làm tăng liên kết hidro
giữa các mạch và trong mạch
Gần nhƣ vô định hình khi
DA =0 do –NH
2
ở C
2
Vai trò trong
thiên nhiên
Vỏ bảo vệ: vỏ tôm, cua, vỏ côn
trùng, vỏ nhộng, vỏ tế bào vi
khuẩn, vỏ một số loài sâu ở đáy
biển, kể cả da ngƣời.
Không có
Độ độc với 200
mg/kg chó
Chấp nhận đƣợc (chó sống)
Độc khá nghiêm trọng
(tác động lên hệ miễn
dịch, gây ra hiện tƣợng
xung huyết phổi).
Công nghệ chế
tạo
muối khoáng thì mạch chitin cũng bị thủy phân, cắt mạch tạo ra mạch có khối lƣợng
phân tử trung bình thấp hơn ban đầu.
a. Điều chế chitin keo
Do tính không tan trong hầu hết các loại dung môi, nguyên liệu đầu trong một
phản ứng hóa học có sự tham gia của chitin là bột chitin mịn. Bột chitin mịn đƣợc
gọi là chitin keo và nó đƣợc điều chế bằng cách: hòa tan chitin và axit HCl đậm đặc
rồi rót dung dịch vào nƣớc. Chitin kết tủa thành một loại vật liệu bột có thể phân tán
vào nƣớc. Và do xử lý bằng axit nên ta thu đƣợc bột chitin có khối lƣợng phân tử
trung bình thấp hơn ban đầu do quá trình thủy phân depolime hóa.
b. Điều chế chitin tan trong nước (water soluble chitin – WSC)
Chitin không tan trong nƣớc nhƣng có thể hòa tan trong dung dich nƣớc của
NaOH đƣợc gọi là chitin kiềm. Khi ngâm chitin vào dung dịch NaOH đặc và xử lý
với tinh thể nƣớc đá vụn thì tạo thành dung dịch chitin kiềm. Trong điều kiện này,
phản ứng deaxetyl hóa diễn ra nhanh trong dung dịch. Một mẫu dung dịch chitin
kiềm với nồng độ NaOH 10% để ở nhiệt độ phòng trong 70 giờ sẽ cho chitin với
DD≈0,5 tan hoàn toàn trong nƣớc trung tính. Với DD lớn hoặc nhỏ hơn 0,5 thì
chitin sẽ không tan hoàn toàn và dẫn đến tạo thành gel trƣơng. Với chitin có
DD≈0,45÷0,5 thì độ tan trong nƣớc là tốt nhất.
Khi tiến hành N−axetyl hóa chitosan đến độ axetyl hóa trung bình ≈0,5 thì cũng
thu đƣợc WSC. Theo nghiên cứu của tác giả Trần Thái Hòa cùng các đồng sự thấy
rằng sự hòa tan của chitin (chitosan sau khi deaxetyl) chính là do kích thƣớc hạt của
nó.
1.4.2. Điều chế chitosan
Chitosan tự nhiên tồn tại trong thành tế bào của một số loại nấm, đƣợc tạo thành
nhờ hoạt động của một loại enzyme đã deaxetyl hóa chitin.
Khóa luận tốt nghiệp 16 Khoa Hóa
Chế Thị Phương Thảo Lớp 08SHH
Hầu hết chitosan thƣơng mại với độ DD khác nhau đều đƣợc điều chế bằng
cách deaxetyl hóa α-chitin trong môi trƣờng kiềm (NaOH/NaHB
4
Khóa luận tốt nghiệp 17 Khoa Hóa
Chế Thị Phương Thảo Lớp 08SHH
Khoa học Việt Nam tại thành phố Hồ Chí Minh; Trung tâm Công nghệ và sinh học
Thủy sản – Viện Nghiên cứu nuôi trồng Thủy sản 2.
Ở miền Bắc, Viện Khoa học Việt Nam dã kết hợp với Xí nghiệp Thủy sản Hà
Nội sản xuất chitosan và ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp ở đồng lúa Thái Bình
và đã thu đƣợc một số kết quả đáng khích lệ.
Ở miền Nam, Trung tâm Công nghệ và Sinh học thủy sản phối hợp với một số
cơ quan khác: Đại học Y Dƣợc Thành phố Hồ Chí Minh, Phân viện Khoa học Việt
Nam, Viện Khoa học Nông nghiệp miền Nam, đang nghiên cứu sản xuất và ứng
dụng chitin/chitosan trong lĩnh vực nông nghiệp, y dƣợc và mỹ phẩm.
Qua nghiên cứu ảnh hƣởng của chitosan và các nguyên tố vi lƣợng lên một số
chỉ tiêu sinh hóa của mạ lúa ở nhiệt độ thấp thì kết quả nghiên cứu cho thấy
chitosan vi lƣợng làm tăng hàm lƣợng diệp lục và hàm lƣợng nitơ; đồng thời hàm
lƣợng các enzyme nhƣ amylaza, catalaza hay peroxidaza cũng tăng lên.
Ngày nay chitosan còn đƣợc dùng làm nguyên liệu bổ sung vào thức ăn cho
tôm, cá, cua để kích thích sinh trƣởng.
Những ứng dụng của chitin/chitosan và những dẫn xuất của chúng ngày càng
phát triển. Một số đã đƣa vào ứng dụng nhƣ là: chỉ khâu tự hủy, da nhân tạo, thấu
kính chiết xuất, và một số ứng dụng khác còn đang nghiên cứu nhƣ: tác động kích
thích miễn dịch, chống sự phát triển của khối u, đặc tính làm giảm cholesterol máu;
trị bỏng nhiệt.
Da nhân tạo có nguồn gốc từ chitin, nó giống nhƣ một tấm vải và đƣợc bọc ốp
lên vết thƣơng chỉ một lần cho đến khi khỏi. Da nhân tạo bị phân hủy sinh học từ từ
cho đến lúc hình thành lớp biểu bì mới. Nó có tác dụng làm giảm đau, giúp cho các
vết sẹo bỏng phục hồi biểu bì một cách nhanh chóng. Trƣờng Đại học Dƣợc Hà
Nội, Đại học Y Hà Nội, Trung tâm khoa học tự nhiên và công nghệ Quốc gia cũng
đã chế tạo thành công loại da nhân tạo này và bƣớc đầu ứng dụng có hiệu quả.
Chitin/chitosan và các oligome của nó có đặc tính miễn dịch do nó kích thích các tế
bào có tác dụng bảo vệ miễn dịch với các tế bào khối u và các tác nhân gây bệnh.
Do chitosan có tính chất diệt khuẩn, do đó nó đƣợc tạo thành màng mỏng để
bao gói thực phẩm chống ẩm mốc, chống mất nƣớc.
Đặc tính diệt khuẩn của chitosan thể hiện trên các mặt sau:
Khi tiếp xúc với thực phẩm chitin/chitosan sẽ lấy đi từ các vi sinh vật này
các ion thiết yếu, ví dụ nhƣ ion Cu
2+
. Nhƣ vậy vi sinh vật sẽ bị chết do mất cân bằng
liên quan đến các ion thiết yếu.
Khóa luận tốt nghiệp 19 Khoa Hóa
Chế Thị Phương Thảo Lớp 08SHH
Ngăn chặn phá hoại chức năng màng tế bào.
Gây ra sự rò rỉ các phần bên trong tế bào.
Nhƣ vậy, việc dùng chitosan bao bọc xung quanh thực phẩm có thể kéo dài thời
gian bảo quản, giảm sự hƣ hỏng của thực phẩm do khả năng kháng nấm, kháng
khuẩn của nó.
1.6. Ứng dụng của chitosan [10]
1.6.1. Bảo quản thực phẩm
Một số dẫn xuất của chitosan diệt đƣợc một số loại nấm hại dâu tây, cà rốt, đậu
và có tác dụng tốt trong bảo quản các loại rau quả có vỏ cứng bên ngoài. Có thể bảo
quản các loại thực phẩm tƣơi sống, đông lạnh khi bao gói chúng bằng các màng
mỏng dễ phân hủy sinh học và thân môi trƣờng. Thông thƣờng ngƣời ta hay dùng
màng PE để bao gói các loại thực phẩm khô. Nếu dùng PE để bao gói các thực
phẩm tƣơi sống thì có nhiều bất lợi do không khống chế đƣợc độ ẩm và độ thoáng
không khí (oxy) cho thực phẩm. Trong khi bảo quản, các thực phẩm tƣơi sống vẫn
"thở", nếu dùng bao gói bằng PE thì mức cung cấp oxy bị hạn chế, nƣớc sẽ bị
ngƣng đọng tạo môi trƣờng cho nấm mốc phát triển. Màng bao bọc bằng chitin và
chitosan sẽ giải quyết đƣợc các vấn đề trên. Trong thực tế ngƣời ta đã dùng màng
chitosan để đựng và bảo quản các loại rau quả nhƣ đào, dƣa chuột, đậu, bƣởi v.v
Màng chitosan cũng khá dai, khó xé rách, có độ bền tƣơng đƣơng với một số chất
dẻo vẫn đƣợc dùng làm bao gói.
So với sản phẩm cùng loại thì glucosamin có ƣu thế hơn, do sản xuất từ nguồn
vỏ tôm tự nhiên nên sản phẩm ít gây phản ứng phụ, không độc hại và không bị rối
loạn tiêu hoá cho ngƣời bệnh (rất quan trọng). Nƣớc Mỹ đã tiêu thụ đƣợc hơn 1 tỷ
viên nang glucosamin. Những năm gần đây, loại thuốc chữa khớp này còn đƣợc phổ
cập rộng ở nhiều nƣớc trong đó có cả nƣớc ta.
1.6.3. Xử lý nƣớc thải
+ Về ứng dụng của chitosan trong việc xử lí nƣớc thải, dùng chitosan để hấp
phụ các ion kim loại nặng gây ô nhiễm môi trƣờng sinh thái nhƣ Cu, Hg, Cr, Pb, Ni,
Cd, trong đó có lẽ Cr gây nguy hiểm cho sinh thái nhất. Cr có thể tồn tại ở nhiều
dạng với nhiều số oxi hoá khác nhau, trong số đó, chỉ có những hợp chất hóa trị 3
với hóa trị 6 là thân thiện, quan trọng với môi trƣờng. Cr(VI) có thể gây hại vì nó
phân tán ở dạng CrO
4
2-
hay HCrO
4
-
có thể oxi hoá những phân tử sinh học. Mặt
Khóa luận tốt nghiệp 21 Khoa Hóa
Chế Thị Phương Thảo Lớp 08SHH
khác, do có khả năng hoà tan cao, Cr(VI) có thể gây hại cho sự sống của sinh vật
hơn Cr(III).
+ Kỹ thuật cổ điển để khử ion kim loại trong nƣớc thải bao gồm các công đoạn
nhƣ kết tủa, tách qua màng, thẩm thấu ngƣợc, bay hơi và xử lí điện hoá. Tuy nhiên,
với những cách làm nhƣ vậy thì không hiệu quả lắm đối với những nƣớc thải có
hàm lƣợng ion kim loại quá thấp, mà cần phải có kinh tế cao. Hiện nay, ngƣời ta tìm
cách hạ giá thành của qui trình bằng cách cho những vật liệu có khả năng hấp thụ
các ion kim loại độc hại. Và khâu mạch chitosan là chìa khoá vấn đề.
+ Với sự hiện diện của nhóm amino ở vị trí 2 và hydroxyl ở vị trí 3, chitosan dễ
hình thành phức chelate với hầu hết các ion kim loại. Nhƣng chitosan dùng trong
Khóa luận tốt nghiệp 22 Khoa Hóa
Chế Thị Phương Thảo Lớp 08SHH
Thực phẩm chế biến (ví dụ: đƣờng tinh luyện)
Lọc và xác định
Chất Hypocholesterol (chất giảm béo)
Mỹ phẩm
Thành phần cho mái tóc và chăm sóc da (kem dƣỡng ẩm)
Y Sinh
Bao phủ các vết bỏng và các vết thƣơng cho ngƣời và động vật
Biomaterial (ví dụ: hấp thu chỉ khâu)
Thuốc chống đông hoặc các vật liệu antithrombogenic (Nhƣ
các dẫn xuất sunfat hóa-chitin)
Chất cầm máu(nhƣ chitosan)
Vận chuyển thuốc, vận chuyển gen
Công nghiệp thực
phẩm
+ Loại bỏ các chất nhuộm màu, chất rắn lơ lửng,
+ Chất bảo quản
+ Ổn định màu sắc
+ Phụ gia thức ăn gia súc
Công nghệ sinh
học
+ Cố định enzyme
+ Tách protein
+ Phục hồi tế bào
+ Bao phủ sắc ký
+ Cố định tế bào
Nông nghiệp
+ Phủ giống
+ Phân bón
đổi, giữ cho rau quả tƣơi lâu hơn. Táo có phủ màng chitosan có thể giữ tƣơi trong
6 tháng, nó cũng làm chậm quá trình chín chuối hơn 30 ngày, chuối có màu vàng
nhạt khác hẳn với màu thâm nhƣ bảo quản thông thƣờng.
Màng bao bọc bằng chitin và chitosan sẽ giải quyết đƣợc các vấn đề của màng
PE. Trong thực tế, ngƣời ta đã dùng màng chitosan để đựng và bảo quản các loại
rau quả nhƣ đào, dƣa chuột, đậu, bƣởi v.v Màng chitosan cũng khá dai, khó xé
rách, có độ bền tƣơng đƣơng với một số chất dẻo vẫn đƣợc dùng làm bao gói.
Chế phẩm sinh học chitosan đƣợc tạo ra bằng cách hòa tan 1g chitosan trong
giấm ăn (CH
3
COOH) loãng 1% và dùng làm dung dịch gốc (hay còn gọi là dung
dịch nguyên). Tùy theo loại trái cây và chủng vi sinh vật gây nhiễm mà pha dung
dịch nguyên thành các dung dịch thứ cấp có nồng độ khác nhau để ứng dụng cho
việc bảo quản. Sau đó, dùng phƣơng pháp phun chế phẩm sinh học chitosan lên bề
mặt trái cây. Ƣu điểm của phƣơng pháp này là kéo dài thời gian bảo quản độ tƣơi
của chuối gấp 3 lần so với các mẫu chuối làm đối chứng (không ứng dụng chế phẩm
Khóa luận tốt nghiệp 24 Khoa Hóa
Chế Thị Phương Thảo Lớp 08SHH
sinh học chitosan). Ngoài ra, nhờ dùng phƣơng pháp phun sƣơng lên trái cây nên có
thể ứng dụng phƣơng pháp này trên diện rộng và với khối lƣợng trái cây lớn.
* Ƣu điểm của màng chitosan
- Dễ phân huỷ sinh học.
- Vỏ tôm phế liệu là nguồn nguyên liệu tự nhiên rất dồi dào, rẻ tiền, có sẵn
quanh năm, nên rất thuận tiện cho việc cung cấp chitin và chitosan.
- Tận dụng phế thải trong chế biến thủy sản để bảo quản thực phẩm ở nƣớc ta.
Thành công này còn góp phần rất lớn trong việc giải quyết tình trạng ô nhiễm môi
trƣờng do các chất thải từ vỏ tôm gây ra.
B – Quả táo ta [16][17]
1.8. Đặc điểm
Táo ta, còn gọi là táo đƣờng có danh pháp khoa học là Ziziphus mauritiana.
Khi chƣa chín, lớp cùi thịt có màu trắng, giòn, nhiều nƣớc, vị từ chua tới ngọt,
có tính chất làm se nhẹ, tƣơng tự nhƣ ở quả táo tây dại. Quả đã chín ít giòn hơn và
chuyển dần sang dạng bột; quả quá chín nhăn nhúm, lớp cùi thịt có màu vàng sẫm,
mềm, xốp và có mùi thơm. Quả chứa một hột cứng. Hột chứa 2 hạt hình elip, màu
nâu, dài 6 mm.
1.9. Giá trị dinh dƣỡng và thành phần hóa học [9]
Năng lƣợng của quả táo: 52 kcal/100 g
Trong lĩnh vực hoạt động thể chất, các thành phần của táo có lợi cho cơ thể cả
trƣớc, trong và sau khi tập thể dục: nƣớc táo cung cấp trung bình 5mg/100g vitamin
C, nhƣng có thể từ 2-25 mg tùy thuộc vào sự đa dạng: ở phần ngoài của vỏ và nhiều
hơn nữa trong ruột, vì nó có nhiều gấp 4-5 lần các vitamin còn lại chứa trong quả.
Vitamin khác đƣợc tìm thấy trong quả táo: B1, B2, PP, B5, B6, B9, tiền vitamin A
Copyright: Tài liệu đại học ©