Đồ án
Nghiên cứu điều chế
glucosamin từ vỏ tôm
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 1
MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ
………………………………………………………………………… 3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
5
1.1. Nguồn gốc và sự tồn tại chitin - chitosan trong tự nhiên
5
1.2. Cấu trúc hoá học, tính chất lý hoá của chitin
6
1.2.1. Cấu trúc hoá học của chitin
. 6
1.2.2. Tính chất lý hoá của chitin.
8
1.3. Cấu trúc hoá học, tính chất lý hoá sinh và độc tính của chitosan.
8
1.3.1. Cấu trúc hoá học của chitosan
9
1.3.2. Tính chất lý hoá của chitosan
25
1.9.2. Quy trình sản xuất glu.HCl của Đỗ Đình Rãng.
26
Chương II : ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
27
2.1. Đối tượng nghiên cứu.
27
2.2. Phương pháp nghiên cứu.
27
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 2
CHƯƠNG III : THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 29
3.1.Quy trình điều chế chitin, chitosan và glucosamin hydroclorua.
29
3.2. Điều chế chitin từ vỏ tôm.
30
3.3.Điều chế chitosan bằng cách deacetyl chitin.
31
3.4. Điều chế glucosamin hydroclorua (glu.HCl).
32
3.4.1.Điều chế glu.HCl từ chitin.
32
3.4.2.Điều chế glu.HCl từ chitosan
33
3.4.3. Tinh chế glu.HCl.
34
3.5. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất điều chế glu.HCl từ
chitin.
ĐẶT VẤN ĐỀ
Giáp xác là nguồn nguyên liệu thủy sản dồi dào chiếm 1/3 tổng sản lượng
nguyên liệu thủy sản ở Việt Nam. Trong công nghiệp chế biến thủy sản xuất
khẩu, tỷ lệ cơ cấu các mặt hàng đông lạnh giáp xác chiếm từ 70 - 80% công suất
chế biến. Hàng năm các nhà máy chế biến đã thải bỏ một lượng phế liệu giáp xác
khá lớn khoảng 70.000 tấn/năm [3].
Ngu
ồn phế liệu này là nguyên liệu quan trọng cho công nghiệp sản xuất
chitin 1, chitosan 2, glucosamin 3 và các sản phẩm có giá trị khác. Do vậy việc
nghiên cứu và phát triển sản xuất các sản phẩm từ vỏ tôm là rất quan trọng, để
nâng cao giá trị sử dụng phế liệu này và làm sạch môi trường.
Sản phẩm chitin - chitosan đã có nhiều công trình nghiên cứu và ứng dụng
trong thực tế. Chitin có ứng dụng làm da nhân tạo và là nguyên liệu trung gian
cho các chấ
t quan trọng như chitosan, glucosamin và các chất có giá trị khác.
Chitosan có nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp, nông nghiệp, y dược
và bảo vệ môi trường như: sản xuất glucosamin, chỉ khâu phẫu thuật, thuốc kem,
vải, sơn, chất bảo vệ hoa quả, bảo vệ môi trường…Với khả năng ứng dụng rộng
rãi của chitin – chitosan mà nhiều nước trên thế giới và cả Việt Nam đã nghiên
cứu sản xuất các sản phẩ
m này.
Glucosamin là một hoạt chất quý được sản xuất từ vỏ tôm thông qua
nguyên liệu trung gian là chitin hoặc chitosan. Glucosamin chủ yếu được sử dụng
trong y học chữa bệnh thoái hoá khớp.
Ở người già, chức năng cũng như cấu tạo của khớp có nhiều thay đổi, các
tế bào của khớp thoái hoá, trở nên kém linh động. Gân và dây chằng phân đoạn,
đóng vôi, khô cằn, trở nên kém bền bỉ, kém co dãn, không chịu được căng lực và
dễ bị tổn thương. Sụn trở nên đục màu, xơ hóa, gai xương, khô nước, rạn nứt với
nhiều tinh thể canxi làm khớp đau. Khớp co duỗi khó khăn vì màng hoạt dịch
Mục tiêu của đề tài nhằm giải quyết các vấn đề sau :
1. Phân lập chitin – chitosan từ vỏ tôm phế thải.
2. Điều chế glucosamin hydroclorua từ chitin và chitosan
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 5
Chương I: TỔNG QUAN
1.1. Nguồn gốc và sự tồn tại chitin - chitosan trong tự nhiên
Chitin - chitosan là một polysacharit tồn tại trong tự nhiên với sản lượng
rất lớn (đứng thứ hai sau xellulose). Trong tự nhiên chitin tồn tại trong cả động
vật và thực vật .
Trong động vật, chitin là một thành phần cấu trúc quan trọng của các vỏ
một số động vật không xương sống như: côn trùng, nhuyễn thể, giáp xác và giun
tròn. Trong động vật bậc cao monome của chitin là một thành phần chủ yếu trong
mô da nó giúp cho sự tái tạo và gắn li
ền các vết thương ở da. Trong thực vật
chitin có ở thành tế bào nấm họ zygenmyctes, các sinh khối nấm mốc, một số
loại tảo
[13].
Chitin - chitosan là polysacharit có đạm không độc, có khối lượng phân tử
lớn. Cấu trúc của chitin là tập hợp các monosacharit (N-acetyl-β-D-glucosamine)
liên kết với nhau bởi các cầu nối glucozit và hình thành một mạng các sợi có tổ
chức. Hơn nữa chitin tồn tại rất hiếm ở trạng thái tự do và hầu như luôn luôn nối
bởi các cầu nối đẳng trị (coralente) với các protein, CaCO
3
và các hợp chất hữu
cơ khác.
2
OH
O
O
NH
2
OH
CH
2
OH
O
O
O
NH
2
OH
CH
2
OH
O
O
OH
OH
CH
2
OH
O
O
O
OH
α - chitin có cấu trúc các mạch được sắp xếp ngược chiều nhau đều đặn,
nên ngoài liên kết hydro trong một lớp và hệ chuỗi, nó còn có liên kết hydro giữa
các lớp do các chuỗi thuộc lớp kề nhau nên rất bền vững. Do các mắt xích sắp
xếp đảo chiều, xen kẽ thuận lợi về mặt không gian và năng lượng. Đây cũng là
dạng ph
ổ biến trong tự nhiên.
β, γ - chitin do mắt xích ghép với nhau theo kiểu song song (β - chitin) và
hai song song một ngược chiều (γ - chitin), giữa các lớp không có loại liên kết
hydro. Dạng β - chitin cũng có thể chuyển sang dạng α - chitin nhờ quá trình
axetyl hóa cho cấu trúc tinh thể bền vững hơn.
Qua nghiên cứu về sự thủy phân chitin bằng enzym hay axit HCl đậm đặc
thì người ta thấy rằng chitin có cấu trúc là một polyme được tạo thành từ các đơn
vị N-Acetyl-β
-D-glucosamine liên kết với nhau bởi liên kết β-(1-4) glucozit.
Công thức cấu tạo của chitin:
O
O
HO
NHCCH
3
O
OH
OH
NHCH
2
CH
3
HO
O
chitin
= (203,09)
n
1.2.2. Tính chất lý hoá của chitin [3]
Chitin có màu trắng hay màu trắng phớt hồng, dạng vảy hoặc dạng bột,
không mùi, không vị, không tan trong nước, trong môi trường kiềm, axit loãng và
các dung môi hữu cơ như ete, rượu …Nhưng tan trong dung dịch đặc nóng của
muối thioxianat liti (LiSCN) và thioxianat canxi (Ca(SCN)
2
) tạo thành dung dịch
keo, tan được trong hệ dimetylacetamid - LiCl 8% [4], tan trong hexafluoro-
isopropyl alcohol (CF
3
CHOHCF
3
) và hexafluoracetone sesquihydrate
(CF
3
COCF
3
.H
2
O) [16]. Chitin có khả năng hấp thu tia hồng ngoại có bước sóng
884 - 890cm
-1
.
Chitin ổn định với các chất oxy hoá mạnh như thuốc tím (KMnO
4
); oxy
2
OH
OH
NHCOCH
3
CH
2
OH
OH
NH
2
Glucosamin
HCl
36%
Chitn
T
0
cao
Phản ứng este hóa :
- Chitin tác dụng với HNO
3
đậm đặc cho sản phẩm chitin nitrat.
- Chitin tác dụng với anhydrit sunfuric trong pyridin, dioxan và
N,N-dimetylanilin cho sản phẩm chitin sunfonat.
1.3. Cấu trúc hoá học, tính chất lý hoá sinh và độc tính của chitosan
O
O
HO
NH
2
O
OH
2
Tên gọi khoa học: Poly(1-4)-2-amino-2-deoxy-β-D-glucose; poly(1-4)-2-
amino-2-deoxy-β-D-glucopyranose.
Công thức phân tử: [C
6
H
11
O
4
N]
n
Phân tử lượng: M
chitosan
= (161,07)
n
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
OH
O
O
HO
NH
O
OH
O
O
HO
NH
3
+
O
OH
O
O
HO
NH
3
+
O
OCH
2
CH
2
SO
3
-
O
O
HO
N=CHR
O
OH
O
O
HO
NHR
O
OH
O
O
HO
NHCH
2
COOH
O
OH
O
O
HO
NHAc
O
OCH
2
CHOHR
O
O
HO
2
COOH
O
O
HO
NHAc
O
OH
Na
+
Chitosan
Chitin
Crosslinked Chitosan
Chitosan salts
Sulfoethylchitosan
N,O-carboxymethylchitosan
Cyanoethylchitin
Chitin xanthogenate
Alkalichitin
Alkylchitin
Carboxmethylchitin
Hydroxyalkylchitin
N-carboxymethylchitosan
N-alkylchitosan
Schiff base
Hình 3 : Sơ đồ các dẫn xuất đi từ chitin, chitosan.
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
sinh học cao, sau khi tiêm vào ổ bụng chuột, nó được thải trừ dễ dàng, nhanh
chóng qua thận và nước tiểu, chitosan không phân bố tới gan và lá lách.
Nhiều tác giả đã chỉ rõ những lợi điểm của chitosan: tính chất cơ học tốt,
không độc, dễ tạo màng, có thể tự phân hủy sinh học, hòa hợp sinh học không
những đố
i với động vật mà còn đối với các mô thực vật, là vật liệu y sinh tốt làm
mau liền vết thương [27].
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 12
1.4. Tình hình nghiên cứu sản xuất và ứng dụng trong thực tế của
chitin và chitosan ở Việt Nam và trên Thế giới
[3]
Trước đây người ta đã thử chiết tách chitin từ thực vật biển nhưng nguồn
nguyên liệu không đủ để đáp ứng nhu cầu sản xuất. Trữ lượng chitin phần lớn có
nguồn gốc từ vỏ tôm, cua. Trong một thời gian, các chất phế thải này không được
thu hồi mà lại thải ra ngoài gây ô nhiễm môi trường. Năm 1977 Viện kỹ thuật
Masachusetts (Mỹ), khi tiến hành xác định giá trị củ
a chitin và protein trong vỏ
tôm, cua đã cho thấy việc thu hồi các chất này có lợi nếu sử dụng trong công
nghiệp. Phần protein thu được sẽ dùng để chế biến thức ăn gia súc, còn phần
chitin sẽ được dùng như một chất khởi đầu để điều chế các dẫn xuất có nhiều ứng
dụng trong lĩnh vực công nghiệp [16].
Việc nghiên cứu sản xuất chitin - chitosan và các ứng dụng của chúng
trong sản xu
ất phuc vụ đời sống là một hướng nghiên cứu tương đối mới mẻ ở
nước ta. Vào những năm 1978 đến 1980 Trường đại học Thuỷ sản Nha Trang đã
công bố quy trình sản xuất chitin - chitosan của kỹ sư Đỗ Minh Phụng, nhưng
số chỉ tiêu sinh hoá của mạ lúa ở nhiệt độ thấp thì kết quả nghiên cứu cho thấy
chitosan vi lượng làm tăng hàm lượng diệp lục và hàm lượng nitơ; đồng thời hàm
lượng các enzym như amylaza, catalaza hay peroxidaza cũng tăng lên.
Ngày nay chitosan còn được dùng làm nguyên liệu bổ xung vào thức ăn
cho tôm, cá, cua để kích thích sinh trưởng.
Những ứng dụng của chitin - chitosan và nhữ
ng dẫn xuất của chúng ngày
càng phát triển. Một số đã đưa vào ứng dụng như là: chỉ khâu tự huỷ, da nhân tạo
[4], thấu kính chiết xuất, và một số ứng dụng khác còn đang nghiên cứu như: tác
động kích thích miễn dịch, chống sự phát triển của khối u, đặc tính làm giảm
cholesterol máu [10], trị bỏng nhiệt [11]…
Da nhân tạo có nguồn gốc từ chitin, nó giống như một tấm vải và được b
ọc
ốp lên vết thương chỉ một lần đến khi khỏi. Da nhân tạo bị phân huỷ sinh học từ
từ cho đến lúc hình thành lớp biểu bì mới. Nó có tác dụng giảm đau, giúp cho các
vết sẹo bỏng phục hồi biểu bì nhanh chóng. Trường Đại Học Dược 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 bước đầu ứ
ng dụng có hiệu quả.
Chitin - chitosan và các oligome của nó có đặc tính miễn dịch do nó kích
thích các tế bào giữ nhiệm vụ bảo vệ miễn dịch với các tế bào khối u và các tác
nhân gây bệnh.
Những nghiên cứu gần đây hướng vào các oligome, N-acetyl-glucosamin
và glucosamin, các chất này có một số tính chất của các polyme tương ứng
nhưng lại có ưu thế là tan tốt trong nước do đó dễ dàng được hấp thụ.
Hiện nay trên thế giới đã thành công việ
c sử dụng chitosan làm chất mang
để cố định enzym và tế bào. Enzym cố định đã cho phép mở ra việc sử dụng rộng
rãi enzym trong công nghiệp, y học và khoa học phân tích. Enzym cố định được
Do chitosan có tính chất diệt khuẩn, do đó nó được tạo thành màng mỏng
để bao gói thực phẩm chống ẩm mốc, chống mất nước.
Đặc tính diệt khuẩn của chitosan được 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 d
ụ như ion Cu
2+
. Như vậy vi sinh vật sẽ
bị chết do sự mất cân bằng liên quan đến các ion thiết yếu.
• Ngăn chặn phá hoại chức năng màng tế bào.
• Gây ra sự rò rỉ các phần bên trong tế bào.
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 15
Như vậy việc dùng chất chitosan bao bọc quanh bề mặt thực phẩm có thể
kéo dài thời gian bảo quản, giảm sự hư hỏng do khả năng kháng nấm, kháng
khuẩn của nó.
1.5. Cấu trúc hóa học, tính chất lý hóa của glucosamin
Khi thủy phân chitin trong môi trường axit HCl đậm đặc, các mối nối amid
và osid đều bị phá hủy do đó thu được glucosamin 3 (là monome của chitosan).
Yếu tố nồng độ axit và nhiệt độ thủy phân rất quan trọng, nếu nồng độ của axit
không thích hợp thì quá trình deacetyl hóa và deosid chỉ dừng lại giới hạn nhất
định, nếu nhiệt độ không thích hợp thì sản phẩm cuối cùng là glucosamin có thể
bị giáng hóa thành những phân tử đơn giản h
ơn.
Công thúc cấu tạo của glucosamin:
C
C
C
OHC OH
NH
2
OH
OH
OH Tên UIPAC: (3R,4R,5S,6R)-3-amino-6-(hydroxymethyl)oxane-2,4,5-triol
Tên gọi khác: 2-Amino-2-deoxy-D-glucose; 2-amino-2-deoxy-β-D-
glucopyranose; chitosamine; D-glucosamine; D-(+)- glucosamine.
Công thức phân tử: C
6
H
13
O
5
N
Phân tử lượng: M
glucosamin
= 179,17
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 16
Hình 4 : Cấu trúc không gian của glucosamin
Glucosamin là chất rắn dạng tinh thể, không màu, không mùi, điểm nóng
chảy 88
0
O
50
0
C• Phản ứng với Cu(OH)
2
.
Sản phẩm có màu xanh nhạt.
CHO
CHNH
2
CHOH
CHOH
CHOH
CH
2
OH
+ Cu(OH)
2
2
CHO
CHNH
2
CHO
CHO
CHOH
CH
2
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 17
CHO
CHNH
2
CHOH
CHOH
CHOH
CH
2
OH
CHO
CHN
CHOH
CHOH
CHOH
CH
2
OH
+
CHO
H
C
H
2
SO
4
d
50
0
C
Phân tử lượng: M
glucosamin.HCl
= 215.63
Glucosamin hydroclorua là chất rắn dạng tinh thể màu trắng, không mùi.
Điểm nóng chảy 190-194
0
C hoặc 300
0
C
Tan được trong nước 0,1g/ml
1.6.2. Glucosamin sulfat
Công thức cấu tạo:
OHC OH
NH
2
OH
OH
OH
H
2
SO
4
5
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 18
Tên gọi khoa học: 2-Amino-2-deoxy-D-glucose sulfate; D-glucosamine
O
6
N
Phân tử lượng: M
acetylglucosamin
= 221,21
Điểm nóng chảy: 201 - 210
0
C
Tan được trong nước, 0,1g/ml
1.7. Dược lý và dược động học của glucosamin và muối của nó [9]
Glucosamine là một aminomonosacharit được
thấy trong tự nhiên, nguyên liệu để tổng hợp
proteoglycan. Glucosamin kích thích tế bào sụn khớp
tăng tổng hợp và trùng hợp nên cấu trúc proteoglycan
bình thường. Kết quả của quá trình trùng hợp là tạo ra
mucopolysaccharit, thành phần cơ bản tạo nên sụn khớp.
Bình thường sụn khớp được cấu tạo chủ yếu bởi nước,
collagen và proteoplycan.
Glucosamin đồng thời ức chế các enzym phá
hủy sụn khớp nh
ư collagenase, phospholipase A2
và giảm các gốc tự do superoxid phá hủy các tế bào
sụn. Glucosamin còn có tác dụng kích thích sinh sản
Hình 5 : Đau
xương cột sống
Hình 6 : Khớp nối
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
• Acetyl glucosamin.
Trong thực nghiệ
m trên thỏ con, người ta thấy glucosamin chỉ làm tăng
thành phần các proteoglycan trong các vị trí mô sụn hư cần phải sửa chữa mà
không có tác dụng tương tự trên phần sụn khớp bình thường.
Những năm gần đây, glucosamin được dùng rộng rãi trong điều trị viêm
khớp, thoái hóa khớp. Tuy nhiên, theo một nghiên cứu mới của tiến sĩ Ronald
Hình 7 :Các vị trí
khớp nối
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 20
Tallarida thuộc trường Đại Học Y khoa Temple, Philadelphia (Mỹ) cho thấy nếu
sử dụng glucosamin đơn độc sẽ không có hiệu quả chống đau. Nhưng nếu kết
hợp với một loại thuốc nhóm kháng viêm không steroid (NSAID) thì tác dụng
chống đau, chống viêm tăng lên rất nhiều.
Thực tế lâm sàng cho thấy nó mang lại nhiều ưu điểm trong điều trị hơn
hẳn các thuốc NSAID. Nhược đi
ểm của thuốc
NSAID là có nhiều tác dụng phụ, còn khi sử
dụng glucosamin thì lại rất ít tác dụng phụ. Một
vài dị ứng không đáng kể đối với người có cơ
địa quá mẫn cảm với thuốc.
Trước đây glucosamin được xếp vào
nhóm thuốc bảo vệ sụn (gồm có glucosamin,
chondroitin và diacerin) hay thuốc tác dụng
chậm với các bệnh viêm khớp. Hiện nay cơ
quan Dược phẩm Châu Âu (EMEA) chấp nhậ
NSAID, tiếp tục sử dụng glucosamin thì tình trạng cải thiện vẫn tiếp tục
được duy trì theo kiểu tuyến tính.
4. Người ta thấy nếu dùng NSAID, những ích lợi giảm triệu chứng cho bệnh
nhân sẽ nhanh chóng mấ
t đi ngay sau khi ngưng thuốc. Ngược lại, ngưng
uống glucosamin tác dụng vẫn tiếp tục kéo dài trong nhiều tháng sau đó.
5. Với những bệnh nhân tuân thủ phác đồ điều trị dùng glucosamin càng dài
thì lợi ích kinh tế càng lớn vì tính an toàn và hiệu quả của nó càng được
phát huy.
Theo các nhà nghiên cứu khi bị hấp thu vào dạ dày, muối glucosamin
sulfat bị ion hóa hoàn toàn do nồng độ tương đối lớn axit HCl (pH = 1 - 3) sẵn có
trong dạ dày. Như một tất yếu, các ion glucosamin và các ion sulfate b
ị trộn lẫn
với một lượng lớn ion Cl
-
và ion H
+
. Nếu khảo sát hỗn hợp này và tách loại muối
glucosamin ra thì lại nhận được 99% muối glucosamin hydroclorua do muối dạng
sulfate đã bị mất đáng kể do nồng độ rất thấp so với nồng độ rất lớn axit HCl có
mặt trong dạ dày.
1.8. Một số quy trình sản xuất chitin, chitosan trên thế giới và tại Việt
Nam
1.8.1. Trên thế giới
1.8.1.1. Quy trình thủy nhiệt Yamasaki và Nacamichi (Nhật bản)
[3]
Nguyên liệu là vỏ cua đã khô, sạch được đem khử khoáng bằng HCl 2N
trong thời gian là 1 giờ (tác giả cho rằng hiệu quả khử khoáng có thể đạt được
100%).
trên, sau 12 giờ đem ly tâm thu phần bã. Tiếp theo đó rửa trung tính và đem làm
sạch bằng cách ly tâm với các chất theo thứ tự: nước, etanol và ete. Sau đó làm
khô ta được sản phẩm dạng bột màu kem.
Với quy trình này thì có nhiều công đoạn tăng khả năng khử khoáng, khử
protein song do cồng kềnh, chỉ thích hợp cho đối tượng là v
ỏ tôm hùm, tôm mũ
ni và vỏ cua, thời gian thực các công đoạn kéo dài, do đó quy trình Hackman chỉ
mang tính nghiên cứu thí nghiệm, không có tính khả thi nếu sản xuất đại trà, quy
trình mới chỉ dừng lại đến sản phẩm là chitin.
1.8.1.3. Quy trình sản xuất chitosan của Pháp [3]
Nguyên liệu (vỏ tôm) sạch được đem đi hấp chín, phơi khô, ta đem đi xay
nhỏ. Khử proteinn bằng NaOH 3,5% với tỷ lệ w/v=1/10, ở nhiệt độ 65
0
C, sau 2
giờ vớt ra rửa trung tính, tiếp đó ngâm trong HCl 1N với tỷ lệ w/v=1/10, ở nhiệt
độ phòng sau 2 giờ vớt ra tiến hành tẩy các chất màu hữu cơ bằng aceton với tỷ lệ
w/v=1/5, ở nhiệt độ phòng sau 30 phút vớt ra rửa sạch và tẩy màu lại bằng nước
javen (NaOCl + NaCl) 0,135%, tỷ lệ w/v=1/10, ở nhiệt độ phòng sau 6 phút với
ra rửa trung tính, thu được chitin sạch đẹp. Sau đó tiến hành deacetyl chitin bằng
NaOH 40% với tỷ lệ
w/v=1/4, ở nhiệt độ 85
0
C sau thời gian 4 giờ đem rửa trung
tính, thu được chitosan.
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 23
Quy trình có ưu điểm là thời gian sản xuất ngắn, sản phẩm có màu sắc đẹp,
sạch do có hai bước khử sắc tố. Tuy nhiên NaOCl là một chất oxy hóa mạnh, ảnh
C, sau 2 giờ khử protein rồi đem
rửa trung tính.
Tiến hành tẩy màu bằng KMnO
4
1% trong môi trường H
2
SO
4
10%, sau 1
giờ đem rửa sạch và khử màu phụ bằng Na
2
S
2
O
3
1,5% trong 15 phút, vớt ra rửa
sạch thu được chitin.
Deacetyl chitin bằng NaOH 40% với tỷ lệ w/v=1/1, ở nhiệt độ 80
0
C sau 24
giờ đem rửa sạch và cuối cùng thu được chitosan.
Sản phẩm có chất lượng khá tốt, chitin có màu trắng đẹp. Song thời gian
còn dài, sử dụng nhiều chất oxy hóa dễ làm ảnh hưởng tới độ nhớt của sản phẩm.
Đồ Án Tốt Nghiệp Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm
Nguyễn Đức Duy Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47 24
1.8.2.2. Quy trình sản xuất chitosan ở Trung tâm cao phân tử Viện Khoa
Học Việt Nam
[3]
xử lý cao kết hợp với thời gian xử lý dài (công đoạn khử khoáng) làm cắt mạch
polyme trong môi trường axit dẫn đến độ nh
ớt giảm.
1.8.2.4. Quy trình sản xuất chitosan theo phương pháp sinh học kết hợp
hóa học
[3]
Việc sản xuất chitosan theo phương pháp sinh học kết hợp hóa học cũng
thực hiện theo các bước : khử khoáng, khử protein và deacetyl.
Copyright: Tài liệu đại học ©