Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG ĐỒ ÁN
STT Số hình vẽ Tên hình vẽ Trang
1 Hình 1.1 Công thức cấu tạo của Chitin. 3
2 Hình 1.2 Công thức cấu tạo của chitosan. 3
3 Hình 1.3 Các dạng chitin, chitosan. 4
4 Hình 1.4 Phản ứng deacetyl hóa tạo Chitosan. 5
5 Hình 2.1 Sơ đồ điều chế Chitin/ Chitosan bằng phương pháp hóa
học.
6
6 Hình 2.2 Sơ đồ điều chế Chitin/ Chitosan bằng enzyme protease. 9
7 Hình 3.1 Các biểu đồ thể hiện giái trị L (I), a (II), b (III) của vỏ
quả chanh bảo quản ở các nồng độ khác nhau.
13
8 Hình 3.2 Biến đổi hao hụt khối lượng và độ cứng của chanh bảo
quản các nồng độ Chitosan khác nhau.
14
9 Hình 3.3 Sự biến đổi chất khô tổng số của chanh bảo quản ở các
nồng độ Chitosan khác nhau.
15
10 Hình 3.4 Biến đổi hàm lượng axit hữu cơ của chanh ở các công
thức bảo quản.
16
11 Hình 3.5 Biến đổi hàm lượng vitamin C của chanh ở các công
thức bảo quản.
16
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TRONG ĐỒ ÁN
STT Số hiệu bảng Tên bảng Trang
1 2.1 So sánh ưu nhược điểm của các phương pháp
sản xuất Chitin/ Chitosan.

Trang 2
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHITIN, CHITOSAN
1.1 Lịch sử phát triển và nguồn gốc của chitin, chitosan.
Chitin đã được rất nhiều nhà khoa học nghiên cứu từ đầu thế kỉ thứ XIX và đã có
rất nhiều phát hiện ứng dụng vào thực tiễn.
Năm 1811, Henri Braconnot là người đầu tiên phát hiện ra Chitin trong cặn dịch
chiết của một loại nấm. [7]; [8]
Năm 1823, Odier phân lập được 1 chất từ bọ cánh cứng và cũng phân lập được
Chitin khi loại khoáng vỏ cua. Từ đó ông cho rằng đây là hợp chất cơ bản có trong vỏ
của động vật giáp xác và con trùng. Cả Henri Braconnot và Odier đều chưa phát hiện
sự có mặt của Nitơ trong cấu trúc của Chitin. [7]; [8]
Năm 1929 Karrer đun sôi Chitin 24h trong dung dịch KOH 5% và đun tiếp 50 phút
ở 160ºC với kiềm bão hòa, ông thu đựơc sản phẩm có phản ứng màu đặc trưng với
thuốc thử, chất đó chính là Chitosan. [7]; [8]
Như vậy, qua quá trình nghiên cứu, Chitin được phát hiện là thành phần hữu cơ chủ
yếu trong vỏ mai của các động vật thuộc ngành giáp xác như vỏ tôm, cua, mai mực
nang, mực ống, vỏ bao ngoài của loài bọ cánh cứng. Ngoài ra, Chitin còn là thành phần
của nấm, tảo. Trong nấm, Chitin đóng vai trò như cellulose trong các loài cây.
1.2 Khái niệm và cấu trúc của Chitin, Chitosan.
1.2.1 Khái niệm và cấu trúc của Chitin.
Khái niệm:
Chitin là một polysachride mạch thẳng, có trữ lượng đứng thứ hai trong tự nhiên
sau cellulose. Chitin có tên khoa học là poly-β-(1, 4)-2-axetamido-2-deoxy-D-glucose.
[3]; [7]; [9]
Cấu trúc:
Chitin có công thức phân tử: (C
8
H
13

Chitin và Chitosan là những polymer có khối lượng phân tử lớn.
Chitin có hình thái tự nhiên ở dạng rắn. Màu của vỏ giáp xác hình thành từ hợp
chất của Chitin ( dẫn xuất của 4-xeton và 4,4’ di xeton-ß-carotene ), có màu
trắng hoặc 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, nó cũng có khả năng hấp
thụ tia hồng ngoại có bước sóng 884 – 890 cm
-1
.
Trang 4
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
Chitosan có màu trắng ngà hoặc màu vàng nhạt, tồn tại ở dạng bột hoặc dạng
vảy, không mùi, không vị, nhiệt độ nóng chảy 309-311˚C. [5]; [9]

Hình 1.3: Các dạng chitin, chitosan.
1.3.2 Tính chất hóa học.
Chitin có chứa các nhóm chức –OH, -NHCOCH
3
trong các mắt xích N-acetyl-D-
glucozamin và Chitosan có chứa các nhóm chức –OH, -NH
2
trong các mắt xích D-
glucozamin. Như vậy chúng vừa là ancol, vừa là amin, vừa là amit. Phản ứng hóa học
có thể xảy ra ở vị trí nhóm chức tạo các dẫn xuất thế khác nhau. Mặt khác, Chitin/
Chitosan là những polymer, các monomer của chúng được nối bởi liên kết (1,4)
glicozit, các liên kết này dễ bị phân cắt bởi các chất hóa học như axit, bazơ, các tác
nhân oxy hóa, emzyme thủy phân,…

việc điều trị bệnh tiểu đường. [14]; [15]
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ CHITIN, CHITOSAN.
2.1 Phương pháp hóa học.
Trang 6
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
Chitin là thành phần chủ yếu trong vỏ của động vật thủy hải sản, vì vậy nó được xem
là nguồn nguyên liệu chính để điều chế Chitin và Chitosan.Hình 2.1: Sơ đồ điều chế Chitin/ Chitosan bằng phương pháp hóa học. [7]
2.1.1 Quá trình loại protein.
Chitin trong tự nhiên thường liên kết với protein. Một vài protein được tách khỏi vỏ
bằng phương pháp tự nhiên, nhưng phần khác lại không thể chiết được do protein liên
kết đồng hóa trị với chitin tạo ra glycoprotein.Vỏ giáp xác (tôm, cua, nang mực,…)
được nghiền và xử lý bằng dung dịch NaOH 1-10% ở nhiệt độ 65-100˚C trong 0,5-12
giờ protein tùy từng phương pháp sử dụng để hòa tan và kiểm tra độ pH= 11-12 để
đảm bảo việc loại protein được hoàn toàn. Trong suốt quá trình này sự tạo bọt diễn ra
liên tục vì vậy cần chú ý tới việc trào dung môi. [6]; [7]
2.1.2 Quá trình khử khoáng.
Trong thành phần của vỏ giáp xác ngoài protein, Chitin còn có một số khoáng như
CaCO
3
, MgCO
3
, Ca
3
(PO
4
)
2

MgCO
3
+2 HCl = MgCl
2
+ H
2
O + CO
2
Ca
3
(PO
4
)
2
+6 HCl = 3CaCl
2
+ 2H
3
PO
4
Nồng độ HCl ảnh hưởng tới thời gian và hiệu quả khử khoáng. Nồng độ HCl cao sẽ
rút ngắn thời gian khử nhưng làm thủy phân các liên kết β - (1,4) – glycozit tạo ra các
polymer có trọng lượng trung bình, thấp. Nếu nồng độ HCl thấp hiệu quả , khử khoáng
không triệt để và thời gian khử kéo dài. [7]; [10]
2.1.3 Quá trình khử màu.
Chitin thô có màu hồng nhạt do có sắc tố astaxanthin. Do Chitin ổn định với các
chất oxy hóa như thuốc tím, nước Ja-ven, oxy già,…nên ta lợi dụng tính chất này để
khử màu chitin.
Quá trình khử màu được thực hiện bằng cách: sau khi rửa Chitin được chiết bằng
acetone và tẩy trắng bằng NaOCl 0,315% trong 5 phút ở nhiệt độ phòng. [6]; [11]

Trang 8
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
2.2 Phương pháp sinh học.
Ngoài việc sử dụng các phương pháp điều chế Chitin/ Chitosan bằng hóa chất thì
hiện nay một số nước đã ứng dụng phương pháp sinh học, sử dụng vi sinh vật, enzyme
để điều chế Chitin.
Việc sử dụng enzyme để sản xuất Chitin/ Chitosan cũng bao gồm các giai đoạn
tương tự như phương pháp hóa học bao gồm các giai đoạn khử protein, khử khoáng,
khử màu, deacetyl hóa. Ở giai đoạn khử protein, ta sử dụng enzyme protease với nồng
độ 13% trong 4 giờ ở nhiệt độ 70-80˚C để loại bỏ protein ra khỏi chitin. Ngoài ra, ta có
thể tác động enzyme vào giai đoạn deacetyl. Hiện nay, người ta còn sử dụng các chủng
vi sinh vật để khử protein như Bacillus, Pseudomonas, Micrococus radiatus,
Flavobacterium aurantiacus,…[4]; [7]
Rửa và sấy
HCl trong 30 phút ở nhiệt độ phòng
NaOH 50% trong 4 giờ, nhiệt độ 110-120˚C
Nghiền và lọc
Thủy phân protein bằng enzyme protease 13% tỷ lệ w/v = 1/5, pH = 5- 5,5, nhiệt độ
70-80˚C trong thời gian 4 giờ
Rửa
Khử khoáng
Rửa và khử màu
Rửa và sấy
Chitin
Deacetyl hóa
Chitosan
Nguyên liệu

Trang 9
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam

suất cao khi và chỉ khi enzyme
được phá tinh thể trước khi cho
vào phản ứng deacetyl hóa.
+Đòi hỏi phải cung cấp enzyme
thường xuyên, ổn định hay môi
trường nuôi cấy thích hợp.
+Thiết bị hiện đại.
Cả hai phương pháp đều được sử dụng trong sản xuất Chitin/ Chitosan nhưng
phương pháp hóa học vẫn chiếm ưu thế hơn vì vậy những nhược điểm của phương
pháp sản xuất cần được lưu tâm và có biện pháp khắc phục để đảm bảo vê sinh môi
Trang 10
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
trường.
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA CHITIN, CHITOSAN TRONG VIỆC TẠO
MÀNG BẢO QUẢN CHANH
3.1 Giới thiệu về chanh.
Chanh là một loại quả thuộc họ cam quýt, có chứa đường, canxi, sắt, và các
vitamin B1, B2, A, đặc biệt hàm lượng vitamin C rất cao. Do phong phú vitamin nên
chanh có thể ức chế và giảm huyết áp, hoãn giải thần kinh, hỗ trợ tiêu hóa, đồng thời
phân giải các độc tố của cơ thể. Chanh được trồng nhiều ở các nước vùng nhiệt đới
trong đó có Việt Nam và đem lại giá trị kinh tế cao cho người nông dân. Tuy có vai trò
quan trọng nhưng do có hàm lượng nước cao nên tỷ lệ hư hỏng sau thu hoạch của quả
chanh là rất lớn. Vì vậy, cần có phương pháp bảo quản hiệu quả mà không làm mất đi
các giá trị có trong quả chanh.
3.2 Màng Chitin/ Chitosan và tác dụng của màng.
3.2 1 Màng Chitin/ Chitosan.
Màng Chitin/ Chitosan là màng bao sinh học được sản xuất từ Chitin/ Chitosan có
nguồn gốc từ vỏ các loài giáp xác như vỏ tôm, mai mực, …
3.2.2 Tác dụng của màng Chitin/ Chitosan.
* Kiểm soát thành phần không khí, độ ẩm bên trong màng bao và đảm bảo cấu trúc

chanh. Thường vỏ quả chanh sau thu hoạch sẽ chuyển từ màu xanh sang màu vàng. Sự
biến đổi màu sắc của vỏ quả được đánh giá thông qua chỉ số L, a, b. Trong đó L biểu
thị cho cường độ màu có giá trị từ 0 (đen) đến 100 (trắng), a biểu thị cho dải màu từ
xanh lá cây (-60) đến đỏ (+60), b biểu thị cho dải màu từ xanh nước biển (-60) đến
vàng (+60). Nồng độ Chitosan và thời gian bảo quản tác động mạnh tới các chỉ số này.
Nồng độ Chitosan được khảo nghiệm tương ứng là 1% (CT1), 1,5% (CT2), và 2%
(CT3).
Trang 12
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam

I II

III
Hình 3.1: Các biểu đồ thể hiện giái trị L (I), a (II), b (III) của vỏ quả chanh bảo
quản ở các nồng độ khác nhau.
Qua biểu đồ ta thấykhi tác động ở các nồng độ Chitosan khác nhau cùng với việc
tăng thời gian bảo quản thì các chỉ số L, a, b cũng tăng theo. [2]
3.4.2 Ảnh hưởng của nồng độ Chitosan đến hao hụt khối lượng tự nhiên và độ
cứng của chanh trong quá trình bảo quản.
Nhìn chung, khối lượng tự nhiên và độ cứng của quả chanh có xu hướng giảm dần
theo thời gian bảo quản. Xử lý chanh với các nồng độ chitosan khác nhau đã tạo ra
các màng bao xung quanh quả có độ dày khác nhau, từ đó ảnh hưởng đến tốc độ thoát
hơi nước và hô hấp của quả. Chính vì thế, dẫn đến sự sai khác có ý nghĩa về sự hao hụt
Trang 13
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
khối lượng tự nhiên của chanh trong quá trình bảo quản. Bên cạnh đó, trong quá trình
bảo quản, protopectin trong quả dưới tác dụng của enzyme protopectinase và
polygalacturonase đã được thuỷ phân thành pectin hoà tan, do vậy mà độ cứng của quả
chanh cũng giảm đi trong quá trình bảo quản.
Hình 3.2: Biến đổi hao hụt khối lượng và độ cứng của chanh bảo quản các nồng độ

Trang 15
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam

Hình 3.4: Biến đổi hàm lượng axit hữu cơ của chanh ở các công thức bảo quản. [2]
3.4.5 Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến hàm lượng vitamin C trong quá trình
bảo quản.

Hình 3.5: Biến đổi hàm lượng vitamin C của chanh ở các công thức bảo quản.[2]
Vitamin C là một thành phần hết sức quan trọng đối với con người và chanh là loại
quả rất giàu vitamin C. Qua đồ thị cho thấy thời gian bảo quản càng dài thì hàm lượng
vitamin C trong quả chanh càng giảm thấp. Sở dĩ như vậy là do vitamin C rất dễ bị oxi
hoá dưới sự xúc tác của enzym ascorbat oxidase. Trong 10 ngày đầu hàm lượng
vitamin C giảm mạnh, sau đó giảm từ từ sau 20 và 30 ngày bảo quản . Như vậy, nồng
Trang 16
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
độ chitosan bảo quản có ảnh hưởng đến hàm lượng vitamin C của quả chanh trong thời
gian bảo quản. [2]
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Qua việc tìm hiểu về cấu trúc, tính chất vật lý, hóa học, sinh học ta thấy rằng
Chitin/ Chitosan là hợp chất mang tính ứng dụng cao, không những được ứng dụng
trong việc bảo quản thực phẩm mà còn được sử dụng trong các ngành khác như nông
nghiệp, công nghiệp in ấn, y dược, xử lý nước thải, mỹ phẩm,… Khai thác Chitin/
Chitosan từ nguồn vỏ thủy hải sản góp phầm hạn chế ô nhiễm môi trường, mang lại
hiệu quả kinh tế nếu có biện pháp tận thu triệt để. Điều này muốn thực hiện tốt phải
cần đến sự phối hợp trực tiếp giữa doanh nghiệp và các nhà khoa học mà cầu nối là các
Sở khoa học công nghệ. Các Sở khoa học nên khuyến khích doanh nghiệp sử dụng các
quy trình sản xuất Chitin/ Chitosan và các dẫn xuất của nó; hỗ trợ doanh nghiệp kiến
thức, công nghệ để doanh nghiệp tăng sức cạnh tranh và phát triển bền vững.
Do kiến thức còn hạn chế và khả năng thu thập tài liệu chưa được tốt nên một số
vấn đề còn nhiều thiếu sót mong cô thông cảm và góp ý để đồ án công nghệ 1 của em

[14] http://www.hoahocngaynay.com/vi/nghien-cuu-giang-day/bai-nghien-cuu/536-
chitin-va-chitosan.html
Trang 18
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
[15] http://www.vast.ac.vn/1.0/index.php?
option=com_content&view=article&id=1352:nghien-cu-ng-dng-vt-liu-chitosan-
trong-y-sinh-va-moi-trng&Itemid=143&lang=vi
Trang 19