BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
PHẠM THỊ ĐAN PHƢỢNG

NGHIÊN CỨU THU NHẬN BỘT ĐẠM GIÀU CAROTENOID
TỪ ĐẦU TÔM THẺ CHÂN TRẮNG BẰNG PHƢƠNG PHÁP
XỬ LÝ KẾT HỢP HAI ENZYME PROTEASE
Chuyên ngành: Công nghệ Sau thu hoạch
Mã số: CH09CB313 LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
GSTS. TRẦN THỊ LUYẾN
Nha Trang - 2012
i
ii
LỜI CÁM ƠN

Trong quá trình học tập và nghiên cứu để thực hiện đề tài tốt nghiệp, tôi đã
nhận đƣợc sự quan tâm tận tình của quý thầy cô hƣớng dẫn khoa học, Khoa Công nghệ
Thực phẩm, Viện Công nghệ Sinh học và Môi trƣờng và các cá nhân trong trƣờng, đã
giúp tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành gửi lời cám ơn sâu sắc tới cô giáo hƣớng dẫn GSTS. Trần
Thị Luyến, nguyên Hiệu phó Trƣờng Đại học Nha Trang, đã hết lòng chỉ bảo và
hƣớng dẫn tận tình, thƣờng xuyên theo dõi quá trình thực hiện đề tài.
Xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ của PGSTS. Ngô Đăng Nghĩa, Viện trƣởng
Viện Công nghệ Sinh học - Môi trƣờng và tập thể cán bộ nghiên cứu tại Viện, đặc biệt
ThS. Nguyễn Công Minh, KS. Nguyễn Thị Nhƣ Thƣờng, đã tạo điều kiện và giúp đỡ
tôi trong suốt quá trình nghiên cứu tại Viện.
Xin chân thành cám ơn Ban Giám hiệu, Khoa Sau đại học và Khoa Công nghệ
Thực phẩm Trƣờng Đại học Nha Trang đã tạo điều kiện cho tôi thuận lợi trong quá
trình học tập, nghiên cứu và bảo vệ luận văn.
Xin cảm ơn đến chồng và hai con đã quan tâm, chia sẻ khó khăn và động viên
để tôi hoàn thành công việc.

1.3.2. Kết hợp hai enzyme protease trong quá trình thu nhận đạm giàu carotenoid 18
1.4. PHƢƠNG PHÁP THU HỒI CHẾ PHẨM BỘT ĐẠM 21
1.4.1. Phƣơng pháp thu hồi bằng pH đẳng điện (pI) 21
1.4.2. Phƣơng pháp thu hồi bằng xử lý nhiệt 21
1.4.3. Phƣơng pháp thu hồi bằng polyme (chitosan) 22
1.5. TÌM HIỂU VỀ QUY TRÌNH CHẾ BIẾN VÀ CHẤT LƢỢNG SẢN PHẨM BỘT
NÊM 23
1.5.1. Một số quy trình chế biến bột nêm 23
1.5.2. Một số sản phẩm bột nêm có trên thị trƣờng 25
iv
1.5.3. Chỉ tiêu chất lƣợng bột nêm đạt an toàn vệ sinh thực phẩm 26
1.6. TÌM HIỂU VỀ CÁC CHẤT PHỤ GIA THƢỜNG ĐƢỢC SỬ DỤNG TRONG CHẾ
BIẾN BỘT NÊM 27
1.6.1. Dextrin 28
1.6.2. Muối Sodium chloride 29
1.7. KHẢ NĂNG ĐÁP ỨNG CỦA CHẾ PHẨM ĐẠM GIÀU CAROTENOID TRONG
VIỆC SẢN XUẤT BỘT NÊM 30
1.8. CÁC NGHIÊN CỨU TRONG NƢỚC LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI 31
1.9. CÁC NGHIÊN CỨU NGOÀI NƢỚC LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI 34
Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36
2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 36
2.1.1. Đầu tôm thẻ chân trắng 36
2.1.2. Enzyme protease 36
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37
2.2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 37
2.2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tách chiết chế phẩm đạm giàu carotenoid bằng phƣơng
pháp kết hợp Alcalase và Flavourzyme 39

3.3. BƢỚC ĐẦU THỬ NGHIỆM ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM ĐGC ĐỂ SẢN XUẤT
BỘT NÊM TÔM 80
3.3.1. Xác định tỷ lệ dextrin 81
3.3.2. Xác định tỷ lệ NaCl 83
3.3.3. Xác định tỷ lệ phối trộn bột đạm giàu carotenoid thích hợp đƣợc chọn với các
nguyên liệu phụ để tạo bột hƣơng vị tôm 84
3.3.4 Chất lƣợng sản phẩm bột nêm tôm đƣợc chế biến từ bột đạm giàu carotenoid 85
3.3.5. Bƣớc đầu đề xuất quy trình chế biến bột nêm từ chế phẩm đạm giàu carotenoid 88
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 90
KẾT LUẬN 90
ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 90
TÀI LIỆU THAM KHẢO 91
PHỤ LỤC 1
vi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu
Diễn giải
AU
Anson Units
CFU
Colony Forming Units
cps
Centipoises
DD
Degree of Deacetylation
DH

Bảng 1.9. Các chỉ tiêu lý – hóa 27
Bảng 1.10. Chỉ tiêu vi sinh vật 27
Bảng 1.11. Thành phần hóa học cơ bản của carotenoprotein thu nhận từ đầu và vỏ tôm sú 34
Bảng 1.12. Thành phần acid amin của carotenoprotein thu nhận từ đầu và vỏ tôm sú 34
Bảng 2.1. Thành phần nguyên phụ liệu gia vị và thử nghiệm phối trộn 100g bột nêm
tôm theo các tỷ lệ khác nhau 51
Bảng 3.1. Thành phần hóa học cơ bản của đầu tôm thẻ chân trắng 53
Bảng 3.2. Đánh giá cảm quan của chế phẩm ĐGC thu nhận từ đầu tôm 66
Bảng 3.3. Thành phần hóa học cơ bản của bã tôm 71
Bảng 3.4. Chất lƣợng chitin thu đƣợc từ bã đầu tôm 74
Bảng 3.5. Thành phần hóa học và chỉ tiêu cảm quan cơ bản của chế phẩm ĐGC thu
nhận từ quy mô 10 kg nguyên liệu đầu tôm 78
Bảng 3.6. Thành phần acid amin trong chế phẩm ĐGC thu nhận từ quy mô 10 kg
nguyên liệu đầu tôm 79
Bảng 3.7. Chỉ tiêu chất lƣợng cơ bản của chitin và chitosan thu hồi từ bã đầu tôm trong
quá trình thu nhận chế phẩm ĐGC từ quy mô 10 kg nguyên liệu đầu tôm 80
Bảng 3.8. Đánh giá cảm quan của bột ĐGC phối trộn dextrin sau sấy 82
Bảng 3.9. Đánh giá cảm quan của bột ĐGC phối trộn dextrin và NaCl sau sấy 83
Bảng 3.10. Đánh giá cảm quan, đánh giá ban đầu cho sản phẩm bột nêm của các công
thức phối trộn khác nhau 84
Bảng 3.11. Đánh giá cảm quan của sản phẩm bột nêm tôm 85
Bảng 3.12. Thành phần hóa học cơ bản của bột nêm tôm 86
Bảng 3.13. Kết quả kiểm tra vi sinh sản phẩm bột nêm tôm 86
viii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Các liên kết hóa học của Astaxanthin trong tôm 4
Hình 1.2. Cấu trúc hóa học của một vài carotenoid 5
Hình 3.2. Ảnh hƣởng của thời gian xử lý bằng Alcalase đến hiệu suất thu hồi chế phẩm
ĐGC từ đầu tôm và hàm lƣợng protein và carotenoid của chế phẩm ĐGC 58
Hình 3.3. Ảnh hƣởng của tỷ lệ Flavourzyme sử dụng đến hiệu suất thu hồi chế phẩm
ĐGC từ đầu tôm và hàm lƣợng protein và carotenoid trong chế phẩm ĐGC 60
Hình 3.4. Ảnh hƣởng của thời gian xử lý bằng Flavourzyme đến hiệu suất thu hồi chế phẩm
ĐGC từ đầu tôm và hàm lƣợng protein và carotenoid chứa trong chế phẩm ĐGC 63
Hình 3.5. Hiệu suất thu hồi chế phẩm ĐGC từ đầu tôm đối với các phƣơng pháp xử lý
khác nhau 65
Hình 3.6. Hàm lƣợng protein của chế phẩm ĐGC khi xử lý bằng
Alcalase+Flavourzyme kết hợp so với xử lý bằng protease đơn 67
Hình 3.7. Hàm lƣợng carotenoid của chế phẩm ĐGC khi xử lý bằng
Alcalase+Flavourzyme kết hợp so với xử lý bằng protease đơn 68
Hình 3.8. Hàm lƣợng khoáng của chế phẩm ĐGC khi xử lý bằng
Alcalase+Flavourzyme kết hợp so với xử lý bằng protease đơn 69
Hình 3.9. Hàm lƣợng lipid của chế phẩm ĐGC khi xử lý bằng Alcalase+Flavourzyme
kết hợp so với xử lý bằng protease đơn 69
Hình 3.10. Hàm lƣợng chitin chứa trong chế phẩm ĐGC khi xử lý bằng
Alcalase+Flavourzyme kết hợp so với xử lý bằng protease đơn 71
Hình 3.11. Ảnh hƣởng của thời gian và nồng độ NaOH xử lý đến hàm lƣợng protein
còn lại trong mẫu chitin 72
Hình 3.12. Ảnh hƣởng của thời gian và nồng độ HCl xử lý đến hàm lƣợng khoáng còn
lại trong mẫu chitin 74
Hình 3.13. Quy trình sản xuất bột ĐGC 76
Hình 3.14. Chế phẩm ĐGC nhão sản xuất theo quy trình đề xuất 77
Hình 3.15. Chitin và chitosan thu nhận từ bã đầu tôm 77
Hình 3.16. Ảnh hƣởng của tỷ lệ dextrin bổ sung đến tổn thất carotenoid trong quá trình
sấy chế phẩm ĐGC 81
Hình 3.17. Bột ĐGC sau sấy 84

khoáng chất và chúng cần đƣợc nghiên cứu thu nhận sản xuất sản phẩm giá trị gia
tăng, nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn lợi. Đặc biệt, thành phần protein trong đầu tôm
chiếm trên 50% và có một lƣợng carotenoid tuy nhỏ nhƣng mang tính chất chức năng
rất quan trọng cần đƣợc thu hồi ở dạng carotenoprotein (hay còn gọi là chất đạm giàu
carotenoid). Do đó, trong quá trình sản xuất chitin, chitosan từ phế liệu tôm cần phải
2
tính đến việc thu hồi carotenoprotein là một sản phẩm chính cùng với sản phẩm chitin,
chitosan nhƣ hiện nay.
Tuy nhiên, các quy trình sản xuất chitin, chitosan từ phế liệu tôm hiện nay là
các quy trình sản xuất bằng phƣơng pháp hóa học, sử dụng nhiều hóa chất để khử
protein, chỉ mới quan tâm đến thu nhận chitin, chitosan. Bên cạnh đó, chất lƣợng
chitin-chitosan cũng còn thấp, chứa nhiều tạp chất hóa học. Gần đây đã có một số
nghiên cứu đã sử dụng phƣơng pháp sinh học (vi sinh vật và enzyme) để thay thế hóa
chất, cụ thể sử dụng protease hay lên men để thủy phân protein, tách protein ra khỏi
thành phần chitin trong phế liệu. Tuy nhiên, protein thu nhận không đƣợc xem là một
sản phẩm chính đi kèm với chitin nên chất lƣợng protein thu đƣợc chƣa đƣợc quan
tâm, thƣờng có chất lƣợng thấp, chỉ có thể sử dụng trong sản xuất thức ăn gia súc hay
động vật thủy sản. Ngoài ra, các kết quả nghiên cứu ứng dụng enzyme protease trong
chế biến chitin cũng còn rất ít, chƣa đầy đủ. Hầu hết các nghiên cứu chỉ sử dụng một
loại enzyme protease mà chƣa kết hợp nhiều loại protease nên hiệu suất thủy phân
cũng nhƣ chất lƣợng của sản phẩm thủy phân còn thấp. Khi sử dụng một enzyme đơn
thì khả năng thủy phân phụ thuộc rất nhiều vào bản chất và tính đặc hiệu của từng
enzyme. Do vậy, nhiều nghiên cứu cho thấy nếu chỉ sử dụng một enzyme protease thì
thời gian thủy phân protein kéo dài nên sản phẩm thủy phân có mùi ít thơm và màu
sậm; đồng thời hiệu suất thu hồi sản phẩm thủy phân có sự khác biệt rõ ràng, ví dụ
nhƣ: khả năng thủy phân của enzyme Alcalase sẽ cho hiệu suất thu hồi cao nhƣng sản
phẩm thủy phân có vị đắng, còn enzyme Flavourzyme cho hiệu suất thu hồi thấp

Phạm vi nghiên cứu
Phế liệu đầu tôm thẻ chân trắng (Paneus vannamei) thu nhận tại các nhà máy
chế biến thủy sản tại Khánh Hòa. Các enzyme sử dụng trong đề tài là các enzyme
protease thƣơng mại, đƣợc ứng dụng phổ biến: Alcalase và Flavourzyme.

4
Chƣơng 1. TỔNG QUAN
1.1. TÌM HIỂU VỀ BỘT ĐẠM GIÀU CAROTENOID
1.1.1. Bản chất của bột đạm giàu carotenoid (ĐGC)
Bột đạm giàu carotenoid (ĐGC, còn gọi carotenoprotein) là phức chất giữa
protein và carotenoid đƣợc tìm thấy ở nhiều sinh vật biển. Đặc biệt, carotenoprotein có
nhiều ở nhiều loài động vật giáp xác, không những tồn tại nhiều ở lớp ngoại bì, trong
vỏ mà còn phân bố rộng ở các bộ phận cơ quan nhƣ trứng, dạ dày hay bạch huyết của
chúng (Zagalsky, 1976) [68]. Một số loài giáp xác đã đƣợc nghiên cứu chiết rút
carotenoprotein nhƣ tôm, cua, ghẹ (Chakrabarti, 2002; Cremades và cộng sự, 2003;

xem nhƣ là một nguồn tiền tố vitamine A quan trọng và là nhóm chất chống oxy hóa
[41]. Carotenoid đƣợc xem là chất kích thích hệ thống miễn dịch, kích thích tăng khả
năng sinh trƣởng và phát triển (Riccioni và cộng sự, 2011; Tomita, 2000) [51, 62].
Armenta và Guerrero-Legarreta cho biết trong phế liệu tôm, carotenoid chủ yếu
là astaxanthin (trên 95%) [17]. Astaxanthin là một carotenoid, thuộc nhóm chất
phytochemical tecpen, là chất sắc tố màu vàng đỏ. Giống nhƣ nhiều carotenoid, nó là
một chất màu hòa tan trong mỡ hoặc dầu. Astaxanthin có thể đƣợc tìm thấy trong vi
tảo, men bia, cá hồi, cá, loài nhuyễn thể, tôm, tôm càng, động vật giáp xác, và những
chiếc lông của một số loài chim.

Hình 1.3. Một số cấu trúc dạng đồng phân của astaxanthin [32]
7
Trong các loài giáp xác thủy sản, astaxanthin chủ yếu tập trung ở phần vỏ
ngoài. Astaxanthin thƣờng tồn tại ở dạng tự do, dạng mono- hay di-ester với các acid
béo không no mạch dài, hoặc dƣới dạng phức hợp carotenoprotein của đồng phân
quang học (3S, 3’S). Hàm lƣợng astaxanthin trong vỏ tôm, cua thay đổi đáng kể theo
tùy loài (từ 10-140 mg/kg trọng lƣợng ƣớt hay là khoảng 50-700 mg/kg trọng lƣợng
khô), chứng tỏ ở vỏ các loài giáp xác chứa một nguồn astaxanthin tự nhiên đáng kể
(Trần Thị Luyến và cộng sự, 2006) [7].
Bảng 1.1. Hàm lƣợng astaxanthin từ các nguồn phế liệu sinh học các loài giáp xác
[22, 32]
Nguồn
Hàm lƣợng astaxanthin tổng
(mg/100g)
Tôm sú
14,77
Cua

Nuôi trồng thủy sản
Tạo màu cho cá, tăng hệ miễn dịch, giảm stress cho vật
nuôi
Y dƣợc
Tăng hệ miễn dịch, chống lão hóa, ngăn chặn khả năng
gây ung thƣ, tim mạch, bệnh về mắt
Mỹ phẩm
Hạn chế và giảm nếp nhăn, chống lão hóa

1.2. THU NHẬN BỘT ĐẠM GIÀU CAROTENOID CÙNG VỚI CHITIN
TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT CHITIN TỪ ĐẦU TÔM
1.2.1. Phế liệu đầu tôm
Hiện nay, ở nƣớc ta tôm là mặt hàng chủ lực của ngành thủy sản, sản phẩm
đƣợc chế biến ra rất đa dạng và phong phú. Theo thống kê của Tổng cục Thủy sản cho
thấy, năm 2011 sản lƣợng tôm của Việt Nam vẫn đạt con số khá ấn tƣợng, gần
496.000 tấn, tăng 5,48% so với năm 2010 [15]. Tùy thuộc vào công nghệ chế biến và
sản phẩm cuối cùng mà lƣợng phế liệu tôm có thể từ 25 – 40% so với khối lƣợng
nguyên liệu nguyên liệu ban đầu. Nhƣ vậy tƣơng ứng với sản lƣợng tôm đƣợc chế biến
hàng năm sẽ có một lƣợng phế liệu lớn khoảng 200.000 tấn gồm đầu và vỏ tôm đƣợc
tạo ra (trong đó, gần 120.000 tấn đầu tôm).
Bảng 1.3. Thành phần hóa học cơ bản của phế liệu tôm hùm [22]
Thành phần
Hàm lƣợng (%)
Độ ẩm
34,5 ± 1,89
Protein*
26,6 ± 1,45
Chất béo thô*
2,7 ± 0,24
Tro*


(%)

18,3 ± 0,9
Hàm lƣợng protein (%)

47,4 ± 1,8
Hàm lƣợng lipid (%)
4,7 ± 0,3
Hàm lƣợng astaxanthin

(ppm)
130 ± 13,9
*Kết quả tính theo hàm lượng chất khô tuyệt đối.
Trƣớc đây, nguồn phế liệu đầu và vỏ tôm chủ yếu đƣợc dùng để làm nguyên
liệu chế biến thức ăn gia súc, gia cầm, phân bón,… nên có giá trị kinh tế không cao.
Trong những năm gần đây, nguồn phế liệu tôm dần dần đƣợc sử dụng để sản xuất ra
các sản phẩm có giá trị kinh tế cao nhƣ chitin, chitosan. Các quy trình sản xuất chitin
hiện nay chỉ mới thu hồi sản phẩm chitin mà chƣa quan tâm đến thu hồi thành phần
protein và carotenoid rất có giá trị trong phế liệu tôm (Holanda và cộng sự, 2006) [33].
Ngoài ra, thành phần khoáng của phế liệu tôm chủ yếu là Ca và một số khoáng chất
khác nhƣ P, K, Mg, Mn và Fe (Trang Sĩ Trung và cộng sự, 2010) [13], đây là những
khoáng chất cần thiết cho cơ thể. Việc thu hồi các thành phần có giá trị nhƣ protein và
carotenoid, khoáng chất từ phế liệu tôm không những nâng cao hiệu quả quy trình chế
biến chitin, tận dụng bổ sung vào thực phẩm cho ngƣời hay động vật nuôi mà còn hạn
chế khả năng gây ô nhiễm của phế liệu tôm.
Các quy trình sản xuất chitin phổ biến ở nƣớc ta chủ yếu sử dụng phƣơng pháp
xử lý bằng hóa chất. Các công đoạn xử lý đều đƣợc sử dụng bằng hóa chất tùy theo
10


thủy sản, đặc biệt đối với các đối tƣợng nuôi là cá hồi và giáp xác để tạo màu cho cá
hồi, còn làm tăng hệ miễn dịch của vật nuôi. Bên cạnh đó, các nghiên cứu cho thấy
astaxanthin đóng vai trò quan trọng trong sinh sản và phát triển của cá hồi. Ngoài ra,
carotenoid có rất nhiều tính chất chức năng và đƣợc ứng dụng rất phổ biến trong thực
11
phẩm cho ngƣời và động vật, đặc biệt các nghiên cứu gần đây còn cho thấy tính chất
chống oxy hóa của carotenoid. Carotenoid đóng vai trò là chất chống oxy hóa đƣợc
ứng dụng nhiều trong thức ăn dinh dƣỡng. Sử dụng thức ăn có chứa carotenoid thƣờng
xuyên có khả năng bảo vệ tế bào và ngăn ngừa đƣợc nhiều loại bệnh trong đó có cả
bệnh ung thƣ và bệnh tim mạch (Tinkler và cộng sự, 1994) [61]. Carotenoid cũng có
thể làm tăng hệ miễn dịch, chống lại Hecolybacter pylori gây bệnh viêm loét dạ dày
(Higuera-Ciapara và cộng sự, 2006; Riccioni và cộng sự, 2011) [32, 51].
Bảng 1.5. Thành phần acid amin của protein từ phế liệu tôm Crangon crangon [57]
Acid amin
Hàm lƣợng
(%)
Acid amin
Hàm lƣợng
(%)
Alanine
5,21
Proline
4,68
Glycine
4,32
Glutamic acid + Glutamine
12,4

Để nâng cao chất lƣợng sản phẩm thủy phân và hạn chế ô nhiễm môi trƣờng,
phƣơng pháp sử dụng enzyme đƣợc nghiên cứu ứng dụng phổ biến trên thế giới.
Enzyme protease đã đƣợc ứng dụng rộng rãi để xử lý phế liệu thủy sản nhằm thu nhận
chitin, protein và chất màu. Nhiều loại enzyme đã đƣợc ứng dụng trong việc xử lý phế
liệu tôm nhƣ papain, protease chiết rút từ vi sinh vật nhƣ Bacillus subtilis,
Pseudomonas… và các loại protease thƣơng mại nhƣ Alcalase, Protamex,
Flavourzyme, Neutrase.
12

Hình 1.4. Quy trình chiết rút bột ĐGC từ phế liệu tôm sử dụng Alcalase [57]
Ly tâm
Chế phẩm ĐGC
13
chitin cũng khác nhau, tùy thuộc vào hàm lƣợng khoáng và protein có trong phế liệu
(Trang Sĩ Trung và cộng sự, 2010) [13].
Chất lƣợng của chitin để làm nguyên liệu sản xuất các sản phẩm công nghiệp có
giá trị cao nhƣ glucosamine, chitooligome và chitosan thì yêu cầu chitin phải có hàm
lƣợng khoáng và protein còn lại <1% (Rao và cộng sự, 2007) [49].
Chitosan là một dẫn xuất của chitin khi đƣợc tách nhóm acetyl. Do vậy, chitin
có độ deacetyl thấp còn chitosan có độ deacetyl cao, tức là chứa nhiều nhóm amino.
Ngoài độ deacetyl thì phân tử lƣợng của chitosan cũng là một thông số quan trọng, nó
quyết định tính chất của chitosan nhƣ khả năng kết dính, tạo màng, tạo gel, khả năng
hấp thụ chất màu, kim loại… và đặc biệt khả năng kháng nấm, kháng khuẩn. Phân tử
lƣợng của chitosan thấp thƣờng có hoạt tính sinh học cao và chitosan có độ deacetyl
cao thì hoạt tính sinh học cao (Trang Sĩ Trung và cộng sự, 2010) [13].
Chitosan tích điện dƣơng khi hòa tan trong môi trƣờng acid loãng, đặc biệt tan
tốt trong các acid hữu cơ thông thƣờng nhƣ acid formic, acid acetic, acid propionic,
acid citric, acid lactic. Nó có khả năng bám dính bề mặt các ion tích điện âm và có khả
năng tạo phức với các ion kim loại và tƣơng tác tốt với các polyme tích điện âm
(Trang Sĩ Trung và cộng sự, 2010) [13].
Một số quy trình sản xuất chitin từ phế liệu tôm thông dụng
Rất nhiều quy trình sản xuất chitin đã đƣợc nghiên cứu và phát triển. Các quy
trình sản xuất chitin và chitosan thông dụng đƣợc trình bày sau đây:
Nguyên liệu sử dụng là vỏ tôm, vỏ cua là phế liệu của các nhà máy chế biến
thủy sản. Quá trình deacetyl đƣợc thực hiện ở nhiều mức nồng độ NaOH, thời gian, và
nhiệt độ. Nếu dùng nồng NaOH thấp thì phải tăng thời gian xử lý thì chitosan thành
phẩm mới độ deacetyl cao, ngoài ra vai trò của nhiệt độ cũng đƣợc thể hiện rõ trong
Hình 1.7. Quy trình sản xuất chitin bằng phƣơng pháp hóa học [52]
Nguyên liệu (vỏ tôm)
Khử khoáng bằng HCl 10%, nhiệt độ phòng, 12h
Rửa trung tính
Khử protein bằng ngâm trong NaOH 8%, nhiệt độ phòng, 12h
Rửa trung tính
Deacetyl trong NaOH đặc 35-40%, nhiệt độ 80-100
o
C, thời gian 5-6,5 giờ
Rửa trung tính
Phơi khô hoặc sấy
Chitosan với nhiều mức deacetyl và độ nhớt
Nguyên liệu
Ngâm trong Na
2
CO
3
0,1M hoặc NaOH 5% (4h, 100
0
C)
Rửa trung tính
Ngâm trong HCl

CO
3
cho ta chế độ xử lý nhẹ hơn nên dẫn tới chitosan có phân tử lƣợng
lớn hơn.
Chế độ của quá trình tách khoáng khác nhau, chỉ ra sự liên quan giữa nồng độ
và nhiệt độ của quá trình xử lý, đồng thời nó ảnh hƣởng mạnh đến chuỗi chitin và
chitosan thu đƣợc. Trong quá trình sản xuất này có dùng chất tẩy màu nên màu sắc của
chitin thu đƣợc trắng đều đẹp, nhƣng độ nhớt thấp. Hình 1.8. Quy trình sản xuất chitin bằng phƣơng pháp lên men lactic acid [50]
Trong quy trình này, quá trình lên men lactic đƣợc ứng dụng trong sản xuất
chitin với Lactobacillus plantarum10% (v/w), lên men ở pH 5,5-6 trong thời gian 24
giờ. Glucose (5%) và acid acetic 3% để điều chỉnh pH. Quá trình lên men lactic có thể
loại đƣợc từ 88-90% protein trong phế liệu tôm. Tuy nhiên, hàm lƣợng protein còn lại
trong chitin thành phẩm vẫn còn cao từ 5-7% nên chitin này chỉ đƣợc xem là chitin
thô. Ngoài ra, màu sắc của chitin thu đƣợc có màu hơi đỏ, tối màu.
Phế liệu tôm (đầu và vỏ)