BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

HOÀNG NGỌC CƯƠNG

NGHIÊN CỨU THU NHẬN VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG
KHÁNG KHUẨN ERWINIA SP. GÂY BỆNH THỐI NHŨN
TRÊN CÀ CHUA SAU THU HOẠCH CỦA CHITOSAN TỪ
MAI MỰC ỐNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

KHÁNH HÒA - 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

HOÀNG NGỌC CƯƠNG

NGHIÊN CỨU THU NHẬN VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG
KHÁNG KHUẨN ERWINIA SP. GÂY BỆNH THỐI NHŨN
TRÊN CÀ CHUA SAU THU HOẠCH CỦA CHITOSAN TỪ
MAI MỰC ỐNG

NGÀNH ĐÀO TẠO : CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN
MÃ SỐ

: 62540105

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

học đã tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình thực hiện luận án.
TS. Nguyễn Văn Hòa, Ths. Nguyễn Công Minh đã tận tình hướng dẫn, động
viên khích lệ, dành nhiều thời gian trao đổi trong quá trình thực hiện luận án.
TS. Huỳnh Thanh Tùng, PGS.TS. Ngô Đăng Nghĩa, TS. Khổng Trung Thắng
đã giúp đỡ, chia sẻ nhiều kinh nghiệm quí báu.
Các cán bộ kỹ thuật của Viện Công nghệ Sinh học và Môi trường, Trung tâm
Thí nghiệm Thực hành – Trường Đại học Nha Trang đã giúp đỡ và tạo điều kiện trọng
quá trình tiến hành nghiên cứu.
Cuối cùng, xin gửi tấm lòng ân tình tới gia đình, những người thân yêu luôn là
nguồn động viên và chia sẻ mọi khó khăn để luận án được hoàn thành.
Nha Trang, ngày

tháng

năm 2017

Tác giả luận án

Hoàng Ngọc Cương

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ ii
MỤC LỤC .................................................................................................................... iii
DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT...................................................................vi
DANH MỤC BẢNG .................................................................................................. viii
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................... viii

bệnh thối nhũn trên trái cà chua sau thu hoạch của β-chitosan ở điều kiện in
vitro và in vivo ................................................................................................. 64
2.3. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH, XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU ............................ 71
2.3.1. Phương pháp xác định các thành phần hóa học cơ bản ................................. 71
2.3.2. Phương pháp xác định thành phần acid amin và thành phần khoáng ............ 71
2.3.3. Phương pháp xác định tính chất của -chitin và chitosan ............................. 71
2.3.4. Phương pháp cắt mạch chitosan ..................................................................... 72
2.3.5. Phương pháp phân lập chủng vi khuẩn Erwinia sp. gây bệnh thối nhũn ............. 73
2.3.6. Phương pháp chuẩn bị mẫu dịch vi khuẩn Erwinia carotovora ..................... 74
2.3.7. Phương pháp gây bệnh nhân tạo .................................................................... 75
2.3.8. Phương pháp đánh giá hiệu quả kháng khuẩn của β-chitosan ở điều kiện in vitro75
2.3.9. Phương pháp đánh giá hiệu quả kháng khuẩn của β-chitosan ở điều kiện in vivo 75
2.3.10. Phương pháp xác định tổng hàm lượng phenol tổng số trong trái cà chua ......... 76
2.3.11. Phương pháp xử lý số liệu ............................................................................ 76
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................. 77
3.1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA MAI MỰC LOLIGO SP ...................................... 77
3.1.1. Thành phần hóa học cơ bản............................................................................ 77
3.1.2. Thành phần khoáng ........................................................................................ 79
3.1.3. Thành phần acid amin .................................................................................... 80
3.2. XÁC ĐỊNH ĐIỀU KIỆN THU NHẬN VÀ ĐÁNH GIÁ TÍNH CHẤT -CHITIN
TỪ MAI MỰC LOLIGO SP......................................................................................... 82
3.2.1. Đánh giá sơ bộ ảnh hưởng của nhiệt độ, nồng độ NaOH và thời gian đến quá
trình khử protein trong mai mực Loligo sp. .................................................... 82
3.2.2. Đánh giá ảnh hưởng chi tiết các yếu tố nhiệt độ, thời gian và nồng độ NaOH
đến hiệu quả khử protein và sự cắt mạch của sản phẩm β-chitin .................... 84
3.2.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu quả khử protein và khối lượng phân tử
của sản phẩm β-chitin ...................................................................................... 85
3.2.2.2. Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu quả khử protein và khối lượng phân tử
của sản phẩm β-chitin ...................................................................................... 88
iv


v


DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Tiếng Anh

Tiếng Việt

AAS

Atomic absorption
spectrophotometric

Phương pháp phổ hấp thu
nguyên tử

AOAC

Association of Official Analytical
Chemists

Hiệp hội các nhà hoá phân tích
chính thống

ANOVA

Analysis of Variance


Độ acetyl

DNA

Deoxyribonucleic acid

Axit deoxyribonucleic

DD

Degree of deacetyl

Độ deacetyl

DP

Deproteinization

Quá trình khử protein

DM

Demineralization

Quá trình khử khoáng

DC

Decolorization


FTIR

Fourier Transform Infrared

Quang phổ hấp thụ hồng ngoại

GlcN

D-glucosamine

D-glucosamine

GlcNAc

N-acetyl glucosamine

N-acetyl glucosamine

MIC

Minimum Inhibitory
Concentration

Nồng độ ức chế tối thiểu

MHS

Mark-Houwink-Sakurada
equation


Optical density

Độ hấp phụ quang học

Pl

Pectate lyases

Enzyme phân giải pectin

Pnl

Pectin lyases

Enzyme phân giải pectin

Pme

Pectin methylesterases

Enzyme phân giải pectin

PA

Polyamide

Bao nylon

PG

Multi-angle static light scattering

Phương pháp sắc ký loại trừ kết
hợp với phân tán ánh sáng tĩnh
đa góc

sp.

Species

Loài

spp.

Species pluriel

Nhiều loài

subsp.

Subspecies

Phân loài

SPSS

Statistical Package for the Social
Sciences

Phần mềm thống kê


Hiệp hội chế biến và xuất khẩu
Thuỷ sản Việt Nam

VNF

Viet Nam Food

Công ty Cp Việt Nam Food

XRD

X-ray powder diffraction

Phổ nhiễu xạ tia X

wt.%

Weight percent

Phần trăm theo khối lượng

vii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần hóa học trong nguyên liệu của một số loại phế liệu thủy sản
thông dụng để sản xuất chitin ................................................................................. 8
Bảng 1.2. Thành phần hóa học trong một số mai mực .................................................... 9
Bảng 1.3. Thành phần khoáng của nguyên liệu mai mực ............................................... 9

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Thống kê giá trị xuất khẩu mực, bạch tuộc; (a) Mực ống Loligo sp. (b) Mai
mực. ........................................................................................................................6
Hình 1.2. Mô hình cấu trúc chitin trong mai mực nguyên liệu . ...................................10
Hình 1.3. Một kiểu mô phỏng những liên kết hóa học có thể tạo ra giữa chitin với
astaxanthin và các phân tử khác trong nguyên liệu. .............................................11
Hình 1.4. Mô hình cấu trúc lớp vỏ tôm. ........................................................................11
Hình 1.5. Ảnh quét kính hiển vi điện tử SEM của mai mực ống. .................................12
Hình 1.6. Quy trình thu nhận chitin/chitosan từ các nguồn nguyên liệu khác nhau. ....13
Hình 1.7. Cấu trúc hóa học phân tử chitin. ....................................................................17
Hình 1.8. Sự sắp xếp của chuỗi chitin: (a) α-chitin, (b) β-chitin, (c) γ-chitin. ..............17
Hình 1.9. Cấu trúc phân tử (a) α-chitin (b) β-chitin. .....................................................18
Hình 1.10. Cấu trúc α-chitin và -chitin. .....................................................................19
Hình 1.11. Phổ XRD của α-chitin và β-chitin. ..............................................................19
Hình 1.12. Cấu trúc hóa học của chitosan. ....................................................................20
Hình 1.13. Sơ đồ quá trình sản xuất chitin/chitosan từ phế liệu thủy sản. ....................24
Hình 1.14. Phản ứng deacetyl chitin thu chitosan. ........................................................33
Hình 1.15. Cà chua bị bệnh thối nhũn (soft rot). ...........................................................41
Hình 2.1. Nguyên liệu mai mực ống Loligo sp. ............................................................45
Hình 2.2. Nguyên liệu cà chua Lycopersicon esculentum. ............................................46
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát. .................................................................47
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của nồng độ NaOH, nhiệt độ và
thời gian đến khả năng khử protein trong mai mực ống nguyên liệu. ..................49
Hình 2.5. Sơ đồ thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của yếu tố nhiệt độ đến quá trình khử
protein mai mực ống. ............................................................................................51
Hình 2.6. Sơ đồ thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của thời gian .....................................53
Hình 2.7. Sơ đồ thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến quá trình khử
protein. ..................................................................................................................54
Hình 2.8. Sơ đồ thí nghiệm tổng quát đánh giá ảnh hưởng các yếu tố nhiệt độ, nồng độ
NaOH và thời gian đến quá trình deacetyl -chitin. .............................................56

Hình 3.9. Ảnh hưởng của các yếu tố nhiệt độ, nồng độ NaOH và thời gian đến DD và
Mw của chitosan. .................................................................................................106
Hình 3.10. Ảnh hưởng của quá trình deacetyl lần 2 đến DD và Mw của chitosan. ..........110
Hình 3.11. Sản phẩm -chitin và chitosan từ mai mực Loligo sp. ..............................111
Hình 3.12. Hình SEM của (a) mai mực ống, (b) β-chitin và (c) chitosan. ..................115
Hình 3.13. Phổ XRD của mai mực, β-chitin và β-chitosan. ........................................116

x


Hình 3.14. Phổ FTIR sản phẩm chitosan từ (a) β-chitosan, (b) α-chitosan thương mại
và (c) β-chitin. .....................................................................................................117
Hình 3.15. Phổ H1-NMR của β-chitosan. ....................................................................117
Hình 3.16. Phổ SEC-MALLS của β-chitosan. ............................................................118
Hình 3.17. Quy trình thu nhận β-chitin và chitosan từ mai mực Loligo sp. ................119
Hình 3.18. Mẫu trái cà chua bệnh thối nhũn thu nhận từ chợ nông sản. .....................121
Hình 3.19. (a) Mẫu khuẩn lạc được chọn; (b) Mẫu vi khuẩn nhuộm Gram. ...............122
Hình 3.20. Trình tự một đoạn gen 16S rRNA chủng vi khuẩn Erwinia carotovora...124
Hình 3.21. Hình SEM chủng vi khuẩn Erwinia carotovora. ......................................125
Hình 3.22. Vết bệnh thối nhũn trên trái cà chua..........................................................125
Hình 3.23. Sơ đồ phát triển bệnh thối nhũn trên cà chua. ...........................................126
Hình 3.24. (a) Khả năng kháng khuẩn của S-655 và (b) của S-138 ở các nồng độ khác
nhau. C-120 là chitosan thương mại với Mw là120 kDa. ....................................129
Hình 3.25. Hình TEM của vi khuẩn Erwinia sp. được xử lý trong dung dịch β-chitosan
1% (S-138) trong 60 phút. (a) Vi khuẩn Erwinia carotovora; (b) xử lý sau 15
phút; (c) xư lý sau 30 phút; (d) kết quả sau 60 phút. ..........................................130
Hình 3.26. Khả năng kháng khuẩn của chitosan S-1740 ở điều kiện in vivo. .............132
Hình 3.27. Khả năng kháng khuẩn của chitosan S-655 ở điều kiện in vivo. ...............133
Hình 3.28. Khả năng kháng khuẩn của chitosan S-138 ở điều kiện in vivo. ...............134
Hình 3.29. Kích thước vết bệnh bên trong được xử lý S-138 trong (a) 24 giờ , (b) 36 giờ. ..135


Khóa:

2011

Người hướng dẫn: PGS.TS. Trang Sĩ Trung
PGS.TS. Nguyễn Anh Tuấn
Cơ sở đào tạo:

Trường Đại học Nha Trang

Nội dung:
1. Đã xác định được thành phần hóa học của nguồn phế liệu mai mực Loligo sp.
thải ra sau quá trình chế biến tại các nhà máy chế biến thủy sản thuộc tỉnh Kiên Giang,
làm cơ sở khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo.
2. Đã xác định được điều kiện thu nhận sản phẩm -chitin đạt tiêu chuẩn
thương mại. Sản phẩm -chitin thu được có khối lượng phân tử trung bình lớn (Mw) và
là nguồn nguyên liệu tiềm năng để sản xuất chitosan tinh khiết dùng trong các lĩnh vực
kỹ thuật cao. Điều kiện thu nhận có thể ứng dụng sản xuất ở qui mô lớn.
3. Đã xác định được điều kiện deacetyl -chitin thu nhận chitosan đạt tiêu
chuẩn thương mại, sản phẩm chitosan có độ deacetyl cao và khối lượng phân tử lớn.
Sản phẩm chitosan thu được là nguồn nguyên liệu tiềm năng để sản xuất các oligo
chitosan và các chế phẩm từ chitosan có thể ứng dụng trong các lĩnh vực kỹ thuật cao
như y dược, y sinh và công nghệ thực phẩm. Điều kiện deacetyl có thể ứng dụng sản
xuất ở qui mô lớn.
4. Đã đánh giá khả năng kháng khuẩn Erwinia sp. gây bệnh thối nhũn trên trái
cà chua sau thu hoạch ở điều kiện in vitro và in vivo khi sử dụng chitosan có khối
lượng phân tử khác nhau. Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở ứng dụng chitosan trong bảo
quản nông sản sau thu hoạch và cơ sở khoa học cho các nghiên cứu hoạt tính kháng
khuẩn của chitosan.

Supervisors :

1. Assoc. Prof. PhD. TRANG SI TRUNG
2. Assoc. Prof. PhD. NGUYEN ANH TUAN

Intitution

:

Nha Trang University

Key findings:
- The data of chemical composition of the Loligo sp. squid pens in Kien Giang
province will be reported that can be used for futher studies and improve seafood
processing.
- The extraction conditions of -chitin with commercial standard from squid
pens will be reported. The obtained -chitin with a high molecular weight can be used
to prepare chitosan with a high purity and high molecular weight for various
applications. Those extraction conditions can be applied in large scale production.
- The deacetylation conditions of -chitin for chitosan with commercial
standard (Mw > 6338 kDa, DD >90%) will be reported. The obtained chitosan can be
used for biomedicine, biopharmacy, and food technology applications. Those
deacetylation conditions can be applied in large scale production.
- The antibacterial activity of chitosan against Erwinia carotovora caused soft
rot on tomato fruits in vitro and in vivo will be reported. The low moleculer weight of
chitosan is used, the high activity is observed.
Ph.D Student
Hoang Ngoc Cuong

1

kháng viêm, màng phân giải thuốc, chỉ khâu cấy ghép trong phẫu thuật, kỹ thuật mô
cấy ghép da nhân tạo [54, 89, 151]. Ngoài ra, β-chitin/chitosan đã được chứng minh có
độ rắn thấp, độ xốp cao nên dễ dàng deacetyl và được ứng dụng trong nuôi cấy mô, cố
định tế bào và enzyme, phân giải thuốc chậm mà các tính chất này vượt trội so với α2


chitin/chitosan. Tại Việt Nam, nguồn phế liệu mai mực thải ra sau quá trình chế biến
ước tính đạt khoảng 10-15 tấn/tháng [58, 8]. Tuy nhiên, nguồn phế liệu này chủ yếu là
phơi khô, bán thô với giá thành thấp, do đó gây lãnh phí tài nguyên. Trong khi, đây là
nguồn nguyên liệu quý để thu nhận chitin/chitosan chất lượng cao. Hơn nữa theo chúng
tôi tìm hiểu thì chưa có một nghiên cứu chính thức và có hệ thống đầy đủ nào được công
bố tại Việt Nam về quy trình thu nhận, đánh giá tính chất và ứng dụng β-chitin/chitosan
tách chiết từ mai mực ống.
Xuất khẩu nông sản Việt Nam giai đoạn 2012-2016 ước đạt 15 tỷ USD/năm,
góp phần đáng kể phát triển nền kinh tế. Tuy nhiên, công nghệ sau thu hoạch chưa
được áp dụng hiệu quả nên chất lượng nông sản còn thấp, hạn chế khả năng xuất khẩu,
tỷ lệ thất thoát sau thu hoạch ở mức cao. Trong đó, bệnh thối nhũn trên trái cà chua
gây ra bởi vi khuẩn Erwinia sp. đã và đang gây thiệt hại 10-30% tổng sản lượng sau
thu hoạch [25, 77, 9]. Các hóa chất thường dùng để kháng bệnh này là thủy ngân clorua,
dung dịch formaldehyde, dung dịch natri hypocloric 12%, hydroxymercurinitrophenol
12% và hydromercurichloride phenol 2% [24, 25, 9]. Đây là các hóa chất độc hại đối với
người nông dân và người tiêu dùng nếu không được kiểm soát chặt chẽ. Ngoài ra, một
số kỹ thuật di truyền để kiểm soát bệnh trước và sau thu hoạch cũng được áp dụng.
Tuy nhiên, các kỹ thuật này có giá thành cao và khó triển khai thực tế ở qui mô lớn.
Do đó, những phương pháp sử dụng các hợp chất có nguồn gốc tự nhiên và an toàn
như chitosan là rất cần thiết. Thực tế, chitosan điều chế từ α-chitin đã được nghiên cứu
và sử dụng để kháng khuẩn và kháng nấm có hiệu quả trong quá trình bảo quản sau thu
hoạch trên nhiều đối tượng như bơ, xoài, nho và ớt [25, 9]. Các kết quả nghiên cứu cho
thấy chitosan thu được từ β-chitin có tính kháng khuẩn và kháng nấm cao hơn so với
thu được từ α-chitin [79, 134]. Do đó, chitosan này được kỳ vọng sẽ có hiệu quả kháng

chua sau thu hoạch tại các chợ đầu mối nông sản. Khảo sát, đánh giá khả năng kháng
khuẩn của -chitosan với khối lượng phân tử khác nhau đối với vi khuẩn Erwinia sp.
gây bệnh thối nhũn trên trái cà chua ở điều kiện in vitro và in vivo.

4


Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
1. Luận án đã xác định được thành phần hóa học của nguồn phế liệu mai mực Loligo
sp. tại các nhà máy chế biến thủy sản thuộc tỉnh Kiên Giang, làm cơ sở khoa học cho
các nghiên cứu tiếp theo.
2. Luận án đã xác định được điều kiện thu nhận sản phẩm -chitin đạt tiêu
chuẩn thương mại. Sản phẩm -chitin thu được có khối lượng phân tử lớn và là nguồn
nguyên liệu tiềm năng để sản xuất chitosan tinh khiết dùng trong các lĩnh vực kỹ thuật
cao. Điều kiện thu nhận có thể ứng dụng sản xuất ở qui mô lớn.
3. Luận án đã xác định được điều kiện deacetyl -chitin thu nhận chitosan đạt
tiêu chuẩn thương mại, sản phẩm chitosan có độ deacetyl cao và khối lượng phân tử
lớn. Sản phẩm chitosan thu được là nguồn nguyên liệu tiềm năng để sản xuất các oligo
chitosan và các chế phẩm từ chitosan có thể ứng dụng trong các lĩnh vực kỹ thuật cao
như y dược, y sinh và công nghệ thực phẩm. Điều kiện deacetyl có thể ứng dụng sản
xuất ở qui mô lớn.
4. Luận án đã đánh giá khả năng kháng khuẩn Erwinia sp. gây bệnh thối nhũn
trên trái cà chua sau thu hoạch ở điều kiện in vitro và in vivo khi sử dụng -chitosan có
khối lượng phân tử khác nhau. Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở ứng dụng chitosan trong
bảo quản nông sản sau thu hoạch và cơ sở khoa học cho các nghiên cứu hoạt tính
kháng khuẩn của chitosan.

5



Hình 1.1. Thống kê giá trị xuất khẩu mực, bạch tuộc; (a) Mực ống Loligo sp. (b)
Mai mực.

6


Mực ống Loligo sp. có giá trị xuất khẩu cao với sản lượng khai thác trên toàn
vùng biển Việt Nam vào khoảng 24.000 tấn/năm. Theo số liệu thống kê của Hiệp hội
chế biến và xuất khẩu thủy sản Việt Nam (VASEP), hiện nay các mặt hàng từ mực,
bạch tuộc của Việt Nam đang được xuất khẩu sang 25 thị trường trong đó có các thị
trường khó tính như Nhật Bản, Hoa Kỳ, Châu Âu với tổng kim ngạch đạt 390-460
triệu USD/năm, trong đó giá trị xuất khẩu từ mực chiếm 55-65%, ước đạt 165 triệu
USD [1, 8]. Kết quả khảo sát cho thấy cứ sản xuất được 1 tấn mực thành phẩm sẽ thải
ra 0,45 tấn phế liệu, tỷ lệ này phụ thuộc vào loài, kích thước mực nguyên liệu. Hiện
nay, hầu hết các phế liệu này được thu gom và tận dụng để sản xuất các sản phẩm phụ
dùng trong thức ăn chăn nuôi.
Mai mực chiếm tỷ lệ khoảng 0,4-0,5% trọng lượng của toàn thân mực ống nguyên
liệu tươi hoặc 10-15% phế liệu nội tạng mực thải ra sau quá trình chế biến (Hình 1.1b).
Theo số liệu thống kê của Công ty Việt Nam Food thuộc tỉnh Cà Mau (VNF), lượng phế
liệu từ chế biến mực ống được công ty thu mua mỗi tháng khoảng 130 tấn. Do đó,
lượng mai mực thu được ước đạt trung bình 10-15 tấn/tháng. Tuy nhiên, hiện nay
nguồn nguyên liệu này chủ yếu là được phơi khô và bán thô cho các nhà máy chế biến
làm thức ăn chăn nuôi hoặc bán trực tiếp cho các thương lái sang thị trường Trung Quốc
với giá trị thấp.
1.1.2. Cấu trúc và thành phần hóa học của nguyên liệu mai mực ống Loligo sp.
Nguồn nguyên liệu khác nhau dẫn đến qui trình chiết rút chitin có khác nhau, tùy
thuộc vào hàm lượng khoáng và protein có trong phế liệu. Do đó thành phần hóa học
của nguồn nguyên liệu được xem là yếu tố quyết định đến việc lựa chọn qui trình tách
chiết và chất lượng của sản phẩm chitin thu được. Kết quả tổng hợp về thành phần hóa
học một số nguồn phế liệu thủy sản thông dụng để sản xuất chitin hiện nay được trình


Phế liệu vỏ tôm

9,7

42,8

20,8

1,2

36,5

Vỏ tôm thẻ (Penaeus vannamei)

-

26,1

26,6

-

27,3

Vỏ tôm (Crangon crangon)

-

40,6


Ghẹ chấm (Portunus trituberculatus)

12,9

10,3

57,9

0,3

17,1

[2]

[158]

[3]

Đối với phế liệu vỏ tôm có hàm lượng lipid tương đối cao, ví dụ vỏ tôm
Pandalus borealis (10,2%) do đó cần phải lưu ý công đoạn xử lý lipid. Tuy nhiên,
thông thường lượng lipid này có thể được loại bỏ trong công đoạn khử protein trong
môi trường kiềm. Như vậy, để thu nhận chitin từ nguyên liệu vỏ tôm, cua và ghẹ thì
bắt buộc phải tiến hành quá trình khử khoáng và khử protein.
Thành phần hóa học có trong mai của một loài mực đã được công bố trong các
nghiên cứu trước đây được tổng hợp ở Bảng 1.2. So với các nguồn phế liệu vỏ tôm,
cua và ghẹ, phế liệu mai mực có hàm lượng chitin cao hơn nhiều (khoảng 31-42%)
trong khi đó hàm lượng khoáng lại rất thấp (dưới 2%). Hàm lượng lipid cũng rất thấp
hoặc không phát hiện. Do đó, khi tách chiết thu nhận chitin có thể bỏ qua quá trình
khử khoáng và khử lipid mà chỉ tập trung vào quá trình khử protein.


35-40

58,0

-

-

-

Loligo lessoniana

36,1

Loligo formosana

Nguyên liệu

Illex argentinus
Ommastrephes bartrami

TLTK

0,1

[47]

-


0,042

40-42

-

-

-

1,9

[95]

40,0

-

-

-

1,7

[154]

Dosidicus gigas

Loligo sanpaulensis
Loligo plei

(ppm)

Illex argentinus

1,00

170

-

210

100

450

-

[47]

Loligo lessoniana; Loligo
formosana

0,04

17,74

7,73

-

3,5

-

Vỏ tôm thẻ (Penaeus vanamei)

26,6

4856

9

15,67 2437

1220 8540
11,7

-

-

[95]

-

1594

11,8

[2]


HO

HO

NH

HH
O

R

H
H NH

CH3

H

Imine bond
H3C

H

O

H
n HOH 2C
O C R


CH3

CH3

O

H
HOH 2C

CH3

O
C

H

C

CH3

CH3

O

O

HOH 2C
H
O



R CH
C O
n

NH
R CH2

Hình 1.3. Một kiểu mô phỏng những liên kết hóa học có thể tạo ra giữa chitin với
astaxanthin và các phân tử khác trong nguyên liệu [16].
Các kết quả nghiên cứu Kristbergsson, Einrsson và Peter năm 2003 cũng cho
thấy chitin trong cấu trúc nguyên liệu có các liên kết rất chặt chẽ với các thành phần
khác như protein, cacbonat canxi, lipid, chất màu, khoáng chất và các hợp chất hữu cơ
khác gây khó khăn cho việc nghiên cứu tách chiết và thu nhận chitin (Hình 1.4).

Hình 1.4. Mô hình cấu trúc lớp vỏ tôm [88].

11