Vai trò dinh dưỡng của chitosan trong thực phẩm chức năng pot

Vai trò dinh dưỡng của
Vai trò dinh dưỡng của
chitosan trong thực phẩm
chitosan trong thực phẩm
chức năng
chức năng
PGS.TS. Dương Thanh Liêm
PGS.TS. Dương Thanh Liêm
Bộ môn Dinh dưỡng
Bộ môn Dinh dưỡng
Trường Đại học Nông Lâm
Trường Đại học Nông Lâm

Chitosan-Oligosaccharides
Chitosan-Oligosaccharides
1. Chitosan-Oligosaccharides được ly trích từ vỏ
cứng của tôm cua, côn trùng.
2. Cấu tạo của chitosan là một polymer của
những đường amin không độc hại.
3. Có hai dẫn xuất là chitosan và chitin, nhưng
chitosan chiếm tỷ lệ cao nhất.
4. Cấu trúc hóa học của chitosan và chitin gần
giống với cấu trúc của cellulose.
5. Cơ thể người và động vật không có men tiêu
hóa, nhưng vi khuẩn ruột già tiêu hóa được.

Chitin trong tự nhiên
Chitin trong tự nhiên
Tảo (Algae)
Nấm (Fungi)

Nguyên sinh động vật (Protozoa)
Động vật thân mềm ( Mollusca)
Lớp giun đốt (Annelida)
Loài tiết túc (Arthropoda)
Loài giáp sát (Crustaceans)
Động vật có râu (Pogonophora)
Vi khuẩn (Bacteria (Rhizobia)
Động vật có xương sống
(Vertebrates)
……
……….

Nguồn Chitin có ý nghĩa trong tự nhiên
Tôm đồng/Cua
Tôm đồng/Cua
Tôm sú
Tôm sú
Thành phần (Dựa trên trọng lượng khô)
Chitin
25-30%
25-30%
30-40
30-40
15-40%
15-40%
Protein
15%
15%
35%
35%

5-10%
5-10%
CaCO
3

55%
55%
30%
30%
Glycans
Glycans
Lipids
2-5%
2-5%
5-10%
5-10%
5-10%
5-10%
Nấm sợi
Nấm sợi
Fungi
Fungi
Sắc tố Astaxanthin ?!

Xơ Chitin trong ma trận protein
Xơ Chitin trong ma trận protein
(Protein matrix)
(Protein matrix)
Chitin là 1dạng của chất
xơ gắn vào trong 6 xoắn

ốc protein (trong loài giáp
sát (crustaceans)

Nguồn chitin - chitosan cho
Nguồn chitin - chitosan cho
sản xuất công nghiệp
sản xuất công nghiệp
Chitin-Chitosan có chứa trong
vỏ Tôm, cua, loài giáp sát.
Ước tính trên toàn Thế giới có
> 300 000 tấn/ Năm
Hàm lượng Chitin trong vỏ giáp sát
Trung bình khoảng: 5-6 %
20 000 tấn chitin-chitosan

Chitin-Oligosaccharid
có chứa amin-metyl
Chitosan-Oligosaccharid
có chứa nhóm amin
Cellulose trong thực vật
có chứa nhóm OH

Nguyên lý sản xuất
Nguyên lý sản xuất
chitin và chitosan từ vỏ
chitin và chitosan từ vỏ
tôm cua mai mực
tôm cua mai mực
Dùng HCl hòa tan loại bỏ Ca
Dùng NaOH 8% loại protein.

Dùng KMnO4 và A.Oxalic
loại bỏ màu
sản phẩm Chitin
Dùng NaOH 40-50% để loại
bỏ acetyl
Sản phẩm Chitosan

Sản xuất chế biến Chitin-Chitosan
Sản xuất chế biến Chitin-Chitosan
•
Vỏ loài giáp sát
↓ +dd NaOH yếu loại
Protein

↓ +HCl: Loại bỏ chất
khoáng
(CaCO3)

↓ +Nước: Rửa sạch
Đưa Chitin lên giàn phơi
•
Làm mất bớt nước rồi đưa qua
bộ phận sản xuất chitosan.
•
Hoặc trử chitin đã sấy khô
dành cho sản xuất chitosan
sau này
/>
Sự phân lập
Sự phân lập

CHITIN
CHITIN
để chế ra CHITOSAN
để chế ra CHITOSAN
Từ chất thải vỏ
loài giáp sát
Bước 1 : Loại bỏ khóang (DM : Lấy đi CaCO3, phosphate)
Bước 2 : Loại bỏ protein (DP: Lấy đi protein)
Bước 3 : Loại bỏ màu (DC: Lấy đi astaxanthin, và sắc tố khác)
Từ Chitin thu được:
Bước 1 : Khử acetylation (DA)
Nhận được CHITOSAN
Vỏ loài giáp sát
Vỏ loài côn trùng
Nấm
%30-%40 protein
%30-%50 CaCO3
%20-%30 chitin
(Lấy đi nhóm acetyl từ polymer)
Link Video Clip

Qui trình chế biến chitin trong vỏ tôm
Qui trình chế biến chitin trong vỏ tôm
Nguyên liệu thô chế biến vỏ tôm
Sấy khô toàn bộ
Thức ăn chăn nuôi
Phân loại chuẩn bị
Vỏ tôm
Protein và
sắc tố

Chitin
Nghiền nhuyển
Dầu sắc tốNước thải
Ép bánh

Vỏ tôm ước
Rửa và sấy khô Nghiền nát và rây Loại bỏ protein
%3.5 NaOH
trong 2 giờ ở
65°C, rắn lại
Lọc
Sản phẩm đã loại
protein
Rửa sạch
Loại bỏ khoáng
1N HCl trong
30 phút ở t
o

phòng, rắn lại
Phần nước lọc ra
Thu Protein
Lọc
Rửa sạch Chiết xuất với Acetone Sây khô
Astaxanthin
pigment
Tẩy màu cho trắng
Rửa và sấy khô CHITIN Loại bỏ acetyl
%0.315
NaOCl for 5

min. at room
temp., solid
%50 NaOH
trong 30 phút.
ở 100 °C
Rửa sạch và
sấy khô
CHITOSAN
Sơ đồ qui trình sản xuất
Sơ đồ qui trình sản xuất
CHITOSAN
CHITOSAN
trong vỏ tôm
trong vỏ tôm

Phân lập Chitin/Chitosan từ hệ nấm sợi
Phân lập Chitin/Chitosan từ hệ nấm sợi
(Fungal mycelium)
(Fungal mycelium)
10% NaOH,
24 giờ, RT
Không tan
Chitin/glucan
50:50
Tan
Proteins, Lipids,
Pigments, Hemicelluloses
Hỗn hợp glucanases
pH = 5.5, 4 days, 37 C
Acid

acetic
Chitin
50% NaOH to gel
pH = 5.5, chitin deacetylase,
37 C ; 5 ngày
Chitosan
Kế hoạch KytoZyme sản
xuất 100 tấn /năm đến
đều năm 2005

Qui trình khử acetyl của chitin
Qui trình khử acetyl của chitin
để biến thành chitosan
để biến thành chitosan
Sự khử acetyl
Chitin hòa tan
trong nước
Làm lạnh
Polymer xác định
Rửa
Làm khô
Nghiền
Hòa tan trong HCl
Hòa tan 2-3%NaOH
Kết tủa có kiểm soát
Kết tủa nhanh
Chitosan kết tinh
Chitosan thể keo
Chitosan dạng bột
Chitosan bông xốp

Qui trình sản xuất chitosan
Qui trình sản xuất chitosan
Trường Đại học Hải sản Nha Trang, 2007
Trường Đại học Hải sản Nha Trang, 2007
Nguyên liệu Phân loại
Xử lý acid HCl 10%khử
khoáng (12 h, to phòng)
Rửa lần 1
Xử lý kiềm NaOH 8% lần 1
khử khoáng, 12h, t
o
phòng
Rửa lần 2
Xử lý kiềm NaOH 40% lần 2
khử acetyl, thời gian t
o
tùy PƯ
Rửa lần 3 Ly tâm Sản phẩm các loại chitosan
Bao gói Bảo quản

Chế biến chitosan từ vỏ cua thải hồi
Chế biến chitosan từ vỏ cua thải hồi
Trống ly tâm loại bỏ nước từ vỏ cua để chế chitosan
Nguồn: />
Băng tải chuyển sản phẩm phía bên ngoài
trong hệ thống chế biến chitosan

Những đặc tính và những ứng dụng
Những đặc tính và những ứng dụng

Là polymer cation (-NH3+ tan trong acetic acid) có điện tích +
Có khả năng phân giải sinh học trong thí nghiệm: -in vivo.
Tương thích và liên quan đến carbohydrates chức năng
trongcơ thể con người (hyaluronic acid /
mucopolysaccharides).
Gắn kết được với lipids, proteins và nhiều cơ chất hoạt động
sinh học khác (tóc, tổ chức, da).
Có dạng thuần hay trong ma trận với polymers (giống alginate).
Có tương hợp hay pha trộn lẫn với polymers như cellulose.
Dễ dàng tạo ra những chất xơ.
Tạo nên màng bao film cao cấp cho ngành dược.
Những Oligomers của chitin và chitosan có hoạt động sinh học
và sự tương tác, ảnh hưởng rất tốt đối với động vật, tế bào
thực vật và với các tổ chức khác trong cơ thể.

Những sự ứng dụng theo
Những sự ứng dụng theo
hướng thương mại
hướng thương mại
–
Dùng làm chất phụ gia thực phẩm.
–
Bổ sung chất dinh dưỡng chức năng
–
Có thị trường đầy tiềm năng.
–
Ứng dụng trong dược học.
–
Ứng dụng trong Y-học điều trị.

Những hướng ứng dụng đầy
Những hướng ứng dụng đầy
hứa hẹn của Chitin và chitosan
hứa hẹn của Chitin và chitosan
Có liên hệ đến thủy tinh thể
Dùng trong bào chế thuốc
Dùng trong khoa chỉnh hình
Sử dụng trong khoa mắt
Làm chỉ khâu vết thương
Làm gạc băng vết thương
Thuốc mỡ chữa vết thương
1) Chăm sóc sức khỏe:
Làm thức ăn bổ sung cho động vật
Chống cholesterol và loại bỏ chất béo
Dùng làm hương liệu và vị thức ăn
Dùng làm chất ổn định thực phẩm
Dùng làm chất bảo quản thực phẩm
2) Thực phẩm và nước uống:

Những hướng
Những hướng
ứng dụng
ứng dụng
chitosan
chitosan
Nematocides
Thuốc trừ sâu
Nguyên liệu thức ăn CN
Xử lý hạt giống
4) Nông nghiệp

Chăm sóc miệng
Chăm sóc da
Chăm sóc tóc
3)Chất bôi xoa và rửa mỹ phẩm
7) Tăng cường kháng thể và nuôi
cấy tế bào
Sản xuất bao màng capsul
Cột sắc ký trong phân tích hóa học
Chất đông tụ, kết dính
Sản xuất màng
6) Sản xuất màng
Xử lý ao tù và nước suối
Xử lý chất thải thực phẩm
Làm tinh khiết nước và nước uống
Loại bỏ ion kim loại
5) Xử lý nước và nước thải

Một số sản phẩm chitosan
Một số sản phẩm chitosan
Thuốc dạng bột đóng viên
Thuốc dạng keo
Link Video Clip

Chitosan Oligosaccharide có hiệu quả
lên sức khỏe thể hiện như sau
1.Gắn chất béo, ức chế hấp thu chất béo, chống béo phì.
2. Giảm thấp LDL - cholesterol / tăng HDL – cholesterol.
3. Chống ung thư (Anti-cancer),
4. Chống khuẩn (Anti-bacterial).
5. Thúc đẩy sự sản xuất kháng thể.

6. Hạ thấp đường huyết.
7. Kiểm soát áp lực máu.
8. Phòng ngừa chứng táo bón.
9. Làm tăng sự hấp thu Calcium.
10.Phòng ngừa bệnh tim và mạch.
11.Làm giảm mức acid uric trong máu.

Kiểm soát trọng lượng
Kiểm soát trọng lượng
•
Chitosan được sử dụng rộng
rãi trong chế độ ăn giảm trọng
•
Cơ chế giảm trọng chưa hiểu
một cách đầy đủ, nhưng người
ta đã biết được:
•
Chitosan ức chế hấp thu chất
béo trong khẩu phần ăn hằng
ngày.
•
Bởi vì nó gắn với muối mật
(ionic)? Gắn với anion?
- Gắn với acid béo tự dods

www. companies
188 lbs
233 lbs
/>
Chitosan, sự chọn lựa khôn khéo

Chitosan, sự chọn lựa khôn khéo
trong công thức thực phẩm
trong công thức thực phẩm
•
Hoạt động kháng khuẩn (Antimicrobial)
•
Hoạt động kháng nấm (Antifungal)
•
Chống oxyhóa (Antioxidant)
•
Đặc trưng dạng bao film (Film forming)
•
WHC
•
FHC