đề tài báo cáo tìm hiểu về màng bao chitosan trong bảo quản rau quả

ĐỀ TÀI:TÌM HIỂU VỀ MÀNG BAO
CHITOSAN TRONG BẢO QUẢN
RAU QUẢ

GVHD : ThS. Dương Văn Trường
Lớp : ĐHTP6ALT
Nhóm SV : Hoàng Trung Nghĩa 10325441
Lâm Thị Y Lành 10330771
Lê Đức Minh 10312451
Nguyễn Hoàng Lân 10366921
TP.HCM, ngày 22 tháng 1 năm 2012
Lời mở đầu
Hiện nay bên cạnh việc thu hoạch các loại rau quả vấn đề chúng ta cần quan tâm hơn hết
là làm sao để bảo quản chúng, để giữ hoàn toàn chất lượng bên trong
Trong việc bảo quản các loại rau quả tươi rất khó khăn, cùng với xu hướng hiện nay là
con người hướng đến sử dụng các sản phẩm, chế phẩm tự nhiện, thân thiện với môi
trường, an toàn cho người sử dụng.
Đây là điều mà có rất nhiều nghiên cứu cũng như ứng dụng vào thực tế, để chúng ta tìm
ra một phương pháp khác thay thế cho cách bảo quản hiện nay, để giảm việc con người
tiếp xúc sử dụng các hóa chất, và phù hợp với xu hướng tiêu dùng an toàn thực phẩm
trên thế giới.
Trong những năm gần đây các cơ quan nghiên cứu Khoa học Nông nghiệp nước ta liên
tục cho ra đời nhiều chế phẩm có tác dụng bảo quản rau tươi đưa lại hiệu quả sử dụng
và kinh tế cao: Giảm được tỉ lệ hư hao, tăng thời gian bảo quản nhằm kéo dài thời gian
thu hoạch và tiêu thụ. Hầu hết các chế phẩm này đều có nguồn gốc sinh học, đơn giản,
dễ sử dụng, sản phẩm được bảo quản bằng các chế phẩm này hoàn toàn không độc hại,
an toàn cho người sản xuất lẫn người sử dụng. Rau quả nói chung là một loại sản phẩm
thực phẩm có tính thời vụ. chính vì thế để đáp ứng cho lưu thông, tàng trữ và sử dụng
thì vấn đề quan trọng nhất đó chính là kéo dài thời gian sử dụng của chúng.
Yêu cầu cơ bản trong bảo quản đó là giữ được trạng thái tự nhiên một cách tốt nhất, tính
chất của rau quả không bị biến đổi trong thời gian bảo quản.

Rau quả là một môi trường sống mà ở đó luôn sảy ra rất nhiều biến đổi cơ lý, hóa học ,
sinh học. Đã và đang tồn tại nhiều biện pháp để bảo quản rau quả: biện pháp hóa học,
sinh học, vật lý. Và cho tới nay thì việc sử dụng nhiệt độ thấp để bảo quản vẫn tỏ ra
chiến ưu thế.
Chitossan là một hợp chất sinh học có tính ưu việt rất phù hợp cho việc bảo quản rau
quả, ngoài khả năng kháng vi sinh vật, chitossan còn có khả năng hạn chế quá trình hô
hấp hiếu khí tự nhiên của rau quả vì thế trái cây sẽ được bảo quản lâu hơn và trạng thái
tự nhiên biến đổi ít hơn- điều này đã được nhiều đề tài chứng minh bằng thực nghiệm.
Việc kết hợp bảo quản lạnh cùng với sử dụng chitossan để bảo quản trái cây sẽ mang lại
hiệu quả cao hơn thời gian bảo quản dài hơn, đặc tính tự nhiên biến đổi ít hơn.
Chitosan còn có khả năng kết hợp với các chất bảo quản khác (axit benzoic, benzoat )
chính vì thế hiệu quả bảo quản sẽ tăng lên.
Hiểu được vấn đề trên do đó nhóm đã tìm hiểu về màng bao sinh học Chitosan và ứng
dụng của chúng trong việc bảo quản rau quả hiện nay.
TP.HCM, ngày 22 tháng 1 năm 2012
Nhóm sinh viên.
MỤC LỤC
3.2.thực nghiệm cho bảo quản: 31
Màng Bao Chitosan Trong Bảo Quản Rau Quả GVHD:Th.s Dương Văn Trường
CHƯƠNG I:TỔNG QUAN VỀ CHITOSAN:
1.1.Lịch sử phát hiện Chitosan:
Chitin được Bracannot phát hiện lần đầu tiên vào năm 1811 trong cặn dịch chiết của
một loại nấm và đặt tên là “fungine” để ghi nhớ nguồn gốc tìm ra nó. Năm 1823 Odier
đã phân lập được một chất từ bọ cánh cứng và ông gọi là chitin hay “chitine” có nghĩa là
lớp vỏ. Nhưng không phát hiện sự có mặt của Nitơ. Cuối cùng cả Bracannot và Odier
đều cho rằng cấu trúc của chitin giống cấu trúc của xenluloza
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 [1].
Việc nghiên cứu về dạng tồn tại, cấu trúc, tính chất lý hoá ứng dụng của chitosan đã

được công bố từ những năm 30 của thế kỷ XX. Những nước đã thành công trong lĩnh
vực nghiên cứu sản xuất chitosan đó là: Nhật, Mỹ, Trung Quốc, Ấn Độ, Pháp. Nhật Bản
là nước đầu tiên trên thế giới năm 1973 sản xuất 20 tấn/năm. Và đến nay đã lên tới 700
tấn/năm, Mỹ sản xuất trên 300 tấn/năm. Theo Know năm 1991 thì thị trường có nhiều
triển vọng của chitin, chitosan là Nhật Bản, Mỹ, Anh, Đức. Nhật được coi là nước dẫn
đầu về công nghệ sản xuất và buôn bán chitin, chitosan. Người ta ước tính sản lượng
chitosan sẽ đạt tới 118000 tấn/năm; trong đó Nhật, Mỹ là nước sản xuất chính [2].
Ở Việt Nam, việc nghiên cứu và sản xuất chitin, chitosan và ứng dụng của chúng trong
sản xuất phục vụ đời sống là một vấn đề tương đối mới mẻ ở nước ta. Vào những năm
1978-1980, trường Đại học Thủy sản Nha Trang đã công bố qui trình sản xuất chitosan
của tác giả Đỗ Minh Phụng đã mở đầu bước ngoặt quan trọng trong việc nghiên cứu,
tuy nhiên chưa có ứng dụng nào thực tế trong sản xuất [3]
1.2. Nguồn gốc:
Chitin được xem là polymer tự nhiên quan trọng thứ hai của thế giới, có nhiều thứ hai
thế giới (chỉ sau xenlulo). Là một polymer động vật được tách chiết và biến tính từ vỏ
các loài giáp xác (tôm, cua, hến, trai, sò, mai mực, đỉa biển…), màng tế bào nấm họ
Zygemycetes, các sinh khối nấm mốc, một số loài tảo …
Chitin có mặt trong vỏ các loài giáp xác, màng tế bào nấm thuộc họ Zygemycetes có
trong sinh khối nấm mốc, và một vài loại tảo . Còn chitosan chính là sản phẩm biến tính
của chitin .
Chitosan có trong vỏ tôm. Ở nước ta, sản phẩm tôm đông lạnh chiếm sản lượng lớn nhất
trong các sản phẩm đông lạnh. Chính vì vậy, vỏ tôm phế liệu là nguồn nguyên liệu tự
nhiên rất dồi dào, rẻ tiền, có sẵn quanh năm, nên rất thuận tiện cho việc cung cấp chitin
và chitosan .
ĐHTP06ALT
1
Màng Bao Chitosan Trong Bảo Quản Rau Quả GVHD:Th.s Dương Văn Trường
Các công trình nghiên cứu của nhiều nhà khoa học trên thế giới đã chứng minh, trong vỏ
tôm có chứa 27% chất Chitin, từ chất Chitin này, họ có thể chiết tách thành chất
Chitosan để ứng dụng cho nhiều ngành kinh tế: hoá dược, mỹ phẩm và đặc biệt trong

ngành dược phẩm, chất Chitosan đã hỗ trợ đắc lực trong việc bào chế ra rất nhiều sản
phẩm thuốc chữa được nhiều loại bệnh khác nhau.[4]
1.3 Công thức cấu tạo:
1.3.1. Cấu trúc hóa học của chitin
Chitosan cấu tạo bởi các đơn vị glucosamine. Chitin có mặt rất phổ biến ở động vật bậc
thấp, đặc biệt có nhiều ở giáp xác, tảo. Thành phần này thường có nhiều trong bột tôm,
làm ảnh hưởng đến độ tiêu hóa thức ăn, đặc biệt là độ tiêu hóa protein của động vật thủy
sinh.
Chitin là polisaccarit mạch thẳng, có thể xem như là dẫn xuất của xenlulozơ, trong đó
nhóm (-OH) ở nguyên tử C(2) được thay thế bằng nhóm axetyl amino (-NHCOCH3)
(cấu trúc I). Như vậy chitin là poli (N-axetyl-2-amino-2-deoxi-β-D-glucopyranozơ) liên
kết với nhau bởi các liên kết b-(C-1-4) glicozit. Trong đó các mắt xích của chitin cũng
được đánh số như của glucozơ:
Hình 1: Cấu trúc hoá học của chitin
Phụ thuộc vào nguồn gốc đặc điểm từng vùng, chitin xuất hiện với hai loại cấu trúc đặc
trưng, gọi là dạng α và dạng β. Sự khác nhau giữa hai dạng này được nhận biết bằng các
phương pháp phổ nghiệm như phổ hồng ngoại, phổ NMR chụp trạng thái rắn kết hợp
với XRD. Một dạng thứ ba kém phổ biến hơn là γ-chitin, nhưng xuất phát từ các số liệu
phân tích, người ta vẫn cho rằng dạng thứ ba chỉ là một loại khác trong cấu trúc của α-
chitin.
α-chitin phổ biến nhất trong tự nhiên, nó có mặt trong vỏ tôm, trong các loài nhuyễn thể
thức ăn của cá voi, trong dây chằng (tendon) và vỏ của tôm hùm và cua cũng như trong
biểu bì của các loại côn trùng … Hiếm hơn là dạng β-chitin, được tìm ra trong protein
ĐHTP06ALT
2
Màng Bao Chitosan Trong Bảo Quản Rau Quả GVHD:Th.s Dương Văn Trường
của mực ống [5]
Hình 2: Sắp xếp các mạch trong phân tử chitin
1.3.2. Cấu trúc hoá học của chitosan và một vài dẫn xuất:
Chitosan là dẫn xuất đề axetyl hoá của chitin, trong đó nhóm (–NH2) thay thế nhóm (-

COCH3) ở vị trí C(2). Chitosan được cấu tạo từ các mắt xích D-glucozamin liên kết với
nhau bởi các liên kết b-(1-4)-glicozit, do vậy chitosan có thể gọi là poly β-(1-4)-2-
amino-2-deoxi-D-glucozơ hoặc là poly β-(1-4)-D- glucozamin (cấu trúc III).
Hình 3: Cấu trúc chitosan (poly b-(1-4)-D- glucozamin)
Công thức phân tử: (C
6
H
11
O
4
N)
n
Phân tử lượng: M
chitosan
=(161,07)
n
Tuy nhiên trên thực tế thường có mắt xích chitin đan xen trong mạch cao phân tử
chitosan (khoảng 10%). Vì vậy công thức chính xác của chitosan được thể hiện như sau:
m
O
O
H
H
N
HCOCH
3
H
H
O
H

H
C
H
2
O
H
O
O
H
H
N
H
2
H
H
O
H
H
C
H
2
O
H
n
Hình 4: công thức cấu tạo của chitosan
ĐHTP06ALT
β chitin
α chitin γ chitin
3
Màng Bao Chitosan Trong Bảo Quản Rau Quả GVHD:Th.s Dương Văn Trường

Trong đó tỷ lệ m/n phụ thuộc vào mức độ deacetyl hóa
chế phẩm này còn có tên là PDP: Poly- β - (1 → 4) – D- glucosamin
Hay còn gọi là Poly- β- (1- 4) – 2 – amino – 2- desoxy – D- glucosa
Dưới đây là công thức cấu tạo của các dẫn xuất:
Dẫn xuất N,O- Cacboxymetylchitin:
Hình 5: Dẫn xuất
N,O-
Cacboxymetylchitin
Dẫn xuất N,O-cacbonxymetylchitosan:
Hình 6: Dẫn xuất N,O-cacbonxymetylchitosan
Dẫn xuất: N,O-axylchitosan:
ĐHTP06ALT
4
Màng Bao Chitosan Trong Bảo Quản Rau Quả GVHD:Th.s Dương Văn Trường
Hình 7: Dẫn xuất: N,O-axylchitosan
Dẫn xuất N-metylchitosan:
Hình 8: Dẫn xuất N-metylchitosan
So sánh cấu trúc chitin, chitosan, xenluloza:
Hình 9: Cấu trúc 1:Chitin , 2: Chitosan , 3: Xenluloza.
1.3.3.Độ deaxetyl hóa- DD (Degree of deaxetylation):
Là tỷ lệ thay thế nhóm (-NHCOCH3) bằng nhóm (-NH2) trong phân tử Chitin
ĐHTP06ALT
5
Màng Bao Chitosan Trong Bảo Quản Rau Quả GVHD:Th.s Dương Văn Trường
Hình 10: Quá trình deaxetyl hoá
Nếu:
DD < 50%_ chitin
DD ≥ 50%_ chitosan
Các phương pháp xác định:
Dựa vào phổ cộnh hưởng từ hạt nhân proton (H-NMR)

Phổ hồng ngoại IR
Chưng cất chitin,chitosan với axit photphoric
Phản ứng tạo màu với ninhidrin
Xác định theo Nitơ
1.4.Tính chất vật lý của chitosan:
-Là một chất rắn, xốp, nhẹ, hình vảy, có thể xay nhỏ theo các kích cỡ khác nhau.
-Chitosan có tính kiềm nhẹ. Có mầu trắng hay vàng nhạt, không mùi vị, không tan trong
nước, dung dịch kiềm và axít đậm đặc nhưng tan trong axít loãng (Ph=6), tạo dung dịch
keo trong, có khả năng tạo màng tốt.
ĐHTP06ALT
6
Màng Bao Chitosan Trong Bảo Quản Rau Quả GVHD:Th.s Dương Văn Trường
Khi hoà tan trong dung dịch acid acetic loãng sẽ tạo thành dung dịch keo dương, nhờ đó
mà keo chitosan không bị kết tủa khi có mặt của một số ion kim loại nặng như: Pb
3+
,
Hg
+
,…
- Nhiệt độ nóng chảy 309- 311
o
C.
- Trọng lượng phân tử trung bình: 10.000- 500.000 Dalton (Li, 1997- Onsoyen và
Skaugrud, 1990) tùy loại. Loại PDP có trọng lượng phân tử trung bình (M) từ 200.000
đến 400.000 hay được dùng nhiều nhất trong y tế và thực phẩm. [4]
- Chitosan là một polymer mang điện tích dương nên được xem là một polycationic
(pH<6,5), có khả năng bám dính trên bề mặt có điện tích âm như protein,
aminopolysaccharide (alginate), acid béo và phospholipid nhờ sự có mặt của nhóm
amino (NH
2

)
- Chitosan thương mại ít nhất phải có mức DD (degree of deacetylation) hơn 70%
- Chitosan có tính chất cơ học tốt, không độc, dễ tạo màng, có thể tự phân huỷ sinh học,
có tính hoà hợp sinh học cao với cơ thể.

Hình 11. cấu tạo của Chitin và Chitosan
1.5.Tính chất hoá học của chitin/chitosan:
- Trong phân tử chitin/chitosan có chứa các nhóm chức -OH, -NHCOCH
3
trong các mắt
xích N-axetyl-D-glucozamin và nhóm –OH, nhóm -NH
2
trong các mắt xích D-
glucozamin có nghĩa chúng vừa là ancol vừa là amin, vừa là amit. Phản ứng hoá học có
thể xảy ra ở vị trí nhóm chức tạo ra dẫn xuất thế O-, dẫn xuất thế N-, hoặc dẫn xuất thế
O-, N.
- Mặt khác chitin/chitosan là những polime mà các monome được nối với nhau bởi các
liên kết β-(1-4)-glicozit; các liên kết này rất dễ bị cắt đứt bởi các chất hoá học như: axit,
bazơ, tác nhân oxy-hóa và các enzim thuỷ phân
1.5.1.Các phản ứng của nhóm –OH:
-Dẫn xuất sunfat.
ĐHTP06ALT
7
Màng Bao Chitosan Trong Bảo Quản Rau Quả GVHD:Th.s Dương Văn Trường
-Dẫn xuất O-axyl cuả chitin/chitosan.
-Dẫn xuất O–tosyl hoá chitin/chitosan.
1.5.2. Phản ứng ở vị trí N:
-Phản ứng N-axetyl hoá chitosan.
-Dẫn xuất N-sunfat chitosan.
-Dẫn xuất N-glycochitosan (N-hidrroxy-etylchitosan)

-Dẫn xuất acroleylen chitossan.
-Dẫn xuất acroleylchitosa
1.5.3. Phản ứng xảy ra tại vị trí O, N:
- Dẫn xuất O,N–cacboxymetylchitosan.
- Dẫn xuất N,O-cacboxychitosan.
- Phản ứng cắt đứt liên kết β-(1-4) glicozit
- Chitosan phản ứng với acid đậm đặc tạo muối khó tan.
- Chitosan tác dụng với Iốt trong môi trường H2SO4 cho phản ứng lên màu
tím. Đây là phản ứng dùng trong phân tích định tính chitosan
1.5.4.Khả năng hấp phụ tạo phức với các ion kim loại chuyển tiếp của chitosan:
- Trong phân tử chitin/chitosan và một số dẫn xuất của chitin có chứa các nhóm chức
mà trong đó các nguyên tử Oxi và Nitơ của nhóm chức còn cặp electron chưa sử dụng,
do đó chúng có khả năng tạo phức, phối trí với hầu hết các kim loại nặng và các kim
loại chuyển tiếp như: Hg
2+
, Cd
2+
, Zn
2+
, Cu
2+
,Ni
2+
,Co
2+
Tuỳ nhóm chức trên mạch
polime mà thành phần và cấu trúc của phức khác nhau.
- Ví dụ: với phức Ni(II) với chitin có cấu trúc bát diện với số phối trí bằng 6, còn phức
Ni(II) với chitosan có cấu trúc tứ diện với số phối trí bằng 4.
ĐHTP06ALT

8
Màng Bao Chitosan Trong Bảo Quản Rau Quả GVHD:Th.s Dương Văn Trường
trong đó là mạng polime
Hình 12: Phức của chitosan với kim loại
1.5.5.Phản ứng đặc trưng khác của chitosan:
Phản ứng Van-Wisselingh: chitosan tác dụng với Lugol tạo dung dịch màu nâu trong
môi trường axit sunfuric có màu đỏ tím
Phản ứng Alternative: tác dụng với axit sunfuric tạo tinh thể hình cầu chitosan sunfat
làm mất màu dung dịch fucsin 1%
Khử amin nhờ: Ba(BrO)
2
, AgNO
3
, N
2
O
2
….
Cắt mạch bởi axit, enzim, bức xạ
Chitosan phản ứng với acid đậm đặc tạo muối khó tan.
Chitosan tác dụng với Iốt trong môi trường H
2
SO
4
cho phản ứng lên màu tím. Đây là
phản ứng dùng trong phân tích định tính chitosan
1.6.Tính chất sinh học của chitosan:
- Vật liệu Chitosan có nguồn gốc tự nhiên, không độc, dùng an toàn cho người.
- Chúng có tính hòa hợp sinh học cao với cơ thể, có khả năng tự phân huỷ sinh học.
- Chitosan có nhiều tác dụng sinh học đa dạng như: có khă năng hút nước, giữ ẩm, tính

kháng nấm, tính kháng khuẩn với nhiều chủng loại khác nhau, kích thích sự phát triển
tăng sinh của tế bào, có khả năng nuôi dưỡng tế bào trong điều kiện nghèo dinh dưỡng,
tác dụng cầm máu, chống sưng u.
Ngoài ra còn có tác dụng làm giảm cholesterol và lipid máu, làm to vi động mạch và hạ
huyết áp , điều trị thận mãn tính , chống rối loạn nội tiết .
- Với khả năng thúc đẩy hoạt động của các peptide- insulin, kích thích việc tiết ra
insulin ở tuyến tuỵ nên đã dùng để điều trị bệnh tiểu đường .
- Nhiều công trình đã công bố khả năng kháng đột biến , kích thích làm tăng cường hệ
thống miễn dịch cơ thể, khôi phục bạch cầu, hạn chế sự phát triển các tế bào u, ung thư,
HIV/ AIDS .
- Chống tia tử ngoại, chống ngứa .
-Chitosan không những ức chế các vi khuẩn gram dương, gram âm mà cả nấm men và
nấm mốc. Khả năng kháng khuẩn của chitosan phụ thuộc một vài yếu tố như loại
ĐHTP06ALT
9
Màng Bao Chitosan Trong Bảo Quản Rau Quả GVHD:Th.s Dương Văn Trường
chitosan sử dụng (độ deacetyl, khối lượng phân tử), pH môi trường, nhiệt độ, sự có mặt
của một số thành phần thực phẩm. Khả năng kháng khuẩn của chitosan và dẫn xuất của
nó đã được nghiên cứu bởi một số tác giả, trong đó cơ chế kháng khuẩn cũng đã được
giải thích trong một số trường hợp. Mặc dù chưa có một giải thích đầy đủ cho khả năng
kháng khuẩn đối với tất cả các đối tượng vi sinh vật, nhưng hầu hết đều cho rằng khả
năng kháng khuẩn liên quan đến mức độ hấp phụ chitosan lên bề mặt tế bào. Trong đó,
chitosan hấp phụ lên bề mặt vi khuẩn gram âm tốt hơn vi khuẩn gram dương. Một số cơ
chế đã được giải thích như sau:
+Nhờ tác dụng của những nhóm NH
3+
trong chitosan lên các vị trí mang điện âm ở
trên màng tế bào vi sinh vật, dẫn tới sự thay đổi tính thấm của màng tế bào.Quá trình
trao đổi chất qua màng tế bào bị ảnh hưởng. Lúc này, vi sinh vật không thể nhận các
chất dinh dưỡng cơ bản cho sự phát triển bình thường như glucose dẫn đến mất cân

bằng giữa bên trong và bên ngoài màng tế bào. Cuối cùng dẫn đến sự chết của tế bào.
+Chitosan có thể ngăn cản sự phát triển của vi khuẩn do có khả năng lấy đi các ion
kim loại quan trọng như Cu
2+
, Co
2+
, Cd
+
của tế bào vi khuẩn nhờ hoạt động của các
nhóm amino trong chitosan có thể tác dụng với các nhóm anion của bề mặt thành tế bào.
Như vậy vi sinh vật sẽ bị ức chế phát triển do sự mất cân bằng liên quan đến các ion
quan trọng [6].
+ Điện tích dương của những nhóm NH
3+
của glucosamine monomer ở pH< 6.3
tác động lên các điện tích âm ở thành tế bào của vi khuẩn, dẫn đến sự rò rỉ các phần tử ở
bên trong màng tế bào. Đồng thời gây ra sự tương tác giữa sản phẩm của quá trình thuỷ
phân có khả năng khuếch tán bên trong tế bào vi sinh vật với AND dẫn đến sự ức chế
mARN và sự tổng hợp protein tế bào.
+ Chitosan có khả năng phá huỷ màng tế bào thông qua tương tác của những nhóm
NH
3+
với những nhóm phosphoryl của thành phần phospholipid của màng tế bào vi
khuẩn.
- Có tác dụng làm giảm đáng kể số lượng vi sinh vật tổng số trên bề mặt thực phẩm.
Với hàm lượng 1,5% đã giảm số lượng vi sinh vật trên bề mặt cam là 93%, trên bề mặt
quýt là 96%, trên bề mặt cà chua là 98% v.v.
- Ngoài ra, Chitosan còn có tác dụng làm giảm cholesterol và lipid máu, làm to vi động
mạch và hạ huyết áp, điều trị thận mãn tính, chống rối loạn nội tiết.
ĐHTP06ALT

10
Màng Bao Chitosan Trong Bảo Quản Rau Quả GVHD:Th.s Dương Văn Trường
- Chitosan là chất thân mỡ có khả năng hấp thu dầu mỡ rất cao có thể hấp thu đến gấp 6-
8 lần trọng lượng của nó. Chitosan nhỏ phân tử có điện tích dương nên có khả năng gắn
kết với điện tích âm của lipid và acid mật tạo thành những chất có phân tử lớn không bị
tác dụng bởi các men tiêu hóa và do đó không bị hấp thu vào cơ thể mà được thải ra
ngoài theo phân qua đó làm giảm mức cholesterol nhất là LDL-cholesterol, acid uric
trong máu nên có thể giúp ta tránh các nguy cơ bệnh tim mạch, bệnh gút, kiểm soát
được tăng huyết áp và giảm cân.
- Với khả năng thúc đẩy hoạt động của các peptide- insulin, kích thích việc tiết ra
insulin ở tuyến tuỵ nên Chitosan đã dùng để điều trị bệnh tiểu đường. Nhiều công trình
đã công bố khả năng kháng đột biến, kích thích làm tăng cường hệ thống miễn dịch cơ
thể, khôi phục bạch cầu, hạn chế sự phát triển các tế bào u, ung thư, HIV/ AIDS.
- Chống tia tử ngoại, chống ngứa.
1.7 Độc tính của chitasan:
Để dùng trong y tế và thực phẩm, đã có nhiều công trình nghiên cứu về độc tính của
Chitosan và đưa ra các kết luận sau:
- Chitosan hầu như không độc, không gây độc trên xúc vật thực nghiệm và người, không
gây độc tính trường diễn [3].
- Chitosan là vật liệu hoà hợp sinh học cao, nó là chất mang lý tưởng trong hệ thống vận
tải thuốc, không những sử dụng cho đường uống, tiêm tĩnh mạch, tiêm bắp, tiêm dưới
da, mà còn ứng dụng an toàn trong ghép mô.
- Dùng Chitosan với trọng lượng phân tử thấp để tiêm tĩnh mạch, không thấy có tích lũy
ở gan. Loại Chitosan có DD =50 %, có khả năng phân huỷ 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 bổ tới gan và lá lách .
- Những lợi điểm của Chitosan: tính chất cơ học tốt, không độc, dễ tạo màng, có thể tự
phân hủy sinh học, hoà hợp sinh học không những đối với động vật mà còn đối với các
mô thực vật, là vật liệu y sinh tốt làm mau liền vết thương.
- Chitosan không độc hoặc độc tính rất thấp trên xúc vật thực nghiệm và nó có thể được

sử dụng an toàn trên cơ thể người
Để dùng trong y tế và thực phẩm, đã có nhiều công trình nghiên cứu về độc tính của
Chitosan
- Ngay từ năm 1968, K.Arai và cộng sự đã xác định Chitosan hầu như không độc
ĐHTP06ALT
11
Màng Bao Chitosan Trong Bảo Quản Rau Quả GVHD:Th.s Dương Văn Trường
(almost non- toxic ), chỉ số LD 50 =16g / kg cân nặng cơ thể , không gây độc trên xúc
vật thực nghiệm và người, không gây độc tính
1.8.Tác dụng sinh học đa dạng :
+ Tính kháng nấm .
+ Tính kháng khuẩn với nhiều chủng loại khác nhau .
+ Kích thích sự phát triển tăng sinh của tế bào .
+ Có khả năng nuôi dưỡng tế bào trong điều kiện nghèo dinh dưỡng .
+ Tác dụng cầm máu
+ Chống sưng u
1.9.Sản xuất chitosan:
1.9.1.Nguyên liệu:
Nguồn nguyên liệu phong phú nhất để sản xuất chitosan là từ phế liệu của ngành thủy
sản: từ vỏ các loài giáp xác (tôm, cua, hến, trai, sò, mai mực, đỉa biển , )
Chitosan có trong vỏ tôm. Ở nước ta có bờ biển dài, lượng thủy sản lớn, ước tính hàng
năm Việt Nam có khoảng 30.000 tấn vỏ tôm phế thải từ các nhà máy tôm đông lạnh, chỉ
riêng ở tỉnh Bạc Liêu mỗi ngày thải ra 35 tấn đầu và vỏ tôm (theo Nguyễn Ngọc
Tú-“Báo cáo tại hội nghị bỏng toàn quốc lần thứ 3”).
Trữ lượng chitin trong thiên nhiên ước tính 100 tỉ tấn/ năm nhưng lượng tiêu thụ chỉ có
1100-1300 tấn/năm. Điều này chứng tỏ nguyên liệu để khai thác là rất dồi dào [19]. Sản
phẩm tôm đông lạnh chiếm sản lượng lớn nhất trong các sản phẩm đông lạnh. Chính vì
vậy, vỏ tôm phế liệu là nguồn nguyên liệu tự nhiên rất dồi dào, rẻ tiền, có sẵn quanh
năm, nên rất thuận tiện cho việc cung cấp chitin và chitosan. Các công trình nghiên cứu
của nhiều nhà khoa học trên thế giới đã chứng minh, trong vỏ tôm có chứa 27% chất

Chitin, từ chất Chitin này, họ có thể chiết tách thành chất Chitosan
Sản lượng đánh bắt các loài giáp xác trên thế giới là: 6 triệu tấn/năm tạo ra nguồn phế
liệu ổn định là nguyên liệu cho sản xuất chitosan
Trong năm 2007, sản lượng thủy sản cả nước ước đạt 3,9 triệu tấn trong đó khai thác đạt
1,95 triệu tấn, nuôi trồng 1,95 triệu tấn. Dự kiến, năm 2008, tổng sản lượng thủy sản sẽ
đạt 4,1 triệu tấn, trong đó nuôi trồng là 2,15 triệu tấn, khai thác 1,95 triệu tấn Ngày nay,
nghề nuôi tôm và chế biến đông lạnh ở nhiều nước trên thế giới đang phát triển và nhất
là ở Việt Nam. Song song với nó, mỗi năm lại có hàng triệu tấn vỏ tôm bị vứt bỏ, nhưng
bên trong nó lại chứa cả một kho tàng quý báu chất Chitosan- hữu dụng cho nhiều
ngành kinh tế.
ĐHTP06ALT
12
Màng Bao Chitosan Trong Bảo Quản Rau Quả GVHD:Th.s Dương Văn Trường
Bảng 1: Hàm lượng chitin trong vỏ một số động vật giáp xác
(Theo: Chitosan-Its productinal and potential Zakaria M.B)
1.9.2.Quy trình sản xuất Chitasan:
Nguyên tắc chung của việc sản xuất Chitosan:
Công nghệ sản xuất Chitosan dựa trên nguyên tắc loại bỏ muối calcium, protein và các
tạp chất khác có trong vỏ tôm, cua…
Chitosan là chất rắn, xốp, nhẹ, có thể xay nhỏ khích thước khác nhau.Có màu trắng hay
vàng nhạt.không mùi vị, không tan trong nước, dung dịch kiềm và acid đậm đặc.Nhưng
tan trong acid loãng (PH= 6-6.5) tạo dung dịch keo trong, có khả năng tạo màng tốt,
nhiệt độ nóng chảy 309
0
C – 311
0
C.Trọng lượng phân tử trung bình 10.000-500.000
dalton tùy loại
Chitosan là một polyamine nó được xem như là một polymer cationic có khả năng cho
các kim loại bám vào các bề mặt điện tích âm và tạo ra phức chất với kim loại kết tủa ,

noh72 vào những biến đổi của nhóm OH qua phân tử copolymer và khả năng tạo nhóm
–NH
2
Trên mỗi mắc xích của phân tử chitosan có 3 nhóm chức, các nhóm chức này có khả
năng kết hợp với chất khác để tạo ra các dẫn xuất có lợi khác nhau của chitosan (O-
caylchitosan, N-acetylchitosan, N-phatylchitosan)
Trong phế thải thủy sản (vỏ tôm, đầu tôm, mai mực,vỏ cua…) có chứa chủ yếu là:
protein, chitin và chất khoáng trong đó chitin chiếm khoảng 14-35%. Như vậy muốn thu
được chitin ta cần loại bỏ protein và khoáng chất sau đó deaxetyl hóa chitin thu được
chitosan. [4]
ĐHTP06ALT
STT Phân loại Hàm lượng chitin theo trọng lượng (%)
1 Đầu tôm 11
2 Vỏ tôm 27
3 Vỏ tôm phế thải hỗn hợp 12-18
4 Vỏ tôm hùm 37
5 Càng cua tuyết 24
6 Chân cua tuyết 32
7 Mai mực ống 30-35
8 Đỉa biển 34-49
13
Màng Bao Chitosan Trong Bảo Quản Rau Quả GVHD:Th.s Dương Văn Trường
Hình13 : Sơ đồ sản xuất chitosan
Nguyên liệu:
Vỏ tôm, cua, mực từ các nhà máy đông lạnh được thu gom và sử lý sơ bộ bằng cách rử
sạch, sấy khô và nghiền nhỏ.
Loại bỏ protein:
Protein được loại bỏ bằng nhiều biện pháp khác nhau, có thẻ loại bỏ bằng phương pháp
sinh học (dùng enzim), hoặc bằng phương pháp hóa học (dùng kiềm hoặc axit),cơ học.
+ Dùng phương pháp sinh học:

Trong phương pháp này người ta có thể dùng các chế phẩm enzim proteaza hoặc hiện
nay người ta đang nghiên cứu sử dụng các chủng vi vật để phân hủy protein.
Ưu điểm của phương pháp sinh học là sạch, giảm chi phí, tạo những chất thải hữu cơ dễ
phân hủy nhưng lượng protein tách ra không triệt để
ĐHTP06ALT
Xử lý
Nguyên
liệu
Loại khoáng
Tách protein
Chitin
Deacetyl hóa
Chitosa
n
14
Màng Bao Chitosan Trong Bảo Quản Rau Quả GVHD:Th.s Dương Văn Trường
+ Phương pháp hóa học:
Protein thường được loại bỏ bằng axit HCl loãng hay sử dụng dung dịch kiền NaOH,
KOH 5%
Phương pháp này có ưu điển hơn vì tách được triệt để protein song lại tạo ra nhiều chất
thải khó xử lý, tốn năng lượng, không ổn định và làm thay đổi khối lượng phân tử chitin
do mạch bị cắt ngẫu nhiên dẫn đến thay đổi độ nhớt. Trong công nghiệp hiện nay
phương pháp hóa học vẫn được sử dụng rộng rãi và phổ biến hơn cả
+ Phương pháp cơ học:
Nguyên liệu được sấy khô và nghiền sau khi đã tách tạp chất, sau đó dùng quạt gió để
phân loại, phần protein nặng hơn được tách ra khỏi hỗn hợp
Ưu điểm của phương pháp này là có thể thu được lượng protein để tái sử dụng vào việc
khác nhưng nhược điểm chính là tách không chiệt để nên chitin thu được có độ tinh
khiết không cao
Loại muối vô cơ và tạp chất:

Muối vô cơ (chủ yếu là CaCO
3
) thường được loại ra bằng việc sử dụng axit HCl loãng
có kết hợp đun sôi ở 120ºC trong khoảng 1-2 giờ .
Deaxetyl hóa:
Sau khi tách tạp chất, chất vô cơ, protein ta thu được chitin
Sử dụng dung dịch NaOH đặc để deaxetyl hóa chitin thu được chitosan, tùy thuộc vào
mức độ deaxetyl mà ta thu được các chế phẩm chitosan có độ DD khác nhau, quá trình
này được khống chế bằng nồng độ NaOH (15M), nhiệt độ (150ºC) và thời gian 1-1,5
giờ [8]
1.9.3.Một số cơ sở đang nghiên cứu và sản xuất chitin-chitosan ở Việt Nam:
- Trung tâm chế biến trường đại học thủy sản Nha Trang: sản xuất chitin chất lượng cao.
- Viện khoa học Việt Nam kết hợp với xí nghiệp hủy sản Hà Nội: sản xuất chitin ứng
dụng trong nông nghiệp.
- Trung tâm công nghệ sinh học và sinh học thủy sản phối hợp với đại học y dược thành
phố Hồ Chí Minh, phân viện khoa học Việt Nam, viện khoa học nông nghiệp Việt Nam.
1.10. Ứng dụng của chitosan:
Chitosan được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực:
- Trong y tế: nguyên liệu thuốc chữa bệnh, tá dược, vật liệu y sinh
- Trong mỹ phẩm: kem dưỡng da, kem chống tia tử ngoại UV
ĐHTP06ALT
15
Màng Bao Chitosan Trong Bảo Quản Rau Quả GVHD:Th.s Dương Văn Trường
- Trong thực phẩm: bảo quản rau quả, trái cây, phụ gia thực phẩm
- Trong công nghiệp: xử lý nước thải, nước sinh hoạt
- Trong nông nghiệp: làm phân bón cho rau sạch
1.10.1. Các ứng dụng của Chitosan trong công nghệ thực phẩm:
Trong công nghệ thực phẩm, vật liệu Chitosan được dùng để bảo quản đóng gói thức ăn,
để bảo quản hoa quả tươi vì nó tạo màng sinh học không độc. Người ta đã tạo màng
Chitosan trên quả tươi để bảo quản quả đào, quả lê, quả kiwi, dưa chuột, ớt chuông, dâu

tây, cà chua, quả vải, xoài, nho,
Là một polyme dùng an toàn cho người, lại có hoạt tính sinh học đa dạng, Chitosan đã
được đưa vào thành phần trong thức ăn: sữa chua, bánh kẹo, nước ngọt,
Nhật bản đã có những sản phẩm ăn kiêng có chứa Chitosan để làm giảm cholesterol và
lipid máu, giảm cân nặng, chống béo phì, dùng để tránh nguy cơ mắc bệnh tim mạch,
tiểu đường (bánh mỳ, khoai tây chiên, dấm, nước chấm ) đã có bán rộng rãi trên thị
trường .
Cơ quan bảo vệ môi trường của Mỹ (USEPA) đã cho phép Chitosan không những được
dùng làm thành phần thức ăn, mà còn dùng cả trong việc tinh chế nước uống. Năm
1983, Bộ thuốc và thực phẩm Mỹ (USFDA) đã chấp nhận Chitosan được dùng làm chất
phụ gia trong thực phẩm và dược phẩm.[2]
Chitosan đã chính thức được Tổ chức y tế thế giới (WHO) cho phép dùng trong y học
và thực phẩm [9]
N-cacboxymetyl chitosan còn được dùng như antioxidant để bảo quản thực phẩm do
chúng có khả năng kết hợp với kim loại (Fe) là những chất xúc tác của quá trình ôi hóa
dầu mỡ, ngăn cho các sản phẩm chứa dầu mỡ khỏi bị ôi hóa.
Các ứng dụng của Chitosan trong công nghệ thực phẩm
- Là sản phẩm thay thế hàn the. Chitosan là chất phụ gia bảo quản tốt cho giò và bánh
cuốn ở nhiệt độ phòng và bảo quản tốt đến 26 ngày ở T= 8 oC
Trong chế biến bảo quản giò thì lượng Chitosan được dùng tốt nhất là 2,5g/kg thịt và
được đưa vào ở giai đoạn xay nhuyễn cùng với muối và gia vị trước khi cho nước mắm
của quy trình sản xuất giò truyền thống.
Trong chế biến bảo quản bánh cuốn thì lượng Chitosan được dùng tốt nhất là 24g dung
dịch 3,5% cho 1kg bột nước và được đưa vào ở giai đoạn trước khi tráng bánh
Sản phẩm giò và bánh cuốn có phụ gia Chitosan giá thành phù hợp với an toàn sức
khoẻ.
- Vật liệu Chitosan được dùng để:
+ Bảo quản đóng gói thức ăn ,
+ Để bảo quản hoa quả tươi vì nó tạo màng sinh học không độc . Người ta đã tạo màng
PDP trên quả tươi để bảo quản quả đào, quả lê, quả kiwi, dưa chuột, ớt chuông, dâu tây,

ĐHTP06ALT
16
Màng Bao Chitosan Trong Bảo Quản Rau Quả GVHD:Th.s Dương Văn Trường
cà chua, quả vải, Xoài, nho
Vỏ bọc thực phẩm bằng màng Chitosan đã được phép sử dụng ở Canada và Mỹ từ lâu .
- Là một polyme dùng an toàn cho người, lại có hoạt tính sinh học đa dạng, Chitosan đã
được đưa vào thành phần trong thức ăn : sữa chua, bánh kẹo, nước ngọt,
- Sản phẩm ăn kiêng có chứa Chitosan để làm :
+ Giảm cholesterol và lipid máu.
+ Giảm cân nặng.
+ Chống béo phì.
+ Dùng để tránh nguy cơ mắc bệnh tim mạch, tiểu đường ( bánh mỳ, khoai tây chiên,
dấm, nước chấm ) đã có bán rộng rãi trên thị trường .
- Liệu pháp y học để điều trị bệnh béo phì đã được đề xuất là chế độ ăn kiêng với các
thức ăn có Chitosan và axit ascorbic ( vitamin C) cho kết quả giảm cân tốt .
- Ứng dụng quan trọng trong gói xúc xích và thủy sản
Từ trước đến nay, việc bảo quản các loại thực phẩm tươi sống giàu đạm, dễ hư hỏng
như thịt, cá trong điều kiện khí hậu nóng ẩm của nước ta là một trong những vấn đề đã
và đang được các nhà sản xuất, chế biến và các nhà khoa học quan tâm, nên sau khi vỏ
bọc chitosan từ vỏ tôm được hoàn thành, các nhà nghiên cứu đã nghĩ ngay đến việc
dùng màng bọc chitosan từ vỏ tôm này để làm vỏ bọc xúc xích.
+ Các vỏ bọc này khi cho hỗn hợp nguyên liệu xúc xích vào thì dùng máy nhồi quay tay.
Khi nhồi hỗn hợp nguyên liệu vào vỏ bọc xong thì buộc lại ở hai đầu. Do trong thành
phần có những chất phụ gia nên lớp chitosan này đã kết dính các mao mạch của vỏ tôm
lại với nhau, với áp lực của máy nhồi tay, vỏ bọc không bị nứt, mà tiếp tục bám sát vào
nguyên liệu bên trong tạo thành những hình xúc xích xinh xắn. Ngoài việc giúp cho sản
phẩm xúc xích có hình dáng đẹp, lớp vỏ màng chitosan này còn có tác dụng đặc biệt là
không làm mất mầu và mùi đặc trưng của hỗn hợp nguyên liệu xúc xích.
+ Sử dụng vỏ bọc chitosan để bảo quản thủy sản tươi và khô. Đối với cá tươi các tác giả
đã tiến hành xử lý lấy ruột, mang (để nguyên con hoặc filê ) rồi rửa. Sau đó, nhúng cá

đã xử lý vào dung dịch chitosan được pha sẵn ở các nồng độ 0,5%, 1%, 15%, 2%, 2,5%
tùy theo độ lớn của từng loại cá. Sau đó để cá ráo trong tủ mát khoảng 10 phút để giúp
màng chitosan được định hình rồi cho vào tủ cấp đông Sau 18 tiếng đồng hồ có thể
tiến hành rã đông. Cá là nguyên liệu có cơ lỏng lẻo, nhiều nước. Trong quá trình cấp
đông chậm (nhiệt độ -25oC) sẽ xảy ra hiện tượng mất nước, làm cho trọng lượng của cá
giảm. Mặt khác, do môi trường trong tủ cấp đông là không khí lạnh và khô nên nước
khuếch tán từ cơ thịt cá ra bề mặt của cá và từ bề mặt của cá ra môi trường bên ngoài rất
lớn. Tuy nhiên khi sử dụng màng bao chitosan từ vỏ tôm thì khắc phục được hiện tượng
này, chứng tỏ việc sử dụng màng bao chitosan bao phủ bề mặt của cá là rất hiệu quả.
Đặc biệt khi cho cá vào nước và nấu chín, dung dịch chitosan không làm thay đổi mùi vị
của sản phẩm. Còn đối với thủy sản khô như cá khô và cá mực thì tiến hành pha dung
dịch chitosan 2% trong dung dịch axit acetic 1,5%. Sau đó nhúng cá và mực vào dung
dịch được pha, làm khô bằng cách sấy ở nhiệt độ 30oC có quạt gió. Sản phẩm thu được
có thể bảo quản tốt ở nhiệt độ bình thường Tùy theo độ ẩm của cá và mực mà sản
phẩm có thời gian bảo quản khác nhau, độ ẩm càng thấp thời gian bảo quản càng dài.
Với độ ẩm 26-30%, cá khô bảo quản được 83 ngày, mực khô giữ được 85 ngày còn ở độ
ẩm 41 - 45% thì cá khô giữ được 17 ngày, mực khô được 19 ngày [10]
Tóm lại, chế phẩm Chitosan được dùng trong thực phẩm
Dùng để bảo quản thực phẩm, hoa quả, rau tươi
ĐHTP06ALT
17
Màng Bao Chitosan Trong Bảo Quản Rau Quả GVHD:Th.s Dương Văn Trường
Lọc trong các loại nước quả ép, bia, rượu vang, nước giải khát
Là thành phần bổ dưỡng đưa vào thực phẩm, thức ăn, bánh kẹo, nước giải khát.
Dùng làm thuốc bổ dưỡng cơ thể (functional food, functional drug) để giảm cholesterol
máu, lipid máu, hạ huyết áp, giảm cân nặng, chống béo phì, tăng cường miễn dịch cơ
thể, điều trị bệnh tiểu đường, phòng chống u và ung thư.
Là phụ gia không độc để bảo quản thực phẩm khỏi thiu thối.

Hình 14. Hình so sánh giữa việc không dùng (trái) và dùng (phải) màng bao chitosan

trong bảo quản dâu tây [11]
1.10.2 Ứng dụng trong y học:
Chitosan còn có khả năng chống viêm cấp trên mô lành. Băng cứu thương kiểu mới, kỹ
thuật cao, có thành phần cấu tạo bởi chất Chitosan. So với các loại băng thường, tốc độ
cầm máu, tính sát khuẩn và thời gian lành mô khi sử dụng loại băng này có hiệu quả hơn
gấp nhiều lần.
- Và từ lâu, một số chuyên gia ở Trung tâm Huyết học thuộc Viện Hàn lâm Y học Nga
cũng đã phát hiện, Chitosan có thể ngăn chặn sự phát triển của chứng nhồi máu cơ tim
và bệnh đột quỵ.
- Nhờ vào tính ưu việt của Chitosan, cộng với đặc tính không độc, hợp với cơ thể, tự
tiêu huỷ được, nên Chitosan đã được ứng dụng rộng rãi và có hiệu quả trong kỹ nghệ
bào chế dược phẩm
+ Làm thuốc chữa bỏng.
+ Giảm đau.
+ Thuốc hạ cholesterol.
+ Thuốc chữa bệnh dạ dày.
+ Chống đông tụ máu.
+ Tăng sức đề kháng.
+ Chữa xương khớp.
- Có tác dụng hỗ trợ điều trị bệnh ung thư.
- Thuốc kem Pokysan có tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm, đặc biệt là chủng nấm
Candila albicans, không gây dị ứng và tác dụng phụ, có khả năng cầm máu, chống xưng
u, kích thích tái tạo biểu mô và tế bào da để làm mau liền các vết thương, vết bỏng,
ĐHTP06ALT
18
Màng Bao Chitosan Trong Bảo Quản Rau Quả GVHD:Th.s Dương Văn Trường
chóng lên da non và giảm bớt đau đớn cho người bệnh. Ứng dụng vật liệu
chitin/chitosan từ dư phẩm của ngành chế biến thủy, hải sản (vỏ tôm, cua, mai mực) của
tập thể cán bộ khoa học nữ Phòng Pôlyme dược phẩm (Viện Hóa học-Viện Khoa học và
Công nghệ Việt Nam). Thuốc đã được thử nghiệm lâm sàng trên 500 bệnh nhân bỏng

nông và bỏng sâu tại Viện bỏng Quốc gia và các bệnh viện khác ở Việt Nam với hiệu
quả tốt ngang thuốc bỏng nhập ngoại của Mỹ và Ấn Độ nhưng giá rẻ hơn nhiều. Công
trình này đã được nhận Huy chương vàng tại Hội chợ quốc tế hàng công nghiệp Việt
Nam năm 2001, được cấp bằng Độc quyền giải pháp hữu ích năm 2003, Huy chương
Đồng tại Hội chợ sáng tạo quốc tế Seoul 12/2004, giải thưởng FAWICH tài năng sáng
tạo nữ và Bằng danh dự của Tổng Liên đoàn Lao động Việt Nam. Công nghệ sản xuất
thuốc này cũng được chào bán ở chợ công nghệ TECHMARK Việt Nam năm 2003. Phó
Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Thị Ngọc Tú
Từ Chitosan, người ta đã bào chế ra nhiều loại thuốc điều trị các bệnh như: nhiễm xạ,
chữa bỏng, giảm đau, thuốc hạ cholesterol, chữa bệnh dạ dày, đông tụ máu và chữa
được cả bệnh ung thư. Đặc biệt tại Việt Nam, Viện Vacxin Nha Trang đã thu gom hàng
ngàn tấn vỏ tôm được thải ra từ các nhà máy chế biến đông lạnh tại địa phương để
nghiên cứu và sản xuất ra 2 sản phẩm Chitosan chữa béo phì và Glusivac điều trị thoái
hoá khớp. Hai loại thuốc này đã được Bộ Y tế cấp phép lưu hành toàn quốc vào đầu
tháng 6/2005.
1.10.3.Ứng dụng trong các lĩnh vực khác:
Chitin/chitosan và các dẫn xuất của chúng có nhiều đặc tính quý báu như: có hoạt tính
kháng nấm, kháng khuẩn, có khả năng tự phân huỷ sinh học cao, không gây dị ứng,
không gây độc hại cho người và gia súc, có khả năng tạo phức với một số kim loại
chuyển tiếp như: Cu(II), Ni(II), Co Do vậy chitin và một số dẫn xuất của chúng được
ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực: Trong lĩnh vực xử lí nước thải và bảo vê môi
trường, dược học và y học, nông nghiệp, công nghiệp, công nghệ sinh học, mỹ phẩm,
công nghệ giấy,dệt…
1.10.3.1. Xử lý nước:
Từ trước tới nay , ở nước ta chất keo tụ được sử dụng để lắng trong nước sinh hoạt là
nhôm sunfat (thường gọi là phèn đơn) hoặc nhôm kali, nhôm amon sunfat (thường gọi
chung là phèn kép) hoặc dung dịch phèn nước (thông thường là dung dịch (phèn nhôm
sắt). Nhằm phòng chống một số bệnh tật, bệnh dịch người ta còn sử dụng một số hóa
chất khác như clo (clo lỏng, nước javen, bột tẩy) có tác dụng diệt khuẩn; vôi để hiệu
chỉnh độ pH; natri silicofluorua chống bệnh sâu răng; polyacrylat để hoàn thiện quá

trình lắng trong nước
Ứng dụng những tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất các hóa chất có hiệu quả xử lý nước tốt
hơn các loại phèn đơn, phèn kép truyền thống đã sử dụng hàng trăm năm nay.
-Vật liệu hấp phụ sinh học mới và khả năng xử lý kim loại từ nước thải
Nước thải của hoạt động khai thác mỏ, mạ kim loại, nhà máy điện, chế tạo thiết bị điện
và đặc biệt là hoạt động của các tổ hợp nhiên liệu hạt nhân, các cơ sở quốc phòng, v.v
có chứa các kim loại có độc tính cao như crôm, cađimi, chì, thủy ngân, niken, đồng cần
được xử lý trước khi thải. Kết tủa hóa học, oxy hóa - khử, lọc cơ học, trao đổi ion, tách
màng, hấp phụ trên vật liệu than là những phương pháp được sử dụng rộng rãi để tách
ĐHTP06ALT
19
Màng Bao Chitosan Trong Bảo Quản Rau Quả GVHD:Th.s Dương Văn Trường
các kim loại nặng khỏi dòng thải.
Hấp phụ sinh học là phương pháp sử dụng các vật liệu sinh học để tách kim loại hay các
hợp chất và các hạt khỏi dung dịch. Trong những năm gần đây, phương pháp này được
đánh giá là một trong những phương pháp hiệu quả về cả kinh tế và kỹ thuật để loại bỏ
các kim loại gây nhiễm bẩn nguồn nước mặt và nhiều loại nước thải công nghiệp. Olin
và Bailey đã đưa ra 12 loại chất hấp phụ có khả năng tách kim loại khỏi các dòng thải
với chi phí thấp. Trong số 12 loại này, chitosan có dung lượng hấp phụ cao nhất đối với
kim loại.
Chitosan có khả năng hấp phụ tốt các kim loại nặng. Do đặc tính của nhóm amino tự do
trong cấu trúc chitosan được tạo thành khi deacetyl hóa chitin, các phức chelat của nó
làm cho khả năng hấp phụ kim loại tăng gấp 5 đến 6 lần so với chitin. Khi ghép một số
nhóm chức vào khung cấu trúc của chitosan sẽ làm tăng khả năng hấp phụ kim loại của
chitosan lên nhiều lần. Để tạo điều kiện tốt cho quá trình chuyển khối, đồng thời tăng
dung lượng hấp phụ kim loại của chitosan,biến tính chitosan hấp phụ kim loại nặng trên
mạng lưới liên kết mạch thẳng và chéo nhau. Kết quả là đã tạo ra được nhiều loại
chitosan biến tính có dung lượng hấp phụ kim loại cao.
- Volesky, Holan, Wase và Foster cũng đã nghiên cứu một số chất hấp phụ sinh học và
khả năng giữ các nguyên tố phóng xạ như urani, thori. Họ đã nhận thấy khả năng ứng

dụng rộng lớn của các loại chất hấp phụ sinh học trên cơ sở chitosan biến tính vì vậy
chúng đã được tập trung nghiên cứu, phát triển và thương mại hóa . Các chất hấp phụ
sinh học ở dạng tự nhiên thường mềm, trong dung dịch nước có xu hướng kết tụ hoặc
tạo gel. Hơn nữa, ở dạng tự nhiên mạng lưới của chúng thực tế không có khả năng hấp
phụ. Sự di chuyển của kim loại nhiễm bẩn vào mạng lưới giam giữ đóng vai trò rất quan
trọng trong quá trình chế tạo vật liệu hấp phụ sinh học. Cần thiết phải cung cấp sự hỗ trợ
vật lý và tăng cường sự thâm nhập của mạng giam giữ kim loại của chất hấp phụ sinh
học trên các loại giá thể khi chuẩn bị vật liệu hấp phụ sinh học. Nhiều vật liệu hấp phụ
sinh học với các loại màng chitosan biến tính trên các giá thể khác nhau đã được nghiên
cứu cho mục đích này.
Một nhóm tác giả thuộc Phòng nghiên cứu kỹ thuật công trình của quân đội Mỹ kết hợp
cùng Trung tâm nghiên cứu & Quản lý chất thải của ủy ban Quản lý Tài nguyên Thiên
nhiên và Trường đại học Tổng hợp Illinois đã kết hợp nghiên cứu một loại vật liệu hấp
phụ sinh học với màng chitosan trên nhôm oxit.
- Vật liệu màng chitosan đã biến tính trên giá thể composit sứ - nhôm oxit đạt 153,8 mg
Cr6+/g (với nồng độ ban đầu của Cr6+ đều ở 1000mg/l). Ảnh hưởng của cấu trúc lỗ, độ
phân bố kích thước lỗ xốp và giá trị pH tới dung lượng hấp phụ rất rõ rệt. Nói chung,
vật liệu có bề mặt riêng 80 - 105 m2/g với kích thước hạt 100 - 150 micron là thích hợp.
Ở giá trị pH thấp, dung lượng hấp phụ tăng. Sự có mặt ở nồng độ cao của ion sunfat và
clorua sẽ làm giảm khả năng hấp phụ kim loại.
CHƯƠNG II:ỨNG DỤNG MÀNG BAO CHITOSAN TRONG BẢO QUẢN RAU
QUẢ
2.1. Thực trạng trong việc bảo quản rau quả hiện nay:
Hiện nay, ở nước ta chỉ có một số doanh nghiệp lớn và các siêu thị có phương thức tồn
trữ trái cây ở nhiệt độ lạnh. Còn lại, đa số các vựa thu mua trái cây cũng như nông dân
đều thu hoạch và bán trái cây theo tập quán, không có qui trình bảo quản sau thu hoạch.
ĐHTP06ALT
20
Màng Bao Chitosan Trong Bảo Quản Rau Quả GVHD:Th.s Dương Văn Trường
Điều này gây ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng sản phẩm và hiệu quả kinh tế. Thời

gian gần đây vấn đề này được các nhà vườn rất quan tâm và đặc biệt các công trình
nghiên cứu bảo quản trái cây sau thu hoạch cũng đang cho những kết quả khả quan…
Vấn đề bảo quản trái cây xuất khẩu:
Sản phẩm trái cây của nước ta, đặc biệt trái cây của các tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long
có nhiều lợi thế về chủng loại, sản lượng và chất lượng của trái cây miền nhiệt đới
nhưng việc bảo quản để xuất khẩu vào các thị trường lớn như Nhật, Mỹ, EU… chưa
ngang tầm với sản lượng thu hoạch hàng năm.
Có nhiều nguyên nhân trong vấn đề này, trong đó việc bảo quản chưa được đầu tư về
công nghệ và hệ thống thiết bị bảo quản một cách tương xứng với doanh nghiệp có
thương hiệu trái cây xuất khẩu.
Tại thị trường trong nước từ nhiều năm nay giá bán trái cây vào thời điểm thu hoạch rộ
thường bấp bênh, do sản phẩm cùng chủng loại nhiều vào thời điểm thu hoạch, bình
quân khoảng 2 tháng/vụ, làm cho việc điều tiết tiêu thụ sản phẩm gặp nhiều khó khăn,
sản phẩm trái cây được tiêu thụ ở dạng tươi là chủ yếu ở tại địa phương và trong nước,
nên thường gây ứ đọng, sản phẩm thường bị hư hỏng. Trong thực tế sản phẩm trái cây
thường được thu hoạch thậm chí khi chưa đến thời điểm thu hoạch, đa số trái cây
thường không qua khâu kiểm tra chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm…Trong đó
chỉ một số lượng trái tươi đủ tiêu chuẩn phẩm cấp được phân loại bảo quả ở kho lạnh có
nhiệt độ và độ ẩm thích hợp cho từng loại trái. Đáng chú ý, hiện do nước ta có rất ít các
kho bảo quản nên chí phí bảo quản trong các khâu thu hái, bao gói và vận chuyển lạnh
để xuất khẩu rất cao. Đây cũng là nguyên nhân hạn chế việc ứng dụng các tiến bộ kỹ
thuật về bảo quản sản phẩm ở các trung tâm phát triển cây ăn quả trong cả nước.
2.2.Cơ sở khoa học ứng dụng chitosan trong bảo quản trái cây, rau quả:
2.2.1 Các quá trình xảy ra khi bảo quản rau quả tươi:
Quá trình biến đổi vật lý:
Sự bay hơi nước:
Trong rau quả thì phần chiếm nhiều nhất đó là nước từ 65-95% tùy thuộc vào từng loại
quả. Sau khi thu hái rau quả bị mất hàm lượng nước trong suốt quá trình bảo quản do
tham gia vào quá trình hô hấp hoặc bay hơi vào môi trường. Đây là nguyên nhân chính
ĐHTP06ALT

21