nghiên cứu ảnh hưởng của màng chitosan đến khối lượng và chất lượng của tôm sú (penaeus monodon) nguyên con trong cấp đông và bảo quản đông
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.17 MB, 87 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
NGUYỄN VĂN LẬP
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG
CỦA MÀNG CHITOSAN ĐẾN KHỐI LƯỢNG VÀ
CHẤT LƯỢNG CỦA TÔM SÚ (Penaeus monodon)
NGUYÊN CON TRONG CẤP ĐÔNG VÀ
BẢO QUẢN ĐÔNG
LUẬN ÁN THẠC SĨ
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. LÊ VĂN KHẨN
NHA TRANG - 2009
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả thí
nghiệm sử dụng trong luận văn hoàn toàn trung thực và chưa được báo cáo trong bất
kỳ công trình khoa học nào khác.
Tác giả
Nguyễn Văn Lập
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
ii
LỜI CÁM ƠN
Để hoàn thành lu ận văn n ày, trư ớc hết tôi xin chân th ành c ảm ơn thầy TS L ê
Văn Kh ẩn đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ v à truyền đạt những kiến thức, kinh
nghiệm quý báu cho tôi trong suốt quá tr ình thực hiện đề t ài.
Tôi xin chân thành c ảm ơn:
Các thầy cô giáo Khoa Chế biến, Tr ường Đại H ọc Nha Trang.
Lãnh đạo và cán b ộ phụ trách PTN Trung tâm Chất Lượng Nông Lâm
sản Vùng 5.
Lãnh đạo và cán b ộ Công ty Cổ phần chế biến Thủy sản xuất nhập khẩu
Minh H ải (JOSTOCO).
Đặc biệt là đồng nghiệp, ng ười thân đ ã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt thời
gian qua.
Do những hạn chế về kiến thức của bản thân v à điều kiện khách quan n ên
luận văn n ày không tránh kh ỏi những thiếu sót. Rất mong nhận đ ược những nhận
xét, góp ý c ủa quý thầy cô v à đồng nghiệp để luận văn n ày hoàn thi ện hơn.
Một lần nữa tôi xin chân th ành cảm ơn!
Nha Trang, tháng 12 năm 2009
Học viên thực hiện
Nguyễn Văn Lập
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CÁM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ vii
MỞ ĐẦU 1
Chương I: TỔNG QUAN 4
1.1. GIỚI THIỆU SƠ LƯƠC VỀ TÔM SÚ 4
1.2. GIỚI THIỆU VỀ CHITOSAN 8
1.2.1. Tính chất hoá, lý của chitosan 9
1.2.2. Tính chất sinh học của chitosan 9
1.2.3. Ảnh hưởng của độ deacetyl hóa đến tính chất của chitosan 9
1.2.4. Cơ chế kháng vi sinh vật của chitosan 10
1.2.5 Một số ứng dụng chitosan trong bảo quản thực phẩm 11
1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ CHITOSAN 11
1.3.1.Các công trình nghiên cứu ngoài nước 11
1.3.2. Các công trình nghiên cứu trong nước 17
1.4. SƠ LƯỢC QUÁ TRÌNH LẠNH ĐÔNG 22
1.4.1. Quá trình cấp đông 22
1.4.2. Quá trình bảo quản đông 23
1.5 SƠ LƯỢC QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH NH
3
24
Chương II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CƯU 27
2.1.1. Chitosan 27
2.1.2. Tôm Sú (Penaeus monodon) 27
2.1.3 Nơi thực hiện luận văn 27
2.2. Phương pháp nghiên cứu 28
2.2.1 Phương pháp lấy mẫu: 28
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
iv
2.2.2. Phương pháp phân tích và xác định các chỉ tiêu 28
2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu. 29
2. 3. Phương pháp bố trí thí nghiệm 30
2.3.1. Quy trình công nghệ chế biến tôm nguyên con (HOSO) đông IQF 30
2.3.2. Quy trình bố trí thí nghiệm chuẩn bị dung dịch chitosan 34
2.3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 35
Chương III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37
3.1. PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CƠ BẢN CỦA TÔM SÚ NUÔI
CỦA MẪU THỬ NGHIỆM 37
3.2. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CHITOSAN ĐẾN SỰ
HAO HỤT KHỐI LƯỢNG CỦA TÔM SÚ NGUYÊN CON TRONG CẤP
ĐÔNG VÀ BẢO QUẢN ĐÔNG 38
3.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến sự hao hụt khối lượng của
tôm sú nguyên con trong cấp đông 38
3.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến sự hao hụt khối lượng của
tôm sú nguyên con trong bảo quản đông 40
3.3. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CHITOSAN ĐẾN SỰ
BIẾN ĐỔI CHẤT LƯỢNG CẢM QUAN CỦA TÔM SÚ NGUYÊN CON
TRONG CẤP ĐÔNG VÀ BẢO QUẢN ĐÔNG 43
3.3.1. Kết quả đánh giá chất lượng cảm quan của tôm sú trước và sau cấp đông 43
3.3.2. Kết quả đánh giá chất lượng cảm quan của tôm sú trong quá trình bảo quản
đông. 44
3.4. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CHITOSAN ĐẾN BIẾN
ĐỔI HÀM LƯỢNG NH
3
CỦA TÔM SÚ NGUYÊN CON TRONG CẤP ĐÔNG
VÀ BẢO QUẢN ĐÔNG 47
3.4.1. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến biến đổi hàm lượng NH
3
của tôm sú
nguyên con trước và sau cấp đông 47
3.4.2. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến biến đổi hàm lượng NH
3
của tôm sú
nguyên con trong bảo quản đông 49
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
v
3.5. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CHITOSAN ĐẾN BIẾN
ĐỔI VI SINH VẬT (TPC, V.CHOLERAE, V.PARA, SALMONELLA,
ENTEROBACTERIACEAE, STAPHYLOCOCCUS AUREUS, E.COLI) CỦA
TÔM SÚ NGUYÊN CON TRONG CẤP ĐÔNG VÀ BẢO QUẢN ĐÔNG 51
3.5.1. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến biến đổi vi sinh vật (TPC, V.cholerae,
V.para, Staphylococcus aureus, Salmonella, E.coli, Enterobacteriaceae) của tôm sú
nguyên con trước và sau cấp đông 51
3.5.2. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến biến đổi vi sinh vật (TPC,
V.cholerae, V.para, Enterobacteriaceae, Staphylococcus aureus, Salmonella,
E.coli) của tôm sú nguyên con trong quá trình bảo quản đông 59
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 67
1. KẾT LUẬN 67
2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO 69
PHỤ LỤC
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
HHKL : Hao hụt khối lượng
VSV : Vi sinh vật
BNN : Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
BTC : Nuôi bán thâm canh
QCCT : Nuôi quan cảnh cải tiến
TC : Nuôi thâm canh
TCĐ : Trước cấp đông
TPC : Vi sinh vật tổng số hiếu khí
SCĐ : Sau cấp đông
M0 : Mẫu đối chứng không sử dụng chitosan
M0.8 : Mẫu nhúng chitosan nồng độ 0,8%
M1.0 : Mẫu nhúng chitosan nồng độ 1,0%
M1.2 : Mẫu nhúng chitosan nồng độ 1,2%
M1.4 : Mẫu nhúng chitosan nồng độ 1,4%
M1.6 : Mẫu nhúng chitosan nồng độ 1,6%
HOSO : Tôm nguyên con
HLSO : Tôm vỏ lặt đầu
PD : Tôm thịt xẻ lưng
PUD : Tôm thịt không xẻ lưng
PTO : Tôm lột thịt còn đuôi không xẻ lưng
PDTO : Tôm lột thịt còn đuôi xẻ lưng
NOBASHI : Tôm kéo dãn
SUSHI : Tôm hấp hút chân không
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Hình ảnh bên ngoài của tôm sú 7
Hình 1.2. Cấu trúc hóa học của mạch chitosan 8
Hình 1.3. Sơ đồ biến đổi của động vật thủy sản sau khi chết 24
Hình 3.1. Tỷ lệ phần trăm thành phần hóa học có trong tôm sú 37
Hình 3.2. Biểu đồ hao hụt khối lượng của tôm sú nguyên con trước và sau cấp
đông theo nồng độ chitosan 39
Hình 3.3. Đồ thị ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến sự hao hụt khối lượng
của tôm sú nguyên con trong bảo quản đông 41
Hình 3.4. Biểu đồ biến đổi CLCQ theo nồng độ chitosan trước và sau cấp
đông 43
Hình 3.5. Đồ thị ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến chất lượng cảm quan
của tôm sú nguyên con trong quá trình bảo quản đông 45
Hình 3.6. Biểu đồ biến đổi của hàm lượng NH
3
trước và sau cấp đông 48
Hình 3.7. Đồ thị biến đổi của hàm lượng NH
3
theo thời gian bảo quản đông 50
Hình 3.8 Biểu đồ ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến sự biến đổi vi sinh vật
TPC trước và sau cấp đông 52
53
Hình 3.9. Biểu đồ ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến sự biến đổi vi sinh vật
Enterobacteriaaceae trước và sau cấp đông 53
Hình 3.10. Biểu đồ ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến sự biến đổi vi sinh
vật Staphylococcus aureus trước và sau cấp đông 54
Hình 3.12. Đồ thị ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến hàm lượng vi sinh vật
Enterobacteriaceae trong quá trình bảo quản đông 61
Hình 3.13. Đồ thị ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến biến đổi vi sinh vật
Staphylococus aureus trong quá trình bảo quản đông 62
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
1
MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Nhìn lại chặn đường phát triển của ngành Thủy sản trong những năm gần
đây, trong năm 2008 sản lượng thủy sản cả nước đạt 3,9 triệu tấn trong đó khai thác
đạt 1,95 triệu tấn, nuôi trồng 1,95 triệu tấn, với kim ngạch xuất khẩu 3,75 tỷ USD.
Điều đó cho thấy, sự quan tâm và chiến lược đầu tư phát triển của Chính phủ đóng
vai trò rầt lớn. Đáng chú ý, việc cải thiện nâng cao chất lượng và đa dạng về sản
phẩm của nhiều loài thủy hải sản là yếu tố góp phần phát triển đó. Riêng tại Cà Mau
sản lượng thủy sản 300.000 tấn chiếm 7,7% sản lượng cả nước trong đó sản lượng
tôm sú 47.996 tấn chiếm 16% với kim ngạch xuất khẩu 633,5 triệu USD, đây là mặt
hàng chủ lực của tỉnh Cà Mau và của cả nước.
Sản phẩm tôm sú xuất khẩu chủ yếu là mặt hàng đông lạnh, trong quá trình
sản xuất trải qua nhiều công đoạn làm ảnh đến chất lượng sản phẩm. Trong đó có
công đoạn cấp đông và bảo quản đông, các ảnh hưởng đó như: sự bay hơi nước làm
giảm trọng lượng, biến đổi về thành phần sinh hóa, vi sinh vật ưa lạnh xâm nhập và
phát triển. Để hạn chế sự bay hơi nước, biến đổi thành phần sinh hóa, vi sinh vật ưa
lạnh xâm nhập và phát triển có nhiều giải pháp được thực hiện trong đó có sử dụng
các hoá chất phụ gia có gốc phốt phát, các hóa chất giữ nước không có góc phốt
phát…
Tuy nhiên thời gian gần đây có nhiều nhà máy đông lạnh lạm dụng việc sử
dụng các hóa chất phụ gia giữ nước tạo cho sản phẩm có khối lượng giả tạo, từ đó
nhiều thị trường nhập khẩu thủy sản đã phản ứng mạnh mẽ. Bên cạnh đó cơ quan
quản lý chuyên ngành thủy sản của Việt Nam đã có nhiều biện pháp ngăn chặn, chú
ý nhất là quyết định 01/QĐ2008-BNN của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông
thôn.
Sản phẩm tôm sú nguyên con đông lạnh xuất khẩu là một mặt hàng xuất
khẩu của Việt Nam được nhiều nước trên thế giới ưa chuộng vì sản phẩm này có
chất lượng rất cao. Tuy nhiên vấn đề sử dụng phụ gia cho sản phẩm tôm sú nguyên
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
2
con đông lạnh chưa có doanh nghiệp nào áp dụng. Hiện tại các loại hóa chất phụ gia
tăng trọng có hay không chứa góc phốt phát có tác dụng khi ngâm sản phẩm trong
thời gian dài nên làm ảnh hưởng rất lớn đến chất của sản phẩm tôm sú nguyên con
đông lạnh như: long đầu, hở đốt, biến màu, vỡ gạch… Tôm sú nguyên con đòi hỏi
chất lượng rất cao, bán thành phẩm tôm sú nguyên con trước khi đông phải giữ
được chất lượng gần như ban đầu của nó nếu ngâm hóa chất phụ gia trong thời gian
dài sẽ làm giảm chất lượng của tôm, khi đó tôm sẽ không đạt chất lượng để chế biến
mặt hàng tôm nguyên con. Trong quá trình cấp đông và bảo quản đông hao hụt khối
lượng của tôm sú nguyên con là rất lớn cũng như chất lượng cảm quan của sản
phẩm trong quá trình bảo quản đông giảm đáng kể.
Trong khi đó, chitosan là một polyme sinh học có nguồn gốc từ vỏ tôm, đã
được các nhà khoa học trong và ngoài nước sử dụng làm chất bảo quản cá, mực,
một số loài nông sản rau quả, bước đầu đã có những thành công đáng kể. Tuy nhiên,
việc nghiên cứu ứng dụng chitosan trong bảo quản tôm sú nguyên con đông lạnh thì
chưa có tác giả nào nghiên cứu và công bố.
Vì vậy, đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của màng chitosan đến khối lượng
và chất lượng của tôm sú (Penaeus monodon) nguyên con trong cấp đông và bảo
quản đông” là sự cần thiết trong ngành chế biến thủy sản.
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI LUẬN VĂN
Nghiên cứu ứng dụng đặc tính tạo màng của chitosan trong quá trình cấp
đông và bảo quản đông nhằm khắc phục hao hụt khối lượng và biến đổi chất lượng
của tôm sú đông nguyên con trong chế biến tôm đông lạnh.
3. NỘI DUNG LUẬN VĂN
1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến sự hao hụt khối lượng
của tôm sú nguyên con trong cấp đông và bảo quản đông.
2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến biến đổi chất lượng cảm
quan của tôm sú nguyên con trong cấp đông và bảo quản đông.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
3
3. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến biến đổi hàm lượng NH
3
của tôm sú nguyên con trong cấp đông và bảo quản đông.
4. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến biến đổi vi sinh vật
(TPC, Staphylococus aureus, E.coli, Salmonella, V.cholerae, V.para,
Enterobacteriaceae) của tôm sú nguyên con trong cấp đông và bảo quản đông.
4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỂN CỦA LUẬN VĂN
- Việc nghiên cứu ứng dụng chitosan trong quá trình chế biến và bảo quản
sản phẩm tôm sú nguyên con đông lạnh, sẽ khẳng định thêm tính chất diệt khuẩn
của chitosan, đồng thời mở rộng khả năng ứng dụng của chitosan trong lĩnh vực chế
biến thủy sản.
- Trong quá trình nghiên cứu, việc tiến hành thí nghiệm ngay tại doanh
nghiệp nên tất cả các số liệu được doanh nghiệp tham khảo để áp dụng.
- Thành công của luận văn là cơ sở các nhà chế biến khác mạnh dạng áp
dụng theo quy mô công nghiệp.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
4
Chương 1
TỔNG QUAN
1.1. GIỚI THIỆU SƠ LƯƠC VỀ TÔM SÚ
Tôm sú (Penaeus monodon) là loài tôm được đánh bắt và nuôi trồng hàng
đầu thế giới về sản lượng. Theo thống kê của tổ chức Lương thực Nông nghiệp thế
giới (Food Agriculture Organization - FAO), sản lượng tôm sú năm 1997 chiếm
52% sản lượng tôm nuôi trồng toàn thế giới, với tốc độ tăng trưởng trung bình
2%/năm. Trong các vùng nuôi tôm chủ yếu trên thế giới, Ðông Nam Á là vùng dẫn
đầu chiếm 53,7% tổng sản lượng tôm toàn thế giới trong tổng số 54 quốc gia có
ngành công nghiệp nuôi tôm phát triển (thống kê của FAO năm 2002).
Phân loại
- Ngành: Arthopoda
- Ngành Chân khớp
- Ngành phụ: Antennata
- Ngành phụ có râu
- Lớp: Crustacea - Lớp Giáp xác
- Bộ: Decapoda - Bộ mười chân
- Bộ phụ: Natantia - Bộ phụ bơi lội
- Họ chung: Penaeidea
- Họ: Penaeidea - Họ tôm he
- Giống: Penaeus
- Loài: Penaeus monodon
Tên tiếng Anh phổ biến là Black tiger shrimp (theo hệ thống phân loại của
Holthuis, 1989). Tên tiếng Việt phổ biến là tôm sú.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
5
Hiện nay, ở Việt Nam tôm sú là một trong 5 loại tôm được nuôi trồng phổ
biến và quan trọng nhất đối với nền kinh tế Việt Nam:
- Tôm sú (Black tiger shrimp) - Penaeus monodon
- Tôm thẻ (Banana shrimp) - Penaeus merguiensis
- Tôm chân trắng (White leg shrimp) - Penaeus vannamei
- Tôm Nhật Bản (Kuruma shrimp) - Penaeus japonicus
- Tôm càng xanh (Giant fresh water prawn)
Ðặc điểm sinh học và vòng đời tôm sú
Tôm sú sinh trưởng nhanh, khoảng 4-5 tháng là tôm đạt mức trưởng thành, dài
đến 27cm và trọng lượng khoảng 250g. Ðó là trọng lượng lý tưởng cho tôm thương
phẩm tiêu thụ quốc tế.
Trong tự nhiên tôm nước mặn sinh trưởng tới mùa sinh sản chúng tiến vào
gần bờ và đẻ trứng. Trứng nở ra ấu trùng trải qua 3 thời kỳ biến thái Naupilus,
Zoea, Mysis, ấu trùng theo các làn sóng biển dạt vào các cửa sông, nơi nước biển và
nước sông pha trộn nhau nên độ mặn thấp hơn ngoài biển, thích hợp cho ấu trùng
phát triển, đó là vùng nước lợ. Trong môi trường này, ấu trùng (larvae) tiến sang
thời kỳ hậu ấu trùng (postlarvae). Sau đó postlarvae chuyển sang thời kỳ ấu niên
(juvenile) đồng thời bơi ra biển, tiếp tục tăng trưởng, sinh sản và tiếp diễn chu trình
sống của chúng.
Trong tự nhiên tôm sú có thể chịu được sự biến động về độ mặn rất lớn (3-
45‰), độ mặn tối ưu là 15-25‰. Tôm sú thuộc loài sinh hoạt về đêm và hay ăn thịt
lẫn nhau. Thường lúc còn nhỏ, ấu trùng tôm sú có khuynh hướng bám vào thành ao
hồ, các góc hồ hoặc chui sâu dưới lớp cát đáy ao hồ về ban ngày, đến ban đêm nổi
lên hoạt động, kiếm tìm thức ăn.
Tôm sú thuộc loại động vật máu lạnh, thân nhiệt thay đổi theo nhiệt độ môi
trường bên ngoài. Nhiệt độ ảnh hưởng tới nhiều phương diện trong đời sống của
tôm: hô hấp, tiêu hóa thức ăn, miễn nhiễm đối với bệnh tật, sự tăng trưởng Nhiệt
độ thay đổi theo khí hậu mỗi mùa, vì thế tại miền Nam Việt Nam có thể nuôi tôm
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
6
quanh năm trong khi miền Bắc chỉ nuôi tôm trong mùa nóng. Ở nhiệt độ 28°C, tôm
sú lớn tương đối chậm, ở nhiệt độ 30°C tôm lớn nhanh hơn nhưng rất dễ mắc các
dịch bệnh như bệnh MBV (Monodon Baculor Virus). Nhiệt độ tối ưu cho tôm sú
phát triển tại các vùng ao hồ nhiệt đới là 28°-30°C.
Phân bố
Tôm sú phân bố trên thế giới ở các vùng Ấn Ðộ Tây, Thái Bình Dương,
Ðông và Nam Châu Phi, đặc biệt tập trung ở các nước vùng Ðông Nam Á như Ðài
Loan, Philippin, Indonesia, Malaysia và Việt Nam.
Ở Việt Nam tôm sú phân bố rộng từ Bắc đến Nam, vùng ven bờ đến vùng có
độ sâu 40m. Vùng phân bố chính là vùng duyên hải miền Trung. Miền Bắc và miền
Nam hiếm hơn, đáng chú ý vùng khai thác Kiên Giang có sản lượng khá nhiều.
Vùng phân bố chính là vùng biển các tỉnh Trung bộ.
Tôm sú khai thác ngoài biển sản lượng hạn chế, mùa đánh bắt từ tháng 1 đến
tháng 11. Hiện nay, việc đánh bắt có phần hạn chế về sản lượng, song việc tăng diện
tích nuôi trong những năm gần đây là đóng vai trò chủ đạo, thường thì mùa vụ thu
hoạch từ tháng 4-9 hàng năm.
Hình thức nuôi : Thâm canh hay gọi là nuôi công nghiệp (TC), bán thâm
canh (BTC) và quảng cảnh cải tiến (QCCT).
Tôm sú nuôi trong các ao đầm nước lợ ở cả vùng cao và vùng trung triều.
Một số nơi nuôi xen kẽ vụ lúa, vụ tôm và nuôi chung với cá rô phi, cua và rong câu.
Khu vực phía Bắc nuôi QCCT và BTC là chủ yếu. Miền Trung nuôi BTC và
TC. Các tỉnh phía Nam nuôi BTC và QCCT.
Thành phần hóa học cơ bản của tôm sú được trình bày tại bảng 1.1
Bảng 1.1. Thành phần hóa học của tôm sú
Tôm
Protein (%)
Lipit (%)
Tro (%)
Nước (%)
Sú
19,0- 23,0
0,3 - 1,3
1,3 – 1,8
72,8 – 79,4
Nguồn: Shewan, 1974
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
7
Hình dáng bên ngoài của tôm sú có màu xanh, chia theo từng đốt có vạch
rằng nâu, được mô tả hình 1.1.
Hình 1.1. Hình ảnh bên ngoài của tôm sú
Phần đầu thường chiếm khối lượng khoảng 31,40%, phần vỏ, đuôi và chân
chiếm khoảng 8,90%, phần thịt chiếm khoảng 59,70% trọng lượng của tôm nguyên
liệu. Tuy nhiên, tỉ lệ này tuỳ thuộc vào giống loài và giai đoạn sinh trưởng của
chúng.
Hiện trạng xuất khẩu: Có khoảng 300 doanh nghiệp chế biến tôm xuất khẩu.
Khối lượng xuất khẩu tôm sú hằng năm đạt khoảng 80.000 - 90.000 tấn, giá trị
khoảng 700-900 triệu USD.
Xuất khẩu đạt giá trị cao nhất vào các tháng 8, 9 và 10. Thị trường xuất khẩu
chính: Tôm sú của Việt Nam có mặt trên hầu khắp các thị trường thế giới. Thị
trường lớn nhất là châu âu chiếm 21,50%, theo sau là thị trường Nhật Bản chiếm
20,12%, thị trường Mỹ chiếm 16,94%, thị trường Hàn Quốc chiếm 6,37%, thị
trường Trung Quốc chiếm 4,64%, thị trường Úc chiếm 4,25%, thị trường Canada
chiếm 3,51% và một số thị trường khác chiếm 5,27%.
Mặt hàng tôm sú xuất khẩu của Việt Nam rất đa dạng như tôm: PD, PUD,
HLSO, PTO, PDTO, NOBASHI, SUSHI, HOSO…, cỡ tôm xuất khẩu chủ yếu 31-
40 con/kg. Trong đó mặt hàng tôm sú nguyên con đem lại hiệu quả kinh tế và năng
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
8
suất chế biến là cao nhất. Ngoài ra chế biến tôm sú nguyên con đông lạnh định mức
nguyên liệu, phế liệu, chất thải rất ít so với chế biến tôm sú các mặt hàng khác.
1.2. GIỚI THIỆU VỀ CHITOSAN
Chitosan là một polymer có cấu trúc tuyến tính được tạo thành từ các đơn vị
-D-Glucosamin liên kết với nhau bởi liên kết
-1,4-glucozit
Công thức cấu tạo của chitosan [15]
Chitin
Chitosan
Hình 1.2. Cấu trúc hóa học của mạch chitosan
- Công thức phân tử: (C
6
H
11
O
4
N)
n
- Phân tử lượng : M
chitosan
= (161,07)
n
CH
2
OH
H
H
OH
H
H
NH
2
H
CH
2
OH
H
H
OH
H
H
NH
2
H
CH
2
OH
H
H
OH
H
H
NH
2
H
n
CH
2
OH
H
H
OH
H
H
HN-COCH
3
H
CH
2
OH
H
H
OH
H
H
HN-COCH
3
H
CH
2
OH
H
H
OH
H
H
HN-COCH
3
H
n
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
9
1.2.1. Tính chất hoá, lý của chitosan
+ Chitosan là chất rắn, xốp, nhẹ, ở dạng bột có màu trắng ngà, dạng vẩy có
màu trắng trong hay hơi vàng.
+ Chitosan không mùi, không vị, có tính kiềm nhẹ, không tan trong nước,
trong kiềm nhưng tan dễ dàng trong các dung dịch acid loãng.
+ Chitosan khi hoà tan trong dung dịch acetic acid loãng (pH = 6,0 – 6,5) tạo
thành một dung dịch keo dương, nhờ vậy mà keo chitosan không bị kết tủa khi có
mặt của một số ion kim loại nặng như chì, thủy ngân
1.2.2. Tính chất sinh học của chitosan
+ Chitosan có nguồn gốc tự nhiên, không độc, an toàn khi sử dụng làm thực
phẩm, dược phẩm, có tính hoà hợp sinh học cao đối với cơ thể và có khả năng tự
phân hủy sinh học.
+ Chitosan và các oligomer của nó có đặc tính miễn dịch, do đó nó kích thích
các tế bào giữ nhiệm vụ bảo vệ miễn dịch đối với các khối u và các tác nhân gây
bệnh.
+ Chitosan có khả năng hút nước, giữ ẩm, có tính kháng khuẩn, kháng nấm.
+ Chitosan có khả năng liên kết với protein, lipit nên có tác dụng làm giảm
cholesterol và lipit trong máu.
+ Chitosan thúc đẩy hoạt động của các peptide – insulin, kích thích tiết
insulin ở tuyến tụy nên chitosan dùng để trị bệnh tiểu đường.
+ Chitosan kích thích sự phát triển của tế bào nên có khả năng nuôi dưỡng tế
bào trong điều kiện nghèo dinh dưỡng.
1.2.3. Ảnh hưởng của độ deacetyl hóa đến tính chất của chitosan
Các tính chất chức năng và tính chất lý hóa của chitosan và màng chitosan bị
ảnh hưởng nhiều bởi độ deacetyl hóa của chitosan:
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
10
+ Chitosan với độ deacetyl hóa thấp có khả năng hấp thụ nước cao hơn so
với chitosan có độ deacetyl hóa cao. Các loại màng được hình thành từ chitosan có
độ deacetyl hóa thấp cũng thể hiện khả năng hấp thụ nước và khả năng thẩm thấu
cao hơn các loại màng từ chitosan với độ deacetyl hoá cao. Điều này có lẽ là do
chitosan với độ deacetyl hóa thấp có độ rắn thấp hơn [6][11].
+ Khả năng hấp thụ chất béo và chất màu của chitosan có độ deacetyl hoá
cao lại cao hơn chitosan với độ deacetyl hoá thấp. Điều này là do số nhóm amine
tích điện dương trong mạch chitosan có độ deacetyl hoá cao lại nhiều hơn (Trung và
cộng sự, 2005).[11].
+ Màng chitosan với độ deacetyl hoá cao có độ căng dãn và dẻo dai cao hơn
màng chitosan với độ deacetyl hoá thấp, có lẽ là do độ rắn cao hơn và do sự hình
thành liên kết hydro nội phân tử nhiều hơn [11][19].
+ Khả năng kháng khuẩn của chitosan tăng lên theo độ deacetyl hoá của
chitosan. Vì chitosan có độ deacetyl hoá càng cao thì khả năng hoà tan của nó càng
lớn và chitosan tích điện dương càng nhiều trong môi trường acid [14].
1.2.4. Cơ chế kháng vi sinh vật của chitosan
Cơ chế chính xác về hoạt tính kháng vi sinh vật của chitin-chitosan vẫn chưa
được biết rõ nhưng các nhà khoa học đã tạm giải thích rằng:
+ Chitosan lấy đi từ vi sinh vật các ion quan trọng như Cu
2+
. Như vậy, vi
sinh vật sẽ bị chết do mất cân bằng liên quan đến các ion quan trọng [9] [11].
+ Sự tương tác giữa các phân tử chitosan mang điện tích dương với các màng
tế bào vi sinh vật mang điện tích âm làm thay đổi mật độ điện tích trên vi sinh vật
(Papineau và Knorr, 1991; Sudharshan và Hoover, 1992; Chen và Tsai, 1998).
+ Chitosan hoạt động như một tác nhân tạo vòng, nó liên kết với các ion kim
loại. Do đó, nó ức chế sự sinh độc tố và sự phát triển của vi sinh vật (Cuero và các
cộng sự, 1991).
+ Chitosan gây ra sự tổ hợp của polyelectrolyte với polymer mang tính chất
acid trên bề mặt tế bào vi sinh vật (Hadwiger và các cộng sự, 1985).
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
11
1.2.5. Một số ứng dụng chitosan trong bảo quản thực phẩm
Chitosan làm vỏ bảo quản thực phẩm tươi sống, dễ hư hỏng như cá, thịt, rau
quả mà không làm mất màu, mùi vị của sản phẩm.
Đặc biệt trong công nghiệp thực phẩm, do bản chất là một hợp chất polymer tự
nhiên không độc và rất an toàn đối với thực phẩm với những tính chất khá đặc trưng
như khả năng kháng khuẩn, chống ẩm, tạo màng, có khả năng hấp phụ màu mà không
hấp phụ mùi, hấp phụ một số kim loại nặng,…nên chitosan được ứng dụng nhiều
trong lĩnh vực công nghệ sản xuất và bảo quản thực phẩm. Trong đó, nhiều kết quả
nghiên cứu đã được công bố trên thế giới về khả năng kết hợp của chitosan với các
loại vật liệu tạo màng khác nhau để tạo ra các màng bao cũng như khả năng kéo dài
thời gian bảo quản thực phẩm tươi sống, dễ hư hỏng như cá, thịt, rau quả (cà chua,
chuối, quả na, trứng gà, ) mà không làm mất màu, mùi vị của sản phẩm.
1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ CHITOSAN
1.3.1.Các công trình nghiên cứu ngoài nước
Chitosan có tính tạo gel, tạo màng, tính kháng khuẩn, kháng nấm, tính kích
thích tăng trưởng nên chitosan đã và đang được nghiên cứu ứng dụng trong nhiều
lĩnh vực: trong mỹ phẩm như làm phụ gia trong dầu gội, kem dưỡng da, trong y học
như vỏ bọc thuốc có tính kiểm soát quá trình giải phóng thuốc, chỉ khâu tự hủy,
màng trị vết thương; trong nông nghiệp như làm màng bao hạt giống, kích thích nẩy
mầm và tăng trưởng, chất chống nấm; trong thực phẩm như làm màng bao thực
phẩm, chất kháng khuẩn đặc biệt là trong lĩnh vực bảo quản nông sản, chitosan
được dùng làm màng bán thấm có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, kéo dài thời
gian bảo quản của nông sản do hạn chế tốc độ hô hấp và làm giảm sự mất nước (El
Ghaouth và cộng sự, 1991, 1992, Jiang và Li, 2001).
Rau quả sau khi thu hoạch vẫn còn hệ thống enzyme hoạt động. Do đó, nó
vẫn tiếp diễn các quá trình trao đổi chất, tạo ra sự miễn dịch tự nhiên, nghĩa là có
bản năng chống lại VSV. Theo Rubin, sự miễn dịch tự nhiên của thực vật được xem
là quá trình sinh lý và nó chỉ xuất hiện ở các mô thực vật còn sống. Sự miễn dịch tự
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
12
nhiên làm cho rau quả tươi, có loại bảo quản được vài tháng như bưởi, cam, bí ngô,
có loại chỉ bảo quản được vài ngày như dưa chuột, dứa, chuối, có loại chỉ được 1
hoặc 2 ngày như cà chua, rau xanh. Một yếu tố khác có ảnh hưởng lớn đến khả năng
bảo quản của rau quả là thành phần các chất khí của khí quyển. Các quá trình sống
như trao đổi chất, hô hấp của rau quả chỉ có thể tiến hành khi có đủ oxy của không
khí. Nếu thiếu oxy thì rau quả sẽ hô hấp yếm khí, các quá trình trao đổi chất chậm
lại và các thành phần hóa học của rau quả sẽ biến đổi chậm hơn so với mức bình
thường. Mặt khác, khi thiếu oxy thì phần lớn các VSV gây hư hỏng rau quả bị ức
chế. Màng chitosan là màng bán thấm, có khả năng làm thay đổi thành phần các
chất khí trong môi trường bảo quản. Màng chitosan tạo ra rào cản hạn chế sự cung
cấp oxy trên bề mặt rau quả và hàm lượng CO
2
bên trong màng tăng lên nên quá
trình hô hấp của rau quả bị ức chế. Hơn nữa, màng chitosan lại có tính kháng khuẩn,
kháng nấm nên sự hư hỏng rau quả do VSV sẽ giảm.
Từ các tính chất trên của màng chitosan, các nhà khoa học đã nghiên cứu
ứng dụng chitosan bảo quản nhiều loại rau quả như vải, dâu, xoài, chuối, táo,
carrot…Trong số đó, vải và nhãn là một trong những loại quả có giá trị kinh tế cao
nhưng lại có thời gian bảo quản rất ngắn dưới điều kiện bình thường (Jiang, 1999,
Paull và Chen, 1987; Tongdee, 1994; Holcoroft và Mitcham, 1996) và bị giảm giá
trị nhanh do sự biến nâu của vỏ (Jiang và Li, 2003). Do đó, hạn chế chính của trái
vải và nhãn là sự mất màu của vỏ sau thu hoạch (Nip, 1998; Jiang và Yao, 2003).
Màu của vỏ vải và nhãn là do hàm lượng anthocyanin trên vỏ quyết định. Enzyme
polyphenol oxydase (PPO) có liên quan đến sự giảm hàm lượng anthocyanin và sự
oxy hóa các hợp chất phenol, gây ra sự biến nâu của vỏ. Hoạt tính của PPO bị ức
chế khi có mặt của chitosan, điều này có thể chitosan đã làm tăng hoạt tính chống
oxy hóa của các mô trên vỏ và hạn chế lượng oxy qua màng làm quá trình hô hấp
của quả chậm dần, quá trình oxy hóa các hợp chất phenol cũng giảm (Yueming
Jiang và Yuebiao Li, 2005). Theo Zhang, Quantick, 1997 và Jiang, Li, 2003 thì
chitosan 2,0% có hiệu quả tốt nhất để kiểm soát sự biến nâu và kéo dài thời gian
bảo quản của vải và nhãn ở 2
o
C, độ ẩm 90-95%.
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
13
Tốc độ biến nâu của vải và sự hao hụt trọng lượng có liên quan đến pH của
vỏ (Jacques Joas và cộng sự, 2005). Do đó, để hạn chế sự biến nâu của vải, Jacques
Joas và cộng sự đã kết hợp chitosan với các acid hữu cơ (citric hoặc tartaric) để xử
lý vải. Vải được nhúng vào các dung dịch có pH 0,8; 1,0 và 1,3 của dung dịch citric
acid, dung dịch tartaric acid, dung dịch chitosan 1,0% trong citric acid hoặc dung
dịch chitosan 1,0% trong tartaric acid và bảo quản ở 10
o
C. Thực tế, pH của vỏ
không xử lý acid và chitosan tăng lên 4,4 – 4,8 sau hơn 10 ngày bảo quản và vải bị
biến nâu hoàn toàn khi bảo quản ở 10
o
C trong vòng 15 ngày. pH của vỏ là 3,8 khi
xử lý acid có pH 1,3, với pH này thì tốc độ biến nâu nhanh hơn so với những quả có
pH vỏ là 3,3 và 3,5 khi xử lý acid có pH tương ứng 0,8 và 1,0. Do đó, mục đích của
việc xử lý acid là làm giảm pH của vỏ và ức chế hoạt động của enzyme làm giảm
hàm lượng anthocyanin. Sự acid hóa của vỏ xảy ra tốt hơn khi kết hợp với chitosan.
Cùng nghiên cứu về sự biến nâu của vải nhưng nồng độ chitosan dùng trong
các nghiên cứu lại khác nhau (Yueming Jiang và Yuebiao Li dùng 2,0% chitosan,
Jacques Joas và cộng sự dùng 1,0% chitosan). Sự khác biệt này có thể là do sự khác
nhau về khối lượng phân tử, độ deacetyl và nguồn gốc của chitosan.
Ngoài vải, nhãn thì dâu là một trong những loại quả thu hút nhiều sự quan
tâm của các nhà khoa học vì dâu cũng thuộc loại quả có thời gian bảo quản rất ngắn
do nó có hoạt tính trao đổi chất cao và rất nhạy cảm với nấm mốc gây hư hỏng, chủ
yếu là mốc xám Botrytis cinerea, dễ tổn thương cơ học vì cấu trúc của nó rất mềm
và thiếu lớp vỏ cứng bảo vệ.
Để gia tăng độ cứng của vỏ và giá trị dinh dưỡng của dâu, Han, Zhao và các
cộng sự, 2004, dùng màng chitosan kết hợp với canxi hoặc vitamin E. Dâu được
nhúng vào 1 trong 3 loại dung dịch: chitosan 2,0%; chitosan 2,0%/Calcium
gluconate 5,0%; chitosan 2,0%/DL-
-tocopherylacetate 0,2% và bảo quản ở 2
o
C,
88% RH trong 3 tuần. Dâu là loại quả giàu các chất dinh dưỡng nhưng lại nghèo
caxi và vitamin E – đây là một trong những lý do để Han, Zhao và các cộng sự kết
hợp canxi và vitamin E với chitosan để bảo quản dâu. Mặc khác, canxi đóng vai trò
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
14
chính trong việc duy trì chất lượng của dâu vì hàm lượng canxi cao trong thành tế
bào mô sẽ làm tăng độ cứng của tế bào mô (Poovaiah, 1986). Canxi có thể tương tác
với acid pectic trong thành tế bào tạo ra calcium pectate - một chất giúp duy trì cấu
trúc của quả (Rolle và Chism, 1987).
Giống như vải, màu đỏ của dâu là do sự tổng hợp các sắc tố anthocyanin.
Màng chitosan kiểm soát tốt màu sắc của dâu tươi do những phản ứng khác nhau
của anthocyanin với chitosan, canxi và vitamin E (Mazza và Miniati, 1993). Các
anthocyanin mang điện tích dương, cùng điện tích với chitosan. Chitosan có thể làm
ổn định điện tích dương của các anthocyanin nên giữ được màu sắc của quả. Khi
canxi hoặc vitamin E được thêm vào dung dịch chitosan, chúng có thể hấp thụ các
phân tử chitosan (Koide, 1998) vì canxi và vitamin E tích điện âm. Do đó, khả năng
cố định màu của chitosan với anthocyanin bị giảm đi khi có mặt của canxi hoặc
vitamin E.
Chitosan làm tăng khả năng kháng nấm của dâu. Ghaouth và các cộng sự
(1991) cho rằng chitosan tạo ra chitinase. Enzyme này xúc tác thủy phân chitin -
một hợp phần chung của thành tế bào nấm mốc (Hou, 1998), vì vậy, nó ngăn cản sự
phát triển của nấm mốc trên quả dâu. Dung dịch chitosan chứa 0,2% vitamin E có
thể kiểm soát sự phát triển nấm mốc tốt hơn dung dịch chitosan hoặc chitosan có
5,0% Calcium gluconate. Điều này có thể là do vitamin E ở dạng dầu acetate, nó
bao kín bề mặt của quả, trong khi đó, muối canxi là chất gây ẩm, nó sẽ hấp thụ và
giữ ẩm làm cho bề mặt của dâu ẩm ướt hơn, tạo môi trường thuận lợi cho nấm mốc
phát triển.
Một ưu điểm khác của chitosan là khả năng tạo màng trên bề mặt quả, gây
trở ngại cho sự dịch chuyển ẩm từ trong quả ra môi trường ngoài, hạn chế sự mất
nước, giảm trọng lượng của quả trong thời gian bảo quản. Tính chất ngăn cản ẩm
của chitosan được cải thiện đáng kể khi kết hợp với Calcium gluconate 5,0% hoặc
vitamin E 0,2 % vì muối canxi làm tăng tương tác ion giữa các phân tử với các ion
khoáng tạo ra các lớp liên kết làm giảm sự khuếch tán ẩm qua màng và tính ưa nước
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
15
của chitosan. Vitamin E là một chất có tính kị nước nên khi thêm vào màng sẽ làm
tăng trở lực của màng đối với sự truyền ẩm.
Hàm lượng canxi và vitamin E của dâu sẽ tăng lên đáng kể khi được xử lý
với chitosan/canxi hoặc chitosan/vitamin E. Trong 100g dâu có màng chitosan kết
hợp chứa khoảng 34 – 59 mg Ca hoặc 1,7 – 7,7 mg vitamin E phụ thuộc vào loại
dâu và thời gian bảo quản. Trong khi đó, những trái không bao bằng chitosan, chỉ
có 19 – 21 mg Ca hoặc 0,25 – 1,15 mg Vitamin E.
Một nghiên cứu khác về sự kết hợp chitosan với canxi để bảo quản dâu là
của Pilar Hernández – Munoz và Eva Almenar (2005). Họ xử lý dâu với 1,5%
chitosan + 1,0% calcium gluconate và bảo quản ở 20
o
C trong 4 ngày, 70% RH.
Điều này cho thấy ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản, độ ẩm tương đối và nồng
chitosan đến thời gian bảo quản của dâu là rất lớn. Dâu chỉ bảo quản được 4 ngày ở
20
o
C, 70% RH khi có 1,5% chitosan (Hernández – Munoz và Eva Almenar, 2005)
và bảo quản được 12 ngày ở 1
o
C khi bao với 1% chitosan, 87 – 90% RH
(Chucheep, Gemma và các cộng sự). Trong khi đó, thời gian bảo quản có thể lên
đến 3 tuần ở 2
o
C và 88% RH nếu dâu được xử lý với 2% chitosan (Han, Zhao và
các cộng sự, 2004).
Các nhà khoa học trên đã thành công khi kết hợp chitosan với canxi và
vitamin E để bảo quản dâu. Một nghiên cứu khác trên quả cherry của Gianfranco
Romanazzi, Franco Nigro và Antonio Ippolito (2003). Họ đã kết hợp chitosan với
xử lý ở áp suất thấp để bảo quản cherry. Cherry được nhúng vào chitosan 1,0%, sau
đó xử lý ở áp suất thấp 0,5 at trong 4 giờ. Thời gian bảo quản cherry phụ thuộc vào
nhiệt độ, ở 1
o
C thì bảo quản được 14 ngày và chỉ 8 ngày ở 20
o
C. Áp suất thấp lấy đi
lượng ethylene khỏi các mô quả, vì vậy, thời gian chín của cherry được kéo dài
(Burg, 1965).
Chitosan không những có hiệu quả khi bảo quản nguyên quả tươi mà còn có
hiệu quả khi bảo quản quả cắt lát như thanh long, chuối, carrot cắt lát. Po-Jung
Chien, Fuu Sheu và Hung-Renlin (2006) bảo quản được các lát thanh long trong 7
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
16
ngày ở 8
o
C khi đã nhúng vào chitosan 1,0% (MW = 12,36 kDa, DD = 95 – 98%).
Durango và cộng sự dùng chitosan 1,5% (MW = 48,5 kDa, DD = 88,76%) để đánh
giá lượng VSV trên carrot cắt lát dày 5 mm, bảo quản ở 10
o
C trong 15 ngày. Với
nồng độ chitosan 1,5% đã ức chế hoàn toàn sự phát triển của vi khuẩn lactic và
coliform tổng số - các vi khuẩn có liên quan đến sự hư hỏng của carrot trong thời
gian bảo quản [23].
Chitosan, ngoài tác dụng tạo màng bán thấm, còn được dùng như một tác
nhân biến nâu (làm tăng màu sắc) cho sản phẩm sấy. Ratirot Wilantho và Yoawapha
Waiprib đã nghiên cứu ảnh hưởng của chitosan đến chuối cắt lát sấy. Các mẫu
chuối có đường kính 3 cm, dày 0,5 cm nhúng trong chitosan 2% và sấy bằng vi
sóng khoảng 1 giờ. Sản phẩm có màu sắc đẹp, tốc độ sấy cao và có khả năng hút
nước lớn hơn so với những mẫu không bao chitosan. Điều này có thể là do các
nhóm amin của chitosan phản ứng với lượng đường khử trong chuối làm tăng màu
sắc và mùi vị của chuối sấy. Khả năng hút nước cao của chuối sấy là do khả năng
liên kết nước cao của chitosan.
Chitosan còn được dùng để bảo quản các loại quả có vỏ cứng như măng cụt.
Piyabutr Wanichpongpan và cộng sự đã nghiên cứu sự ảnh hưởng của bao gói bề
mặt đến măng cụt bằng dung dịch chitosan. Thí nghiệm được tiến hành với 2 nồng
độ chitosan 1,5% và 2,0% trong acetic acid 2% và 3 chế độ bảo quản: 4
o
C, 13
o
C và
nhiệt độ phòng, độ ẩm 95%. Kết quả cho thấy măng cụt có màng chitosan giảm hao
hụt trọng lượng, duy trì độ cứng của vỏ và màu sắc của vỏ tươi hơn, giảm tốc độ hô
hấp và sự hư hỏng so với măng cụt không có màng chitosan. Măng cụt bảo quản ở
4
o
C có chất lượng tốt hơn và bảo quản được 30 ngày, ở 13
o
C thời gian bảo quản là
24 ngày và để ở nhiệt độ phòng chỉ kéo dài được 15 ngày. Hơn nữa, màng chitosan
2,0% duy trì chất lượng và kiểm soát độ chín của quả tốt hơn so với màng chitosan
1,5% vì chitosan 2,0% tạo ra màng dày hơn nên sự tích tụ CO
2
bên trong màng
nhiều hơn so với màng chitosan 1,5%. Lượng CO
2
càng cao thì sự hô hấp của quả
càng bị ức chế [18].
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
17
1.3.2. Các công trình nghiên cứu trong nước
Ở Việt Nam thuật ngữ chitin chitosan đã được biết đến từ những năm 70
của thế kỷ XX. Nhưng chitin chitosan chỉ được nghiên cứu mạnh mẽ trong mấy
năm gần đây.
Trần Thị Luyến đã nghiên cứu quy trình sản xuất Glucosamine từ chitosan
bằng phương pháp hóa học theo quy trình sau: chitosan vỏ tôm sú thủy phân
(HCl 35% W/V:1/4; T = 2.5h; t = 95-100
0
C) lọc bỏ cặn làm lạnh (T=2h; t=0-
2
0
C) tách kết tinh hòa tan bằng nước cất khử màu qua than hoạt tính cô
đặc - kết tinh (3 lần) tách tinh thể rửa cồn 96
0
làm khô ở nhiệt độ 60
o
C
Glucosamine. Theo quy trình này hiệu suất thu hồi Glucosamine đạt 45%.
Năm 1999 Nguyễn Thanh Tuân đã nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản
xuất Glucosamine từ vỏ tôm bằng phương pháp hóa học theo quy trình sau: chitosan
thủy phân( HCl 30% W/V:1/4; T = 3h; t= 90 2
0
C) lọc bỏ cặn làm lạnh
(T=2h; t=0-2
0
C) tách kết tinh hòa tan trong nước Javen 1,0%; W/V =1/4 T =
10-15 phút. làm lạnh tách kết tinh hòa tan bằng nước cất cô đặc - kết tinh
(3 lần) tách tinh thể rửa cồn 96
0
sấy khô Glucosamine. Theo quy
trình này hiệu suất thu hồi Glucosamine đạt 39% Glucosamine có màu trắng ngà.
Năm 2001 Ngô Thụy Khanh đã nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất
Glucosamine từ vỏ tôm bằng phương pháp hóa học theo quy trình sau: chitosan
thủy phân( HCl 30% W/V:1/10; T = 2h; t= 100-105
0
C) lọc 1 cô đặc - kết tinh
1 tách lấy tinh thể hòa tan bằng nước cất nóng lọc 2 cô đặc - kết tinh 2
tách tinh thể rửa cồn 96
0
sấy khô 60
0
C Glucosamine. Theo quy trình
này Glucosamine thu được có màu trắng dạng tinh thể mịn có màu trắng bóng tan
tốt trong nước.
Năm 2005 Nguyễn Thị Mỹ đã nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất
Glucosamine bằng phương pháp hóa học từ phế liệu vỏ tôm. Kết quả nghiên cứu
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e
V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
