Đồ án công nghệ 1: CHITIN, CHITOSAN, CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ CHITIN, CHITOSAN, ỨNG DỤNG CỦA CHITIN, CHITOSAN TRONG VIỆC TẠO MÀNG BẢO QUẢN CHANH

Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG ĐỒ ÁN
STT Số hình vẽ Tên hình vẽ Trang
1 Hình 1.1 Công thức cấu tạo của Chitin. 3
2 Hình 1.2 Công thức cấu tạo của chitosan. 3
3 Hình 1.3 Các dạng chitin, chitosan. 4
4 Hình 1.4 Phản ứng deacetyl hóa tạo Chitosan. 5
5 Hình 2.1 Sơ đồ điều chế Chitin/ Chitosan bằng phương pháp hóa
học.
6
6 Hình 2.2 Sơ đồ điều chế Chitin/ Chitosan bằng enzyme protease. 9
7 Hình 3.1 Các biểu đồ thể hiện giái trị L (I), a (II), b (III) của vỏ
quả chanh bảo quản ở các nồng độ khác nhau.
13
8 Hình 3.2 Biến đổi hao hụt khối lượng và độ cứng của chanh bảo
quản các nồng độ Chitosan khác nhau.
14
9 Hình 3.3 Sự biến đổi chất khô tổng số của chanh bảo quản ở các
nồng độ Chitosan khác nhau.
15
10 Hình 3.4 Biến đổi hàm lượng axit hữu cơ của chanh ở các công
thức bảo quản.
16
11 Hình 3.5 Biến đổi hàm lượng vitamin C của chanh ở các công
thức bảo quản.
16
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TRONG ĐỒ ÁN
STT Số hiệu bảng Tên bảng Trang
1 2.1 So sánh ưu nhược điểm của các phương pháp
sản xuất Chitin/ Chitosan.

10
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
LỜI MỞ ĐẦU
Việt Nam là một nước có nền kinh tế đang phát triển, với định hướng phát triển là
công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Trong thời gian qua với sự phát triển vượt bậc của các
ngành nghề, trong đó phải kể đến công nghệ sản xuất thực phẩm phục vụ cho nhu cầu
trong nước và xuất khẩu.
Thế nhưng, phát triển đồng thời và song song theo đó còn nhiều vấn đề mà chúng
ta, những người tiêu dùng và cả những cá nhân, tổ chức có trách nhiệm cần chú ý. Đó
chính là vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm. Việc sử dụng chất kích thích cũng như chất
bảo quản cho trái cây qua thời gian trước khi đến tay người sử dụng đang là vấn đề
nóng đang được xã hội quan tâm. Làm sao để có thể đảm bảo trái cây được tươi mới và
an toàn khi được sử dụng qua một thời gian như vậy? Đó là câu hỏi mà các nông dân
trồng hoa quả, cũng như những cá thể kinh doanh sản phẩm hoa quả lưu tâm.
Một trong những ngành nghề mang lại hiệu quả kinh tế cao, cũng như chiếm một
phần trong vai trò phát triển nền kinh tế quốc dân là đánh bắt và chế bến thủy sản để
phục vụ cho nhu cầu nội địa và ngoại địa. Một trong những điều mà ít công ty chế biến
thủy sản quan tâm là phế thải từ ngành nghề kinh doanh này, đó la phế thải như vỏ tôm,
cua, nang mực…v…v… là rất lớn, có thể gây ô nhiễm cho môi trường nếu không được
xử lý đúng cách, sử dụng đúng công nghệ… Tuy nhiên, chúng ta cũng có thể tự hỏi là
phế thải đó, với số lượng lớn như thế, có hướng giải quyết nào mang lại hiệu quả kinh
tế cho doanh nghiệp hay không?
Để trả lời cho những câu hỏi như trên, một sản phẩm của ngành công nghệ sinh
học ra đời, tạo mối liên kết giữa phế thải trong thủy sản và bảo quản trái cây, mang tên
là sản phẩm bảo quản trái cây bằng màng Chitin/ Chitosan được sản xuất từ phế liệu
thủy hải sản. Vì Chitin là thành phần chủ yếu trong vỏ của động vật thủy sản.
Sản phẩm màng Chitin/ Chitosan trong bảo quản thực phẩm đã được ứng dụng
nhiều trên thị trường và đem lại hiệu quả cao, giúp trái thực phẩm giữ được độ tươi và
chất lượng trong thời gian dài mà không gây ảnh hưởng tới sức khỏe người tiêu dùng.
Đồng thời một lượng lớn phế liệu đã được giải quyết, đảm bảo vấn đề môi trường.

Trang 2
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHITIN, CHITOSAN
1.1 Lịch sử phát triển và nguồn gốc của chitin, chitosan.
Chitin đã được rất nhiều nhà khoa học nghiên cứu từ đầu thế kỉ thứ XIX và đã có
rất nhiều phát hiện ứng dụng vào thực tiễn.
Năm 1811, Henri Braconnot là người đầu tiên phát hiện ra Chitin trong cặn dịch
chiết của một loại nấm. [7]; [8]
Năm 1823, Odier phân lập được 1 chất từ bọ cánh cứng và cũng phân lập được
Chitin khi loại khoáng vỏ cua. Từ đó ông cho rằng đây là hợp chất cơ bản có trong vỏ
của động vật giáp xác và con trùng. Cả Henri Braconnot và Odier đều chưa phát hiện
sự có mặt của Nitơ trong cấu trúc của Chitin. [7]; [8]
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. [7]; [8]
Như vậy, qua quá trình nghiên cứu, Chitin được phát hiện là thành phần hữu cơ chủ
yếu trong vỏ mai của các động vật thuộc ngành giáp xác như vỏ tôm, cua, mai mực
nang, mực ống, vỏ bao ngoài của loài bọ cánh cứng. Ngoài ra, Chitin còn là thành phần
của nấm, tảo. Trong nấm, Chitin đóng vai trò như cellulose trong các loài cây.
1.2 Khái niệm và cấu trúc của Chitin, Chitosan.
1.2.1 Khái niệm và cấu trúc của Chitin.
Khái niệm:
Chitin là một polysachride mạch thẳng, có trữ lượng đứng thứ hai trong tự nhiên
sau cellulose. Chitin có tên khoa học là poly-β-(1, 4)-2-axetamido-2-deoxy-D-glucose.
[3]; [7]; [9]
Cấu trúc:
Chitin có công thức phân tử: (C
8
H
13

O
5
N)
n .
Có cấu trúc tương tự như cenlulose
những chỉ khác là ở C α ở cenlulose là nhóm OH, còn ở Chitin là nhóm acetoamide
(-NH-CO-CH
3
). [3];[7]; [9]
Trang 3
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
Hình 1.1: Công thức cấu tạo của Chitin.
1.2.2 Khái niệm và cấu trúc cuả Chitosan.
 Khái niệm: Chitosan là một dạng Chitin đã được khử axetyl (độ acetyl hóa
DD> 50% được gọi là chitosan- được giải thích trong chương 2), là một polyme
poly β − (1,4) – 2 – amino – 2 – deoxi −D−glucose.[3]
 Cấu trúc:Chitosan có công thức phân tử: (C
6
H
11
O
4
N)
n

Hình 1.2: Công thức cấu tạo của chitosan.
Chitosan được cấu tạo từ các mắt xích D-glucozamin lên kết với nhau bởi các liên
kết β-(1,4)-glycozit.
1.3 Các tính chất của Chitin, Chitosan.
1.3.1 Tính chất vật lý.

Chitin và Chitosan là những polymer có khối lượng phân tử lớn.
Chitin có hình thái tự nhiên ở dạng rắn. Màu của vỏ giáp xác hình thành từ hợp
chất của Chitin ( dẫn xuất của 4-xeton và 4,4’ di xeton-ß-carotene ), có màu
trắng hoặc phớt hồng, dạng vảy hoặc dạng bột, không mùi, không vị, không tan
trong nước, trong môi trường kiềm, axit loãng và các dung môi hữu cơ như ete,
rượu…nhưng tan trong dung dịch đặc nóng của muối thioxianat liti (LiSCN) và
thioxianat canxi [Ca(SCN)
2
] tạo thành dung dịch keo, nó cũng có khả năng hấp
thụ tia hồng ngoại có bước sóng 884 – 890 cm
-1
.
Trang 4
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
Chitosan có màu trắng ngà hoặc màu vàng nhạt, tồn tại ở dạng bột hoặc dạng
vảy, không mùi, không vị, nhiệt độ nóng chảy 309-311˚C. [5]; [9]

Hình 1.3: Các dạng chitin, chitosan.
1.3.2 Tính chất hóa học.
Chitin có chứa các nhóm chức –OH, -NHCOCH
3
trong các mắt xích N-acetyl-D-
glucozamin và Chitosan có chứa các nhóm chức –OH, -NH
2
trong các mắt xích D-
glucozamin. Như vậy chúng vừa là ancol, vừa là amin, vừa là amit. Phản ứng hóa học
có thể xảy ra ở vị trí nhóm chức tạo các dẫn xuất thế khác nhau. Mặt khác, Chitin/
Chitosan là những polymer, các monomer của chúng được nối bởi liên kết (1,4)
glicozit, các liên kết này dễ bị phân cắt bởi các chất hóa học như axit, bazơ, các tác
nhân oxy hóa, emzyme thủy phân,…

Ngoài ra, Chitin/ Chitosan và dẫn xuất của chúng có khả năng hấp phụ tạo phức
với các ion kim loại chuyển tiếp. Do trong phân tử Chitin/ Chitosan có các nguyên
tử Oxi, Nitơ của nhóm chức còn cặp electron chưa sử dụng nên có khả năng tạo
phức, phối trí với hầu hết các kim loại nặng và kim loại chuyển tiếp như Hg
2+
,
Cd
2+
, Zn
2+
, Co
2+
, Cu
2+
… Tùy nhóm chức trên mạch polymer mà thành phần cấu trúc
của phức khác nhau.
Chitin dưới tác dụng của NaOH đậm đặc khoảng 40- 50% ở nhiệt độ cao thì xảy
ra phản ứng đề acetyl hóa tạo thành Chitosan. Đây là phản ứng dùng để điều chế
Chitosan. [9]
Trang 5
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam

1.3.3 Tính chất sinh học.
Chitosan có độc tính thấp, có khả năng hòa hợp với cơ thể người, có thể tự phân
hủy sinh học cao nên đảm bảo an toàn khi sử dụng.
Chitosan có hoạt tính sinh học cao và đa dạng như kháng khuẩn, kháng nấm, tăng
sinh tế bào, tăng cường miễn dịch của cơ thể với các tác dụng kích thích sản sinh bạch
cầu, giảm cholesterol trong máu, hạn chế sự phát triển của khối u, có tác dụng tốt trên
các vết thương, vết bỏng. Ngoài ra, Chitosan còn có khả năng thúc đẩy hoạt động của
các peptit- insulin, kích thích việc tiết ra insulin ở tuyến tụy nên có thể áp dụng trong

việc điều trị bệnh tiểu đường. [14]; [15]
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ CHITIN, CHITOSAN.
2.1 Phương pháp hóa học.
Trang 6
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
Chitin là thành phần chủ yếu trong vỏ của động vật thủy hải sản, vì vậy nó được xem
là nguồn nguyên liệu chính để điều chế Chitin và Chitosan.


Hình 2.1: Sơ đồ điều chế Chitin/ Chitosan bằng phương pháp hóa học. [7]
2.1.1 Quá trình loại protein.
Chitin trong tự nhiên thường liên kết với protein. Một vài protein được tách khỏi vỏ
bằng phương pháp tự nhiên, nhưng phần khác lại không thể chiết được do protein liên
kết đồng hóa trị với chitin tạo ra glycoprotein.Vỏ giáp xác (tôm, cua, nang mực,…)
được nghiền và xử lý bằng dung dịch NaOH 1-10% ở nhiệt độ 65-100˚C trong 0,5-12
giờ protein tùy từng phương pháp sử dụng để hòa tan và kiểm tra độ pH= 11-12 để
đảm bảo việc loại protein được hoàn toàn. Trong suốt quá trình này sự tạo bọt diễn ra
liên tục vì vậy cần chú ý tới việc trào dung môi. [6]; [7]
2.1.2 Quá trình khử khoáng.
Trong thành phần của vỏ giáp xác ngoài protein, Chitin còn có một số khoáng như
CaCO
3
, MgCO
3
, Ca
3
(PO
4
)
2

nên người ta dùng HCl 1N để khử khoáng. Các phản ứng
diễn ra như sau:
Trang 7
Nguyên liệu
Rửa và sấy
Nghiền, lọc
Dung dịch NaOH 3%, nhiệt
độ 93-95˚C trong 3- 4 giờ
Loại protein
Rửa
HCl trong 30 phút ở nhiệt độ
phòng
Khử khoáng
Rửa, khử màu
Rửa và sấy
Chitin
NaOH 50% trong 4giờ,
nhiệt độ 110-120˚C
Deacetyl hóa
Rửa sấy
Chitosan
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
CaCO
3
+2 HCl = CaCl
2
+ H
2
O + CO
2

MgCO
3
+2 HCl = MgCl
2
+ H
2
O + CO
2
Ca
3
(PO
4
)
2
+6 HCl = 3CaCl
2
+ 2H
3
PO
4
Nồng độ HCl ảnh hưởng tới thời gian và hiệu quả khử khoáng. Nồng độ HCl cao sẽ
rút ngắn thời gian khử nhưng làm thủy phân các liên kết β - (1,4) – glycozit tạo ra các
polymer có trọng lượng trung bình, thấp. Nếu nồng độ HCl thấp hiệu quả , khử khoáng
không triệt để và thời gian khử kéo dài. [7]; [10]
2.1.3 Quá trình khử màu.
Chitin thô có màu hồng nhạt do có sắc tố astaxanthin. Do Chitin ổn định với các
chất oxy hóa như thuốc tím, nước Ja-ven, oxy già,…nên ta lợi dụng tính chất này để
khử màu chitin.
Quá trình khử màu được thực hiện bằng cách: sau khi rửa Chitin được chiết bằng
acetone và tẩy trắng bằng NaOCl 0,315% trong 5 phút ở nhiệt độ phòng. [6]; [11]

2.1.4 Quá trình deacetyl hóa.
Deacetyl hóa là quá trình chuyển Chitin thành chitosan bằng cách khử nhóm acetyl.
Thường được tiến hành bằng cách xử lý NaOH hoặc KOH 40-50% ở nhiệt độ 110-
120˚C trong 4 giờ. Trong suốt thời gian phản ứng, dung dịch phản ứng cần được gia
nhiệt và khuấy trộn đều.
Độ deacetyl hóa (DD) là tỷ lệ thay thế nhóm -NHCOCH
3
bằng nhóm –NH
2
trong
phân tử Chitin.
Công thức thực nghiệm để tính DD sản phẩm theo phương pháp xác định phổ hồng
ngoại:
DD = 100 – (A
1655
/ A
3450
) * 115 (DD < 50%: Chitin, DD >= 50%: Chitosan)
Trong đó:
A
1655
: diên tích phần phổ hấp thụ do dao động của nhóm amide I
A
3450
: diện tích phần phổ hấp thụ do dao động của nhóm OH
155: hệ số thực nghiệm.
Ngoài ra, còn có những phương pháp khác như phương pháp dựa vào phổ cộng
hưởng từ hạt nhân proton, chưng cất chitin, chitosan với acid photphoric, phản ứng tạo
màu với nihidrin, xác định theo Nitơ cũng cho kết quả tương đương nhưng cách tính
khác nhau.[4]; [7]; [8]; [11]

Trang 8
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
2.2 Phương pháp sinh học.
Ngoài việc sử dụng các phương pháp điều chế Chitin/ Chitosan bằng hóa chất thì
hiện nay một số nước đã ứng dụng phương pháp sinh học, sử dụng vi sinh vật, enzyme
để điều chế Chitin.
Việc sử dụng enzyme để sản xuất Chitin/ Chitosan cũng bao gồm các giai đoạn
tương tự như phương pháp hóa học bao gồm các giai đoạn khử protein, khử khoáng,
khử màu, deacetyl hóa. Ở giai đoạn khử protein, ta sử dụng enzyme protease với nồng
độ 13% trong 4 giờ ở nhiệt độ 70-80˚C để loại bỏ protein ra khỏi chitin. Ngoài ra, ta có
thể tác động enzyme vào giai đoạn deacetyl. Hiện nay, người ta còn sử dụng các chủng
vi sinh vật để khử protein như Bacillus, Pseudomonas, Micrococus radiatus,
Flavobacterium aurantiacus,…[4]; [7]
Rửa và sấy
HCl trong 30 phút ở nhiệt độ phòng
NaOH 50% trong 4 giờ, nhiệt độ 110-120˚C
Nghiền và lọc
Thủy phân protein bằng enzyme protease 13% tỷ lệ w/v = 1/5, pH = 5- 5,5, nhiệt độ
70-80˚C trong thời gian 4 giờ
Rửa
Khử khoáng
Rửa và khử màu
Rửa và sấy
Chitin
Deacetyl hóa
Chitosan
Nguyên liệu

Trang 9
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam

Hình 2.2: Sơ đồ điều chế Chitin/ Chitosan bằng enzyme protease. [7]
2.3 So sánh ưu nhược điểm của hai phương pháp trên.
Bảng 2.1: So sánh ưu nhược điểm của các phương pháp sản xuất Chitin/ Chitosan.
[5]
Phương pháp Hóa học Sinh học
Ưu điểm + Quy trình sản xuất đơn giản.
+ Chi phí đầu tư thiết bị thấp.
+ Chất lượng sản phẩm cao hơn
do có thể thực hiện phản ứng ở
nhiệt độ cao hơn.
+Hiệu suất thu hồi sản phẩm
khá cao.
+ Protein loại bỏ có thể tận dụng
để là nguyên liệu trong chăn nuôi.
+ Sản phẩm chitin, chitosan có
chất lượng cao không ảnh hưởng
nhiều bởi hóa chất.
+ Giảm ô nhiễm môi trường.
Nhược điểm + Gây ô nhiễm môi trường liên
quan tới vấn đề xử lý nước thải
và thu hồi hóa chất.
+ Điều kiện làm việc với hóa
chất NaOH ở nhiệt độ cao dễ
gây ăn mòn thiết bị.
+ Chưa có biện pháp tận thu
protein sau khi loại ra khỏi vỏ
giáp xác.
+ Hiệu suất không cao. Enzyme
được sử dụng thành công cho năng

suất cao khi và chỉ khi enzyme
được phá tinh thể trước khi cho
vào phản ứng deacetyl hóa.
+Đòi hỏi phải cung cấp enzyme
thường xuyên, ổn định hay môi
trường nuôi cấy thích hợp.
+Thiết bị hiện đại.
Cả hai phương pháp đều được sử dụng trong sản xuất Chitin/ Chitosan nhưng
phương pháp hóa học vẫn chiếm ưu thế hơn vì vậy những nhược điểm của phương
pháp sản xuất cần được lưu tâm và có biện pháp khắc phục để đảm bảo vê sinh môi
Trang 10
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
trường.
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA CHITIN, CHITOSAN TRONG VIỆC TẠO
MÀNG BẢO QUẢN CHANH
3.1 Giới thiệu về chanh.
Chanh là một loại quả thuộc họ cam quýt, có chứa đường, canxi, sắt, và các
vitamin B1, B2, A, đặc biệt hàm lượng vitamin C rất cao. Do phong phú vitamin nên
chanh có thể ức chế và giảm huyết áp, hoãn giải thần kinh, hỗ trợ tiêu hóa, đồng thời
phân giải các độc tố của cơ thể. Chanh được trồng nhiều ở các nước vùng nhiệt đới
trong đó có Việt Nam và đem lại giá trị kinh tế cao cho người nông dân. Tuy có vai trò
quan trọng nhưng do có hàm lượng nước cao nên tỷ lệ hư hỏng sau thu hoạch của quả
chanh là rất lớn. Vì vậy, cần có phương pháp bảo quản hiệu quả mà không làm mất đi
các giá trị có trong quả chanh.
3.2 Màng Chitin/ Chitosan và tác dụng của màng.
3.2 1 Màng Chitin/ Chitosan.
Màng Chitin/ Chitosan là màng bao sinh học được sản xuất từ Chitin/ Chitosan có
nguồn gốc từ vỏ các loài giáp xác như vỏ tôm, mai mực, …
3.2.2 Tác dụng của màng Chitin/ Chitosan.
* Kiểm soát thành phần không khí, độ ẩm bên trong màng bao và đảm bảo cấu trúc

sản phẩm. Nếu dung bằng màng PE thì mức độ cung cấp oxy sẽ bị hạn chế, nước sẽ bị
ngưng đọng tạo môi trường cho nấm mốc phát triển.
* Làm rau trái lâu bị thâm, đảm bảo màu sắc cho rau trái. Rau quả bị thâm là do quá
trình lên men tạo các sản phẩm polyme hóa của oquinon. Nhờ bao gói bằng màng
Chitosan mà ức chế được hoạt tính hóa của polyphenol, làm thành phần của
anthocyamin, flavonoid và tổng hợp các chất phenol ít biến đổi, giữ cho rau quả tươi
lâu hơn.
* Có khả năng kháng nấm và vi khuẩn. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy khả năng kháng
khuẩn như vi khuẩn E.coli, Staphylococcus aureus, Bacillus megaterium,…và kháng
nấm như Fusarium, Alternaria, Rhizopus,…
Trang 11
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
* Ngoài ra màng Chitin/ Chitosan còn có những ưu điểm vượt trội: không độc hại,
khá dai, khó xé rách, có độ bền tương đương với một số chất dẻo dùng để làm bao gói,
dễ phân hủy sinh học và thân thiện với môi trường. [5]; [7]
3.3 Phương pháp tạo màng Chitin/ Chitosan.
- Chitosan được nghiền nhỏ bằng máy để gia tăng bề mặt tiếp xúc.
- Pha dung dịch Chitosan 3% trong dung dịch axetic 1,5%.
- Bổ sung chất phụ gia PEG-EG (Polyethylen Glycol-Ethylen Glycol)10% (tỷ lệ 1:1)
vào và trộn đều, để yên một lúc để loại bọt khí. PEG-EG có tác dụng hút ẩm.
- Đem hỗn hợp thu được quét đều lên một ống inox đã được nung nóng ở nhiệt độ 64-
65˚C (ống inox được làm nóng bằng hơi nước).
- Để khô màng trong vòng 35 phút sau đó tách màng.
- Lúc này người ta thu được một màng bao có màu vàng ngà, không mùi vị, đó chính là
màng Chitosan có những tính năng ưu việt. [1]; [8]
3.4 Ảnh hưởng của nồng độ Chitosan đến các chỉ tiêu hóa lý của chanh trong quá
trình bảo quản.
3.4.1 Ảnh hưởng của nồng độ Chitosan đến biến đổi màu sắc vỏ quả trong quá
trình bảo quản.
Màu sắc của vỏ quả là chỉ tiêu quan trong để đánh giá chất lượng cảm quan của

chanh. Thường vỏ quả chanh sau thu hoạch sẽ chuyển từ màu xanh sang màu vàng. Sự
biến đổi màu sắc của vỏ quả được đánh giá thông qua chỉ số L, a, b. Trong đó L biểu
thị cho cường độ màu có giá trị từ 0 (đen) đến 100 (trắng), a biểu thị cho dải màu từ
xanh lá cây (-60) đến đỏ (+60), b biểu thị cho dải màu từ xanh nước biển (-60) đến
vàng (+60). Nồng độ Chitosan và thời gian bảo quản tác động mạnh tới các chỉ số này.
Nồng độ Chitosan được khảo nghiệm tương ứng là 1% (CT1), 1,5% (CT2), và 2%
(CT3).
Trang 12
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam

I II

III
Hình 3.1: Các biểu đồ thể hiện giái trị L (I), a (II), b (III) của vỏ quả chanh bảo
quản ở các nồng độ khác nhau.
Qua biểu đồ ta thấykhi tác động ở các nồng độ Chitosan khác nhau cùng với việc
tăng thời gian bảo quản thì các chỉ số L, a, b cũng tăng theo. [2]
3.4.2 Ảnh hưởng của nồng độ Chitosan đến hao hụt khối lượng tự nhiên và độ
cứng của chanh trong quá trình bảo quản.
Nhìn chung, khối lượng tự nhiên và độ cứng của quả chanh có xu hướng giảm dần
theo thời gian bảo quản. Xử lý chanh với các nồng độ chitosan khác nhau đã tạo ra
các màng bao xung quanh quả có độ dày khác nhau, từ đó ảnh hưởng đến tốc độ thoát
hơi nước và hô hấp của quả. Chính vì thế, dẫn đến sự sai khác có ý nghĩa về sự hao hụt
Trang 13
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
khối lượng tự nhiên của chanh trong quá trình bảo quản. Bên cạnh đó, trong quá trình
bảo quản, protopectin trong quả dưới tác dụng của enzyme protopectinase và
polygalacturonase đã được thuỷ phân thành pectin hoà tan, do vậy mà độ cứng của quả
chanh cũng giảm đi trong quá trình bảo quản.
Hình 3.2: Biến đổi hao hụt khối lượng và độ cứng của chanh bảo quản các nồng độ

Chitosan khác nhau.
Kết quả thí nghiệm cho thấy khi xử lý chanh với nồng độ chitosan 1,5% thì duy trì
được khối lượng tự nhiên và độ cứng quả cao nhất, làm cho quả chanh vẫn căng mọng
sau thời gian bảo quản.
3.4.3 Ảnh hưởng của nồng độ Chitosan đến hàm lượng chất khô của chanh trong
quá trình bảo quản.
Hàm lượng chất khô tổng số là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng của
quả chanh. Hàm lượng chất khô tổng số giảm dần theo thời gian bảo quản ở cả 3 nồng
độ Chitosan. Nguyên nhân của việc giảm là do trong quá trình bảo quản quả vẫn tiếp
tục hô hấp. Khi hô hấp, chúng đã sử dụng một phần chất khô dự trữ cho quá trình dị
hóa để sinh năng lượng duy trì sự sống của quả. Quả chanh của các công thức xử lý với
nồng độ Chitosan khác nhau tạo nên độ dày màng bao khác nhau. Do ảnh hưởng đến
khả năng trao đổi oxy với môi trường nên cường độ hô hấp của quả tại các công thức
sẽ khác nhau. Sau 30 ngày bảo quản, chanh được xử lý ở nồng độ Chitosan 1,5% giữ
được hàm lượng chất khô tổng số lớn nhất.
Trang 14
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam

Hình 3.3: Sự biến đổi chất khô tổng số của chanh bảo quản ở các nồng độ Chitosan
khác nhau. [2]
3.4.4 Ảnh hưởng của nồng độ chitosan bảo đến hàm lượng axit hữu cơ tổng số của
chanh trong quá trình bảo quản.
Axit hữu cơ trong quả chanh tương đối cao, tạo cho quả có vị chua và hương thơm
đặc trưng đồng thời độ axit cao sẽ giúp cho quá trình bảo quản được thuận lợi vì vi
sinh vật khó phát triển trong môi trường axit. Trong khi bảo quản chanh vẫn hô hấp
nên chúng sử dụng các chất có trong quả để làm nguyên liệu hô hấp, trong đó có axit
hữu cơ. Đồng thời hàm lượng axit hữu cơ của chanh còn giảm do nó tham gia vào quá
trình decacboxyl hoá. Do vậy mà cùng với sự gia tăng của thời gian bảo quản hàm
lượng axit hữu cơ của chanh giảm dần. Sau 30 ngày bảo quản, hàm lượng axit hữu cơ
tổng số của chanh bảo quản bằng chitosan 1,5% cao hơn hẳn so với 2 nồng độ còn lại.

Trang 15
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam

Hình 3.4: Biến đổi hàm lượng axit hữu cơ của chanh ở các công thức bảo quản. [2]
3.4.5 Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến hàm lượng vitamin C trong quá trình
bảo quản.

Hình 3.5: Biến đổi hàm lượng vitamin C của chanh ở các công thức bảo quản.[2]
Vitamin C là một thành phần hết sức quan trọng đối với con người và chanh là loại
quả rất giàu vitamin C. Qua đồ thị cho thấy thời gian bảo quản càng dài thì hàm lượng
vitamin C trong quả chanh càng giảm thấp. Sở dĩ như vậy là do vitamin C rất dễ bị oxi
hoá dưới sự xúc tác của enzym ascorbat oxidase. Trong 10 ngày đầu hàm lượng
vitamin C giảm mạnh, sau đó giảm từ từ sau 20 và 30 ngày bảo quản . Như vậy, nồng
Trang 16
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
độ chitosan bảo quản có ảnh hưởng đến hàm lượng vitamin C của quả chanh trong thời
gian bảo quản. [2]
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Qua việc tìm hiểu về cấu trúc, tính chất vật lý, hóa học, sinh học ta thấy rằng
Chitin/ Chitosan là hợp chất mang tính ứng dụng cao, không những được ứng dụng
trong việc bảo quản thực phẩm mà còn được sử dụng trong các ngành khác như nông
nghiệp, công nghiệp in ấn, y dược, xử lý nước thải, mỹ phẩm,… Khai thác Chitin/
Chitosan từ nguồn vỏ thủy hải sản góp phầm hạn chế ô nhiễm môi trường, mang lại
hiệu quả kinh tế nếu có biện pháp tận thu triệt để. Điều này muốn thực hiện tốt phải
cần đến sự phối hợp trực tiếp giữa doanh nghiệp và các nhà khoa học mà cầu nối là các
Sở khoa học công nghệ. Các Sở khoa học nên khuyến khích doanh nghiệp sử dụng các
quy trình sản xuất Chitin/ Chitosan và các dẫn xuất của nó; hỗ trợ doanh nghiệp kiến
thức, công nghệ để doanh nghiệp tăng sức cạnh tranh và phát triển bền vững.
Do kiến thức còn hạn chế và khả năng thu thập tài liệu chưa được tốt nên một số
vấn đề còn nhiều thiếu sót mong cô thông cảm và góp ý để đồ án công nghệ 1 của em

hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn cô!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Bùi Văn Miên và Nguyễn Anh Trinh. Nghiên cứu tạo màng vỏ bọc chitosan từ
vỏ tôm và ứng dụng bảo quản thủy sản. Bộ môn phát triển sản phẩm, Khoa Công
Nghệ Thực Phẩm, Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh.
Trang 17
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
[2] Nguyễn Thị Bích Thủy, Nguyễn Thị Thu Nga. Ảnh hưởng của nồng độ chitin,
chitosan tới chất lượng và thời gian bảo quản chanh, Tạp chí Khoa học và Phát triển
2008, Tập VI, Số 70-75.
[3] Pradip Kumar Dutta, Joydeep Dutta and VS Tripathi. Chitin and chitosan:
Chemistry, properties and application, Journal of Scientific & Industrial Research.
Vol.63, Jannuary 2004, pp 20-31.
[4] />8908/
[5] />quan-rau-qua-7932/
[6] />10864/
[7] />ung-dung-chitosan-lam-mang-bao-bao-quan-ca-chua-7384/
[8] />38538/
[9] />[10 ] />[11] />trung-11053/
[12] />[13] />10063/
[14] />chitin-va-chitosan.html
Trang 18
Đồ án công nghệ 1 GVHD: Đoàn Thị Hoài Nam
[15] />option=com_content&view=article&id=1352:nghien-cu-ng-dng-vt-liu-chitosan-
trong-y-sinh-va-moi-trng&Itemid=143&lang=vi
Trang 19