Ứng dụng Chitosan trong chế biến và bảo quản rau quả

1
Chitosan
Ứng dụng trong Chế biến và Bảo
quản rau trái
SVTH: Lê Thị Ngọc
Hương
Ngô Vũ Thùy Ngân
Lưu Thủy Tiên
Nguyễn Ngọc Bảo
Trân
2
Nội dung báo cáo
I. Giới thiệu chung về Chitosan
1. Cấu tạo & Tính chất
2. Lĩnh vực ứng dụng
II. Sản xuất Chitosan
III.Ứng dụng trong chế biến và bảo quản rau trái
1. Bảo quản rau trái bằng màng bao Chitosan
2. Làm trong nước quả bằng Chitosan
3
1. Công thức – Tính chất:
Chitosan:
 Tên khoa học: β-1,4-poly-D-glucosamin
 Công thức phân tử: (C
6
H
11
NO
4
)
n


Trọng lượng phân tử trung bình: 10000-50000 dalton

Là dẫn xuất của Chitin
I. Giới thiệu chung về Chitosan
Hình 1: Chitosan
4
Chitin:
 Là polysaccaride
 Có nhiều thứ 2 trong tự nhiên sau cellulose
 Hình thái tự nhiên ở dạng rắn
Hình 2: Chitin
I. Giới thiệu chung về Chitosan
5
I. Giới thiệu chung về Chitosan
Hình 3: Deacetyl hóa Chitin thành Chitosan
Tách nhóm acetyl
6

Có trong vỏ các loài giáp xác, màng tế bào nấm thuộc
họ Zygemycetes, sinh khối nấm mốc và vài loại tảo.
I. Giới thiệu chung về Chitosan
7
I. Giới thiệu chung về Chitosan
Hình 4: Hàm lượng Chitin trong 7 loài giáp xác
8
Chitosan có hình thái tự
nhiên dạng vảy rắn, màu
trắng hay vàng nhạt,
không mùi vị.

Nhiệt độ nóng chảy:
309-311
o
C
I. Giới thiệu chung về Chitosan
Tính chất vật lý:
9
Không tan trong nước, dung dịch kiềm, dung
dịch acid đậm đặc
Tan trong acid yếu: các acid hữu cơ, một số
acid vô cơ như HCl và HNO
3
loãng (pH = 6).
Chitosan ở dạng muối acetate,
ascorbate, lactate, malate…
có thể tan trong nước
I. Giới thiệu chung về Chitosan
Chitosan
Tính chất vật lý:
10
Chitosan là một base, pK
a
= 6-6,8
Tham gia phản ứng tạo phức với kim loại:
Ni, Cu, Zn, Cd…
I. Giới thiệu chung về Chitosan
Tính chất hóa học:
11
Phản ứng thủy phân trong acid: phụ thuộc loại
acid, nồng độ acid, t

o
,…
Phản ứng deamin hóa: Khi có mặt HNO
3
Phản ứng nitro hóamuối acid của Chitosan nitrat
Phản ứng phosphate hoá
Phản ứng sulphate hóa
Phản ứng N-acetyl hoá
I. Giới thiệu chung về Chitosan
Tính chất hóa học:
12
I. Giới thiệu chung về Chitosan
2. Lĩnh vực ứng dụng
31%
48%
16%
5%
USA Europe Japan Korea
12.7
19.9
6.4
2.1
0
5
10
15
20
25
USA Europe Japan Korea
Country, area

Value of chitosan products
(Billions USD)
Tình hình sử dụng Chitin và chitosan trên thế giới
13
2. Lĩnh vực ứng dụng
I. Giới thiệu chung về Chitosan
Hiện nay Chitosan được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực:
Y tế: nguyên liệu
sản xuất thuốc điều
trị bỏng, viêm loét
dạ dày, béo phì
14
Công nghiệp: xử lý
nước thải và làm
trong nước sinh
hoạt
I. Giới thiệu chung về Chitosan
2. Lĩnh vực ứng dụng
15
I. Giới thiệu chung về Chitosan
2. Lĩnh vực ứng dụng
Nông nghiệp: làm phân bón rau sạch
Mỹ phẩm: nguyên liệu sản xuất kem dưỡng da,
kem chống tia tử ngoại…
Thực phẩm: chất bảo quản (chống VSV); hỗ trợ
quá trình nhũ hóa, đồng hóa, đông đặc…; làm
trong nước quả; màng bao thực phẩm
16
II. Sản xuất Chitosan
Vỏ tôm,cua

Loại Protein
Tạp chất
Dd NaOH 3.5%
Dd HCl
Loại muối khoáng (CaCO
3
)
Tạp chất
Dd NaOH 50%
t=60-120
o
C
Chitin
Nước
Rửa
Deacetyl hóa
Làm nguội
Rửa
Nghiền
Bột Chitosan
Hòa tan trong HCl
Kiểm soát
quá trình kết tủa
Kết tủa nhanh
Vẩy Chitosan
50-60%
Chitosan kết
tủa mịn
Chitosan
dd keo

Sấy
17
Bước 1: Chuẩn bị

Làm sạch vỏ giáp xác

Giữ vỏ giáp xác ở nhiệt độ > 78
0
C, 24h

Làm nguội nhanh bằng cách nhúng vào
dung dịch Nitơ lỏng

Nghiền
II. Sản xuất Chitosan
18
Bước 2: Loại Protein

Cho hỗn hợp phản ứng với dung dịch
NaOH 3.5%, 65
0
C

Sau 2h lấy phần nổi lên trên (vỏ)
rửa Sấy ở 90
0
C
Bước 3: Loại khoáng

Cho hỗn hợp sau khi sấy phản ứng với

ddHCl 1N ở nhiệt độ phòng

Sau 2h lấy phần nổi lên trên (vỏ)
rửa Sấy ở 90
0
C
II. Sản xuất Chitosan
Vỏ đã sấy khô chứa
chủ yếu là Chitin
19
Bước 4: Loại nhóm acetyl khỏi Chitin
(deacetyl hóa)

Sử dụng dung dịch NaOH
đđ
(50%), nhiệt độ
80
o
C, 96h.

Trung hòa bằng
HCl đến pH = 7
 Chitosan tủa
 Lọc hoặc ly tâm
II. Sản xuất Chitosan
Chitosan
20
Bước 5: Tinh sạch Chitosan

Kết tủa Chitosan  sấy khô  nghiền 

hòa tan trong dd acid acetic 2%

Đặt dd trong các ống thẩm tích  nhúng
vào dd acid acetic nồng độ tương đương,
24h

Lấy dd trong các ống  sấy chân không
 Chitosan tinh khiết
II. Sản xuất Chitosan
21
II. Sản xuất Chitosan
22
II. Sản xuất Chitosan
23
II. Sản xuất Chitosan
24
1. Bảo quản rau trái bằng màng Chitosan
Đặc điểm của màng bao Chitosan:

Là một lớp màng mờ bao bọc bên ngoài rau quả

Hạn chế O
2
và giảm CO
2
thấm qua màng

Khả năng chống nấm

Không độc hại

III. Ứng dụng trong chế biến và bảo
quản rau trái
25
III. Ứng dụng trong chế biến và bảo
quản rau trái
Tác dụng:

Kiểm soát thành phần không khí trong màng
bao

Hạn chế quá trình hô hấp và thoát hơi nước

Hạn chế quá trình chín

Đảm bảo cấu trúc và màu sắc sản phẩm

Hạn chế giảm lượng đường và acid