Thu nhận, tách chiết, tinh sạch những chất có hoạt tính sinh học từ động vật và ứng dụng trong TP

Chủ Đề 1:
Thu nhận, tách chiết, tinh sạch
những chất có hoạt tính sinh học từ
động vật và ứng dụng trong TP
Nhóm 3- 54TP2
I. GIỚI THIỆU
Ngành chế
biến thủy sản
phát triển rất
nhanh
Tạo phế liệu
thủy sản
Sản xuất
chitin – chitosan
→ hiệu quả kinh
tế cao
Thức ăn gia súc
Ô nhiễmMT
I. GIỚI THIỆU
Nguyên
liệu
Phế
liệu TS
Vi
nấm
Vi
khuẩn
Phế liệu tôm,
cua, mực
Mực
(nang mực ống)

Tôm Sú
Tôm Thẻ
II. TÁCH CHIẾT, TINH SẠCH
•
Sơ đồ quy trình cơ bản:
Nguyên
liệu
Khử protein
Khử khoáng Tẩy màu
Chitin
Deacetyl
Chitosan
II. TÁCH CHIẾT, TINH SẠCH
1. Sử dụng enzyme và vi sinh vật để thủy phân
protein trong công nghệ sản xuất chitin
Enzym protease ← Giáp xác
Enzym protease VSV từ Pseudomonas
maltophilia ← Vỏ tôm, cua

Enzym proteinase từ cá ngừ tại pH 8,6 và 37,5oC

Papain tại pH 5,5 – 6,0 và 37,5oC,

Proteinase vi sinh ở pH 7,0 và 60oC trên 60
II. TÁCH CHIẾT, TINH SẠCH
Xử lý với enzym → 5% Protein
Enzym protease (chymotrypsin và papain)
thủy phân protein trong phế liệu tôm được
dùng khử khoáng để thu hồi chitin.
Protease > NaOH

Quy trình sản xuất chitin ứng
dụng papain để khử protein
Rửa sạch
Ngâm HCl 10%
(1:10, t° = phòng, 5h)
Ngâm HCl 10%
(1:10, t° = phòng, 5h)
Khử protein 13%, tỉ lệ 1:5,
pH 5 – 5.5, t° = 70 – 80%
Rửa sạch, sấy khô ở 60°C
Chitin
Vỏ tôm khô
Vỏ tôm
tươi
Quy trình sản xuất chitin ứng
dụng papain để khử protein

Khử protein = ENZYM PAPAIN > NaOH.

Sử dụng papain (thu nhận từ thực vật) →
hạn chế ô nhiễm môi trường.

Protein trong dịch thủy phân
→ bổ sung vào thức ăn gia súc.
Quy trình sử dụng enzym
Flavourzyme trong công nghệ sản
xuất chitin từ phế liệu tôm
Xay nhỏ (0,5- 0,6 cm)
Khử protein bằng
enzyme Flavourzyme

Thu dịch protein
astaxathin
Khử protein còn lại
bằng NaOH loãng
Rửa trung tính
Khử khoáng bằng
HCl
Rửa trung tính
Tỉ lệ alcalase/ phế liệu: 0,1%
thời gian:6h
Nhiệt độ: 50°C
pH: 6.5
Chitin
Phế liệu vỏ
đầu tôm thẻ
II. TÁCH CHIẾT, TINH SẠCH
2.Sử dụng acid hữu cơ để khử khoáng trong sản
xuất chitin
Công đoạn
chính

Cắt mạch

Ăn mòn TB

Ô nhiễm
MT
Khử
khoáng
Vì vậy, một số nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm quá trình

khử khoáng bằng lên men lactic hoặc sử dụng các acid hữu cơ
như acid lactic, acid acetic thu nhận từ các quá trình sinh học.
HCl
Title
Nhược
điểm
Ưu điểm của việc dung axit
hữu cơ để khử khoáng

Ít gây tác hại với môi trường

Có thể giữ được những đặc tính của chitin

Các axit hữu cơ được sản xuất bằng phương pháp
sinh học sư dụng nguồn nguyên liệu có giá trị thấp hoặc
phế phẩm công nghiệp

Muối hữu cơ thu được từ quá trình khử khoáng
được dung như chất bảo quản thực phẩm
II. TÁCH CHIẾT, TINH SẠCH
3/ Deacetyl bằng phương pháp sinh học:
Được nghiên cứu chủ yếu ở qui mô phòng thí nghiệm.
Chitin deacetylase
Chitin Chitosan
II. TÁCH CHIẾT, TINH SẠCH
•
Enzyme Chitin deacetylase (CDA) ← Absidia coerulia,
Colletotrichum lindemuthianum ← deacetyl chitin.
•
Deacetyl bằng CDA chủ yếu thực hiện đối với chitin đã

deacetyl một phần (không áp dụng đối với chitin tự nhiên).
Chitosan → 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, hao hụt khối lượng của quả
trong thời gian bảo quản.
Ứng dụng chitin và chitosan
trong thực phẩm
.
Qui trình sản xuất chitin-chitosan từ phế liệu thủy sản bằng phương pháp
sinh học
Khử protein bằng
protease hoặc lên men
bằng vi sinh vật
Rữa
Tẩy màu
Rửa
Khử khoáng bằng
acid hữu cơ
Deacetyl bằng
chitin
deacetylase
Xử lý tạo chitin có
độ rắn thấp
Chitin
Rữa/ sấy
khô
Phế liệu
thủy sản
Chitosan
Ứng dụng chitin và chitosan

trong thực phẩm
1/. Ứng dụng chitosan trong tạo
màng, chống biến nâu, mất nước,
kháng nấm, bảo quản trái cây, rau.
Màng chitosan → rào cản → ngăn cản oxy trên bề mặt
rau quả + hàm lượng CO2 bên trong màng tăng lên
→ Quá trình hô hấp của rau quả bị ức chế và hạn chế
quá trình biến nâu của quả.
Chitosan 2% → kiểm soát sự biến nâu + kéo dài thời gian bảo
quản của vải và nhãn ở 20C, độ ẩm 90-95%.
Vải và nhãn được nhúng qua chitosan 2%, làm khô khoảng 4
giờ ở 250C, sau đó bảo quản ở 20C .
Ứng dụng chitin và chitosan
trong thực phẩm
Qui trình bảo quản na bằng màng
chitosan ở nhiệt độ thấp
Điều chỉnh về pH=6,5
Na đạt độ chín thu hoạch
Lựa chọn, phân loại
Làm sạch
Làm khô tự nhiên
Dung dịch chitosan
Xếp vào hộp bìa cứng
Chitosan 1,5 - 2%; 75% DD
Hòa tan trong lactic acid
1%
Nhúng vào dung dịch chitosan
Bọc màng PE
Bảo quản ở nhiệt độ 10 20C

2/. Ứng dụng chitosan trong kháng khuẩn,
kháng nấm, chống oxy hóa, chống hao hụt
trọng lượng trong bảo quản và chế biến thịt,
cá, đậu phụ, bánh mì.
Mẫu thịt bò → chitosan (0,5 – 1%) sau đó đóng gói
và bảo quản lạnh 40C thì lượng vi khuẩn Listeria
monocytogenes giảm đáng kể.
Thịt heo, thời gian bảo quản của thịt heo tăng lên khi
nhúng trong 1% chitosan (1 phút). Màu đỏ hồng của thịt
khi xử lý với chitosan không thay đổi trong thời gian
bảo quản.
2/. Ứng dụng chitosan trong kháng khuẩn,
kháng nấm, chống oxy hóa, chống hao hụt
trọng lượng trong bảo quản và chế biến thịt,
cá, đậu phụ, bánh mì.
Kết hợp chitosan với các chất
kháng nấm, kháng khuẩn
Hạn chế quá trình oxy hóa lipid
Kháng khuẩn và tạo gel → sản
xuất đậu phụ
Bảo quản trứng
Chitosan 1% và 2% (trong acid acetic) dùng bảo quản
trứng sau 5 tuần bảo quản ở 25oC trứng có các chỉ số
chất lượng tốt hơn so với mẫu đối chứng.
Qui trình bảo quản trứng gà tươi
thương phẩm bằng chitosan
Điều chỉnh về pH=6
Trứng gà tươi
Lựa chọn, phân loại
Làm sạch

Làm khô tự nhiên
Dung dịch chitosan
Bảo quản ở nhiệt độ thường
Chitosan 1,5%
Hòa tan trong
acid acetic 1%
0,05% natri
sorbat
Bọc chitosan