TÌM HIỂU QUY TRÌNH SẢN XUẤT CÁC CHẾ PHẨM CHITIN-CHITOSAN TỪ VỎ TÔM, CUA

Khoa sinh học– Đại học Đà Lạt

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ
TÌM HIỂU QUY TRÌNH SẢN XUẤT CÁC CHẾ PHẨM
CHITIN-CHITOSAN TỪ VỎ TÔM, CUA
Sản xuất các chế phẩm chitin
chitosan từ phế liệu giáp xác
I. Khái quát chung về chitin, chitosan
1. Dạng tồn tại của chitin
2. Cấu tạo chitin, chitosan
3. Tính chất chitin, chitosan
II. Quy trình công nghệ
III. Thuyết minh quy trình
IV. Ứng dụng của chitin, chitosan
Back
I. Khái quát chung chitin-chitosan:
1. Dạng tồn tại của chitin:
+ Tồn tại trong vỏ của động vật ngành giáp xác, trong một số
loại côn trùng, ký sinh trùng vv
+ Một số chủng vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp chitin
2. Cấu tạo của chitin-chitosan:
Chitin là polymer tuyến tính từ các đơn vị cơ sở là N-acetyl-ß-D-
glucosamin liên kết bằng cầu nối ß-1,4 glucosid.
Chitosan là polymer tuyến tính từ các đơn vị cơ sở là ß-D-
glucosamin liên kết bằng cầu nối ß-1,4 glucosid.
3. Tính chất của chitin-chitosan
Chitin
+ Màu trắng đục, không tan trong
nước, acid và kiềm loãng, các dung
môi hữu cơ. Tan trong dung dịch
thioxinat Liti (LiSCN), thioxinat

canxi.
+ Bền với các chất oxy hóa mạnh.
+ Trong môi trường kiềm đặc chitin
bị deacetyl hóa, trong môi trường
acid đặc nóng sẽ tạo huyền phù
chitin hoặc bị thủy phân tạo olygo-
chitin, tạo D-glucosamin (nếu trong
môi trường t0 cao, thời gian dài) và
acid acetic.
Chitosan
Màu trắng đục, dai hơn
chitin, hòa tan trong acid
loãng tạo dung dịch keo.
+ Trong môi trường acid
đặc chitosan bị thủy phân
tạo D-glucosamin
+ Có khả năng hấp phụ các
chất màu.
+ Dung dịch chitosan là loại
keo dương nên có khả năng
kết hợp với các loại keo âm
+ Có khả năng tạo màng,
có tính chất diệt khuẩn.
Tính chất của chitin-chitosan
Độ nhớt, tạo màng, khả năng hòa tan trong
nước, trong acid loãng, khả năng hấp phụ
chất béo, khả năng hấp phụ màu, hấp phụ
kim loại, kháng khuẩn vv… phụ thuộc rất
nhiều vào các yếu tố sau:
+ Khối lượng phân tử

+ Độ deacetyl hóa
+ Kiểu deacetyl
II. Quy trình công nghệ
1. Nguyên liệu
Chủ yếu là vỏ của động
vật ngành giáp xác
(tôm, cua, mực vv…)
Thành phần của nguyên
liệu: chitin (20-27%
chất khô), protein,
CaCO3, Ca3(PO4)2,
Lipit, sắc tố vv…
2. Hóa chất

Dung dịch HCL 5% - 10%

Dung dịch NaOH 5% -
10%

Dung dịch NaOH 35%-
50%

Dung dịch KMnO4 0.1%
trong H2SO4 10%, dung
dịch H2O2 5% hoặc dung
dịch NaOCl 5‰.
3. Quy trình sản xuất

Chế phẩm tôm cua từ chế biến thực phẩm (tôm,mực,cua)


Loại canxi trong dung dịch HCl 5%

(HCl 5%,V/W = 20,ở nhiệt độ phòng, t = 12-24h)

Rửa trung tính

Loại protein bằng dung dịch NaOH hoà tan

(NaOH 5% - 10% ,100oC, t = 2h,V/W = 5)

Rửa trung tính

Khử màu bằng H2O2 5%, V/W = 2, t =15 - 30 phút

Hoặc bằng NaOCl 5‰, V/W = 2, t =15 - 30 phút

Hoặc KMnO4 0.1% trong H2SO4 10%, V/W = 4, khử màu
KMnO4 bằng Na2S2O3 1.5%, t =15 phút

chitin

Deacetyl hóa bằng NaOH hoà tan

(NaOH 35% -50%,90-100oC /2 - 3h,V/W = 5-10)

Chitosan
III.Thuyết minh quy trình
1. Xử lý acid
Mục đích: khử khoáng trong
nguyên liệu (khoáng trải đều

trong vỏ tôm và tạo phức với
chitin)
Có thể dùng các acid mạnh để
khử khoáng (ưu tiên HCl).
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu
quả khử khoáng
Loại (HCl), nồng độ acid (6-10%),
V/W = 10, nhiệt độ (t0 phòng),
thời gian xử lý (12-24 h) tùy
thuộc loại nguyên liệu.
2. Xử lý kiềm
Mục đích: khử protein, lipit
và sắc tố
Dùng NaOH thích hợp, có
thể sử dụng enzyme
protease khử protein.
Xử lý kiềm có thể gộp
chung với công đoạn
deacetyl.
Các yếu tố ảnh hưởng đến
hiệu quả khử protein
Loại kiềm, nồng độ kiềm (5-
10%), nhiệt độ (1000C) thời
gian (1-2h), v/w = 5.
3. Khử màu
Sử dụng các chất có
khả năng khử màu
mạnh.
H2O2(5%), NaOCl
(5‰ ), KMnO4 (1,5%)

sau đó tẩy màu KMnO4
bằng Na2S2O3 1%
trong acid H2SO4 10%.
Thời gian tẩy màu 15
phút.
4. Chitin

Chitin có màu trắng
đục hay hồng phụ
thuộc vào khâu tẩy
màu. Chitin có độ
giòn dễ xay nhỏ.
5. Deacetyl hóa
Sử dụng enzyme
deacetylase để deacetyl
hóa.
Dùng xút đậm đặc (35-
50%) để deacetyl hóa.
Mức độ deacetyl hóa phụ
thuộc vào:
Nồng độ xút (40%), v/w =
5, nhiệt độ (90-1200C),
Thời gian 5-12h.
6. Chitosan
Có độ dai hơn chitin,
màu trắng đục.
IV. Ứng dụng của chitin-chitosan và
olygo
1. Nông nghiệp
olygo-chitosan,

glucosamin kích thích
sinh trưởng, kháng
bệnh các lá mầm.
Phun dung dịch olygo có
khả năng diệt các loại
nấm gây bệnh của cây
trồng.
2. Y dược
Sử dụng màng chitosan
chữa bỏng, làm da nhân
tạo, kích thích tạo da mới.
Làm chỉ khâu phẫu thuật
Sử dụng olygo trong các
loại thuốc giảm béo, giảm
hàm lượng cholesterol,
thuốc viêm loét dạ dày tá
tràng.
Olygo là thành phần trong
thuốc chữa bệnh đau khớp.
Gel sinh học Novagast –
Liệu pháp thiên nhiên
cho dạ dày khỏe mạnh
3. Thực phẩm
Làm thức uống chức
năng (các loại trà).
Olygo trong thực phẩm
có tác dụng bảo quản
(do khả năng kháng
khuẩn).
Chitosan tạo trạng thái,

kết cấu cho các sản
phẩm mô phỏng từ
surimi.
Màng bảo quản thực phẩm
4. Mỹ phẩm
Là thành phần của các
loại keo tóc
Có trong thành phần
của các loại kem dưỡng
da
5. Công nghiệp
Làm chất cố định (giá
mang) tế bào, enzyme
Tăng độ ăn mực của giấy,
thay thế hồ tinh bột trong
hồ vải, sản xuất các loại vải
chịu nhiệt, chống thấm.
Ứng dụng trong xử lý màu,
làm trong nước quả
Trong xử lý nước thải, hấp
phụ các kim loại nặng
Ứng dụng trong công nghệ
nano.
Vải chịu nhiệt