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
Thức ăn gia súc
Ô nhiễmMT

Sản xuất
chitin – chitosan
→ hiệu quả kinh
tế cao


I. GIỚI THIỆU
Phế liệu tôm,
cua, mực

Phế

liệu TS
Vi
nấm

Nguyên
liệu
Vi
khuẩn

Mực
(nang mực ống)
Tôm Sú
Tôm Thẻ


II. TÁCH CHIẾT, TINH SẠCH
• Sơ đồ quy trình cơ bản:

Chitosan

Nguyên
liệu

Deacetyl

Khử protein

Chitin

Khử khoáng

Tẩy màu


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
Vỏ tôm khô

Vỏ tôm

tươi

Ngâm HCl 10%
(1:10, t° = phòng, 5h)

Ngâm HCl 10%
(1:10, t° = phòng, 5h)

Rửa sạch
Khử protein 13%, tỉ lệ 1:5,
pH 5 – 5.5, t° = 70 – 80%
Rửa sạch, sấy khô ở 60°C

Chitin


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
Phế liệu vỏ
đầu tôm thẻ

Xay nhỏ (0,5- 0,6 cm)

Tỉ lệ alcalase/ phế liệu: 0,1%
thời gian:6h
Nhiệt độ: 50°C
pH: 6.5

Khử protein bằng
enzyme Flavourzyme
Thu dịch protein
astaxathin

Chitin

Khử protein còn lại
bằng NaOH loãng

Rửa trung tính

Rửa trung tính

Khử khoáng bằng
HCl


II. TÁCH CHIẾT, TINH SẠCH
2.Sử dụng acid hữu cơ để khử khoáng trong sản
xuất chitin
Cắt mạch
Ăn mòn TB

Ô nhiễm

HCl
MT

Title
Công đoạn
chính

Khử
khoáng

Nhược
điểm

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.


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).


Ứng dụng chitin và chitosan
trong thực phẩm
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.


.
Qui trình sản xuất chitin-chitosan từ phế liệu thủy sản bằng phương pháp
sinh học

Chitosan

Phế liệu
thủy sản
Khử protein bằng
protease hoặc lên men
bằng vi sinh vật

Deacetyl bằng
chitin
deacetylase

Rửa

Xử lý tạo chitin có
độ rắn thấp

Khử khoáng bằng
acid hữu cơ

Rữa

Chitin

Tẩy màu

Rữa/ sấy
khô

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.



Ứng dụng chitin và chitosan
trong thực phẩm
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 .


Qui trình bảo quản na bằng màng
chitosan ở nhiệt độ thấp
Chitosan 1,5 - 2%; 75% DD

Na đạt độ chín thu hoạch

Hòa tan trong lactic acid
1%

Lựa chọn, phân loại

Điều chỉnh về pH=6,5

Dung dịch chitosan

Làm sạch
Nhúng vào dung dịch chitosan

Làm khô tự nhiên
Bọc màng PE
Xếp vào hộp bìa cứng

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.


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.

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.


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
Trứng gà tươi
Chitosan 1,5%
Lựa chọn, phân loại
Hòa tan trong
acid acetic
1%

Điều chỉnh về pH=6
0,05% natri
sorbat

Dung dịch chitosan

Làm sạch
Bọc chitosan
Làm khô tự nhiên

Bảo quản ở nhiệt độ thường