KHẢO SÁT KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CHITOSAN TRONG CHẾ BIẾN SẢN PHẨM ðỒ HỘP VỤN THỊT ðỎ CÁ TRA NGHIỀN

Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm



TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG




LÊ VĂN THẲNG




KHẢO SÁT KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CHITOSAN
TRONG CHẾ BIẾN SẢN PHẨM ðỒ HỘP VỤN THỊT
ðỎ CÁ TRA NGHIỀN





Luận văn tốt nghiệp

Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Cần Thơ, 2009
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm



TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG





Luận văn tốt nghiệp

Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM



KHẢO SÁT KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CHITOSAN
TRONG CHẾ BIẾN SẢN PHẨM ðỒ HỘP VỤN THỊT

ðỎ CÁ TRA NGHIỀN








Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:
ThS. Phan Thị Thanh Quế Lê Văn Thẳng
MSSV: 2051678
Lớp: CNTP K31










Cần Thơ, 2009
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm i
Luận văn đính kèm dưới đây, với tên đề tài “KHẢO SÁT KHẢ NĂNG SỬ DỤNG
CHITOSAN TRONG CHẾ BIẾN SẢN PHẨM ĐỒ HỘP VỤN THỊT ĐỎ CÁ TRA
NGHIỀN”, do sinh viên

Lê Văn Thẳng
thực hiện và báo cáo đã được hội đồng
chấm luận văn thông qua.


Giáo viên hướng dẫn Giáo viên phản biện


Phan Thị Thanh Quế

Cần Thơ, ngày …tháng…năm 2009
Chủ tịch hội ñồng

Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm ii
LỜI CẢM ƠN
Lời cám ơn chân thành nhất em xin gửi đến ba mẹ em, người đã quan tâm lo lắng cổ
vũ và động viên em trong suốt 4 năm đại học vừa qua.
Em xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến quý thầy cô bộ môn Công Nghệ Thực
Phẩm khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng trường Đại học Cần Thơ đã
truyền đạt cho em những kiến thức vô cùng hữu ích, đặc biệt là cô Phan Thị Thanh
Quế đã tận tình hướng dẫn giúp em có thể hoàn thành bài luận văn này.
Cảm ơn tập thể cán bộ phòng thí nghiệm của Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm đã tạo
điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành đề tài nghiên cứu của mình. Cảm ơn tập thể
lớp Công Nghệ Thực Phẩm khóa 31 đã giúp đỡ tôi trong thời gian vừa qua.
Cần thơ, ngày 15 thangs6 năm 2009
Sinh viên
Lê Văn Thẳng

Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm iii
TÓM LƯỢC
Hiện nay khi nhu cầu về thực phẩm của xã hội ngày càng cao thì vấn đề an toàn
thực phẩm luôn đặt lên hàng đầu, chính vì thế mà thực phẩm sạch không hóa
chất đang được người tiêu dùng lựa chọn. Điều này làm thúc đẩy các nhà khoa
học tìm ra những chất có tác dụng bảo quản thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên
và không ảnh hưởng tới sức khỏe người tiêu dùng, một trong những chất ấy là
chitosan.
Với việc tìm ra loại, nồng độ dung dịch và phương pháp bổ sung chitosan thích
hợp nhất cho quá trình bảo quản đồ hộp vụn thịt đỏ cá tra nghiền, đề tài được
tiến hành với nội dung nghiên cứu như sau:
Khảo sát ảnh hưởng của các nồng độ và phương pháp bổ sung chitosan phân tử
lượng thấp (200.000 dalton) đến chất lượng sản phẩm.
Khảo sát ảnh hưởng của các nồng độ chitosan phân tử lượng cao (1.000.000
dalton) đến chất lượng sản phẩm.
Khảo sát ảnh hưởng của các tỉ lệ bổ sung chitosan phân tử lượng thấp (200.000
dalton) kết hợp với chitosan phân tử lượng cao (1.000.000 dalton) đến chất
lượng sản phẩm.
Quá trình nghiên cứu kết quả thí nghiệm cho thấy:
Chitosan phân tử lượng thấp (200.000 dalton) ở nồng độ 1,5% với phương pháp
pha trong dung dịch acid lactic thì làm cho sản phẩm tốt nhất về các chỉ tiêu cấu
trúc, màu sắc, độ ẩm và TVKHK.

Chitosan phân tử lượng cao (1.000.000 dalton) ở nồng độ 1,5% pha trong dung
dịch acid lactic làm cho sản phẩm đạt chất lượng tốt.
Sự kết hợp giữa chitosan phân tử lượng thấp và chitosan phân tử lượng cao
không mang lại kết quả tốt cho sản phẩm bằng khi sử dụng chitosan phân tử
lượng thấp nồng độ 1,5%.






Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm iv
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................................. i
TÓM LƯỢC...............................................................................................................................iii
MỤC LỤC.................................................................................................................................. iv
DANH SÁCH BẢNG ................................................................................................................ vi
DANH SÁCH HÌNH ................................................................................................................ vii
CHƯƠNG I GIỚI THIỆU........................................................................................................... 1
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................................. 1
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ............................................................................................. 2
CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ..................................................................................... 3
2.1 SƠ LƯỢC VỀ THỦY SẢN .............................................................................................. 3
2.1.1 Vài nét về cá tra.......................................................................................................... 3
2.1.2 Thành phần hóa học của cá tra................................................................................... 3
2.1.3 Biến đổi do vi sinh vật ............................................................................................... 5
2.1.4 Sơ lược về vụn thịt cá tra ........................................................................................... 7
2.2 SƠ LƯỢC VỀ ĐỒ HỘP ................................................................................................... 7

2.2.1 Lịch sử đồ hộp............................................................................................................ 7
2.2.2 Giới thiệu và phân loại đồ hộp................................................................................... 7
2.2.3 Một số quá trình cơ bản.............................................................................................. 8
2.2.4 Các hệ vi sinh vật trong đồ hộp.................................................................................. 9
2.2.5 Các dạng hư hỏng của đồ hộp .................................................................................. 10
2.2.6 Cách xử lý đồ hộp hư hỏng ............................................................................... 11
2.3 CHITIN VÀ CHITOSAN ......................................................................................... 12
2.3.1 Thành phần hóa học ................................................................................................. 12
2.3.2 Tính chất của chitosan.............................................................................................. 13
2.3.3 Đặc tính của Chitosan .............................................................................................. 15
2.3.4 Một vài ứng dụng cụ thể của chitosan trong thực phẩm .......................................... 18
2.4 Phụ gia trong thực phẩm ................................................................................................. 21
2.4.1 Carrageenan.............................................................................................................. 21
2.4.2 Gelatin...................................................................................................................... 23
2.4.3 Muối nitrat................................................................................................................ 24
2.4.4 Tinh bột .................................................................................................................... 24
2.4.5 Muối NaCl................................................................................................................ 25
2.4.6 Tri polyphosphate..................................................................................................... 25
CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................... 26
3.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM ..................................................................................... 26
3.1.1 Nguyên liệu: Vụn thịt đỏ cá tra và mỡ heo .............................................................. 26
3.1.2 Hóa chất ................................................................................................................... 26
3.1.3 Phụ gia...................................................................................................................... 26
3.1.4 Thiết bị - dụng cụ thí nghiệm................................................................................... 26
3.2 Phương pháp nghiên cứu................................................................................................. 27
3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ và phương pháp bổ sung chitosan
(LMW)vào khối paste đến chất lượng sản phẩm. ................................................................. 27
3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng ở các nồng độ chitosan (HMW) khác nhau
vào khối paste đến chất lượng sản phẩm........................................................................... 29
3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ giữa chitosan (LMW) với chitosan

(HMW) bổ sung vào khối paste đến chất lượng sản phẩm. .............................................. 31
3.3 Các chỉ tiêu theo dõi trong quá trình thực hiện thí nghiệm............................................. 33
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm v
3.4 Xử lý số liệu: Kết quả thí nghiệm được tính toán thống kê bằng phần mềm
Statgraphic 4.0....................................................................................................................... 33
CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................................................... 34
4.1. Kết quả ảnh hưởng của các nồng độ và phương pháp bổ sung chitosan (LMW) đến
đồ hộp vụn thịt đỏ cá tra nghiền............................................................................................ 34
4.2. Kết quả ảnh hưởng của các nồng độ chitosan (HMW) khác nhau đến đồ hộp vụn thịt
đỏ cá tra nghiền ..................................................................................................................... 38
4.3. Kết quả ảnh hưởng của các tỉ lệ bổ sung chitosan (HMW) và chitosan (LMW) đến
sản phẩm vụn thịt đỏ cá tra nghiền........................................................................................ 41
CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .............................................................................. 44
5.1 KẾT LUẬN..................................................................................................................... 44
5.2. ĐỀ NGHỊ ....................................................................................................................... 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................................... 45
PHỤ LỤC.....................................................................................................................................I
1. Kiểm tra tổng vi khuẩn khiếu khí.........................................................................................I
2. Đo cấu trúc ..........................................................................................................................II
3. Số liệu thống kê.................................................................................................................IV
3.1. Kết quả thống kê của các nồng độ và phương pháp bổ sung chitosan (LMW) khác
nhau...................................................................................................................................IV
3.2. Kết quả thống kê của các nồng độ chitosan (HMW)..................................................VII
3.3. Kết quả thống kê của các tỉ lệ bổ sung chitosan (HMW) và chitosan (LMW)............IX

Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm vi
DANH SÁCH BẢNG

Bảng 4.1. Kết quả trung bình ảnh hưởng của nồng độ chitosan (LMW) đến cấu trúc sản
phẩm.......................................................................................................................................... 34
Bảng 4.2. Kết quả trung bình ảnh hưởng của phương pháp bổ sung chitosan (LMW) đến
cấu trúc sản phẩm...................................................................................................................... 34
Bảng 4.3. Kết quả trung bình ảnh hưởng của nồng độ chitosan (LMW) đến màu sắc sản
phẩm.......................................................................................................................................... 35
Bảng 4.2. Kết quả trung bình ảnh hưởng của phương pháp bổ sung chitosan (LMW) đến
màu sắc sản phẩm...................................................................................................................... 35
Bảng 4.5. Kết quả trung bình ảnh hưởng của nồng độ chitosan (LMW) đến độ ẩm sản
phẩm.......................................................................................................................................... 36
Bảng 4.6. Kết quả trung bình ảnh hưởng của phương pháp bổ sung chitosan (LMW) đến độ
ẩm sản phẩm.............................................................................................................................. 36
Bảng 4.7. Kết quả trung bình ảnh hưởng của các nồng độ chitosan (HMW) đến cấu trúc
sản phẩm.................................................................................................................................... 38

Bảng 4.8. Kết quả trung bình ảnh hưởng của các nồng độ chitosan (HMW) đến màu sắc
sản phẩm.................................................................................................................................... 38
Bảng 4.9. Kết quả trung bình ảnh hưởng của các nồng độ chitosan (HMW) đến độ ẩm sản
phẩm.......................................................................................................................................... 39
Bảng 4.10. Kết quả trung bình ảnh hưởng của các tỉ lệ bổ sung chitosan đến cấu trúc sản
phẩm.......................................................................................................................................... 41
Bảng 4.11. Kết quả trung bình ảnh hưởng của các tỉ lệ bổ sung chitosan đến màu sắc sản
phẩm.......................................................................................................................................... 41
Bảng 4.12. Kết quả trung bình ảnh hưởng của các tỉ lệ bổ sung chitosan đến độ ẩm sản
phẩm.......................................................................................................................................... 42











Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm vii
DANH SÁCH HÌNH

Hình 1Mật số vi sinh vật trên thủy sản ....................................................................................... 5
Hình 2 Công thức cấu tạo của chitin......................................................................................... 12
Hình 3.Công thức hóa học của chitosan.................................................................................... 13
Hình 4. Vỏ của các loài giáp xác............................................................................................... 13

Hình 5. Sự chuyển hóa chitin thành chitosan............................................................................ 14
Hình 6.Tỉ lệ sử dụng cargeenan ................................................................................................ 22
Hình 7. Cấu trúc gelatin ............................................................................................................ 23
Hình 8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1.............................................................................................. 28
Hình 9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2.............................................................................................. 30
Hình 10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3............................................................................................ 32
Hình 11. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của phương pháp bổ sung và nồng độ chitosan đến
khả năng ức chế TVKHK của sản phẩm................................................................................... 37
Hình 12. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của các nồng độ chitosan khác nhau đến khả năng ức
chế TVKHK của sản phẩm ....................................................................................................... 39
Hình 13. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của các tỉ lệ bổ sung chitosan khác nhau đến khả
năng ức chế TVKHK của sản phẩm.......................................................................................... 42
Hình 14. Máy đồng nhất...............................................................................................................I
Hình 15. Máy đo cấu trúc ............................................................................................................II
Hình 16. Máy đo màu ............................................................................................................... III









Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm 1
CHƯƠNG I GIỚI THIỆU
1.1 ðẶT VẤN ðỀ
Từ trước tới nay, việc bảo quản các thực phẩm tươi sống và giàu chất dinh dưỡng

như thịt, cá, trái cây…trong điều kiện khí hậu nóng ẩm của nước ta đã và đang là
vấn đề quan tâm của các nhà khoa học. Tuy nhiên, trong thời gian gần đây các nhà
khoa học đã phát hiện ra được một chất mới có khả năng ức chế được các loại vi
sinh vật mà không có tính độc hại đối với người tiêu dùng, cho nên chỉ trong thời
gian ngắn mà lại có nhiều nghiên cứu và đạt được nhiều thành tụ đáng kể. Chitosan
được áp dụng bảo quản trong nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đó thủy sản đã được
nghiên cứu nhiều như: bảo quản nguyên liệu thủy sản tươi, thủy sản khô, thủy sản
trong đông lạnh,…
Chitosan là một polysaccharide có nguồn gốc tự nhiên, được tách chiết và biến tính
từ vỏ các loài giáp xác, nó tạo ra những chất có khả năng chống thấm khí cao
(Krochta và Mulder – Johnston., 1997). Hơn nữa chitosan còn được sử dụng như
lớp màng bao phủ đối với các polymer có nguồn gốc sinh học, điều đặc biệt của lớp
màng từ nguyên liệu này là khả năng ăn được như thực phẩm. Một tính chất đáng
chú ý của chitosan liên quan đến việc bao gói thực phẩm là tính chất chống vi sinh
vật. Chính vì vậy, nó có thể kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm và là thành phần
thực phẩm an toàn có khả năng phân hủy sinh học và bảo vệ môi trường.
Chitosan (PDP) là chất phụ gia dạng bột, có nguồn gốc thiên nhiên, sử dụng từ vỏ
tôm, không độc, dùng an toàn cho người trong thực phẩm và dược phẩm. PDP
kháng nấm, nên có thể bảo quản thực phẩm khỏi bị chua, thiu thối, tăng cường độ
dai, giòn cho thực phẩm. Qua khảo sát tại các cơ sở chế biến thực phẩm như Công
ty Vissan, làng giò chả Uy Nỗ (Đông Anh), làng bánh cuốn Thanh Trì, cơ sở chế
biến nước ép quả Đồng Nai… cho kết quả tốt, bảo đảm độ dai, giòn, bảo quản thực
phẩm dài ngày hơn cả hàn the. Trong năm 2006, các nhà khoa học đã chuyển giao
công nghệ sản xuất chất này cho công ty Cổ Phần Dược Phẩm – Thực Phẩm Thăng
Long để sản xuất quy mô công nghiệp với năng suất 100 tấn chitosan/năm.
Chất phụ gia PDP đã được Cục An Toàn Vệ Sinh Thực Phẩm Việt Nam cho phép
sản xuất và lưu hành toàn quốc theo hồ sơ công bố chất lượng, vệ sinh, an toàn thực
phẩm số 4377 – 2003 – CBTC – YT ngày 2 – 12 – 2003.
Chitosan được ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh vực khác nhau, tuy nhiên khả năng
cải thiện cấu trúc chưa được ứng dụng nhiều, đặc biệt là sản phẩm vụn thịt đỏ cá tra

nghiền đóng hộp. Trong thời đại hiện nay tình trạng ngộ độc thực phẩm thường
xuyên xảy ra do sản phẩm thường bổ sung các chất hóa học để tăng thời gian bảo
quản, cải thiện cấu trúc, màu sắc,…Chitosan có khả năng hạn chế được sự phát triển
vi sinh vật, khả năng cải thiện cấu trúc và màu sắc mà lại an toàn. Chính vì vậy đề
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm 2
tài “ Khảo sát khả năng sử dụng chitosan trong chế biến sản phẩm đồ hộp vụn thịt
đỏ cá tra nghiền” được thực hiện.
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Đề tài “Khảo sát khả năng sử dụng chitosan trong chế biến sản phẩm đồ hộp vụn
thịt đỏ cá tra nghiền”, được thực hiện với hai loại chitosan, ở các nồng độ và
phương pháp bổ sung chitosan khác nhau. Nhằm xác định loại, phương pháp bổ
sung và nồng độ chitosan thích hợp để cải thiện cấu trúc, màu sắc và thời gian bảo
quản.

Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm 3
CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 SƠ LƯỢC VỀ THỦY SẢN
2.1.1 Vài nét về cá tra
Cá tra có tên tiếng Anh: Shutchi catfish và tên khoa học: Pangasius hypophthalmus
(Sauvage, 1878). Cá tra là loại cá thuộc họ cá da trơn, thịt trắng mềm mại, lại có giá trị
kinh tế cao, được phân bố chủ yếu ở đồng bằng sông Cửu Long, có mặt ở 3 nước
Đông Dương và Thái Lan. Do vậy, trong thời gian gần đây cá tra không chỉ được phát
triển ở đồng bằng song Cửu Long mà còn được chú ý phát triễn ở nhiều địa phương
khác nữa.
Cá tra (Pangasius Hypophthalmus) là một trong 21 loài cá thuộc bộ Siluriformes, họ
Pangasiidae.

Cá tra thích nghi với nhiều điều kiện sống khác nhau, thường thì cá tra
sống ở môi trường pH>4, pH<4 thì cá không thích nghi được, ở môi trường thích
hợp thì cá tra sinh trưởng và phát triển rất nhanh, cá tra con (cá bột) được vớt lên từ
sông Tiền và sông Hậu để nuôi, do nghề nuôi cá tra ngày càng phát triển không chỉ
nuôi trong ao hồ mà nay được nuôi trong các bè cho nên nhu cầu cá con ngày càng
cao. Chính vì vậy mà việc vớt đem về nuôi không còn thiết thực nữa đòi hỏi con
người phai nhân giống nhân tạo.
Để tránh sự nhầm lẫn cho người tiêu dùng khi phân biệt cá basa và cá tra qua tên
thương mại của sản phẩm, hiện nay FDA và Đại sứ quán Hoa Kỳ tại Hà Nội đã quy
định tên gọi mới cho cá tra là Swai, Sutchi catfish, Sutchi, Stripped Catfish, để phân
biệt với tên gọi thương mại của cá basa là Basa, Basa Bocourti hoặc Bocourti

Catfish. Tuy nhiên, thật không dễ dàng cho người tiêu thụ, thậm chí là các nhà nhập
khẩu phân biệt được đâu là cá basa và đâu là cá tra khi chỉ dựa vào tên gọi ghi trên
nhãn hàng hóa.
Nhu cầu người tiêu dùng ngày càng đa dạng về sản phẩm cá tra cho nên các nhà sản
xuất cũng tạo ra sản phẩm cá tra ngày càng đa dạng như: fillet, nguyên con và một số
dạng sản phẩm khac của cá tra.
2.1.2 Thành phần hóa học của cá tra
Thành phần hóa học gồm: nước, protein lipid, muối vô cơ, vitamin...tuy nhiên các
thành phần này khác nhau rất nhiều, nó phụ thuộc vào giống, loài, độ tuổi, giới tính,
môi trường sống,…Ngoài ra nó chịu ảnh lớn bởi đặc tính di truyền và thức ăn cung
cấp hàng ngày.
Mỗi loại thủy có thành phần hóa học khác nhau do các yếu tố trên quyết định, vì
vậy mỗi loại thủy sản khác nhau sẽ có mùi vị đặc trưng và giá trị dinh dưỡng cũng
rất là khác nhau.
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm 4
Sự khác nhau về thành phần hóa học của cá và sự biến đổi của chúng có ảnh hưởng
ñến mùi vị và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm, việc bảo quản tươi nguyên liệu và quy
trình chế biến.
a. Protein
Có thể chia protein trong mô cơ của cá thành 3 nhóm như sau:

Protein cấu trúc (Protein tơ cơ)
Gồm các sợi myosin, actin, actomyosin và tropomyosin, chiếm khoảng 65 - 75%
tổng hàm lượng protein trong cá (so với 40% trong các loài động vật có vú). Các
protein này hòa tan trong dung dịch muối trung tính có nồng độ ion khá cao
(>0,5M).
Các protein cấu trúc này có chức năng co rút đảm nhận các hoạt động của cơ.
Myosin và actin là các protein tham gia trực tiếp vào quá trình co duỗi cơ.


Protein chất cơ (Protein tương cơ)
Gồm myoglobin, myoalbumin, globulin và các enzyme, chiếm khoảng 25 - 30%
hàm lượng protein trong cá. Các protein này hoàn tan trong nước, trong dung dịch
muối trung tính có nồng độ ion thấp (<0,15M). Hầu hết protein chất cơ bị đông tụ
khi đun nóng trong nước ở nhiệt độ trên 50
0
C.
Trong quá trình chế biến và bảo quản, myoglobin dễ bị oxy hóa thành
memyoglobin, ảnh hưởng đến màu sắc của sản phẩm.

Protein mô liên kết
Bao gồm các sợi collagen, elastin. Hàm lượng collagen ở cơ thịt cá thấp hơn ở động
vật có vú, thường khoảng 1 - 10% tổng lượng protein và 0,2 - 2,2% trọng lượng của
cơ thịt. Chiếm khoảng 3% ở cá xương và khoảng 10% ở cá sụn (so với 17% trong các
loài động vật có vú).
b.

Thành phần trích ly chứa nitơ phi protein
Chất phi protein là thành phần hòa tan trong nước, có khối lượng phân tử thấp và
chiếm khoảng 9 - 18% tổng hàm lượng protein ở cá xương, khoảng 33 - 38% ở các
loài cá sụn. Thành phần chính của hợp chất này bao gồm các chất bay hơi
(amoniac, amine, trimethylamin, dimethylamin), trimethylamine oxid (TMAO),
dimethylamine oxid (DMAO), creatin, các acid amin tự do, nucleotid, urê (có nhiều
trong cá sụn)…
c. Lipid
Lipid trong cá xương được chia thành 2 nhóm chính: phospholipid và
triglycerit.
Phospholipid tạo nên cấu trúc của màng tế bào, vì vậy chúng được gọi
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm 5
là lipid cấu trúc.
Triglycerit là lipid dự trữ năng lượng có trong nơi dự trữ chất béo,
thường được gọi là lipid dự trữ.
Thành phần chất béo trong cá khác xa so với các loài động vật có vú khác. Điểm
khác nhau chủ yếu là chúng bao gồm các acid béo chưa bão hoà cao (14 - 22
nguyên tử cacbon, 4 - 6 nối đôi). Chất béo trong cá chứa nhiều acid béo chưa bão hoà
do đó rất dễ bị oxy hóa sinh ra các sản phẩm cấp thấp như aldehyde, ceton, skaton.
Tuy nhiên, lipid trong cá rất có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng, đặc biệt là các acid
béo không no cao như: Acid eicosapentaenoic (EPA 20:5), acid docosahexaenoic
(DHA 22:6).
2.1.3 Biến ñổi do vi sinh vật
 Hệ vi khuẩn ở cá vừa mới ñánh bắt
Ở cơ thịt và các cơ quan bên trong của cá tươi, vi khuẩn hiện diên rất ít. Ở cá tươi vi
khuẩn chỉ có thể tìm thấy trên da (10
2
- 10
7
cfu/g), mang (10
3
- 10
9
cfu/g) và nội tạng
(10
3
- 10
9
cfu/g) (Shewan, 1962). Hệ vi sinh vật của cá vừa đánh bắt lại phụ thuộc
vào môi trường nơi đánh bắt hơn là vào loài cá (Shewan, 1977). Số lượng vi khuẩn

tồn tại trong cá cao hay thấp tùy thuộc vào cá sống trong môi trường nước ấm hay
nước lạnh. Vi khuẩn trên da và mang cá sống trong vùng nước ôn đới, môi trường
nước sạch ít hơn so với cá sống trong vùng nước nhiệt đới, môi trường ô nhiểm. Số
lượng vi khuẩn trong nội tạng cá có liên quan trực tiếp đến nguồn thức ăn của cá:
cao ở cá ăn tạp và thấp ở cá không ăn tạp. Ngoài ra số lượng vi khuẩn thay đổi còn
tùy thuộc vào mùa sinh sống. Cá sống trong mùa hè có số lượng vi khuẩn cao hơn.

Hình 1Mật số vi sinh vật trên thủy sản
Số lượng vi khuẩn tồn tại ở các loài giáp xác và thân mềm gần giống với số lượng
vi khuẩn tồn tại trên cá.
Vi khuẩn ở cá mới vừa đánh bắt chủ yếu gồm vi khuẩn hiếu khí, kỵ khí không bắt
buộc, vi khuẩn G- như
Pseudomonas, Alteromonas, Acinetobacter, Moraxella,
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm 6
Flavolacberium, Cytophaga and Vibrio
. Cá sống trong vùng nước ấm dễ bị nhiểm
bởi vi khuẩn G+ như
Micrococcus, Bacillus và Coryneform.

Các loài
Aeromonas
đặc trưng cho cá nước ngọt, trong khi đó có một số vi khuẩn
cần natri để phát triển thì đặc trưng cho cá biển. Các loài này bao gồm
Vibrio,
Photobacterium và Shewanella.
Tuy nhiên, dù
Shewanella putrefaciens
cần natri

cho sự phát triển nhưng chủng này cũng có thể phân lập từ môi trường nước ngọt
(DiChristina và DeLong, 1993; Gram và cs., 1990; Spanggaard và cs., 1993). Mặc
dù
S. putrefaciens
được tìm thấy trong nước ngọt nhiệt đới, nhưng nó không đóng
vai trò quan trọng trong sự hư hỏng của cá nước ngọt (Lima dos Santos., 1978;
Gram., 1990).
Vi khuẩn hiện diện ở loài thân mềm giống với vi khuẩn trong cá biển nhưng số
lượng vi khuẩn G+ như
Bacillus, Micrococcus, Enterobacteriaceae và
Streptococcus
chiếm số lượng lớn hơn.
Hai loại vi khuẩn gây bệnh thường làm biến đổi mùi vị của cá và nhuyễn thể gồm:
Clostridium botulinum
loại E, B, F và
Vibrio parahaemolyticus
.
 Clostridium botulinum
là vi khuẩn sinh bào tử kháng nhiệt. Vi khuẩn
này không có hại nếu tồn tại một lượng nhỏ trong cá tươi. Vi khuẩn sẽ trở nên rất
nguy hiểm khi điều kiện bảo quản hoặc chế biến không tốt tạo điều kiện thuận lợi
cho bào tử sinh sản, phát triển và sản sinh độc tố. Vi khuẩn loại E, B, F có khả năng
kháng nhiệt thấp.
 Vibrio parahaemolyticus
là loại vi khuẩn ít chịu nhiệt, ưa muối gây
bệnh viêm đường ruột với các triệu chứng bệnh giống như triệu chứng bệnh gây ra
do
Salmonella
. Bệnh chỉ xảy ra khi ăn vào lượng lớn tế bào vi khuẩn (khoảng
106cfu/g), mức thông thường có thể chấp nhận được là 103cfu/g. Loại vi khuẩn này

rất nhạy cảm với nhiệt (nóng và lạnh).
Ngoài ra, một số loại vi khuẩn khác được tìm thấy trong cá và các loài hải sản khác
như
Clostridium perfringen, Staphylococcus aureus , Salmonella spp., Shigella spp
.
bị lây nhiễm do quá trình vận chuyển và chế biến không đảm bảo vệ sinh.
 Vi sinh vật gây ươn hỏng cá
Cần phân biệt rõ thuật ngữ hệ vi sinh vật khi hư hỏng (
Spoilage flora
) với vi khuẩn
gây hư hỏng (
Spoilage Bacteria
), vì thuật ngữ đầu tiên chỉ đơn thuần là nói đến các
vi khuẩn hiện diện trong cá khi chúng bị hư hỏng, còn thuật ngữ sau lại nói đến một
nhóm vi khuẩn đặc trưng gây nên sự biến mùi và vị có liên quan với sự hư hỏng.
Một lượng lớn vi khuẩn trong cá ươn không có vai trò gì trong quá trình hư hỏng.
Mỗi sản phẩm cá có những vi khuẩn gây hỏng đặc trưng riêng của nó và lượng vi
khuẩn này (so với lượng vi khuẩn tổng số) có liên quan đến thời hạn bảo quản.
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm 7
2.1.4 Sơ lược về vụn thịt cá tra
Ngành chế biến thủy sản ngày càng phát triển, đặc biệt là chế biến cá tra fillet rất
nhanh ở đồng bằng sông Cửu Long và đạt được lợi nhuận rất cao. Tuy nhiên sản
phẩm phụ thịt vụn đỏ được bỏ ra rất nhiều trong quá trình sản xuất như lạng bỏ thịt
đỏ hay là các miếng fillet bị đỏ do thức ăn hay môi trường sống, phần phụ phẩm
này chỉ được tái sử dụng làm thức ăn gia súc mà chưa được chế biến thành một loại
sản phẩm để nâng hiệu quả kinh tế.
2.2 SƠ LƯỢC VỀ ðỒ HỘP
2.2.1 Lịch sử ñồ hộp

Đồ hộp đã xuất hiện từ rất lâu đời và sau đó thì phát triễn rất mạnh mẽ.
Năm 1804, một người Pháp tên là Nicolas Appert đã biết chế biến thực phẩm đựng
trong bao bì thủy tinh sản xuất phục vụ trên tàu, du lịch.
Đến năm 1860, nhờ phát minh của Louis Pasteur (người Pháp) về vi sinh vật và
phương pháp thanh trùng, mới thật sự đặt được cơ sở khoa học cho ngành công nghiệp
đồ hộp. Cũng từ đó ngành công nghiệp đồ hộp phát triển.
Năm 1896, đã dùng bột cao su đặc biệt (Pasta) làm vòng đệm ở nắp hộp khi
ghép kín hộp. Nền công nghiệp đồ hộp phát triển mạnh ở nhiều nước vào cuối thế kỷ
19, đầu thế kỷ 20. Hiện nay trên thế giới đã có hơn 1000 mặt hàng đồ hộp khác nhau.
Các nước sản xuất đồ hộp phát triển như: Mỹ, Pháp, Nhật, Ý, Hà Lan, Trung Quốc...
Ở nước ta từ thời thượng cổ, tổ tiên ta biết chế biến các loại bánh gói lá, các loại giò
chả nấu chín và đã bảo quản được một thời gian ngắn. Những sản phẩm đó cũng gọi
là đồ hộp. Cho đến nay, nước ta đã thí nghiệm nghiên cứu được hàng trăm mặt hàng và
đã
đưa vào sản xuất có hiệu quả, đạt chất lượng cao. Trong đó có các mặt hàng có giá trị
trên thị trường quốc tế như: cá hộp, dứa, chuối, dưa chuột, nấm rơm đóng hộp...Các
vùng có nhà máy sản xuất đồ hộp thực phẩm: Hà Nội, Hải Phòng, Nam Định, Sơn
Tây, Biên Hòa, Đồng Nai, Thành Phố Hồ Chí Minh, Kiên Giang, Cần Thơ, Tiền
Giang ...
2.2.2 Giới thiệu và phân loại ñồ hộp
Hiện nay ở nước ta cũng như ở các nước khác đã sản xuất được rất nhiều sản phẩm
đồ hộp khác nhau: từ rau, quả, thịt, cá, tôm, cua, sữa ...
 Các loại ñồ hộp từ rau

Đồ hộp rau tự nhiên là cần phải xử lý trước khi sử dụng

Đồ hộp nấu thành món
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm 8


Đồ hộp ngâm giấm và một số loại đồ hộp khác
 Các loại ñồ hộp chế biến từ quả

Đồ hộp quả nước đường

Đồ hộp nước quả

Đồ hộp mứt quả
 Các loại ñồ hộp chế biến từ thịt

Đồ hộp thịt tự nhiên

Đồ hộp thịt gia vị

Đồ hộp thịt đậu
 Các loại ñồ hộp chế biến từ thủy sản

Đồ hộp thủy sản không gia vị

Đồ hộp thủy sản có gia vị
2.2.3 Một số quá trình cơ bản
 Quá trình hấp
Trong quá trình sản xuất đồ hộp, một số nguyên liệu được xử lý sơ bộ bằng cơ học, sau
đó cho vào hộp. Người ta cho hộp vào nồi hấp đã được đun nóng sẵn để sử dụng hơi,
tùy theo tính chất nguyên liệu và yêu cầu chế biến, ở nhiệt độ 75-100
0
C, trong
khoảng thời gian nhất định nào đó.
Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian chần, hấp: trong quá trình chần ngoài mục đích

vô hoạt enzyme, đuổi khí, tiêu diệt được một phần vi sinh vật còn phải bảo đảm chất
lượng sản phẩm, nên thực phẩm phải được gia nhiệt nhanh. Do đó, việc lựa chọn
nhiệt độ và thời gian hấp phù hợp cho mỗi loại nguyên liệu có ý nghĩa rất quan trọng
Thời gian hấp phụ thuộc vào các yếu tố:

Loại nguyên liệu

Kích thước đồ hộp

Nhiệt độ gia nhiệt

Phương thức gia nhiệt
Sau khi hấp xong cần làm nguội nhanh.
Mục đích của chần nguyên liệu là đình chỉ các quá trình sinh hóa xảy ra trong
nguyên liệu, giữ màu của nguyên liệu không hoặc ít bị biến đổi, diệt được phần nào
lượng vi sinh vật, đặc biệt đuổi khí tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thanh trùng.
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm 9
Làm thay đổi trọng lượng và thể tích của nguyên liệu để các quá trình chế biến tiếp theo
được thuận lợi.
 Thanh trùng
Trong sản xuất đồ hộp, thanh trùng là một quá trình quan trọng, có tác dụng đến khả
năng bảo quản và giữ chất lượng của thực phẩm. Đây là biện pháp hữu hiệu giữ được
sản phẩm lâu dài và có thể lưu hành rộng rãi
bằng cách tiêu diệt mầm móng gây hư
hỏng thực phẩm.
Thanh trùng ở nhiệt độ cao bằng nước nóng là phương pháp thanh
trùng phổ biến nhất trong sản xuất đồ hộp.
Khi nâng nhiệt độ của môi trường quá nhiệt độ tối thích của vi sinh vật thì hoạt động

của vi sinh vật bị chậm lại. Ở nhiệt độ cao, protid của chất nguyên sinh của vi sinh
vật bị đông tụ làm cho vi sinh vật bị chết. Quá trình đông tụ protid này không thuận
nghịch, nên hoạt động của vi sinh vật không phục hồi sau khi hạ nhiệt.
2.2.4 Các hệ vi sinh vật trong ñồ hộp
Các hệ vi sinh vật tồn tại trong đồ hộp nguy hiểm nhất là các loại vi khuẩn, kế đến là
các loại nấm men, nấm mốc.
 Vi khuẩn

Loại hiếu khí
Bacillus mesentericus
: có nha bào, không độc có trong tất cả các loại đồ hộp, phát
triển nhanh ở nhiệt độ 37
0
C.
Bacillus subtilis
: có nha bào không gây bệnh, không gây mùi vị lạ, phát triển rất
mạnh ở nhiệt độ từ 25- 35
0
C.

Loại kỵ khí
Clostridium sporogenes
: phân hủy protein thành muối của NH
3
rồi thải NH
3
, sinh ra
H
2
S, H

2
và CO
2.
Loại này có trong mọi đồ hộp, phát triển rất mạnh ở 27 - 58
0
C, nhiệt
độ tối thích là 37
0
C.

Loại vừa hiếu khí vừa kị khí
Bacillus thermophillus
: không gây bệnh, có nha bào, nhiệt độ tối thích 60-70
0
C, tuy có
rất ít trong đồ hộp nhưng rất khó loại trừ.
Staphylococcus pyrogenes aureus
: có trong bụi và nước, không có nha bào, thỉnh
thoảng gây bệnh và sinh độc tố, dễ bị phá hủy ở 60-70
0
C, phát triển nhanh ở nhiệt độ
thường
Loại gây bệnh, gây ra ngộ độc do nội độc tố
Bacillus botulinus
(
Clostridium botulinum
): sinh nha bào có khả năng đề kháng
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm 10

mạnh: ở 100
0
C là 330 phút, 115
0
C là 10 phút, 120
0
C là 4 phút. Độc tố bị phá hủy
hoàn toàn khi đun nóng ở 80
0
C trong 30 phút.
Salmonella
: thuộc nhóm vi khuẩn gây bệnh
Salmonellose
, tất cả đều hiếu khí, ưa
ẩm, không có nha bào nhưng có độc tố.
 Nấm men
Chủ yếu là
Saccharomyces ellipsoides
, hiện diện rộng khắp trong thiên nhiên. Nấm
men hiện diện trong đồ hộp có chứa đường, bào tử của nấm men không chịu được
nhiệt độ cao, chúng có thể chết nhanh ở nhiệt độ 60
0
C.
 Nấm mốc
Hiếm thấy trong đồ hộp
2.2.5 Các dạng hư hỏng của ñồ hộp
 ðồ hộp hư hỏng do vi sinh vật
Các vi sinh vật phát triễn, phân hủy các chất hữu cơ của thực phẩm, tạo ra khí CO
2,
H

2
S, NH
3,
…hay tiết ra các độc tố. Có loại vi sinh vật phát triễn sinh ra chất khí
chính vì vậy đồ hộp hư hỏng do vi sinh vật có thể gây phồng hộp hay không gây
phông hộp nên khó phát hiện.
 Do thanh trùng không ñủ chế ñộ
Các vi sinh vật trong đồ hộp ấy còn sống, phát triển làm sản phẩm bị chua, đồ hộp
bị mất phẩm chất có thể tạo thành các chất khí làm phồìng hộp.


Do làm nguội không thích hợp
Các vi sinh vật ưa nhiệt làm hỏng đồ hộp, phát triển nhanh chóng ở nhiệt độ
khoảng 49 - 71
o
C. Vì vậy nếu không làm nguội nhanh đồ hộp đến nhiệt độ thấp dưới
khoảng nhiệt độ đó, thì các vi sinh vật có thể phát triển làm hư hỏng đồ hộp.


Do mối ghép bị hở
Đồ hộp bị hở có thể do máy ghép nắp làm việc không đúng qui tắc, hay các mối hàn
dọc của bao bì không được kín.
 Do nhiễm vi sinh vật trước khi thanh trùng
Do trong quá trình sản xuất không hợp vệ sinh làm cho vi sinh vật xẩm nhập vào và
phát triển. Thời gian từ lúc vào hộp cho đến khi thanh trùng quá lâu, đó là thời gian
và nhiệt độ thích hợp cho vi sinh vật phát triển làm hư hỏng sản phẩm.
 ðồ hộp hư hỏng do các hiện tượng hóa học
Đồ hộp bị hỏng do các hiện tượng hóa học xảy ra có thể do các phản ứng giữa các
thành phần của thực phẩm với nhau hay giữa các thành phần thực phẩm với bao bì.
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm 11
Các phản ứng hóa học này, phần lớn làm cho thực phẩm có màu sắc, hương vị giảm đi
nhiều trong thời gian bảo quản. Hiện tượng này thường thấy nhiều ở các đồ hộp có
độ acid cao. Lượng kim loại nặng nhiễm vào sản phẩm, có thể gây biến đổi màu
sắc, mùi vị của sản phẩm, và gây độc đối với cơ thể.
Quá trình ăn mòn, khí hydro thoát ra làm cho hộp bị phồng.
Nhiệt độ càng cao, sự ăn mòn kim loại càng xảy ra nhanh. Tùy thuộc độ acid của
sản phẩm, phẩm chất của bao bì, mà hàm lượng kim loại nặng tích tụ trong sản
phẩm nhiều hay ít.
 ðồ hộp hư hỏng do các ảnh hưởng cơ lý
Xảy ra trong quá trình thanh trùng, bảo quản và vận chuyển
 ðồ hộp hư hỏng do sai thao tác thiết bị thanh trùng
Trong giai đoạn cuối của quá trình thanh trùng, nếu giảm áp suất hơi quá nhanh thì
tạo thành hiện tượng căng phồng hộp, có thể bị biến dạng, hở mối ghép.
 ðồ hộp hư hỏng do bài khí không ñủ
Trong quá trình thanh trùng bằng nhiệt, các đồ hộp bài khí còn lại sẽ giản nở gây
phồng hộp. Về hình dáng bên ngoài các đồ hộp này sau khi bảo quản, thường thấy
bị phồng nhẹ, nấp hộp có thể ấn lên xuống được.
 ðồ hộp hư hỏng do xếp hộp quá ñầy
Đồ hộp sẽ bị giản nở thể tích khi thanh trùng, làm cho nó phông fleen, hiện tượng
này dể xảy ra hơn khi cho hộp vào lúc nguội.
 ðồ hộp hư hỏng vì bị móp,méo, rỉ
Một số sản phẩm đồ hộp đựng trong bao bì sắt tây kích thước lớn, khi ghép kín với
độ chân không quá cao, bao bì sắt tây mỏng thì dể bị móp méo. Hoặc khi xếp hộp
vào giỏ thanh trùng và vận chuyển trước khi thanh trùng, làm hộp bị móp, méo, lúc
đó áp suất trong hộp lớn, khi thanh trùng sản phẩm sẽ giản nở làm căng phồng hộp,
có thể làm hở mối ghép.
Đồ hộp dễ bị rỉ khi bảo quản ở nơi ẩm,…
2.2.6 Cách xử lý ñồ hộp hư hỏng

Tất cả các đồ hộp có dấu hiệu hư hỏng do vi sinh vật gây ra dù bi phồng hay không
bị phồng hộp đều phải hủy bỏ.
Các đồ hộp hư hỏng do hiện tượng hóa học, ở mức độ thấp tái chế thành thức ăn có
giá trị thấp hơn, còn ở mức độ nặng thì phải hủy bỏ.
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm 12
Đồ hộp hư hỏng do các ảnh hưởng cơ lý, thì về chất lượng có thể không giảm,
nhưng không hay giá trị thương phẩm kém. Có thể thây bao bì khác, tiến hành nấu
lại, có thể xử lý hoặc chế biến thành các sản phẩm phụ.
2.3 CHITIN VÀ CHITOSAN
Chitin là một polysaccharide, nguồn gốc tự nhiên, có từ vỏ của các loài giáp xác
(cua, tôm,…), màng tế bào nấm thuộc họ
Zygomycetes
và một vài loại tảo. Có rất
nhiều trong thiên nhiên, đứng hàng thứ 2 chỉ sau cellulose.
Chitin là một polysaccharide, có trong vỏ các loài giáp xác rất nhiều. Ở nước ta,
ngành thủy sản phát triển rất mạnh, đặc biệt là sản phẩm tôm và cua rất đa dạng chiếm
một lượng rất là lớn trong sản phẩm thủy sản. Chính vì vậy mà nguồn liệu có sẵn trong
tự nhiên rất dồi giàu, rẻ tiền, có sẵn quanh năm, tạo cho môi trường ít ô nhiễm hơn nên
việc cung cấp chitin và chitosan rất thuận lợi
Chitin có cấu tạo là 2-acetamido-2-deoxy-
β
,D-glucose (NAG) gắn với nhau theo
liên kết
β
-(1

4) (Shahidi cùng cs., 1999).

Hình 2 Công thức cấu tạo của chitin
Chitosan là dẫn xuất deaxetyl hoá của chitin, trong đó nhóm (–NH
2
) thay thế nhóm
(-COCH
3
) ở vị trí C(2). Chitosan được cấu tạo từ các mắt xích là dẫn xuất của
chitin, do sự tách nhóm acetyl trong môi trường kiềm.
2.3.1 Thành phần hóa học
Chitosan có thành phần chủ yếu là glucosamine, 2-amino-deoxy-
β
-D-glucose, còn
có tên là (1

4)-2-amino-2-deoxy-
β
-D-glucose. Chitosan có 3 nhóm chức năng hoạt
động, một nhóm amino cũng như là nhóm hydroxyl chính yếu và thứ yếu ở C
2
, C
3

và C
6
(Shahidi and cs.,1999). Sự thay đổi hóa học của những nhóm này cung cấp
vật liệu có ích ở các lĩnh vực ứng dụng khác nhau (Kurita., 1986).

Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm 13

Hình 3.Công thức hóa học của chitosan

Hai chỉ số quan trọng của chitosan là:


Mức ñộ deacetyl hóa (DD): là độ chuyển hóa chitin thành
chitosan. Thông thường mức độ deacetyl hóa đạt khoảng 85-95%.

Khối lượng phân tử trung bình (MW): được xác định qua độ nhớt
của dung dịch chitosan và có giá trị biến đổi từ 100.000-1.200.000 Dalton tùy theo
mỗi loại.
Hai chỉ tiêu quan trọng của chitosan có ảnh hưởng rất nhiều đến tính chất lớp màng
của nó. Nó ảnh hưởng đến thời gian bảo quản, khả năng tạo liên kết, khả năng giữ
màu, khả năng ức chế vi sinh vật,… của sản phẩm.
2.3.2 Tính chất của chitosan


Hình 4. Vỏ của các loài giáp xác
Chitosan chính là sản phẩm biến tính của chitin, là một chất rắn, xốp, nhẹ, hình vảy,
có thể xay nhỏ theo nhiều kích cỡ khác nhau. Dung dịch chitosan có màu trắng hay

vàng nhạt, không mùi, không vị.
Chitosan không tan trong nước, dung dịch kiềm và acid đậm đặc, tan được
trong
dung dịch acid loãng tạo thành dung dịch keo trong, có khả năng tạo màng tốt, nhiệt
ñộ nóng chảy là 309-311
o
C.
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm 14
Chitosan là hợp chất sinh học cao phân tử được chiết xuất từ vỏ tôm, cua và một số
loại khác, có đặc tính ưu việt hơn nhiều so với các loại hóa chất khác được ứng
dụng nhiều trong các lĩnh vực y học, xử lý nước, công nghệ nhuộm, giấy, mỹ phẩm,
thực phẩm,… Màng chitosan được áp dụng rộng rãi như vậy, vì nó có các đặc tính
như chống thoát hơi nước, kháng khuẩn, không gây mùi vị lạ, giữ màu sản phẩm
tốt, không gây độc cho con người và môi trường.
Chitosan thương mại chủ yếu được sản xuất bằng cách deacetyl hóa chitin từ
nguyên liệu là vỏ của loài giáp xác. Nước ta có nguyên liệu này dồi giàu vì có rất
nhiều công ty thủy sản thì phế liệu vỏ tôm có giá thành rất thấp. Vỏ tôm được thu
gom tại các công ty chế biến thủy sản ròi rửa sạch sau đó đem đi sấy khô đưa vào
nồi phản ứng để loại bỏ muối vô cơ (muối calci, muối phospho) và các protein sản
phẩm thu được từ công đoạn này là chitin, tiếp theo được đưa vào ngâm trong dung
dịch kiềm, sau 2 giờ mới cho ra chitosan.
Knorr
(1984) đã chứng minh rằng chất độc trong chitosan ở nồng độ
18gchitosan/kg trọng lượng cơ thể/ngày mới có hại ñối với chuột, ở mức 5% thì
không có sự khác biệt về tốc độ phát triển, chất hữu cơ bên trong và thành phần
huyết thanh của máu. Chỉ số LD
50
= 16g/kg trọng lượng cơ thể, không gây độc trên

động vật thực nghiệm và người (K. Arais và cs., 1968). Chitosan cũng đã được cục Vệ
Sinh An Toàn Thực Phẩm Việt Nam cho phép sản xuất và lưu hành trên toàn quốc
theo hồ sơ công bố vào năm 2003.












Hình 5. Sự chuyển hóa chitin thành chitosan
Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm 15
Chất lượng và tính chất của sản phẩm chitosan như độ tinh khiết, độ nhớt, độ
deacetyl hóa, khối lượng phân tử và cấu trúc hình dạng rất khác nhau bởi nhiều yếu
tố trong quá trình chế biến có thể ảnh hưởng đến đặc tính của sản phẩm cuối cùng.
Khối lượng phân tử (MW = Molecular Weight) của chitin thường lớn hơn 1000000
dalton, trong khi chitosan thương mại có MW từ 100000 – 1200000 dalton. Nhìn
chung, các yếu tố như lượng oxy hòa tan, nhiệt độ nóng chảy 309-311
o
C, ứng suất
xé rách có thể gây ra nguyên nhân mất nước hơn nữa của chitosan.
Độ nhớt của chitosan trong dung dịch chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như độ
deacetyl hóa polymer, MW, nồng độ, lực ion, pH và nhiệt độ (Li và cộng sự., 1992).

Nhìn chung khi nhiệt độ tăng thì độ nhớt của dung dịch polymer giảm. Tuy nhiên sự
thay đổi pH trong dung dịch polymer cho những kết quả khác nhau phụ thuộc vào
loại acid sử dụng. Với acid acetic thì độ nhớt của chitosan có khuynh hướng gia
tăng khi pH giảm, trong khi với HCl thì độ nhớt giảm khi pH hạ thấp.
Chitosan thì không tan trong nước, môi trường kiềm, dung môi hữu cơ và trong môi
trường acid đậm đặc nhưng tan trong hầu hết dung dịch acid hữu cơ yếu pH khoảng
6. Acid acetic và acid formic là 2 loại acid được sử dụng rộng rãi để hòa tan
chitosan và một số acid vô cơ loãng như acid nitric, acid chlohydric, acid
pechlohydric, acid phosphoric cũng được sử dụng để chuẩn bị dung dịch chitosan
nhưng phải khuấy đều và làm ấm trong một thời gian dài (Li và cộng sự, 1992).
Chitosan là tác nhân làm đông đặc và gây kết tủa nhờ vào mật độ nhóm amino cao,
có thể phản ứng qua lại với nhóm chức mang điện tích âm như protein, chất rắn,
màu nhuộm và polymer. Tuy nhiên chitosan rất khác nhau trong lĩnh vực trao đổi
ion kim loại. Nhóm amino tự do trong chitosan được xem như có ảnh hưởng nhiều
hơn đối với việc liên kết ion kim loại hơn là nhóm acetyl trong chitin. Điều này dẫn
chúng ta đến việc xem như lượng amino tự do cao hơn của chitosan có thể cho sự
hấp thụ ion kim loại cao hơn.
2.3.3 ðặc tính của Chitosan
 Chống vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm

Hoạt động chống vi khuẩn của Chitosan
Tại Việt Nam trong những năm gần đây việc nghiên cứu sử dụng chitosan vào việc
bảo vệ thực phẩm được quan tâm rất nhiều, chitosan được nghiên cứu sử dụng để
chống vi khuẩn, nấm mốc, nấm men.
Người ta rất quan tâm đến chất lượng thực phẩm khi sử dụng chitosan như Wang
(1992) thừa nhận rằng nồng độ yêu cầu để vô hoạt hoàn toàn
Staphilococcus aureus

sau 2 ngày ủ ở pH = 5,5. Hơn nữa, Shahidi cùng cộng sự (1999) phát hiện rằng
nồng độ chitosan lớn hơn 0,005% có hiệu quả đối với sự vô hoạt hoàn toàn

Luận văn tốt nghiệp khóa 31 năm 2009 Trường Đại học Cần Thơ

Ngành Công nghệ Thực phẩm 16
Staphylococcus aureus
còn Darmadji và Izumimoto (1994) đã tiến hành khảo sát
ảnh hưởng của chitosan đối với sự phát triển hư hỏng trong bánh bao nhân thịt bò
băm tồn trữ ở 30
o
C trong 2 ngày và ở 4
o
C trong 10 ngày. Kết quả thí nghiệm cho
thấy chitosan sử dụng ở nồng độ thấp (0,2 – 0,5%) có tác dụng đối với vi sinh vật
gây hư hỏng. Tuy nhiên do lượng vi sinh vật có mặt trong thịt trước khi bắt đầu tiến
hành thí nghiệm thường cao (>10
7
cfu/g) nên việc thêm chitosan vào có thể gây ảnh
hưởng nhiều và làm hạ thấp lượng vi sinh vật hiện tại đang có mặt.
Simpson cùng cộng sự (1997) nghiên cứu ảnh hưởng chống các loại vi khuẩn khác
nhau trên tôm sống với nồng độ chitosan khác nhau và khảo sát sự khác nhau về
mức độ nhạy cảm đối với chitosan. Theo những phát hiện này,
Bacillus cereus
đòi
hỏi nồng độ chitosan là 0,02%, trong khi
E.coli
và
Proteus vulgaris
cho thấy sự
phát triển yếu nhất ở 0,005% và bị ức chế hoàn toàn ở nồng độ lớn hơn 0,075%.
Shahidi cùng cộng sự (1999) cũng khảo sát sự ức chế
B.cereus

bằng chitosan nhưng
nồng độ yêu cầu thấp hơn (0,005%). Nhiều nghiên cứu cũng đã cho thấy ảnh hưởng
của chitosan đối với sự ức chế
E.coli
. Wang (1992) theo dõi sự vô hoạt hoàn toàn
sau 2 ngày ủ với nồng độ 0,5% hoặc 1% ở pH=5,5. Ông thấy rằng sự bất hoạt hoàn
toàn có thể đạt đến sau ngày đầu tiên nếu môi trường nuôi cấy có nồng độ chitosan
cao hơn 1%. Trong lúc đó Darmadji và Izumimoto (1994) đã trình bày rằng các
nồng độ cao hơn 1% được yêu cầu tiến hành thí nghiệm để đánh giá việc ức chế sự
phát triển
E.coli
. Simpson cùng cộng sự (1997) đã phát hiện thấy chỉ cần nồng độ
chitosan 0,075% là đủ cần thiết để ức chế sự phát triển của
E.coli.
Những sự khác
nhau này được giải thích là vì sự khác nhau ở mức độ acetyl hóa chitosan. Chitosan
với độ acetyl hóa 7,5% thì có hiệu quả hơn chitosan có độ acetyl hóa 15%. Chitosan
có tác dụng chống vi khuẩn giống nhau đối với vi khuẩn gam (-) và gam (+), các thí
nghiệm cho thấy không có hoạt động gì đặc trưng giữa 2 loại vi khuẩn này.

Hoạt động chống nấm mốc của Chitosan
Việc sử dụng chitosan có nguồn gốc thiên nhiên vào chống nấm mốc của thực phẩm
sau thu hoạch được chú ý rất nhiều vì thực phẩm thu hoạch thường kéo theo đó là
chất hóa học hay trước thu hoạch là các chất kháng sinh dùng cho chống nấm và
một số thuốc diệt nấm vẫn còn trong quá trình theo dõi (Shahidi cùng cộng sự.,
1999). Chitosan đã cho thấy tính năng ưu việt của nó trong việc phòng và trị nấm
mốc. El Ghouth cùng cộng sự., 1991 cho rằng chitosan (1000
µ
g/ml) rất hiệu quả để
rút ngắn chu kỳ sinh trưởng của hầu hết nấm mốc được kiểm tra, ngoại trừ những

loài có chứa chitosan như là một thành phần chính của màng tế bào (Ví dụ như
Zygomycetes
). Sự ức chế hoạt động của chitosan cao hơn ở pH = 6 (pKa của
chitosan = 6,2) so với ở pH = 7,5 khi hầu hết nhóm amino ở trạng thái tự do. Hơn
nữa, do bản chất của nó là polymer, chitosan có thể tạo thành lớp màng chống thấm
khí. Do Chitosan có nguồn gốc thiên nhiên cho nên người tiêu dùng có thể sử dụng