Nghiên cứu ảnh hưởng của một số dung môi hòa tan chitosan và chất gia vị dùng trong sản xuất chả cá đến hoạt tính chống oxy hóa của chitosan

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
--------

ĐÀO THỊ HUỀ

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ DUNG MÔI
HÕA TAN CHITOSAN VÀ CHẤT GIA VỊ DÙNG TRONG
SẢN XUẤT CHẢ CÁ ĐẾN HOẠT TÍNH CHỐNG
OXY HÓA CỦA CHITOSAN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Công nghệ Chế Biến Thủy Sản

NHA TRANG, THÁNG 6 NĂM 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
--------

ĐÀO THỊ HUỀ

NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ DUNG MÔI
HÕA TAN CHITOSAN VÀ CHẤT GIA VỊ DÙNG TRONG
SẢN XUẤT CHẢ CÁ ĐẾN HOẠT TÍNH CHỐNG
OXY HÓA CỦA CHITOSAN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Công nghệ Chế Biến Thủy Sản

GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN DUY BẢO

NHA TRANG, THÁNG 6 NĂM 2017


LỜI CÁM ƠN
Sau hơn 1 năm nghiên cứu làm đề tài, đến nay em đã hoàn thành xong đồ án
tốt nghiệp đại học. Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trƣờng Đại học Nha
Trang, Ban Chủ nhiệm Khoa Công nghệ Thực Phẩm đã tạo điều kiện cho em học
tập và nghiên cứu chuyên môn của mình.
Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS. Huỳnh Nguyễn Duy Bảo
đã trực tiếp, tận tình hƣớng dẫn trong suốt thời gian làm thực tập tốt nghiệp. Xin
chân thành cám ơn quý thầy cô giáo trong Khoa Công nghệ Thực phẩm trƣờng Đại
học Nha Trang đã tận tình giúp đỡ giải đáp những thắc mắc khó khăn tạo điều kiện
thuận lợi cho em hoàn thành đồ án.
Cám ơn cán bộ các phòng thí nghiệm Công nghệ Chế biến, Công nghệ Thực
phẩm, Công nghệ Sinh học, Hóa_Vi sinh, Trung tâm Thí nghiệm Thực hành đã tạo
điều kiện cho em hoàn thành đề tài của mình.
Cuối cùng, cám ơn sự giúp đỡ của gia đình và bạn bè đã động viên, khích lệ
trong thời gian vừa qua. Trong quá trình tiến hành thực nghiệm cũng nhƣ viết báo
cáo đồ án không tránh khỏi những sai sót, rất mong nhận đƣợc sự hƣớng dẫn, chỉ
bảo quý thầy cô để bài báo cáo đồ án tốt nghiệp đƣợc hoàn thiện hơn. Một lần nữa
xin gửi lời tri ân sâu sắc đến quý thầy cô, những ngƣời lái đò luôn tận lòng, tận tâm.
Kính chúc quý thầy cô sức khỏe, nhiệt huyết, thành công. Xin chân thành cảm ơn!
Nha Trang,

tháng 6

Sinh viên thực hiện.
Đào Thị Huề

năm 2017


MỤC LỤC
LỜI CÁM ƠN ............................................................................................................ ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................... viii
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................. ix
LỜI MỞ ĐẦU .............................................................................................................1
Chƣơng 1: TỔNG QUAN ...........................................................................................4
1.1. Cấu tạo, tính chất và ứng dụng của chitosan ........................................................4
1.1.1. Cấu tạo ..............................................................................................................4
1.1.2. Tính chất của chitosan .......................................................................................4
1.1.2.1.Tính chất vật lý................................................................................................5
1.1.2.2. Tính chất hóa học ...........................................................................................6
1.1.2.3. Hoạt tính sinh học ..........................................................................................8
1.1.3. Ứng dụng của chitosan ......................................................................................9
1.2. Hoạt tính chống oxy hóa của chitosan và một số dung môi hòa tan chitosan ...14
1.2.1. Hoạt tính chống oxy hóa của chitosan ............................................................14
1.2.1.1. Hoạt tính khử gốc tự do DPPH của chitosan ...............................................15
1.2.1.2. Tổng năng lực khử của chitosan ..................................................................16
1.2.1.3. Hoạt tính chống oxy hóa lipid bằng mô hình phản ứng Feton trong hệ
Lipid/FeCl2/H2O2 của chitosan ..................................................................................16
1.2.1.4. Khả năng khử H2O2 .....................................................................................17
1.2.2. Hoạt tính chống oxy hóa của một số dung môi hòa tan ..................................17
1.2.2.1. Khả năng hòa tan chitosan của một số loại dung môi..................................17
1.2.2.2. Khả năng chống oxy hóa của một số loại dung môi hòa tan chitosan ........18

1.3. Hoạt tính chống oxy hóa của một số loại gia vị thƣờng dùng trong sản xuất chả
cá ..............................................................................................................................25
1.3.1. Các gia vị thƣờng dùng trong sản xuất chả cá ................................................25
1.3.1.1. Công nghệ sản xuất chả cá ...........................................................................26
1.3.1.2. Vai trò và liều lƣợng sử dụng một số loại gia vị thƣờng dùng trong sản xuất
chả cá

.....................................................................................................................27


1.3.2. Hoạt tính chống oxy hóa của một số loại gia vị thƣờng dùng trong sản xuất
chả cá

.....................................................................................................................33

1.3.2.1. Tiêu ..............................................................................................................33
1.3.2.2. Hành.............................................................................................................34
1.3.2.3. Tỏi ................................................................................................................35
1.4. Quá trình oxy hóa và cơ chế chống oxy hóa ......................................................36
1.4.1. Quá trình oxy hóa ............................................................................................36
1.4.2. Cơ chế chống oxy hóa .....................................................................................37
1.5. Các phƣơng pháp phân tích hoạt tính chống oxy hóa ........................................39
1.5.1. Phƣơng pháp quang phổ ..................................................................................39
1.5.1.1. Phƣơng pháp khử gốc tự do DPPH (Scavenging ability towards DPPH
radicals) .....................................................................................................................39
1.5.1.2. Tổng năng lực khử (Total Reducing Power Ability)...................................40
1.5.1.3. Hoạt tính chống oxy hóa lipid bằng mô hình phản ứng Feton trong hệ
Lipid/FeCl2/H2O2 ......................................................................................................41
1.5.1.4. Phƣơng pháp đánh giá hoạt tính chống oxy hóa dựa và khả năng khử gốc
hydroxyl tự do ...........................................................................................................42

1.5.1.5. Phƣơng pháp TEAC (Trolox equivalent antioxidant capacity): Xác định
hoạt tính chống oxi hóa so với khả năng chống oxi hóa của Trolox ........................43
1.5.1.6. Phƣơng pháp ORAC (Oxygen radical absorbance capacity): Xác định khả
năng hấp thụ gốc chứa oxi hoạt động........................................................................43
1.5.1.7. Phƣơng pháp TRAP (Total radical-trapping antioxidant potential): Xác
định khả năng bẩy các gốc tự do ...............................................................................44
1.5.1.8. Phƣơng pháp FRAP (Ferric reducing-antioxidant power): Lực chống oxy
hóa bằng phƣơng pháp khử sắt..................................................................................44
1.5.2. Phƣơng pháp điện hóa .....................................................................................45
1.5.2.1. Cyclic voltammetry (đo điện thế) ................................................................45
1.5.2.2. Phƣơng pháp amperometric .........................................................................46
1.5.2.3. Phƣơng pháp biamperometric......................................................................46
1.5.3. Phƣơng pháp sắc kí .........................................................................................47
1.5.3.1. Phƣơng pháp sắc kí khí (Gas chromatography) ..........................................47


1.5.3.2. HPLC (high performance liquid chromatography): phƣơng pháp sắc kí lỏng
hiệu năng cao.............................................................................................................47
Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................48
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu.........................................................................................48
2.1.2. Hóa chất nghiên cứu........................................................................................48
2.1.3. Thiết bị và dụng cụ ..........................................................................................49
2.2. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................49
2.2.1. Cơ sở nguyên cứu............................................................................................49
2.2.2. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................50
2.2.2.1. Sơ đồ nghiên cứu chung ..............................................................................50
2.2.2.2. Bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng của dung môi hòa tan chitosan đến hoạt tính
chống oxy hóa của chitosan ......................................................................................52
2.2.2.3. Bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng của các chất gia vị đến hoạt tính chống oxy
hóa chitosan ...............................................................................................................53

2.2.2.4. Bố trí thí nghiệm đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của chitosan và
chitosan kết hợp với các chất gia vị, phụ gia ứng dụng trong bảo quản chả cá ........57
2.2.3. Phƣơng pháp chuẩn bị mẫu .............................................................................58
2.2.3.1. Chuẩn bị dung dịch acid acetic, acid lactic, acid citric, acid ascorbic ........58
2.2.3.2. Chuẩn bị dung dịch chitosan. .....................................................................59
2.3. Phƣơng pháp phân tích .......................................................................................59
2.3.1. Xác định hoạt tính chống oxy hóa dựa vào khả năng khử gốc tự do DPPH............59
2.3.1.1. Chitosan trong các dung môi .......................................................................60
2.3.1.2. Đối với mẫu dung môi .................................................................................60
2.3.1.3. Đối với mẫu gia vị .......................................................................................60
2.3.2. Xác định hoạt tính chống oxy hóa dựa vào tổng năng lực khử.......................63
2.3.2.1. Đối với nghiên cứu của dung môi hòa tan chitosan ...................................63
2.3.2.2. Đối với các mẫu dung môi. ..........................................................................63
2.3.2.3. Đối với nghiên cứu ảnh hƣởng của gia vị, phụ gia .....................................63
2.3.3. Phƣơng pháp đánh giá hoạt tính chống oxy hóa lipid bằng mô hình phản ứng
Feton trong hệ Lipid/FeCl2/H2O2 ..............................................................................65
2.4. Phƣơng pháp xử lí số liệu...................................................................................67


Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................68
3.1. Ảnh hƣởng của dung môi hòa tan chitosan đến hoạt tính chống oxy hóa của
chitosan .....................................................................................................................68
3.1.1. Đánh giá khả năng chống oxy hóa của 4 dung môi hòa tan chitosan .............68
3.1.2. Ảnh hƣởng của dung môi hòa tan đến hoạt tính chống oxy hóa của chitosan .........72
3.1.3. Mối tƣơng quan của các mẫu chitosan trong các dung môi ............................79
3.2. Ảnh hƣởng của các chất gia vị đến hoạt tính chống oxy hóa của chitosan .......81
3.2.1.Đánh giá quá trình sàng lọc các yếu tố ảnh hƣởng đến hoạt tính chống oxy hóa
bắt gốc tự do DPPH, tổng năng lực khử, hoạt tính chống oxy hóa hóa lipid bằng mô
hình Fenton trong hệ Lipid/FeCl2/H202 theo thiết kế thí nghiệm Plackett-Burman .81
3.2.1.1. Đánh giá quá trình sàng lọc các yếu tố ảnh hƣởng đến hoạt tính chống oxy

hóa bắt gốc tự do DPPH theo thiết kế thí nghiệm Plackett-Burman ........................84
3.2.1.2. Đánh giá quá trình sàng lọc các yếu tố ảnh hƣởng đến hoạt tính chống oxy
hóa dựa vào tổng năng lực khử theo thiết kế thí nghiệm Plackett-Burman ..............87
3.2.1.3. Đánh giá quá trình sàng lọc các yếu tố ảnh hƣởng đến hoạt tính chống oxy
hóa lipid bằng mô hình Fenton trong hệ Lipid/FeCl2/H202 theo thiết kế thí nghiệm
Plackett-Burman ........................................................................................................90
3.2.2. Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của chitosan và chitosan kết hợp với các
chất gia vị, phụ gia ....................................................................................................92
Chƣơng 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT KIẾN NGHỊ ..............................................95
4.1. Kết luận ..............................................................................................................95
4.2. Kiến nghị ............................................................................................................96
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Kí hiệu viết tắt

Viết đầy đủ

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

BHA

: Butylated hydroxyanisole

BHT

: Butylated hydroxytoluen

DD

: Degree of Deacetyl

E. coli

: Escherichia coli

FAO

: Food and Agriculture Organization Of The United Nation

JECFA

: The Joint Expert Committee on Food Additives

MW

: Molecular Weight

MDA

: Malondialdehyt

PEC

: Polyelectrolyte

TBARS

: Thiobarbituric acid reactive substances

TPP

: Tripolyphosphate-pentasodium

WHO

: World Health Organization


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Một số ứng dụng chitosan trong thực phẩm .............................................10
Bảng 1.2. Một số ứng dụng chitosan trong xử lí môi trƣờng ....................................12
Bảng 1.3. Mức độ hòa tan chitosan trong các dung môi ...........................................18
Bảng 1.4. Tính chất của sorbitol. ..............................................................................32
Bảng 2.1. Tên thiết bị và dụng cụ .............................................................................49
Bảng 2.2. Các biến trong ma trận thí nghiệm sàng lọc theo thiết kế Plackett-Burman .......... 53
Bảng 2.3. Ma trận bố trí thí nghiệm sàng lọc các yếu tố ảnh hƣởng đến hoạt tính
chống oxy hóa của chitosan theo thiết kế Plackett-Burman .....................54
Bảng 2.4. Ma trận bố trí các thí nghiệm đầy đủ theo thiết kế Plackett-Burman .......54
Bảng 3.1. Mô tả sự khác biệt của chitosan trong các mẫu dung môi hòa tan acid
acetic, acid lactic, acid citric và giữa các nồng độ của Chitosan trong
cùng 1 dung môi thông qua chỉ tiêu khử gốc tự do DPPH .......................79
Bảng 3.2. Mô tả sự khác biệt của chitosan trong các mẫu dung môi hòa tan acid
acetic, acid lactic, acid citric và giữa các nồng độ của chitosan trong cùng
1 dung môi thông qua chỉ tiêu khử sắt .....................................................80
Bảng 3.3. Đánh giá ảnh hƣởng của các chất gia vị từ ma trận đầy đủ theo thiết kế thí
nghiệm Plackett-Burman ảnh hƣởng đến hoạt tính chống oxy hóa bắt gốc

tự do DPPH, tổng năng lực khử, hoạt tính chống oxy hóa hóa lipid bằng
mô hình Fenton trong hệ Lipid/FeCl2/H202 ..............................................82
Bảng 3.4. Phân tích ANOVA ảnh hƣởng của các chất gia vị đến hoạt tính tự do bắt
gốc DPPH của mẫu chitosan ....................................................................86
Bảng 3.5. Kết quả phân tích ANOVA ảnh hƣởng của các chất gia vị đến tổng năng
lực khử của mẫu chitosan .........................................................................89
Bảng 3.6. Kết quả phân tích ANOVA ảnh hƣởng của các chất gia vị đến hoạt tính
chống oxy hóa lipid bằng mô hình Fenton trong Lipid/FeCl2/H202 của
mẫu chitosan .............................................................................................92


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Công thức cấu tạo chitosan .........................................................................4
Hình 1.2.Chọn lọc ion của chitosan: số lƣợng (mol) của hóa trị II và hóa trị III
cation cố định cho mỗi hàng .......................................................................7
Hình 1.3. Công thức cấu tạo của acid acetic .............................................................19
Hình 1.4. Công thức cấu tạo của acid latic ...............................................................20
Hình 1.5. Công thức cấu tạo acid citric .....................................................................21
Hình 1.6. Công thức cấu tạo của acid ascorbic .........................................................22
Hình 1.7. Quá trình chuyển hóa gốc tự do của acid ascorbic ...................................23
Hình 1.8. Cơ chế quá trình chống oxy hóa của acid ascorbic [63] ...........................24
Hình 1.9. Quy trình công nghệ sản xuất chả cá [6]...................................................26
Hình 1.10. Sơ đồ phản ứng giữa chất chống oxy hóa và gốc tự do DPPH ...............40
Hình 1.11. Phƣơng trình phản ứng giữa MDA và acid thiobarbituric ......................42
Hình 1.12. Cơ chế phản ứng của phƣơng pháp FRAP ..............................................45
Hình 2.1. Sơ đồ nghiên cứu chung ............................................................................51
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hƣởng của dung môi hòa tan chitosan đến
hoạt tính chống oxy hóa chitosan .............................................................52
Hình 2.3. Sơ đồ khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến hoạt tính chống oxy hóa theo
phần mềm DESIGN EXPERT 10.............................................................56

Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá khả năng chống oxy hóa của chitosan và
chitosan kết hợp với các chất gia vị, phụ gia dùng trong công nghệ sản
xuất chả cá ................................................................................................57
Hình 2.5. Sơ đồ chuẩn bị dung dịch acid acetic, acid lactic, acid citric, acid ascorbic ..... 58
Hình 2.6. Sơ đồ chuẩn bị dung dịch chitosan ...........................................................59
Hình 2.7. Đƣờng chuẩn DPPH ..................................................................................62
Hình 2.8. Đƣờng chuẩn BHT ....................................................................................65
Hình 3.1. Hoạt tính chống oxy hóa của 4 mẫu dung môi đến khả năng khử gốc tự do
DPPH. Số liệu trên đồ thị là giá trị trung bình của 3 lần thí nghiệm

SD.

Các kí tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0.05) 68


Hình 3.2. Hoạt tính chống oxy hóa của 4 mẫu dung môi đến tổng năng lực khử. Số
liệu trên đồ thị là giá trị trung bình của 3 lần thí nghiệm

SD. Các kí tự

khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0.05) ................70
Hình 3.3. Hoạt tính chống oxy hóa của 4 mẫu dung môi theo mô hình phản ứng
Fenton. Số liệu trên đồ thị là giá trị trung bình của 3 lần thí nghiệm

SD.

Các kí tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0.05) 71
Hình 3.4. Ảnh hƣởng của dung môi hòa tan chitosan đến hoạt tính chống oxy hóa
của chitosan qua phƣơng pháp phân tích khử gốc tự do DPPH. Số liệu
trên đồ thị là giá trị trung bình của 3 lần thí nghiệm

SD. Các kí tự khác

nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0.05) ........................72
Hình 3.5. Ảnh hƣởng của dung môi hòa tan chitosan đến hoạt tính chống oxy hóa
của chitosan qua phƣơng pháp phân tích tổng năng lực khử. Số liệu trên
đồ thị là giá trị trung bình của 3 lần thí nghiệm

SD. Các kí tự khác

nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0.05) ........................75
Hình 3.6. Ảnh hƣởng của dung môi hòa tan chitosan đến hoạt tính chống oxy hóa
của chitosan theo mô hình phản ứng Fenton. Số liệu trên đồ thị là giá trị
trung bình của 3 lần thí nghiệm

SD. Các kí tự khác nhau thể hiện sự

khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0.05) ....................................................77
Hình 3.7. Cơ chế bất hoạt gốc tự do của nhóm chức amin .......................................78
Hình 3.8. Biểu đồ Pareto thể hiện ảnh hƣởng của các chất gia vị đến khả năng bắt
gốc tự do DPPH của mẫu chitosan ...........................................................85
Hình 3.9. Biểu đồ Pareto ảnh hƣởng của các chất gia vị đến đến tổng năng lực khử
của mẫu chitosan ......................................................................................88
Hình 3.10. Biểu đồ Pareto ảnh hƣởng của các chất gia vị đến hoạt tính chống oxy hóa
lipid bằng mô hình Fenton trong hệ Lipid/FeCl2/H202 của mẫu chitosan ......90
Hình 3.11. Hoạt tính chống oxy hóa của mẫu chitosan và chitosan kết hợp với 7 loại gia
vị thông qua chỉ tiêu DPPH (a), tổng năng lực khử (b), theo mô hình phản ứng
Fenton (c). Số liệu trên đồ thị là giá trị trung bình của 3 lần thí nghiệm

SD.

Các kí tự khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P<0.05) .......94


1

LỜI MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Quá trình oxy hóa là một trong những phản ứng phổ biến xảy ra trong hệ
thống thực phẩm. Là nguyên nhân chính làm giảm chất lƣợng và giá trị dinh dƣỡng
cho thực phẩm, làm mất mùi vị ban đầu và hình thành các hợp chất độc hại cho thực
phẩm và là một trong những nguyên nhân gián tiếp gây ra những căn bệnh mãn tính
cho cơ thể. Và một trong những biện pháp có thể mang lại hiệu quả ngăn chặn hoặc
làm chậm quá trình oxy hóa trong thực phẩm là sử dụng chất chống oxy hóa để bổ
sung vào thực phẩm.
Trong công nghệ chế biến và bảo quản thực phẩm các chất oxy hoá đƣợc sử
dụng rộng rãi để kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm. Mặc dù, có một số chất
chống oxy hóa tổng hợp nhƣ Butylated Hydroxyl Anisol (BHA) và Butylated
Hydroxyl Toluene (BHT), tuy nhiên ngƣời tiêu dùng đang lo ngại về sự an toàn của
phụ gia thực phẩm tổng hợp. Điều này đã làm dấy lên một mối quan tâm lớn trong
các chất phụ gia tự nhiên. Ngoài ra, ngƣời tiêu dùng cũng có xu hƣớng không muốn
sử dụng các chất chống oxy hóa tổng hợp, do lo ngại những ảnh hƣởng xấu của
chúng đến sức khỏe. Chitosan đƣợc biết đến nhƣ là một polymer sinh học không
độc hại với nhiều đặc tính quan trọng trong đó có tác dụng chống oxy hóa có khả
năng ngăn chặn và hình thành gốc tự do.
Đƣợc biết chitosan có khả năng hòa tan trong nhiều loại dung môi khác nhau:
acid acetic, acid lactic, acid citric, acid ascorbic… và phổ biến nhất là sử dụng acid
acetic 1%. Tuy nhiên đối với mỗi loại dung môi khác nhau thì khả năng hòa tan
cũng nhƣ khả năng chống oxy hóa cũng sẽ khác nhau. Hơn nữa các dung môi này
có nguồn gốc từ tự nhiên, có tính an toàn và không gây độc hại cho ngƣời tiêu dùng.

Để hiểu đƣợc nó ảnh hƣởng nhƣ thế nào đến hoạt tính chống oxy hóa của chitosan
để từ đó tìm ra loại dung môi phù hợp cho mục đích ứng dụng chitosan nhƣ một
chất chống oxy hóa tự nhiên trong chế biến và bảo quản thực phẩm.


2
Mặt khác, lipid là một trong những thành phần quan trọng của thực phẩm, tuy
nhiên trong quá trình chế biến và bảo quản, lipid dễ bị phân hủy do các phản ứng
oxy hóa. Peroxide, các sản phẩm bậc I của quá trình tự oxy hóa, bị phân hủy thành
các sản phẩm bậc II nhƣ aldehyt, xetone, các acid hữu cơ mạch ngắn, ... Những hợp
chất này làm giảm giá trị dinh dƣỡng và chất lƣợng cảm quan của thực phẩm nhƣ
màu vàng hoặc nâu sẫm, mùi ôi khét, vị đắng. Để ngăn ngừa hiện tƣợng oxy hóa
lipid trong thực phẩm, nhiều giải pháp đã đƣợc áp dụng, trong đó sử dụng các chất
chống oxy hóa đƣợc quan tâm nhiều nhất. Chả cá là một thực phẩm đƣợc ngƣời tiêu
dùng ƣa chuộng bởi giá trị dinh dƣỡng… nên việc ứng dụng chitosan để bảo quản
chả cả là một hƣớng đi mới cần đƣợc quan tâm nghiên cứu. Các chất gia vị dùng
trong chả cá nhƣ: hành, tiêu, tỏi, muối đƣờng, bột ngọt, sorbitol không những tạo vị
cho thực phẩm mà còn có tác dụng chống oxy hóa. Do đó việc kết hợp chitosan
cùng các chất gia vị dùng trong chả cá có ảnh hƣởng nhƣ thế nào tới hoạt tính
chống oxy hóa của chitosan. Xuất phát từ những thực tế trên đề tài này đã tiến hành
thực hiện: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số dung môi hòa tan chitosan và chất
gia vị dùng trong sản xuất chả cá đến hoạt tính chống oxy hóa của chitosan”
2. Nội dung nghiên cứu
- Khảo sát ảnh hƣởng của một số dung môi hòa tan chitosan đến hoạt tính
chống oxy hóa của chitosan.
- Khảo sát ảnh hƣởng của một số gia vị dùng trong sản xuất chả cá đến hoạt
tính chống oxy hóa của chitosan.
3. Mục tiêu đề tài
- Tìm hiểu tổng quan về chitosan, tổng quan về quá trình oxy hóa và tổng
quan về các phƣơng pháp kiểm tra hoạt tính chống oxy hóa, tổng quan về một số

chất gia vị dùng trong công nghệ sản xuất chả cá.
- Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa của 4 loại dung môi hòa tan chitosan:
acid acetic, acid lactic, acid citric, acid ascorbic ở cùng nồng độ.
- Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa chitosan trong các mẫu dung môi.


3
- Sàng lọc các yếu tố ảnh hƣởng (muối, đƣờng, bột ngọt, tiêu, hành, tỏi) đến
hoạt tính chống oxy hóa của chitosan.
4. Ý nghĩa đề tài
Ý nghĩa khoa học
- Xác định đƣợc ảnh hƣởng của dung môi hòa tan đến hoạt tính chống oxy
hóa của chitosan.
- Xác định đƣợc ảnh hƣởng của các loại gia vị dùng trong công nghệ sản
xuất chả cá đến hoạt tính chống oxy hóa của chitosan.
- Tạo ra dẫn liệu khoa học có giá trị tham khảo cho sinh viên và cán bộ kỹ
thuật trong ngành công nghệ thực phẩm.
Ý nghĩa thực tiễn
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở cho các nhà chế biến tiết kiệm đƣợc
thời gian, chi phí làm thí nghiệm.
- Nhằm hạn chế có hiệu quả sự oxy hóa trong quá trình bảo quản các sản
phẩm từ chả cá.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng để hoàn thành bài báo cáo nhƣng bƣớc đầu làm
quen với nghiên cứu khoa học trong thời gian nghiên cứu có hạn và điều kiện
nghiên cứu còn nhiều hạn chế nên bài báo cáo không tránh khỏi thiếu sót. Rất mong
nhận đƣợc nhiều góp ý từ quý thầy cô để bài báo cáo đƣợc hoàn thiện hơn.
Trân trọng cám ơn!


4

Chƣơng 1: TỔNG QUAN
1.1 . Cấu tạo, tính chất và ứng dụng của chitosan
1.1.1. Cấu tạo
Chitosan là một polymer hữu cơ có cấu trúc tuyến tính từ các đơn vị

-D

Glucosamin liên kết với nhau bằng liên kết -1,4 glucoside [12].
Công thức cấu tạo:

Hình 1.1. Công thức cấu tạo chitosan
Công thức phân tử: [C6H11O4]n
Phân tử lƣợng: Mchitosan = (161,07)n
1.1.2. Tính chất của chitosan
Chitosan ở dạng bột có màu trắng ngà, còn ở dạng vảy có màu trắng hơi vàng,
không mùi vị. Chitosan đƣợc biết là một polymer tự nhiên không có độc tính, có
đặc tính tƣơng thích sinh học [15], [54].
Các tính chất hóa lý của chitosan phụ thuộc nhiều vào nguồn gốc của chitin và
các điều kiện quả quá trình sản xuất chitin/chitosan. Ngoài ra, những đặc tính của
chitosan còn đƣợc quyết định bởi khối lƣợng phân tử (MW), độ deacetyl (DD) và
các thông số hóa lý khác [27].


5
1.1.2.1. Tính chất vật lý
- Độ deacetyl (Degree of Deacetyl DD)
Độ deacetyl (DD) đặc trƣng cho tỷ lệ giữa 2-acetaMediumo-2-deoxy-Dglucopyranose với 2-amino-2-deoxy-D-glucopyranose trong phân tử chitin và
chitosan. Độ deacetyl (DD) càng cao nghĩa là số lƣợng nhóm acetyl còn lại trên
mạch chitosan càng ít [16]. Độ deacetyl liên quan đến các tính chất vật lí, hóa học

của chitosan bởi vì nó liên quan trực tiếp đến các tính chất cation của chitosan [7].
Độ deacetyl của sản phẩm chitosan thu đƣợc phụ thuộc nhiều vào các yếu tố
nhƣ: nồng độ và tỉ lệ NaOH sử dụng, nhiệt độ và thời gian xử lý của quá trình
deacetylchitin, tạo nên những phân tử chitosan có tính chất hóa lý khác nhau. Nồng
độ NaOH và nhiệt độ xử lý càng cao thì số lƣợng nhóm acetyl loại bỏ càng nhiều,
chitosan có độ deactyl càng cao và khối lƣợng phân tử (MW) càng thấp. Để đạt
đƣợc độ deacetyl (DD) cao trên 90% thì cần thực hiện quá trình deacetyl nhiều lần
[15], [54].
Độ deacetyl (DD) của chitosan đƣợc xác định bằng nhiều kỹ thuật khác nhau
nhƣ: Phân tích nguyên tố, chuẩn độ thế năng, quang phổ hồng ngoại, phân tích
nguyên tố IR, phƣơng pháp sắc kí lỏng và rắn… [28]. Tuy nhiên, các phƣơng pháp
phổ biến hiện nay sử dụng là sử dụng UV, NMR và IR [3].
Do quá trình khử acetyl xảy ra không hoàn toàn nên ngƣời ta qui ƣớc nếu độ
deacetyl DD > 50% thì gọi là chitosan, nếu DD < 50% thì gọi là chitin [3], [19].
- Khối lƣợng phân tử (Molecular Weight MW)
Khối lƣợng phân tử chitosan khác nhau tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu và
phƣơng pháp sản xuất. Phân tử lƣợng chitosan là một thông số cấu trúc quan trọng, nó
quyết định tính chất chitosan nhƣ khả năng kết dính, tạo màng, tạo gel, khả năng hấp
phụ chất màu, đặc biệt là khả năng ức chế vi sinh vật và chống oxy hóa [15], [27].
Hầu hết chitosan thƣơng mại có giá trị DD > 70% và trọng lƣợng phân tử từ
100.000 đến 1.200.000 Da. Chitosan có phân tử lƣợng thấp thì thƣờng có hoạt tính


6
sinh học cao hơn, thƣờng có nhiều ứng dụng trong nông nghiệp, công nghệ thực
phẩm, y học và công nghệ sinh học [15], [28].
Khối lƣợng phân tử chitosan thƣơng đƣợc xác định bằng phƣơng pháp đo độ
nhớt, phƣơng pháp sắc kí gel thấm qua, phƣơng pháp tán xạ ánh sáng (Gel
Permeation Chromatography- GPC) [3], [15], [27].
- Độ nhớt

Các quá trình sản xuất chitosan có ảnh hƣởng nhiều đến độ nhớt của chitosan.
Độ nhớt của chitosan phụ thuộc rất nhiều vào mức độ deacetyl (DD), khối lƣợng
phân tử (MW), nồng độ dung dịch, cƣờng độ ion, pH và nhiệt độ [15]. Ví dụ: độ
nhớt chitosan giảm khi tăng thời gian khử khoáng. Theo nghiên cứu của Bough
(1978), quá trình khử của giai đoạn khử khoáng trong quá trình sản xuất chitosan từ
chitin sẽ làm giảm độ nhớt của chitosan.
Chitosan có khối lƣợng phân tử càng lớn thì độ nhớt càng cao. Chitosan có
phân tử lƣợng thấp có độ nhớt từ 30-200 cps và chitosan có phân tử lƣợng lớn hơn 1
triệu Da có độ nhớt lên đến 3.000-4.000 cps. Độ nhớt của dung dịch chitosan liên
quan đến trọng lƣợng phân tử polymer theo phƣơng trình Mark-Houwwink:
[ ] = KMa
Trong đó:
[ ]: độ nhớt nội.
M: khối lƣợng phân tử trung bình.
K, a: là hằng số hệ thống dung môi- chất tan và nhiệt độ [28].
1.1.2.2. Tính chất hóa học
Chitosan có khả năng tạo phức tốt với ion kim loại, phản ứng tạo phứt giữa
chitosan và dung dịch đồng loãng xảy ra tại pH = 4.5, các nhóm NH2 trong mạch tham
gia phản ứng tƣơng tác trực tiếp với các ion đồng và tạo thành phức chất khác nhau.


7
[Cu(-NH2)]2+, 2OH-, H2O.

(a)

[Cu(-NH2)]2+, 2OH-

(b)

Phức chất (a) đƣợc tạo thành trong điều kiện pH = 5-5.8, phức chất (b) đƣợc
tạo thành ở pH

5.8. Cơ chế tạo phức phụ thuộc vào độ pH và nồng độ của dung

dịch đồng loãng và trạng thái cuả chitosan (bột, gel, màng…). Phản ứng tạo phức
tốt hơn khi chitosan thu hồi từ quá trình deacettyl chitin có độ deacyl (DD) cao.
Điều này chứng tỏ sự tạo phức còn phụ thuộc số lƣợng nhóm NH2 cũng nhƣ là sự
sắp xếp các nhóm NH2 trên mạch chitosan.
Mặt khác, chitosan có khả năng tạo phức với sắt. Phức hợp của chitosan với
Fe3+ đƣợc tạo thành bằng cách cho chitosan (dạng bột) phản ứng với sắt clorua
1.5M, kết tủa thu đƣợc rửa sạch, sấy khô và khảo sát. Sản phẩm cuối cùng là một
phức hợp phức tạp [Chitosan-Fe3+] với 1 ion Fe3+ kết với 2 phân tử chitosan, 3 phân
tử

H2 O

kết

hợp

với

1

ion

Cl.

Công

thức

tổng

quát

của

phức:

[Fe(H2O)3(Glu)2Cl].H2O, (Glu: Glucosamine)

Hình 1.2. Chọn lọc ion của chitosan: số lƣợng (mol) của hóa trị II và hóa trị III
cation cố định cho mỗi hàng
Ngoài ra, chitosan còn có thể hình thành phức tĩnh điện trong điều kiện acid
nhƣ: chất hoạt động bề mặt (SPEC) và phức polyelectrolyte (PEC).


8
1.1.2.3. Hoạt tính sinh học
- Khả năng kháng khuẩn, kháng nấm của chitosan:
Chitosan có tác dụng kháng khuẩn mạnh và an toàn cho cơ thể con ngƣời.
Chitosan có khả năng ức chế rất nhiều chủng vi sinh vật: vi khuẩn Gram âm, vi khuẩn
Gram dƣơng và vi nấm. Khả năng ức chế vi sinh vật của chitosan phụ thuộc vào độ
deacetyl, phân tử lƣợng. So với chitin thì chitosan có khả năng kháng khuẩn, kháng
nấm tốt hơn vì dung dịch chitosan tích điện đƣơng ở vị trí C2 ở pH<6. Chitosan có độ
deacetyl (DD) cao trên 85% thì có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm tốt. Chitosan có
phân tử lƣợng dƣới 2000 Da thì khả năng ức chế vi sinh vật kém. Chitosan có phân tử
lƣợng trên 9000 Da thì có khả năng ức chế vi sinh vật cao [29].

Chitosan đƣợc hòa tan trong các dung môi hữu cơ nhƣ acid acetic, acid lactic
và đƣợc sử dụng để xử lý kháng khuẩn, kháng nấm.
Có rất nhiều nghiên cứu thảo luận về hoạt động kháng khuẩn của chitosan
trong những điều kiện khác nhau. Nghiên cứu Lian-Ying Zheng [36] về hoạt tính
kháng khuẩn của các loại chitosan có khối lƣợng phân tử (MW) khác nhau trên E.
coli và Staphylococus aureus cho thấy: khả năng kháng khuẩn của chitosan trên
Staphylococus aureus tăng khi khối lƣợng phân tử (MW) của chitosan tăng và khả
năng kháng khuẩn của chitosan trên E. coli giảm khi khối lƣợng phân tử (MW) của
chitosan tăng [36].
- Tính phân hủy sinh học
Hầu hết polymer ngày nay là nguyên liệu tổng hợp, nên khả năng tự phân hủy
sinh học của chúng bị hạn chế hơn nhiều so với các polymer tự nhiên nhƣ:
cenlulose, chitin, chitosan bà những dẫn xuất của chúng [38]. Chitosan dễ bị phân
hủy bởi vi sinh vật trong đất và vi sinh vật trong nƣớc, nên chitosan đƣợc xem là
polymer thân thiện với môi trƣờng [54].
Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã cho kết quả rằng chitin và chitosan là các
polymer có tính phân hủy sinh học [28]. Theo nghiên cứu của Davies và cộng sự,


9
chitosan dễ bị phân hủy bởi lysozyme ở pH = 5.2, và pHopt = 5.2-8.0. Pangburn và
cộng sự

nghiên cứu về ảnh hƣởng của lysozyme tới tính nhạy cảm của

chitin/chitosan và kết quả cho thấy rằng chitin tinh khiết (0% deacetylation) dễ bị
phận hủy bởi lysozyme nhất, trong khi chitosan tinh khiết (100% deacetylation)
không bị phân hủy bởi lysozyme.
Phƣơng pháp sản xuất chitosan cũng ảnh hƣởng đến tính thủy phân sinh học
của chitosan và kết quả là chitosan đƣợc sản xuất theo phƣơng pháp đồng nhất dễ bị

thủy phân bởi lysozyme hơn chitosan đƣợc sản xuất theo phƣơng pháp không đồng
nhất [55]. Cả hai phƣơng pháp sản xuất chitosan đều gồm ba bƣớc cơ bản: khử
protein, khử màu và deacetyl. Phƣơng pháp không đồng nhất tiến hành quá trình
khử khoáng trƣớc, tiếp theo là khử protein và sau đó là deacetyl. Phƣơng pháp đồng
nhất thì ngƣợc lại, tiến hành khử protein trƣớc, khử khoáng sau và cuối cùng là
deacetyl [57].
1.1.3. Ứng dụng của chitosan
Với những thuộc tính vốn có nhƣ: dễ bị phân hủy, đọc tính thấp, không có hại
đối với ngƣời và động vật nên chitosan đƣợc ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành
công nghiệp. Các ứng dụng quan trọng bao gồm: các kỹ thuật xử lí nƣớc, công
nghiệp dệt, nhuộm, sản xuất giấy, cố định enzyme, vector chuyển gen, tạo viên bọc
tế bào trong công nghệ sinh học, tái tạo xƣơng, điều trị thấp khớp, kiểm soát quá
trình giải phóng của thuốc, giảm mỡ trong huyết thanh, làm da nhân tạo trong y học,
làm chất giữ ẩm cho da, chất ổn định trong mỹ phẩm, dùng làm chất điều hòa sinh
trƣởng cho cây, kháng nấm trong nông nghiệp, dùng trong thực phẩm chức năng,
làm bao bì trong công nghệ thực phẩm [15], [39], [42].
-

Ứng dụng trong thực phẩm
Trong công nghiệp thực phẩm, chitosan là hợp chất polymer tự nhiên an toàn

với những tính chất đặc trƣng nhƣ khả năng kháng nấm, kháng khuẩn, chống oxy


10
hóa, tạo màng, tạo gel, hấp phụ màu nên chitosan đƣợc ứng dụng nhiều trong lĩnh
vực chế biến vào bảo quản thực phẩm.
Nhiều kết quả nghiên cứu đã đƣợc công bố trên thế giới về khả năng kéo dài
thời gian bảo quản của nhiều đối tƣợng rau quả tƣơi, thịt, nƣớc quả ... của chitosan
và các dẫn xuất của nó. Chitosan cũng đƣợc sử dụng để bảo quản quả tƣơi (đào, lê,

kiwi, dƣa chuột, ớt chuông, dâu tây, cà chua, quả vải, xoài, nho...). Ở Việt Nam,
chitosan cũng đã đƣợc sử dụng trong bảo quản xúc xích. sản xuất chả giò [13].
Một số ứng dụng chitosan trong thực phẩm đƣợc trình bày ở bảng 1.1 [15].
Bảng 1.1. Một số ứng dụng chitosan trong thực phẩm
Ứng dụng
Tạo màng chống biến nâu, chống
mất nƣớc, hạn chế hao hụt trọng
lƣợng, kháng nấm, bảo quản trái cây,
rau.

Đối tƣợng
Dâu, vải, nhãn, na,
thanh long, xoài, cà

Thịt bò tẩm gia vị,

oxy hóa trong quá trình bảo quản và

xúc xích heo, cá,

chế biến thịt cá, đậu phụ, bánh mì.

mực…

cồng nghệ sản xuất nƣớc quả và
rƣợu

-

Chitosan

rốt, rau diếp.

Kháng khuẩn, kháng nấm, chống

Chitosan làm chất trợ lắng, làm trong

Loại

Nƣớc táo, nƣớc vải,
nƣớc chua, rƣợu…

Chitosan

Chitosan

Dạng

Dung
dịch

Dung
dịch

Dung
dịch

Ứng dụng trong mỹ phẩm
Đối với các ứng dụng trong mỹ phẩm, chitin và chitosan có tính diệt nấm và

kiềm hãm hoạt tính của nấm. Những vật liệu này đƣợc sử dụng trong các loại kem,
sữa và một số dẫn xuất của chúng đƣợc sử dụng trong công nghệ sợn móng tay.
Ngoài ra, chitosan còn đƣợc nghiên cứu để làm keo dƣỡng da, dầu gội, sử dụng để


11
sản xuất kem chống khô da, do bản chất chitosan cố định dễ dàng trên biểu bì của
da bởi nhóm NH4+ liên kết với nhóm tế bào sừng hóa của da [38].
- Ứng dụng chitosan trong nông nghiệp
Chitosan đƣợc sử dụng để tăng cƣờng sự hoạt động của các vi sinh vật có lợi
trong đất, bọc các hạt giống nhằm mục đích ngăn ngừa sự tấn công của nấm trong
đất và tăng cƣờng khả năng nẩy mầm của hạt, giảm stress cho cây, kích thích sinh
trƣởng và tăng năng suất thu hoạch. Đặc biệt, chitosan có đóng vai trò là chất kích
thích hệ miễn dịch của cây (plant defence booster) và sự hoạt động của enzyme
chitinase. Chitosan đƣợc nghiên cứu thử nghiệm phun lên rau cải (Brassica
campestrissp). Cho lƣợng cải thu hoạch tăng lên. Hạt giống ngâm bằng chitosan và
phun chitosan lên lá có thể tăng năng suất lên 1,6 lần. Đối với hạt giống lúa mì, khi
đƣợc xử lý trong dung dịch chitosan thì tỷ lệ nảy chồi hình thành cây con tăng lên
25%, rễ và lá phát triển mạnh hơn so với mẫu không xử lý chitosan [3].
Để mở rộng ứng dụng của chitin, chitosan cần phát triển nghiên cứu thử
nghiệm trên các đối tƣợng cây trồng khác nhau, thử nghiệm nhiều loại chitosan, tìm
ra loại chitosan, lƣợng sử dụng cho từng loại cây và từng giai đoạn phát triển của
cây. Phát triển lợi thế đa chức năng, đa tác dụng khi sử dụng chitosan nhƣ bảo vệ
hạt giống, bảo vệ cây trồng, tăng năng suất.
- Ứng dụng chitosan trong nuôi trồng thủy sản
Chitosan đƣợc nghiên cứu bổ sung vào thức ăn cho tôm, cá để kích thích sinh
trƣởng, tăng miễn dịch và cải thiện môi trƣờng ao nuôi. Thức ăn bổ sung chitosan
có khả năng làm tăng sự phát triển và tỷ lệ sống của cá so với thức ăn bình thƣờng.
Ngoài ra chitosan cũng đƣợc ứng dụng làm màng bao, làm chất kết dính để làm
tăng độ ổn định của thức ăn tôm.

-

Ứng dụng chitosan trong xử lí môi trƣờng
Chitosan đƣợc ứng dụng khá phổ biến trong xử lý môi trƣờng nhờ khả năng

hấp phụ, tạo phức với các ion kim loại (Pb, Hg, Cd, Fe, Cu…), các chất màu, khả


12
năng keo tụ, tạo bông rất tốt với các chất hữu cơ. Do đó, chitin, chitosan đƣợc sử
dụng nhƣ là một trong các tác nhân chính để xử lý nƣớc thải [15].
Một số ứng dụng của chitin, chitosan và dẫn xuất trrong xử lí môi trƣờng đƣợc
trình bày ở bảng 1.2 [15].
Bảng 1.2. Một số ứng dụng chitosan trong xử lí môi trƣờng
Ứng dụng

Xử lí kim
loại nặng

Xử lí chất
màu
Xử lí thu
hồi protein

Loại

Dạng

Thủy ngân

Chitosan

Hạt

Chì

Chitosan, dẫn xuất chitosan

Hạt, bột

Catmi

Chitosan, dẫn xuất chitosan

Hạt, vi hạt

Niken

Chitosan

Hạt, vi hạt

Kẽm

Chitosan

Hạt, vi hạt

Đồng

Chitin, chitosan và dẫn xuất

Hạt, vi hạt

Crom

Chitin, chitosan

Hạt, vi hạt

Urani

Chitosan, dẫn xuất chitosan
(glutamate glucan)

Hạt, vi hạt

Vanadi

Chitosan, dẫn xuất chitosan

Hạt, vi hạt

Các kim loại khác

Chitin, chitosan và dẫn xuất

Hạt, vi hạt

Monoazo, Diazo

Anthraquynone
Triphenylmethane

Chitin, chitosan và dẫn xuất

Hạt

Hỗn hợp chất màu từ
nhà máy dệt nhuộm

Chitin, chitosan

Hạt

Chitosan

Dung dịch


13
- Ứng dụng trong y học
Trong những năm gần đây, việc nghiên cứu ứng dụng chitin, chitosan trong
lĩnh vực y học đƣợc phát triển rất nhanh. Chitosan là polymer tự nhiên với cấu trúc
độc đáo, tính đa chiều và nhiều tính chất đặc trƣng đƣợc sử dụng rộng rãi trong các
ứng dụng y sinh học. Chitosan có khả năng hòa hợp sinh học rất cao và thúc đẩy
việc gắn liền vết thƣơng. Nó có tác dụng bảo vệ, chống nhiễm trùng, chống mất
nƣớc, tăng khả năng tái tạo da [38].
Theo nghiên cứu của Jae Kweon Park về khả năng chống ung thƣ của chitosan
có khối lƣợng phân tử cao. Kết quả cho thấy rằng chitosan có khả năng chống ung
thƣ, trong đó khối lƣợng phân tử và độ deacetyl của chitosan là thông số quan trọng

ngăn chặn sự tăng tƣởng tế bào ung thƣ [25].
Ứng dụng chitin và chitosan làm chất chống đông máu và chất làm lành vết
thƣơng. Nhiều dẫn xuất chitin và chitosan sulfat cũng đƣợc ứng dụng làm chất
chống đông máu. Dẫn xuất N-octanoyl and N-hexanoyl của chitosan thì tƣơng thích
sinh học với máu và chịu đƣợc sự thủy phân bởi enzyme lysozyme nên có thể sử
dụng trong chế tạo màng thẩm tích máu [49].
Chitin và chitosan đã nghiên cứu và thử nghiệm rất nhiều về tính chất thúc đẩy
quá tình làm lành vết thƣơng. Chitosan có khả năng làm tăng nhanh quá trình làm
lành vết thƣơng vì chitosan có xu hƣớng tạo phức polymer điện ly (polyelectrolyte
complex) với heparin [19].
- Ứng dụng trong sinh học
Chitin, chitosan với tính chất tƣơng thích sinh học cao, tự hủy sinh học, kháng
nấm, kháng khuẩn, tạo màng, tạo gel, có nguồn gốc sinh học đã có rât nhiều ứng
dụng trong công nghệ sinh học nhƣ: trong nuôi cây mô, cố định tế bào, làm chất
mang DNA trong kỹ thuật liệu pháp gen, chất kháng khuẩn, kháng nấm sinh học,
cảm biến sinh học. Ứng dụng trong cố định enzyme và tế bào, ứng dụng chitosan và


14
dẫn xuât của nó trong việc chế tạo màng bao, vi bao, chất mang sinh học và nuôi
cấy mô [38].
1.2. Hoạt tính chống oxy hóa của chitosan và một số dung môi hòa tan chitosan
1.2.1. Hoạt tính chống oxy hóa của chitosan
Nhiều nghiên cứu cho thấy chitosan còn có hoạt tính chống oxy hóa [8], [10],
[16], [19], [26], [31]… Khả năng chống oxy hóa của chitosan cũng phụ thuộc vào
độ deacetyl, phân tử lƣợng và độ nhớt của chitosan. Chitosan có độ nhớt thấp thì
khả năng chống oxy hóa cao [15].
Hơn nữa, chitosan có thể gắn kết tốt với lipid, protein, các chất màu. Do
chitosan không tan trong nƣớc nên chitosan ổn định hơn trong môi trƣờng nƣớc so
với các polymer tan trong nƣớc nhƣ alginat, agar. Khả năng tạo phức, hấp phụ với

protein, lipid và chất màu phụ thuộc vào phân tử lƣợng, độ deacetyl hóa, độ rắn và
độ tinh khiết của chitosan và thƣờng biến động lớn với các mẫu chitosan. Chitosan
có độ deacetyl cao thì thƣờng hấp phụ màu tốt.
- Các yếu tố chính ảnh hƣởng đến khả năng chống oxy hóa của chitosan
Nồng độ chitosan: Nồng độ chitosan càng cao số lƣợng nhóm amin trong phân
tử càng nhiều thì khả năng phản ứng của chitosan càng tốt và ngƣợc lại [36], [39].
Khối lượng phân tử (MW): Chitosan có khối lƣợng phân tử càng thấp thì khả
năng chống oxy hóa càng cao. Điều này đƣợc giải thích là chitosan có khối lƣợng
phân tử càng cao, kích thƣớc càng lớn thì cấu trúc cồng kềnh, khó dịch chuyển
chính vì vậy phản ứng các nhóm chức chậm hơn làm hạn chế khả năng chống oxy
hóa của nó. Đồng thời, khối lƣợng phân tử của chitosan càng cao thì khả năng tan
trong dung dịch càng khó, độ nhớt càng cao hạn chế sự phân bố của chitosan trong
dung dịch [15], [26].
Độ deacetyl (DD): Chitosan còn là một polymer mang điện tích dƣơng nên
đƣợc xem là một polycationic có khả năng bám dính trên bề mặt có điện tích âm
nhƣ protein, aminopolysaccharide, acid béo,… vì vậy chitosan có độ deacetyl hóa