Đang tải... (xem toàn văn)
Hoang Thi Hoa ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HOÀNG TH Ị HÒA Tên đề tài NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHITOSAN TỪ PHẾ LIỆU TÔM KHOÁ LU ẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo Chính quy Chuyên ngà[.]
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - HỒNG THỊ HỊA Tên đề tài: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHITOSAN TỪ PHẾ LIỆU TƠM KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ thực Phẩm Lớp : 42 - CNTP Khoa : CNSH - CNTP Khoá học : 2010 - 2014 Giảng viên hướng dẫn : ThS Lương Hùng Tiến Khoa CNSH – CNTP trường ĐH Nơng Lâm Thái Ngun ThS Nguyễn Thị Đồn Khoa CNSH – CNTP trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên Thái Nguyên, năm 2014 n LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn hoàn toàn trung thực Trong q trình thực đề tài hồn thiện luận văn giúp đỡ cám ơn trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Sinh viên Hồng Thị Hịa n LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, cố gắng thân nhận ủng hộ giúp đỡ nhiệt tình gia đình, thầy cô bạn bè Trước tiên xin chân thành cảm ơn tới thầy cô giáo trường Đại học Nơng Lâm Thái Ngun tận tình giảng dạy, truyền đạt cho kiến thức, kinh nghiệm quý báu suốt thời gian qua Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo ThS Lương Hùng Tiến, tận tình giúp đỡ, định hướng giúp tơi hồn thành đề tài nghiên cứu suốt trình làm luận văn tốt nghiệp Trong thời gian làm việc với thầy, không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà cịn học tập tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu quả, điều cần thiết cho tơi q trình học tập công tác sau Đồng thời xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô giáo ThS Nguyễn Thị Đồn nhiệt tình giúp đỡ, dạy bảo để tơi hồn thành tốt luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo anh, chị, bạn bè làm việc phịng thí nghiệm vi sinh khoa CNSH - CNTP trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên tận tình bảo, hướng dẫn giúp đỡ thời gian qua Tôi xin cảm ơn chia sẻ niềm vui với gia đình, bạn bè anh, chị người bên tôi, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi tơi học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Dù cố gắng nhiều, xong luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót hạn chế Kính mong nhận chia sẻ ý kiến đóng góp q báu thầy giáo bạn Tôi xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Hồng Thị Hịa n DANH MỤC VÀ KÍ HIỆU VIẾT TẮT STT Tên đầy đủ Tên viết tắt L Plantarum NCDN4 Lactobacillus Plantarum NCDN4 DA Degree of acetylation DDA Degree of Dacetylation PE Polyetilen PLT Phế liệu tôm h Giờ S Typhimurium Salmonella Typhimurium MP Meat peptone CPS Centipoise n DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Thành phần hóa học phế liệu tôm 20 Bảng 4.1: Thành phần hóa học nguyên liệu 34 Bảng 4.2: Hàm lượng protein cịn sót lại vỏ tơm sau khử protein 35 Bảng 4.3 : Hàm lượng khống cịn sót lại vỏ tơm sau khử khống 36 Bảng 4.4: Kết xác định độ DDA chitosan 37 Bảng 4.5: Tính chất chitosan sau tinh 38 Bảng 4.6: Đánh giá chất lượng chitosan 39 n DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Chitin có nhiều vỏ tơm Hình 2.2: Công thức cấu tạo chitin Hình 2.3: Cơng thức cấu tạo chitosan Hình 2.4: So sánh cấu tạo chitin, chitosan cellulose Hình 2.5: Phức Cu2+ với chitin chitosan Hình 3.1: Sơ đồ quy trình sản xuất chitosan 30 Hình 3.2: Sơ đồ quy trình tinh chitosan phương pháp sấy đối lưu 31 Hình 3.3: Sơ đồ quy trình tinh chitosan phương pháp sấy đơng khơ 32 Hình 3.4: Sơ đồ phương pháp đối kháng trực tiếp dịch nuôi cấy lỏng 33 Hình 4.1 : PLT ban đầu 36 Hình 4.2 : PLT sau thủy phân 36 Hình 4.3: Sản phẩm chitin sau lên men 36 Hình 4.4: Chitosan sấy đối lưu 36 Hình 4.5: Chitosan sấy đông khô 38 Hình 4.6: Khả kháng S Typhimurium chitosan 39 n MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Yêu cầu đề tài 1.4 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài PHẦN TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở nghiên cứu khoa học 2.1.1.Lịch sử nguồn gốc chitin/chitosan 2.1.2 Cấu trúc hóa học chitin/chitosan 2.1.3 Tính chất chitosan 2.1.4 Một số ứng dụng chitin/chitosan dẫn xuất 12 2.1.5 Giới thiệu phế liệu tôm phương pháp thu nhận chitin 17 2.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 24 2.2.1 Tình hình nghiên cứu sản xuất chitin/chitosan giới 24 2.2.2 Tình hình nghiên cứu sản xuất chitin/chitosan Việt Nam 24 PHẦN VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 3.1 Vật liệu nghiên cứu 26 3.1.1 Nguyên liệu 26 3.1.2 Enzyme 26 3.1.3 Chủng vi khuẩn 26 3.1.4 Hóa chất 26 3.1.5 Dụng cụ, thiết bị 26 3.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu 27 3.3 Nội dung nghiên cứu 27 3.4 Phương pháp nghiên cứu 28 3.4.1 Phương pháp xác định thành phần hóa học phế liệu tôm 28 3.4.2 Phương pháp nghiên cứu quy trình sản xuất chitosan 30 3.4.3 Phương pháp đánh giá chất lượng chitosan 32 PHẦN KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 4.1 Xác định thành phần hóa học ban đầu phế liệu tôm 34 n 4.2 Xây dựng quy trình sản xuất chitosan 34 4.2.1 Kết nghiên cứu công đoạn khử protein 34 4.2.2 Kết nghiên cứu cơng đoạn khử khống 35 4.2.3 Kết xác định màu phế liệu tơm sau q trình khử khống khử protein 36 4.2.4 Kết nghiên cứu công đoạn deacetyl hóa 37 4.2.5 Kết nghiên cứu công đoạn tinh chitosan 37 4.3 Đánh giá chất lượng sản phẩm chitosan 39 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40 5.1 Kết luận 40 5.2 Kiến nghị 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 n PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Chitin polysaccharid có mặt tự nhiên nhiều sau Cellulose Nó có vỏ lồi giáp xác, màng tế bào nấm thuộc họ Zygemycetes, sinh khối nấm mốc, vài loại tảo…Chitosan sản phẩm biến tính chitin Ở nước ta tơm đơng lạnh chiếm sản lượng lớn số sản phẩm đơng lạnh Chính vỏ tơm phế liệu nguồn nguyên liệu tự nhiên dồi dào, rẻ tiền có sẵn quanh năm cho việc sản xuất chitin chitosan nước ta Chitosan polyme sinh học ứng dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp thực phẩm, nông nghiệp, môi trường, y học mỹ phẩm (Hirano,1996) Hiện nay, chitosan sản xuất từ nhiều nguồn nguyên liệu khác (tôm, cua, mực, vi nấm vi khuẩn), nhiều nguồn phế liệu tôm Tuy nhiên, nguồn phế liệu tôm thường chứa lượng lớn protein, khoáng chất màu nên chitosan từ phế liệu tôm dù qua công đoạn khử khống khử protein cịn chứa lượng protein khống đáng kể chất màu Ngồi ra, độ tan chitosan từ tôm thường không đạt 99%, cịn phần chất khơng tan chủ yếu chitin q trình deacetyl khơng đạt độ đồng cao Việc nâng cao độ tinh khiết chitosan chiết rút từ phế liệu tôm cho phép mở rộng ứng dụng polyme vào lĩnh vực y học công nghệ sinh học với đòi hỏi tiêu chuẩn chất lượng cao (Knapczyk cộng sự, 1989) Các quy trình sản xuất chitosan từ phế liệu tôm thường bắt đầu bước sản xuất chitin với việc sử dụng NaOH HCl với nồng độ cao để loại protein khống, q trình deacetyl NaOH đặc (No Meyer, 1997) Tuy nhiên trình thường khơng loại bỏ tuyệt đối lượng protein khống dù có tăng nồng độ thời gian xử lý Mặt khác, việc tinh chế chitosan số phương pháp đại sử dụng sắc ký điều chế, dùng siêu lọc thường tốn kém, địi hỏi đầu tư lớn, khó thực quy mô lớn [9] n Xuất phát từ thực tế tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu quy trình sản xuất chitosan từ phế liệu tơm” 1.2 Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu quy trình sản xuất chitosan từ phế liệu tơm - Đánh giá chất lượng chế phẩm chitosan sản xuất 1.3 Yêu cầu đề tài - Nghiên cứu cơng đoạn q trình sản xuất chitosan 1.4 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Ý nghĩa khoa học: Xác định đánh giá chế độ khử protein, khử khoáng, khử màu, deacetyl hóa q trình tinh chitosan - Ý nghĩa thực tiễn: Nghiên cứu tạo sản phẩm đặc thù từ phế liệu thủy sản vỏ tôm Giải phần lượng phế thải vỏ tôm nhà máy chế biến thủy sản Đáp ứng phục vụ đào tạo thực tập tay nghề cho sinh viên ngành công nghệ thực phẩm n ... thực quy mơ lớn [9] n Xuất phát từ thực tế tiến hành nghiên cứu đề tài: ? ?Nghiên cứu quy trình sản xuất chitosan từ phế liệu tơm” 1.2 Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu quy trình sản xuất chitosan từ. .. hình nghiên cứu nước 24 2.2.1 Tình hình nghiên cứu sản xuất chitin /chitosan giới 24 2.2.2 Tình hình nghiên cứu sản xuất chitin /chitosan Việt Nam 24 PHẦN VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN... màu, deacetyl hóa trình tinh chitosan - Ý nghĩa thực tiễn: Nghiên cứu tạo sản phẩm đặc thù từ phế liệu thủy sản vỏ tôm Giải phần lượng phế thải vỏ tôm nhà máy chế biến thủy sản Đáp ứng phục vụ