Nghiên cứu khả năng kháng khuẩn của Chitosan từ xương mực đối với vi khuẩn Erwinia sp. gây bệnh thối ướt trên cà chua nguyên liệu sau thu hoạch

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  PHẠM VĂN TRUNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN CỦA CHITOSAN TỪ XƯƠNG MỰC ĐỐI VỚI VI KHUẨN ERWINIA SP GÂY BỆNH THỐI ƯỚT TRÊN CÀ CHUA NGUYÊN LIỆU SAU THU HOẠCH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS TRANG SĨ TRUNG ThS NGUYỄN CÔNG MINH Nha Trang, tháng 06 năm 2013 i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt đợt thực tập tốt nghiệp này, nhận nhiều ủng hộ, giúp đỡ từ gia đình, thầy bạn bè Tôi xin chân thành cảm ơn: Gia đình động viên tạo điều kiện tốt cho suốt năm học Ban Giám hiệu trường Đại học Nha Trang, Khoa Công Nghệ Thực Phẩm thầy cô giáo tận tình dạy dỗ, dìu dắt truyền đạt cho chúng em nhiều kiến thức bổ ích Thầy Trang Sĩ Trung, thầy Nguyễn Công Minh, cô Phạm Thị Đan Phượng, thầy Hồng Ngọc Cương tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em suốt thời gian thực tập tốt nghiệp Em xin cảm ơn đến Q thầy giáo phụ trách phịng thí nghiệm – Trung tâm thí nghiệm thực hành tạo điều kiện cho e hóa chất trang thiết bị thí nghiệm thời gian thực đề tài Các bạn lớp 51CBTS bạn làm phịng chế biến 3, phịng cơng nghệ sinh học động viên, hỗ trợ thời gian làm đề tài Khánh Hòa, tháng năm 2013 Phạm Văn Trung ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Chữ viết tắt CTS Chitosan DD Độ deacetyl VS Vi sinh vật MIC Nồng độ thấp để ức chế vi sinh vật iii MỤC LỤC Trang MỤC LỤC i LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ii DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH vi MỞ ĐẦU vii CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chitosan từ xương mực 1.1.1 Xương mực 1.1.2 Chitosan 1.2 Tổng quan cà chua, bệnh thối ướt cà chua 16 1.2.1 Giới thiệu cà chua 16 1.2.2 Thành phần hóa học cà chua 17 1.2.3 Vai trò cà chua 18 1.2.4 Bệnh thối ướt cà chua 19 1.3 Giới thiệu vi khuẩn Erwinia sp 20 1.3.1 Phân loại: 20 1.3.2 Đặc điểm 20 1.3.3 Một số nghiên cứu nước vi khuẩn Erwinia sp 21 1.3.4 Ứng dụng chitosan bảo quản cà chua 22 1.3.5 Một số nghiên cứu chitosan vi khuẩn Erwinia sp 23 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Đối tượng nghiên cứu 24 2.1.1 Chitosan 24 2.1.2 Vi khuẩn Erwinia sp 24 2.1.3 Môi trường nuôi cấy PGA 25 2.1.4 Acid Acetic 25 iv 2.2 Phương pháp nghiên cứu 26 2.2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 26 2.2.2 Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ độ deacetyl chitosan đến khả kháng Erwinia sp 27 2.2.3 Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng thời gian bảo quản dung dịch chitosan đến khả kháng Erwinia sp 30 2.3 Phương pháp phân tích 31 2.3.1 Xác định độ nhớt biểu kiến chitosan đo nhớt kế Rôto Brookfield 31 2.3.2 Xác định hàm lượng ẩm khoáng theo phương pháp AOAC 31 2.3.3 Phương pháp xác định khối lượng phân tử 31 2.3.4 Xác định độ deacetyl theo phương pháp quang phổ 31 2.3.5 Phương pháp xác định trọng lượng phẩn tử trung bình 31 2.3.6 Xác định khả kháng khuẩn chitosan phương pháp đục lổ 32 2.4 Phương pháp xử lý số liệu 32 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 33 3.1 Xác định tính chất ban đầu chitosan từ xương mực 33 3.3 Kết nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ độ deacetyl Chitosan đến khả kháng Erwinia sp 34 3.4 Kết nghiên cứu xác định độ bền khả kháng Erwinia sp chitosan bảo quản chitosan theo thời gian nhiệt độ lạnh (tº< 4ºC) 39 3.5 Kết nghiên cứu xác định độ bền khả kháng Erwinia sp chitosan bảo quản theo thời gian nhiệt độ thường (t º phòng) 44 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 49 I Kết luận 49 II Đề xuất ý kiến 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 PHỤ LỤC 56 v DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1 MIC Chitosan dẫn xuất số vi khuẩn Bảng 3.1 Một số tiêu ban đầu chitosan từ xương mực 33 Bảng 3.2 Kết đo độ nhớt chitosan bảo quản lạnh theo thời gian 41 Bảng 3.3 Kết đo độ nhớt chitosan bảo quản nhiệt độ thường theo thời gian 46 vi DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1 Xương mực Hình 1.2 Cơng thức cấu tạo Chitosan Hình 2.1 Chitosan dạng hạt 24 Hình 2.2 Vi khuẩn Erwinia sp 25 Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 26 Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng nồng độ độ deacetyl chitosan đến khả kháng Erwinia sp .27 Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng thời gian bảo quản dung dịch chitosan đến khả kháng Erwinia sp 30 Hình 3.1 Đường kính vịng kháng khuẩn chitosan C chitosan C1 .35 Hình 3.2 Hình ảnh kháng Erwinia sp dung dịch CTS C CTS C1 .38 Hình 3.3 Sự thay đổi độ nhớt khả kháng Erwinia sp chitosan C chitosan C1 theo thời gian bảo quản nhiệt độ lạnh .40 Hình 3.4 Kết kháng Erwinia sp CTS C CTS C1 bảo quản theo thời gian nhiệt độ lạnh (tº < 4ºC) 43 Hình 3.5 Sự thay đổi độ nhớt khả kháng Erwinia sp chitosan C chitosan C1 theo thời gian bảo quản nhiệt độ thường (tº phịng) 44 Hình 3.6 Kết kháng Erwinia sp CTS C CTS C1 bảo quản theo thời gian nhiệt độ thường (tº phòng) 48 vii MỞ ĐẦU Việt Nam quốc gia ven biển Đông Nam Á, có 3260 km bờ biển từ Móng Cái đến Hà Tiên vùng biển nhiệt đới nên Việt Nam có tiềm phong phú nguồn lợi thủy sản Là ngành kinh tế trọng tâm kinh tế quốc dân, ngành thủy sản góp phần khơng nhỏ vào kinh tế Cùng với nhịp độ phát triển kinh tế nước, ngành thủy sản năm gần đạt thành tựu đáng kể nuôi trồng, chế biến thủy sản xuất nhập Nhưng với phát triển ngành, vấn đề phế liệu chế biến thủy sản điểm hạn chế lượng phế liệu thải từ công nghiệp chế biến thủy sản hàng năm lớn Nếu khơng có biện pháp xử lý thích hợp gây nhiễm mơi trường nghiêm trọng Vì yêu cầu xử lý phế liệu thủy sản đông lạnh mà chủ yếu vỏ tôm, cua, ghẹ, xương mực ngày trở nên cấp bách Đây nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất chitin -chitosan Do việc nghiên cứu phát triển sản xuất chitin-chitosan quan trọng để nâng cao giá trị sử dụng phế liệu làm mơi trường Chitosan polysaccharid có nguồn gốc từ vỏ tơm, cua, ghẹ, xương mực Đặc tính chitosan khơng tan nước, hịa tan acid nhẹ có khả kháng khuẩn cao Chitosan nhà công nghệ chế biến nghiên cứu sử dụng nhiều lĩnh vực công nghệ Trong công nghệ sau thu hoạch, chitosan sử dụng làm màng bao bên các loại trái xồi, chơm chơm,… để hạn chế nước kháng khuẩn Vì nhúng chitosan bên ngồi trái tạo cho trái có cảm quan đẹp bóng, giúp kéo dài thời gian bảo quản trái Trong lĩnh vực chế biến thủy sản, chitosan dùng để xử lý thịt, cá, tôm nhằm hạn chế hao hụt khối lượng trình cấp đông hạn chế phát triển VSV gây hư hỏng sản phẩm, thủy sản có chất lượng cảm quan tốt viii Hiện nay, chitosan khơng cịn nguồn vật liệu xa lạ với Chitosan ứng dụng nhiều sống nhờ khả kháng khuẩn chống oxy hóa Với tình hình nay, nhu cầu thực phẩm tươi thiết yếu, hóa chất bảo quản độc hại hàn the, urea… bị cấm sử dụng thực phẩm chitosan mở hướng cho ngành công nghệ thực phẩm Đã có nhiều nghiên cứu chitosan từ nguồn ngun liệu vỏ tơm, cịn chitosan sản xuất từ xương mực chưa có nhiều Do đó, tơi thực đề tài “ Nghiên cứu khả kháng khuẩn chitosan từ xương mực vi khuẩn Erwinia sp gây bệnh thối ướt cà chua nguyên liệu sau thu hoạch ” nhằm đánh giá khả sử dụng loại chitosan việc ức chế vi khuẩn Erwinia sp gây bệnh cà chua bảo quản cà chua sau thu hoạch Mục tiêu nghiên cứu: Mục tiêu đề tài nghiên cứu đánh giá khả kháng khuẩn chitosan từ xương mực vi khuẩn Erwinia sp gây bệnh thối ướt cà chua nguyên liệu sau thu hoạch Nội dung nghiên cứu: - Xác định ảnh hưởng nồng độ dung dịch chitosan đến khả kháng Erwinia sp - Xác định ảnh hưởng độ deactyl dung dịch chitosan đến khả kháng Erwinia sp - Xác định ảnh hưởng thời gian bảo quản dung dịch chitosan đến khả kháng Erwinia sp CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chitosan từ xương mực 1.1.1 Xương mực Gần đây, xương mực, nguồn giàu β-chitin có chứa hàm lượng thấp hợp chất vơ cơ, trở thành có sẵn với số lượng xem xét việc phát triển rác thải ngành công nghiệp thủy sản Brazil Vì vậy, mục đích cơng việc sử dụng xương mực từ Loligo sanpaulensis Loligo plei, lồi tìm thấy bờ biển Brazil, làm nguyên liệu cho trình chiết xuất β-chitin Xương mực gửi đến trình tự thơng thường phương pháp điều trị sử dụng để chiết xuất chitin - khử khoáng deproteinization - hàm lượng thấp hợp chất vô điều trị kiềm hai bước đủ để sản xuất β-chitin có hàm lượng thấp tro (≤ 0,7 %) Thật vậy, hàm lượng thấp tro kim loại, chẳng hạn Ca (≤ 10,4 ppm), Mg (≤ 2,5 ppm), Mn (≤ 3,1 ppm) Fe (≤ 1,8 ppm), thấp so với báo cáo hầu hết giấy tờ tìm thấy tài liệu Ngồi ra, β-chitin chiết xuất cách sử dụng điều trị kiềm acetyl hóa so với mẫu khác chuẩn bị công tác Không phụ thuộc vào điều trị sử dụng để tách β-chitin từ xương mực, quang phổ hồng ngoại hình ảnh nhiễu xạ tia X trình bày khác biệt nhỏ, nhiên họ phân biệt rõ ràng từ thương mại α-chitin Hình 1.1 Xương mực ... cứu khả kháng khuẩn chitosan từ xương mực vi khuẩn Erwinia sp gây bệnh thối ướt cà chua nguyên liệu sau thu hoạch ” nhằm đánh giá khả sử dụng loại chitosan vi? ??c ức chế vi khuẩn Erwinia sp gây bệnh. .. bệnh cà chua bảo quản cà chua sau thu hoạch Mục tiêu nghiên cứu: Mục tiêu đề tài nghiên cứu đánh giá khả kháng khuẩn chitosan từ xương mực vi khuẩn Erwinia sp gây bệnh thối ướt cà chua nguyên liệu. .. số nghiên cứu nước vi khuẩn Erwinia sp 21 1.3.4 Ứng dụng chitosan bảo quản cà chua 22 1.3.5 Một số nghiên cứu chitosan vi khuẩn Erwinia sp 23 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU