Thu nhận, tách chiết, tinh sạch những chất có hoạt tính sinh học từ động vật và ứng dụng trong TP. Sử dụng enzyme và vi sinh vật để thủy phân protein trong công nghệ sản xuất chitin. Ứng dụng chitin và chitosan trong thực phẩm
Chủ Đề 1: Thu nhận, tách chiết, tinh sạch những chất có hoạt tính sinh học từ động vật và ứng dụng trong TP Nhóm 3- 54TP2 I. GIỚI THIỆU Ngành chế biến thủy sản phát triển rất nhanh Tạo phế liệu thủy sản Thức ăn gia súc Ô nhiễmMT Sản xuất chitin – chitosan → hiệu quả kinh tế cao I. GIỚI THIỆU Phế liệu tôm, cua, mực Phế liệu TS Vi nấm Nguyên liệu Vi khuẩn Mực (nang mực ống) Tôm Sú Tôm Thẻ II. TÁCH CHIẾT, TINH SẠCH • Sơ đồ quy trình cơ bản: Chitosan Nguyên liệu Deacetyl Khử protein Chitin Khử khoáng Tẩy màu II. TÁCH CHIẾT, TINH SẠCH 1. Sử dụng enzyme và vi sinh vật để thủy phân protein trong công nghệ sản xuất chitin Enzym protease ← Giáp xác Enzym protease VSV từ Pseudomonas maltophilia ← Vỏ tôm, cua Enzym proteinase từ cá ngừ tại pH 8,6 và 37,5oC Papain tại pH 5,5 – 6,0 và 37,5oC, Proteinase vi sinh ở pH 7,0 và 60oC trên 60 II. TÁCH CHIẾT, TINH SẠCH Xử lý với enzym → 5% Protein Enzym protease (chymotrypsin và papain) thủy phân protein trong phế liệu tôm được dùng khử khoáng để thu hồi chitin. Protease > NaOH Quy trình sản xuất chitin ứng dụng papain để khử protein Vỏ tôm khô Vỏ tôm tươi Ngâm HCl 10% (1:10, t° = phòng, 5h) Ngâm HCl 10% (1:10, t° = phòng, 5h) Rửa sạch Khử protein 13%, tỉ lệ 1:5, pH 5 – 5.5, t° = 70 – 80% Rửa sạch, sấy khô ở 60°C Chitin Quy trình sản xuất chitin ứng dụng papain để khử protein Khử protein = ENZYM PAPAIN > NaOH. Sử dụng papain (thu nhận từ thực vật) → hạn chế ô nhiễm môi trường. Protein trong dịch thủy phân → bổ sung vào thức ăn gia súc. Quy trình sử dụng enzym Flavourzyme trong công nghệ sản xuất chitin từ phế liệu tôm Phế liệu vỏ đầu tôm thẻ Xay nhỏ (0,5- 0,6 cm) Tỉ lệ alcalase/ phế liệu: 0,1% thời gian:6h Nhiệt độ: 50°C pH: 6.5 Khử protein bằng enzyme Flavourzyme Thu dịch protein astaxathin Chitin Khử protein còn lại bằng NaOH loãng Rửa trung tính Rửa trung tính Khử khoáng bằng HCl II. TÁCH CHIẾT, TINH SẠCH 2.Sử dụng acid hữu cơ để khử khoáng trong sản xuất chitin Cắt mạch Ăn mòn TB Ô nhiễm HCl MT Title Công đoạn chính Khử khoáng Nhược điểm Vì vậy, một số nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm quá trình khử khoáng bằng lên men lactic hoặc sử dụng các acid hữu cơ như acid lactic, acid acetic thu nhận từ các quá trình sinh học. Ưu điểm của việc dung axit hữu cơ để khử khoáng Ít gây tác hại với môi trường Có thể giữ được những đặc tính của chitin Các axit hữu cơ được sản xuất bằng phương pháp sinh học sư dụng nguồn nguyên liệu có giá trị thấp hoặc phế phẩm công nghiệp Muối hữu cơ thu được từ quá trình khử khoáng được dung như chất bảo quản thực phẩm II. TÁCH CHIẾT, TINH SẠCH 3/ Deacetyl bằng phương pháp sinh học: Được nghiên cứu chủ yếu ở qui mô phòng thí nghiệm. Chitin deacetylase Chitin Chitosan II. TÁCH CHIẾT, TINH SẠCH • Enzyme Chitin deacetylase (CDA) ← Absidia coerulia, Colletotrichum lindemuthianum ← deacetyl chitin. • Deacetyl bằng CDA chủ yếu thực hiện đối với chitin đã deacetyl một phần (không áp dụng đối với chitin tự nhiên). Ứng dụng chitin và chitosan trong thực phẩm Chitosan → tạo màng trên bề mặt quả, gây trở ngại cho sự dịch chuyển ẩm từ trong quả ra môi trường ngoài, hạn chế sự mất nước, hao hụt khối lượng của quả trong thời gian bảo quản. . Qui trình sản xuất chitin-chitosan từ phế liệu thủy sản bằng phương pháp sinh học Chitosan Phế liệu thủy sản Khử protein bằng protease hoặc lên men bằng vi sinh vật Deacetyl bằng chitin deacetylase Rửa Xử lý tạo chitin có độ rắn thấp Khử khoáng bằng acid hữu cơ Rữa Chitin Tẩy màu Rữa/ sấy khô Ứng dụng chitin và chitosan trong thực phẩm 1/. Ứng dụng chitosan trong tạo màng, chống biến nâu, mất nước, kháng nấm, bảo quản trái cây, rau. Màng chitosan → rào cản → ngăn cản oxy trên bề mặt rau quả + hàm lượng CO2 bên trong màng tăng lên → Quá trình hô hấp của rau quả bị ức chế và hạn chế quá trình biến nâu của quả. Ứng dụng chitin và chitosan trong thực phẩm Chitosan 2% → kiểm soát sự biến nâu + kéo dài thời gian bảo quản của vải và nhãn ở 20C, độ ẩm 90-95%. Vải và nhãn được nhúng qua chitosan 2%, làm khô khoảng 4 giờ ở 250C, sau đó bảo quản ở 20C . Qui trình bảo quản na bằng màng chitosan ở nhiệt độ thấp Chitosan 1,5 - 2%; 75% DD Na đạt độ chín thu hoạch Hòa tan trong lactic acid 1% Lựa chọn, phân loại Điều chỉnh về pH=6,5 Dung dịch chitosan Làm sạch Nhúng vào dung dịch chitosan Làm khô tự nhiên Bọc màng PE Xếp vào hộp bìa cứng Bảo quản ở nhiệt độ 10 20C 2/. Ứng dụng chitosan trong kháng khuẩn, kháng nấm, chống oxy hóa, chống hao hụt trọng lượng trong bảo quản và chế biến thịt, cá, đậu phụ, bánh mì. Mẫu thịt bò → chitosan (0,5 – 1%) sau đó đóng gói và bảo quản lạnh 40C thì lượng vi khuẩn Listeria monocytogenes giảm đáng kể. 2/. Ứng dụng chitosan trong kháng khuẩn, kháng nấm, chống oxy hóa, chống hao hụt trọng lượng trong bảo quản và chế biến thịt, cá, đậu phụ, bánh mì. Thịt heo, thời gian bảo quản của thịt heo tăng lên khi nhúng trong 1% chitosan (1 phút). Màu đỏ hồng của thịt khi xử lý với chitosan không thay đổi trong thời gian bảo quản. Kết hợp chitosan với các chất kháng nấm, kháng khuẩn Hạn chế quá trình oxy hóa lipid Kháng khuẩn và tạo gel → sản xuất đậu phụ Bảo quản trứng Chitosan 1% và 2% (trong acid acetic) dùng bảo quản trứng sau 5 tuần bảo quản ở 25oC trứng có các chỉ số chất lượng tốt hơn so với mẫu đối chứng. Qui trình bảo quản trứng gà tươi thương phẩm bằng chitosan Trứng gà tươi Chitosan 1,5% Lựa chọn, phân loại Hòa tan trong acid acetic 1% Điều chỉnh về pH=6 0,05% natri sorbat Dung dịch chitosan Làm sạch Bọc chitosan Làm khô tự nhiên Bảo quản ở nhiệt độ thường 3/. Ứng dụng chitosan làm chất keo tụ, tạo bông để làm trong trong công nghệ sản xuất nước quả Chất keo tụ, tạo bông, làm trong rất tốt. Chitosan với hàm lượng 0,8 kg/m3 có thể làm giảm độ đục của nước táo ép xuống rất nhiều lần. Ứng dụng chitin và chitosan trong thực phẩm Ái lực tốt → polyphenol: catechin, proanthocyanidin, cinnamic acid và các dẫn xuất của chúng . Kháng khuẩn, kháng nấm → CN SX nước quả. (Chitosan glutamat) Danh sách nhóm 3- 54TP2 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Nguyễn Thị Ngọc Quyền ( Nhóm trưởng) Phan Thảo Uyên Trịnh Thị Yến Mai Thị Thu Nghĩa Trần Dương Nguyễn Đình Vinh Nguyễn Thị Phương Vi Trương Thị Mỹ Thu Huỳnh Ngọc Duy Đoàn Thị Thương Thương Trần Thị Mỹ Nguyên Thank You! Nhóm 3- 54TP2 [...]... của quả trong thời gian bảo quản Qui trình sản xuất chitin-chitosan từ phế liệu thủy sản bằng phương pháp sinh học Chitosan Phế liệu thủy sản Khử protein bằng protease hoặc lên men bằng vi sinh vật Deacetyl bằng chitin deacetylase Rửa Xử lý tạo chitin có độ rắn thấp Khử khoáng bằng acid hữu cơ Rữa Chitin Tẩy màu Rữa/ sấy khô Ứng dụng chitin và chitosan trong thực phẩm 1/ Ứng dụng chitosan trong tạo... để khử khoáng Ít gây tác hại với môi trường Có thể giữ được những đặc tính của chitin Các axit hữu cơ được sản xuất bằng phương pháp sinh học sư dụng nguồn nguyên liệu có giá trị thấp hoặc phế phẩm công nghiệp Muối hữu cơ thu được từ quá trình khử khoáng được dung như chất bảo quản thực phẩm II TÁCH CHIẾT, TINH SẠCH 3/ Deacetyl bằng phương pháp sinh học: Được nghiên cứu chủ yếu ở qui mô phòng... 0,05% natri sorbat Dung dịch chitosan Làm sạch Bọc chitosan Làm khô tự nhiên Bảo quản ở nhiệt độ thường 3/ Ứng dụng chitosan làm chất keo tụ, tạo bông để làm trong trong công nghệ sản xuất nước quả Chất keo tụ, tạo bông, làm trong rất tốt Chitosan với hàm lượng 0,8 kg/m3 có thể làm giảm độ đục của nước táo ép xuống rất nhiều lần Ứng dụng chitin và chitosan trong thực phẩm Ái lực tốt → polyphenol:... với các chất kháng nấm, kháng khuẩn Hạn chế quá trình oxy hóa lipid Kháng khuẩn và tạo gel → sản xuất đậu phụ Bảo quản trứng Chitosan 1% và 2% (trong acid acetic) dùng bảo quản trứng sau 5 tuần bảo quản ở 25oC trứng có các chỉ số chất lượng tốt hơn so với mẫu đối chứng Qui trình bảo quản trứng gà tươi thương phẩm bằng chitosan Trứng gà tươi Chitosan 1,5% Lựa chọn, phân loại Hòa tan trong acid... Chitosan 1,5 - 2%; 75% DD Na đạt độ chín thu hoạch Hòa tan trong lactic acid 1% Lựa chọn, phân loại Điều chỉnh về pH=6,5 Dung dịch chitosan Làm sạch Nhúng vào dung dịch chitosan Làm khô tự nhiên Bọc màng PE Xếp vào hộp bìa cứng Bảo quản ở nhiệt độ 10 20C 2/ Ứng dụng chitosan trong kháng khuẩn, kháng nấm, chống oxy hóa, chống hao hụt trọng lượng trong bảo quản và chế biến thịt, cá, đậu phụ, bánh mì... sau đó đóng gói và bảo quản lạnh 40C thì lượng vi khuẩn Listeria monocytogenes giảm đáng kể 2/ Ứng dụng chitosan trong kháng khuẩn, kháng nấm, chống oxy hóa, chống hao hụt trọng lượng trong bảo quản và chế biến thịt, cá, đậu phụ, bánh mì Thịt heo, thời gian bảo quản của thịt heo tăng lên khi nhúng trong 1% chitosan (1 phút) Màu đỏ hồng của thịt khi xử lý với chitosan không thay đổi trong thời gian... Màng chitosan → rào cản → ngăn cản oxy trên bề mặt rau quả + hàm lượng CO2 bên trong màng tăng lên → Quá trình hô hấp của rau quả bị ức chế và hạn chế quá trình biến nâu của quả Ứng dụng chitin và chitosan trong thực phẩm Chitosan 2% → kiểm soát sự biến nâu + kéo dài thời gian bảo quản của vải và nhãn ở 20C, độ ẩm 90-95% Vải và nhãn được nhúng qua chitosan 2%, làm khô khoảng 4 giờ ở 250C, sau đó bảo... Chitin Chitosan II TÁCH CHIẾT, TINH SẠCH • Enzyme Chitin deacetylase (CDA) ← Absidia coerulia, Colletotrichum lindemuthianum ← deacetyl chitin • Deacetyl bằng CDA chủ yếu thực hiện đối với chitin đã deacetyl một phần (không áp dụng đối với chitin tự nhiên) Ứng dụng chitin và chitosan trong thực phẩm Chitosan → tạo màng trên bề mặt quả, gây trở ngại cho sự dịch chuyển ẩm từ trong quả ra môi trường ngoài,... proanthocyanidin, cinnamic acid và các dẫn xuất của chúng Kháng khuẩn, kháng nấm → CN SX nước quả (Chitosan glutamat) Danh sách nhóm 3- 5 4TP2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Nguyễn Thị Ngọc Quyền ( Nhóm trưởng) Phan Thảo Uyên Trịnh Thị Yến Mai Thị Thu Nghĩa Trần Dương Nguyễn Đình Vinh Nguyễn Thị Phương Vi Trương Thị Mỹ Thu Huỳnh Ngọc Duy Đoàn Thị Thương Thương Trần Thị Mỹ Nguyên Thank You! Nhóm 3- 5 4TP2