CẤU TRÚC HÓA HỌC, TÍNH CHẤT LÍ HÓA CỦA GLUCOSAMINE VÀ CÁC DẪN XUẤT GLUCOSAMINE .... Chitosan poly 1,4 – 2 – amino – 2 – deoxy – β – D – glucose, có nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
ThS Nguyễn Văn Hùng Nguyễn Ngọc Thái Trân
Lớp: Sư phạm Hóa Học khóa 33
Trang 2The software is an unregistered version After registration, it can convert the whole file Website:www.officeconvert.com
Trang 3MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN i
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 1 iii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 2 iv
ĐIỂM KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP v
MỤC LỤC vi
DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ ix
BẢNG NHẬN XÉT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP x
PHẦN MỞ ĐẦU 1
PHẦN NỘI DUNG A LÍ THUYẾT 4
I SƠ LƯỢC VỀ CHITINE VÀ CHITOSAN 4
1 Nguồn gốc và sự tồn tại của chitine – chitosan 4
2 Cấu trúc hóa học và tính chất lý hóa của chitine 5
2.1 Cấu trúc hóa học của chitine 5
2.2 Tính chất lí hóa của chitine 7
3 Cấu trúc hóa học, tính chất lí hóa sinh và độc tính của chitosan 8
3.1 Cấu trúc hóa học của chitosan 8
3.2 Tính chất hóa lí của chitosan 8
3.3 Tính chất sinh học của chitosan 9
3.4 Độc tính của chitosan 9
II CẤU TRÚC HÓA HỌC, TÍNH CHẤT LÍ HÓA CỦA GLUCOSAMINE VÀ CÁC DẪN XUẤT GLUCOSAMINE 10
1 Cấu trúc hóa học, tính chất lí hóa của glucosamine 10
1.1 Cấu trúc hóa học của glucosamine 10
1.2 Tính chất lí hóa của glucosamine 11
Trang 4Luận văn tốt nghiệp 2 SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân
2 Cấu trúc hóa học và tính chất vật lý một số muối của glucosamine 12
2.1 Glucosamine hydroclorua 12
2.2 Glucosamine sulfate 13
2.3 Acetyl glucosamine 13
III DƯỢC LÝ VÀ DƯỢC ĐỘNG HỌC CỦA GLUCOSAMINE VÀ MUỐI CỦA NÓ14 IV MỘT SỐ QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHITINE VÀ CHITOSAN 15
1 Phương pháp trên thế giới 15
1.1 Quy trình sản xuất chitine theo phương pháp Hackman 15
1.2 Quy trình sản xuất chitine theo phương pháp của P Meyer và Keuns, Lee 16
1.3 Phương pháp điều chế chitin của Capozza 17
1.4 Quy trình thủy nhiệt Yamasaki và Nacamichi (Nhật bản) 18
1.5 Quy trình sản xuất chitosan của Pháp 19
2 Các phương pháp ở trong nước 20
2.1 Quy trình sản xuất chitine theo phương pháp của Đại Học Thủy sản Nha Trang.20 2.2 Quy trình sản xuất chitosan của Đỗ Minh Phụng 21
2.3 Quy trình sản xuất chitosan ở Trung tâm cao phân tử Viện Khoa Học Việt Nam 22 2.4 Quy trình sản xuất chitin của Xí nghiệp thủy sản Hà Nội 23
2.5 Quy trình điều chế chitosan của Nguyễn Hoàng Nam sư phạm Hóa K32 24
V CÁC QUY TRÌNH SẢN XUẤT GLUCOSAMINE 25
1 Quy trình điều chế glucosamine hydrochloride 25
1.1 Quy trình điều chế glucosamine.HCl từ chitine của Đỗ Đình Rãng 25
1.2 Quy trình sản xuất glucosamine.HCl từ chitosan của Nguyễn Thị Luyến 26
2 Quy trình điều chế glucosamine sulfate 27
2.1 Quy trình điều chế glucosamine sulfate potassium chlohydride thứ nhất 27
2.2 Quy trình điều chế glucosamine sulfate potassium chlohydride thứ hai 27
B THỰC NGHIỆM 29
I ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29
1 Đối tượng nghiên cứu 29
2 Phương pháp nghiên cứu 29
II THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 29
Trang 51 Quy trình tổng hợp điều chế chitine, chitosan, glucosamine hydrochloride,
glucosamine sulfate, acetyl glucosamine 29
2 Điều chế chitine từ vỏ tôm 31
2.1 Quá trình loại protein 31
2.2 Quá trình khử khoáng 31
2.3 Tẩy màu chitine 32
3 Điều chế chitosan bằng cách deacetyl chitine 33
4 Điều chế glucosamine hydrochloride 34
4.1 Điều chế glucosamine hydrochloride từ chitine 34
4.2 Tinh chế glu.HCl 35
5 Điều chế glucosamine sulfate potassium chlohydride 36
6 Khảo sát tính chất hóa học của các dẫn xuất glucosamine 38
6.1 Phản ứng tráng bạc 38
6.2 Phản ứng với Cu(OH)2 39
6.3 Phản ứng với benzaldehid C6H5CH=O 40
III KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC GLUCOSAMINE TINH CHẾ BẰNG PHỔ IR 1H – NMR, 13C - NMR 40
C KẾT LUẬN 45
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 PHỤ LỤC
Phụ lục 1: PHỔ IR CỦA HỢP CHẤT GLUCOSAMINE HYDROCLORUA PL1 Phụ lục 2: PHỔ IR CỦA HỢP CHẤT GLUCOSAMINE SULFATE PL2 Phụ lục 3: PHỒ IR CHUẨN CỦA GLUCOSAMINE PL3 Phụ lục 4: PHỔ 13C - NMR CỦA HỢP CHẤT GLUCOSAMINE HYDROCHLORIDE PL4 Phụ lục 5: PHỔ 1H - NMR CỦA HỢP CHẤT GLUCOSAMINE HYDROCHLORIDE PL5 Phụ lục 6: PHỔ 13C - NMR CỦA HỢP CHẤT GLUCOSAMINE SULFATE PL6 Phụ lục 7: PHỔ 1H - NMR CỦA HỢP CHẤT GLUCOSAMINE SULFATE PL7
Trang 6Luận văn tốt nghiệp 4 SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân
DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ
Trang
Bảng 1.1: Hàm lượng chitinee trong các loài giáp xác 5
Bảng 2.3: Hàm lượng chitine trong vỏ tôm 36
Bảng 3.1: Hiệu suất điều chế chitosan từ chitine 37
Bảng 4.1: Hiệu suất điều chế glu.HCl từ chitine 39
Hình 1: Cấu trúc không gian của glucosamine 12
Hình 2: Cấu trúc không gian và công thức cấu tạo của glucosamine hydrochloride 13
Hình 3: Cấu trúc không gian và công thức cấu tạo của glucosamine sulfate 14
Hình 4: Cấu trúc không gian và công thức cấu tạo của acetyl glucosamine 14
Hình 5: Quy trình trích ly chitinee theo Hackman 17
Hình 6: Quy trình trích ly chitinee của P Meyer và Keuns, Lee 18
Hình 7: Quy trình điều chế chitinee của Capozza 19
Hình 8: Quy trình thủy nhiệt Yamasaki và Nacamichi (Nhật bản) 20
Hình 9: Quy trình sản xuất chitosan của Pháp 21
Hình 10: Quy trình trích ly chitinee theo ĐH thủy sản Nha Trang 22
Hình 11: Quy trình sản xuất chitosan của Đỗ Minh Phụng 23
Hình 12: Quy trình sản xuất chitosan ở Viện Khoa Học Việt Nam 24
Hình 13: Quy trình sản xuất chitine của Xí nghiệp thủy sản Hà Nội 25
Hình 14: Quy trình sản xuất chitosan của Đại Học Cần Thơ 26
Hình 15: Quy trình điều chế chitosan của Nguyễn Hoàng Nam sư phạm Hóa K32 27
Hình 16 Quy trình sản xuất glucosamine hydrochloride của Đỗ Đình Rãng 28
Hình 17: Quy trình sản xuất glucosamine hydrochloride của Nguyễn Thị Luyến 29
Hình 18: Quy trình điều chế chitine, chitosan, glu.HCl, glu.sulfate và Ac.glu từ vỏ tôm 32
Bảng so sánh phổ IR của glucosamine tinh chế với phổ chuẩn 41
Bảng so sánh phổ 1H – NMR và 13C – NMR của glucosamine hydrochloride tinh chế với phổ chuẩn 42
Bảng so sánh phổ 1H – NMR và 13C – NMR của glucosamine sulfate với phổ chuẩn 43
Trang 7BẢNG NHẬN XÉT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Tên Đề Tài:
“NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ GLUCOSAMINE TỪ VỎ TÔM”
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Thái Trân
Giáo Viên Hướng Dẫn: Th.S Nguyễn Văn Hùng
Đề tài tập trung vào các nội dung chính:
Tìm hiểu về chitine, chitosan và các dẫn xuất của glucosamine
Điều chế các dẫn xuất glucosamine từ chitine và chitosan
Tinh chế glucosamine hydrochloride
Trang 8Luận văn tốt nghiệp 6 SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân
PHẦN MỞ ĐẦU
1 Lí do chọn đề tài:
Giáp xác là nguồn nguyên liệu thủy sản dồi dào chiếm 1/3 tổng sản lượng nguyên liệu thủy sản ở Việt Nam Hàng năm từ các nhà máy chế biến thủy hải sản đã thải ra một lượng lớn phế liệu giáp xác (khoảng 70.000 tấn/năm) [7] Nguồn phế liệu này là nguyên liệu quan trọng cho công nghiệp sản xuất chitine, chitosan, glucosamine và các sản phẩm có giá trị khác Do vậy, việc nghiên cứu và phát triển sản xuất các sản phẩm từ vỏ tôm là rất quan trọng
Sản phẩm chitine – chitosan đã có nhiều công trình nghiên cứu và ứng dụng trong thực tế Chitine – chitosan là polymer thiên nhiên có trữ lượng lớn, đứng thứ hai trong tự nhiên chỉ sau cellulose, tồn tại chủ yếu ở vỏ bọc của các loài giáp xác và côn trùng như vỏ tôm, vỏ cua… Chitine (poly (1,4) – acetamido – 2 deoxy – β – D – glucose), có ứng dụng làm da nhân tạo và là nguyên liệu trung gian cho các chất quan trọng như chitosan, glucosamin và các chất có giá trị khác Chitosan (poly (1,4) – 2 – amino – 2 – deoxy – β – D – glucose), có nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp, nông nghiệp, y dược và bảo vệ môi trường như sản xuất glucosamine, chỉ khâu phẩu thuật, thuốc kem, vải, sơn, chất bảo vệ hoa quả, bảo vệ môi trường…Với khả năng ứng dụng rộng rãi của chitine – chitosan mà nhiều nước trên thế và cả Việt Nam đã nghiên cứu sản xuất các sản phẩm này
Khi tiến hành thủy phân chitine đến monomer sẽ thu được D- glucosamine Glucosamine là chất có nhiều ứng dụng trong y học Nó đóng vai trò sinh lý, sinh hóa trong
cơ thể người, tham gia vào chức năng giải độc của gan và thận, chống viêm gan, chống dị ứng và chống thiếu oxi trong máu Glucosamine là nguyên liệu chủ yếu để tổng hợp chất nhờn và sụn ở các khớp của cơ thể khi các khớp bị tổn thương, nó là nguyên liệu để cơ thể sản xuất các chất cần thiết như collagen, proteoglycan và glucosaminoglycan để phục hồi sụn khớp và tái cung cấp chất nhờn giúp các khớp linh động trở lại Ngoài ra, glucosamine còn có tác dụng chống ung thư, chữa tổn thương đường ruột và dạ dày
Ở người già, chức năng cũng như cấu tạo của khớp có nhiều thay đổi, các tế bào của khớp thoái hóa, trở nên kém linh động Gân và dây chằng phân đoạn, đóng vôi, khô cằn, trở nên kém bền bỉ, kém co dãn, không chịu được căng lực và dễ bị tổn thương Sụn trở nên đục
Trang 9màu, xơ hóa, gai xương, khô nước, rạn nứt với nhiều tinh thể canxi làm khớp đau Khớp co duỗi khó khăn vì màng hoạt dịch mỏng và khô dần [15], những nghiên cứu với nhiều thử nghiệm lâm sàng đã chứng minh tác dụng điều trị tận gốc bệnh thoái hóa khớp của glucosamin, nhất là dạng phối hợp với dược liệu thiên nhiên Trên cơ sở đó, tôi đã chọn đề tài luận văn tốt nghiệp: “Điều chế glucosamine từ vỏ tôm”, một mặt để tận dụng nguổn phế liệu vỏ tôm, bảo vệ môi trường, mặt khác nhằm tạo ra sản phẩm có giá trị cao nhằm phục vụ sức khỏe con người
2 Các giả thiết của vấn đề:
Sau khi hoàn thành đề tài gồm hai phần:
Điều chế glucosamine hydrochloride và glucosamine sulfate
3 Các phương pháp và phương tiện thực hiện đề tài:
– Tìm tài liệu thông qua máy vi tính, mạng internet, tạp chí Khoa Học, sách báo…
– Sử dụng công cụ, hóa chất tại phòng thí nghiệm…
■ Dụng cụ thí nghiệm:
Trang 10Luận văn tốt nghiệp 8 SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân
Bình tam giác, bình cầu cổ nhám, cốc thủy tinh, cân phân tích, nhiệt kế,thiết bị đo điểm nóng chảy, tủ sấy, bình hút ẩm, thiết bị gia nhiệt, khuấy từ, sinh hàn hồi lưu, dụng cụ lọc…
■ Hóa chất:
Sử dụng các loại hóa chất tinh khiết như acid clohidric (HCl), natri hydroxit (NaOH), kali permanganat (KMnO4), acid oxalic (C2H2O4), oxi già (H2O2), acid acetic CH3COOH, kali sulfat (K2SO4), iso propanol (C3H7OH), than hoạt tính, ngoài ra còn có các dung môi khác như nước cất, methanol, ethanol…
Trang 11A LÍ THUYẾT
I SƠ LƯỢC VỀ CHITINE VÀ CHITOSAN
1 Nguồn gốc và sự tồn tại của chitine – chitosan [6]
Chitine - chitosan là một polysacharid tồn tại trong tự nhiên với sản lượng rất lớn (đứng thứ hai sau xellulose) Trong tự nhiên chitine tồn tại trong cả động vật và thực vật
Trong động vật, chitine là một thành phần cấu trúc quan trọng của các vỏ một số động vật không xương sống như: côn trùng, nhuyễn thể, giáp xác và giun tròn Trong động vật bậc cao monome của chitine là một thành phần chủ yếu trong mô da nó giúp cho sự tái tạo và gắn liền các vết thương ở da Trong thực vật chitine có ở thành tế bào nấm họ zygenmyctes, các sinh khối nấm mốc, một số loại tảo Tuy nhiên tùy theo loài mà lượng chitine trong cơ thể chúng rất khác nhau, chitine được tìm thấy nhiều trong vỏ tôm, cua, sò, san hô, sứa, bọ cạp,
Chitine - chitosan là polysacharid có đạm không độc, có khối lượng phân tử lớn Cấu trúc của chitine là tập hợp các monosacharid (N-acetyl-β-D-glucosamine) liên kết với nhau bởi các cầu nối β-(1,4)- glucoside và hình thành một mạng các sợi có tổ chức Hơn nữa chitine tồn tại rất hiếm ở trạng thái tự do và hầu như luôn luôn nối bởi các cầu nối cộng hóa trị (covalence) với các protein, CaCO3 và các hợp chất hữu cơ khác
Về mặt lịch sử, chitine được Braconnot phát hiện đầu tiên vào năm 1821, trong cặn dịch chiết từ một loại nấm Ông đặt tên cho chất này là “Fungine” để ghi nhớ nguồn gốc của
nó Năm 1823 Odier phân lập được một chất từ bọ cánh cứng mà ông gọi là chitine hay
“chiton”, tiếng Hy lạp có nghĩa là vỏ giáp, nhưng ông không phát hiện ra sự có mặt của nitơ
Trang 12Luận văn tốt nghiệp 10 SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân
trong đó Cuối cùng cả Odier và Braconnot đều đi đến kết luận chitine có dạng công thức giống với xellulose
2 Cấu trúc hóa học và tính chất lý hóa của chitine
2.1 Cấu trúc hóa học của chitine [21]
Chitine có cấu trúc tinh thể rất chặt chẽ và đều đặn Bằng phương pháp nhiễu xạ tia X Người ta đã chứng minh được chitine tồn tại ở ba dạng cấu hình :α, β, γ - chitine Các dạng này của chitine chỉ do sự sắp xếp khác nhau về hướng của mỗi mắt xích (N-acetyl-D-glucosamine) trong mạch
Có thể biểu diễn mỗi mắt xích này bằng mũi tên sao cho phần đầu của mũi tên chỉ nhóm – CH2OH, phần đuôi chỉ nhóm –NHCOCH3, thì các cấu trúc α, β, γ- chitine được mô tả như sau:
O
CH2OH
OH
NHCCH3O
O
O O
CH2OH
NHCCH3O
OH
O
CH2OH OH
NHCCH3O
OH
Trang 13α – chitine β – chitine γ – chitine
α - chitine có cấu trúc các mạch được sắp xếp ngược chiều nhau đều đặn, nên ngoài liên kết hydro trong một lớp và hệ chuỗi, nó còn có liên kết hydro giữa các lớp do các chuỗi thuộc lớp kề nhau nên rất bền vững Do các mắt xích sắp xếp đảo chiều, xen kẽ thuận lợi về mặt không gian và năng lượng Đây cũng là dạng phổ biến trong tự nhiên
β, γ - chitine do mắt xích ghép với nhau theo kiểu song song (β - chitine) và hai lớp song song một ngược chiều (γ - chitine), giữa các lớp không có loại liên kết hydro Dạng β - chitine cũng có thể chuyển sang dạng α - chitine nhờ quá trình axetyl hóa cho cấu trúc tinh thể bền vững hơn
Qua nghiên cứu về sự thủy phân chitine bằng enzym hay acid HCl đậm đặc thì người ta thấy rằng chitine có cấu trúc là một polyme được tạo thành từ các đơn vị N-Acetyl-β-D- glucosamine liên kết với nhau bởi liên kết β-(1-4) glucosid
Công thức cấu tạo của chitine:
Tên gọi: Poly(1-4)-2-β-D-glucose; Poly(1-4)-2- β-D-glucopyranose
acetamido-2-deoxy-Công thức phân tử: [(C8H13O5N)]n
Phân tử lượng : Mchitine = (203,09)n
2.2 Tính chất lí hóa của chitine [2][16][7]
Chitine có màu trắng hay màu trắng phớt hồng, dạng vảy hoặc dạng bột, không mùi, không vị, là một polymer có khả năng bị phân hủy bởi vi khuẩn, không tan trong nước, trong
O
NHCCH3O
OH O
HO
O
NHCCH3O
OH
HO O
O
NHCCH3O
OH
O
Trang 14Luận văn tốt nghiệp 12 SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân
môi trường kiềm, acid loãng và các dung môi hữu cơ như ete, rượu …Nhưng tan trong dung dịch đặc nóng của muối thiocyanat litim (LiSCN) và thiocyanat calcium (Ca(SCN)2) tạo thành dung dịch keo, tan được trong hệ dimetylacetamid - LiCl 8%, tan trong hexafluoro - isopropyl alcohol (CF3CHOHCF3) và hexafluoracetone sesquihydrate (CF3COCF3.H2O) và tan trong acid vô cơ đậm đặc như HCl, H2SO4, H3PO4 Chitine có khả năng hấp thu tia hồng ngoại có bước sóng 884 - 890cm-1 Chitine có khả năng tạo thành phức chất do có khả năng tạo thành phức chất vòng, vì vậy chúng được sử dung trong lĩnh vực xử lí nước thải, tách các kim loại nặng
Chitine ổn định với các chất oxy hoá mạnh như thuốc tím (KMnO4); oxy già (H2O2); nước javel (NaOCl - NaCl)…, lợi dụng tính chất này mà người ta sử
dụng các chất oxy hoá trên để khử màu cho chitine
Khi đun nóng trong dung dịch NaOH đậm đặc (40 - 50%), ở nhiệt độ cao thì chitine sẽ
bị mất gốc acetyl tạo thành chitosan:
Khi đun nóng trong acid HCl đậm đặc, ở nhiệt độ cao thì chitine sẽ bị cắt mạch thu được glucosamine:
chitine glucosamine Phản ứng este hóa :
- Chitine tác dụng với HNO3 đậm đặc cho sản phẩm chitine nitrat
- Chitine tác dụng với anhydrid sulfuric (SO3) trong pyridin, dioxan và dimetylanilin cho sản phẩm chitine sulfonat
N,N-3 Cấu trúc hóa học, tính chất lí hóa sinh và độc tính của chitosan
O
CH2OH
OH
NHCCH3O
O O
CH2OH
NHCCH3OH
CH2OH
NH2
OH
T0 cao NaOH 40-50%
O
CH2OH
OH
NHCCH3O
O O
CH2OH
NHCCH3OH
Trang 153.1 Cấu trúc hóa học của chitosan [6] [7]
Chitosan thu được bằng phản ứng deacetyl hóa chitine, biến đổi nhóm N-acetyl thành nhóm amin ở vị trí C2
Do quá trình khử acetyl xảy ra không hoàn toàn nên người ta qui ước nếu độ deacetyl hóa (degree of deacetylation) DD > 50% thì gọi là chitosan, nếu DD < 50% gọi là chitine
Chitosan có cấu trúc tuyến tính từ các đơn vị 2-amino-2-deoxy-β-D glucosamine liên kết với nhau bằng liên kết β-(1-4) glucosid
Công thức cấu tạo của chitosan:
O
NH2
OH O
poly(1-4)-2-amino-2-deoxy-Công thức phân tử: [(C6H11O4)]n
Phân tử lượng: Mchitosan = (161,07)n
Qua cấu trúc của chitine chitosan ta thấy chitine chỉ có một nhóm chức hoạt động là
-OH (H ở nhóm hydroxyl bậc 1 linh động hơn H ở nhóm hydroxyl bậc 2 trong vòng 6 cạnh) còn chitosan có 2 nhóm chức hoạt động là -OH, -NH2, do đó chitosan dễ dàng tham gia phản ứng hóa học hơn chitine Trong thực tế các mạch chitine - chitosan đan xen nhau, vì vậy tạo
ra nhiều sản phẩm đồng thời, việc tách và phân tích chúng rất phức tạp
3.2 Tính chất hóa lí của chitosan [4] [7]
Chitosan có màu trắng ngà hoặc màu vàng nhạt, tồn tại dạng bột hoặc dạng vảy, không mùi, không vị, nhiệt độ nóng chảy 309 – 3110C Chitosan có tính kiềm nhẹ, không tan trong nước, trong kiềm nhưng hoà tan được trong dung dịch acid hữu cơ loãng như: acid acetic, acid formic, acid lactic…, tạo thành dung dịch keo nhớt trong suốt Chitosan hoà tan trong dung dịch acid acetic 1 – 1,5% Độ nhớt của chitosan trong dung dịch acid loãng liên quan đến kích thước và khối lượng phân tử trung bình của chitosan (đây cũng là tính chất chung của tất cả các dung dịch polyme) Chitosan kết hợp với aldehid trong điều kiện thích hợp để
Trang 16Luận văn tốt nghiệp 14 SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân
hình thành gel, đây là cơ sở để bẫy tế bào, enzym Chitosan phản ứng với acid đậm đặc, tạo muối khó tan Chitosan tác dụng với iod trong môi trường H2SO4 cho phản ứng lên màu tím
3.3 Tính chất sinh học của chitosan [10] [17]
Chitosan không độc, dùng an toàn cho người Chúng có tính hoà hợp sinh học cao với cơ thể, có khả năng tự phân huỷ sinh học Chitosan có nhiều tác dụng sinh học đa dạng như: tính kháng nấm, tính kháng khuẩn với nhiều chủng loại khác nhau, kích thích sự phát triển tăng sinh của tế bào, có khả năng nuôi dưỡng tế bào trong điều kiện nghèo dinh dưỡng, tác dụng cầm máu, chống sưng u
Ngoài ra, chitosan còn có tác dụng làm giảm cholesterol và lipid máu, hạ huyết áp, điều trị thận mãn tính, chống rối loạn nội tiết
Với khả năng thúc đẩy hoạt động của các peptid - insulin, kích thích việc tiết ra insulin ở tuyến tụy nên chitosan đã được dùng để điều trị bệnh tiểu đường
Nhiều công trình đã công bố khả năng kháng đột biến, kích thích làm tăng cường hệ thống miễn dịch cơ thể, khôi phục bạch cầu, hạn chế sự phát triển các tế bào u, ung thư, HIV/AIDS, chống tia tử ngoại, chống ngứa… của chitosan
3.4 Độc tính của chitosan [10] [8]
Vào năm 1968, K Arai và cộng sự đã xác định chitosan hầu như không độc, chỉ số LD50
= 16g/kg cân nặng cơ thể, không gây độc trên súc vật thực nghiệm và người, không gây độc mãn tính
Nghiên cứu tiêm chitosan theo đường tĩnh mạch trên thỏ, các tác giả đã kết luận: chitosan
là vật liệu hoà hợp sinh học cao, nó là chất mang lý tưởng trong hệ thống vận tải thuốc, không những sử dụng cho đường uống, tiêm tĩnh mạch, tiêm bắp, tiêm dưới da, mà còn sử dụng an toàn trong ghép mô
Dùng chitosan loại trọng lượng phân tử trung bình thấp để tiêm tĩnh mạch, không thấy có tích luỹ ở gan Loại chitosan có DD ≈ 50%, có khả năng phân huỷ sinh học cao, sau khi tiêm vào ổ bụng chuột, nó được thải trừ dễ dàng, nhanh chóng qua thận và nước tiểu, chitosan không phân bố tới gan và lá lách
Nhiều tác giả đã chỉ rõ những lợi điểm của chitosan: tính chất cơ học tốt, không độc, dễ tạo màng, có thể tự phân hủy sinh học, hòa hợp sinh học không những đối với động vật mà còn đối với các mô thực vật, là vật liệu y sinh tốt làm mau liền vết thương
Trang 17II CẤU TRÚC HÓA HỌC, TÍNH CHẤT LÍ HÓA CỦA GLUCOSAMINE VÀ CÁC DẪN XUẤT GLUCOSAMINE
1 Cấu trúc hóa học, tính chất lí hóa của glucosamine
1.1 Cấu trúc hóa học của glucosamine [8]
Khi thủy phân chitine trong môi trường acid HCl đậm đặc, các liên kết amid và osid đều
bị phá hủy do đó thu được glucosamine (là monome của chitosan) Yếu tố nồng độ acid và nhiệt độ thủy phân rất quan trọng, nếu nồng độ của acid không thích hợp thì quá trình deacetyl hóa và deosid chỉ dừng lại giới hạn nhất định, nếu nhiệt độ không thích hợp thì sản phẩm cuối cùng là glucosamine có thể bị giảm cấp thành những phân tử đơn giản hơn
Công thức cấu tạo của glucosamine:
Tên IUPAC: (3R,4R,5S,6R)-3-amino-6-(hydroxymethyl)oxane-2,4,5-triol
Tên gọi khác: 2-Amino-2-deoxy-D-glucose; 2-amino-2-deoxy-β-Dglucopyranose; chitosamine; D-glucosamine; D-(+)- glucosamine
Công thức phân tử: C6H13O5N
Phân tử lượng: MGkucosamine = 179,17
CH2O H
OH
NH2H OH
Trang 18Luận văn tốt nghiệp 16 SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân
Hình 1: Cấu trúc không gian của glucosamine
1.2 Tính chất lí hóa của glucosamine [11][15]
Glucosamine là chất rắn dạng tinh thể, không màu, không mùi, điểm nóng chảy 880C, điểm phân hủy 1100C, tan được trong nước và trong methanol sôi, hơi tan trong methanol hoặc ethanol, không tan trong ether và chloroform
Một số phản ứng hóa học của glucosamine:
●Phản ứng tráng bạc:
Giống như glucose, glucosamine cho phản ứng tráng bạc rất rõ ràng:
C5H12O4NCHO + 2[Ag(NH3)]OH C5H12O4NCOONH4 + 2Ag + 3NH3 +H2O
●Phản ứng với Cu(OH)2/t0 thường: tạo phức màu xanh:
Do trong phân tử glucosamine có 3 nhóm -OH liên tiếp nên có khả năng tạo phức với Cu(OH)2 ngay ở nhiệt độ thường:
●Phản ứng với Cu(OH)2/OH– , đun nóng: tạo kết tủa Cu2O màu đỏ
Phản ứng xảy ra trên nhóm –CHO của phân tử glucosamine
CH2OH
NH2H
H HO H
H O
O H
CHO C C C
H OH H
H2N
H C
CH2OH H
O O
COONa C C C C
CH2OH
NH2H OH OH
H HO H
H + Cu2O
Trang 19●Phản ứng với benzaldehid C6H5CH=O:Phản ứng xác nhận sự có mặt của nhóm –NH2 Bazơ Shiff tạo ra dưới dạng keo màu nâu:
2 Cấu trúc hóa học và tính chất vật lý một số muối của glucosamine [20]
Trong thực tế, một số dẫn xuất của glucosamine được sử dụng làm nguyên liệu cho một
số loại thuốc trị khớp:
2.1 Glucosamine hydrochloride (glu.HCl)
Công thức cấu tạo:
Hình 2 Cấu trúc không gian và công thức cấu tạo của glucosamine hydrochloride
Tên gọi khoa học: 2-amino-2-deoxy-D-glucopyranose hydrochloride; Chitosamine
hydrochloride; D-glucosamine hydrochloride; D-(+)-glucosamine hydrochloride
Công thức phân tử: C6H13O5N.HCl
Phân tử lượng: MGlucosamine.HCl = 215.63
Glucosamine hydrochloride là chất rắn dạng tinh thể không màu, không mùi
Điểm nóng chảy 190-1940C hoặc 3000C
Tan được trong nước 0,1g/ml
2.2 Glucosamine sulfate (glu.sulfate)
CH2OH
H OH OH
H HO H H
N C H
+ H2O
Trang 20Luận văn tốt nghiệp 18 SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân
Công thức cấu tạo:
Hình 3 Cấu trúc không gian và công thức cấu tạo của glucosamine sulfate
Tên gọi khoa học: 2-Amino-2-deoxy-D-glucose sulfate; D-glucosamine sulfate
Công thức phân tử: (C6H14O5N)2SO4.2KCl
Phân tử lượng: MGlucosamine.H2SO4 = 605,52
Glucosamine sulfate là chất rắn dạng tinh thể không màu, không mùi
Điểm nóng chảy: 205 - 2150C
Tan được trong nước: 20 g/ml Tan tốt tạo dung dịch không màu
2.3 Acetyl glucosamine (Ac.glu)
Công thức cấu tạo:
Hình 4 Cấu trúc không gian và công thức hóa học của acetyl glucosamine
Tên gọi khoa học: 2-Acetoamido-2-deoxy-D-glucopyranose; N-acetyl-D- glucosamine; N-acetyl-β-D-glucosaminide; N-acetylchitosamine
(+)-Công thức phân tử: C8H15O6N
Phân tử lượng: MGlucosamine acetyl = 221,21
Điểm nóng chảy: 201 – 2100C
Tan được trong nước: 0,1g/ml
Trang 21III DƯỢC LÝ VÀ DƯỢC ĐỘNG HỌC CỦA GLUCOSAMINE VÀ MUỐI CỦA NÓ [9] [12]
Glucosamine là một aminomonosacharide được thấy trong tự nhiên, nguyên liệu để tổng hợp proteoglycan Glucosamine kích thích tế bào sụn khớp tăng tổng hợp và polyme hóa nên cấu trúc proteoglycan bình thường Kết quả của quá trình trùng hợp là tạo ra mucopolysaccharide, thành phần cơ bản tạo nên sụn khớp Bình thường sụn khớp được cấu tạo chủ yếu bởi nước, collagen và proteoplycan
Glucosamine đồng thời ức chế các enzym phá hủy sụn khớp như collagenase, phospholipase A2 và giảm các gốc tự do superoxid - phá hủy các tế bào sụn Glucosamine còn có tác dụng kích thích sinh sản mô liên kết của xương, giảm quá trình mất calcium của xương
Khi thiếu glucosamine thì sụn đặc biệt là sụn khớp háng, đầu gối bị hỏng, cứng, tạo gai xương gây biến dạng khớp làm hạn chế vận động, dẫn đến bệnh viêm xương khớp phát triển
Do glucosamine làm tăng sản xuất chất nhầy dịch khớp nên tăng độ nhớt, khả năng bôi trơn của dịch khớp, vì thế không những làm giảm triệu chứng của thoái hóa khớp (đau, khó vận động) mà còn ngăn chặn quá trình thoái hóa khớp, ngăn chặn bệnh tiến triển
Thuốc tác động vào cơ chế sinh bệnh của thoái hóa khớp, điều trị các bệnh thoái hóa xương khớp cả cấp và mãn tính, cải thiện chức năng khớp và ngăn chặn bệnh tiến triển, phục hồi cấu trúc sụn khớp
Từ tuổi 45 - 50 trở lên, bệnh có chiều hướng tăng (27% ở tuổi 60 - 70%, 45% ở tuổi 80) Đối tượng nguy cơ dễ mắc bệnh khớp nhất là người già, người béo phì, người bị chấn thương khớp, có dị tật bẩm sinh, bệnh về chuyển hoá, di truyền hoặc bị xáo trộn về kích tố
Các muối của glucosamine có khả năng giải phóng và sản sinh mucopolysacharide khuếch tán tốt vào dịch khớp, phát huy tốt tác dụng chống viêm khớp
Các dẫn xuất glucosamine thông dụng được dùng phổ biến ngày nay là:
Trang 22Luận văn tốt nghiệp 20 SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân
Lubrex, Lubrex-F, Glucosamine, Glusivac,… Nhưng các thuốc này chủ yếu vẫn nhập khẩu
từ nước ngoài
Theo các nhà nghiên cứu khi bị hấp thu vào dạ dày, muối glucosamine sulfate bị ion hóa hoàn toàn do nồng độ tương đối lớn acid HCl (pH = 1 - 3) sẵn có trong dạ dày Như một tất yếu, các ion glucosamine và các ion sulfate bị trộn lẫn với một lượng lớn ion Cl- và ion H+ Nếu khảo sát hỗn hợp này và tách loại muối glucosamine ra thì lại nhận được 99% muối glucosamine hydrochloride do muối dạng sulfate đã bị mất đáng kể do nồng độ rất thấp so với nồng độ rất lớn acid HCl có mặt trong dạ dày
IV MỘT SỐ QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHITINE VÀ CHITOSAN
1 Các phương pháp trên thế giới
1.1 Quy trình sản xuất chitine theo phương pháp Hackman [7]
Sau nhiều năm nghiên cứu Hackman đã đưa ra quy trình sản xuất chitine như sau:
Vỏ tôm hùm được rửa sạch và sấy khô ở nhiệt độ 1000C; tiếp theo được khử khoáng bằng HCl 2N với tỷ lệ w/v=1/10 ở nhiệt độ phòng, sau thời gian 5 giờ đem rửa trung tính và sấy khô ở 1000C, và đem xay nhỏ
Ngâm tiếp trong dung dịch HCl 2N với tỷ lệ w/v=1/2,5 ở nhiệt độ phòng Sau 48 giờ đem
ly tâm thu phần bã và đem rửa trung tính Ngâm bã bột đã rửa trong dung dịch NaOH 1N với
tỷ lệ w/v= 1/2,5 ở nhiệt độ 1000C, sau 42 giờ đem ly tâm thu phần bã Sau đó lại tiếp tục ngâm trong NaOH 1N với tỷ lệ và nhiệt độ trên, sau 12 giờ đem ly tâm thu phần bã Tiếp theo đó rửa trung tính và đem làm sạch bằng cách ly tâm với các chất theo thứ tự: nước, etanol và ete Sau đó làm khô ta được sản phẩm dạng bột màu kem
Với quy trình này thì có nhiều công đoạn tăng khả năng khử khoáng, khử protein song do cồng kềnh, chỉ thích hợp cho đối tượng là vỏ tôm hùm, tôm mũ ni và vỏ cua, thời gian thực hiện các công đoạn kéo dài, do đó quy trình Hackman chỉ mang tính nghiên cứu thí nghiệm, không có tính khả thi nếu sản xuất đại trà, quy trình mới chỉ dừng lại đến sản phẩm là chitine
Trang 23Hình 5 Quy trình trích ly chitine theo Hackman
1.2 Quy trình sản xuất chitine theo phương pháp của P Meyer và Keuns, Lee [7]
P Meyer và Keuns, Lee đã đưa ra quy trình sản xuất chitine đơn giản hơn nhiều so với quy trình của Hackman
Vỏ tôm tươi được rửa sạch và sấy khô ở nhiệt độ 800C, nghiền nhỏ Sau đó tách protein bằng NaOH 3,5% ở 650C, sau thời gian 2 giờ lọc bỏ nước bã và rửa sạch với nước Tiếp tục khử khoáng với HCl 1N ở nhiệt độ phòng trong 30 phút Lọc lấy phần bã, rửa trung tính sao
đó đem sấy khô, nghiền nhỏ ta thu được bột chitine
Chú ý: dung dịch NaOH và HCl sử dụng sao cho ngập hết phần tôm
Toàn bộ quá trình được trình bày ở hình 6:
Vỏ tôm tươi Rửa sạch Sấy khô ở 1000C
Nghiền thành bột
Ngâm trong HCl 2N trong 48 giờ có khuấy
và lắc liên tục
Ly tâm Trung hòa bằng dung dịch kiềm ở nhiệt độ
1000C trong suốt 12 giờ
Rửa nhiều lần với nước
Tách cặn Làm khô
Nghiền tinh
Bột chitine có màu cam
Trang 24Luận văn tốt nghiệp 22 SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân
Hình 6 Quy trình trích ly chitine của P Meyer và Keuns, Lee
1.6 Phương pháp điều chế chitine của Capozza [8]
Cân 149g nguyên liệu vỏ tôm sạch cho vào bình khuấy với một máy khuấy, thêm từ từ 825ml acid HCl 2N vào bình, thực hiện phản ứng ở 40C trong thời gian 48 giờ Sản phẩm sau quá trình khử khoáng được rửa sạch bằng nước đến pH = 7 Xác định hàm lượng tro là 0,4 - 0,5% Sau đó sản phẩm được khuấy ở nhiệt độ phòng với 1500ml acid formic HCOOH 90%,
để qua đêm Hỗn hợp được lọc ly tâm lấy phần bã và rửa lại với nước nhiều lần cho đến khi
pH = 7 Sản phẩm sạch sau đó được ngâm ngập trong 2 lít dung dịch NaOH 10% và đun nóng ở 90 – 1000C trong 2,5 giờ Dung dịch được lọc và rửa sạch với nước đến pH = 7, sau
đó sản phẩm được tráng rửa lại trong ethanol 960 và ether Sấy khô ở 400C dưới áp suất giảm Khối lượng chitine khô sạch thu được là 66g Hiệu suất 44,3%
Quy trình điều chế được tóm tắt theo sơ đồ hình 7 dưới đây:
Vỏ tôm tươi Rửa sạch Làm khô
Nghiền Sàng
Loại protein bằng NaOH 3,5%
trong 2 giờ ở 650C
Lọc Rửa sạch
Sấy
Chitine
Loại vô cơ bằng HCl 1N trong 30
Nghiền mịn
Trang 25Hình 7 Quy trình điều chế chitine của Capozza
1.7 Quy trình điều chế chitosan thủy nhiệt Yamasaki và Nacamichi (Nhật bản)[7]
Các nhà khoa hoc của Nhât đã đưa ra công nghệ sản xuất chitosan bằng phương pháp thủy nhiệt
Nguyên liệu là vỏ đầu tôm hoặc vỏ cua đã khô, sạch được đem khử khoáng bằng HCl 2N trong thời gian là 1 giờ ở 1200C (tác giả cho rằng hiệu quả khử khoáng có thể đạt được
100%)
Sau đó đem rửa sạch và đem làm khô Tiếp theo là tiến hành kết hợp hai công đoạn khử protein và deacetyl đồng thời trong dung dịch NaOH 15N ở nhiệt độ 1500C trong 1 giờ, kết quả cho thấy protein được tách ra triệt để và độ deacetyl đạt trên 70% Sau thời gian 1 giờ đem rửa sạch và làm khô sẽ thu được chitosan thành phẩm
Phương pháp này có ưu điểm là quy trình đơn giản công đoạn, rút ngắn đáng kể thời gian
Rửa lại bằng ethanol 960 và
Trang 26Luận văn tốt nghiệp 24 SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân
sản xuất so với các quy trình khác Hóa chất sử dụng ít (HCl và NaOH), chitosan thu được có
độ tinh khiết cao Tuy nhiên cũng có nhược điểm là sản phẩm chitosan thu được có độ nhớt thấp, chi phí sản xuất quá cao, tiêu tốn nhiều năng lượng cho các khâu sản xuất
Phương pháp này được tóm tắt như hình 8:
Hình 8 Quy trình thủy nhiệt Yamasaki và Nacamichi (Nhật bản)
1.8 Quy trình sản xuất chitosan của Pháp[7]
Nguyên liệu (vỏ tôm) sạch được đem đi hấp chín, phơi khô, sau đó xay nhỏ Khử
protein bằng NaOH 3,5% với tỷ lệ w/v=1/10, ở nhiệt độ 650C, sau 2 giờ vớt ra rửa trung tính, tiếp đó ngâm trong HCl 1N với tỷ lệ w/v=1/10, ở nhiệt độ phòng sau 2 giờ vớt ra tiến hành tẩy các chất màu hữu cơ bằng aceton với tỷ lệ w/v=1/5, ở nhiệt độ phòng sau 30 phút vớt ra rửa sạch và tẩy màu lại bằng nước javel (NaOCl + NaCl) 0,135%, tỷ lệ w/v=1/10, ở nhiệt độ phòng sau 6 phút vớt ra rửa trung tính, thu được chitine sạch đẹp Sau đó tiến hành deacetyl chitine bằng NaOH 40% với tỷ lệ w/v=1/4, ở nhiệt độ 850C sau thời gian 4 giờ đem rửa trung tính, thu được chitosan
Quy trình có ưu điểm là thời gian sản xuất ngắn, sản phẩm có màu sắc đẹp, sạch do có hai bước khử sắc tố Tuy nhiên NaOCl là một chất oxy hóa mạnh, ảnh hưởng đến mạch
Khử protein và deacetyl hóa bằng NaOH
Trang 27polyme, do đó độ nhớt sản phẩm giảm rõ rệt Mặt khác aceton có giá trị đắt tiền, tổn thất nhiều, giá thành sản phẩm sẽ cao Chưa kể các yếu tố trong an toàn sản xuất, công nghệ này khó áp dụng trong điều kiện sản xuất ở nước ta hiện nay
Quy trình được thực hiện theo các bước như sau:
Hình 9 Quy trình sản xuất chitosan của Pháp
2 Các phương pháp ở trong nước
2.1 Quy trình sản xuất chitine theo phương pháp của Đại Học Thủy sản Nha Trang [7]
Trường Đại Học Thủy sản Nha Trang có đưa ra quy trình công nghệ sản xuất chitine như sau:
Vỏ tôm được rửa sạch và phơi đến khô, sau đó được ngâm trong dung dịch HCl 5%
Ngâm trong HCl 1N ở nhiệt độ
phòng trong 2 giờ
Vỏ tôm sạch Hấp chín Phơi khô
Sấy nhỏ Khử protein bằng NaOH 3,5% ở
650C trong 2 giờ
Rửa trung tính
Tẩy màu hữu cơ bằng aceton ở nhiệt
độ phòng trong 30 phút Rửa sạch
Tẩy màu bằng nước Javel 0,135% ở nhiệt độ phòng trong 6 phút Rửa trung tính
Chitine
Deacetyl hóa bằng NaOH 40% ở nhiệt
độ 850C trong 4 giờ Rửa trung tính
Chitosan
Trang 28Luận văn tốt nghiệp 26 SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân
trong 48 giờ ở nhiệt độ phòng để loại khoáng, sau khi vớt ra rửa trung tính tiếp tục ngâm trong dung dịch NaOH 8% ở 1000C, sau 2 giờ lấy ra, rửa sạch đến pH = 7 Tiếp theo ta tiến hành tẩy màu với chất oxi hóa mạnh như KMnO4 – C2H2O2, H2O2…, sau đó sấy khô ta thu được chitine trắng hồng
Ưu điểm của quy trình là các công đoạn đơn giản, có giai đoạn tẩy màu nên sản phẩm có màu tương đối trắng, có độ nhớt cao
Nhược điểm: thời gian tiến hành tương đối dài, chi phí sản xuất tương đối cao do nồng độ hóa chất tương đối cao
Quy trình được tóm tắt theo sơ đồ sau:
Hình 10 Quy trình trích ly chitine theo ĐH thủy sản Nha Trang
2.5 Quy trình sản xuất chitosan của Đỗ Minh Phụng [7]
Quy trình điều chế chitosan của Đỗ Minh Phụng tương tự quy trình điều chế chitine của
ĐH Nha Trang và được tóm tắt như sau:
Nguyên liệu là vỏ tôm khô được khử khoáng bằng HCl 6N với tỷ lệ w/v=1/2,5, ở nhiệt độ phòng, sau 48 giờ đem rửa trung tính, tiếp theo đun trong NaOH 8% với tỷ lệ w/v=1/1,5, ở nhiệt độ 1000C trong 2 giờ để khử protein rồi đem rửa trung tính
Tiến hành tẩy màu bằng KMnO4 1% trong môi trường H2SO4 10%, sau 1 giờ đem rửa sạch và khử màu phụ bằng Na2S2O3 1,5% trong 15 phút, vớt ra rửa sạch thu được chitine
Ngâm vỏ tôm trong HCl 5% ở nhiệt
độ phòng trong 48 giờ Rửa sạch
Thủy phân bằng NaOH 8% ở 1000C
Tẩy màu Sấy khô
Chitine
Trang 29Deacetyl chitine bằng NaOH 40% với tỷ lệ w/v=1/1, ở nhiệt độ 800C sau 24 giờ đem rửa sạch và cuối cùng thu được chitosan
Sản phẩm có chất lượng khá tốt, chitine có màu trắng đẹp Song thời gian còn dài, sử dụng nhiều chất oxy hóa dễ làm ảnh hưởng tới độ nhớt của sản phẩm
Quy trình điều chế:
Hình 11 Quy trình sản xuất chitosan của Đỗ Minh Phụng
2.3 Quy trình sản xuất chitosan ở Trung tâm cao phân tử Viện Khoa Học Việt Nam[8]
Nguyên liệu là vỏ ghẹ hay vỏ tôm sạch được khử khoáng lần 1 bằng HCl 4%, nhiệt độ phòng, sau 24 giờ đem rửa trung tính Nấu trong NaOH 3%, nhiệt độ 90 – 950C, sau 3 giờ đem rửa trung tính, tiếp tục khử khoáng lần 2 bằng HCl ở nhiệt độ phòng, sau 24 giờ đem rửa trung tính và đem nấu lần 2 trong NaOH ở nhiệt độ 90 – 950C, sau 3 giờ đem rửa trung tính Cuối cùng nấu trong NaOH 40%, rửa trung tính và sấy khô thu được chitosan
Sản phẩm chitosan sản xuất theo quy trình này có màu sắc không đẹp bằng sản phẩm theo quy trình của kỹ sư Đỗ Minh Phụng, thời gian thực hiện quy trình kéo dài, nhiều công đoạn
Đun trong NaOH 8% ở 1000C trong
2 giờ
Chtine
Rửa sạch
Tẩy màu bằng KMnO4
Tẩy màu bằng
Na2S2O3
Rửa sạch
Chitosan
Trang 30Luận văn tốt nghiệp 28 SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân
Hình 12 Quy trình sản xuất chitosan ở Viện Khoa Học Việt Nam
2.4 Quy trình sản xuất chitine của Xí nghiệp thủy sản Hà Nội [7]
Xí nghiệp thủy sản Hà Nội đưa ra quy trình sản xuất chitine được thực hiện qua các bước
sau:
Nguyên liệu là vỏ tôm khô hoặc tươi được loại bỏ hết tạp chất, xử lý tách khoáng lần 1 trong HCl 4%, tỷ lệ w/v=1/2, ở nhiệt độ phòng sau 24giờ vớt ra rửa trung tính Sau đó dùng NaOH 2% để tách protein lần 1 với tỷ lệ w/v=1/2,8 ở nhiệt độ 90 – 950C, sau 3 giờ đem ra rửa sạch và tiến hành khử khoáng lần 2 cũng dùng HCl 4%, tỷ lệ w/v=1/2, ở nhiệt độ phòng sau 24 giờ đem rửa trung tính Để tách protein lần 2 cũng dùng NaOH 2%, w/v=1/2,8, ở nhiệt
độ 90 – 950C, sau 3 giờ rửa trung tính và tiến hành khử khoáng lần 3 cũng giống như lần khử khoáng trên Sản phẩm đem làm khô thu được chitine
Vỏ tôm sạch Khử khoáng lần 1 bằng HCl 4% ở
nhiệt độ phòng trong 24 giờ
Nấu trong NaOH 3% lần 1 ở
90-950C trong 3 giờ
Rửa trung tính
Rửa trung tính
Khử khoáng lần 2 bằng HCl 4% ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ
Chitine