Tối ưu hóa quá trình thu nhận chitin chitosan từ phế liệu tôm thẻ chân trắng nhằm nâng cao hiệu quả và chất lượng sản phẩm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG NGÔ THỊ HOÀI DƯƠNG TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH THU NHẬN CHITIN-CHITOSAN TỪ PHẾ LIỆU TÔM THẺ CHÂN TRẮNG NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ VÀ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẦM LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN KHÁNH HÒA - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG NGÔ THỊ HOÀI DƯƠNG TỐI ƯU HÓA QUÁ TRÌNH THU NHẬN CHITIN-CHITOSAN TỪ PHẾ LIỆU TÔM THẺ CHÂN TRẮNG NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ VÀ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẦM NGÀNH ĐÀO TẠO: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN MÃ SỐ: 62 54 01 05 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGÔ ĐĂNG NGHĨA GS.TS KJELL MOTEN VARUM KHÁNH HÒA - 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình thực Các số liệu, kết luận án trung thực chưa công bố công trình khác Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm lời cam đoan Tác giả luận án Ngô Thị Hoài Dương i LỜI CẢM ƠN Luận án hoàn thành nhờ có nhà trường, tổ chức có liên quan tạo điều kiện; thầy cô, bạn bè giúp đỡ hỗ trợ nhiệt tình Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới: Ban Giám Hiệu trường Đại học Nha Trang phòng , ban, khoa, viện liên quan cho phép tạo điều kiện để luận án thực hiện, Đại sứ quán Nauy Hà Nội Ban quản lý dự án SRV2701 hỗ trợ kinh phí tạo điều kiện để có hội nâng cao trình độ trau dồi kinh nghiệm nghiên cứu, Phòng thí nghiệm NOBIPOL trường đại học Khoa học công nghệ Nauy hỗ trợ thực phép phân tích, PGS TS Ngô Đăng Nghĩa, GS TS Kjell M Varum PGS TS Nguyễn Anh Tuấn, người Thầy tâm huyết tận tình hướng dẫn, động viên khích lệ, dành nhiều thời gian trao đổi định hướng trình thực luận án, Các cán kỹ thuật viện Công nghệ Sinh học Môi trường, trung tâm Thí nghiệm Thực hành - trường Đại học Nha Trang giúp đỡ tạo điều kiện trình tiến hành nghiên cứu, Các bạn đồng nghiệp, đặc biệt TS Khổng Trung Thắng Ths Nguyễn Công Minh nhiệt tình giúp đỡ chia sẻ nhiều kinh nghiệm quí báu, Các em sinh viên ngành Công nghệ Chế biến Thủy sản khóa từ 48 đến 52, đặc biệt em Đào Thị Tuyết Mai Trần Huỳnh Vy hỗ trợ việc triển khai thí nghiệm nghiên cứu, Cuối cùng, xin gửi lòng ân tình tới Gia đình, người thân yêu nguồn động viên chia sẻ khó khăn để luận án đươc hoàn thành Ngô Thị Hoài Dương ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ANOVA Analysis of Variance: Phân tích phương sai AOAC Association of Official Analytical Chemists: Hiệp hội nhà hoá phân tích thống BHA Butylated hydroxyanisole CrI Crystalline Index: Chỉ số kết tinh cs Cộng DA Degree of Acetyl: Độ acetyl DD Degree of Deacetyl: Độ deacetyl db Dry basis: Theo khối lượng chất khô dd Dung dịch DPPH 2,2-Diphenyl-1-picryl hydrazyl FT-IR Fourier Transform Infrared : Quang phổ hấp thụ hồng ngoại chuỗi GlcN D-glucosamine GlcNAc N- acetyl glucosamine HPLC High-Performance Liquid Chromatography: Sắc ký lỏng hiệu cao HQK Hiệu khử HLSO Dạng sản phẩm tôm vỏ bỏ đầu (Headless Shell On) HOSO Dạng sản phẩm tôm nguyên (Head On Shell On) LOD Limit of Detection: Giới hạn phát MHS Phương trình Mark-Houwink-Sakurada Mw Phân tử lượng trung bình khối lượng Mv Phân tử lượng trung bình độ nhớt nd not detected: Không phát NMR Nuclear Magnetic Resonance: Cộng hưởng từ hạt nhân NL Nguyên liệu OD Optical density: Độ hấp phụ quang học P&D Dạng sản phẩm tôm bóc vỏ, xẻ lưng (Peeled Deveined) PTO Dạng sản phẩm tôm lột vỏ chừa đuôi (Peeled Tail On) PUD Dạng sản phẩm tôm bóc vỏ, không xẻ lưng (Peeled UnDeveined) RSM Respone Surface Methodology: Phương pháp bề mặt đáp ứng RMS Mức lượng tổng iii SEM Scanning Electron Microscope: Kính hiển vi điện tử quét SS Sum of Squares: Tổng bình phương độ lệch TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TNLK Tổng lực khử χcr Degree of crystallinity: Độ kết tinh iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT III MỤC LỤC V DANH MỤC BẢNG VIII DANH MỤC HÌNH .X TÓM TẮT NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN X PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 TÔM THẺ CHÂN TRẮNG VÀ TÌNH HÌNH CHẾ BIẾN Ở VIỆT NAM 1.2 GIÁ TRỊ CỦA NGUYÊN LIỆU CÒN LẠI TỪ QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN TÔM 1.2.1 Tỷ lệ nguyên liệu lại công nghiệp chế biến tôm 1.2.2 Thành phần hóa học nguyên liệu lại công nghiệp chế biến tôm tiềm khai thác 1.2.3 Hệ protease đầu tôm 10 1.2.4 Thu hồi protein từ nguyên liệu lại trình chế biến tôm 11 1.3 CHITIN VÀ CÔNG NGHỆ THU HỒI TỪ VỎ ĐỘNG VẬT GIÁP XÁC 12 1.3.1 Sự tồn chitin tự nhiên 12 1.3.2 Tính chất chitin 13 1.3.3 Công nghệ thu hồi chitin từ vỏ động vật giáp xác 15 1.4 CHITOSAN VÀ QUÁ TRÌNH DEACETYL CHITIN 20 1.4.1 Chitosan tính chất 20 1.4.2 Quá trình deacetyl chitin 21 1.5 ĐẶC TRƯNG TÍNH CHẤT CỦA CHITIN, CHITOSAN 23 1.5 Phương pháp xác định độ tinh 23 1.5 Phương pháp xác định phân tử lượng 24 1.5 Phương pháp xác định độ deacetyl 25 1.5 Phương pháp đánh giá mức độ kết tinh 26 1.6 ỨNG DỤNG CỦA CHITIN, CHITOSAN VÀ DẪN XUẤT 26 1.7 THU HỒI VÀ XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU CÒN LẠI TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT TÔM Ở VIỆT NAM 28 1.7 Các nghiên cứu cải tiến công nghệ thu nhận chitin chitosan 28 1.7 Các nghiên cứu thu hồi protein enzyme protease 30 v 1.7 Tình hình sản xuất chitin, chitosan 31 1.8 TỐI ƯU BẰNG PHƯƠNG PHÁP MẶT ĐÁP ỨNG 32 1.9 PEPSIN VÀ TIỀM NĂNG ỨNG DỤNG 33 1.9.1 Đặc điểm chế hoạt động pepsin 33 1.9.2 Nguồn thu nhận Pepsin 34 1.9.3 Tiềm ứng dụng pepsin 35 1.10 NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC ENZYME 36 1.10 Xu hướng đại nghiên cứu động học enzyme 36 1.10 Động học trình thủy phân protein 37 ỨNG DỤNG SÓNG SIÊU ÂM TRONG THU HỒI SẢN PHẨM HỮU ÍCH 37 1.11.1 Sóng siêu âm chế tác động 37 1.11.2 Tác dụng sóng siêu âm đến hoạt động enzyme 39 1.11.3 Ứng dụng sóng siêu âm trình thu hồi chitin - chitosan 40 1.11 CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU & PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 43 2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU 43 2.1.1 Nguyên liệu tôm thẻ chân trắng (Panaeus vannamei) 43 2.1.2 Pepsin 43 2.1.3 Hóa chất 43 2.1.4 Thiết bị tạo sóng siêu âm 44 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44 2.2.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 44 2.2.2 Sơ đồ nghiên cứu tổng quát 44 2.2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm chi tiết 47 2.3 PHƯƠNG PHÁP THU THẬP THÔNG TIN, DỮ LIỆU 66 2.3.1 Xác định thành phần khối lượng nguyên liệu 66 2.3.2 Xác định thành phần hóa học 66 2.3.3 Xác định thành phần acid amin thành phần khoáng 66 2.3.4 Xác định hoạt độ enzyme 66 2.3.5 Xác định khả chống oxy hóa sản phẩm thủy phân protein 67 2.3.6 Xác định tính chất chitin chitosan 67 2.3.7 Xác định thông số động học 69 2.3.8 Xác định hàm mục tiêu 69 2.4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 70 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 72 3.1 THÀNH PHẦN CỦA ĐỐI TƯỢNG TÔM THẺ CHÂN TRẮNG 72 vi 3.1 Thành phần khối lượng hóa học đối tượng nghiên cứu 72 3.1 Thành phần acid amin, khoáng kim loại nặng đối tượng nghiên cứu 73 3.2 THU HỒI CHITIN VÀ DỊCH PROTEIN CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ NGUYÊN LIỆU ĐẦU TÔM THẺ CHÂN TRẮNG 76 3.2.1 Ảnh hưởng thời gian lưu giữ đến biến đổi nguyên liệu lại 76 3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng pH nhiệt độ đến khả hoạt động hệ enzyme protease nội đầu tôm thẻ chân trắng tươi 78 3.2.3 Nghiên cứu chế độ thu hồi protein chitin từ đầu tôm thẻ chân trắng 79 3.3 THU HỒI CHITIN VÀ DỊCH PROTEIN CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ VỎ TÔM THẺ CHÂN TRẮNG 86 3.3.1 Thiết lập chế độ xử lý với HCl 86 3.3.2 Đánh giá khả sử dụng pepsin để kết hợp khử protein khử khoáng 88 3.3.3 Tối ưu hóa trình khử protein enzyme pepsin vỏ tôm thẻ chân trắng 92 3.3.4 Kết hợp sóng siêu âm để tăng cường hiệu khử protein khoáng xử lý với pepsin 96 3.4 ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH KHỬ PROTEIN CỦA PEPSIN 107 3.4.1 Đặc điểm trình khử protein với xúc tác pepsin 107 3.4.2 Xác định phương trình động học 110 3.5 NÂNG CAO HIỆU QUẢ DEACETYL TRONG ĐIỀU KIỆN DỊ THỂ 114 3.5.1 Tác dụng hỗ trợ công đoạn tiền xử lý 114 3.5.2 Đánh giá khả hỗ trợ trình deacetyl sóng siêu âm 117 3.5.3 Động học trình deacetyl có hỗ trợ sóng siêu âm 122 3.5.4 Ảnh hưởng nồng độ, nhiệt độ thời gian đến độ deacetyl độ hòa tan điều kiện deacetyl dị thể với sóng siêu âm 127 3.5.5 Tối ưu trình deacetyl 129 3.6 ĐỀ XUẤT QUI TRÌNH THU NHẬN CHITIN, CHITOSAN, PROTEIN THEO CÔNG NGHỆ CẢI TIẾN VÀ ĐÁNH GIÁ LỢI ÍCH 136 3.6.1 Qui trình thu nhận chitin, chitosan protein theo công nghệ cải tiến đề xuất 136 3.6.2 Chất lượng chitin chitosan thu theo qui trình đề xuất 140 3.6.3 Đánh giá hiệu qui trình theo công nghệ đề xuất 142 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 147 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 149 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 169 PHỤ LỤC vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Danh pháp tôm thẻ chân trắng Bảng 1.2: Tỷ lệ thành phần lại sau chế biến số loài tôm có giá trị thương mại (% so với khối lượng tôm) Bảng 1.3: Thành phần hóa học nguyên liệu lại từ số loài tôm có giá trị thương mại (% theo trọng lượng chất khô) Bảng 1.4: Giá bán tham khảo chitin dẫn xuất 10 Bảng 2.1: Miền nghiên cứu thí nghiệm tối ưu trình xử lý với pepsin 54 Bảng 2.2: Sự thay đổi nồng độ enzyme chất thí nghiệm nghiên cứu phương trình động học trình khử protein pepsin 60 Bảng 2.3: Miền nghiên cứu thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng nhân tố: nhiệt độ, thời gian nồng độ NaOH deacetyl với sóng siêu âm 63 Bảng 2.4: Miền nghiên cứu thí nghiệm tối ưu trình deacetyl với sóng siêu âm 37kHz (RMS=35W) 64 Bảng 3.1: Thành phần khối lượng đối tượng tôm thẻ chân trắng (cỡ 60÷160 con/kg) 72 Bảng 3.2: Thành phần hóa học đối tượng tôm thẻ chân trắng (cỡ 81÷120 con/kg) 73 Bảng 3.3: Thành phần acid amin đối tượng tôm thẻ chân trắng (cỡ 81÷120 con/kg) (g/100g amino acid) 74 Bảng 3.4: Hàm lượng acid amin đối tượng tôm thẻ chân trắng (cỡ 81÷120 con/kg) (mg/100g nguyên liệu) 74 Bảng 3.5: Thành phần khoáng kim loại nặng đối tượng nghiên cứu (mg/kg) 75 Bảng 3.6: Ảnh hưởng thời gian lưu giữ nhiệt độ phòng (27÷30oC) đến màu sắc mùi phần đầu vỏ tôm thẻ chân trắng 77 Bảng 3.7: Kết khảo sát ảnh hưởng pH nhiệt độ đến khả hoạt động hệ enzyme nội đầu tôm thẻ chân trắng tươi 79 Bảng 3.8: Kết thực nghiệm theo mô hình Box-Behnken với miền nghiên cứu Bảng 2.1 93 Bảng 3.9: Hiệu khử protein pepsin theo phương trình hồi qui theo thực nghiệm 95 Bảng 3.10: Kết đánh giá khả thu hồi protein từ dịch thủy phân với pepsin 104 Bảng 3.11: Hằng số vận tốc trình loại protein xử lý với pepsin NaOH 109 Bảng 3.12: Giá trị hệ số động học a b tương ứng với điều kiện xử lý pepsin 111 Bảng 3.13: Độ rắn chitin sau tiền xử lý mẫu đối chứng 116 viii S = 0.01363 Level 0h-0:1 1h-0:1 2h-0:1 3h-0:1 4h-0:1 0h-1:1 1h-1:1 2h-1:1 3h-1:1 4h-1:1 0h-1:2 1h-1:2 2h-1:2 3h-1:2 4h-1:2 N 3 3 3 3 3 3 3 R-Sq = 76.24% Mean 0.13723 0.14197 0.11587 0.11067 0.11867 0.10527 0.13517 0.10697 0.07910 0.07333 0.09450 0.12617 0.12643 0.09703 0.09597 StDev 0.00508 0.01114 0.01140 0.00929 0.00764 0.01899 0.01631 0.01591 0.00875 0.00737 0.00874 0.03325 0.00990 0.00811 0.00235 R-Sq(adj) = 65.15% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev -+ -+ -+ -+ -( -* ) ( * -) ( -* ) ( * ) ( -* ) ( * ) ( * ) ( -* ) ( * -) ( * -) ( * -) ( * ) ( * -) ( * -) ( * ) -+ -+ -+ -+ -0.060 0.090 0.120 0.150 Pooled StDev = 0.01363 Tukey 95% Simultaneous Confidence Intervals Phụ lục 6.4: Kết so sánh thống kê thay đổi hoạt độ pepsin điều kiện có không chiếu sóng siêu âm (37kHz, RMS=35W) Source Factor Error Total DF 13 28 41 S = 0.6587 Level 0-US 5-US 10-US 15-US 20-US 25-US 30-US -NON -NON 10 -NON 15 - NON 20 -NON 25-NON 30-NON N 3 3 3 3 3 3 3 SS 64.034 12.150 76.184 MS 4.926 0.434 R-Sq = 84.05% F 11.35 Mean 40.354 41.510 42.333 42.290 43.455 44.492 43.027 40.259 40.510 40.703 40.793 40.990 41.346 41.262 StDev 0.746 1.169 0.312 0.308 0.672 0.668 0.178 0.728 0.906 0.394 0.965 0.257 0.188 0.700 P 0.000 R-Sq(adj) = 76.65% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev -+ -+ -+ -+-( * ) ( * ) ( * ) ( * ) ( * ) ( -* ) ( * ) ( * -) ( * ) ( * -) ( * ) ( * ) ( -* ) ( * ) -+ -+ -+ -+-40.5 42.0 43.5 45.0 Pooled StDev = 0.659 Tukey 95% Simultaneous Confidence Intervals Phụ lục 6.5: Kết so sánh thống kê ảnh hưởng nhiệt độ đến khả khử protein khử khoáng xử lý với pepsin One-way ANOVA: Pro -30, Pro-35, Pro-40, Pro-45 Source Factor DF SS 2235.33 MS 745.11 F 90.84 P 0.000 44 Error Total 11 S = 2.864 65.62 8.20 2300.96 R-Sq = 97.15% R-Sq(adj) = 96.08% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev -+ -+ -+ -+-Pro -30 47.997 2.292 ( * ) Pro-35 53.769 4.534 ( * ) Pro-40 78.829 1.035 ( * ) Pro-45 43.554 2.435 ( * ) -+ -+ -+ -+-48 60 72 84 Pooled StDev = 2.864 Tukey 95% Simultaneous Confidence Intervals One-way ANOVA: Kh-30, Kh-35, Kh-40, Kh-45 Source DF Factor Error Total 11 S = 1.522 SS MS F P 751.94 250.65 108.21 0.000 18.53 2.32 770.47 R-Sq = 97.59% R-Sq(adj) = 96.69% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev + -+ -+ -+ Kh-30 77.913 0.956 ( * ) Kh-35 82.675 2.325 ( * ) Kh-40 93.632 0.938 ( * ) Kh-45 72.053 1.438 ( * ) + -+ -+ -+ 70.0 77.0 84.0 91.0 Pooled StDev = 1.522 cantly different Tukey 95% Simultaneous Confidence Intervals Phụ lục 6.6: Kết so sánh thống kê ảnh hưởng thời gian chiếu sóng siêu âm đến hàm lượng khoáng protein lại vỏ tôm thẻ sau xử lý với dd HCl 0,25M Results for: Ham luong pro One-way ANOVA: Pro-0h-HW, Pro-0,5h-HW, Pro-1h-HW, Pro-1,5h-HW, Pro-2h-HW, Source DF Factor 12 Error 26 Total 38 S = 0.6838 Level Pro-0h-HW Pro-0,5h-HW Pro-1h-HW Pro-1,5h-HW Pro-2h-HW Pro-2,5h-HW Pro-3h-HW Pro-0,5h-US Pro-1h-US Pro-1,5h-US Pro-2h-US Pro-2,5h-US Pro-3h-US SS MS F P 44.802 3.734 7.99 0.000 12.156 0.468 56.959 R-Sq = 78.66% R-Sq(adj) = 68.81% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev N Mean StDev -+ -+ -+ -+ -3 32.469 1.029 ( * -) 31.315 0.205 ( -* ) 30.828 0.705 ( -* ) 31.250 1.142 ( * -) 30.805 0.606 ( * -) 30.613 0.635 ( * ) 30.394 0.801 ( -* ) 31.135 0.766 ( -* ) 29.840 0.200 ( * ) 29.190 0.615 ( -* ) 28.835 0.361 ( * -) 29.000 0.393 ( * -) 28.987 0.689 ( * -) 45 -+ -+ -+ -+ -28.5 30.0 31.5 33.0 Pooled StDev = 0.684 Tukey 95% Simultaneous Confidence Intervals Results for: Ham luong khoang One-way ANOVA: ASH-0h-HW, Khoang-0,5h-, Khoang-1h-HW, Khoang-1,5h-, Source DF SS MS Factor 12 6.93236 0.57770 Error 26 0.12572 0.00484 Total 38 7.05809 S = 0.06954 R-Sq = 98.22% Level ASH-0h-HW Khoang-0,5h-HW Khoang-1h-HW Khoang-1,5h-HW Khoang-2h-HW Khoang-2,5h-HW Khoang-3h-HW Khoang-0,5h-US Khoang-1h-US Khoang-1,5h-US Khoang-2h-US Khoang-2,5h-US Khoang-3h-US N 3 3 3 3 3 3 Mean 2.6467 2.6226 2.4774 2.4660 2.4247 2.4063 2.3913 2.3700 1.9300 1.6717 1.5397 1.5540 1.5323 F 119.47 P 0.000 R-Sq(adj) = 97.40% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev StDev -+ -+ -+ -+ 0.0808 ( *-) 0.0641 (-*-) 0.0579 ( *-) 0.0842 (-* ) 0.0273 (-* ) 0.0081 ( *-) 0.0188 (-* ) 0.0529 ( *-) 0.1100 (-* ) 0.0751 ( *-) 0.1041 (-*-) 0.0833 (-* ) 0.0480 ( *-) -+ -+ -+ -+ 1.75 2.10 2.45 2.80 Pooled StDev = 0.0695 Tukey 95% Simultaneous Confidence Intervals Phụ lục 6.7: Kết so sánh thống kê ảnh hưởng hình thức kết hợp xử lý sóng siêu âm với pepsin đến hàm lượng khoáng protein Results for: Ham luong Pro One-way ANOVA: Pep-2h, Pep-US-2h, Vo-US-2h, Pep-US+Vo-US-2h, (Pep+Vo)-US-2h Source DF Factor Error 10 Total 14 S = 0.6001 SS MS F P 39.375 9.844 27.33 0.000 3.601 0.360 42.976 R-Sq = 91.62% R-Sq(adj) = 88.27% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev -+ -+ -+ -+-Pep-2h 16.392 0.692 ( * ) Pep-US-2h 13.848 0.276 ( * ) Vo-US-2h 15.389 0.705 ( -* ) Pep-US+Vo-US-2h 13.247 0.394 ( * ) (Pep+Vo)-US-2h 17.667 0.770 ( * ) -+ -+ -+ -+-13.5 15.0 16.5 18.0 Pooled StDev = 0.600 Tukey 95% Simultaneous Confidence Intervals One-way ANOVA: Pep-8h, Vo-US-8h, Pep-US+Vo-US-8h, (Pep+Vo)-US-8h, Pep-US-8h Source Factor Error Total DF 10 14 SS 4.450 1.253 5.703 MS 1.113 0.125 F 8.88 P 0.003 46 S = 0.3539 R-Sq = 78.04% Level Pep-8h Vo-US-8h Pep-US+Vo-US-8h (Pep+Vo)-US-8h Pep-US-8h N 3 3 Mean 9.912 9.415 8.931 10.394 9.062 R-Sq(adj) = 69.25% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev StDev -+ -+ -+ -+ 0.370 ( * -) 0.529 ( -* -) 0.197 ( -* ) 0.386 ( * -) 0.146 ( -* -) -+ -+ -+ -+ 9.00 9.60 10.20 10.80 Pooled StDev = 0.354 Tukey 95% Simultaneous Confidence Intervals One-way ANOVA: Pep-16h, Pep-US-16h, Vo-US-16h, Pep-US+Vo-US, (Pep+Vo)-USSource DF Factor Error 10 Total 14 S = 0.1678 SS MS 2.9059 0.7265 0.2814 0.0281 3.1873 R-Sq = 91.17% Level Pep-16h Pep-US-16h Vo-US-16h Pep-US+Vo-US-16h (Pep+Vo)-US-16h N 3 3 Mean 8.1213 7.5551 8.0614 7.0614 8.2380 F 25.82 P 0.000 R-Sq(adj) = 87.64% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev StDev -+ -+ -+ -+ -0.1367 ( -* ) 0.1985 ( -* -) 0.2297 ( -* ) 0.1237 ( -* ) 0.1205 ( * -) -+ -+ -+ -+ -7.00 7.50 8.00 8.50 Pooled StDev = 0.1678 Tukey 95% Simultaneous Confidence Intervals Results for: Ham luong khoang 0h One-way ANOVA: M0-0h, M1-0h, M2-0h, M3-0h, M4-0h Source DF SS MS F P Factor 3.64667 0.91167 99.45 0.000 Error 10 0.09167 0.00917 Total 14 3.73833 S = 0.09574 R-Sq = 97.55% R-Sq(adj) = 96.57% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev -+ -+ -+ -+ -M0-0h 2.7167 0.1050 ( -* ) M1-0h 2.7433 0.1405 ( * -) M2-0h 1.7367 0.0808 ( -* ) M3-0h 1.6900 0.0600 ( * -) M4-0h 1.7467 0.0702 ( -* ) -+ -+ -+ -+ -1.75 2.10 2.45 2.80 Pooled StDev = 0.0957 Tukey 95% Simultaneous Confidence Intervals Results for: Ham luong khoang 16h One-way ANOVA: M0-16h, M1-16h, M2-16h, M3-16h, M4-16h Source DF SS MS Factor 0.30692 0.07673 Error 10 0.06536 0.00654 Total 14 0.37228 S = 0.08084 R-Sq = 82.44% Level M0-16h M1-16h M2-16h N 3 Mean 0.72561 0.67893 0.45190 StDev 0.10430 0.04162 0.05718 F 11.74 P 0.001 R-Sq(adj) = 75.42% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev + -+ -+ -+ ( * ) ( * ) ( * ) 47 M3-16h M4-16h 3 0.33894 0.51967 0.09706 0.08590 ( * ) ( * ) + -+ -+ -+ 0.30 0.45 0.60 0.75 Pooled StDev = 0.08084 Tukey 95% Simultaneous Confidence Intervals Phụ lục 6.8: Kết xử lý thống kê ảnh hưởng chế độ tiền xử lý đến độ deacetyl Results for: Tien xu ly One-way ANOVA: Chiếu siêu âm, Ngâm nước nóng, Không xử lý Source DF Factor Error Total 11 S = 0.6549 SS MS F P 895.001 447.501 1043.34 0.000 3.860 0.429 898.861 R-Sq = 99.57% R-Sq(adj) = 99.48% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev -+ -+ -+ -+-Chiếu siêu âm 87.728 0.469 (*) Ngâm nước nóng 85.854 0.548 (*) Không xử lý 68.543 0.875 (*) -+ -+ -+ -+-72.0 78.0 84.0 90.0 Pooled StDev = 0.655 Tukey 95% Simultaneous Confidence Intervals Phụ lục 6.9: Kết xử lý thống kê ảnh hưởng nồng độ NaOH phương thức deacetyl đến độ deacetyl độ hòa tan Results for: Anh huong cua nong den Do hoa tan One-way ANOVA: US-35, US-40, US-45, US-50, US-55, US-60, US-65, C-35, Source DF Factor 13 Error 28 Total 41 S = 1.127 SS MS F P 23510.08 1808.47 1422.79 0.000 35.59 1.27 23545.67 R-Sq = 99.85% R-Sq(adj) = 99.78% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev + -+ -+ -+US-35 32.96 2.06 *) US-40 67.92 1.38 (*) US-45 75.59 1.21 (* US-50 93.35 0.89 (* US-55 94.45 1.17 *) US-60 97.60 0.68 (* US-65 99.17 0.64 (* C-35 24.79 0.90 *) C-40 47.66 1.00 (* C-45 68.85 1.47 *) C-50 79.71 0.78 (*) C-55 84.74 1.03 *) C-60 92.57 1.09 *) C-65 96.89 0.57 *) + -+ -+ -+40 60 80 100 Pooled StDev = 1.13 Tukey 95% Simultaneous Confidence Intervals 48 Results for: Anh huong cua nong den DD One-way ANOVA: US-35, US-40, US-45, US-50, US-55, US-60, US-65, C-35, Source DF Factor 13 Error 28 Total 41 S = 0.9226 SS MS F P 12760.48 981.58 1153.29 0.000 23.83 0.85 12784.31 R-Sq = 99.81% R-Sq(adj) = 99.73% Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Level N Mean StDev + -+ -+ -+US-35 42.501 1.251 *) US-40 69.143 1.822 (*) US-45 78.349 0.450 *) US-50 82.821 1.024 (*) US-55 83.433 0.601 (* US-60 84.824 0.527 (* US-65 85.248 0.535 (*) C-35 34.176 0.514 (*) C-40 42.763 1.420 (* C-45 74.332 0.234 (* C-50 81.189 0.999 (*) C-55 82.338 0.554 (*) C-60 83.551 0.877 (* C-65 83.466 0.667 (* + -+ -+ -+45 60 75 90 Pooled StDev = 0.923 Tukey 95% Simultaneous Confidence Intervals Results for: ANOVA-Two way-Do hoa tan 6h Two-way ANOVA: Độ HT versus Nồng độ, Means Source DF SS MS F P Nồng độ 22259.8 3709.97 2918.77 0.000 Means 928.8 928.81 730.73 0.000 Interaction 321.4 53.57 42.14 0.000 Error 28 35.6 1.27 Total 41 23545.7 S = 1.127 R-Sq = 99.85% R-Sq(adj) = 99.78% Individual 95% CIs For Mean Based on Nồng Pooled StDev độ Mean + -+ -+ -+ 35 28.8750 *) 40 57.7883 (* 45 72.2200 *) 50 86.5333 *) 55 89.5950 (* 60 95.0867 (* 65 98.0300 * + -+ -+ -+ 40 60 80 100 Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Means Mean + -+ -+ -+ C 70.7443 (-*) US 80.1495 (-*-) + -+ -+ -+ 72.0 75.0 78.0 81.0 Two-way ANOVA: DD versus Nồng độ, Means Source Nồng độ Means Interaction Error DF 6 28 SS 11575.5 424.4 760.6 23.8 MS 1929.25 424.42 126.76 0.85 F 2266.75 498.67 148.94 49 P 0.000 0.000 0.000 Total S = 0.9226 41 12784.3 R-Sq = 99.81% R-Sq(adj) = 99.73% Individual 95% CIs For Mean Based on Nồng Pooled StDev độ Mean -+ -+ -+ -+ 35 38.3385 (*) 40 55.9533 (* 45 76.3405 (* 50 82.0047 *) 55 82.8855 (*) 60 84.1872 *) 65 84.3572 *) -+ -+ -+ -+ 48 60 72 84 Individual 95% CIs For Mean Based on Pooled StDev Means Mean + -+ -+ -+C 68.8307 (-*-) US 75.1884 (-*-) + -+ -+ -+70.0 72.0 74.0 76.0 Phụ lục 6.10: Kết phân tích hồi qui hàm mục tiêu HQK Pro pepsin theo mô hình Box-Behnken Factors: Base runs: 15 Base blocks: Center points: Replicates: Total runs: Total blocks: 15 Response Surface Regression: HPK Pro versus Nhiệt độ, Tỷ lệ enzyme, Thời gian The analysis was done using coded units Estimated Regression Coefficients for HPK Pro Term Coef SE Coef T P Constant 73.360 0.9624 76.229 0.000 Nhiệt độ 16.303 0.5893 27.663 0.000 Tỷ lệ enzyme 7.734 0.5893 13.123 0.000 Thời gian 8.621 0.5893 14.629 0.000 Nhiệt độ*Nhiệt độ -7.161 0.8675 -8.255 0.000 Tỷ lệ enzyme*Tỷ lệ enzyme -6.254 0.8675 -7.209 0.000 Thời gian*Thời gian -8.894 0.8675 -10.253 0.000 Nhiệt độ*Tỷ lệ enzyme 4.475 0.8334 5.369 0.002 Nhiệt độ*Thời gian 2.965 0.8334 3.558 0.012 S = 1.66686 PRESS = 162.234 R-Sq = 99.57% R-Sq(pred) = 95.81% R-Sq(adj) = 99.00% Analysis of Variance for HPK Pro Source DF Seq SS Adj SS Adj MS Regression 3859.79 3859.79 482.47 Linear 3199.27 3199.27 1066.42 Nhiệt độ 2126.17 2126.17 2126.17 Tỷ lệ enzyme 478.49 478.49 478.49 Thời gian 594.61 594.61 594.61 Square 545.25 545.25 181.75 Nhiệt độ*Nhiệt độ 137.98 189.35 189.35 Tỷ lệ enzyme*Tỷ lệ enzyme 115.22 144.40 144.40 Thời gian*Thời gian 292.06 292.06 292.06 Interaction 115.27 115.27 57.63 Nhiệt độ*Tỷ lệ enzyme 80.10 80.10 80.10 Nhiệt độ*Thời gian 35.16 35.16 35.16 Residual Error 16.67 16.67 2.78 50 F 173.65 383.82 765.25 172.22 214.01 65.42 68.15 51.97 105.12 20.74 28.83 12.66 P 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.002 0.002 0.012 Lack-of-Fit Pure Error Total 14 16.43 0.24 3876.46 16.43 0.24 4.11 0.12 34.20 0.47 Phụ lục 6.11: Kết phân tích hồi qui logarith tỷ số (P/Po) thời gian Equation: Polynomial, Linear f = y0+a*x Giai đoạn 0-2h R Rsqr Adj Rsqr Standard Error of Estimate 0.9924 0.9848 0.9827 0.0388 Coefficient Std Error t P y0 -0.0064 0.0212 -0.3012 0.7720 a -0.4216 0.0198 -21.3189 [...]... trong quỏ trỡnh sn xut chitin, chitosan cú th m ra mt hng i mi, giỳp ci tin hiu qu cụng ngh thu hi chitin, chitosan hin cú Lun ỏn " Ti u húa quỏ trỡnh thu nhn chitin- chitosan t ph liu tụm th chõn trng nhm nõng cao hiu qu v cht lng sn phm" c thc hin vi mc ớch nghiờn cu kt hp phng phỏp enzyme, phng phỏp húa hc vi phng phỏp vt lý xut mt hng i mi cho phộp ci tin cụng ngh sn xut chitin, chitosan Vit Nam Mc... rng phm vi ỏp dng súng siờu õm vo lnh vc sn xut chitin, chitosan Vic ỏp dng cụng ngh kt hp (Integrated) gia phng phỏp sinh hc, húa hc v vt lý vo quỏ trỡnh thu hi chitin, chitosan v protein cng ln u tiờn c cp trong lun ỏn Cỏc qui trỡnh c xut s m ra mt hng i mi trong vic ci tin cụng ngh thu hi chitin, chitosan hin cú: cho phộp nõng cao cht lng sn phm, thu hi protein cú hot tớnh sinh hc, ng thi tit gim... 1.3.3 Cụng ngh thu hi chitin t v ng vt giỏp xỏc Chitin thng mi ch yu c tỏch chit t v ca cỏc loi giỏp xỏc [194] Nguyờn tc chớnh ca quỏ trỡnh thu hi chitin t v ng vt giỏp xỏc l dựng cỏc tỏc nhõn loi b cỏc tp cht phi chitin (ch yu l protein, khoỏng v sc t), phn cũn li s l chitin do vy cỏc qui trỡnh thu hi chitin u bao gm cỏc cụng on ch yu sau: loi khoỏng, loi protein v ty mu (nu cn) Tựy thuc vo tỏc nhõn... sinh hc (enzym t nhiờn, ch phm enzym) v gii phỏp húa hc (húa cht NaOH, HCl) trong quy trỡnh sn xut chitin v chitosan ng thi m ra mt hng i mi trong vic ci tin cụng ngh sn xut chitin, chitosan theo hng thõn thin vi mụi trng 6 xut 02 qui trỡnh thu nhn chitin v 01 qui trỡnh thu nhn chitosan vi nhng thụng s k thut v phng trỡnh toỏn hc c th cho phộp kim soỏt quỏ trỡnh sn xut tng cụng on Khỏnh Hũa, ngy 23... c s cho vic ci tin cụng ngh thu hi chitin, chitosan v c protein Cụng ngh thu hi chitin ang c ỏp dng ch yu da vo phng phỏp húa hc nhng n nay phng phỏp ny ó bc l nhiu nhc im cn x lý: nh hng sõu sc n cỏc c tớnh sinh hc quớ giỏ ca protein v sc t cú trờn nguyờn liu tụm, gõy nh hng ln n mch polysaccaride ca chitin v thi ra mt lng ln húa cht v cht thi [95], [98] Phng phỏp thu hi chitin bng cụng ngh sinh hc... ca chitosan c deacetyl vi s h tr ca súng siờu õm 134 Hỡnh 3.39: Qui trỡnh thu nhn chitin v protein t phn u tụm th chõn trng xut 137 Hỡnh 3.40: Qui trỡnh thu nhn chitin v protein t phn v tụm th chõn trng xut 138 Hỡnh 3.41: Qui trỡnh xỏc nh ch deacetyl v sn xut chitosan xut 139 xii TểM TT NHNG ểNG GểP MI CA LUN N ti lun ỏn: Ti u húa quỏ trỡnh thu nhn chitin- chitosan. .. thnh v cỏc loi giỏp xỏc l cỏc si nanochitin tinh th, mi si gm t 18ữ25 chui chitin cú ng kớnh 2ữ5nm v di khong 300nm Cỏc si nano chitin c bao xung quanh bi cỏc phõn t protein, hỡnh thnh si chitin- protein vi ng kớnh khong 30ữ300nm Cỏc si chitin- protein li sp xp an xem vi nhau trong khụng gian 2 chiu v nh k phõn nhỏnh to nờn cỏc lp chitin- protein Trong cỏc lp ny, cỏc si chitin- protein liờn kt cht ch vi cỏc... trong (v trong) 1.3.2 Tớnh cht ca chitin 13 Chitin tn ti trong t nhiờn dng rn vi cu trỳc bỏn tinh th (cú cỏc vựng vụ nh hỡnh phõn b trong vựng kt tinh) -chitin cú t l vựng kt tinh chim u th nhng ngc li vựng vụ nh hỡnh li chim t l ln -chitin [45] Tinh th chitin gm nhiu chui polymer hỡnh si liờn kt cht ch vi nhau bng cỏc liờn kt hydro v to thnh mt cu trỳc cú trt t cao [209] Chitin hu nh khụng tan trong... ca i tng tụm th chõn trng, - Nghiờn cu ti u húa ch thu nhn chitin v protein t phn u v v tụm th chõn trng, - Nghiờn cu ng hc quỏ trỡnh kh protein trờn v tụm th chõn trng bng pepsin, - Nghiờn cu ti u húa v ng hc quỏ trỡnh deacetyl chitin, thu hi t i tng tụm th chõn trng, trong iu kin d th vi s h tr ca súng siờu õm, - xut qui trỡnh thu nhn chitin, chitosan v protein s dng cụng ngh ci tin (kt hp phng... D), vi mt t l phn trm thp hn ca tiu phn A (0ữ40%) (Hỡnh 1.6) Trong t nhiờn, chitosan tn ti trong vỏch t bo ca cỏc loi nm nhng vi mt t l thp hn ỏng k so vi chitin Chitosan l tờn gi chung ca cỏc polymer l dn xut t chitin vi deacetyl (DD) trờn 60% [132] Tựy thuc vo mc deacetyl, hm lng nit trong chitosan s dao ng t 7ữ9,5% [235] v chitosan s cú s khỏc nhau v hot tớnh sinh hc, tớnh cht lu bin ngoi tr tớnh