Khóa luận Sản xuất ChitinChitosan từ vỏ tôm và ứng dụng chitosan làm màng bao bảo quản cà chua

CHƯƠNG I: MỞ ĐẰU 1.1 Đặt vấn đề: Sản phẩm ừái nước ta, đặc biệt trái tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long cỏ nhiều lợi chủng loại, sản lượng chất lượng ừái miền nhiệt đới việc bảo quản để xuất vào thị trường lớn Nhật, Mỹ, EU chưa ngang tầm với sản lượng thu hoạch hàng năm Hiện nay, Nước ta có số doanh nghiệp lớn siêu thị có phương thức tồn trữ trái nhiệt độ lạnh Còn lại đa số vựa thu mua trái nông dân thu hoạch bán trái theo tập quán, không cỏ qui trình bảo quản sau thu hoạch Điều gây ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng sản phẩm hiệu kinh tế Có nhiều nguyên nhân vấn đề này, việc bảo quản chưa đầu tư công nghệ hệ thống thiết bị bảo quản cách tương xứng vói doanh nghiệp có thương hiệu ừái xuất Thòri gian gần vấn đề nhà vườn quan tâm công trình nghiên cứu bảo quản trái sau thu hoạch cho kết khả quan Rau có sản lượng cao mặt chất lượng thường thu hoạch chưa đến thời điểm thu hoạch, đa số trái thường không qua khâu kiểm ừa chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm Trong số lượng trái tươi đủ tiêu chuẩn phẩm cấp phân loại bảo kho lạnh có nhiệt độ độ ẩm thích họp cho loại trái Đáng ý, nước ta có kho bảo quản nên chí phí bảo quản khâu thu hái, bao gói vận chuyển lạnh để xuất cao Sự hư hỏng trình hảo quản rau nguyên nhân sau đây: tượng chín sinh lý tự nhiên tượng nhiễm bệnh Đồng thời yếu tố vi sinh vật thâm nhập từ môi trường bên TRANG cường độ hô hấp hô hấp mạnh mẽ trình chín chóng xảy thời hạn bảo bị rút ngắn Rau bong trình bảo quản bị nước bị tổn thương học Bệnh gây tổn thương tạo điều kiện cho nhiễm vi sinh vật thử cấp gây hư hỏng nhanh chỏng Thuốc bảo vệ thực vật sử dụng bừa bãi dẫn đến giảm giá trị cảm quan không an toàn Vì tìm đuợc phương pháp bảo quản rau sau thu hoạch đơn giản tiết kiệm nhiệm vụ trước mắt quan trọng để đẩy mạnh xuất rau Cà chua loại rau màu trồng sử dụng phổ biến nước ta Chúng có tuổi thọ ngắn cấu trúc nhiều nước vỏ cứng bảo vệ Thời vụ thu hái cà chua kéo dài từ tháng 11 đến tháng năm sau Trong thòi gian thu hoạch lúc nên giá cà chua thấp (có thời điểm 500 VND kilogam), người nông dân không muốn thu hái giá bán không bù đủ công sức Nhưng trái vụ giá cà chua lại khả cao, nhà máy cà chua để sản suất Từ trước tói biện pháp bảo quản cà chua chủ yếu sản xuất bán sản phẩm (nuớc ép, bột, cà chua cô đặc ) dù công nghệ có nhiều cải tiến song tính chất quý cà chua sản phẩm bị đi, đặc biệt mùi vị vitamin Trong hướng nghiên cứu công nghệ bảo quản sau thu hoạch trái cây, rau nói chung cà chua nói riêng việc kéo dài thời gian bảo quản quan trọng giữ trạng thái, tính chất rau tươi quan tâm Chitosan polyme sản xuất từ đầu tôm, vỏ tôm, mai mực phụ phế phẩm ngành chế biến thủy sản Chitosan thể nhiều đặc tính đáng ý có khả tạo màng thấm khí, khả diệt khuẩn cao không hại cho người tiêu dùng sử dụng gói rau TRANG tươi, sử dụng đặc biệt phù họp cho bảo quản rau tươi Do người ta nghiên cứu sử dụng chitosan làm màng bao bảo quản rau vừa thân thiện với môi trường vừa an toàn thực phẩm 1.2 Mục đích khóa luận: Tìm hiểu phương pháp bảo quản cà chua màng bao chitosan 1.3 Mục tiêu: • Quy trình sản xuất chitin - chitosan từ vỏ tôm Trong đỏ qúa trình thủy phân vỏ tôm thực enzyme protease • Tổng quan ứng dụng chitosan bảo quản cà chua • Xây dựng quy trình để bảo quản cà chua chitosan đon giản tiết kiệm TRANG CHƯƠNG H: TỔNG QUAN 2.1 TỔNG QUAN VÈ CHITOSAN 2.1.1 Lịch sử phát Chitin Bracannot phát lần vào năm 1811 cặn dịch chiết loại nấm đặt tên “fungine” để ghi nhớ nguồn gốc tìm Năm 1823 Odier phân lập chất từ bọ cánh cứng ông gọi chitin hay “chitine” cỏ nghĩa lớp vỏ Nhưng không phát có mặt Nitơ, cuối Bracannot Odier cho cấu trúc chitin giống cấu trúc xenluloza[21] Năm 1929 Karrer đun sôi chitin 24h dung dịch KOH 5% đun tiếp 50 phút 160°c với kiềm bão hòa ông thu đựơc sản phẩm có phản ửng màu đặc trưng với thuốc thử, chất Chitosan[21] Việc nghiên cứu dạng tồn tại, cấu trúc, tính chất lý hoá ứng dụng chitosan công bố từ năm 30 kỷ XX Những nước thành công ừong lĩnh vực nghiên cứu sản xuất chitosan là: Nhật, Mỹ, Trung Quốc, Ấn Độ, Pháp Nhật Bản nước giới năm 1973 sản xuất 20 tấn/năm, đến lên tới 700 tấn/năm, Mỹ sản xuất 300 tấn/năm Theo Know năm 1991 thị trường có nhiều triển vọng chitin, chitosan Nhật Bản, Mỹ, Anh, Đức Nhật coi nước dẫn đầu công nghệ sản xuất buôn bán chitin, chitosan Người ta ước tính sản lượng chitosan đạt tới 118000 tấn/năm: Nhật, Mỹ nước sản xuất chính[14] Ở Việt Nam, việc nghiên cứu sản xuất chitin, chitosan ứng dụng chúng sản xuất phục vụ đời sống vấn đề tương đối mói mẻ nước ta Vào năm 1978-1980, trường Đại học Thủy sản Nha Trang công bố quy trình sản xuất chitosan tác giả Đỗ Minh Phụng mở đầu bước ngoặc quan trọng việc nghiên cứu, nhiên chưa có ứng dụng thực tế sản xuất[7] 2.1.2 Nguồn chừosan Chitosan sản phẩm từ vỏ tôm cua, mai mực .phụ phế phẩm chế biến thủy sản trước chất thải rắn gây ô nhiễm môi trường Phát từ phụ phế phẩm sản xuất chitìn chitosan polysaccharide tự nhiên có nhiều đặc tính quý gồm kháng khuẩn, tạo màng bao để bảo quản trái rau Từ công trình nghiên cứu nhiều nhà khoa học toàn giới chứng minh vỏ tôm có chứa 27% chất chitin, từ chitin họ chiết tách thành chất chitosan Nước ta có bờ biển dài sản lượng khai thác thủy sản 2.45 triệu tấn, sản lượng nuôi trồng thủy hải sản 2.57 triệu ước tính hàng năm Việt Nam Tôm mặt hàng chế biến chủ lực nghành thủy sản Việt Nam chủ yếu tôm đông lạnh Theo báo cáo thủy sản dự báo sản lượng tôm năm 2011 403600 tùy thuộc vào sản phẩm chế biến sản phẩm cuối cùng, phế liệu tôm lên tới 40 - 70% khối lượng nguyên liệu Tương ứng với sản lượng hàng năm có khối lượng phế liệu khổng lồ gồm đầu vỏ tôm tạo Việt Nam lượng phế thải vỏ tôm từ nhà máy tôm đông lạnh khoảng 30.000 (theo Nguyễn Ngọc Tú-“Báo cáo hội nghị bỏng toàn quốc lần thử 3”) Ngày nay, nghề nuôi tôm chế biến tôm đông lạnh nhiều nước giới phát triển Việt Nam Song song với nó, năm lại có hàng triệu vỏ tôm bị vứt bỏ, bên lại chứa kho tàng quý báu chất Chitosan- hữu dụng cho nhiều ngành kinh tế Trữ lượng chitin thiên nhiên ước tính 100 tỉ tấn/ năm lượng tiêu thụ có 1100-1300 tấn/năm, điều chứng tỏ, nguyên liệu để khai thác dồi Sản phẩm tôm đông lạnh chiếm sản lượng lớn sản phẩm đông lạnh Chính vậy, vỏ tôm nguồn nguyên liệu tự nhiên dồi dào, rẻ tiền, có sẵn quanh năm, nên thuận tiện cho việc cung cấp chitin chitosan Các công trình nghiên cửu nhiều nhà khoa học giới chứng minh, vỏ tôm có chứa 27% chất Chitin, từ chất Chitin này, họ chiết tách thành chất Chitosan[3] Chitin xem polymer tự nhiên quan trọng thứ hai giới, có nhiều thử hai giới (chỉ sau xenlulo) Là polymer động vật tách chiết biến tính từ vò loài giáp xác (tôm, cua, hến, trai, sò, mai mực, đỉa biển ), màng tế bào nấm họ Zygemycetes, sinh khối nấm mốc, số loài tảo Chitosan thương mại có nguồn gốc từ vỏ tôm động vật giáp xác biển khác Chỉtosan sản xuất khử acetyl (deacetylatỉon) chỉtỉn, đỗ yếu tố cấu xương của động vật giáp xác (cua, tôm, mai mực ) thành tế bào nấm Mức độ deacetylation (%DD) xác định phổ NMR, DD% chitosan thương mại khoảng 6-10% 2,1.3, Công thức cẩu tạo 2,1.3.1.Cấu trúc hóa học chitin Chitin polysaccarit mạch thẳng, cố thể xem dẫn xuất xenỉuỉozơ, nhóm (~OH) nguyên tử C(2) thay nhốm axetyl amino (- NHCOCH3) (cấu trúc I) Như chitin poly (Naxetyl~2-amino-2-deoxi-ß-D- glucopyranozo) liên kết với liên kết b~(C~l~4) glicozit Trong mắt xích chỉtỉn đánh số glucozơ: Hình 2.1: cấu trúc hoá học chỉtln Phụ thuộc vào nguồn gốc đặc điểm vùng, chitin xuất với hai loại cấu trúc đặc trưng, gọi dạng a dạng p Sự khác hai dạng nhận biết phương pháp phổ nghiệm phổ hồng ngoại, phổ NMR chụp trạng thái rắn kết hợp với XRD Một dạng thứ ba phổ biến y-chitìn, xuất phát từ số liệu phân tích, người ta cho dạng thứ ba loại khác cấu trúc a-chitin a-chitín phổ biến tự nhiên, cố mặt vỏ tôm, loài nhuyễn thể thức ăn cá voi, dây chằng (tendon) vỏ tôm hùm cua biểu bì loại côn trùng Hiếm dạng p-chitứi, tìm protein mực ống[5] -► ► ◄ ◄ ► -► -► -► -► ◄ ► ◄ -a Chitin ß Chitin Y chitin Hình 2.2: xếp mạch phân tử chìtin 2.1.3.2 Cấu trúc hoả học chitosan vài dẫn xuất Chitosan dẫn xuất đề axetyl hoá ehitin, nhóm (NH2) thay nhóm (-COCH3) vị trí C(2) Chỉtosan cấu tạo từ mắt xích D- glucozamin liên kết vói liên kết b~(l-4)~glicozỉt, chỉtosan gọi poly p~(l-4)~2-amino~2-deoxi~D~glucozơ poly ß-(l-4)~D- glucozamin (cấu trúc ni) Hình 2.3: cấu trúc chitosan (poly b-(l-4)-D- glucozamỉn) • Cổng thức phân tử: (CổHi i04N)q • Phân tử lượng: Mchitosaa =(161,07)I1 Tuy nhiên, thực tế thường có mắt xích chỉtin đan xen mạch cao phân tử chỉtosan (khoảng 10%) Vì công thức xác chỉtosan thề sau: MA r\ H Ằ °\ rv II NHz o H 1ST HCOO^ Trong đỏ tỷ lệ m/n phụ thuộc vào mửc độ deacetyl hóa chế phẩm có tên PDP: Poly- p - (1 —» 4) - Dglucosamin Hay gọi Poly- |3- (1- 4) - - amino - 2desoxy - D- glucosa Dưới công thức cấu tạo dẫn xuất: • Dần xuất N,0- Cacboxymetylchitin: Hình 2.4: Dẩn xuất N,0- Cacboxymetylchỉtỉn • Dần xuất N,0-cacbonxymetylchitosan: Hình 2.5: Dần xuất N, O-cacbonxymetylchitosan r R - CH2COOHh N.OC'acl>onxỴinetỴlclútosỉiii ■ Dan xuất: N,0-axylchitosan: R R: - COCH3 N.o iixylrlittos'iiii Hình 2.6: Dấn xuất: N, o-axylchitosan ■ Dan xuất N-metylchitosan: N' — inrlvlrliìCo.vítn Hình 2.7: Dần xuất N-metylchỉtosan ■ So sánh cấu trúc chitìn, chitosan, xenluloza: Fỉg Structure ol Chitin, diUosan and GeSMose Hình 2.8: cấu trúc chitín, chitosan, xenluloza 1: Chitin, 2: Chitosan, 3: Xenluloza 2.1.4 Độ deaxetyl hóa- DD (Degree of deaxeíyỉatìon) Là tỷ lệ thay nhóm (-NHCOCH3) nhóm (-NH2) phân tử Chitin SVTH: BÙI THANH TRUNG khoa học, trang 34, số 4-1996 Lưu Văn Chính Tổng họp nghiên cứu hoạt tính sinh học số dẫn xuất từ chitin Luận án tiến sĩ Nguyễn Thị Đông Tách chitin từ phế thải thủy sản phương pháp lên men axit lactic Luận án tiến sĩ Đặng Văn Luyến, Đặng Mai Hương Phương pháp sản xuất chitosan, 1992 (Đề cập công nghệ sản xuất biopolyme, cụ thể đề cập đến phương pháp thu nhận chitin từ vỏ tôm chuyển hóa tiếp thành chitosan) Nguyễn Hoàng Hà, Hoàng Lê Sơn Quy trình sản xuất chitosan từ vỏ tôm, 1993 (Đề cập đến lĩnh vực công nghệ sản xuất biopolyme, cụ thể đề cập đến quy trình sản xuất chitosan từ vỏ tôm) PGS-TS Trần Thị Luyến; GVC Đỗ Minh Phụng; TS Nguyễn Anh Tuấn Sản xuất chế phẩm kỹ thuật y dược từ phế liệu thủy sản, NXB Nông Nghiệp Hà Văn Thuyết, Trần Quang Bình Bảo quản rau tươi bán chế phẩm-NXB Nông nghiệp, Hà Nội Quách Đĩnh, Nguyễn Vân Tiếp, Nguyễn Văn Thoa Công nghệ sau thu hoạch chế biến rau quả-NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội Phan Hiếu Hiền Phương pháp bố trí thí nghiệm xử lý số liệu-NXB Nông Nghiệp Tp HCM 10 Hà Duyên Tư Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm _NXB KH&KT 11.Nguyễn Xuân Phương Kỹ thuật lạnh thực phẩm, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 12.Hà Duyên Tư Quản lý chất lượng công nghiệp thực phẩm- NXB Khoa học kỹ thuật 13.Phạm Thị Ánh Hồng 2003 Kỹ thuật sinh hóa Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Tp.HCM 14 Phạm Lê Dũng, Trịnh Bình, Lại Thu Hiền cộng 1997 “Vật liệu sinh học từ chitin” Viện Hóa Học - Viện Công Nghệ Sinh Học, 59 SVTH: BÙI THANH TRUNG Trung tâm khoa học Công nghệ quốc gia Hà Nội 60 Tài liệu tiếng Anh: 15 Production of chitosan oligosaccharide (Sản xuất chitosan oligosaccharide ứng dụng thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm) 16.Joint FAO/WHO Food standards Progaramme Codex Alimentarius Commission (1994) 17 Alvarez, Review: Active food packating Food Sci Tech Page 97-108 18.Argaiz A 2004 Mechanical, physical and barrier of edible chitosan film, Food Packating: Role of film, edible coating 19.Caner, c Vergano, PJ And wiles 1998 Chitosan film mechanical and permeatin propertes as affected by axid Các website: 20 http ://members tripod.com/~Dalwoo/structure.html 21 http://aceis.agr.ca/icar/docs/96000269.html 22 http://www.chitosan.com.cn/chitosan/news 23 www.compchem.hcmuns.edu.vn 24 www.fistenet.gov.vn 25 http://www.faostat.fao.org so website khác SVTH: BÙI THANH TRUNG A A PHỤ LỤC Xác định độ ẩm yỏ tôm khô l Thiết bị • Cân phân tích có độ xác 0'4 • Cốc sứ, Bình hút ẩm • Tủ sấy điện, có khả kiểm tra nhiệt độ 105 °c A 2.Nguyên tắc • Cân mẫu thử xác đến 0.00 lg, cho vào bình (mO • Cốc sấy khô cân đo trước (mo) • Để cốc có chứa mẫu thử vào tủ sấy nhiệt độ 105 °c thời gian Sau làm nguội bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng, đem cân xác đến O.OOlg (m2) Lập lại thao tác lần khoảng 30 phút tủ sấy lượng hai lần cân lien tiếp không chênh lệch 2mg 4mg tùy theo khối lượng phần mẫu thử A 3.Tính toán Độ ẩm tính % khối lượng tính theo công thức sau: [(nil - m2) * 100]/ (ni! - mQ) • Trong : • mo : khối lượng cốc không (g) • mt: khối lượng cốc mẫu trước sấy • m2 : khối lượng cốc mẫu sau sấy (g) B Xác định hàm lượng tro vỏ tôm khô tuyệt đốỉ B.l.Dụng cụ Cân phân tích có độ xác 0'4 • Chén nung sứ chiêu nhiệt bạch kim có dung tích từ 30 - 50 ml • Bếp điện • Bình hút ẩm 62 SVTH: BÙI THANH TRUNG • Lò nung điều chỉnh nhiệt độ • B LÒ sấy điều chỉnh nhiệt độ 105 °c Nguyên tắc Chén cho vào lò nung nhiệt độ 500-550 °c Sau lấy chén làm nguội bình hút ẩm đem cân để xác định khối lượng với độ xác 0.00 lg Dàn mẫu đáy chén đốt cẩn thận bếp điện mẫu bốc hết khói, sau đặt chén mẫu vào lò nung nhiệt độ 500550 °c khoảng từ - Sau lấy làm nguội bình hút ẩm, đem mẫu cân ta có khối lượng ni! làm lại trình nung mẫu khối lượng không đổi B 3.Tính toán • Hàm lượng tro thô mẫu ( X) tính % theo công thức : X = [(ni! - m2) *100]/m • Trong : • X: hàm lượng tro thô mẫu (%) • • • nq: khối lượng chén mẫu sau nung (g) m2: khối lượng chén (g) m: khối lượng mẫu thử trước nung (g) c Xác định hàm lượng Ca p mẫu tôm khô tuyệt đối C l.Xác định hàm lượng calcium C l.l.Nguyên tắc Dùng trilon B xác định calcium dung dich mẫu với thị murexid (CgHsOõNs) môi trường có pH = 12 Ký hiệu chất thị murexid H3I' Trong môi trường có pH = 12, H3T Có màu tím kết họp với calcium tạo thành phức chất có màu hồng: H3T + Ca2+ * -► CaH3I+ Tím hồng Chất phức họp Ca với muruxid không bền chất phức họp 63 SVTH: BÙI THANH TRUNG Ca trilon B đẩy thị murexid khỏi chất phức họp dạng tự có màu tím: CaH3r + H2Y2- ◄ ► CaY2' + H3I' + 2H+ Hồng tím C 1.2.Dụng cụ hóa chất ❖ Dụng cụ: • Bình tam giác 100 ml • Ống chuẩn độ 25 ml • Ống hút 2, 5, 10 ml ♦♦♦ Hóa chất • Dung dịch NaOH 10% • Dung dịch KCN % • Chỉ thị murexid: cân o.lg murexid + 50g tinh khiết Nghiền nhuyễn cối, cho vào chai thủy tinh có đậy nút kín • Dung dịch trilon B 0.02 N C 1.3.Cách tiến hành Tùy theo hàm lượng Ca có mẫu,cân xác - 5g mẫu, nung thành tro trắng, hòa với 5ml HCL tinh khiết, đun cách thủy tới khô nồi cách thủy sôi - thực tương tự them lần Tiếp cho thêm 5ml HCL 20% hòa tan, lọc giấy lọc không tro Rửa chén nung nhiều lần nước cất nóng Dịch lọc nước rửa cho vào bình định mức, cuối cho thêm nước cất đủ lOOml, ta có dịch thử Hút 20ml dung dịch thử cho vào bình tam giác lOOml thêm 2ml dung dịch NaOH 10%, giọt KCN 3% khoảng hạt gạo thị murexid Chẩn độ dung dịch Trilon B 0.02 N màu hồng dung dịch chuyển sang màu tím, cần thực song song thử không (đối chứng) C.1.4.Tính toán: Vi = (Vi*100)/a (ml/lOOg mẫu khô) 64 SVTH: BÙI THANH TRUNG Lượng calcium (tính mg) lOOg mẫu thô là: mi = (Vi *c *20.04* 100)/a • Trong đó: • Vi: thể tích Trilon B cần để chuẩn độ xác định lượng calcium dung dịch mẫu tương đương với lOOg mẫu khô • Vi: thể tích Trilon B 0.02 N dùng để chuẩn độ • a: trọng lượng mẫu khô tương đương với thể tích dung dịch mẫu lấy để chuẩn độ • 20.04 : đương lượng calcium c : độ nguyên chuẩn dung dịch Trilon B C.2.Định lượng phosphor C.2.1.Nguyên tắc Phương pháp dựa vào khả ion Orthophosphate phản ứng với amomonium Molybdate tạo thành Phosphormolybdate, phức chất có màu xanh lơ 2(Mo024Mo03) + H3PO4 -► (MoO24MoO3).2H3PO4.4H20 Hàm lượng phosphor phụ thuộc vào cường độ màu mẫu, đo bước sóng hấp thụ cực đại 650ml với cuvet có chiều dày lOmm, dung dịch đối chứng dung dịch không C.2.2.Dung dịch hóa chất • Dụng cụ • Thời gian chuẩn bị giờ, độ nhạy phương pháp cao • dụng cụ thủy tinh đòi hỏi phải thật • Máy quang phổ có bước sóng 650nm cuvet lOmm • Bình định mức 50,100 ml • Ống nghiệm ♦♦♦ Hóa chất: Tất hóa chất sử dụng tiêu chuẩn phải có tinh khiết phân 65 SVTH: BÙI THANH TRUNG tích • Nước sử dụng phải nước cất hay có độ tinh tương đương • HCL đậm đặc • HNO3 đậm đặc • Amobi Molybdate • Hydriquinone [ C6H4(OH)2] pha sử dụng • Kali Dihydrophotphat (KH2PO4) • Sodium sulfite (KH2PO4) C.2.3.Cách tiến hành • Lấy mẫu thử chuẩn bị mẫu theo TCVN 4325 - 86 • Neu mẫu khô không khí, xử lý sơ bảo quản lạnh • Nếu mẫu tươi, xử lý sơ cô cạn, sấy 60 °c, sấy 105 °c nghiền lấy mẫu trung bình ❖ Chuẩn bị dịch thuốc thử Dung dịch (1) = dung dịch chuẩn gốc (có chứa lOOpg phosphor/ ml) Hòa tan 0.394g KH2PO4 bình định mức 1000ml nước cất định mức 1000ml nước cất định mức 1000ml Chuẩn bị dung dịch chuẩn để lập thang chuẩn (có chứa 25pg phosphor/ml ) Lấy 25ml dung dịch vào bình định mức nước cất 100ml ta có dung dịch 1A Dung dịch Acid Chlohydric 10% (pha loãng tỉ lệ 1: ) 250ml HCL đậm đậc thêm 750 ml nước cất Dung dịch (2) = dung dịch Sodium Sulfite (Na2S03) 20% nước thêm cho đủ 100ml, dung dịch chuẩn bị sử dụng Dung dịch (3) = dung dịch Hydroquinone [C6H4(OH)2] 0.5% Hòa tan 0.5g Hydroquinone nước giọt H2SO3, thêm tiếp nước cho đủ lOOml Dung dịch chuẩn bị sử dụng Dung dịch (4) = thuốc thử Brigg = dung dịch Amoni Molybdate 66 SVTH: BÙI THANH TRUNG 5% hòa tan 50g Amoni Molybdate 600ml nước Cho 150ml H2SO4 đậm đậc vào 400ml nước để nguội thêm tiếp dung dịch Amoni Molybdate 5% chuẩn bị cho vào hổn họp, để nguội thêm nước cho đủ 1000ml Hỗn họp thuốc thử chuẩn bị sử dụng Trộn lẫn dung dịch 2, 3, theo tỷ lệ 1: 1: ❖ Chuẩn bị dung dịch tro phân tích Cân xác - 5g mẫu (tùy vào hàm lượng phosphor nhiều hay ít), vô hóa 550 °c 4h, để nguội đến nhiệt độ phòng thấm ướt fro vài giọt nước cất thêm 10ml dung dịch HCL 10% + 0.5ml HNO3 Đun nhẹ phút (đến bay hơi), để nguội đến nhiệt độ phòng rửa chén nung định mức thể tích dung dịch tro 250ml ♦♦♦ Phản ứng lên màu • Lay 10ml dung dịch tro cho vào bình nón dung dịch 100ml, định mức đủ 100ml ta có dung dịch thứ • Lấy lml dung dịch thứ cho vào ống nghiệm • Thêm 3ml hỗn họp thuốc thử nước đủ 10ml, hỗn họp lắc để 30 phút, đo bước sóng 650 nm D Xác định hàm lượng Nito tồng số phương pháp Kjeldahl D l.Nguyên tắc Chất đạm vô hóa đậm đặc chất xúc tác thành muối ammonium sulphate (NĨĨ4)2S04 Muối đem cho tác dụng với kiềm mạnh NaOH giải phóng NH3H2SO4 đậm đặc Nguyên liệu ► (NH4)2S04 xúc tác , t° (NH4)2S04 + NaOH * 2NH3 + 2H20 + Na2S04 Sau lượng lôi nước sang bình tam giác có chứa lượng thừa H3BO3, mà H3BO3 tự phân ly: 67 SVTH: BÙI THANH TRUNG H3BO3 ^ HB02 + H20 Khi cất đạm, NH3 bay phản ứng với HBO2 NH4OH + HB02 -* NH4+ + B02' + H20 BO2" bazo mạnh, dung dịch bình phản ứng chuyển từ màu tím đỏ sang màu xanh mạ Lượng BO2" tạo thảnh tương đương với lượng NH3 bị đẩy trình cất đạm Xác định lượng BO2' cách chuẩn độ ngược với HCL 0.25N Giai đoạn chuẩn độ kết thúc dung dịch chuyển từ màu xanh mạ sang màu tím đỏ D 2.Dụng cụ hóa chất • Máy kjeldahl • NaOH 32% • HC10.25N Chất xúc tác hỗn hợp 60g Se: 75g CUSO4: 865g K2SO4 • Hỗn hợp chất thị màu : • Hòa tan 0.264g methyl đỏ 250ml cồn tuyệt đối • Hòa tan 1.28g bromocreseol blue 50ml cồn tuyệt đối • Trộn hai dung dịch trên, bổ sung 96ml HCL 0.25N định mức đến 1000ml cồn tuyệt đối • Dung dịch acid boric 4% vói thị màu: hòa tan 80g acid boric hong 1000ml nước, đun nóng chút Để nguội bổ sung 25ml hỗn hợp chất thị màu thêm nước cất cho đủ 2000ml D • 3.Cách tiến hành Vô hóa mẫu Cân 0,lg mẫu nghiền kỹ thêm 5ml đậm đặc lg chất xúc tác cho vào bình kjeldahl Sau thêm chất xúc tác cho vào bình Kjeldahl sau thêm chất xúc tác đun nhẹ hỗn hợp, tránh sôi trào đun mạnh hỗn hợp hoàn toàn chuyển sang dung dịch lỏng 68 SVTH: BÙI THANH TRUNG Trong trinh đun lắc nhẹ, tránh khéo léo cho không vết đen mẫu nguyên liệu chưa bị phân hủy sót lại thành bình Đun dung dịch bình hoàn toàn trắng Khi thời gian phá mẫu kết thúc, khoảng 3-4 để nguội chuyển toàn vào bình chưng cất • Chưng cất Sau chuyển mẫu vô hóa vào bình chưng cất, bổ sung 30ml NaOH 32% Dịch chưng cất chuyển qua erlen có chứa sẵn 20ml dung dịch acid boric 4% có thị màu Ngừng chưng cất dịch chưng cất không NH (không làm đổi màu giấy quỳ) Chuẩn độ HCL 0.25N đến xuất màu đỏ phớt Thông qua lượng HCL 0.25N đem chuẩn độ ta biết lượng acid boric kết họp với NH3 biết lượng NH3 giải phóng từ mẫu lml HCL 0.25N Tương ứng với 0.0035g N hữu D.4.Kết VHCI * 0.0035*100 ❖ Trong : • • Vhci : thể tích HCL 0.25N dùng để chuẩn độ (ml) c : khối lượng mẫu đem vô hóa ( g) Xác định hàm lượng protein vỏ tôm, thông thường protein chứa khoảng 16% N.Khí nhận NH chưng cất nhân với hệ số chuyển đổi 100/16 (~ 6.25) thu giá trị protein tương đương Vì xác định hàm lượng Nito tổng số theo phương pháp Kjeldahl ta suy hàm lượng protein toàn phần là: HL protein = N (%) * 6.25 E Thủy phân vỏ tôm phương pháp enzyme protease kết tủa để 69 SVTH: BÙI THANH TRUNG thu chỉtỉn chỉtosan Theo dõi trình thủy phân vỏ tôm enzyme protease kết tủa với nồng độ 5%, 7%, 9% nhiệt độ 40, 50,60 °c thời gian từ - 20 70 SVTH: BÙI THANH TRUNG ❖ BỐ trí thí nghiệm sau : Nguyên liệu vỏ tôm khô J Xay nhỏ 2-4 mm Ngâm dung dịch enzyme có nồng độ khác (5, 7, 9%) Vói giá trị nhiệt độ 40, 50, 60, tỷ lệ W: V = 1:10 pH = 7, khoảng thời gian từ - 20 ị _ Ị _ Đo hàm lượng protein hòa tan Chọn nhiệt độ, nông độ thòi gian thủy phân thích họp (tại nồng độ mà hàm lượng protein hòa tan thấp nhất) F Kiểm tra sản phẩm chỉtosan thu F.l Định tính chỉtosan Để biết chất có phải chitosan hay không người ta dùng phản ứng sau để định tính nhanh chitosan theo tài liệu Nguyễn Hữu Đức Võ Thị Tường Khanh (1997): Cho phản ứng với KMn04: lấy 0.1 ml KMn04Cho vào lOml dung dịch chitosan 0.5% dung dịch acid acetic 1%, dung dịch từ màu tím sang màu vàng nhạt F.2.Phương pháp xác định độ hòa tan F.2.1.Nguyên lý 71 SVTH: BÙI THANH TRUNG Chitosan hòa tan acid acetic loãng 1% chitin tạp chất khác không hòa tan F.2.2.Tiến hành Cân xác M g chitosan hòa tan dung dịch acid acetic 1%, khuấy 15 phút cho chitosan tan hoàn toàn (nếu vớt rửa nước cất) Sau đem sấy khô cân lại 72 SVTH: BÙI THANH TRUNG Tính thành phần %: X (%) = [(M - m) X 100]/M • • • Trong đó: M: khối lượng chitosan (g) m: khối lượng chitosan dư sau phản ứng hòa tan (g) 73 [...]... có khả năng đáp ứng yêu cầu bao gói thực phẩm Đồng thời khi sử dụng màng bao chitosan tạo thành để bao gói thịt bò tươi, kết quả cũng cho thấy màng bao chitosan đã làm giảm đáng kể nồng độ vi sinh vật tổng số trên bề mặt thịt bò khi bảo quản ở nhiệt độ 0-5°C [5] CHƯƠNG III: TỔNG QUAN CHITOSAN TRONG BẢO QUẢN CÀ CHUA 3.1 Lựa chọn giống cà chua cho bảo quản Qua khảo sát về các giống cà chua hiện nay có... phương pháp bảo quản rau quả [8]: • • Bảo quản ở điều kiện thường Bảo quản lạnh và lạnh đông • Bảo quản trong môi trường thay đổi thành phần khí quyển và một số phương pháp xử lý • Bảo quản CA (Controled Atmosphere) thay đổi thành phần không khí • Bảo quản ừong môi trường khí quyển cải biến (MA_ Modified atmosphere) quả được đựng trong túi hay tạo màng bao polyme • • Bảo quản bằng hóa chất Bảo quản bằng... do nước ta cỏ rất ít các kho bảo quản nên chí phí bảo quản trong các khâu thu hái, bao gỏi và vận chuyển lạnh để xuất khẩu rất cao Đây cũng là nguyên nhân hạn chế việc ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật về bảo quản sản phẩm ở các trung tâm phát triển cây ăn quả trong cả nước 2.2.2 Cơ sở khoa học ứng dụng chitosan trong bảo quản trái cây 2.2.2.1.Các quả trình xảy ra khi bảo quản rau quả tươi > Quá trình... tác nhân oxy-hóa và các enzyme thuỷ phân 2.1.7.1 Các phản ứng của nhóm -OH - Dan xuất sunfat - Dan xuất O-axyl cuả chitin /chitosan - Dan xuất O-tosyl hoá chitin /chitosan 2.1.7.2 Phản ứng ở vị trí N - Phản ứng N-axetyl hoá chitosan - Dần xuất N-sunfat chitosan - Dần xuất N-glycochitosan (N-hidrroxy-etylchitosan) - Dan xuất acroleylen chitos san - Dan xuất acroleylchitosa 2.1.7.3 Phản ứng xảy ra tại vị... chitin thành chitosan bằng cách lấy một ít sản phẩm cho vào CH3COOH 1% Nếu sản phẩm tan tạo thành dung dịch keo trong suốt là được Sau đó rửa trung tính và sấy khô, chitosan thu được có màu trắng sáng Qúa trình điều chế chitosan từ chitìn cho hiệu suất tương đối cao ( 60 -75%) 2.1.10.3 Quy trình công nghệ sản xuất chitosan sử dụng enzyme prtease Quy trình công nghệ sản xuất chitosan sử dụng enzyme protease... vật liệu y sinh tốt làm mau liền vết thương - Chitosan không độc hoặc độc tính rất thấp trên xúc vật thực nghiệm và nó có thể được sử dụng an toàn ừên cơ thể người 2.1.10 Sản xuất chitosan 2.1.10.1 Nguyên liệu Nguồn nguyên liệu phong phú nhất để sản xuất chitosan là từ phế liệu của ngành thủy sản: từ vỏ các loài giáp xác (tôm, cua, hến, trai, sò, mai mực, đỉa biển ) [1] (Theo: Chitosan- Its productinaỉ... có tác dụng tốt trong bảo quản các loại rau quả có vỏ cứng bên ngoài Khi dùng màng chitosan, dễ dàng điều chỉnh độ ẩm, độ thoáng không khí cho thực phẩm (Nếu dùng bao gói bằng PE thì mức cung cấp oxy bị hạn chế, nước sẽ bị ngưng đọng tạo môi trường cho nấm mốc phát triển) Màng chitosan cũng khá dai, khó xé rách, có độ bền tương đương với một số chất dẻo vẫn được dùng làm bao gói Màng chitosan làm chậm... dụng trong nông nghiệp • Trung tâm công nghệ sinh học và sinh học thủy sản phối họp với đại học y dược thành phố Hồ Chí Minh, phân viện khoa học Việt Nam, viện khoa học nông nghiệp Việt Nam 2.1.11 ứng dụng của chitosan 2.1.11.1.Các ứng dụng của Chitosan trong công nghệ thực phẩm Trong công nghệ thực phẩm, vật liệu Chitosan được dùng để bảo quản đóng gói thức ăn, để bảo quản hoa quả tươi vì nỏ tạo màng. .. người và gia súc, có khả năng tạo phức với một số kim loại chuyển tiếp như: Cu(II), Ni(II), Co(H) Do vậy chitin và một số dẫn xuất của chúng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực: Trong lĩnh vực xử lí nước thải và bảo vê môi trường, dược học và y học, nông nghiệp, công nghiệp, công nghệ sinh học, mỹ phẩm, công nghệ giấy, dệt 2.2 ỨNG DỤNG CHITOSAN BẢO QUẢN RAU QUẢ 2.2.1 Thực trạng vấn đề bảo quản. .. thận và nước tiểu, Chitosan không phân bổ tới gan và lá lách - Những lợi điểm của Chitosan: tính chất cơ học tốt, không độc, dễ STT Phân loại Hàm lượng chitìn theo trọng lượng (%) 11 27 1 Đầu tôm 2 3 Vỏ tôm 4 Vỏ tôm hùm 5 Càng cua tuyết 24 6 7 Chân cua tuyết 32 Mai mực ống 30-35 8 Đỉa biển 34-49 Vỏ tôm phế thải hỗn họp 12-18 37 Bảng 2.1: Hàm lượng chitin trong vỏ một số động vật giáp xác tạo màng,