Thu nhận CHITIN, CHITOSAN từ vỏ tôm để ứng dụng làm màng bao sinh học trong bảo quản thực phẩm

80 884 3
Thu nhận CHITIN, CHITOSAN từ vỏ tôm để ứng dụng làm màng bao sinh học trong bảo quản thực phẩm

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU  ĐỀ TÀI KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG THU NHẬN CHITIN, CHITOSAN TỪ VỎ TÔM ĐỂ ỨNG DỤNG LÀM MÀNG BAO SINH HỌC TRONG BẢO QUẢN THỰC PHẨM Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Thị Nga Hướng dẫn : Ts Nguyễn Thị Minh Nguyệt Ts Đặng Thu Thủy Vũng Tàu, tháng 07 năm 2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Chủ biên: Nguyễn Thị Nga Ký tên Phối hợp: Ký tên GVHD: Ts Nguyễn Thị Minh Nguyệt Ký tên Ts Đặng Thu Thủy Ký tên Xác nhận chỉnh sửa theo ý kiến hội đồng Cán phản biện Cán phản biện BÀ RỊA-VŨNG TÀU - NĂM 2013 Chủ tịch Hội đồng LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành báo khoa học này, lời em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa hóa học công nghệ thực phẩm thầy cô khoa tạo điều kiện tốt cho em làm báo phòng thí nghiệm trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo hướng dẫn: Ts Nguyễn Thị Minh Nguyệt Ts Đặng Thu Thủy người tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tạo điều kiện cho em hoàn thành báo Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Minh Nhựt phụ trách phòng thí nghiệm thực phẩm giúp đỡ hướng dẫn cho em trình làm thí nghiệm phòng thí nghiệm Em xin cảm ơn thầy Vương Viện Công nghệ Thực phẩm Sinh học, trường Đại học Công nghiệp Tp.HCM giúp đỡ hướng dẫn em trình em phân tích mẫu trường Đại học Công nghiệp Tp.HCM Cuối em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè giúp đỡ động viên tạo điều kiện thuận lợi cho em trình làm báo Tuy nhiên kiến thức thực tế hạn hẹp trình thực đồ án tốt nghiệp khó tránh thiếu sót Em mong đóng góp thầy cô bạn bè để có thêm kiến thức chuyên môn Em xin chân thành cảm ơn! Vũng Tàu, tháng 07 năm 2013 Sinh viên Nguyễn thị Nga Nghiên cứu khoa học 2013 MỞ ĐẦU  Lý chọn đề tài Chitin polysaccharide đứng thứ hai lượng tự nhiên sau cellulose.[3] Chitin sản phẩm chúng ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực như: y học, sản xuất mỹ phẩm, bảo quản nông sản, xử lý môi trường.[5] Ngoài ta khử acetylene hợp chất chitin tạo thành chitosan đơn vị cao phân tử glucosamine, chất có ứng dụng rộng rãi ngành công nghiệp nhẹ, thực phẩm, nông nghiệp Việc nghiên cứu tách chiết chitin từ vỏ giáp xác thực kỷ Hiện nay, tôm mặt hàng chế biến chủ lực ngành thuỷ sản Việt Nam, chủ yếu tôm đông lạnh Theo báo cáo Bộ thuỷ sản, sản lượng tôm năm 2010 693,3 nghìn tấn, tuỳ thuộc vào sản phẩm chế biến sản phẩm cuối cùng, phế liệu tôm lên tới 40 – 70% khối lượng nguyên liệu.[8] Tương ứng với sản lượng tôm hàng năm có khối lượng phế liệu khổng lồ gồm đầu vỏ tôm tạo Hiện nay, nước ta nguồn phế liệu đầu vỏ tôm chưa tận dụng quy mô lớn Tình trạng đặt yêu cầu cấp bách cho nhà khoa học công nghệ, cho ngành thuỷ sản phải sử dụng hợp lý hiệu lượng phế liệu tôm lớn nhà máy chế biến thuỷ sản tạo hàng ngày để sản xuất sản phẩm có giá trị cao chitin – chitosan Việc bảo quản loại thực phẩm tươi sống giàu đạm dễ hư hỏng như: thịt, cá, rau …trong điều kiện khí hậu nóng ẩm nước ta vấn đề quan tâm nhà sản xuất, chế biến nhà khoa học thực phẩm Chính nên làm màng bao sinh học để bảo quản thực phẩm màng bao sinh học từ chitosan quan tâm nghiên cứu nhiều năm qua  Mục tiêu đề tài - Thu nhận chitin – chitosan từ vỏ tôm, đánh giá số tiêu chất lượng bán thành phẩm thu - Thử nghiệm chế tạo màng bao sinh học quy mô phòng thí nghiệm từ nguồn chitosan tách chiết - Tối ưu yếu tố ảnh hưởng đến tính kéo đứt màng chitosan thu nhận từ vỏ tôm - Khảo sát tác dụng màng chitosan bảo quản táo xanh Mỹ Nghiên cứu khoa học 2013  Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết nguyên liệu, chitin – chitosan - Nghiên cứu trình khử khoáng tách protein vỏ tôm để thu chitin - Nghiên cứu trình deacetyl chitin để tạo chitosan - Nghiên cứu tối ưu yếu tố ảnh hưởng đến tính kéo đứt màng chitosan thu nhận từ vỏ tôm - Nghiên cứu trình bảo quản táo xanh màng chitosan - Nghiên cứu biến đổi táo trình bảo quản  Trình tự nghiên cứu Để đạt các mục tiêu nội dung nghiên cứu tiến hành theo trình tự sau: - Nghiên cứu tài liệu, sách báo tra cứu thông tin nguyên liệu, trình điều chế chitin – chitosan ứng dụng chúng sống khoa học - Tiến hành thực nghiệm tách chiết chitin từ nguyên liệu vỏ tôm - Deacetyl chitin để thu chitosan , dùng phổ IR để xác đ ịnh mức độ deacetyl Xác định số tiêu chitosan thu nhận - Tìm hiểu yếu tố có ảnh hưởng đến tạo màng Thực nghiệm và chọn yếu tố có ảnh hưởng đến tính ch ất của màng Tiến hành tối ưu yếu tố này v ới mục tiêu xác định thông số kỹ thuật cần thiết cho việc chế tạo màng bao sinh học có tí nh kéo đứt tốt - So sánh khả ứng dụng của màng sản phẩm táo qua khảo sát một số tiêu trạng thái cảm quan , sự hao hụt khố i lượng, hàm lượng vitamin C , hàm lượng đư ờng khử, đường tổng, hàm lượng acid hữu có mẫu táo sau thời gian bảo quản giữa mẫu táo có và không có bọc màng chitosan Nghiên cứu khoa học 2013 CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Chitin chitosan 1.1.1 Nguồn gốc tồn chitin – chitosan tự nhiên Chitin – chitosan polysaccharide tồn tự nhiên với sản lượng lớn đứng thứ hai sau cellulose Trong tự nhiên chitin tồn động vật Chitin – chitosan polysaccharide có đạm không độc, có khối lượng phân tử lớn Cấu trúc chitin tập hợp monosaccharide (N-acetyl-D-glucosamine) liên kết với cầu nối glucoside hình thành mạng sợi có tổ chức Hơn chitin tồn trạng thái tự luôn nối liên kết đồng hóa trị với protein, CaCO3 hợp chất hữu khác [4] Về mặt lịch sử, chitin Braconnot phát vào 1821, cặn dịch chiết từ loại nấm Ông đặt tên cho chất “Fungine” để ghi nhớ nguồn gốc Năm 1823 Odier phân lập chất từ bọ cánh cứng mà ông gọi chitin hay “chiton”, tiếng Hy Lạp có nghĩa vỏ giáp, ông không phát có mặt nitơ Cuối Odier Braconnot đến kết luận chitin có dạng công thức giống cellulose [3] 1.1.2 Chitin 1.1.2.1 Khái niệm Trong động vật, chitin thành phần cấu trúc quan trọng vỏ số động vật không xương sống như: côn trùng, nhuyễn thể, giáp xác giun tròn Trong động vật bậc cao monomer chitin thành phần chủ yếu mô da giúp cho tái tạo gắn liền vết thương da Ngoài chitin có thành tế bào nấm họ Zygenmycetas, sinh khối nấm mốc, số loại tảo Trong động vật thủy sản đặc biệt tôm, cua, ghẹ, hàm lượng chitin cao, từ 14 – 35% so với trọng lượng khô Vì vỏ tôm, cua, ghẹ nguồn nguyên liệu tiềm sản xuất chitin – chitosan sản phẩm từ chúng [4] Chitin có khối lượng phân tử lớn Mchitin = (203,09)n [4] Công thức phân tử chitin: (C8H13O5N)n [9] Tùy thuộc vào loại nguyên liệu để chiết tách chitin mà giá trị n thay đổi sau: Với tôm thẻ: n = 400 - 500 Với tôm hùm: Với cua: n = 700 - 800 n= 500 - 600 Nghiên cứu khoa học 2013 Qua nhiều nghiên cứu thuỷ phân chitin enzyme hay acid HCl đậm đặc người ta thấy chitin có cấu trúc polymer tạo thành từ đơn vị N-acetyl D-glucosamine liên kết với liên kết β-(1-4) glucoside.[9] Công thức cấu tạo chitin thể hình sau: Hình 1.1 Công thức cấu tạo chitin [9] Tên gọi: Poly(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-D-glucopyranose Chitin có cấu trúc tinh thể chặt chẽ đặn Bằng phương pháp nhiễu xạ tia X, người ta chứng minh chitin tồn dạng cấu hình: α, β, γ – chitin [ 9] Các dạng chitin xếp khác hướng mắt xích (N-acetyl-D-glucosamin) mạch Có thể biểu diễn mắt xích mũi tên nhóm –CH2OH, phần đuôi nhóm –NHCOCH3, cấu trúc α, β, γ - chitin mô tả sau: α – chitin β - chitin γ – chitin α– chitin có cấu trúc mạch xếp ngược chiều đặn, nên liên kết hydro lớp hệ chuỗi, có liên kết hydro lớp chuỗi thuộc lớp kề nên bền vững Do mắt xích xếp đảo Nghiên cứu khoa học 2013 chiều, xen kẽ thuận lợi mặt không gian lượng Đây dạng phổ biến tự nhiên Có nhiều phần cứng vỏ động vật [9] β, γ - chitin mắt xích ghép với theo kiểu song song (β- chitin ) hai song song ngược chiều (γ - chitin ), lớp loại liên kết hydro Dạng β- chitin chuyển sang dạng α– chitin nhờ trình acetyl hoá cho cấu trúc tinh thể bền vững Chúng có nhiều phần mềm động vật [9] 1.1.2.2 Tính chất vật lý chitin Chitin có màu trắng, giống cellulose, chitin có tính kỵ nước cao không tan nước, kiềm, acid loãng dung môi hữu ete, rượu… Tính không tan chitin chitin có cấu trúc chặt chẽ, có liên kết liên phân tử mạnh thông qua nhóm hydroxyde acetamide Tuy nhiên, β – chitin có tính trương nở với nước cao Chitin bị hòa tan dung dịch acid đậm đặc HCl, H3PO4 dimethylacetamide chứa 5% lithiumchoride [9] Chitin có cấu trúc rắn polymer sinh học khác Độ rắn cao chitin thay đổi theo loại chitin chiết rút từ nguyên liệu khác [5] Chitin tự nhiên có độ deacetyl dao động khoảng từ - 12%, phân tử lượng trung bình lớn triệu Dalton Tuy nhiên, chitin chiết từ vi sinh vật có phân tử lượng thấp, khoảng vài chục nghìn Dalton [5] Khả hấp thụ tia hồng ngoại chitin bước sóng:  = 884 - 890µm [5] 1.1.2.3 Tính chất hóa học Cấu trúc chitin tập hợp monosacharide (N-acetyl-β-D- glucosamim) có liên kết với cầu nối glucoside hình thành mạng sợi có tổ chức Hơn chitin tồn trạng thái tự luôn liên kết đồng hóa trị với protein, CaCO3, hợp chất hữu khác [8] Chitin tương đối ổn định với chất oxy hóa, thuốc tím (KMnO4), nước oxy già (H2O2), nước javen (NaClO) hay Ca(ClO)2…[9] lợi dụng tính chất người ta khử chitin chất oxy hóa Phản ứng thủy phân hoàn toàn xảy đun nóng chitin acid HCl đậm đặc thu glucosamin Quá trình thủy phân xảy cầu nối glucoside sau loại nhóm acetyl (-CO-CH3) [9] (C32H54N4O21)x + 2(H2O)x → (C28H50N4O19)x + 2(CH3COOH)x Khi đun nóng chitin dung dịch NaOH đậm đặc chitin bị gốc acetyl tạo thành chitosan Chitin+ n NaOHđđ → chitosan + n CH3COONa Nghiên cứu khoa học 2013 Mẫu 7: Specimen label Maximum Tensile Load (N) stress at Break (Standard) (MPa) Tensile strain at Break (Standard) Tensile stress at Yield (Zero (%) Slope) (MPa) Time at Break (Standard) (sec) Thin film 12.3334 -0.0018 68.3584 0.9867 3.418 Thin film 18.0863 -0.0029 70.0394 1.4469 3.502 Maximum 18.0863 -0.0018 70.0394 1.4469 3.502 Mean 15.2099 -0.0024 69.1989 1.2168 3.46 Median 15.2099 -0.0024 69.1989 1.2168 3.46 Minimum 12.3334 -0.0029 68.3584 0.9867 3.46 Standard 4.0679 0.0008 1.1886 0.3254 3.418 Maximum Tensile Load (N) stress at Break (Standard) (MPa) Tensile strain at Break (Standard) (%) Mẫu 8: Specimen label Tensile stress at Yield (Zero Slope) Time at Break (Standard) (sec) (MPa) Thin film 7.2474 -0.0025 68.3581 Thin film 12.9403 -0.0009 69.3987 Maximum 12.9403 -0.0009 69.3987 Mean 10.0939 -0.0017 68.8784 Median 10.0939 -0.0017 68.8784 Minimum 7.2474 -0.0025 68.3581 1.2168 3.444 0.9867 3.418 Standard 4.0255 0.0012 0.7358 0.3254 0.0368 61 0.9867 3.418 1.4469 3.47 1.4469 3.47 1.2168 3.444 Nghiên cứu khoa học 2013 Mẫu 9: Specimen label Maximum Tensile Load (N) stress at Break (Standard) (MPa) Tensile strain at Break (Standard) Tensile stress at Yield (Zero (%) Slope) (MPa) Time at Break (Standard) (sec) Thin film 20.2669 -0.0016 68.0787 1.6213 3.404 Thin film 23.1793 0.0021 70.039 1.8543 3.502 Maximum 23.1793 0.0021 70.039 1.8543 3.502 Mean 21.7231 0.0002 69.0589 1.7378 3.453 Median 21.7231 0.0002 69.0589 1.7378 3.453 Minimum 20.2669 -0.0016 68.0787 1.6213 3.404 Standard 2.0594 0.0026 1.3862 0.1648 0.0693 Maximum Tensile Load (N) stress at Break (Standard) (MPa) Tensile strain at Break (Standard) (%) Tensile stress at Yield (Zero Slope) (MPa) Time at Break (Standard) Mẫu 10: Specimen label (sec) Thin film 24.9911 -0.038 70.039 1.9993 3.502 Thin film 24.3349 -0.0067 69.5184 1.9468 3.476 Thin film 20.9502 -0.0043 68.079 1.676 3.404 Maximum 24.9911 -0.0043 70.039 1.9993 3.502 Mean 23.4254 -0.0163 69.2122 1.874 3.4607 Median 24.3349 -0.0067 69.5184 1.9468 3.476 Minimum 20.9502 -0.038 68.079 1.676 3.404 Standard 2.1685 0.0188 1.0153 0.1735 0.0508 62 Nghiên cứu khoa học 2013 Mẫu 11: Specimen label Maximum Tensile Load (N) stress at Break Tensile strain at Break Tensile stress at Yield (Standard) (Standard) (Zero (MPa) (%) Slope) (MPa) Time at Break (Standard) (sec) Thin film 22.1752 -0.0018 69.1197 1.774 3.456 Thin film 22.8816 -0.0174 68.9997 1.8305 3.45 Thin film 23.9657 -0.0569 69.0403 1.9173 3.452 Maximum 23.9657 -0.0018 69.1197 1.9173 3.456 Mean 23.0075 -0.0253 69.0532 1.8406 3.4527 Median 22.8816 -0.0174 69.0403 1.8305 3.476 Minimum 22.1752 -0.0569 68.9997 1.774 3.45 Standard 0.9019 0.0284 0.061 0.0722 0.0508 Kết STATGRAPHIC xác định tính chất táo bảo quản 2.1 Bảng STATGRAPHIC đánh giá cảm quan Bảng ANOVA Analysis of Variance for CANQUAN.SOLIEU - Type III Sums of Squares Source of variation Sum of Squares d.f Mean square F-ratio Sig level MAIN EFFECTS A:CANQUAN.NT 60.977143 10.162857 10.285 0001 B:CANQUAN.KHOI 11.886429 11.886429 12.030 0083 RESIDUAL 5.9285714 9880952 TOTAL (CORRECTED) 78.792143 13 missing values have been excluded All F-ratios are based on the residual mean square error 63 Nghiên cứu khoa học 2013 Bảng so sanh ngày bảo quản Multiple range analysis for CANQUAN.SOLIEU by CANQUAN.NT Method: 95 Percent LSD Level Count LS Mean Homogeneous Groups 55 3.7000000 X 50 5.2500000 XX 40 6.7500000 XX 30 7.8000000 XX 20 8.6000000 XX 10 9.2500000 X 10.0000000 X contrast difference limits - 10 0.75000 2.43304 - 20 1.40000 2.43304 - 30 2.20000 2.43304 - 40 3.25000 2.43304 * - 50 4.75000 2.43304 * - 55 6.30000 2.43304 * * denotes a statistically significant difference 2.2 Bảng STATGRAPHIC kết phân tích vật lý Bảng ANOVA Analysis of Variance for KLTN1.SOLIEU - Type III Sums of Squares Source of variation Sum of Squares d.f Mean square F-ratio Sig level MAIN EFFECTS A:KLTN1.NT 445.40777 74.234629 15.649 0020 B:KLTN1.KHOI 51.84026 51.840257 10.928 0163 RESIDUAL 28.462343 4.7437238 TOTAL (CORRECTED) 525.71037 13 missing values have been excluded All F-ratios are based on the residual mean square error 64 Nghiên cứu khoa học 2013 Bảng so sanh ngày bảo quản Multiple range analysis for KLTN1.SOLIEU by KLTN1.NT Method: 95 Percent LSD Level Count LS Mean Homogeneous Groups 000000 X 10 830000 X 20 2.705000 X 30 4.845000 XX 40 8.360000 XX 50 11.795000 XX 55 16.485000 X contrast difference limits - 10 -0.83000 5.33101 - 20 -2.70500 5.33101 - 30 -4.84500 5.33101 - 40 -8.36000 5.33101 * - 50 -11.7950 5.33101 * - 55 -16.4850 5.33101 * * denotes a statistically significant difference 2.3 Bảng STATGRAPHIC kết phân tích chất khô tổng số Bảng ANOVA Analysis of Variance for CKTS.SOLIEU - Type III Sums of Squares Source of variation Sum of Squares d.f Mean square F-ratio Sig level MAIN EFFECTS A:CKTS.NT 134.77805 22.463008 15.054 0022 B:CKTS.KHOI 7.13021 7.130208 4.779 0715 RESIDUAL 8.9526917 1.4921153 TOTAL (CORRECTED) 144.13000 13 missing values have been excluded All F-ratios are based on the residual mean square error 65 Nghiên cứu khoa học 2013 Bảng so sanh ngày bảo quản Multiple range analysis for CKTS.SOLIEU by CKTS.NT Method: 95 Percent LSD Level Count LS Mean Homogeneous Groups 55 6.104167 X 50 9.900000 X 40 12.360000 XX 30 13.510000 XX 20 14.875000 XX 10 15.350000 X 15.820000 X contrast difference limits - 10 0.47000 2.98986 - 20 0.94500 2.98986 - 30 2.31000 2.98986 - 40 3.46000 2.98986 * - 50 5.92000 2.98986 * - 55 9.71583 3.11195 * * denotes a statistically significant difference 2.4 Bảng STATGRAPHIC kết phân tích acid hữu tổng số Bảng ANOVA Analysis of Variance for ACHC.SOLIEU - Type III Sums of Squares Source of variation Sum of Squares d.f Mean square F-ratio Sig level MAIN EFFECTS A:ACHC.NT 10.400038 1.7333396 45.061 0001 B:ACHC.KHOI 456300 4563000 11.862 0137 RESIDUAL 2308000 0384667 TOTAL (CORRECTED) 10.633200 13 missing values have been excluded All F-ratios are based on the residual mean square error 66 Nghiên cứu khoa học 2013 Bảng so sanh ngày bảo quản Multiple range analysis for ACHC.SOLIEU by ACHC.NT Method: 95 Percent LSD Level Count LS Mean Homogeneous Groups 55 0950000 X 50 6700000 X 40 1.1200000 XX 30 1.5750000 XX 20 2.0300000 XX 10 2.4050000 XX 2.7600000 X contrast difference limits - 10 0.35500 0.48006 - 20 0.73000 0.48006 * - 30 1.18500 0.48006 * - 40 1.64000 0.48006 * - 50 2.09000 0.48006 * - 55 2.66500 0.49966 * * denotes a statistically significant difference 2.4 Bảng STATGRAPHIC kết phân tích vitamin C Bảng ANOVA Analysis of Variance for VITAMINC.SOLIEU - Type III Sums of Squares Source of variation Sum of Squares d.f Mean square F-ratio Sig level MAIN EFFECTS A:VITAMINC.NT 27.700671 4.6167786 115.468 0000 B:VITAMINC.KHOI 588350 5883500 14.715 0086 RESIDUAL 2399000 0399833 TOTAL (CORRECTED) 28.528921 13 missing values have been excluded All F-ratios are based on the residual mean square error 67 Nghiên cứu khoa học 2013 Bảng so sanh ngày bảo quản Multiple range analysis for VITAMINC.SOLIEU by VITAMINC.NT Method: 95 Percent LSD Level Count LS Mean Homogeneous Groups 55 6950000 X 50 1.4950000 X 40 2.7650000 X 30 3.4900000 X 20 4.0150000 X 10 4.3250000 XX 4.8000000 X contrast difference limits - 10 0.47500 0.48943 - 20 0.78500 0.48943 * - 30 1.31000 0.48943 * - 40 2.03500 0.48943 * - 50 3.30500 0.48943 * - 55 4.10500 0.48943 * * denotes a statistically significant difference 2.5 Bảng STATGRAPHIC kết phân tích hàm lƣợng đƣờng táo Bảng ANOVA Analysis of Variance for DUONG.SOLIEU - Type III Sums of Squares Source of variation Sum of Squares d.f Mean square F-ratio Sig level MAIN EFFECTS A:DUONG.NT 552.10097 92.016829 3.915 0006 B:DUONG.KHOI 1.26000 1.260000 054 8270 RESIDUAL 141.02840 23.504733 TOTAL (CORRECTED) 694.38937 13 missing values have been excluded All F-ratios are based on the residual mean square error 68 Nghiên cứu khoa học 2013 Bảng so sanh ngày bảo quản Multiple range analysis for DUONG.SOLIEU by DUONG.NT Method: 95 Percent LSD Level Count LS Mean Homogeneous Groups 16.120000 X 10 17.880000 X 55 20.460000 XX 20 21.780000 XXX 30 27.360000 XXX 50 31.600000 XX 40 33.490000 X contrast difference limits - 10 -1.76000 11.8666 - 20 -5.66000 11.8666 - 30 -11.2400 11.8666 - 40 -17.3700 11.8666 * - 50 -15.4800 11.8666 * - 55 -4.34000 11.8666 * denotes a statistically significant difference Số liệu thực nghiệm thu từ phòng thí nghiệm 3.1 Kết khảo sát khối lƣợng tự nhiên Sự hao hụt khối lượng tự nhiên (g) Thời gian ngày Mẫu đối chứng 183,70 Mẫu thí nghiệm 187,35 10 ngày 180,98 187,01 20 ngày 176,85 184,2 30 ngày 171,87 181,26 40 ngày 163,80 176,31 50 ngày 155,45 171,97 55 ngày 145,79 164,23 69 Nghiên cứu khoa học 2013 3.2 Kết khảo sát hàm lƣợng chất khô tổng số Thời gian Mẫu đối chứng m trước (g) Mẫu thí nghiệm m trước (g) m sau (g) m sau (g) ngày 5,09 0,805 5,09 0,805 10 ngày 5,03 0,76 5,02 0,778 20 ngày 5,02 0,74 5,02 0,753 30 ngày 5,04 0,64 5,03 0,72 40 ngày 0,544 5,4 0,7 50 ngày 0,395 0,595 55 ngày 5,02 0,295 5,02 0,395 3.3 Kết khảo sát hàm lƣợng vitamin C Thời gian Mẫu đối chứng Mẫu thí nghiệm m(g) V1(ml) V2(ml) V3(ml) m(g) V1(ml) ngày 5,01 5,3 5,6 5,7 5,01 10 ngày 5,04 4,75 4,75 4,75 20 ngày 4,5 4,5 30 ngày 5,04 3,7 40 ngày 5,01 50 ngày 55 ngày 3.4 Thời gian V2(ml) V3(ml) 5,3 5,6 5,7 5,04 5,1 5,1 5,25 4,5 5,08 4,7 4,8 4,6 3,7 3,7 4,35 4,15 4,3 2,9 2,7 3,1 5,02 3,5 3,4 3,3 5,09 1,3 1,3 1,3 5,05 2,3 2,1 5,07 0,4 0,5 0,3 5,02 1,2 1,2 1,2 Kết khảo sát hàm lƣợng acid tổng số Mẫu đối chứng Mẫu thí nghiệm m(g) V1(ml) V2(ml) V3(ml) m(g) V1(ml) V2(ml) V3(ml) ngày 3,03 2,5 2,5 2,5 3,03 2,5 2,5 2,5 10 ngày 3,02 2,1 1,9 3,01 3,4 3,2 20 ngày 3,01 1,7 1,8 1,6 3,01 1,85 1,9 2,1 30 ngày 3,01 1,15 3,06 1,8 1,8 1,8 40 ngày 3,04 0,75 0,8 0,9 1,2 1,3 1,4 50 ngày 0,4 0,4 0,4 3,02 0,8 0,8 0,8 55 ngày 0,1 0,1 10,1 0,3 0,45 0,5 70 Nghiên cứu khoa học 2013 3.5 Kết khảo sát hàm lƣợng đƣờng Thời gian Thể tích KMnO4 tiêu tốn (ml) Mẫu đối chứng Mẫu thí nghiệm ngày 5,1 5,1 10 ngày 6,1 5,2 20 ngày 7,46 6,2 30 ngày 9,3 7,85 40 ngày 11,6 50 ngày 8,6 10,9 55 ngày 7,8 71 Nghiên cứu khoa học 2013 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Chitin chitosan 1.1.1 Nguồn gốc tồn chitin – chitosan tự nhiên 1.1.2 Chitin 1.1.2.1 Khái niệm .3 1.1.2.2 Tính chất vật lý chitin 1.1.2.3 Tính chất hóa học 1.1.3 Chitosan 1.1.3.1 Khái niệm .6 1.1.3.2 Tính chất vật lý chitosan .8 1.1.3.3 Tính chất hóa học chitosan 1.1.3.4 Tính chất sinh học chitosan 10 1.1.4 Ứng dụng chitin – chitosan 12 1.1.4.1 Ứng dụng chitosan nghành công nghệ thực phẩm 12 1.1.4.2 Ứng dụng nghành công nghiệp khác .14 1.1.5 Nguồn thu nhận chitin – chitosan .15 1.1.5.1 Thành phần phế liệu tôm 15 1.1.5.2 Ứng dụng phế liệu tôm 16 1.2 Tổng quan táo .17 1.2.1 Nguồn gốc cấu tạo táo 17 1.2.2 Thành phần hóa học táo .18 1.2.3 Các trình xảy tồn trữ 19 1.2.3.1 Các trình vật lý 20 1.2.3.2 Các biến đổi sinh lý, sinh hóa 21 CHƢƠNG NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP .23 2.1 Nguyên vật liệu 23 2.1.1 Nguyên vật liệu 23 2.1.2 Hóa chất 23 2.1.3 Dụng cụ .23 72 Nghiên cứu khoa học 2013 2.2 Phương pháp 24 2.2.1 Sơ đồ quy trì nh chiết tách chitin, chitosan từ vỏ tôm .24 2.2.2 Các phương pháp phân tích chitosan 26 2.2.3 Phương pháp thăm dò vùng biến thiên của các yếu tố khảo sát 29 2.2.4 Phương pháp tối ưu trực giao cấp một 29 2.2.4.1 Mục đích 29 2.2.4.2 Phương pháp tí nh toán .29 2.2.5 Phương pháp bảo quản táo màng bao chitosan .32 2.2.6 Các phương pháp đánh giá chất lượng táo .33 2.2.6.1 Phương pháp phân tích vật lý 33 2.2.6.2 Phương pháp phân tích hóa sinh 34 2.2.6.3 Phương pháp phân tích cảm quan 36 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38 3.1 Tách chiết chitin - chitosan từ vỏ tôm 38 3.2 Chọn vùng biến thiên yếu tố khảo sát 39 3.2.1 Thời gian tạo màng 39 3.2.2 Nồng độ acid acetic 40 3.2.3 Hàm lượng phụ gia etylen glycol .40 3.3 Tối ưu yếu tố ảnh hưởng đến tính kéo đứt màng .41 3.4 Tác dụng màng chitosan đến một số chỉ tiêu của táo bảo quản .46 3.4.1 Kết quả phân tí ch chỉ tiêu cảm quan 46 3.4.2 Kết quả phân tí ch tiêu vật lý .47 4.4.3.1 Hàm lượng chất khô tổng số tổng số 48 3.4.3.2 Hàm lượng acid hữu tổng số 49 3.4.3.3 Hàm lượng vitamin C táo (mg/100g) .51 3.4.3.4 Hàm lượng đường táo 52 KẾT LUẬN .55 TÀI LIỆU THAM KHẢO .56 73 Nghiên cứu khoa học 2013 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Công thức cấu tạo chitin Hình 1.2 Công thức cấu tạo chitosan Hình 1.3 Công thức so sánh cấu tạo chitin, chitosan, cellulose Hình 1.4 Công thức phức chitosan với kim loại Hình 1.5 Táo Klever fruits 18 Hình 1.6 Táo Gala 18 Hình 1.7 Táo xanh mỹ 18 Hình 2.1 Sơ đồ sản xuất chitosan từ vỏ tôm 24 Hình 2.2 Mẫu thí nghiệm 33 Hình 2.3 Mẫu đối chứng 33 Hình 3.1 Chitosan dạng vảy 38 Hình 3.2 Kết phân tích phổ IR chitosan chiết suất 39 Hình 3.3 Kết phân tích tính kéo đứt màng thực nghiệm tối ưu 42 Hình 3.4 Kết phân tích tính kéo đứt màng tâm phương án 43 Hình 3.5 Màng chitosan thu 46 Hình 3.6 Đồ thị biễu diễn hao hụt khối lượng táo bảo quản 48 Hình 3.7 Đồ thị biễu diễn biến đổi hàm lượng chất khô táo bảo quản 59 Hình 3.8 Đồ thị biễu diễn biến đổi hàm lượng acid hữu tổng số táo bảo quản……… … 50 Hình 3.9 Đồ thị biễu diễn biến đổi hàm lượng VitaminC táo bảo quản 51 Hình 3.10 Đồ thị biễu diễn biến đổi hàm lượng đường khử táo bảo bảo quản………… 52 Hình 3.11 Mẫu thí nghiệm sau 55 ngày 54 Hình 3.12 Mẫu đối chứng sau 55 ngày 54 74 Nghiên cứu khoa học 2013 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần hóa học số phế liệu thủy sản để sản xuất chitin 15 Bảng 1.2 Thành phần hóa học vỏ tôm 15 Bảng 1.3 Thành phần hóa học táo 18 Bảng 1.4 Thành phần acid amin táo 19 Bảng 1.5 Các loại vitamin táo 19 Bảng 1.6 Các loại khoáng chất có táo 19 Bảng 2.1 Bảng điểm cảm quan cho yếu tố ảnh hưởng đến màng chitosan 29 Bảng 2.2 Bảng ma trận quy hoạch thực nghiệm 32 Bảng 2.4 Bảng điểm cảm quan cho táo bảo quản mẫu đối chứng mẫu thí nghiệm…… … 37 Bảng 3.1 Kết phân tích chitosan chiết suất 38 Bảng 3.2 Kết phân tích cảm quan khảo sát thời gian tạo màng thích hợp 39 Bảng 3.3 Kết phân tích cảm quan khảo sát nồng độ acid acetic thích hợp 40 Bảng 3.4 Kết phân tích cảm quan khảo sát hàm lượng ethylene glycol thích hợp…………… 41 Bảng 3.5 Các mức biến thiên yếu tố khảo sát 41 Bảng 3.6 Kết thực nghiệm tối ưu yếu tố khảo sát đến ứng suất kéo màng 42 Bảng 3.7 Các số bj tính theo số liệu thực nghiệm tối ưu 43 Bảng 3.8 Kết thí nghiệm tâm phương án 44 Bảng 3.9 Các hệ số hồi quy tj tính theo số liệu thực nghiệm tối ưu 44 Bảng 3.10 Các phương sai F suy từ số liệu thực nghiệm tối ưu 44 Bảng 3.11 Kết đánh giá cảm quan táo bảo quan 46 Bảng 3.12 Kết khảo sát biến đổi khối lượng tự nhiên táo bảo quản 47 Bảng 3.13 Kết phân tích hàm lượng chất khô tổng số táo bảo quản 48 Bảng 3.14 Kết phân tích hàm lượng acid hữu tổng số táo bảo quản 50 Bảng 3.15 Sự biến đổi hàm lượng vitamin C táo bảo quản 51 Bảng 3.16 Sự biến đổi hàm lượng đường khử táo bảo quản 52 75 [...]... màu Rửa và sấy Dd NaOH 46%, 90 – 950C, 2,5g Deacetyl Rửa và sấy Chitosan Hình 2.1 Sơ đồ sản xuất chitosan từ vỏ tôm [9] 24 Nghiên cứu khoa học 2013 b Thuyết minh quy trình  Rửa và sấy Mục đích: nhằm loại bỏ các tạp chất và một số thịt tôm còn sót lại trong vỏ tôm Sấy nhằm làm mất nước có trong vỏ tôm để bảo quản vỏ tôm được thời gian dài để chuẩn bị cho thí nghiệm Rửa: đầu tiên bằng nước sạch sau đó... và điều kiện bảo quản, thời gian bảo quản, thời hạn bảo quản và mức độ bị xây xát của trái [6] c Sự sinh nhiệt Tất cả nhiệt sinh ra trong rau quả tươi khi bảo quản là do hô hấp Lượng nhiệt do hô hấp sinh ra chủ yếu tỏa ra môi trường xung quanh, làm tăng nhiệt trong kho 20 Nghiên cứu khoa học 2013 Do đó trong quá trình bảo quản cần liên tục điều chỉnh duy trì các thông số (do hô hấp của vi sinh vật) dẫn... sử dụng trong hệ thống phản ứng đòi hỏi không dùng nhiệt độ quá cao Việc phân tách này chỉ loại đi nước, kết quả là hàm lượng ethanol có thể lên đến 80 % [3] e Ứng dụng làm màng bao (bảo quản hoa quả) Lớp màng không độc bao toàn bộ khu cư trú từ bề mặt khối nguyên liệu nhằm hạn chế sự phát triển vi sinh vật bề mặt nguyên nhân chính gây thối hỏng thực phẩm Màng chitosan cũng có lợi ích lớn với việc làm. .. Chất làm trong - Ứng dụng trong công nghiệp sản xuất nƣớc quả Trong sản xuất nước quả, việc làm trong là yêu cầu bắt buộc Thực tế hiện nay đang sử dụng các chất làm trong như: gelatin, bentonite, kali caseinat, tannin, polyvinyl pyrovinyl chitosan là tác nhân tốt loại bỏ độ đục, giúp điều chỉnh acid trong nước quả Đối với dịch quả táo, nho, chanh, cam không cần qua xử lý pectin, sử dụng chitosan để làm. .. niệm Chitosan được xem như là polymer tự nhiên quan trọng nhất Với đặc tính là có thể hoà tan tốt trong môi trường acid, chitosan được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm Giống như cellulose, chitosan là chất xơ song không giống chất xơ thực vật, chitosan có khả năng tạo màng, có các tính chất của cấu trúc quang học [8] Chitosan là polymer không độc, có khả năng phân hủy sinh. .. sinh học và có tính tương thích về mặt sinh học Trong nhiều năm qua, các polymer có nguồn gốc từ chitin đặc biệt là chitosan đã được chú ý đặc biệt như là một loại vật liệu mới có ứng dụng đặc biệt trong công nghiệp dược, y học, xử lý nước thải và trong công nghiệp thực phẩm như là tác nhân kết hợp, gel hóa, hay tác nhân ổn định …[8] Cấu trúc của chitosan Chitosan là dẫn xuất đề acetyl hoá của chitin,. .. phản ứng lại với màng, không làm giảm sự khối lượng thực phẩm, làm chậm lại sự lão hóa Khả năng ngăn ch ặn quá trì nh hư th ối cũng đã tìm thấy ở carrot, củ cải, măng tây được phủ màng Chất màng này cũng có thể gây hại đến các loại quả bằng cách làm tăng khả năng thối hỏng Việc sử dụng 2% (w/v) màng chitosan cho hạt tiêu xanh làm giảm sự hư thối, giảm nâu, tăng CO2 và làm giảm O2 bên trong màng. .. dụng nguyên liệu là vỏ tôm nên chúng tôi xin tổng quan qua các vấn đề liên quan đến vỏ tôm: 1.1.5.1 Thành phần phế liệu tôm Bảng 1.2 Thành phần hóa học của vỏ tôm [9] STT Thành phần (% khối lượng) Trong vỏ tôm tươi Trong vỏ tôm khô 1 2 3 4 Muối khoáng (%) Protein (%) Chitin (%) Sắc tố (%) 12,25 8,05 4,50 Chưa xác định 45,16 23,25 27,50 Chưa xác định 5 Độ ẩm (%) 75 4 Phế liệu tôm từ các cơ sở chế biến... chứa chitosan và protein thu được bằng đông tụ casein hoặc whey protein [4] Ngoài việc thu h ồi protein từ whey, người ta sử dụng chitosan trong thu hồi các acid amin trong nước của sản xuất đồ hộp , thịt, cá … 12 Nghiên cứu khoa học 2013 d Phân tách rƣợu - nƣớc Chitosan đã được xử lý đặc biệt để tạo ra dạng màng rỗng Với việc điều chỉnh tốc độ thẩm thấu (lượng chất lỏng đi qua màng khoảng 1m2/giờ ) Màng. .. [12] Trong khi đó nó cũng không có hiệu qu ả với các quả, củ có hơi nước bị mất thông qua các sẹo trên củ như khoai tây Tuy vậy lớp màng này giảm tỷ lệ nâu hóa trong hơn 12 ngày của quá trình bảo quản Ngoài việc chỉ s ử dụng màng chitosan để bảo quản , hiện nay ở Việt Nam có sự kết hợp giữa bảo quản bởi màng chitosan và PE Qui trình bảo quản trái quýt đường với thời gian tồn trữ đến 8 tuần Đó là bảo

Ngày đăng: 10/06/2016, 13:05

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan