DC chitin chitosan tu tom the chan trang

Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 3/2012 THÔNG BÁO KHOA HỌC TÍNH CHẤT CỦA CHITIN VÀ CHITOSAN TỪ VỎ TƠM THẺ CHÂN TRẮNG (Penaeus vannamei) KHỬ PROTEIN BẰNG PHƯƠNG PHÁP HĨA HỌC VÀ SINH HỌC CHARACTERISTICS OF CHITIN AND CHITOSAN EXTRACTED FROM WHITE SHRIMP (Penaeus vannamei) SHELLS DEPROTEINIZED BY CHEMICAL AND BIOLOGICAL METHODS Phạm Thị Đan Phượng1, Trang Sĩ Trung2 Ngày nhận bài: 16/3/2012; Ngày phản biện thơng qua: 12/7/2012; Ngày duyệt đăng: 12/9/2012 TĨM TẮT Tính chất chitin chitosan chiết rút từ vỏ tơm thẻ chân trắng (Penaeus vanamei) khử protein phương pháp hóa học sinh học trình bày Kết cho thấy chitin khử protein phương pháp sinh học có hàm lượng protein khống lại cao so với chitin khử protein phương pháp hóa học Chitosan sản xuất từ chitin xử lý hóa học có độ deacetyl cao độ tan tốt Tuy nhiên, chitosan từ chitin xử lý sinh học cho độ nhớt cao Từ khóa: chitin, chitosan, vỏ tơm thẻ chân trắng, khử protein ABSTRACT Characteristics of chitin and chitosan extracted from white shrimp shells by chemical and biological deproteinization have been evaluated Results showed that chitin extrated by biological method had higher residual protein and ash content than that of chitin extracted by chemical method Chitosan from chitin deproteinized by the chemical treatment had higher values of degree of deacetylation and solubility while chitosan from chitin extracted by biological method had higher viscosity Keywords: chitin, chitosan, white shrimp shells, deproteinization I ĐẶT VẤN ĐỀ Sản xuất chitin từ phế liệu tơm phát triển mạnh thời gian qua Việt Nam nhu cầu chitin làm ngun liệu để sản xuất chitosan glucosamine Chitosan glucosamine ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực: thực phẩm, cơng nghệ sinh học, y học, mơi trường nơng nghiệp (Hirano, 1996; Rinaudo, 2006) Khử protein cơng đoạn quan trọng q trình sản xuất chitin từ phế liệu tơm) Hiện nay, sở sản xuất chitin chủ yếu dùng NaOH để khử protein (Trang Sĩ Trung cộng sự, 2010) Phương pháp hóa học thường sử dụng nhiều hóa chất hóa chất thải từ nhà máy sản xuất chitin gây nhiễm mơi trường (Trang Sĩ Trung, 2009) Để hạn chế sử dụng hóa chất, phương pháp sử dụng vi sinh enzyme nghiên cứu sử dụng cơng đoạn khử protein cơng nghệ sản xuất chitin từ đầu vỏ tơm Một số tính chất chitin chitosan sản xuất từ quy trình khử protein phương pháp sinh học ghi nhận (Rao cộng sự, 2000; Holanda Netto, 2006; Trang Sĩ Trung cộng sự, 2007) Tuy nhiên, tính chất chitin chitosan từ vỏ tơm thẻ chân trắng khử protein phương pháp hóa học sinh học chưa đánh giá đầy đủ Bài báo trình bày tính chất chitin chitosan chiết rút từ vỏ tơm khử protein dung dịch NaOH chế phẩm protease thương mại KS Phạm Thị Đan Phượng: Khoa Cơng nghệ Thực phẩm - Trường Đại học Nha Trang PGS.TS Trang Sĩ Trung: Trường Đại học Nha Trang 48 ❖ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 3/2012 II NGUN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Flavourzyme (Novozymes, Đan Mạch), chiết xuất Đối tượng nghiên cứu Vỏ tơm thẻ chân trắng (Penaeus vannamei) thu nhận từ Cơng Ty CP Nha Trang Seafoods F17, Khánh Hòa, bảo quản 40C q trình vận chuyển phòng thí nghiệm Chế phẩm protease thương mại sử dụng nghiên cứu LAPU/g Hóa chất sử dụng nghiên cứu từ Aspergillus oryzae với hoạt tính cơng bố: 500 loại hóa chất tính khiết Phương pháp nghiên cứu Chitin chitosan sản xuất theo quy trình đề xuất sau: Hình Quy trình sản xuất Xác định tính chất chitin chitosan Hàm lượng khống phân tích theo phương pháp chuẩn AOAC (1990) Hàm lượng protein xác định theo phương pháp micro Biuret (Rao cộng sự, 2007) Độ nhớt chitosan xác định nhớt kế Rơto Brookfield Độ deacetyl hóa xác định theo phương pháp quang phổ (Tan cộng sự, 1998) Độ đục chitosan xác định máy đo độ đục HACH bước sóng 750nm Độ tan chitosan TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG ❖ 49 Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản xác định theo phương pháp lọc Hàm lượng chitin xác định theo phương pháp Cho cộng (1998) Số liệu báo cáo trung bình lần phân tích Kết phân tích thống kê phần mềm Minitab Giá trị p < 0,05 xem có ý nghĩa mặt thống kê Số 3/2012 Kết phân tích cho thấy vỏ tơm chứa thành phần chitin, protein khống, chitin chiếm tỷ trọng lớn nhất, gần 30%, hàm lượng khống protein Ngồi ra, vỏ tơm chứa lượng nhỏ lipid (2,2%) So với hàm lượng chitin protein hỗn hợp đầu vỏ III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN tơm (Trung cộng sự, 2007), hàm lượng chitin Thành phần hóa học vỏ tơm thẻ chân trắng Vỏ tơm sau thu nhận từ nhà máy tiến hành phân tích thành phần hóa học kết phân tích trình bày Bảng riêng vỏ tơm cao hàm lượng protein Bảng Thành phần hóa học vỏ tơm thẻ chân trắng protein, khống chitin vỏ tơm (Ehrlich Thành phần hóa học Hàm lượng* (%) Chitin (%) 29,4 ± 1,4 Hàm lượng protein (%) 24,3 ± 1,2 Hàm lượng khống (%) 26,5 ± 1,9 Hàm lượng lipid (%) 2,2 ± 0,5 *Tính khối lượng khơ tuyệt đối; độ ẩm vỏ tơm 76 ± 1,8 % vỏ thấp đáng kể Do đó, q trình loại protein khỏi vỏ thuận lợi so với xử lý đầu tơm, nhiên cần lưu ý đến liên kết chặt chẽ cộng sự, 2009) Tính chất chitin vỏ tơm khử protein phương pháp hóa học sinh học Chitin thu từ quy trình khử protein theo phương pháp hóa học sinh học xác định tính chất kết trình bày Bảng Bảng Tính chất chitin vỏ tơm khử protein phương pháp hố học sinh học Tính chất Phương pháp khử protein Hóa học Sinh học Trắng Hồng Cao Cao Hàm lượng tro (%) 0,93 ± 0,18 3,98 ± 1,8 Hàm lượng protein (%) 0,95 ± 0,12 8,63 ± 1,6 Màu sắc Độ đồng Kết phân tích cho thấy, chất lượng chitin sản xuất phương pháp hóa học có hàm lượng khống protein thấp nhiều so với xử lý phương pháp sinh học Hàm lượng khống protein lại