Nghiên cứu quy trình thu nhận chitin từ vỏ đầu tôm sú bằng phương pháp sinh học

1 C 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 1.2.1 1.2.2 10 ươ 1.3 11 1.3.1 u 11 1.3.2 u 11 ươ 1.4 1.4.1 u .14 u 14 1.4.2 Phươ u 14 1.4.2.1 .14 1.4.2.2 v L acidophilus .15 1.4.2.3 L acidophilus 17 1.4.2.4 ệu khử khoáng khử protein phương pháp sinh học với q trình hóa học tương đương, đề xuất quy trình thu chitin phương pháp sinh học 19 1.5 Phương pháp phân tích 24 1.6 Phương pháp xử lý số liệu .24 N i dung nghiên c 2.1 đ c 24 24 2.2 L acidophilus .25 2.2.1 c i gian lên men 26 2.2.2 i ươ gian lên men 2.2.3 .26 ng nitơ gian lên men i c 27 2.2.4 ng nitơ 28 2.3 L acidophilus 29 2.3.1 ng i gian lên men 29 2.3.2 - i gian lên men ng 30 2.3.3 gian lên men - ng .31 2.3.4 2.3.5 2.4 i ng đ ng nitơ 32 ng kh 32 hiệu khử khoáng khử protein phương pháp lên men lactic với q trình hóa học tương đương .34 2.4.1 i phươ 35 2.4.2 protein v i phươ 36 39 3.1 39 3.2 40 41 25 ng đ ng kh 32 35 35 t kh protein 36 ươ Anh (1998) Q 11 Sơ 13 Sơ 14 Sơ 15 Sơ u 17 Sơ ệm quy trình thu chitin phương pháp sinh học 22 ương Sơ Sơ 22 protein phương pháp hóa học 23 ng acid lactic sinh i gian lên men 26 ng N - protein ng N - amin c 27 c 27 c 28 i gian lên men ng 30 ng N - protein ng N - amin ng 30 ng 32 ng 32 L acidophilus 37 T Chitin - chitosan sản phẩm từ chitin - chitosan ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực đời sống y học, nông nghiệp, bảo vệ môi trường… đặc biệt y học chitin - chitosan coi polymer dược phẩm ầu vỏ tôm sú Penaeus monodon ẩm độ (77,43 ± 8,31) %, khoáng (6,41 ± 0,22) %, N tổng số (theo Kjeldahl) (4,07 ± 0,06) % ước tính chứa 27,42 % chitin Q trình lên men lactic đầu vỏ tôm sử dụng Lactobacillus acidophilus từ chế phẩm ANTIBIO đạt tỉ lệ acid lactic cao - Tỉ lệ n /nguyên liệu xay nhuyễn 2,5:1 v:w - Tỉ lệ đường bổ sung 25 – 30 % - Tỉ lệ cấy giống L acidophilus 10 % (107 cfu/ml) - Thờ Sau lên men, hiệu khử khoáng 99,9 %, hiệu suất khử protein 65 - 70 %) Ứng dụng lên men lactic sản xuất chitin từ đầu tôm triển vọng lên men lactic làm giảm pH đáng kể, ức chế phát triển vi sinh vật gây hư hỏng Vi khuẩn lactic cịn có khả tổng hợp bacteriocin ức chế vi sinh vật gây bệnh Có thể sử dụng vi khuẩn lactic nhà máy chế biến thủy sản để hạn chế trình phân hủy vỏ đầu tôm gây ô nhiễm môi trường, đồng thời q trình khử protein khử khống bắt đầu Đ 1.1 Tính cấp thiết đề tài 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 2003 193.973 Tuỳ thuộc vào sản phẩm chế biến phế liệu tơm lên tới 40 – 70% khối lượng nguyên liệu, tương ứng với sản lượng tơm hàng năm có khối lượng phế liệu khổng lồ gồm đầu vỏ tôm Hiện nay, nước ta nguồn phế liệu đầu vỏ tôm chưa tận dụng quy mô lớn, chủ yếu dùng làm thức ăn gia súc hay thải mơi trường gây nhiễm Tình trạng đặt yêu cầu cấp bách sử dụng hợp lý hiệu lượng phế liệu để sản xuất sản phẩm có giá trị cao carotenoid Hiện chitin - chitosan sản phẩm từ chitin - chitosan ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực đời sống y học, nông nghiệp, bảo vệ môi trường… đặc biệt y học chitin - chitosan coi polymer dược phẩm Vì vậy, hướng giải vấn đề ứng dụng công nghệ để sinh học vừa giải vấn đề sản xuất chitin môi trường ” 1.2 T Chitin polysaccharide chứa nitơ, trắng, cứng, không đàn hồi, , bền môi trường kiềm bền môi trường acid Khi đun nóng mơi trường kiềm đậm đặc, chitin bị khử gốc acetyl tạo thành chitosan nguyên nhân, 1.2.1 – protein ng u i c acetyl NaOH % to = 100 oC Ngâm NaOH τ HCl 0,275 N Ngâm HCl to τ to Ngâm HCl τ O2 Chitin NaOH 35 - 50 % to = 80 – 140 oC τ Chitosan 1.1 Anh (1998) – 10 1.2.2 nh cao NaCl % Sucrose 15 % Lên men o = 32 oC H2O 1:1(w/v) /v -Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -MAIN EFFECTS A:ti le duong 25,7691 B:thoi gian duong RESIDUAL 123,549 19,628 52 6,44228 41,1829 17,07 , 109,10 ,377461 -TOTAL (CORRECTED) 168,946 59 -All F-ratios are based on the residual mean square error Multiple Range Tests for acid lactic duong by ti le duong -Method: 95,0 percent LSD ti le duong Count LS Mean Homogeneous Groups -15 12 1,88362 X 20 12 2,82125 X 35 12 3,20125 XX 25 12 3,58313 X 30 12 3,70437 X , -Contrast Difference +/- Limits -15 - 20 *-,937625 ,503306 15 - 25 *-1,6995 ,503306 15 - 30 *-1,82075 ,503306 15 - 35 *-1,31762 ,503306 20 - 25 *-,761875 ,503306 20 - 30 *-,883125 ,503306 20 - 35 -,38 25 - 30 -,12125 ,503306 25 - 35 ,381875 ,503306 30 - 35 ,503125 ,503306 ,503306 -* denotes a statistically significant difference HAM LUONG NITO AMIN (mg/g) ti le nuoc Analysis of Variance for N amin nuoc - Type III Sums of Squares Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -MAIN EFFECTS A:ti le nuoc 1,09717 B:thoi gian nuoc 40,6745 RESIDUAL 1,59419 ,274291 52 8,95 13,5582 , 442,25 ,0306574 -TOTAL (CORRECTED) 43,3659 59 -All F-ratios are based on the residual mean square error Multiple Range Tests for N amin nuoc by ti le nuoc -Method: 95,0 percent LSD ti le nuoc Count LS Mean Homogeneous Groups -0,5:1 12 2,27354 X 1,5:1 12 2,37971 XX 1:1 12 2,42521 XX 2:1 12 2,56083 XX 2,5:1 12 2,65708 X , -Contrast Difference +/- Limits -0,5:1 - 1,5:1 -,106167 ,143438 0,5:1 - 1:1 *-,151667 ,143438 0,5:1 - 2,5:1 *-,383542 ,143438 0,5:1 - 2:1 *-,287292 ,143438 1,5:1 - 1:1 -,0455 1,5:1 - 2,5:1 *-,277375 ,143438 1,5:1 - 2:1 *-,181125 ,143438 1:1 - 2,5:1 *-,231875 ,143438 1:1 - 2:1 -,135625 ,143438 2,5:1 - 2:1 ,09625 ,143438 ,143438 -* denotes a statistically significant difference ti le duong Multiple Range Tests for N amin duong by ti le duong -Method: 95,0 percent LSD ti le duong Count LS Mean Homogeneous Groups -35 12 1,86229 X 15 12 2,19187 X 20 12 2,45729 X 25 12 2,7475 X 30 12 2,84958 X -Contrast Difference +/- Limits -15 - 20 *-,265417 ,25155 15 - 25 *-,555625 ,25155 15 - 30 *-,657708 ,25155 15 - 35 *,329583 ,25155 20 - 25 *-,290208 ,25155 20 - 30 *-,392292 ,25155 20 - 35 *,595 25 - 30 -,102083 ,25155 25 - 35 *,885208 ,25155 30 - 35 *,987292 ,25155 ,25155 -* denotes a statistically significant difference N protein tan (mg/g) ti le nuoc Analysis of Variance for N protein tan nuoc - Type III Sums of Squares -Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio -MAIN EFFECTS A:ti le nuoc 13,2021 B:thoi gian nuoc RESIDUAL 31,9022 12,3271 3,30053 52 10,6341 13,92 , 44,86 ,23706 -TOTAL (CORRECTED) 57,4314 59 -All F-ratios are based on the residual mean square error Multiple Range Tests for N protein tan nuoc by ti le nuoc -Method: 95,0 percent LSD ti le nuoc Count LS Mean Homogeneous Groups , P-Value -2,5:1 12 1,47123 X 2:1 12 2,01177 X 1,5:1 12 2,04444 X 0,5:1 12 2,53856 X 1:1 12 2,83007 X -Contrast Difference +/- Limits -0,5:1 - 1,5:1 *,494117 ,398865 0,5:1 - 1:1 -,291508 0,5:1 - 2,5:1 *1,06732 ,398865 0,5:1 - 2:1 *,526792 ,398865 1,5:1 - 1:1 *-,785625 ,398865 1,5:1 - 2,5:1 *,573208 ,398865 1,5:1 - 2:1 ,032675 ,398865 1:1 - 2,5:1 *1,35883 ,398865 1:1 - 2:1 *,8183 2,5:1 - 2:1 *-,540533 ,398865 ,398865 ,398865 -* denotes a statistically significant difference ti le duong Analysis of Variance for N protein tan duong - Type III Sums of Squares -Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -MAIN EFFECTS A:ti le duong ,37503 B:thoi gian duong RESIDUAL 20,6214 9,8593 52 ,0937576 6,87381 ,49 ,7398 36,25 ,189602 -TOTAL (CORRECTED) 30,8558 59 -All F-ratios are based on the residual mean square error Multiple Range Tests for N protein tan duong by ti le duong -Method: 95,0 percent LSD ti le duong Count LS Mean Homogeneous Groups -30 12 1,69086 X , 25 12 1,73398 X 20 12 1,78561 X 35 12 1,8307 X 15 12 1,91896 X -Contrast Difference +/- Limits -15 - 20 ,13335 ,356712 15 - 25 ,184975 ,356712 15 - 30 ,2281 15 - 35 ,0882583 ,356712 20 - 25 ,051625 ,356712 20 - 30 ,09475 ,356712 20 - 35 -,0450917 25 - 30 ,043125 25 - 35 -,0967167 ,356712 30 - 35 -,139842 ,356712 ,356712 ,356712 ,356712 -* denotes a statistically significant difference N tong dung dich ti le nuoc Analysis of Variance for N tong dd nuoc - Type III Sums of Squares -Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio -MAIN EFFECTS A:ti le nuoc 8,65349 B:thoi gian nuoc 6,88856 RESIDUAL 12,8898 2,16337 52 2,29619 8,73 , 9,26 ,247881 -TOTAL (CORRECTED) 28,4318 59 -All F-ratios are based on the residual mean square error Multiple Range Tests for N tong dd nuoc by ti le nuoc -Method: 95,0 percent LSD ti le nuoc Count LS Mean Homogeneous Groups -2,5:1 12 4,12832 X , P-Value 1,5:1 12 4,42415 XX 2:1 12 4,5726 X 0,5:1 12 4,8121 X 1:1 12 5,25528 X -Contrast Difference +/- Limits -0,5:1 - 1,5:1 ,38795 ,407866 0,5:1 - 1:1 *-,443175 ,407866 0,5:1 - 2,5:1 *,683783 ,407866 0,5:1 - 2:1 ,2395 1,5:1 - 1:1 *-,831125 ,407866 1,5:1 - 2,5:1 ,295833 ,407866 1,5:1 - 2:1 -,14845 1:1 - 2,5:1 *1,12696 ,407866 1:1 - 2:1 *,682675 ,407866 2,5:1 - 2:1 *-,444283 ,407866 ,407866 ,407866 -* denotes a statistically significant difference ti le duong Analysis of Variance for N tong dd duong - Type III Sums of Squares -Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -MAIN EFFECTS A:ti le duong 5,53247 B:thoi gian duong RESIDUAL 12,9372 16,0329 52 1,38312 4,31242 4,49 , 34 13,99 ,308325 -TOTAL (CORRECTED) 34,5026 59 -All F-ratios are based on the residual mean square error Multiple Range Tests for N tong dd duong by ti le duong -Method: 95,0 percent LSD ti le duong Count LS Mean Homogeneous Groups -35 12 3,69299 X 15 12 4,11083 XX , 20 12 4,2429 X 25 12 4,48148 X 30 12 4,54044 X -Contrast Difference +/- Limits -15 - 20 -,132067 ,454884 15 - 25 -,37065 ,454884 15 - 30 -,429608 ,454884 15 - 35 ,417842 ,454884 20 - 25 -,238583 ,454884 20 - 30 -,297542 ,454884 20 - 35 *,549908 ,454884 25 - 30 -,0589583 ,454884 25 - 35 *,788492 ,454884 30 - 35 *,84745 ,454884 -* denotes a statistically significant difference DUONG KHU (mg/g) Analysis of Variance for duong khu - Type III Sums of Squares -Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio -MAIN EFFECTS A:ti le duong 27285,1 B:thoi gian duong RESIDUAL 24348,9 9464,91 52 6821,27 8116,3 37,48 , 44,59 182,017 -TOTAL (CORRECTED) 61098,9 59 -All F-ratios are based on the residual mean square error Multiple Range Tests for duong khu by ti le duong -Method: 95,0 percent LSD ti le duong Count LS Mean Homogeneous Groups -15 12 7,42508 X 20 12 9,30978 XX 25 12 20,0091 X 30 12 51,8553 X 35 12 57,5947 X , P-Value -Contrast Difference +/- Limits -15 - 20 -1,8847 11,0523 15 - 25 *-12,584 11,0523 15 - 30 *-44,4302 11,0523 15 - 35 *-50,1696 11,0523 20 - 25 -10,6993 11,0523 20 - 30 *-42,5455 11,0523 20 - 35 *-48,2849 11,0523 25 - 30 *-31,8463 11,0523 25 - 35 *-37,5856 11,0523 30 - 35 -5,73938 11,0523 -* denotes a statistically significant difference ... phương pháp sinh học với trình hóa học tương đương, đề xuất quy trình thu chitin phương pháp sinh học a) Thu chitin phƣơng pháp sinh học Lên men lactic  -4 o L acidophilus CFU/ml)  Vỏ tôm: 500... 40o Chitin thô 1.7 S ệm quy trình thu chitin phương pháp sinh học b) Thu chitin phƣơng pháp hóa học (Aline Percot et al 2003)4  Quá trình khử 1.8 S 23   ệ Quá trình khử o o NaOH khử protein phương. .. protein phương pháp hóa học 72,3 % sử dụng NaOH M nhiệt độ 70 oC 24 với tỉ lệ 15:1 (thể tích/khối lượng) Từ đề xuất quy trình khử khống từ vỏ đầu tơm sú phương pháp lên men lactic với thông số kỹ thu? ??t