Sảm xuất chitin chitosan tử vỏ tôm và ứng dụng chitosan làm màng bao bảo quản cà chua

SVTH: BÙI THANH TRUNG CHƢƠNG I: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề: Sản phẩm trái nước ta, đặc biệt trái tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long có nhiều lợi chủng loại, sản lượng chất lượng trái 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 qn, khơng có 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 với doanh nghiệp có thương hiệu trái xuất Thời 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 tra chất lượng vệ sinh an tồn thực phẩm…Trong số lượng trái tươi đủ tiêu chuẩn phẩm cấp phân loại bảo kho lạnh có nhiệt độ độ ẩm thích hợp 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 bảo 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 mơi trường bên ngồi cường độ hô hấp hô hấp mạnh mẽ q trình chín chóng xảy thời hạn bảo bị rút ngắn Rau trình bảo quản bị nước bị tổn thương học Bệnh gây tổn thương tạo điều kiện cho nhiễm vi sinh vật thứ cấp gây hư TRANG SVTH: BÙI THANH TRUNG hỏng nhanh chóng Thuốc bảo vệ thực vật sử dụng bừa bãi dẫn đến giảm giá trị cảm quan không an tồn Vì tìm 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 khơng có vỏ cứng bảo vệ Thời vụ thu hái cà chua kéo dài từ tháng 11 đến tháng năm sau Trong thời gian thu hoạch lúc nên giá cà chua thấp (có thời điểm 500 VND kilogam), người nơng dân khơng muốn thu hái giá bán khơng bù đủ công sức Nhưng trái vụ giá cà chua lại cao, nhà máy khơng có cà chua để sản suất Từ trước tới biện pháp bảo quản cà chua chủ yếu sản xuất bán sản phẩm (nuớc ép, bột, cà chua cô đặc…) dù cơng 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 tơm, vỏ tơm, 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 tươi, sử dụng đặc biệt phù hợp cho bảo quản rau tươi Do người ta nghiên cứu sử dụng chitosan làm màng bao bảo quản rau vừa thân thiện với mơi trường vừa an tồn thực phẩm 1.2 Mục đích khóa luận: Tìm hiểu phương pháp bảo quản cà chua màng bao chitosan 1.3 Mục tiêu: TRANG SVTH: BÙI THANH TRUNG  Quy trình sản xuất chitin – chitosan từ vỏ tơm Trong 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 đơn giản tiết kiệm TRANG SVTH: BÙI THANH TRUNG CHƢƠNG II: TỔNG QUAN 2.1 TỔNG QUAN VỀ 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” có nghĩa lớp vỏ Nhưng khơng 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 160ºC với kiềm bão hịa ơng thu đựơc sản phẩm có phản ứng màu đặc trưng với thuốc thử, chất Chitosan[21] Việc nghiên cứu dạng tồn tại, cấu trúc, tính chất lý hố ứng dụng chitosan công bố từ năm 30 kỷ XX Những nước thành công 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 mẻ nước ta Vào năm 1978-1980, trường Đại học Thủy sản Nha Trang cơng 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] TRANG SVTH: BÙI THANH TRUNG 2.1.2 Nguồn chitosan 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 chitin chitosan polysaccharide tự nhiên có nhiều đặc tính q gồm kháng khuẩn, tạo màng bao để bảo quản trái rau quả…Từ cơng trình nghiên cứu nhiều nhà khoa học toàn giới chứng minh vỏ tơm 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 tơm 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 ra.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 tồn quốc lần thứ 3”) Ngày nay, nghề ni 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 đơng 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 cơng trình nghiên cứu nhiều nhà khoa học giới chứng minh, vỏ tơm có chứa 27% chất Chitin, từ chất Chitin này, họ chiết tách thành chất Chitosan[3] TRANG SVTH: BÙI THANH TRUNG Chitin xem polymer tự nhiên quan trọng thứ hai giới, có nhiều thứ hai giới (chỉ sau xenlulo) Là polymer động vật tách chiết biến tính từ vỏ lồi giáp xác (tơm, cua, hến, trai, sị, mai mực, đỉa biển…), màng tế bào nấm họ Zygemycetes, sinh khối nấm mốc, số lồi tảo … Chitosan thương mại có nguồn gốc từ vỏ tôm động vật giáp xác biển khác Chitosan sản xuất khử acetyl (deacetylation) chitin, 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 Cơng thức cấu tạo 2.1.3.1 Cấu trúc hóa học chitin Chitin polysaccarit mạch thẳng, xem dẫn xuất xenlulozơ, nhóm (-OH) nguyên tử C(2) thay nhóm axetyl amino (NHCOCH3) (cấu trúc I) Như chitin poly (N-axetyl-2-amino-2-deoxi-β-Dglucopyranozơ) liên kết với liên kết b-(C-1-4) glicozit Trong mắt xích chitin đánh số glucozơ: Hình 2.1: Cấu trúc hoá học chitin Phụ thuộc vào nguồn gốc đặc điểm vùng, chitin xuất với hai loại cấu trúc đặc trưng, gọi dạng α dạng β 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 γ-chitin, xuất phát từ số liệu phân tích, người ta cho dạng thứ ba loại khác cấu trúc α-chitin TRANG SVTH: BÙI THANH TRUNG α-chitin phổ biến tự nhiên, có mặt vỏ tơm, lồi nhuyễn thể thức ăn cá voi, dây chằng (tendon) vỏ tôm hùm cua biểu bì loại trùng … Hiếm dạng β-chitin, tìm protein mực ống[5] α chitin β chitin γ chitin Hình 2.2: Sắp xếp mạch phân tử chitin 2.1.3.2 Cấu trúc hoá học chitosan vài dẫn xuất Chitosan dẫn xuất đề axetyl hố chitin, nhóm (–NH2) thay nhóm (-COCH3) vị trí C(2) Chitosan cấu tạo từ mắt xích Dglucozamin liên kết với liên kết b-(1-4)-glicozit, chitosan gọi poly β-(1-4)-2-amino-2-deoxi-D-glucozơ poly β-(1-4)-Dglucozamin (cấu trúc III) Hình 2.3: Cấu trúc chitosan (poly b-(1-4)-D- glucozamin)  Công thức phân tử: (C6H11O4N)n  Phân tử lượng: Mchitosan =(161,07)n Tuy nhiên, thực tế thường có mắt xích chitin đan xen mạch cao phân tử chitosan (khoảng 10%) Vì cơng thức xác chitosan thể sau: TRANG SVTH: BÙI THANH TRUNG Trong tỷ lệ m/n phụ thuộc vào mức độ deacetyl hóa chế phẩm cịn có tên PDP: Poly-  - (1  4) – D- glucosamin Hay gọi Poly- - (1- 4) – – amino – 2- desoxy – D- glucosa Dưới công thức cấu tạo dẫn xuất:  Dẫn xuất N,O- Cacboxymetylchitin: Hình 2.4: Dẫn xuất N,O- Cacboxymetylchitin  Dẫn xuất N,O-cacbonxymetylchitosan: Hình 2.5: Dẫn xuất N, O-cacbonxymetylchitosan  Dẫn xuất: N,O-axylchitosan: TRANG SVTH: BÙI THANH TRUNG Hình 2.6: Dẫn xuất: N, O-axylchitosan  Dẫn xuất N-metylchitosan: Hình 2.7: Dẫn xuất N-metylchitosan  So sánh cấu trúc chitin, chitosan, xenluloza: Hình 2.8: Cấu trúc chitin, chitosan, xenluloza 1: Chitin, 2: Chitosan, 3: Xenluloza 2.1.4 Độ deaxetyl hóa- DD (Degree of deaxetylation) Là tỷ lệ thay nhóm (-NHCOCH3) nhóm (-NH2) phân tử Chitin TRANG SVTH: BÙI THANH TRUNG Hình 2.9: Quá trình deaxetyl hoá Nếu: DD < 50%_ chitin DD ≥ 50%_ chitosan Các phương pháp xác định:  Dựa vào phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (H-NMR)  Phổ hồng ngoại IR  Chưng cất chitin, chitosan với axit photphoric  Phản ứng tạo màu với ninhidrin  Xác định theo Nitơ 2.1.5 Tính chất chung - Khi hồ tan dung dịch acid acetic loãng tạo thành dung dịch keo dương, nhờ mà keo chitosan khơng bị kết tủa có mặt số ion kim loại nặng như: Pb3+, Hg+… - Nhiệt độ nóng chảy 309- 311oC TRANG 10 SVTH: BÙI THANH TRUNG - Chọn độ chín thu hái để bảo quản chín vàng (Breaker) - bắt đầu xuất màu vàng hồng với diện tích chiếm 10% bề mặt  Lựa chọn phân loại: Cà chua lựa chọn máy dựa vào kích thước với mục đích tạo đồng để hiệu bảo quản cao dễ giới hóa  Rủa sạch: cà chua rửa máy, kết hợp trình rửa phân loại Sau rửa để khô để màng chitosan bám tốt bề mặt  Chuẩn bị dịch chitosan 2%: dung dịch chitosan 2% pha axit axetic 1% khơng cịn vón cục khơng có vẩn đục Sau pha dung dịch lọc qua vải lọc nhằm loại bỏ cặn bẩn  Nhúng vào dung dịch chitosan: sau để khô nhúng vào dung dịch chitosan từ 1- phút nhúng theo hai lần, lần để se bề mặt 15 phút (tránh làm khô hồn tồn bề mặt tạo hai lớp màng dầy) Dung dịch chitosan thừa chảy từ thu hồi, lọc cặn bẩn dùng lại cho lần nhúng  Xếp khay: sau màng chitosan tạo bề mặt khơ hết tiến hành xếp vào khay Mỗi khay xếp 3-4 lớp quả, không xếp chặt để trình trao đổi khí diễn dễ dàng Sử dụng khay có lỗ làm tre nhựa dẻo Các khay xếp trồng lên giá sai cho khay không bị đè lên khay Mỗi giá tối đa nên khay để trình tỏa nhiệt diễn tốt tránh hơ hấp yếm khí  Bảo quản: Các giá xếp vào kho bảo quản với khoảng cách hợp lý để đảm bảo điều kiện cho hoạt động sống bình thường, tránh tăng nhiệt cục CO2 dễ dàng Có thể bảo quản kho có thơng khí cưỡng kho lạnh thời gian bảo quản lâu tốn Cà chua bảo quản 24-26 ngày nhiệt độ thường 35-38 ngày nhiệt độ lạnh 12- 13 oC tùy theo điều kiện bảo quản, mà cho chất lượng tốt dùng cho ăn tươi chế biến 57 SVTH: BÙI THANH TRUNG CHƢƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Chitosan polysaccharide sản xuất từ phụ phế phẩm thủy sản có nhiều tính chất vật lý, hóa học sinh học đáng quý khả kháng khuẩn, khả tạo màng bao có độ thống khí … Quy trình sản xuất chitosan đơn giản gồm quy trình thủy phân protein, khử khống deacetyl hóa số quy trình sản xuất chitosan phương pháp hóa học nghiên cứu thay quy trình sinh học hay sử dụng enzyme thân thiện với môi trường Những nghiên cứu nhằm sử dụng chitosan làm màng bảo quản trái cây, rau nói chung cà chua nói riêng cho thấy cần nhúng trái cây, rau dung dịch chitosan với nồng độ 2% cà chua bảo quản 28 ngày nhiệt độ thường 35 ngày điều kiện lạnh nhiệt độ khoảng 12 – 13 oC 4.2 Kiến nghị  Hoàn thiện nghiên cứu sử dụng chitosan bảo quản cà chua như: o Xác định chất dinh dưỡng khác trước sau bảo quản o Khảo sát giống cà chua để bảo quản cho hiệu cao lĩnh vực sản xuất xuất o Nghiên cứu kết hợp hóa chất bảo quản khác với chitosan để nâng cao hiệu bảo quản rau o Nghiên cứu quy trình áp dụng cơng nghệ sinh học vào sản xuất chitosan từ phụ phế phẩm ngành thủy sản đầu tôm, mai ghẹ …  Xây dựng mơ hình, lựa chọn thiết bị, đánh giá hiệu kinh tế để đưa phương pháp bảo quản cà chua chitosan vào thực tế  Khảo sát tính chất lựa chọn chitosan phù hợp cho bảo quản rau  Ứng dụng chitosan để bảo quản loại khác 58 SVTH: BÙI THANH TRUNG TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt: Châu Văn Minh: “ sử dụng chitosan làm chất bảo quản tươi” Tạp chí khoa học, trang 34, số 4-1996 Lưu Văn Chính Tổng hợp 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 Ðặng Văn Luyến, Ðặng Mai Hương Phương pháp sản xuất chitosan, 1992 (Ðề cập công nghệ sản xuất biopolyme, cụ thể đề cập đến phương pháp thu nhận chitin từ vỏ tơm chuyển hóa tiếp thành chitosan) Nguyễn Hoàng Hà, Hoàng Lê Sơn Quy trình sản xuất chitosan từ vỏ tơm, 1993 (Ðề 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 59 SVTH: BÙI THANH TRUNG 14 Phạm Lê Dũng, Trịnh Bình, Lại Thu Hiền cộng 1997 “Vật liệu sinh học từ chitin” Viện Hóa Học – Viện Cơng Nghệ Sinh Học, Trung tâm khoa học Công nghệ quốc gia Hà Nội 60 SVTH: BÙI THANH TRUNG 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 số website khác 61 SVTH: BÙI THANH TRUNG PHỤ LỤC A.Xác định độ ẩm vỏ tơm khơ A.1 Thiết bị  Cân phân tích có độ xác 10-4  Cốc sứ, Bình hút ẩm  Tủ sấy điện, có khả kiểm tra nhiệt độ 105 0C A.2.Nguyên tắc  Cân mẫu thử xác đến 0.001g, cho vào bình (m1)  Cốc sấy khô cân đo trước (m0)  Để cốc có chứa mẫu thử vào tủ sấy nhiệt độ 105 0C thời gian Sau làm nguội bình hút ẩm đến nhiệt độ phịng, đem cân xác đến 0.001g (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 tốn Độ ẩm tính % khối lượng tính theo cơng thức sau: [(m1 – m2) * 100]/ (m1 – mo)  Trong :  mo : khối lượng cốc không (g)  m1 : khối lượng cốc mẫu trước sấy  m2 : khối lượng cốc mẫu sau sấy (g) B Xác định hàm lƣợng tro vỏ tôm khô tuyệt đối B.1.Dụng cụ  Cân phân tích có độ xác 10-4  Chén nung sứ chiệu nhiệt bạch kim có dung tích từ 30 – 50 ml  Bếp điện  Bình hút ẩm  Lị nung điều chỉnh nhiệt độ 62 SVTH: BÙI THANH TRUNG  Lò sấy điều chỉnh nhiệt độ 105 0C B.2 Nguyên tắc Chén cho vào lò nung nhiệt độ 500–550 0C Sau lấy chén làm nguội bình hút ẩm đem cân để xác định khối lượng với độ xác 0.001g Dàn mẫu đáy chén đốt cẩn thận bếp điện mẫu bốc hết khói, sau đặt chén mẫu vào lò nung nhiệt độ 500– 550 0C khoảng từ – Sau lấy ngồi làm nguội bình hút ẩm, đem mẫu cân ta có khối lượng m1, làm lại trình nung mẫu khối lượng khơng đổi B.3.Tính tốn  Hàm lượng tro thơ mẫu ( X ) tính % theo cơng thức : X = [(m1 – m2) *100]/m  Trong :  X: hàm lượng tro thơ mẫu (%)  m1: khối lượng chén mẫu sau nung (g)  m2: khối lượng chén (g)  m: khối lượng mẫu thử trước nung (g) C Xác định hàm lƣợng Ca P mẫu tôm khô tuyệt đối C.1.Xác định hàm lƣợng calcium C.1.1.Nguyên tắc Dùng trilon B xác định calcium dung dich mẫu với thị murexid (C8H5O6N5) mơi trường có pH = 12 Ký hiệu chất thị murexid H3ITrong môi trường có pH = 12, H3ICó màu tím kết hợp với calcium tạo thành phức chất có màu hồng: H3I- + Ca2+ CaH3I+ Tím hồng Chất phức hợp Ca với muruxid không bền chất phức hợp Ca trilon B đẩy thị murexid khỏi chất phức hợp dạng tự có màu tím: 63 SVTH: BÙI THANH TRUNG CaH3I+ + 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 0.1g 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% hịa tan, lọc giấy lọc khơng tro Rửa chén nung nhiều lần nước cất nóng Dịch lọc nước rửa cho vào bình định mức, cuối cho thêm nước cất đủ 100ml, ta có dịch thử Hút 20ml dung dịch thử cho vào bình tam giác 100ml 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 khơng (đối chứng) C.1.4.Tính tốn: V1 = (v1*100)/a (ml/100g mẫu khơ) Lượng calcium (tính mg) 100g mẫu thô là: m1 = (v1*C*20.04*100)/a 64 SVTH: BÙI THANH TRUNG  Trong đó:  V1: thể tích Trilon B cần để chuẩn độ xác định lượng calcium dung dịch mẫu tương đương với 100g mẫu khô  v1: 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 lƣợng 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(MoO24MoO3) + 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 10mm, dung dịch đối chứng dung dịch khơng 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 10mm  Bình định mức 50,100 ml  Ống nghiệm  Hóa chất : Tất hóa chất sử dụng tiêu chuẩn phải có tinh khiết phân tích  Nước sử dụng phải nước cất hay có độ tinh tương đương  HCL đậm đặc  HNO3 đậm đặc 65 SVTH: BÙI THANH TRUNG  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  Nếu mẫu khơ khơng khí, xử lý sơ bảo quản lạnh  Nếu mẫu tươi, xử lý sơ cô cạn, sấy 60 0C, sấy 105 0C nghiền lấy mẫu trung bình  Chuẩn bị dịch thuốc thử Dung dịch (1) = dung dịch chuẩn gốc (có chứa 100µg phosphor/ ml) Hịa 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 25µg 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 (Na2SO3) 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 100ml Dung dịch chuẩn bị sử dụng Dung dịch (4) = thuốc thử Brigg = dung dịch Amoni Molybdate 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 hợp, để nguội thêm nước cho đủ 1000ml Hỗn hợp thuốc thử chuẩn bị sử dụng Trộn lẫn dung dịch 2, 3, theo tỷ lệ 1: 1: 66 SVTH: BÙI THANH TRUNG  Chuẩn bị dung dịch tro phân tích Cân xác – 5g mẫu ( tùy vào hàm lượng phosphor nhiều hay ), vơ hóa 550 0C 4h, để nguội đến nhiệt độ phòng thấm ướt tro 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  Lấy 10ml dung dịch tro cho vào bình nón dung dịch 100ml, định mức đủ 100ml ta có dung dịch thứ  Lấy 1ml dung dịch thứ cho vào ống nghiệm  Thêm 3ml hỗn hợp thuốc thử nước đủ 10ml, hỗn hợp lắc để 30 phút, đo bước sóng 650 nm D Xác định hàm lƣợng Nito tổng số phƣơng pháp Kjeldahl D.1.Nguyên tắc Chất đạm vơ hóa đậm đặc chất xúc tác thành muối ammonium sulphate (NH4)2SO4 Muối đem cho tác dụng với kiềm mạnh H2SO4 đậm đặc NaOH giải phóng NH3 Nguyên liệu (NH4)2SO4 xúc tác , t0 (NH4)2SO4 + NaOH 2NH3 + 2H2O + Na2SO4 Sau lượng lơi nước sang bình tam giác có chứa lượng thừa H3BO3, mà H3BO3 tự phân ly: H3BO3 HBO2 + H2O Khi cất đạm, NH3 bay phản ứng với HBO2 NH4OH + HBO2 NH4+ + BO2- + H2O BO2- bazo mạnh, dung dịch bình phản ứng chuyển từ màu tím đỏ sang màu xanh mạ Lượng BO2- tạo thành tương đương với lượng NH3 bị đẩy trình cất đạm Xác định lượng BO2- cách 67 SVTH: BÙI THANH TRUNG 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%  HCl 0.25N  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% với thị màu: hòa tan 80g acid boric 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 0,1g mẫu nghiền kỹ thêm 5ml đậm đặc 1g 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 Trong trình đun lắc nhẹ, tránh khéo léo cho khơng cịn vết đen mẫu nguyên liệu chưa bị phân hủy sót lại thành bình Đun dung dịch bình hồn tồn trắng Khi thời gian phá mẫu kết thúc, khoảng – để nguội chuyển tồn vào bình chưng cất  Chưng cất 68 SVTH: BÙI THANH TRUNG Sau chuyển mẫu vơ 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 khơng cịn NH3 (khơng 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 hợp với NH3 biết lượng NH3 giải phóng từ mẫu 1ml HCL 0.25N Tương ứng với 0.0035g N hữu cơ… D.4.Kết VHCl * 0.0035*100 N (%) = C  Trong :  VHCl : thể tích HCL 0.25N dùng để chuẩn độ (ml)  C : khối lượng mẫu đem vơ hóa ( g) Xác định hàm lượng protein vỏ tôm, thơng thường protein chứa khoảng 16% N.Khí nhận NH3 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 phƣơng pháp enzyme protease kết tủa để thu chitin chitosan Theo dõi q trình thủy phân vỏ tơm enzyme protease kết tủa với nồng độ 5%, 7%, 9% nhiệt độ 40, 50 , 60 0C thời gian từ – 20 69 SVTH: BÙI THANH TRUNG  Bố trí thí nghiệm sau : Ngun liệu vỏ tơm khô Xay nhỏ – mm Ngâm dung dịch enzyme có nồng độ khác (5, 7, 9%) Với giá trị nhiệt độ 40, 50, 60, tỷ lệ W: V = 1:10 pH = 7, khoảng thời gian từ – 20 Đo hàm lượng protein hòa tan Chọn nhiệt độ, nồng độ thời gian thủy phân thích hợp (tại nồng độ mà hàm lượng protein hòa tan thấp ) F Kiểm tra sản phẩm chitosan thu đƣợc F.1 Định tính chitosan Để biết chất có phải chitosan hay khơng 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 KMnO4: lấy 0.1 ml KMnO4 Cho vào 10ml dung dịch chitosan 0.5% dung dịch acid acetic 1%, dung dịch từ màu tím sang màu vàng nhạt F.2.Phƣơng pháp xác định độ hòa tan F.2.1.Nguyên lý Chitosan hòa tan acid acetic lỗng 1% cịn chitin tạp chất khác khơng hịa tan F.2.2.Tiến hành Cân xác M g chitosan hòa tan dung dịch acid acetic 1%, khuấy 15 phút cho chitosan tan hồn tồn (nếu cịn vớt rửa nước cất) Sau đem sấy khơ cân lại 70 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) 71 ... trình sản xuất chitin – chitosan từ vỏ tơm Trong qúa trình thủy phân vỏ tơm thực enzyme protease  Tổng quan ứng dụng chitosan bảo quản cà chua  Xây dựng quy trình để bảo quản cà chua chitosan. .. cứng mẫu bảo quản lạnh Độ cứng mẫu bảo quản lạnh đo máy đo độ cứng thời điểm ban đầu, sau ngày, 15 ngày, 30 ngày bảo quản Khi bảo quản cà chua chitosan kết hợp với bảo quản nhiệt độ lạnh độ cứng... biên độ thay đổi độ cứng mẫu có dùng chitosan so với mẫu đối chứng rõ rệt Điều chứng tỏ chitosan làm giảm biến đổi độ cứng  Hiệu làm giảm biến đổi độ cứng cà chua bảo quản màng chitosan có nồng