Nghiên cứu khả năng cắt mạch chitosan bằng nước javen kết hợp với sóng viba

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CẮT MẠCH CHITOSAN BẰNG NƯỚC JAVEN KẾT HỢP VỚI SÓNG VIBA Giảng viên hướng dẫn: TS Đặng Trung Thành Sinh viên thực viện: Lương Thị Trà My Mã số sinh viên: 58132767 Khánh Hòa - 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CẮT MẠCH CHITOSAN BẰNG NƯỚC JAVEN KẾT HỢP VỚI SÓNG VIBA GVHD: TS Đặng Trung Thành SVTH: Lương Thị Trà My MSSV: 58132767 Khánh Hòa, tháng 8/2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết đề tài: “Nghiên cứu khả cắt mạch chitosan nước Javen kết hợp với sóng viba ” cơng trình nghiên cứu riêng tơi, kết nghiên cứu trung thực Tác giả đồ án Lương Thị Trà My i LỜI CẢM ƠN Để hồn thành đồ án tơi nhận giúp đỡ tận tình q thầy cơ, bạn bè người thân Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Công nghệ thực phẩm, quý Thầy Cô giáo Trường Đại học Nha Trang giảng dạy, giúp đỡ truyền đạt kiến thức suốt trình học tập Trường Đặc biệt, xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến TS Đặng Trung Thành tận tình hướng dẫn tơi suốt q trình thực đồ án tốt nghiệp Tơi xin gửi lời cảm ơn đến ThS Nguyễn Thị Thanh Hải – Bộ môn Sinh học, quý thầy cô giáo quản lý phịng thí nghiệm: Cơng nghệ chế biến, Hóa – Vi sinh, khu Cơng nghệ cao giúp đỡ nhiệt tình tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình thực đồ án Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến gia đình bạn bè động viên, giúp đỡ hỗ trợ tơi suốt q trình học tập thực đề tài Trường Tôi xin chân thành cảm ơn! Nha Trang, tháng năm 2020 Người thực Lương Thị Trà My ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH v DANH MỤC BẢNG .v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ CHITOSAN VÀ CHITOSAN PHÂN TỬ LƯỢNG THẤP .3 1.1.1 Cấu tạo tính chất chitosan 1.1.2 Ứng dụng chitosan 1.1.3 Chitosan phân tử lượng thấp .12 1.2 TỔNG QUAN VỀ VI SÓNG 18 1.2.1 Khái niệm vi sóng .18 1.2.2 Cơ sở chiết vi sóng .18 1.2.3 Ưu, nhược điểm vi sóng .19 1.2.4 Ứng dụng vi sóng .20 1.3 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN CỦA CHITOSAN PHÂN TỬ LƯỢNG THẤP 20 1.3.1 Đặc điểm sinh trưởng, phát triển vi sinh vật 20 1.3.2 Cơ chế kháng khuẩn chitosan 22 1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính kháng khuẩn chitosan .23 CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1 Vật liệu nghiên cứu 27 2.2 Phương pháp nghiên cứu 29 iii 2.2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 29 2.2.2 Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến trình cắt mạch chitosan phân tử lượng thấp với tác nhân NaClO kết hợp vi sóng 30 2.2.3 Bố trí thí nghiệm kiểm tra hoạt tính kháng khuẩn chitosan chitosan phân tử lượng thấp 33 2.3 Phương pháp phân tích 35 2.3.1 Phương pháp xác định khối lượng phân tử .35 2.3.2 Độ ẩm xác dịnh theo phương pháp chuẩn AOAC .35 2.3.3 Xác định khả kháng khuẩn chitosan phương pháp đục lỗ 35 2.4 Phương pháp xử lý số liệu .35 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36 3.1 Xác định chế độ cắt mạch chitosan Natri hypochlorite 36 3.1.1 Ảnh hưởng nồng độ NaClO đến khả cắt mạch chitosan 36 3.1.2 Ảnh hưởng thời gian xử lý vi sóng đến khả cắt mạch chitosan 38 3.1.3 Ảnh hưởng thời gian nghỉ lần vi sóng đến khả cắt mạch chitosan 40 3.2 Kiểm tra hoạt tính kháng khuẩn chitosan chitosan phân tử lượng thấp42 3.2.1 Kết kháng S aureus chitosan chitosan phân tử lượng thấp 42 3.2.2 Kết kháng E coli chitosan chitosan phân tử lượng thấp 45 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN .46 4.1 Kết luận 46 4.2 Đề xuất ý kiến 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PHỤ LỤC 53 iv DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sự chuyển đổi cấu trúc deacetyl hóa chitin .3 Hình 1.2 Cơng thức hóa học chitosan Hình 1.3 Sơ đồ phản ứng phân hủy chitosan 16 Hình 1.4 Phổ điện từ (electromangnetic spectrum) 18 Hình 1.5 Ảnh hưởng pH đến ion hóa chitosan 26 Hình 2.1 Quy trình tổng quát sản xuất chitosan 27 Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng qt trình cắt mạch chitosan .29 Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ NaClO thích hợp 31 Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian xử lý vi sóng 32 Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian nghỉ lần xử lý vi sóng 33 Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng chitosan chitosan phân tử lượng thấp đến khả kháng khuẩn 35 Hình 3.1 Ảnh hưởng nồng độ NaClO đến khối lượng phân tử chitosan (kDa) .36 Hình 3.2 Ảnh hưởng thời gian xử lý vi sóng đến khối lượng phân tử chitosan (kDa) .38 Hình 3.3 Ảnh hưởng thời gian nghỉ lần xử lý vi sóng đến khối lượng phân tử chitosan (kDa) 40 Hình 3.4 Quy trình tối ưu sản xuất chitosan phân tử lượng thấp 41 Hình 3.5 Khả kháng S aureus chitosan chitosan phân tử lượng thấp theo nồng độ 42 Hình 3.6 Hình ảnh kháng S aureus chitosan nguyên liệu chitosan phân tử lượng thấp với khối lượng khác theo nồng độ 44 v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Tác dụng kháng khuẩn chitosan E coli .24 Bảng 1.2 Tác dụng kháng khuẩn chitosan S aurues 25 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu viết tắt Diễn giải Mw Khối lượng phân tử S aureus Staphylococus aureus E coli Escherichia coli COS Chitosan oligosaccharide NA Môi trường Nutrien agar NB Môi trường Nutrien Broth EMB agar Môi trường Eosin Methylene Blue BP agar Môi trường Baird Parker agar DD Độ deacetyl NaClO Natri hypoclorite UHF Ultra High Frequence wave CTS Chitosan KLPT Khối lượng phân tử vii MỞ ĐẦU Thủy sản ngành kinh tế trọng điểm đất nước ta Bên cạnh việc đưa đất nước phát triển hội nhập với giới nhờ giao thương xuất nhập vấn đề phế liệu từ trình chế biến thủy sản như: Vỏ tôm, cua, từ khu công nghiệp thải năm lớn, không giải kịp thời gây nhiễm mơi trường nghiêm trọng Vì vậy, để nâng cao giá trị mà phụ phẩm thủy sản mang lại, nhà nghiên cứu nước trọng nghiên cứu sản xuất chitin - chitosan theo nhiều hướng phát triển khác nhau, nhằm nâng cao giá trị giải tốn nhiễm môi trường Nghiên cứu ứng dụng hợp chất có nguồn gốc tự nhiên vào lĩnh vực khác đời sống hướng phát triển Chitosan dẫn xuất thường có hoạt tính sinh học cao, độc tính thấp tự phân hủy sinh học Nhờ đặc tính chúng ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực xử lí nước thải, cơng nghiệp giấy, y tế, mỹ phẩm, thực phẩm, thức ăn chăn nuôi … Nhiều nghiên cứu cho thấy khối lượng phân tử có ảnh hưởng đến hoạt tính sinh học chitosan Thơng thường, chitosan có khối lượng phân tử thấp thể hoạt tính sinh học tốt chitosan có khối lượng phân tử cao Do đó, để tăng khả ứng dụng, chitosan cần cắt mạch để thu chitosan có khối lượng phân tử thấp Để sản xuất chitosan phân tử lượng thấp, nghiên cứu giới nói chung Việt Nam nói riêng thường sử dụng phương pháp vật lý (chiếu xạ sừ dụng tia gamma Cobalt-60,…); sinh học (enzym: Chitosanase, cellulase, papain, lipase,…) tách chiết từ đối tượng khác vi sinh vật, virut, nấm; hóa học dùng axit mạnh chất oxy hóa mạnh: HCl, HNO2, H2O2, NaClO,… Trong đó, phương pháp hóa học sử dụng Javen (NaClO) cho phương pháp hiệu dựa phương diện: Thao tác đơn giản, tác nhân cắt mạch có tính oxy hóa mạnh thân thiện với môi trường Bên cạnh việc sản xuất chitosan phân tử lượng thấp có hoạt tính sinh học cao việc rút ngắn thời gian sản xuất để thu chitosan phân tử lượng thấp với hiệu suất cao tiết kiệm hóa chất vấn đề ứng dụng lị vi sóng hướng với nhiều tiềm Xuất phát từ ý nghĩa thực tiễn khoa học trên, đề tài: “Nghiên cứu khả cắt mạch chitosan nước Javen kết hợp với sóng viba” tiến hành 3.2 Kiểm tra hoạt tính kháng khuẩn chitosan chitosan phân tử lượng thấp 3.2.1 Kết kháng S aureus chitosan chitosan phân tử lượng thấp theo nồng độ Ảnh hưởng chitosan (nồng độ khối lượng phân tử) đến khả kháng S aureus khảo sát Kết thu cách đo đường kính vịng kháng khuẩn thể Hình 3.4 Đường kình vịng kháng khuẩn (mm) 4,5 3,5 2,5 1,5 0,5 0,2 0,4 0,6 0,8 Nồng độ chitsosan (%) CTS -83,31 kDa CTS-119,38 kDa CTS-166,63 kDa CTS nguyên liệu Hình 3.5 Khả kháng S aureus chitosan chitosan phân tử lượng thấp theo nồng độ Giá trị trình bày giá trị trung bình  độ lệch chuẩn, chữ khác khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05) Kết Hình 3.5 cho thấy chitosan nguyên liệu chitosan phân tử lượng thấp có khả kháng S aureus (so với mẫu đối chứng) Khi tăng nồng độ khả kháng khuẩn chitosan (chitosan nguyên liệu chitosan phân tử lượng thấp) tăng dần thể qua đường kính vịng kháng to dần Các mẫu chitosan phân tử lượng thấp nồng độ 0,2% khả kháng yếu Chitosan có khối lượng phân tử 83,31 kDa; 119,38 kDa 166,63 kDa bắt đầu kháng nồng độ 0,2% với đường kính vịng kháng 1,5mm; 1,75mm; 1,33mm Khả kháng tốt chitosan phân tử lượng thấp nồng độ 1% với đường kính vòng kháng 3,16 mm (83,31 kDa); 4mm (119,38 kDa) 4,02mm (166,63 kDa) 42 Khả kháng S aureus chitosan nguyên liệu yếu so với chitosan phân tử lượng thấp Nếu chitosan phân tử lượng thấp kháng khuẩn nồng độ 0,2% chitosan nguyên liệu nồng độ 0,6% bắt đầu kháng khuẩn với đường kính vịng kháng nhỏ 0,7mm nồng độ cao 1% đạt 2mm Ở nồng độ 0,8% 1% hoạt động kháng khuẩn chitosan với khối lượng phân tử khác có chiều hướng tăng theo chiều tăng khối lượng chitosan phân tử lượng thấp Cụ thể: Nồng độ chitosan 0,8% đường kính vịng kháng khuẩn chitosan là: 83,31 kDa (3mm); 119,38 kDa (3,25mm); 166,63 kDa (3,3mm) nồng độ chitosan 1% có chiều hướng tăng theo khối lượng: 3,16mm; 4mm; 4,02mm tương ứng với 83,31 kDa; 119,38 kDa; 166,63 kDa Kết thí nghiệm cho thấy khối lượng chitosan ảnh hưởng nhiều đến khả kháng S aureus Chitosan nguyên liệu chưa qua trình cắt mạch có khối lượng phân tử lớn, khả kháng S.aureus yếu Nhưng trải qua trình cắt mạch tạo thành chitosan phân tử lượng thấp khối lượng thấp làm khả kháng S.aureus kém, điều S aureus có đến 62% điện tích dương bề mặt tế bào (mật độ điện tích âm thấp) (Chung cộng sự, 2004) Vì vậy, khả khuyết tán chitosan qua màng tế bào vi sinh vật Khi khối lượng phân tử chitosan tăng tạo thành lớp màng polymer bề mặt tế bào, ngăn cản trình cung cấp chất dinh dưỡng cho tế bào vi khuẩn Do đó, khối lượng phân tử chitosan cao thấp ảnh hưởng đến khả kháng S aureus chitosan có khối lượng 83,34 – 166,63 kDa cho khả kháng S aureus tốt So sánh ảnh hưởng khối lượng phân tử chitosan đến khả kháng S aureus với nghiên cứu khác Kết nghiên cứu thí nghiệm gần có tương đồng với kết nghiên cứu (Zheng Zhu, 2003), tác giả cho khả kháng S aureus tăng theo chiều tăng khối lượng chitosan khối lượng khoảng (48,5 – 305 kDa) cho khả kháng S.aureus tốt Kết nghiên cứu có khác biệt với kết luận (Vũ Lệ Quyên, 2012), cho chiều dài mạch giảm hiệu kháng khuẩn tăng lên Có khác kết nghiên cứu khối lượng phân tử đối tượng nghiên cứu tác giả chitosan nguyên liệu không giống 43 0,6% 0,8% 1% Chitosan nguyên liệu 0,2% 1% 0,4% 1% DC 0,8% 0,8% 0,6% CTS 83,31 kDa 0,6% DC DC 0,2% 0,6% 0,4% CTS 119,38 kDa 0,8% 0,4% 1% 0,2% CTS 166,63 kDa Hình 3.6 Hình ảnh kháng S aureus chitosan nguyên liệu chitosan phân tử lượng thấp với khối lượng khác theo nồng độ So sánh với nghiên cứu trước ảnh hưởng nồng độ chitosan chitosan phân tử lượng thấp đến khả kháng S aureus (Zheng and Zhu, 2003) bố trí thí nghiệm khảo sát khả kháng khuẩn nồng độ 0,25%; 0,5%; 0,75%; 1% đưa kết luận nồng độ chitosan chitosan phân tử lượng thấp cao khả kháng S.aureus tốt Kết nghiên cứu (Vũ Lệ Quyên, 2012) cho nồng độ thấp (< 75ppm) khả kháng S aureus chitosan chitosan phân tử lượng thấp không hiệu (vi khuẩn bị ức chế < 60%) nồng độ đủ lớn (150 – 175ppm) ức chế hoàn toàn S aureus Kết nghiên cứu (Đỗ Thị Liền, 2008), có kết luận tương tự Kết thí nghiệm có tương đồng với ý kiến nghiên cứu trước khả kháng S aureus theo nồng độ chitosan chitosan phân tử lượng thấp Khi nồng độ chitosan tăng đồng nghĩa với mật độ nhóm -NH3+ tăng làm cho bề mặt tế bào vi khuẩn S aureus bị bao phủ lớp màng polyme dày, làm cản trở trình trao đổi chất vi sinh vật Lúc vi sinh vật nhận chất dinh 44 dưỡng để phát triển, làm cân bên bên màng tế bào tế bào bị chết Điều phù hợp với giải thích chế kháng khuẩn chitosan nhờ nhóm -NH3+ nguyên nhân làm vi sinh vật bị tiêu diệt Như vây, thấy nồng độ yếu tố ảnh hưởng lớn đến hiệu kháng S aureus Chitosan nồng độ thấp (< 0,2%), hiệu kháng khuẩn chưa cao Chỉ nồng độ chitosan đủ lớn để hình thành lớp màng polymer bề mặt tế bào vi khuẩn, phá vỡ hoạt động trình trao đổi chất hiệu kháng S aureus thể rõ ràng 3.2.2 Kết kháng E coli chitosan chitosan phân tử lượng thấp Kiểm tra khả kháng E coli với chitosan nguyên liệu chitosan phân tử lượng thấp với khối lượng phân tử khác Kết chitosan chitosan phân tử lượng thấp khả kháng E coli dải nồng độ Vì vậy, nhận thấy khả kháng vi khuẩn Gram âm (E coli) chitosan yếu 45 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 4.1 Kết luận  Xây dựng quy trình sản xuất chitosan phân tử lượng thấp nước Javen kết hợp với sóng viba với thơng số kĩ thuật công đoạn thủy phân sau: - Nồng độ NaClO : 4% - Thời gian xử lý vi sóng: 300s - Thời gian nghỉ lần vi sóng: phút Sản phẩm chitosan phân tử lượng thấp thu từ quy trình có phân tử lượng 119, 38 kDa  Tiến hành khảo sát hoạt tính kháng khuẩn chitosan chitosan phân tử lượng thấp với khối lượng khác vi khuẩn Gram dương (S aureus) Gram âm (E coli) Kết nghiên cứu cho thấy: - Chitosan chitosan phân tử lượng thấp có khả kháng S aureus không kháng E coli nồng độ khối lượng khảo sát - Khả kháng khuẩn (S aureus) chitosan phân tử lượng thấp cao so với chitosan nguyên liệu - Khả kháng S aureus chitosan chitosan phân tử lượng thấp tăng nồng độ chitosan chitosan phân tử lượng thấp tăng - Khả kháng S aureus tốt khối lượng chitosan phân tử lượng thấp khoảng 83,31 – 166,63 kDa 4.2 Đề xuất ý kiến - Tiếp tục khảo sát ảnh hưởng chitosan khối lượng phân tử khác đến hoạt tính kháng khuẩn - Tiếp tục khảo sát ảnh hưởng nồng độ chitosan khối lượng khác E coli - Áp dụng nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn chitosan có khối lượng phân tử khác trực tiếp sản phẩm thực phẩm - Mở rộng nghiên cứu khả kháng khuẩn chitosan có khối lượng phân tử khác đối tượng gây bệnh khác 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Đặng Xuân Dự, Phan Tứ Quý, Đinh Thị Thanh Thúy, Đặng Thị Ngọc Thanh Lê Văn Trung Hiếu (2018), Chế tạo chitosan khối lượng phân tử thấp H2O2 khảo sát khả cải thiện tỷ lệ sống mơ lan Hồ điệp, Tạp chí Khoa học Đại học Thủ dầu một, số (38)/2018, tr 55-62 Đỗ Thị Liền (2008), Nghiên cứu cắt mạch Chitosan Hydroperxit thử nghiệm khả kháng khuẩn chúng, Luận văn thạc sĩ Lê Thanh Bình (2012), Cơ sở vi sinh vật học thực phẩm, Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật Lê Thị Tưởng (2007), Nghiên cứu thủy phân chitin, chitosan enzyme Hemicellulase ứng dụng sản phẩm thủy phân vào bảo quản sữa tươi nguyên liệu, Luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Hiền (2015), Nghiên cứu sản xuất chitosan phân tử lượng thấp phương pháp thủy phân trạng thái rắn với tác nhân H2O2, Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thị Thu Thảo (2015), Ứng dụng kết hợp chitosan phụ gia thực phẩm bảo quản cá tra khô tẩm gia vị, Đồ án tốt nghiệp Phạm Thị Phương, Nguyễn Văn Bình, Lưu Hồng Sơn Nguyễn Thị Đoàn (2006), Nghiên cứu ảnh hưởng Chitosan khối lượng phân tử thấp tới chất lượng thời gian bảo quản dưa chuột, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, số 11(171)/2006, tr 9-13 Trần Đình Tú (2013), Nghiên cứu chiết rút phlorotannin chống oxy hóa từ rong mơ Sagassum mcclurei phương pháp vi sóng, Đồ án tốt nghiệp Trần Thị Luyến Ngô Thanh Long (2007), Nghiên cứu bảo quản trứng gà tươi màng bọc chitosan kết hợp phụ gia, Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản, số 01/2007, tr 3-11 10 Trần Thị Luyến, Đỗ Minh Phụng Nguyễn Anh Tuấn (2006), Sản xuất chế phẩm kỹ thuật y dược từ phế liệu thủy sản, NXB Nông nghiệp 11 Trang Sĩ Trung, Nguyễn Thị Phương, Phạm Thị Minh Hải Phạm Thị Đan 47 Phượng (2008), Nghiên cứu ứng dụng chitosan việc thu hồi protein từ nước rửa surimi, Tạp chí Khoa học - Cơng nghệ thủy sản, số 2/2008, tr 3-74 12 Trang Sĩ Trung, Trần Thị Luyến, Nguyễn Anh Tuấn Nguyễn Thị Hằng Phương (2010), Chitin - Chitosan từ phế liệu thủy sản ứng dụng, NXB Nông nghiệp 13 Võ Văn Huỳnh (2012), Nghiên cứu phương pháp xử lý kim loại nặng nước thải chất hấp phụ sinh học có nguồn gốc từ phế liệu thủy sản chitinchitosan, Đồ án tốt nghiệp 14 Vũ Lệ Quyên (2012), Nghiên cứu quy trình cắt mạch chitosan trạng thái rắn Hydroperoxit để sản xuất chitosan có phân tử lượng thấp, Luận văn thạc sĩ 15 Vũ Thị Hoan (2018), Nghiên cứu sản xuất oligochitosan ứng dụng bảo quản tôm nguyên liệu sau thu hoạch, Luận án tiến sĩ Tài liệu tiếng anh 16 Allan, G G and Peyron, M (1995), Molecular weight manipulation of chitosan I: kinetics of depolymerization by nitrous acid, Carbohydrate Research, Vol 277, issue 2, pp 257-272 17 Alsarra, I A (2009), Chitosan topical gel formulation in the management of burn wounds, International Journal of Biological Macromolecules, Vol 45, issue 1, pp 16-21 18 Belamie, E., Domard, A and Giraud-Guille, M (1997), Study of the solid-state hydrolysis of chitosan in presence of HCl, Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry, Vol 35, issue 15, pp 3181-3191 19 Cabrera, J and Van Cutsem, P (2005), Preparation of chitooligosaccharides with degree of polymerization higher than by acid or enzymatic degradation of chitosan, Biochemical Engineering Journal, Vol 25, issue 2, pp 165-172 20 Chang, K L B., Tai, M C and Cheng, F H (2001), Kinetics and products of the degradation of chitosan by hydrogen peroxide, Journal of Agricultural and Food Chemistry, Vol 49, issue 10, pp 4845-4851 48 21 Chung, Y C., Su, Y P., Cheng, C C., Jia, G., Wang, H L., Wu, J C G and Lin, J G (2004), Relationship between antibacterial activity of chitosan and surface characteristics of cell wall, Acta Pharmacologica Sinica, Vol 25, issue 7, pp 932-036 22 Darmadji, P and Izumimoto, M (1994), Effect of chitosan in meat preservation, Meat Science, Vol 38, issue 2, pp 243-254 23 Ge, H C and Luo, D K (2005), Preparation of carboxymethyl chitosan in aqueous solution under microwave irradiation, Carbohydrate Research, Vol 340, issue 7, pp 1351-1356 24 Jia, Z and Shen, D (2002), Effect of reaction temperature and reaction time on the preparation of low-molecular-weight chitosan using phosphoric acid, Carbohydrate Polymers, Vol 49, issue 4, pp 393-396 25 Jiang, L (2011), Comparison of Disk Diffusion , Agar Dilution , and Broth Microdilution for Antimicrobial Susceptibility Testing of Five Chitosans, Fujian Agriculture and Forestry University, China, pp 24-27 26 Jiang, Y and Li, Y (2001), Effects of chitosan coating on postharvest life and quality of longan fruit, Food Chemistry, Vol 73, issue 2, pp 139-143 27 Kabal’Nova,N., Murinov, K., Mullagaliev, I., Krasnogorskaya, N., Shereshovets, V., Monakov, Y., Zaikov, G (2001), Oxidative destruction of chitosan under the effect of ozone and hydrogen peroxide, Journal of applied polymer science, Vol 81, issue 4, pp 875-881 28 Liu, L., Li, Y., Li, Y and Fang, Y E (2004), Rapid N-phthaloylation of chitosan by microwave irradiation, Carbohydrate Polymers, Vol 57, issue 1, pp 97-100 29 Liu, N., Chen, X G., Park, H J., Liu, C G., Liu, C S., Meng, X H and Yu, L J (2006), Effect of MW and concentration of chitosan on antibacterial activity of Escherichia coli, Carbohydrate Polymers, Vol 64, issue 1, pp 60-65 30 Liu, X F., Guan, Y L., Yang, D Z., Li, Z and Yao, K D (2018), Antibacterial Action of Chitosan and Carboxymethylated Chitosan, International Journal of Food Science and Technology, Vol 53, No 2, pp 271-281 31 Nahar, P and Bora, U (2004), Microwave-mediated rapid immobilization of 49 enzymes onto an activated surface through covalent bonding, Analytical Biochemistry, Vol 328, issue 1, pp 81-83 32 Nechita, P (2017), Applications of Chitosan in Wastewater Treatment, Biological Activities and Application of Marine Polysaccharides, Biological Activities and Application of Marine Polysaccharides, pp 209-228 33 Duy, N N., Phu, D V., Anh, N T and Hien, N Q (2011), Synergistic degradation to prepare oligochitosan by γ-irradiation of chitosan solution in the presence of hydrogen peroxide, Radiation Physics and Chemistry, Vol 80, issue 7, pp 848-853 34 No, H K., Young Park, N., Ho Lee, S and Meyers, S B (2002), Antibacterial activity of chitosans and chitosan oligomers with different molecular weights, International Journal of Food Microbiology, Vol 74, issue 1-2, pp 65-72 35 Orzali, L., Corsi, B., Forni, C and Riccioni, L (2017), Chitosan in Agriculture: A New Challenge for Managing Plant Disease, Biological Activities and Application of Marine Polysaccharides 36 Peniston, Q T and Johnson, E L (1979), Process for activating chitin by microwave treatment and improved activated chitin produc, United States Patent, issue 19, pp 1-4 37 Rabea, E I., Badawy, M E T., Stevens, C V., Smagghe, G and Steurbaut, W (2003), Chitosan as antimicrobial agent: Applications and mode of action, Biomacromolecules, Vol 4, issue 6, pp 1457-1465 38 Roller, S and Covill, N (1999), The antifungal properties of chitosan in laboratory media and apple juice, International Journal of Food Microbiology, Vol 47, issue.1–2, pp 67–77 39 Sahu, A., Goswami, P and Bora, U (2009), Microwave mediated rapid synthesis of chitosan, Journal of Materials Science: Materials in Medicine, Vol 20, issue 1, pp 171-175 40 Sathiyabama, M., Akila, G and Einstein Charles, R (2014), Chitosan-induced defence responses in tomato plants against early blight disease caused by Alternaria solani (Ellis and Martin) Sorauer, Archives Of Phytopathology and 50 Plant Protection, Vol 47, issue.14, pp 1777-1787 41 Shahidi, F and Abuzaytoun, R (2005), Chitin, Chitosan, and Co-Products: Chemistry, Production, Applications, and Health Effects, Advances in Food and Nutrition Research, Vol 49, pp.93–135 42 Shahidi, F and Abuzaytoun, R (2005), Chitin, Chitosan, and Co-Products: Chemistry, Production, Applications, and Health Effects Advances in Food and Nutrition Research, Vol 49, pp.93–135 43 Singh, V., Tiwari, A., Tripathi, D and Sanghi, G (2006), Microwave enhanced synthesis of chitosan-graft-polyacrylamide, Polymer, Vol 47, issue 1, pp 254260 44 Sugiyanti, D., Anggrahini, S., Pranoto, Y., Anwar, C and Santoso, U (2019), Low Molecular Weight Chitosan from Shrimp Shell Waste using SteamExplosion Process Under Catalyst of Phosphotungstic Acid, Oriental Journal of Chemistry, Vol 35, issue 1, pp 193-199 45 Taylor, M., Atri, B., and Minhas, S (2005), Intellectual Property Developments in Microwave Chemistry, Evalueserve, pp 1-50 46 Tian, F., Liu, Y., Hu, K and Zhao, B (2004), Study of the depolymerization behavior of chitosan by hydrogen peroxide, Carbohydrate Polymers, Vol 57, issue 1, pp 31-37 47 Wang, G H (1992), Inhibition and inactivation of five species of foodborne pathogens by chitosan, Journal of Food Protection, Vol 55, issue 11, pp 916919 48 Wasikiewicz, J., Yoshii, F., Nagasawa, N., Wach, R., Mitomo, M (2005), Degradation of chitosan and sodium alginate by gamma radiation, sonochemical and ultraviolet methods, Radiation Physics and Chemistry, Vol 73, issue 5, pp 287-295 49 Zeng, D., Luo, X., and Tu, R (2012), Application of Bioactive Coatings Based on Chitosan for Soybean Seed Protection, International Journal of Carbohydrate Chemistry, Vol 2012, pp.1-5 50 Zhang, H and Neau, S H (2001), In vitro degradation of chitosan by a 51 commercial enzyme preparation: Effect of molecular weight and degree of deacetylation, Biomaterials, Vol 22, issue 12, pp 1653-1658 51 Zhang, Z., Li, C., Wang, Q., Zhao, Z (2009), Efficient hydrolysis of chitosan in ionic liquids, Carbohydrate Polymers, Vol 78, issue 4, pp 685-689 52 Zheng, L Y and Zhu, J F (2003), Study on antimicrobial activity of chitosan with different molecular weights, Carbohydrate Polymers, Vol 54, issue 4, pp 527-530 53 Zheng, X., Yin, Y., Jiang, W., Xing, L and Pu, J (2015), Synthesis and characterization of low molecular weight chitosan, BioResources, Vol 10, issue 2, pp 2338-2349 54 Zheng, X., Yin, Y., Jiang, W., Xing, L and Pu, J (2015), Synthesis and characterization of low molecular weight chitosan, BioResources, Vol 10, issue 2, pp 2338-2349 52 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Các phương pháp phân tích sử dụng đề tài nghiên cứu Xác định hàm lượng ẩm (AOAC, 1990) Cốc sấy sấy khô nhiệt độ 105oC 5-6 (đến khối lượng không đổi), sau đặt cốc sấy khơ vào bình hút ẩm để làm nguội Cân xác định khối lượng cốc sấy W1 Mẫu sấy cho vào cốc sấy cân khối lượng W2 Sấy mẫu cốc nhiệt độ 105oC 24 đến khối lượng không đổi, lấy cốc mẫu sấy cho bình hút ẩm để làm nguội Cân cốc mẫu khối lượng W3 Tất khối lượng tính theo đơn vị gram Hàm lượng ẩm tính theo cơng thức: 𝑤2 −𝑤3 % Hàm lượng ẩm=( 𝑤2 −𝑤1 )*100% Xác định khối lượng phân tử chitosan (Zhang Neau, 2001) Chuẩn bị đệm acid acetic 0,2 M/sodium acetate 0,1M Chitosan pha loãng theo nồng độ khác có tỷ lệ chitosan/dung dịch đệm là: (0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8;1) (mg/ml) Lọc dịch chitosan qua giấy lọc để loại bỏ tạp chất Hút 4ml dung môi acetate dịch chitosan nồng độ khác lọc cho vào thiết bị đo độ nhớt nội AVS 470 để xác định thời gian chảy dịch chitosan qua ống mao quản nhiệt độ 25oC Thời gian chảy dung môi nồng độ chitosan thay vào công thức để xác định độ nhớt tương đối (r), độ nhớt riêng (sp), độ nhớt nội (g) công thức tính sau: Độ nhớt tương đối: r   𝑜  𝑡 𝑡𝑜 Độ nhớt riêng: g  r ₋ Độ nhớt nội: g  lim sp 𝐶→𝑜 𝐶 Trong đó: - o: Độ nhớt dung mơi - : Độ nhớt dung dịch chitosan - to: Thời gian chảy dung môi - t: Thời gian chảy dung dịch chitosan - r: Độ nhớt tương đối 53 - sp: Độ nhớt riêng - g: Độ nhớt nội Vẽ đồ thị tương quan độ nhớt nội nồng độ chitosan, từ xác định độ nhớt nội chitosan, thay độ nhớt nội vào phương trình Mark – Hauwink – Sakurada sau để xác định khối lượng phân tử: g] = 𝐾𝑀𝑣𝑎 Với K a số chất tan – dung môi nhiệt độ Phụ lục 2: Kết thí nghiệm xác định thơng số cho q trình thủy phân chitosan sóng viba với tác nhân NaClO Bảng P2.1 Ảnh hưởng nồng độ NaClO đến khối lượng phân tử chitosan Nồng độ NaClO (%) KLPT (kDa) 285,81  1,77e 3,5 164,2  1,61d 119,3  3,97c 4,5 83,31  2,67b 32,29  1,28a Kết tính lượng chất khơ tuyệt đối Các giá trị trung bình cột có ký tự khác khác biệt có ý nghĩa mặt thống kê (p < 0,05) Bảng P2.2 Ảnh hưởng thời gian xử lý vi sóng đến khối lượng phân tử chitosan Thời gian xử lý vi sóng (s) KLPT (kDa) 180 203,32  5,7d 240 166,24  7,07c 300 111,33  2,91b 360 96,06  4a 420 87,8  3,8a Kết tính lượng chất khơ tuyệt đối Các giá trị trung bình cột có ký tự khác khác biệt có ý nghĩa mặt thống kê (p < 0,05) 54 Bảng P2.3 Ảnh hưởng thời gian nghỉ lần vi sóng đến khối lượng phân tử chitosan Thời gian nghỉ lần xử lý vi sóng KLPT (kDa) (phút) 275,6  2,95d 2,5 166  6,15c 109,43  5,74b 7,5 108  3,65b 10 82,34  3,38a Kết tính lượng chất khơ tuyệt đối Các giá trị trung bình cột có ký tự khác khác biệt có ý nghĩa mặt thống kê (p < 0,05) Phụ lục 3: Một số thiết bị phân tích dùng đề tài Hình P3.1 Tủ sấy tiệt trùng memmer 220oC – Đức (1997) Hình P3.2 Nồi hấp trùng 55 Hình P3.3 Tủ ủ ấm Hình P3.5 Tủ ấm thường (cảm ứng) Hình P3.4 Lị vi sóng Hình P3.6 Thiết bị xác định khối lượng phân tử AVS 470-Đức 56 ... 8/2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết đề tài: ? ?Nghiên cứu khả cắt mạch chitosan nước Javen kết hợp với sóng viba ” cơng trình nghiên cứu riêng tơi, kết nghiên cứu trung thực Tác giả đồ án Lương... mạch chitosan nước Javen kết hợp với sóng viba? ?? tiến hành Mục tiêu đề tài: Sản xuất chitosan phân tử lượng thấp nước Javen kết hợp với vi sóng Nội dung đề tài: - Nghiên cứu xác định chế độ cắt mạch. .. ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CẮT MẠCH CHITOSAN BẰNG NƯỚC JAVEN KẾT HỢP VỚI SÓNG VIBA GVHD: TS Đặng Trung Thành SVTH: Lương Thị Trà My MSSV: