Nghiên cứu chiết xuất chitosan từ vỏ tôm, ứng dụng trong bảo quản cà chua

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA HÓA HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU CHIẾT XUẤT CHITOSAN TỪ VỎ TÔM ỨNG DỤNG TRONG BẢO QUẢN CÀ CHUA Giáo viên hƣớng dẫn : PGS.TS LÊ ĐỨC GIANG Sinh viên thực : Đinh Thị Tú Anh - 1152043822 Nguyễn Thị Nga - 1152040540 Lớp : 52K - CNTP Vinh, tháng năm 2016 LỜI CẢM ƠN Chúng em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lê Đức Giang –Giảng viên khoa Hóa học, trƣờng Đại học Vinh tận tình hƣớng dẫn chúng em suốt trình nghiên cứu hoàn thành đồ án tốt nghiệp Chúng em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới thầy khoa Hóa học, phịng thí nghiệm Hóa hữu cơ, Phịng thí nghiệm Hóa thực phẩm- Trƣờng Đại học Vinh tạo điều kiện tận tình giúp đỡ chúng em suốt q trình nghiên cứu hồn thành đồ án tốt nghiệp Chúng xin gửi lời cám ơn chân thành tới bạn phịng thí nghiệm thực phẩm tạo điều kiện giúp đỡ hồn thành đồ án Cuối cùng, chúng tơi xin bày tỏ lịng biết ơn vơ hạn tới gia đình, ngƣời thân bạn bè động viên giúp đỡ chúng tơi suốt q trình học tập làm đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Viết đầy đủ Viết tắt IR Infrared Spectroscopy (phổ hồng ngoại) TGA Thermogravimetric analysis (phƣơng pháp phân tích nhiệt theo trọng lƣợng) D Độ axetyl DDA Độ đeaxetyl hóa CMV Cucumber mosaic virus O- CMC O-Cacboxymetyl chitosan MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1.TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chitosan 1.1.2 Tính chất vật lí hóa học chitosan 1.1.3.Độc tính 1.1.4 Ứng dụng chitosan 1.1.4.1.Ứng dụng y dƣợc 1.1.4.2 Ứng dụng mỹ phẩm: 1.1.4.3 Ứng dụng công nghiệp thực phẩm 1.1.4.4.Ứng dụng nông nghiệp 1.1.4.5 Ứng dụng ngành công nghiệp khác 1.1.4.6.Đối với môi trƣờng 1.2 Các phƣơng pháp sản xuất chitin chitosan 1.2.1 Trên giới 1.2.1.1 Quy trình thủy nhiệt Yamasaki ( Nhật Bản)[3] 1.2.1.2 Quy trình sản xuất chitin Hackman [3] 10 1.2.1.3 Quy trình sản xuất chitosan Pháp [3] 10 1.2.1.4 Phƣơng pháp điều chế chitin Capozza [17] 11 1.2.2 Tại Việt Nam 11 1.2.2.1 Quy trình sản xuất chitosan Đỗ Minh Phụng [3] 11 1.2.2.2 Quy trình sản xuất chitosan Trung tâm cao phân tử-Viện Khoa học Việt Nam 12 1.2.2.3 Quy trình sản xuất chitin xí nghiệp thủy sản Hà Nội [3] 12 1.2.2.4 Quy trình sản xuất chitosan theo phƣơng pháp sinh học kết hợp hóa học 13 1.2.2.5 Phƣơng pháp Nguyễn Hoàng Hà [9] 13 1.3 Tổng quan cà chua 17 1.3.1 Giới thiệu cà chua 17 1.3.2.Q trình chín cà chua 19 1.3.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng cà chua sau thu hoạch 19 1.3.4.Một số cách bảo quản cà chua 23 CHƢƠNG 2.PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 27 2.1 Hóa chất, dụng cụ, thiết bị 27 2.1.1 Nguyên liệu, hóa chất 27 2.1.2 Dụng cụ thiết bị 27 2.2 Thực nghiệm 27 2.2.1 Điều chế chitosan từ vỏ tôm 27 2.2.2 Bảo quản cà chua 28 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 29 2.3.1 Phƣơng pháp khảo sát đặc trƣng chitosan 29 2.3.2 Phƣơng pháp xác định số số chất lƣợng cà chua 30 2.3.2.1 Sự hao hụt khối lƣợng 30 2.3.2.2 Sự biến đổi hàm lƣợng axit tổng 31 2.3.2.3 Sự biến đổi hàm lƣợng vitamin C 32 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 3.1 Kết điều chế chitosan từ vỏ tôm 34 3.1.1 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ NaOH 34 3.2 Kết nghiên cứu bảo quản cà chua 35 3.2.1 Khảo sát hao hụt khối lƣợng mẫu cà chua bảo quản 35 3.2.2 Khảo sát thay đổi hàm lƣợng axit tổng 37 3.2.3 Khảo sát thay đổi hàm lƣợng vitamin C 38 3.5 Kết luận chung 39 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40 4.1 Kết luận 40 4.2 Kiến nghị 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Các số sau thu mẫu 29 Bảng 3.1 Ảnh hƣởng nồng độ NaOH đến độ nhớt hiệu suất 34 Bảng 3.2 Ảnh hƣởng thời gian đến độ nhớt hiệu suất 35 Bảng 3.3 Tỷ lệ % hao hụt khối lƣợng theo thời gian điều kiện bảo quản 35 Bảng 3.4.Sự biến đổi hàm lƣợng axit tổng (đơn vị tính: g/100g quả) 37 Bảng 3.5.Sự biến đổi hàm lƣợng vitamin C (đơn vị tính:mg/100g quả) 38 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH, BIỂU ĐỒ Sơ đồ 1.1.Quy trình điều chế chitosan theo phƣơng pháp Nguyễn Hoàng Hà 14 Sơ đồ 1.2.Quy trình điều chế chitosan theo phƣơng pháp Đặng Văn Luyến 15 Sơ đồ1.3.Quy trình điều chế chitosan theo phƣơng pháp bán thủy nhiệt 16 Hình 1.1.Cấu trúc chitosan Hình 1.2.Đeaxyl hóa chitin thành chitosan 16 Biểu đồ 3.1: Sự hao hụt khối lƣợng 36 Biểu đồ 3.2 Sự thay đổi hàm lƣợng axit tổng 37 Biểu đồ 3.3 Sự thay đổi hàm lƣợng vitamin C 38 LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam có sản lƣợng rau cao nhƣng chất lƣợng đƣợc thu hái chƣa đến thời điểm thu hoạch.Đa số rau không qua khâu kiểm tra chất lƣợng vệ sinh an toàn thực phẩm Trong đó, số lƣợng trái tƣơi đủ tiêu chuẩn phẩm cấp đƣợc phân loại bảo kho lạnh có nhiệt độ độ ẩm thích hợp Đáng ý, nƣớc ta có kho bảo quản nên chí phí bảo quản khâu thu hái, bao gói vận chuyển lạnh để xuất cao Sự hƣ hỏng trình bảo quản rau thƣờng do:chín sinh lý tự nhiên tƣợng nhiễm bệnh Đồng thời yếu tố nhƣ vi sinh vật thâm nhập từ môi trƣờng bên ngồi cƣờng độ hơ hấp mạnh q trình chín chóng xảy thời hạn bảo bị rút ngắn Rau trình bảo quản bị nƣớc bị tổn thƣơng học tạo điều kiện nhiễm vi sinh vật thứ cấp gây hƣ hỏng nhanh chóng Thuốc bảo vệ thực vật sử dụng bừa bãi dẫn đến giảm giá trị cảm quan khơng an tồn Vì vậy, tìm đƣợc phƣơng pháp bảo quản rau sau thu hoạch đơn giản tiết kiệm nhiệm vụ trƣớc mắt quan trọng để đẩy mạnh xuất rau Cà chua loại rau màu đƣợc trồng sử dụng phổ biến nƣớc ta Chúng có tuổi thọ ngắn cấu trúc nhiều nƣớc 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 , ngƣời nông dân không muốn thu hái giá bán khơng bù đủ cơng sức Nhƣng trái vụ giá cà chua lại cao, nhà máy khơng có cà chua để sản suất Từ trƣớc tới biện pháp bảo quản cà chua chủ yếu sản xuất bán sản phẩm (nuớc ép, bột, cà chua đặc…) dù cơng nghệ có nhiều cải tiến song tính chất quý cà chua sản phẩm bị đi, đặc biệt mùi vị vitamin Trong hƣớng nghiên cứu công nghệ bảo quản sau thu hoạch rau nói chung cà chua nói riêng việc kéo dài đƣợc thời gian bảo quản quan trọng giữ đƣợc trạng thái, tính chất nhƣ rau tƣơi đƣợc quan tâm Chitosan polyme đƣợc sản xuất từ đầu tôm, vỏ tơm, mai mực phụ phế phẩm ngành chế biến thủy sản.Chitosan thể nhiều đặc tính đáng ý nhƣ có khả tạo màng thấm khí, khả diệt khuẩn cao khơng hại cho ngƣời tiêu dùng sử dụng gói rau tƣơi, sử dụng đặc biệt phù hợp cho bảo quản rau tƣơi Những nghiên cứu trƣớc rằng, chitosan-sản phẩm deaxetyl hố chitin-có khả kéo dài thời gian bảo quản, giảm thối hỏng hao hụt khối lƣợng tự nhiên, giảm hô hấp sản sinh etylen nho, dâu tây măng cụt Màng chitosan có tác dụng giúp chanh tươi lâu, giảm nhăn nheo vỏ quả, trì chất lƣợng dinh dƣỡng cảm quan q trình bảo quản Ngồi ra, chitosan dễ bị phân hủy, khơng độc hại, dễ sử dụng, an tồn với người gia súc Tuy nhiên, nghiên cứu sử dụng màng chitosan bảo quản cà chua hầu nhƣ chƣa đƣợc quan tâm nghiên cứu.Chính vậy, chọn đề tài: “Nghiên cứu chiết xuất chitosan từ vỏ tôm, ứng dụng bảo quản cà chua” làm đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ thực phẩm CHƢƠNG 1.TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chitosan Chitosan dẫn xuất chitin, đƣợc tạo thành phản ứng axetyl hoá chitin Khi chitin đƣợc xử lý với chất kiềm đậm đặc nhiệt độ cao (1200C) dung dịch, bị loại nhóm axetyl bị phân huỷ khác sản phẩm chitosan Vậy chitosan đơn chất mà nhóm sản phẩm chitin bị loại nhóm axetyl phần Chitosan polysaccarit mạch thẳng, chúng phổ biến tự nhiên sau xenlulozơ Trong tự nhiên, chitosan gặp, có vách số lớp vi nấm (đặc biệt: zygomycetes, mucor,…) vài loại côn trùng nhƣ thành bụng mối chúa Sự deaxetyl kiềm, chitin tạo thành chitosan tan đƣợc dung dịch axit axetic lỗng Chitosan có nguồn gốc thiên nhiên, khơng độc, dùng an toàn cho ngƣời thức ăn, thực phẩm, dƣợc phẩm, có tính hịa hợp sinh học cao với thể, có khả tự phân hủy sinh học, có nhiều tác dụng sinh học đa dạng Với khả thúc đẩy hoạt động peptitinsulin, kích thích việc tiết insulin tuyến tụy nên chitosan đƣợc dùng để điều trị bệnh tiểu đƣờng Nhiều cơng trình cơng bố khả kháng đột biến, kích thích làm tăng cƣờng hệ thống miễn dịch thể, khôi phục bạch cầu, hạn chế phát triển tế bào u, ung thƣ, HIV/AIDS, chống tia tử ngoại, chống ngứa,… chitosan 1.1.1 Cấu trúc chitosan Công thức phân tử : (C6H11NO4)n Phân tử lƣợng: M= (161,07)n Hình 1.1.Cấu trúc chitosan Chitosan dẫn xuất deaxetyl hóa chitin, nhóm axetamit vị trí C2 đƣợc thay nhóm amino Nhƣ vậy, chitosan gồm mắt xích D – glucosamin nối với liên kết β-(1 ,4) –glucozit Nó cịn có tên gọi –amino – – deoxyl – β – Dglucosamin 1.1.2 Tính chất vật lí hóa học chitosan Chitosan chất rắn, xốp, nhẹ, màu trắng ngà, không mùi, khơng vị, hịa tan dễ dàng dung dịch axit lỗng.Loại chitosan có khối lƣợng trung bình thấp từ 100000÷400000 hay đƣợc dùng nhiều y tế thực phẩm Chitosan polyme sinh học, không tan nƣớc nhƣ dung môi hữu nhƣng tan dung dịch axit loãng nhƣ HCl, axit hữu axit fomic, axit axetic, axit oxalic… Độ tan chitosan phụ thuộc vào loại axit nồng độ axit dung dịch Trong phân tử chitosan có chứa nhóm chức –OH, nhóm -NH2 mắt xích D-glucosamin có nghĩa chúng vừa ancol vừa amin, vừa amit Phản ứng hố học xảy vị trí nhóm chức tạo dẫn xuất O-, dẫn xuất N-, dẫn xuất O-, N Mặt khác chitosan polyme mà monome đƣợc nối với liên kết β -(1-4)-glicozit; liên kết dễ bị cắt đứt chất hố học nhƣ: axit, bazơ, tác nhân oxy-hóa enzim thuỷ phân Mẫu bảo quản gồm mẫu, mẫu quả: Mẫu 1: bảo quản điều kiện thƣờng, phịng thí nghiệm, nhiệt độ biến đổi khoảng 22-280C, độ ẩm 80-85% Mẫu 2: bảo quản tủ lạnh, nhiệt độ 12-130C Mẫu 3: bảo quản dung dịch chitosan nồng độ 1% Mẫu 4: bảo quản dung dịch chitosan nồng độ 2% Bảng 2.1 Các số sau thu mẫu Khối lƣợng (g) Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu 73,06 70,73 69,42 71,69 0,25 0,25 0,25 0,25 38,4 38,4 38,4 38,4 Hàm lƣợng axit tổng (g/100g cà chua) Hàm lƣợng vitamin C (g/100g cà chua) 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1 Phương pháp khảo sát đặc trưng chitosan - Độ nhớt chitosan đƣợc đo máy đo độ nhớt Model LVDVE hãng Brookfield (Mỹ) phịng thí nghiệm Hóa hữu cơ, khoa Hóa học- Trƣờng Đại học Vinh 29 - Cấu trúc hóa học chitosan đƣợc khảo sát phổ hồng ngoại đƣợc đo máy IMPACT 410 (Đức) phƣơng pháp ép viên KBr trƣờng Đại học sƣ phạm Hà Nội Độ đeaxetyl hóa chitosan đƣợc xác định phƣơng pháp phổ hồng ngoại theo cơng thức: Trong đó, DDA (Degree of Deacetylation-độ deaxetyl hóa), A1651 diện tích vân hấp thụ nhóm amit A3437 diện tích vân hấp thụ nhóm OH 2.3.2 Phương pháp xác định số số chất lượng cà chua Các điều kiện khảo sát bao gồm:  Nhiệt độ: - Bảo quản nhiệt độ thƣờng: cà chua đƣợc bảo quản theo dõi mơi trƣờng phịng thí nghiệm với nhiệt độ biến đổi khoảng 22-280C, độ ẩm 80-85% - Bảo quản nhiệt độ lạnh: cà chua đƣợc bảo quản ngăn mát tủ lạnh với nhiệt độ 12-130C  Nồng độ tạo màng bao chitosan: Bảo quản khảo sát nồng độ chitosan 1% 2% 2.3.2.1 Sự hao hụt khối lượng Trong trình bảo quản có biến đổi phản ứng xẩy phức tạp, biến đổi sinh hóa khơng làm biến đổi chất mà dẫn tới biến đổi nhiều lƣợng Cà chua loại có chứa nhiều nƣớc (84-88%) nên xảy tƣợng bay nƣớc môi trƣờng bên ngồi, bên cạnh q trình hơ hấp làm giảm hàm lƣợng chất khô Cả hai yếu tố làm hao hụt khối lƣợng suốt trình bảo quản 30 Để khảo sát hao hụt khối lƣợng bảo quản, dùng phƣơng pháp cân khối lƣợng trƣớc sau thời gian bảo quản, hao hụt đƣợc đánh giá theo phần trăm khối lƣợng 2.3.2.2 Sự biến đổi hàm lượng axit tổng Axit tham gia phần nhỏ vào q trình hơ hấp, nhƣng chủ yếu trình tổng hợp nên axit hợp chất trung gian trình.Các giai đoạn phát triển khác cho hàm lƣợng axit biến đổi khác Để đánh giá ảnh hƣởng màng bao chitosan tới hàm lƣợng axit tổng bảo quản cà chua chúng em tiến hành đo nồng độ sau ngày bảo quản mẫu bảo quản Để xác định hàm lƣợng axit tổng cà chua thời điểm khác nhau, điều kiện bảo quản khác nhau, chúng em sử dụng phƣơng pháp trung hòa, theoTiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4589:1988  Nội dung phƣơng pháp Chuẩn độ trực tiếp axit có mẫu dung dịch natri hydroxit với thị phenolphtalein  Lấy mẫu theo TCVN 4409 - 87 Chuẩn bị mẫu theo TCVN 4413 - 87  Cách tiến hành: Hút 10ml cho vào bình tam giác 100ml, thêm 20ml nƣớc cất trung tính giọt dung dịch phenolphtalein 0,1% lắc chuẩn độ natri hydroxit 0,1N đến dung dịch có màu hồng nhạt bền 30 giây  Hàm lƣợng axit tổng (X) đƣợc tính mg/100g cà chua theo cơng thức: Trong : V thể tích natri hydroxit 0.1 N, ml V1 thể tích mẫu hút để chuẩn độ,ml K hệ số tính loại axit tƣơng ứng 31 2.3.2.3 Sự biến đổi hàm lượng vitamin C Vitamin C có nhiều cà chua (40mg/100g) chất chống oxi hóa cần thiết dinh dƣỡng ngƣời Chúng em sử dụng phƣơng pháp chuẩn độ iot để xác định hàm lƣợng vitamin C cà chua  Phƣơng pháp xác định: Chuẩn bị dung dịch: • Dung dịch thị 1% tinh bột: Cho 0,5 g tinh bột hịa tan vào 50 ml nƣớc cất nóng gần sơi Hịa tan hồn tồn để dung dịch nguội trƣớc sử dụng • Dung dịch iốt: Hịa tan g KI 0,268 g KIO3 200 ml nƣớc cất Thêm 30 ml axit sunfuric M Cho dung dịch vào ống đong 500 ml pha loãng dung dịch nƣớc cất đến vạch định mức 500 ml Hịa tan dung dịch hồn tồn Cho dung dịch vào bình 600 ml • Dung dịch vitamin C chuẩn: Hòa tan 0,250 g vitamin C (acid ascorbic) 100 ml nƣớc cất Dùng nƣớc cất pha loãng thành dung dịch 250 ml bình định mức Ghi nhãn bình “dung dịch vitamin C chuẩn” • Tiêu chuẩn hóa dung dịch: Thêm 25,00 ml dung dịch chuẩn vitamin C vào bình erlen 125 ml Thêm 10 giọt dung dịch hồ tinh bột % Rửa buret với lƣợng nhỏ dung dịch iốt sau cho dung dịch iốt vào buret Ghi lại vạch thể tích dung dịch ban đầu buret Chuẩn độ dung dịch điểm dừng phản ứng, bạn thấy dấu hiệu màu xanh dƣơng bền 20 giây bạn lắc dung dịch 32 Ghi nhận vạch thể tích dung dịch iốt buret Lƣợng iốt dùng cho chuẩn độ thể tích dung dịch iốt ban đầu trừ dung dịch sau chuẩn độ Làm lại thí nghiệm chuẩn độ lần Các kết chấp nhận sai khác 0,1 ml  Hàm lƣợng vitamin C mẫu (X) đƣợc tính theo cơng thức: Trong đó: 0,00088: số quang vitamin C tƣơng ứng với 1(ml) I2 a: thể tích I2 chuẩn độ V: tổng thể tích dung dịch chiết v: thể tích lấy để chuẩn độ c: khối lƣợng mẫu 33 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết điều chế chitosan từ vỏ tôm Trong đề tài này, tiến hành khảo sát ảnh hƣởng nồng độ NaOH, thời gian đun nóng đến hiệu suất điều chế độ nhớt chitosan thu đƣợc 3.1.1 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ NaOH Chitosan đƣợc điều chế cách đun nóng 1,5g chitin 100ml dung dịch NaOH có nồng độ lần lƣợt 35%, 40%, 45% 50% thời gian Kết khảo sát thu đƣợc bảng sau: Bảng 3.1 Ảnh hƣởng nồng độ NaOH đến độ nhớt hiệu suất Nồng độ Thời gian Độ nhớt Hiệu suất NaOH (C%) (giờ) (Cp) (%) 35% 540 46,2% 40% 640 50,8% 45% 680 58,3% 50% 692 56,2% TT Kết khảo sát cho thấy: nồng độ NaOH tăng dần từ 35% đến 45% hiệu suất chuyển hóa độ nhớt tăng dần đạt giá trị lớn nồng độ NaOH 45% Điều phù hợp với kết nghiên cứu điều chế chitosan phƣơng pháp thủy nhiệt đƣợc công bố Tuy nhiên, nồng độ NaOH 50% độ nhớt tăng khơng đáng kể, cịn hiệu suất chuyển hóa lại giảm nhẹ so với nồng độ NaOH 45% Do đó, chọn nồng độ NaOH 45% để khảo sát ảnh hƣởng thời gian phản ứng 3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian phản ứng Chitosan đƣợc điều chế từ chitin theo phƣơng pháp thủy nhiệt với dung dịch NaOH có nồng độ 45% thời gian lần lƣợt giờ, giờ, 10 giờ,12 14 Kết khảo sát thu đƣợc bảng sau: 34 Bảng 3.2 Ảnh hƣởng thời gian đến độ nhớt hiệu suất Nồng độ Thời gian Độ nhớt Hiệu suất NaOH (C%) (giờ) (Cp) (%) 45% 550 40,2% 45% 680 58,3% 45% 10 698 60,8% 45% 12 705 61,4% 45% 14 710 61,0% TT Kết khảo sát cho thấy: thời gian phản ứng tăng từ đến 10 hiệu suất chuyển hóa độ nhớt tăng nhanh Tuy nhiên, từ 10 đến 14 phản ứng hiệu suất độ nhớt tăng không đáng kể Mẫu chitosan thu đƣợc theo phƣơng pháp thủy nhiệt với nồng độ NaOH 45% sau 12 đun nóng có màu trắng ngà, độ nhớt 705 cp độ deaxetyl hóa đƣợc xác định theo phƣơng pháp phổ hồng ngoại 71,2% 3.2 Kết nghiên cứu bảo quản cà chua 3.2.1 Khảo sát hao hụt khối lượng mẫu cà chua bảo quản Bảng 3.3 Tỷ lệ % hao hụt khối lƣợng theo thời gian điều kiện bảo quản Ban ngày 10 ngày 15 ngày 20 ngày 0,07 0,41 2,32 5,12 0,04 0,31 1,72 4,53 0,10 1,03 2,34 3,76 0,05 0,54 1,37 2,72 đầu BQ điều kiện thƣờng BQ tủ lạnh BQ bằngmàng1 % BQbằng màng 2% 35 Biểu đồ 3.1: Sự hao hụt khối lƣợng Nhận xét: Thời gian bảo quản lâu thì khối lƣợng hao hụt nhiều, điều xảy tất mẫu Sự giảm khối lƣợng tự nhiên làm cho héo, vỏ khô, màu sắc biến đổi làm giá trị cảm quan giá trị kinh tế Kết nghiên cứu cho thấy khối lƣợng tự nhiên cà chua giảm dần theo thời gian bảo quản cơng thức thí nghiệm Khi đƣợc xử lý chitosan nồng độ khác có ảnh hƣởng khác đến hao hụt khối lƣợng tự nhiên theo thời gian bảo quản Nguyên nhân nồng độ chitosan khác tạo lớp màng bao xung quanh khác từ ảnh hƣởng đến tốc độ nƣớc hô hấp Nồng độ chitosan màng bao lớn khối lƣợng hao hụt ít, màng bao dày kín nên bay nƣớc ngồi mơi trƣờng bị hạn chế.Ngồi cịn kể tới cƣờng độ hơ hấp bị hạn chế phần nên khối lƣợng Ở thời điểm mẫu bảo quản thƣờng nhiều khối lƣợng mẫu bảo quản lạnh tất nồng độ.Điều chứng tỏ hiệu bảo quản lạnh tới độ hao hụt khối lƣợng Do điều kiện bảo quản lạnh thí 36 nghiệm có độ ẩm khơng khí lạnh lớn nên chênh lệch độ ẩm mơi trƣờng ngồi động lực bay nƣớc giảm 3.2.2 Khảo sát thay đổi hàm lượng axit tổng Bảng 3.4.Sự biến đổi hàm lƣợng axit tổng (đơn vị tính: g/100g quả) Ban đầu ngày 10 ngày 15 ngày 20 ngày BQ thƣờng 0,25 0,26 0,23 0,20 0,16 BQ tủ lạnh 0,25 0,26 0,24 0,22 0,18 BQ 0,25 0,26 0,24 0,23 0,20 0,25 0,26 0,25 0,24 0,22 màng 1% BQ màng 2% Biểu đồ 3.2 Sự thay đổi hàm lƣợng axit tổng  Nhận xét: Tất mẫu có biến thiên hàm lƣợng axit tổng giống khác cƣờng độ Những ngày đầu trình bảo quản hàm lƣợng axittăng lên nhanh chóng, sau ngày bảo quản hàm lƣợng axit đạt cực đại Do ban đầu ƣơng bắt đầu chuyển sang giai đoạn chín, hoạt động sinh hóa xảy 37 mạnh mẽ, cƣờng độ hô hấp chƣa cao nên lƣợng axit đƣợc tổng hợp khơng bị Chính với q trình chín hàm lƣợng axittăng lên.Sau đạt cực đại hàm lƣợng axit bắt đầu giảm xuống lúc cƣờng độ hô hấp bắt đầu tăng mạnh mẽ, chất hữu dự trữ tham gia nhiều vào q trình hơ hấp Axit hữu ngun liệu q trình hơ hấp màng chitosan có tác dụng kìm hãm q trình hơ hấp, lƣợng axit cà chua không bao màng lớn cà chua đƣợc bao màng 3.2.3 Khảo sát thay đổi hàm lượng vitamin C Bảng 3.5.Sự biến đổi hàm lƣợng vitamin C (đơn vị tính:mg/100g quả) Ban đầu ngày 10 ngày 15 ngày 20 ngày BQ thƣờng 38,4 37,9 37,2 35,1 33,4 BQ tủ lạnh 38,4 38,0 37,4 36,7 35,5 BQ 38,4 38,1 37,8 37,1 36,7 38,4 38,2 38,0 37,6 37,2 màng 1% BQ màng 2% Biểu đồ 3.3 Sự thay đổi hàm lƣợng vitamin C 38 Vitamin C tiêu hóa sinh quan trọng đánh giá chất lƣợng cà chua sau thu hoạch Hàm lƣợng vitamin C cà chua cao giảm dần theo thời gian tồn trữ Phƣơng pháp bảo quản tốt hạn chế thấp giảm hàm lƣợng vitamin C Sự biến đổi hàm lƣợng vitamin C cà chua bảo quản tạo màng chitosan nồng độ khác đƣợc thể bảng 3.5 Số liệu bảng 3.5 cho thấy, hàm lƣợng vitamin C giảm dần theo thời gian bảo quản Thời gian bảo quản dài hàm lƣợng vitamin C giảm, mẫu bảo quản màng chitosan giảm 3.5 Kết luận chung Qua số phân tích ta thấy:  Tác dụng bảo quản màng chitosan rõ rệt  Mẫu bảo quản màng chitosan 2% cho kết tốt 39 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận - Đã khảo sát ảnh hƣởng nồng độ NaOH thời gian phản ứng đến trình điều chế chitosan từ vỏ tôm phƣơng pháp thủy nhiệt.Kết cho thấy, mẫu chitosan thu đƣợc với nồng độ NaOH 45% sau 12 đun nóng có màu trắng ngà, độ nhớt 705 cp độ deaxetyl hóa đƣợc xác định theo phƣơng pháp phổ hồng ngoại 71,2% - Đã khảo sát thay đổi khối lƣợng, hàm lƣợng axit tổng hàm lƣợng vitamin C cà chua đƣợc bảo quản điều kiện thƣờng, tủ lạnh màng chitosan nồng độ 1% 2% Kết cho thấy: mẫu cà chua bảo quản màng chitosan 1% 2% có độ hao hụt khối lƣợng, hàm lƣợng axit tổng hàm lƣợng vitamin C giảm so với mẫu bảo quản điều kiện thƣờng bảo quản tủ lạnh, mẫu bảo quản màng chitosan 2% cho kết tốt 4.2 Kiến nghị  Hoàn thiện nghiên cứu sử dụng chitosan bảo quản cà chua nhƣ:  Xác định chất dinh dƣỡng khác trƣớc sau bảo quản  Khảo sát giống cà chua để bảo quản cho hiệu cao lĩnh vực sản xuất xuất  Nghiên cứu kết hợp hóa chất bảo quản khác với chitosan để nâng cao hiệu bảo quản rau  Nghiên cứu quy trình áp dụng cơng nghệ sinh học vào sản xuất chitosan từ phụ phế phẩm ngành thủy sản  Xây dựng mơ hình, lựa chọn thiết bị, đánh giá hiệu kinh tế để đƣa phƣơng 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 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Nguyễn Hữu Đức, Nguyễn Hoàng Hà, Hoàng Minh Châu, Nguyễn Kim Hùng (1998) “Bƣớc đầu nghiên cứu bán tổng hợp dẫn xuất chitosan từ vỏ tôm ứng dụng kỹ thuật bao phim thuốc”, Tạp chí Dƣợc học số 1, tr.6 2.Lê Năm “Ứng dụng chiosan điều trị bỏng”,Viện Bỏng Quốc Gia 3.Nguyễn Hoàng Hà, Đào Quốc Ân (2000), “Sản xuất chitin chitosan từ đầu vỏ tôm phế thải ngành xuất thủy – hải sản”, Tạp chí hóa học, số 4, tr.21 4.Lê Văn Hịa, (2002)“Tiến cơng nghệ bao bì – đóng gói trái nhiệt đới hội ứng dụng công nghệ sinh học bảo quản chất lƣợng an toàn sau thu hoạch nơng sản tƣơi”, tạp chí kỷ yếu Hội Nghị KH,CN MT khu vực ĐBSCL lần thứ 18 Kiên Giang Đặng Văn Luyến.(1995), “Chitin/Chitosan” Các giảng báo cáo chuyên đề, tập 2, tr 27-35 6.Trần Thị Luyến, Lê Văn Khẩn, Trang Sĩ Trung, Đặng Văn Hợp.(2004), Báo cáo tổng kết dự án sản xuất thử nghiệm cấp sản xuất chitin- chitosan từ phế liệu chế biến thủy sản (vỏ tôm, vỏ tôm), Đại học thủy sản Nha Trang 7.Lƣơng y Minh Phúc.(2013), Con sam, Thảo dƣợc quý phƣơng chủ trị, Nhà xuất y học Nguyễn Thị Ngọc Tú, Phạm Thị Mai (1995), “Ứng dụng chitosan y tế”, tạp chí Dƣợc học số 3,tr.14-15 Nguyễn Đức Tuân, Hà Quang Việt, Tạ Thị Mùa, Hà Huy Hoàng, Nghiên cứu ảnh hƣởng nồng độ chitosan đến chất lƣợng thời gian bảo quản trái bƣởi Đoan Hùng, Tạp chí Khoa học công nghệ, Đại học Thái Nguyên, tr.61-65 10 Nguyễn Thị Bích Thủy, Nguyễn Thị Thu Nga, Đỗ Thị Thu Thủy (2008) “Ảnh hƣởng nồng độ chitosan đến chất lƣợng thời gian bảo quản chanh”.Tạp chí Khoa học phát triển, Đại học Nông nghiệp I Hà Nội, tập 4, số 1, trang 70-75 11.Đỗ Đình Rãng, Phạm Đình Cƣờng (1990), “Xác định hàm lƣợng chitin số lồi thủy sản Việt Nam chuyển hóa thành glucosamin”, Tạp chí khoa học CNHH, số 4, tr.66-71 41 12.Đỗ Đình Rãng (chủ biên), Đặng Đình Bạch, Lê Thị Anh Đào, Nguyễn Mạnh Hà, Nguyễn Thị Thanh Phong (2003), Hóa học hữu 3, NXB Giáo dục 13.Laxmi Upadhyaya, Jay Singh, Vishnu Agarwal, Ravi Prakash Tewari (2013), “Biomedical applications of carboxymethyl chitosans”.Carbohydrate Polymers, 91,p 452–466 14.F.A Al Sagheer, M.A Al-Sughayer, S Muslim, M.Z Elsabe.(2009), “Extraction and characterization of chitin and chitosan from marine sources in Arabian Gulf”, Carbohydrate Polymers, 77,p 410–419 15.Chang-Suk Kong, Jung-Ae Kim, Byulnim Ahn, Hee-Guk Byun, Se-Kwon Kim.(2010), “ Carboxymethylations of chitosan and chitin inhibit MMP expression and ROS scavenging in human fibrosarcoma cells”.Process Biochemistry, 45,p.179–186 16.R Jayakumar, M Prabaharan, S.V Nair, S Tokura, H Tamura, N Selvamurugan.(2010), “Novel carboxymethyl derivatives of chitin and chitosan materials and their biomedical applications”, Progress in Materials Science, 55,p675–709 17 Entsar S Abdou, Khaled S.A Nagy, Maher Z Elsabee (2008), “Extraction and characterization of chitin and chitosan from local sources”, Bioresource Technology, 99 p.1359–1367 18 G.D Markova, O.G Garkusha, A.I Tarasov, V.A Vasnev, S.V Vinogradova,.(2006), “Synthesis and properties of acylated chitin and chitosan derivatives” Carbohydrate Polymers 64,p184–189 19 A Tolaimate, J Desbrie`resb, M Rhazi, A Alagui, M Vincendon, P Vottero.(2000), “On the influence of deacetylation process on the physicochemical characteristics of chitosan from squid chitin” Polymers, 41, p 2463–2469 20 Aiping Zhu, Sheng Dai , Lin Li , Feng Zhao (2006), “Salt effects on aggregation of O-carboxymethylchitosan in aqueous solution”, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 47,p 20–28 21 Sawssen Hajji, Islem Younesa, Olfa Ghorbel-Bellaaja, Rachid Hajjib,Marguerite Rinaudoc, Moncef Nasria, Kemel Jellouli (2014), “Structural differences between chitin and chitosan extracted fromthree 42 different marine sources”, International Journal of Biological Macromolecules, 65, p 298–306 22.C.K.S Pillai,Willi Paul, Chandra P Sharma Chitin and chitosan polymers (2009),“Chemistry, solubility and fiber formation” Progress in Polymer Science, 34, p 641–678 23.Dinesh K Singh, Alok R Ray (1998), “Characterization of grafted chitosan films”, Carbohydrate Polymers, 36, p 25l-255 24 Gisela Bertha, Herbert Dautzenbergb, Martin G Petera (1998), “Physico-chemical characterization of chitosans varying in degree of acetylation”, Carbohydrate Polymers, 36, p.205-216 25 Jianghua Liu, Qin Wang, Aiqin Wang (2007), “Synthesis and characterization of chitosan-g-poly (acrylic acid)/sodium humate superabsorbent”, Carbohydrate Polymers, 70, p.166–173 26 Qing Li, Jianming Ren, Fang Dong, Yan Feng, Guodong Gu, Zhanyong Guo (2013), “Synthesis and antifungal activity of thiadiazole-functionalized chitosan derivatives”, Carbohydrate Research, 373 p.103–107 27 R Ravindra, Kameswara R Krovvidi, A.A Khan (1998), “Solubility parameter of chitin and chitosan”, Carbohydrate Polymers, 36, p.121-127 28 Richard Carl Capozza (1978), “Poly (N-acetyl-D-Glucosamine Products”, US Pat N0 4074713 29 Richard Ifuku, Masayoshi Iwasaki, Minoru Morimoto, Hiroyuki Saimono (2012), “Graft polymerization of acrylic acid onto chitin nanofiber to improve dispersibility in basic water”, Carbohydrate Polymer, 90, p.623-627 30 A.B Sieval, M Thanoual, A.F Kotzkb, J.C Verhoefa, J BrusseeC, H.E Junginger (1998), “Preparation and NMR characterization of highly substituted IV-trimethyl chitosan chloride”, Carbohydrate Polymers, 36, p.157-165 43 ... nhiên, nghiên cứu sử dụng màng chitosan bảo quản cà chua hầu nhƣ chƣa đƣợc quan tâm nghiên cứu. Chính vậy, chúng tơi chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu chiết xuất chitosan từ vỏ tôm, ứng dụng bảo quản cà chua? ??... trƣớc sau bảo quản  Khảo sát giống cà chua để bảo quản cho hiệu cao lĩnh vực sản xuất xuất  Nghiên cứu kết hợp hóa chất bảo quản khác với chitosan để nâng cao hiệu bảo quản rau  Nghiên cứu quy... vitamin C giảm so với mẫu bảo quản điều kiện thƣờng bảo quản tủ lạnh, mẫu bảo quản màng chitosan 2% cho kết tốt 4.2 Kiến nghị  Hoàn thiện nghiên cứu sử dụng chitosan bảo quản cà chua nhƣ:  Xác định