Qua quá trình nghiên cứu ở trên cho phép đề xuất quy trình thủy phân chitosan để sản xuất oligochitosan bằng enzyme cellulase như sau:
Hình 3.5: Quy trình thủy phân chitosan bằng enzyme cellulase * Giải thích quy trình:
Nguyên liệu để sản xuất oligochitosan là chitosan được sản xuất theo quy trình của Trần Thị Luyến, sau đó xay thành dạng bột mịn. Hòa tan chitosan trong
Chitosan bột Hòa tan Thủy phân Lọc Điều chỉnh pH Kết tủa Làm lạnh Làm đông Ly tâm Sấy lạnh COS Cellulase
-[En.] 3% so với cơ chất -pH = 3.8
-t = 470C -Thời gian 48h Đun cách thủy
dung dịch đệm Britton pH 3.8, lắc đều cho đến khi chitosan tan hoàn toàn, độ nhớt dung dịch chitosan thu được là 66.7cp, điều chỉnh lại pH dung dịch về 3.8.
Bổ sung enzyme thủy phân cellulase vào dung dịch chitosan để bắt đầu quá trình thủy phân, tỷ lệ enzyme 3% so với cơ chất, thời gian thủy phân 48h, nhiệt độ 470C. Công đoạn thủy phân có tác dụng làm yếu và cắt các liên kết glucozit trong mạch của chitosan, nó quyết định đến hiệu suất cũng như chất lượng của oligochitosan thu được. Thường xuyên khuấy đảo để tăng cường khả năng tiếp xúc giữa enzyme với cơ chất. Đo độ nhớt và pH của dung dịch trong suốt quá trình thủy phân, cứ cách 5h thủy phân lại đo một lần.
Dung dịch sau 48h thủy phân được đun sôi cách thủy nhằm đình chỉ hoạt động của enzyme. Sau đó tiến hành lọc nóng dung dịch bằng giấy lọc wattman đã được sấy đến khối lượng không đổi. Lợi dụng tính chất của COS là chúng có khả năng hòa tan còn chitosan thì không nên ta tiến hành lọc dung dịch sau thủy phân. Phần bị giữ lại trên giấy lọc là tạp chất, cặn bẩn cùng phần chitosan chưa được thủy phân hết, phần dung dịch được lọc là dung dịch COS.
Tiến hành điều chỉnh pH dung dịch sau lọc về 7 bằng dung dịch kiềm nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình kết tủa thu COS. Cho dung dịch đó vào tủ lạnh trong 12h và tiếp tục để vào tủ đông trong 4h với mục đích làm tăng hiệu quả quá trình lắng thu kết tủa, sau đó mang đi ly tâm với tốc độ 3400 v/p, thời gian 15 phút, thu được kết tủa COS đã tách cồn. Do COS thu được còn ẩm cao nên phải sấy chân không ở nhiệt độ 300C đến khô rồi tiến hành thu hồi mẫu.