Trong công nghệ thực phẩm, chitin đặc biệt là chitosan là những hợp chất polyme tự nhiên an toàn với những tính chất đặc trưng như khả năng kháng nấm, kháng khuẩn, chống oxy hóa, tạo màng, tạo gel, hấp phụ màu, làm trong... nên
chitosan được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực công nghệ chế biến và bảo quản thực phẩm. Sử dụng màng bao bọc thực phẩm để kéo dài thời gian bảo quản và cải thiện chất lượng thực phẩm tươi, thực phẩm cấp đông đã được thử nghiệm suốt trong những năm qua. Những lớp màng ngoài này có thể cung cấp bổ sung và còn là công cụ cần thiết để kiểm soát những thay đổi về sinh lý, hình thái, lý hóa ở các sản phẩm thực phẩm [10], [13].
Dùng để tạo màng, chống biến nâu, kháng nấm, bảo quản trái cây, rau
Chitosan có khả năng tạo màng rất tốt và màng chitosan là màng bán thấm,
do đó có khảnăng làm thay đổi thành phần các chất khí trong môi trường bảo quản. Việc ứng dụng chitosan làm màng bao sẽ tạo ra rào cản hạn chế sự cung cấp oxy trên bề mặt rau quả và hàm lượng CO2 bên trong màng tăng lên nên quá trình hô hấp của rau sẽ bị ức chế và hạn chế quá trình biến nâu của quả. Hơn nữa, màng chitosan lại có tính kháng khuẩn, kháng nấm nên sự hư hỏng rau quả do vi sinh vật sẽ giảm đi.
Chitosan đã được nghiên cứu ứng dụng trong bảo quản nhiều loại rau quả như vải, dâu, xoài, chuối, táo, cà rốt... Vải và nhãn là những loại quả có giá trị kinh tế cao nhưng lại có thời gian bảo quản rất ngắn dưới điều kiện bình thường và chúng bị giảm nhanh do sự biến nâu của vỏ. Màu của vỏ vải và nhãn là do hợp chất phenol trên vỏ quyết định. Polyphenol oxydase (PPO) oxy hóa các hợp chất phenol gây ra sự biến màu của vỏ. Màng chitosan hạn chế lượng oxy qua màng nên quá trình hô hấp của quả chậm dần, quá trình oxy hóa các hợp chất phenol cũng giảm đi
(Jiang, 2005). Sử dụng chitosan nồng độ 2% có hiệu quả tốt nhất để kiểm soát sự
biến nâu và kéo dài thời gian bảo quản của vải và nhãn ở 2oC, độẩm 90 - 95%. Vải và nhãn sau khi phân loại được nhúng qua dung dịch chitosan 2%, làm khô khoảng 4 giờở 25oC, sau đó bảo quản ở 2oC (Jiang và Li, 2001, Jiang và cộng sự, 2005).
Chitosan không những có hiệu quả khi bảo quản nguyên quả tươi mà còn có hiệu quả khi bảo quản cắt lát như thanh long, chuối, xoài, cà rốt cắt lát vì các loại quả cắt lát rất dễ hư hỏng, thời gian bảo quản ngắn. Thanh long cắt lát có thể bảo quản trong 7 ngày ở 8oC sau khi nhúng vào chitosan 1% (MW=12.36 kDa, DD=95 98%). Sau 7 ngày bảo quản ở 8oC thì hàm lượng ẩm các lát thanh long là 70.4 - 78.9%. Các lát xoài được xử lý trong dung dịch chitosan 1%, bảo quản ở 6oC
thì hạn chế sự mất nước và làm chậm sự biến đổi và màu sắc, mùi vị, làm tăng hàm
lượng chất rắn hòa tan và hàm lượng vitamin C và vì vậy, có thể kéo dài thời gian bảo quản của xoài lên 7 ngày (Chien và cộng sự, 2006 & 2007).
Khi sử dụng chitosan để bảo quản rau quả cần phải sử dụng loại chitosan có tính chất phù hợp. Trong đó, độ acetyl và phân tửlượng của chitosan có ảnh hưởng
đến hiệu quả bảo quản trái cây vì vậy cần chọn loại chitosan có độ acetyl và phân tử lượng phù hợp. Ngoài yếu tố độ acetyl và phân tử lượng của chitosan, nồng độ
chitosan sử dụng để tạo màng, dung môi sử dụng để hòa tan chitosan và đặc điểm từng loại rau quảđóng vai trò rất quan trọng trong việc áp dụng thành công chitosan trong bảo quản rau quả. Vì vậy, tùy từng loại rau quả, mục đích bảo quản mà chọn loại chitosan và chếđộ bảo quản khác nhau cho phù hợp.
Kháng khuẩn, kháng nấm, chống oxy hóa, chống hao hụt trọng lượng trong bảo quản và chế biến thịt, cá, đậu phụ
Thịt và các sản phẩm từ thịt rất dễ bị hư hỏng do vi sinh vật và quá trình oxy hóa lipit, chitosan có tính kháng khuẩn và hạn chế quá trình oxy hóa lipit nên được
dùng để bảo quản thịt nhằm hạn chế quá trình hư hỏng của thịt. Đặc biệt, chitosan rất phù hợp trong việc ứng dụng để bảo quản các sản phẩm khô, sản phẩm ăn liền.
Đối với các sản phẩm thủy sản, chitosan được sử dụng với mục đích hạn chế
quá trình oxy hóa lipit trong quá trình bảo quản các loại cá chứa nhiều mỡ như cá trích, cá tra, cá hồi. Phân tửlượng chitosan ảnh hưởng lớn đến khảnăng chống oxy hóa, hoạt tính chống oxy hóa của chitosan cao khi dùng chitosan phân tử lượng thấp.
Jeon và cộng sự (2002) cũng cho rằng cơ chế chống oxy hóa của chitosan có thể là do hoạt tính tạo phức với các ion kim loại hoặc do chitosan kết hợp với lipit. Màng chitosan cũng thể hiện tác dụng hạn chế oxy hóa lipit do màng chitosan làm rào cản đối với oxy. Cá hồi phi lê được nhúng vào dung dịch chitosan 1% trước khi bảo quản đông, sau 8 tháng bảo quản có chất lượng sau khi tan giá cao hơn các mẫu không bao màng chitosan (Sathivel và cộng sự, 2007). Đối với sản phẩm chả cá, sử
dụng hỗn hợp chitosan-gelatin để bao gói thì nhận thấy sau 20 ngày bảo quản mùi vị chả cá hầu như không biến đổi nhiều và các tính chất khác như độ cứng, độ dai,
độ mềm dẻo hầu như không biến đổi nhiều (Lopez Caballero và cộng sự, 2005).
Đối với thủy sản khô như cá khô, mực khô khi được nhúng vào dung dịch chitosan 2% trong acid acetic 1.5%, làm khô ở 30oC thì có thể bảo quản tốt ở nhiệt
độ thường. Ở độ ẩm 26 - 30%, cá có màng chitosan có thể bảo quản trên 130 ngày, gấp 1.5 lần so với mẫu đối chứng (bảo quản được 83 ngày), mực khô cũng có thời gian bảo quản giống cá khô ởcùng độẩm trên.
Ngoài các sản phẩm trên thì do có tính kháng khuẩn và tạo gel nên chitosan cũng được ứng dụng trong quá trình sản xuất đậu phụđể kéo dài thời gian bảo quản
với đậu phụ sử dụng CaCl2 (Chun và cộng sự, 1997). Bổ sung 2% chitosan đã làm
tăng độ bền gel của đậu phụ (No và Meyers, 2004).
Trong công nghệ sản xuất nước quả
Trong công nghệ sản xuất nước quả, làm trong nước quả là một bước rất quan trọng đểthu được sản phẩm có độ trong, sáng, màu sắc đẹp. Chitosan thể hiện là một chất keo tụ, tạo bông và làm trong rất tốt. Chitosan với hàm lượng 0.8kg/m3 có thể làm giảm độ đục của nước táo ép xuống rất nhiều lần, thậm chí có thể làm giảm độđục của nước táo ép xuống còn 0 và kết quảlàm tăng độ trong của nước táo ép lên rất nhiều so với việc dùng một số chất khác làm tác nhân trợ lắng, ổn định độ trong cho nước quả. Chitosan có ái lực tốt với các hợp chất polyphenol như
catechin, proanthocyanidin và các dẫn xuất của chúng (Soto-Perlata và Knorr, 1989) [13].