A- Chitin, chitosan
3.3.2.3. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến hàm lượng vitami nC của táo
có thể giải thích do trong thời gian bảo quản quả vẫn tiếp tục hô hấp. Trong quá trình này táo sử dụng các chất có trong quả để làm nguyên liệu hô hấp, trong đó có axit hữu cơ. Đồng thời hàm lượng axit vào quá trình decacboxyl hoá. Do vậy mà cùng với sự gia tăng của thời gian bảo quản hàm lượng axit hữu cơ của táo giảm dần.
Giữa táo khi xử lý với chitosan 1% và với chitosan 1,5% không có sự khác nhau rõ rệt về hàm lượng axit hữu cơ tổng số. Như vậy, có thể thấy rằng nồng độ chitosan khác nhau có ảnh hưởng đến cường độ hô hấp của quả, trực tiếp làm biến đổi hàm lượng axit hữu cơ trong táo bảo quản. Sau 9 ngày bảo quản táo xử lý ở nồng độ 2% có chất lượng tốt nhất.
3.3.2.3.Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến hàm lượng vitamin C của t á o t r ong qu á t r ì nh bảo quản t r ong qu á t r ì nh bảo quản
* Kết quả:
Bảng 3.12. Hàm lượng vitamin C của táo bảo quản với chitosan nồng độ 1% Thời gian (ngày) Mẫu Thể tích mẫu chuẩn độ (ml) (V1) Thể tích KIO3/KI phản ứng (ml) (V) Hàm lượng vitamin C (%) 3 m1 25 0,40 0,0469 6 m2 25 0,30 0,0352 9 m3 25 0,25 0,0293
Bảng 3.13.Hàm lượng vitamin C của táo bảo quản với chitosan nồng độ 1,5%
Thời gian (ngày) Mẫu Thể tích mẫu chuẩn độ (ml) (V1) Thể tích KIO3/KI phản ứng (ml) (V) Hàm lượng vitamin C (%) 3 m4 25 0,55 0,0645 6 m5 25 0,45 0,0528 9 m6 25 0,30 0,0352
Bảng 3.14.Hàm lượng vitamin C của táo bảo quản với chitosan nồng độ 2%
Thời gian
(ngày) Mẫu Thể tích mẫu
chuẩn độ (ml) (V1) Thể tích KIO3/KI phản ứng (ml) (V) Hàm lượng vitamin C (%) 3 m7 25 0,60 0,0704 6 m8 25 0,50 0,0587 9 m9 25 0,35 0,0411
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 3 6 9
Thời gian (ngày)
H à m l ư ợ ng v it a m in C ( % ) Chitosan 1% Chitosan 1.5% Chitosan 2%
Biểu đồ 3.4. Đồ thị so sánh hàm lượng vitamin C của táo sau bảo quản ở các công thức
* Nhận xét:
Kết quả thí nghiệm cho thấy thời gian bảo quản càng dài thì hàm lượng vitamin C trong quả càng giảm thấp. Sở dĩ như vậy là do vitamin C rất dễ bị oxi hoá dưới sự xúc tác của enzym ascorbat oxidase.
Trong 3 ngày đầu hàm lượng vitamin C giảm mạnh, sau đó giảm từ từ sau 6 và 9 ngày bảo quản ở tất cả các công thức. H àm lượng vitamin C ở t áo xử lý bằng chitosan 2% là cao nhất, ở táo xử lý bằng chitosan 1% là nhỏ nhất. Như vậy, nồng độ chitosan bảo quản có ảnh hưởng đến hàm lượng vitamin C của quả trong thời gian bảo quản.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
A- KẾT LUẬN
Qua luận văn này, chúng tôi đã thu được những kết quả sau:
1. Điều chế chitin từ vỏ tôm, sau quá trình điều chế xác định được hàm lượng chitin có trong vỏ tôm là 25,05%.
2. Điều chế chitosan từ chitin, hiệu suất của quá trình deaxetyl hóa là 66,58% 3. Đã nghiên cứu ứng dụng của màng chitosan trong bảo quản thực phẩm với đối tượng nghiên cứu là quả táo ta ở các nồng độ khác nhau và cho kết quả như sau:
3.1. Màng chitosan bao bọc quanh quả táo đã có tác dụng làm giảm hao hụt khối lượng tự nhiên, giảm biến đổi màu sắc vỏ quả cũng như duy trì trạng thái kết cấu quả, giữ hàm lượng chất khô tổng số, hàm lượng axit hữu cơ tổng số và vitamin C vẫn ở mức cao trong suốt thời gian bảo quản. Do đó giúp quả tươi lâu, giảm sự nhăn nheo của vỏ, giữ hương vị của quả, duy trì chất lượng dinh dưỡng và chất lượng cảm quan của quả trong quá trình bảo quản.
3.2. Chitosan có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản của táo lên đến 9 ngày. Sau 9 ngày bảo quản, táo được xử lý chitosan ở nồng độ 2% giữ được màu sắc đẹp nhất, có hao hụt khối lượng tự nhiên thấp nhất và độ cứng biến đổi ít nhất. Đồng thời các thành phần hoá sinh cụ thể là hàm lượng chất khô tổng số, hàm lượng axit hữu cơ, hàm lượng vitamin C (cao nhất trong ba công thức nghiên cứu của thí nghiệm).
B - KIẾN NGHỊ
Tiếp tục nghiên cứu các quy trình điều chế chitin từ phế thải của ngành công nghiệp chế biến thủy sản sao cho đạt hiệu suất cao hơn, hạn chế gây ô nhiễm môi trường. Đồng thời cần tiếp tục nghiên cứu khả năng ứng dụng của màng chitosan trong bảo quản thực phẩm đối với các đối tượng khác để đánh giá đầy đủ khả năng tạo màng bảo quản của chitosan. Và tiếp tục nghiên cứu khả năng ứng dụng của chitin/chitosan trong các lĩnh vực khác như y học, dược phẩm, xử lý nước thải...
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Đức Duy, Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm, Đồ án tốt nghiệp Lớp CN Hoá Dược và Hoá Chất BVTV K47, http://www.ebook.edu.vn.
[2]. Phạm Thị Bích Hạnh, Nghiên cứu phản ứng đồng trùng hợp ghép một số vinyl monome với chitin và thăm dò khả năng hấp phụ kim loại nặng, Luận án tiến sỹ hóa học, Trung tâm khoa học tự nhiên và công nghệ quốc gia, Hà Nội, 2003. [3]. Võ Thị Diệu Hằng, Vì sao trái chín?, http://vietsciences.free.fr
[4]. Trần Thị Luyến, Sản xuất Chitin – Chitosan từ phế liệu chế biến thủy sản(vỏ tôm, vỏ ghẹ), Trường Đại học Thủy sản, năm 2004.
[5]. Th.S. Lê Thị Mùi, Kiểm nghiệm và phân tích thực phẩm¸Trường Đại học sư phạm – Đại học Đà Nẵng, 2010.
[6]. Nguyễn Thị Thu Nga, Nguyễn Thị Bích Thủy, Đỗ Thị Thu Thủy, Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến chất lượng và thời gian bảo quản chanh, Tạp chí Khoa học và Phát triển, Tập VI, Số 1, Tr.70-75.
[7]. Huỳnh Thị Thanh Nguyên, Phan Thị Lộc Phước, Nguyễn Thị Bé Ràng, Nguyễn Thị Phước Thoa, Văn Thị Thanh Thúy, Sử dụng enzyme pectinase để thủy phân dịch quả táo trong quy trình sản xuất nước táo.http://www.ivac.com.vn.
[8]. Những đặc điểm của Chitin, Chitosan và dẫn xuất, /http://tailieu.vn/.
[9]. Nguyễn Kim Lan Phương, Điều chế chitin/chitosan từ vỏ tôm và nghiên cứu ứng dụng của màng chitosan trong bảo quản táo tây, Khóa luận tốt nghiệp cử nhân sư phạm, Đại học sư phạm, Đại học Đà Nẵng, 2011.
[10]. Thực hành hóa học thực phẩm, 2006-2007, http://www.ebook.edu.vn, Tr.22- 23.
[11]. TCVN 4589 – 88, Đồ hộp – Phương pháp xác định hàm lượng axit tổng số và
axit bay hơi.
[12]. Nguyễn Thị Thúy, Điều chế chitin/chitosan tan trong nước từ vỏ tôm và nghiên cứu ứng dụng khả năng kích thích nảy mầm của chitin/chitosan đối với hạt bắp và hạt đậu xanh, Khóa luận tốt nghiệp cử nhân khoa học, Đại học sư phạm, Đại học Đà Nẵng, 2010.
[13]. T.S Trang Sĩ Trung, Trường Đại học Nha Trang, Nghiên cứu tinh sạch chitosan từ phế liệu tôm, Tạp chí Khoa học – Công nghệ Thủy sản, Số 1/2008, Tr 14-18.
[14]. Ứng dụng chitosan trong bảo quản thực phẩm - Viện công nghệ Sinh học-
Thực phẩm. http://nguyenchilinh.tk/ .
[15]. Xác định vitamin C bằng phương pháp chuẩn độ iốt, Theo Chemistry About,
http://hoahocdoisong.com/.
[16]. Táo ta, http://vi.wikipedia.org/wiki/Tao_ta. [17]. http://tapchithucpham.com/?p=751.
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU... 1
1. Lý do chọn đề tài ... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ... 1
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ... 1
3.1. Đối tượng ... 1
3.2. Phạm vi nghiên cứu ... 1
4. Phương pháp nghiên cứu ... 2
4.1. Nghiên cứu lý thuyết ... 2
4.2. Nghiên cứu thực nghiệm ... 2
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ... 4
A - Chitin, chitosan ... 4
1.1. Chitin ... 4
1.1.1. Nguồn gốc, cấu trúc ... 4
1.1.2. Tính chất vật lý ... 5
1.1.3. Mật độ điện tử trên nguyên tử Nitơ của mạng tinh thể chitin ... 6
1.2. Chitosan... 6
1.2.1. Nguồn gốc, cấu trúc ... 6
1.2.2. Tính chất vật lý ... 8
1.2.3. Tính chất sinh học của chitosan... 8
1.2.4. Độc tính của chitosan ... 9
1.3. Tính chất hóa học và sự khác nhau giữa chitin và chitosan ... 9
1.3.1. Tính chất hóa học... 9
1.3.1.1. Phản ứng axetyl hóa (axyl hóa) ...10
1.3.1.2. Phản ứng deaxetyl hóa ...11
1.3.1.3. Phản ứng đồng trùng hợp ghép ...11
1.3.1.4. Phản ứng ankyl hóa ...12
1.3.1.6. Phản ứng thủy phân đề polime hóa ...12
1.3.2. Một số điểm khác nhau giữa chitin và chitosan...13
1.4. Điều chế chitin/chitosan ...14
1.4.1. Điều chế chitin ...14
1.4.2. Điều chế chitosan...15
1.5. Tình hình nghiên cứu chitin/chitosan ở Việt Nam và trên thế giới ...16
1.6. Ứng dụng của chitosan ...19 1.6.1. Bảo quản thực phẩm ...19 1.6.3. Xử lý nước thải ...20 1.7. Màng chitosan ...22 B – Quả táo ta ...24 1.8. Đặc điểm ...24
1.9.Giá trị dinh dưỡng và thành phần hóa học ...25
1.10. Lợi ích c ủa quả táo ta trong đời sống ...27
1.11.Độc tính ...28
CHƯƠNG II: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...29
2.1.Nguyên liệu – Hóa chất – Dụng cụ ...29
2.1.1. Nguyên liệu ...29
2.1.2. Hóa chất ...29
2.1.3.Thiết bị - Dụng cụ ...29
2.1.3.1. Thiết bị ...29
2.1.3.2.Dụng cụ ...29
2.2.Phương pháp nghiên c ứu ...29
2.2.1. Tách chiết vỏ tôm thu được chitin và deaxetyl hóa chitin trong dung dịch NaOH đậm đặc thu được chitosan...29
2.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến chất lượng và thời gian bảo quản quả táo ta. ...30
2.2.2.1.Pha dung dịch chitosan ...30
2.2.2.2.Tiến hành thí nghiệm...30
2.2.3.1.Xác định các chỉ tiêu vật lý của quả trong quá trình bảo quản ...31
2.2.3.2.Sự biến đổi các chỉ tiêu hóa sinh trong quá trình bảo quản...31
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ B ÀN LUẬN ...34
3.1. Điều chế chitin từ vỏ tôm...34
3.2. Điều chế chitosan bằng cách đề axetyl hóa chitin và xác định hiệu suất của quá trình. ...37
3.2.1. Điều chế chitosan bằng cách deaxetyl chitin ...37
3.2.2. Hiệu suất từ quá trình điều chế chitosan thô từ chitin...38
3.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến các chỉ tiêu bảo quản quả táo ta...41
3.3.1. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến sự biến đổi các chỉ tiêu vật lý của quả táo ta trong quá trình bảo quản ...41
3.3.1.1. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến sự biến đổi màu sắc vỏ táo và độ cứng của quả trong thời gian bảo quản...41
3.3.1.2. Ảnh hưởng nồng độ chitosan đến sự hao hụt khối lượng tự nhiên của quả trong thời gian bảo quản. ...42
3.3.2. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến sự biến đổi các chỉ tiêu hoá sinh của táo trong quá trình bảo quản...43
3.3.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến hàm lượng chất khô tổng số của t áo bảo quản ...43
3.3.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến hàm lượng axit hữu cơ tổng số của t áo t ro ng quá t r ì nh bảo quản ...46
3.3.2.3. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến hàm lượng vitamin C của t áo t ro ng qu á t r ì nh bảo quản ...47
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...50 TÀI LIỆU THAM KHẢO
DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ SƠ ĐỒ
Bảng 1.1: Hàm lượng chitin có trong vỏ các loài động vật giáp xác ... 5
Bảng 1.2. Mật độ điện tử trên nguyên tử nitơ của α-chitin và β-chitin tính theo phương pháp Zindols (Vòng* = vòng N−axetyl−D− glucosamin) ... 6
Bảng 1.3. Một số điểm khác nhau giữa chitin và chitosan...13
Bảng 1.4. Tóm tắt một số ứng dụng của chitosan trong một số lĩnh vực ...21
Bảng 2. Bảng bố trí thí nghiệm ...31
Bảng 3.1.Kết quả thể hiện hàm lượng chitin có trong vỏ tôm ...35
Bảng 3.2. Kết quả xác định hiệu suất của quá trình điều chế chitosan từ chitin ...38
Bảng 3.3. Sự hao hụt khối lượng tự nhiên của táo bảo quản với chitosan nồng độ 1% ...42
Bảng 3.4. Sự hao hụt khối lượng tự nhiên của táo bảo quản với chitosan nồng độ 1,5%...42
Bảng 3.5. Sự hao hụt khối lượng tự nhiên của táo bảo quản với chitosan nồng độ 2% ...42
Bảng 3.6. Hàm lượng chất khô tổ ng số của táo bảo quản với chitosan nồng độ 1% ...44
Bảng 3.7. Hàm lượng chất khô tổ ng số của táo bảo quản với chitosan nồng độ 1,5%...44
Bảng 3.8. Hàm lượng chất khô tổ ng số của táo bảo quản với chitosan nồng độ 2% ...44
Bảng 3.9. Hàm lượng axit hữu cơ tổng số của táo bảo quản với chitosan nồng độ 1% ...46
Bảng 3.10. Hàm lượng axit hữu cơ tổng số của táo bảo quản với chitosan nồng độ 1,5% ...46
Bảng 3.11. Hàm lượng axit hữu cơ tổng số của táo bảo quản với chitosan nồng độ 2% ...46
Bảng 3.12. H àm lượng vitamin C của táo bảo quản với chitosan nồng độ 1% ...48
Bảng 3.14. H àm lượng vitamin C của táo bảo quản với chitosan nồng độ 2% ...48
Sơ đồ 3.1. Sơ đồ điều chế chitin từ vỏ tôm ...34
Sơ đồ 3.2. Sơ đồ điều chế chitosan từ chitin ...37
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Cấu trúc của chitin ... 5
Hình 1.2. Cấu trúc của chitosan ... 7
Hình 1.3. Quả táo ta ... 22
Hình 3.1. Vỏ tôm sau khi phơi khô ... 33
Hình 3.2. Vỏ tôm sau khi xay nhỏ ...35
Hình 3.3. Chitin ... 33
Hình 3.4. Phổ hồng ngoại của chitin ...36
Hình 3.5. Chitosan sau tinh chế ...39
Hình 3.6. P hổ hồng ngoại của chitosan ...40
Hình 3.7. Táo trước và sau khi sấy...44
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1. Đồ thị so sánh sự hao hụt khối lượng tự nhiên của táo ở các công thức bảo quản ...43
Biểu đ ồ 3.2. Đồ thị so sánh hàm lượng chất khô tổng số của táo bảo quản ở các công thức ...45
Biểu đồ 3.3. Đồ thị so sánh hàm lượng axit hữu cơ tổng số của táo sau bảo quản ở các công thức...47
Biểu đồ 3.4. Đồ thị so sánh hàm lượng vitamin C của táo sau bảo quản ở các công thức ...49