L ỜI CÁM ƠN
1.3.2. Các công trình nghiên cứu trong nước
Ở Việt Nam thuật ngữ chitin chitosan đã được biết đến từ những năm 70
của thế kỷ XX. Nhưng chitin chitosan chỉ được nghiên cứu mạnh mẽ trong mấy năm gần đây.
Trần Thị Luyến đã nghiên cứu quy trình sản xuất Glucosamine từ chitosan
bằng phương pháp hóa học theo quy trình sau: chitosan vỏ tôm sú thủy phân
(HCl 35%W/V:1/4; T = 2.5h; t = 95-1000C)lọc bỏ cặnlàm lạnh (T=2h; t=0- 20C) tách kết tinhhòa tan bằng nước cấtkhử màu qua than hoạt tính cô
đặc - kết tinh (3 lần) tách tinh thể rửa cồn 960 làm khô ở nhiệt độ 60oC
Glucosamine. Theo quy trình này hiệu suất thu hồi Glucosamine đạt 45%.
Năm 1999 Nguyễn Thanh Tuân đã nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản
xuất Glucosamine từ vỏ tôm bằng phương pháp hóa học theo quy trình sau: chitosan
thủy phân( HCl 30% W/V:1/4; T = 3h; t= 90 20C) lọc bỏ cặn làm lạnh
(T=2h; t=0-20C) tách kết tinh hòa tan trong nước Javen 1,0%; W/V =1/4T = 10-15 phút. làm lạnhtách kết tinh hòa tan bằng nước cất cô đặc- kết tinh
(3 lần) tách tinh thể rửa cồn 960 sấy khô Glucosamine. Theo quy trình này hiệu suất thu hồi Glucosamine đạt 39%Glucosamine có màu trắng ngà.
Năm 2001 Ngô Thụy Khanh đã nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất
Glucosamine từ vỏ tôm bằng phương pháp hóa học theo quy trình sau: chitosan
thủy phân( HCl 30%W/V:1/10; T = 2h; t= 100-1050C)lọc 1 cô đặc- kết tinh
1 tách lấy tinh thể hòa tan bằng nước cất nónglọc 2 cô đặc - kết tinh 2 tách tinh thể rửa cồn 960 sấy khô 600CGlucosamine. Theo quy trình
này Glucosamine thu được có màu trắng dạng tinh thể mịncó màu trắng bóngtan tốt trong nước.
Năm 2005 Nguyễn Thị Mỹ đã nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất Glucosamine bằng phương pháp hóa học từ phế liệu vỏ tôm. Kết quả nghiên cứu
cho thấy thủy phân chitin bằng HCl: 35% t = 95-100oC T = 2h tỷ lệ chitosan
/dung dịch HCl là 1/4 cho hiệu suất quy trình cao nhất 41%.. Glucosamine thu được
dạng tinh thể mịncó màu trắng bóngtan tốt trong nước. Glucosamine thu được có độ ẩm: 079%hàm lượng nitơ tổng số 006%.
Các nhà khoa học Bùi Văn Miên và Nguyễn Anh Trinh, khoa Công nghệ
thực phẩm của Trường Đại Học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh đã nghiên cứu tạo ra
một lớp màng vỏ bọc chitosan, đây được xem như là một loại bao bì có tính năng
bảo vệ và có thể sử dụng như thực phẩm mà không hề ảnh hưởng đến môi trường chung quanh. Đặc biệt sản phẩm có thể sử dụng để bọc các loại thực phẩm tươi
sống giàu đạm, dễ hư hỏng như cá, thịt... Quy trình tạo chitosan từvỏ tôm, dựa trên nguyên tắc loại bỏ muối canxi, protein và các tạp chất khác. Quy trình tóm lược như
sau: Vỏ tôm xử lý → vỏ tôm sạch → loại khoáng và tách protein → chitin →
deacetyl hóa → chitosan. Từ nguồn chitosan thu được này, các tác giả tiếp tục
nghiên cứu để tạo ra lớp vỏ màng bọc chitosan bằng cách sử dụng các chất phụ gia khác nhau (nhưng có cùng bản chất hóa học), thường là các chất hóa dẻo được sử
dụng nhằm làm tăng tính dẻo dai và đàn hồi của màng. Thí dụ như phụ gia: ethylen glycol (EG), polyethylen glycol (PEG), glycerin...
Cách tạo màng vỏ bọc như sau: Chitosan thu được từ vỏ tôm đem nghiền nhỏ
bằng máy để nhằm mục đích gia tăng bề mặt tiếp xúc. Pha dung dịch Chitosin 3,0% trong dung dịch axit acetic 1,5%. Sau đó bổ sung chất phụ gia PEG- EG 10% (tỷ lệ
1 : 1) và trộn đều để yên một lúc để loại bột khí. Sau đó đem dung dịch đã pha quét
đều lên một ống inox đãđược nâng nhiệt 64- 65oC (ống inox được nâng nhiệt bằng hơi nước nóng đun sôi). Để khô vỏ trong vòng 35 phút rồitách vỏ. Lúc này ta được
vỏ bóng có mầu vàng, ngà, không mùi vị, đó là lớp màng vỏ bọc chitosan có những tính năng mới ưu việt.
Ứng dụng quan trọng trong gói xúc xích và thủy sản
Từ trước đến nay, việc bảo quản các loại thực phẩm tươi sống giàu đạm, dễ
những vấn đề đã vàđang được các nhà sản xuất, chế biến và các nhà khoa học quan
tâm, nên sau khi vỏ bọc chitosan từ vỏ tôm được hoàn thành, các nhà nghiên cứu đã nghĩ ngay đếnviệc dùng màng bọc chitosan từ vỏ tôm này để làm vỏ bọc xúc xích.
Do vậy những vỏ bọc đầu tiên ra đời được chế tạo để nhốt xúc xích, những sản
phẩm đầu tiên có chiều dài 460mm, đường kính 25mm. Các vỏ bọc này khi cho hỗn
hợp nguyên liệu xúc xích vào thì dùng máy nhồi quay tay. Khi nhồi hỗn hợp
nguyên liệu vào vỏ bọc xong thì buộc lại ở hai đầu. Do trong thành phần có những
chất phụ gia nên lớp chitosan này đã kết dính các mao mạch của vỏ tôm lại với
nhau, với áp lực của máy nhồi tay, vỏ bọc không bị nứt, mà tiếp tục bám sát vào nguyên liệu bên trong tạo thành những hình xúc xích xinh xắn.
Ngoài việc giúp cho sản phẩm xúc xích có hình dáng đẹp, lớp vỏ màng chitosan này còn có tác dụng đặc biệt là không làm mất mầu và mùi đặc trưng của
hỗn hợp nguyên liệu xúcxích.
Từ thành công này, các nhà khoa học tiếp tục nghĩ tới việc sử dụng vỏ bọc chitosan để bảo quản thủy sản tươi và khô. Đối với cá tươi các tác giả đã tiến hành xử lý lấy ruột, mang (để nguyên con hoặc filê...) rồi rửa, nhúng cá đã xử lý vào dung dịch chitosan được pha sẵn ở các nồng độ 0,5%, 1,0%, 1,5%, 2,0%, 2,5% tùy
theo độ lớn của từng loại cá. Để cá ráo trong tủ mát khoảng 10 phút để giúp màng
chitosan được định hình rồi cho vào tủ cấp đông. Cá là nguyên liệu có cơ lỏng lẻo,
nhiều nước. Trong quá trình cấp đông chậm (nhiệt độ -25oC) sẽ xảy ra hiện tượng
mất nước, làm cho trọng lượng của cá giảm. Mặt khác, do môi trường trong tủ cấp đông là không khí lạnh và khô nên nước khuếch tán từ cơ thịt cá ra bề mặt của cá và từ bề mặt của cá ra môi trường bên ngoài rất lớn. Tuy nhiên khi sử dụng màng bao chitosan từ vỏ tôm thì khắc phục được hiện tượng này, chứng tỏ việc sử dụng màng bao chitosan bao phủ bề mặt của cá là rất hiệu quả. Đặc biệt khi cho cá vào nước và nấu chín, dung dịch chitosan không làm thay đổi mùi vị của sản phẩm. Còn đối với
thủy sản khô như cá khô và cá mực... thì tiến hành pha dung dịch chitosan 2,0% trong dung dịch axit acetic 1,5%. Sau đó nhúng cá và mực vào dung dịch được pha,
quản tốt ở nhiệt độ bình thường... Tùy theo độ ẩm của cá và mực mà sản phẩm có
thời gian bảo quản khác nhau, độ ẩm càng thấp thời gian bảo quản càng dài. Với độ ẩm 26-30%, cá khô bảo quản được 83 ngày, mực khô giữ được 85 ngày còn ở độ ẩm 41- 45% thì cá khô giữ được17 ngày, mực khô được 19 ngày.
Nghiên cứu của các nhà khoa học khoa Công nghệ thực phẩm của Trường Đại Học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh đã mở ra một hướng đi mới trong việc tận
dụng các loại phế phẩm rẻ tiền để bảo quản các loại thủy sản ở nước ta. Thành công này còn góp phần rất lớn trong việc giải quyết tình trạng ô nhiễm môi trường do các chất thải từ vỏ tôm gây ra.
Năm 2008 tiến sĩ Trang Sĩ Trung, KS. Nguyễn thị Phương, KS. Phạm Thị
Minh Hải, KS. Phạm Thị Đan Phượng Khoa Chếbiến – Trường Đại học Nha Trang
nghiên cứu ứng dụng chitosan chiết rút từ phế liệu tôm thẻ chân trắng (Penaeus
vannamei) là chất trợ lắng để thu hồi protein trong nước rửa surimi. Kết quả cho
thấy protein trong nước rửa surimi được kết tủa ở pH=5 và thu hồi bằng phương
pháp lắng lọc với sự trợ lắng của chitosan ở nồng độ xử lý là 80 – 100 ppm trong thời gian 15 phút. Chitosan thể hiện là một chất trợ lắng rất tốt với hiệu suất thu hồi đạt được gần 60% protein hòa tan trong nước rửa surimi trong thời gian ngắn.
Protein thu hồi chứa đầy đủ các acid amin thiết yếu và phù hợp trong việc tái sử
dụng trong việc chế biến surimi hoặc chế biến thức ăn gia súc.
Năm 2007, PGS.TS Trần Thị Luyến Khoa Chế biến – Trường Đại học Nha
Trang, ThS. Lê Thanh Long Khoa CK&CN – Trường Đại học Nông Lâm Huế đã nghiên cứu bảo quản trứng gà tươi bằng màng bọc chitosan kết hợp phụ gia. Kết
quả nghiên cứu cho thấy trứng gà tươi bọc màng chitosan nồng độ 1,5% có bổ sung
0,05% Sodium benoate hoặc 1,0% Sorbitol có khả năng duy trì hạng chất lương ở
mức A đến 15 – 20 ngày sau khi đẻ. Trong khi đó, trứng gà tươi không qua bọc
màng chỉ duy trì hạn chất lượng ở mức A không quá 5 ngày, đồng thời các tiêu chí chất lượng khác (hao hụt khối lượng, chỉ số màu lòng đỏ) đều có biến đổi lớn hơn
bọc không tạo cảm giác khác lạ cho người sử dụng so với trứng tươi thương phẩm
cùng loại về chất lượng cảm quan bề mặt.
Năm 2008, Nguyễn Thị Hằng Phương – Trường Đại Học Tiền Giang, Trang Sĩ Trung – Trường Đại Học Nha Trang, Wiill F.Stevens – Trường Đại Học
Mahidol, Thái Lan đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng độ deacetyl của chitosan đến
khả năng bảo quản quả na (Annona squamosa L). Kết quả nghiên cứu cho thấy quả
na được thu hoạch và bảo quản ngay khi chúng đạt đến độ chín thu hoạch. Na được
xử lý bằng dung dịch chotosan 1,0% với độ deacetyl khác nhau (75, 86, và 94%) và
để khô tự nhiên. Sau đó, mỗi quả được bao màng PE có độ dày 0,04 mm và tiến hành bảo quản ở 10OC. Các kết quả cho thấydung dịch chitosan 1,0% với độ deacetyl 75%
cho phép duy trì chất lượng và kiểm soát cường độ hô hấp, tốc độ chín của quả tốt hơn các dung dịch chitosan có độ deacetyl cao hơn. Giá trị cảm quan và dinh dưỡng
của quả na vẫn được duy trì trong thời gian bảoquản 12 ngàyở nhiệt độ 10OC.
Năm 2005 Lê Đức Thắng đã nghiên cứu khả năng giữ tươi thịt bò bằng
Olygoglucosamine và phụ liệu Sorbitol. Kết quả nghiên cứu cho thấy
Olygoglucosamine 2,0% kết hợp với Sorrbitol 2,0% cho kết quả bảo quản thịt bò tốt
nhất nếu bảo quản thịt bòở nhiệt độ phòng thì thời gian lưu giữ được 24hnếu bảo
quản thịt bòở nhiệt độ lạnh (t=8-10oC) thì thời gian lưu giữ được 6 ngày.
Đống Thị Anh Đào và các cộng sự Khoa Công nghệ hoá học-Đại Học Bách Khoa TP.HCM đã nghiên cứu tạo một số màng bán thấm polysaccharide như CMC,
chitosan dùng làm bao gói bảo quản nhãn trong môi trường có nồng độ CO2 cao
hơn trong môi trường khí quyển. Kết quả là nhãnđược bao gói bằng màng bán thấm
vẫn giữ được giá trị thương phẩm sau 45 ngày bảo quản (kéo dài thời gian bảo quản
lên gấp 3 –9 lần so với cùng điều kiện bảo quản không bao bì).
Năm 2001, Sở Khoa học Công nghệ Cần Thơ, Khoa Nôngnghiệp trường Đại
Học Cần Thơ và Viện nghiên cứu cây ăn quả miền Nam tham gia nghiên cứu cách
bảo quản xoài cát Hoà Lộc. Sau khi thu hoạch, những trái không đạt tiêu chuẩn được loại bỏ. Tiếp đó, xoài được ngâm trong nước nóng 55oC khoảng 5 – 10 phút,
cộng thêm sự hỗ trợ của một số chất như benomyl (diệt nấm), chitosan (chống mất nước). Sau đó, bảo quản xoài ở 10 – 12oC, độ ẩm 90%, sau 4 tuần, xoài vẫn còn
xanh như khi mới hái. Hai ngày sau khi để ở nhiệt độ bình thường, xoài mới bắt đầu
chín và vẫn giữ được trong 4 ngày nữa với chất lượng khá tốt. Họ tiếp tục nghiên cứu cho các đối tượng khác như bưởi, nhãn, cam sành, thanh long... Kết quả là
bưởi, nhãn và cam sành có thể bảo quản được 2 tháng, thanh long được đến 6 tuần.