Một số nghiên cứu gần đây đã khẳng định rằng chitosan có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn tốt hơn là chitosan oligomers [58]. Hơn nữa, hiệu quả ức chế vi
khuẩn của chitosan và chitosan oligomers đã được báo cáo là phụ thuộc vào trọng lượng phân tử hoặc độ nhớt [28], [36], [37], [58]. Uchida và cộng sự, 1989 [58] thấy rằng chitosan đã được thuỷ phân nhẹ nhàng bằng chitosanase có khả năng kháng khuẩn tốt hơn là chitosan ban đầu và oligomer của chúng. Cho và cộng sự, 1998 [28] đã báo cáo rằng hoạt tính kháng khuẩn của chitosan với Escherichia coli và Bacillus sp. tăng theo chiều giảm của độ nhớt từ 1000 đế n 10 cP.
Hiệu quả kháng Staphylococcus aureus là tốt hơn khi sử dụng chitosan có trọng lượng phân tử thấp so với chitosan có trọng lượng phân tử lớn. Trong một nghiên cứu khác với E.coli cho thấy hiệu quả kháng vi khuẩn này giảm khi trọng lượng phân tử tăng và thích hợp khi trọng lượng phân tử là 15kDa. Ở nồng độ 0,5% oligosaccharides có thể ức chế hoàn toàn sự phát triển của E. coli [36]. Chitosan có
trọng lượng phân tử là 40 kDa ở 0,5% có thểức chế được 90% sự phát triển S. aureus và E. coli và ở 180 kDa có thểức chế hoàn toàn sự phát triển của hai vi khuẩn này ở 0,05%. Trong một nghiên cứu khác của Jeon và cộng sự, 2001 [36] khẳng định rằng chitooligosaccharides với trọng lượng phâ tử lớn hơn 10kDa có hiệu quả hơn trong việc chống lại vi khuẩn gây bệnh cũng như không gây bệnh.
Hong Kyoon No và cộng sự, 2001 [40] đã tiến hành nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn của chitosan và chitosan oligomer với trọng lượng phân tử khác nhau Chitosans với Mw=1671, 1106, 746, 470, 224, và 28 kDa; chitosan oligomers với Mw=22, 10, 7, 4, 2, và 1 kDa). Kết quả nghiên cứu cho thấy chitosan thể hiện hoạt tính vi khuẩn Gram (+) tốt hơn là vi khuẩn Gram (-) ở nồng độ chitosan 0,1%. Chitosan thể hiện hoạt tính kháng khuẩn tốt hơn chitosan oligomer.
Tại Trường Đại học Nha Trang một số công trình nghiên cứu sử dụng oligosaccharide để bảo quản thịt heo, thịt bò, xúc xích của Trần Thị Luyến và cộng sự, 2006 đã chứng minh rằng khả năng kháng khuẩn của oligosaccharide là đáng kể. Kết quả đã kéo dài được thời gian bảo quản của các đối tượng trên. Ngoài ra còn nhiều công trình nghiên cứu của sinh viên và thạc sĩ tại Trường Đại học Nha Trang đã đưa Chitosan vào bảo quản trái cây như Na, Táo, Xoài…. Điển hình là nghiên cứu sử dụng chitosan để bảo quản Na của Lê Thị Hằng Phương (2007) cho thấy sử dụng chitosan DD75% ở 1,5-2% cho kết quả tốt hơn chitosan DD85% và DD95%,
có thể kéo dài thời gian bảo quản từ 12-15 ngày sau khi thu hoạch [20]. Lê Thanh Long (2006) sử dụng chitosan 0,5-2% để bảo quản trứng gà tươi ở nhiệt độ thường, kết quả cho thấy chitosan 0,5-2% đã có tác dụng hạn chế đáng kể khả năng xâm nhập VSV từ bên ngoài vào bên trong lòng trắng trứng. Trong đó, dung dịch chitosan với 2 nồng độ 1,5% và 2% có hiệu quả ngăn cản xâm nhập VSV vào bên trong trứng tốt nhất và Có thể duy trì hạng chất lượng trứng ở mức A đến 15-20 ngày sau khi đẻ [7] . Lê Thị Tưởng (2007) đã sử dụng COS thu được trong quá trình thủy phân Chitosan bằng enzyme hemicellulose để bảo quản sữa tươi, kết quả thu được rất tốt.
Chitosan phân tử lượng thấp có nhiều tính ưu việt hơn chitosan, tuy nhiên hiện nay ở nước ta chưa có nhiều công trình nghiên cứu sản xuất chitosan phân tử lượng thấp được ứng dụng ra thực tế, các công trình này mới chỉ được áp dụng ở quy mô phòng thí nghiệm. Thông qua các công trình nghiên cứu trên thế giới có thể thấy rằng phương pháp hoá học hiện nay vẫn đang được sử dụng một cách phổ biến cho mục đích cắt mạch phân tử chitosan do một số ưu điểm của nó như giá thành rẻ, dễ kiếm, dễ thực hiện đặc biệt đối với một số tác nhân còn tạo ra chitosan có một số đặc tính nhất định. Tuy vậy, nó vẫn còn những nhược điểm đáng kể như: màu sắc kém, hiệu suất thu hồi sản phẩm không cao, khó kiểm soát quá trình, chất lượng sản phẩm không đồng nhất,…Chính vì vậy, đã có một số tác giả sử dụng phương pháp sinh học để giải quyết vấn đề này nhằm khắc phục nhược điểm của phương pháp hoá học. Các enzyme thường dùng như pepsin, papain, pronase, cellulose, chitosanase từ một số vi sinh vật.
Hiện nay tại Việt Nam các nghiên cứu về cắt mạch chitosan bằng phương
pháp hoá học và sinh học còn rất ít thậm chí với H2O2 thì chưa có tác giả nào công
bố. Chính vì thế nghiên cứu này được thực hiện nhằm mục đích khảo sát động học
của phản ứng cắt mạch chitosan bằng hydroperoxit trong môi trường acid, sản xuất
một số sản phẩm chitosan có phân tử lượng thấp, mở rộng ứng dụng của chúng
trong thực phẩm và một số lĩnh vực khác của khoa học công nghệ. Đây là một công trình hoàn toàn mới tại Việt Nam.
CHƯƠNG 2
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU