A- Chitin, chitosan
3.3.2.Ảnh hƣởng của nồng độ chitosan đến sự biến đổi các chỉ tiêu hoá sinh của
của táo trong quá trình bảo quản
3.3.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến hàm lượng chất khô tổng số của t á o bảo quản
Kết quả thu đƣợc qua quá trình xử lý:
Hình 3.7.Táo trước và sau khi sấy
Bảng 3.6. Hàm lượng chất khô tổng sốcủa táo bảo quản với chitosan nồng độ 1% Thời gian (ngày) Mẫu Lƣợng mẫu trƣớc khi sấy(g) Lƣợng mẫu sau khi sấy (g) Hàm lƣợng chất khô tổng số (%) 3 m1 20 2,493 12,47 6 m2 20 2,472 12,36 9 m3 20 2,358 11,79
Bảng 3.7.Hàm lượng chất khô tổng số của táo bảo quản với chitosan nồng độ 1,5% Thời gian (ngày) Mẫu Lƣợng mẫu trƣớc khi sấy(g) Lƣợng mẫu sau khi sấy (g) Hàm lƣợng chất khô tổng số (%) 3 m4 20 2,507 12,54 6 m5 20 2,493 12,47 9 m6 20 2,406 12,03
Bảng 3.8.Hàm lượng chất khô tổng số của táo bảo quản với chitosan nồng độ 2%
Thời gian (ngày) Mẫu Lƣợng mẫu trƣớc khi sấy(g) Lƣợng mẫu sau khi sấy (g) Hàm lƣợng chất khô tổng số (%) 3 m7 20 2,554 12,77 6 m8 20 2,513 12,57 9 m9 20 2,458 12,29 11.2 11.4 11.6 11.8 12 12.2 12.4 12.6 12.8 13 3 6 9
Thời gian (ngày)
H à m l ư ợ ng c hấ t k hô t ổn g s ố (% ) Chitosan 1% Chitosan 1.5% Chitosan 2%
Biểu đồ 3.2. Đồ thị so sánh hàm lượng chất khô tổng số của táo bảo
quản ở các công thức
* Nhận xét:
Kết quả của thí nghiệm này, Hàm lƣợng chất khô tổng số của nguyên liệu là 12,68%; 12,75%; 12,79 (%) nhƣng sau 3 ngày đầu bảo quản nó đã giảm xuống 12,47%; 12,54%; 12,77% lần lƣợt ở táo đ ƣ ợ c xử lý với dung dịch chitosan 1%; 1,5%; 2%. Sau 9 ngày bảo quản thì hàm lƣợng chất khô tổng số chỉ còn có 11,79% ở t á o x ử l ý vớ i chitosan 1%; 12,03% ở t á o x ử l ý với chitosan 1,5%; và 12,29% ở táo xử lý với chitosan 2%. Nguyên nhân sự giảm hàm lƣợng chất khô là do trong quá trình bảo quản quả vẫn tiếp tục quá trình hô hấp. Trong quá trình hô hấp, chúng đã sử dụng một phần chất khô dự trữ cho quá trình dị hóa để sinh năng lƣợng duy trì sự sống của quả. Quả táo của các công thức xử lý với nồng độ chitosan khác nhau tạo nên độ dày màng bao khác nhau. Do ảnh hƣởng đến khả năng trao đổi oxy với môi trƣờng nên cƣờng độ hô hấp của với nồng độ chitosan 2% giữ đƣợc hàm lƣợng chất khô tổng số lớn nhất.
3.3.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến hàm lượng axit hữu cơ tổng số của t á o t r o n g q u á t r ì n h bảo quản
* Kết quả: Kết quả thu đƣợc sau quá trình xử lý:
Bảng 3.9.Hàm lượng axit hữu cơ tổng số của táo bảo quản với chitosan nồng độ 1%
Thời gian
(ngày) Mẫu Thể tích mẫu
chuẩn độ (ml) (V1)
Thể tích NaOH phản ứng (ml) (V)
Hàm lƣợng axit hữu cơ tổng số (%)
3 m1 25 0,80 0,824
6 m2 25 0,70 0,721
9 m3 25 0,55 0,567
Bảng 3.10.Hàm lượng axit hữu cơ tổng số của táo bảo quản với chitosan nồng độ 1,5%
Thời gian
(ngày) Mẫu Thể tích mẫu
chuẩn độ (ml) (V1)
Thể tích NaOH phản ứng (ml) (V) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hàm lƣợng axit hữu cơ tổng số (%)
3 m4 25 0,85 0,876
6 m5 25 0,70 0,721
9 m6 25 0,60 0,618
Bảng 3.11.Hàm lượng axit hữu cơ tổng số của táo bảo quản với chitosan nồng độ 2%
Thời gian
(ngày) Mẫu Thể tích mẫu
chuẩn độ (ml) (V1)
Thể tích NaOH phản ứng (ml) (V)
Hàm lƣợng axit hữu cơ tổng số (%)
3 m7 25 0,9 0,927
6 m8 25 0,85 0,876
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 3 6 9
Thời gian (ngày)
H à m l ư ợ ng a x it hữ u c ơ t ổn g s ố (% ) Chitosan 1% Chitosan 1.5% Chitosan 2%
Biểu đồ 3.3. Đồ thị so sánh hàm lượng axit hữu cơ tổng số của táo sau bảo quản ở các công thức
* Nhận xét:
Trong quá trình bảo quản, hàm lƣợng axit hữu cơ tổng số giảm dần. Điều này 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 lƣợng axit vào quá trình decacboxyl hoá. Do vậy mà cùng với sự gia tăng của thời gian bảo quản hàm lƣợng 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 lƣợng axit hữu cơ tổng số. Nhƣ vậy, có thể thấy rằng nồng độ chitosan khác nhau có ảnh hƣởng đến cƣờng độ hô hấp của quả, trực tiếp làm biến đổi hàm lƣợng axit hữu cơ trong táo bảo quản. Sau 9 ngày bảo quản táo xử lý ở nồng độ 2% có chất lƣợng tốt nhất.
3.3.2.3.Ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến hàm lượng vitamin C của táo t r o n g q u á t r ì n h 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 lƣợng 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 lƣợng 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 lƣợng 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) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
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 lƣợng vitamin C trong quả càng giảm thấp. Sở dĩ nhƣ vậy là do vitamin C rất dễ bị oxi hoá dƣới sự xúc tác của enzym ascorbat oxidase.
Trong 3 ngày đầu hàm lƣợng vitamin C giảm mạnh, sau đó giảm từ từ sau 6 và 9 ngày bảo quản ở tất cả các công thức. H àm lƣợng vitamin C ở t á o xử lý bằng chitosan 2% là cao nhất, ở táo xử lý bằng chitosan 1% là nhỏ nhất. Nhƣ vậy, nồng độ chitosan bảo quản có ảnh hƣởng đến hàm lƣợng 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 đƣợc những kết quả sau:
1. Điều chế chitin từ vỏ tôm, sau quá trình điều chế xác định đƣợc hàm lƣợng 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 tƣợng nghiên cứu là quả táo ta ở các nồng độ khác nhau và cho kết quả nhƣ sau:
3.1. Màng chitosan bao bọc quanh quả táo đã có tác dụng làm giảm hao hụt khối lƣợng tự nhiên, giảm biến đổi màu sắc vỏ quả cũng nhƣ duy trì trạng thái kết cấu quả, giữ hàm lƣợng chất khô tổng số, hàm lƣợng axit hữu cơ tổng số và vitamin C vẫn ở mức cao trong suốt thời gian bảo quản. Do đó giúp quả tƣơi lâu, giảm sự nhăn nheo của vỏ, giữ hƣơng vị của quả, duy trì chất lƣợng dinh dƣỡng và chất lƣợng 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 đƣợc xử lý chitosan ở nồng độ 2% giữ đƣợc màu sắc đẹp nhất, có hao hụt khối lƣợng tự nhiên thấp nhất và độ cứng biến đổi ít nhất. Đồng thời các thành phần hoá sinh cụ thể là hàm lƣợng chất khô tổng số, hàm lƣợng axit hữu cơ, hàm lƣợng 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 trƣờng. Đồng thời cần tiếp tục nghiên cứu khả năng ứng dụng của màng chitosan trong bảo quản thực phẩm đối với các đối tƣợng 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 nhƣ y học, dƣợc phẩm, xử lý nƣớc thải...
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Đức Duy, Nghiên cứu điều chế glucosamin từ vỏ tôm, Đồ án tốt nghiệp Lớp CN Hoá Dƣợc 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), Trƣờng Đại học Thủy sản, năm 2004.
[5]. Th.S. Lê Thị Mùi, Kiểm nghiệm và phân tích thực phẩm¸Trƣờng Đại học sƣ 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 Phƣớc, Nguyễn Thị Bé Ràng, Nguyễn Thị Phƣớc 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 Phƣơng, 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 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
nhân sƣ phạm, Đại học sƣ 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 sƣ
[13]. T.S Trang Sĩ Trung, Trƣờng 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 tƣợng và phạm vi nghiên cứu ... 1
3.1. Đối tƣợng ... 1
3.2. Phạm vi nghiên cứu ... 1
4. Phƣơng pháp nghiên cứu ... 2
4.1. Nghiên cứu lý thuyết ... 2
4.2. Nghiên cứu thực nghiệm ... 2
CHƢƠNG 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 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
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 nƣớc thải ... 20 1.7. Màng chitosan ... 22 B – Quả táo ta ... 24 1.8. Đặc điểm ... 24
1.9. Giá trị dinh dƣỡng và thành phần hóa học ... 25
1.10. Lợi ích của quả táo ta trong đời sống ... 27
1.11. Độc tính ... 28
CHƢƠNG II: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG 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. Phƣơng pháp nghiên cứu ... 29
2.2.1. Tách chiết vỏ tôm thu đƣợc chitin và deaxetyl hóa chitin trong dung dịch NaOH đậm đặc thu đƣợc chitosan. ... 29
2.2.2. Nghiên cứu ảnh hƣởng của nồng độ chitosan đến chất lƣợng và thời gian bảo quản quả táo ta. ... 30
2.2.2.1. Pha dung dịch chitosan ... 30 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
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
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ BÀN 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 hƣởng của nồng độ chitosan đến các chỉ tiêu bảo quản quả táo ta. ... 41
3.3.1. Ảnh hƣởng 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 hƣởng 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 hƣởng nồng độ chitosan đến sự hao hụt khối lƣợng tự nhiên của quả trong thời gian bảo quản. ... 42
3.3.2. Ảnh hƣởng 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 hƣởng của nồng độ chitosan đến hàm lƣợng chất khô tổng số của t á o bảo quản ... 43
3.3.2.2. Ảnh hƣởng của nồng độ chitosan đến hàm lƣợng axit hữu cơ tổng số của t á o t r o n g q u á t r ì n h bảo quản ... 46
3.3.2.3. Ảnh hƣởng của nồng độ chitosan đến hàm lƣợng vitamin C của t á o t r o n g q u á t r ì n h bảo quản ... 47
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ... 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO
DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ SƠ ĐỒ
Bảng 1.1: Hàm lƣợng 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 phƣơng 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 lƣợng 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 lƣợng tự nhiên của táo bảo quản với chitosan nồng độ 1% ... 42
Bảng 3.4. Sự hao hụt khối lƣợng tự nhiên của táo bảo quản với chitosan nồng độ 1,5% ... 42
Bảng 3.5. Sự hao hụt khối lƣợng tự nhiên của táo bảo quản với chitosan nồng độ 2% ... 42
Bảng 3.6. Hàm lƣợng chất khô tổng số của táo bảo quản với chitosan nồng độ 1% ... 44
Bảng 3.7. Hàm lƣợng chất khô tổng số của táo bảo quản với chitosan nồng độ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});