Phế liệu tôm được tiến hành sản xuất chitin theo 3 quy trình: Qt 1 - Chitin sản xuất theo quy trình kết sử dụng enym Flavourzyme, Qt 2 - Chitin sản xuất theo quy trình cải tiến có xử lý sơ bộ bằng axit fomic, Qt 3 - Chitin sản xuất theo quy trình hóa học truyền thống.
Kết quả phân tích chất l ượng của chitin thu được trìnhbàyở bảng 3.1và phụ lục 2.
2.76
0.65
0.86 0.97 0.96
1.95
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
Qt 1 Qt 2 Qt 3
Quytrình
Hàm lượngtạp chất(%) Hàm l ượng tro (%) Hàm l ượng protei n (%)
Hình 3.1: Hàm lượng tạp chất còn lại trong mẫu chitin sản xuất theo các qui trình
Hình 3.2, 3.3 và 3.4 biểu diễn mức độ sử dụng axit HCl, NaOH v à nước ở 3 qui trìnhđã nêu.
3.682 3.437
6.845
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Qt 1 Qt 2 Qt 3
Quy trình
Thể tích HCl đậm đặc(lít)
Hình 3.2: Biểu đồbiểu diễn tình hình sử dụng axit HCl đậm đặc trong các quy trìnhsản xuất chitin-chitosan.
1.136
3.034
2.155
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
Qt 1 Qt 2 Qt 3
Quy trình
khối lượng NaOH khan (kg)
Hình 3.3: Biểu đồ biểu diễn tình hình sử dụng NaOH khan trong các quy trình sản xuất chitin-chitosan.
1.741
1.543
1.471
1.3 1.35 1.4 1.45 1.5 1.55 1.6 1.65 1.7 1.75 1.8
Qt 1 Qt 2 Qt 3
Quy trình
lượng nước sử dụng (m3)
Hình 3.4: Biều đồ biểu diễn tình hình sử dụng nước trong các quy trình sản xuất chitin-chitosan
0.65 0.97 2.76
0.86 0.96 1.95
1.741 1.471
1.136 2.155
3.682 6.845
1.543 3.034 3.437
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Qt 1 Qt 2 Qt 3
Quytrình
Hàm lượng tro (%) Hàm lượng protein (%) Lượng nước (m3) Lượng NaOH khan (kg) Lượng HCl đậm đăc (lít)
Hình 3.5: Biểu đồbiểu diễntìnhhình sử dụng nước,hóa chấtvàchất lượng chitin ứng vớicác quytrình.
Thảo luận :
Qua đồ thị biểu diễn hàm lượng tạp chất còn lại trong chitin ở hình 3.1 ta thấy chitin sản xuất theo quy trình kết hợp sử dụng enzym Flavourzym cho chất lượng tốt nhấthàm lượngkhoángcònlạilà0.65 %,hàm lượng proteincòn lại là 0.86 %. Chitin sản xuất theo quy trình hóa học cải tiến có sử lý sơ bộ bằng axit fomichàm lượngkhoángcònlạilà0.97 %,hàm lượng protein cònlại là0.96 %. Chitin quy trìnhhóahọchàm lượngkhoángcònlại cao nhất 2.76 %, hàm lượng prtein còn lại là 1.95 %. Như vậy ta chọn quy trình enzym để tiếp tục nghiên cứu vìquy trình này cho chất lượng chitin tốt nhất,hàm lượng các tạp chấtcònlại trong chitinlà ít nhất.
Qua đồ thị biểu diễn tình hình sử dụng axit HCl trong các quy trình sản xuất chitin-chitosan ở hình 3.2 cho thấy thể tích axit sử dụng tại các quy trình có sự chênh lệch lớn. Quy trình sản xuất chitin kết hợp xử lý s ơ bộ bằng axit fomic sử dụng trung bình cứ 1 kg chitin sử dụng 3.437 lít HCl đậm đặc. Quy trình sản xuất chitin kết hợp sử dụng enzym Flavourzyme trình bình cứ 1 kg chitin sử dụng 3.682 lít HCl đâm đặc. Quy trình hóa học truyền thống trung bình 1 kg chitin sử dụng lit 6.845 HCl đậm đặc. Nh ư vậy sản xuất chitin- chitosan theo quy trình kết hợp xử lý bằng axit fomic và enzym sẽ giảm được gần 50% axit HCl.
Qua đồ thị biểu diễn tình hình sử dụng NaOH trong các quy trình sản xuất chitin-chitosan ở hình 3.3 cho thấy sản xuất chitin theo quy trình kết hợp xử lý bằng enzym Flavourzyme bình quân cứ 1 kg chitin sử dụng 1.136 kg NaOH. Quy trìnhhóahọccải tiến xử lý sơ bộbằng axit fomic cứ1 kg chitin sử dụng 3.034 kg NaOH. Quytrình hóa học truyền thống cứ 1 kg chitin sử dụng 2.155 kg NaOH. Như v ậy nếu sản xuất chitin theo quy trình kết hợp xử lý sơ bộ bằng enzyme Flavourzyme sẽ tiết kiệm đ ược gần 50% NaOH so với quy trình hóa học truyền thống và giảm 60% so với quy trình kết hợp xử lý bằng axit fomic.
Qua đồ thị biểu diễn tình hình sử dụng nước trongcác quá trình sản xuất chitin-chitosan ở hình 3.4 ta thấy quy trình kết hợp xử lý bằng enzym
Flavourzyme bình quân 1 kg chitin sử dụng 1.741 m3 nước. Quytrìnhhóahọc cải tiến xử lý sơ bộ bằng axit fomic bình quân 1 kg chitin sử dụng 1.543 m3 nước. Quy trình hóahọccải tiếnbình quân 1 kg chitin sử dụng 1.471 m3 nước.
Như vậy sản xuất chitin theo quy trình enzym tiêu tốn nhiều nước nhất,do đó tìm ra biện pháp tiết kiệm nước là rất cần thiết nhằm tiết giảm lượng nước sử dụngvà giảm ô nhiễm môi trường.
Như vậy từ các đồ thị trên ta thấy nếu sản xuất chitin chitosan theo quy trình enzyme thì sẽ giảm thiểu được lượng hóa chất đáng kể (50%) hóa chất so vói quy trình hóa học truyền thống, giảm 60% NaOH sử dụng so với quy trình kết hợp xử lý bằng axit fomic và chất lượng chitin thu được có chất lượng tốt hơn cả. Đây là hướng đi phù hợp cho mục đích sản xuất chitin-chitosan theo hướng phát triển bền vững. Tuy nhiên về lượng nước rửa thì bình quân cứ 1 kg chitin quy trình enzym lại sử dụng nhiều hơn các quy trình khác 0.2 m3 nước.
Do đó để giảm thiểu lượng hóa chất trong sản xuất chitin-chitosan ta nên chọn quy trình enzym đồng thời tìm ra biện pháp tiết kiệm n ước rửa và hóa chất để giảm đến mức thấp nh ất lượng nước và lượng hóa chất sử dụng nhằm giảm chi phí sản xuất, chi phí xử lý n ước thải, đồng thời giảm ô nhiễm môi tr ường.