III. DƯỢC LÝ VÀ DƯỢC ĐỘNG HỌC CỦA GLUCOSAMINE VÀ MUỐI CỦA NÓ14 IV. MỘT SỐ QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHITINE VÀ CHITOSAN
2. Các phương pháp ở trong nước
2.1 Quy trình sản xuất chitine theo phương pháp của Đại Học Thủy sản Nha Trang [7]
Trường Đại Học Thủy sản Nha Trang có đưa ra quy trình công nghệ sản xuất chitine như sau:
Vỏ tôm được rửa sạch và phơi đến khô, sau đó được ngâm trong dung dịch HCl 5%
Ngâm trong HCl 1N ở nhiệt độ phòng trong 2 giờ
Vỏ tôm sạch Hấp chín Phơi khô
Sấy nhỏ Khử protein bằng NaOH 3,5% ở
650C trong 2 giờ Rửa trung tính
Tẩy màu hữu cơ bằng aceton ở nhiệt độ phòng trong 30 phút
Rửa sạch
Tẩy màu bằng nước Javel 0,135% ở
nhiệt độ phòng trong 6 phút Rửa trung tính Chitine
Deacetyl hóa bằng NaOH 40% ở nhiệt độ 850C trong 4 giờ
Rửa trung tính
Chitosan
Luận văn tốt nghiệp 26 SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân trong 48 giờ ở nhiệt độ phòng để loại khoáng, sau khi vớt ra rửa trung tính tiếp tục ngâm trong dung dịch NaOH 8% ở 1000C, sau 2 giờ lấy ra, rửa sạch đến pH = 7. Tiếp theo ta tiến hành tẩy màu với chất oxi hóa mạnh như KMnO4 – C2H2O2, H2O2…, sau đó sấy khô ta thu được chitine trắng hồng.
Ưu điểm của quy trình là các công đoạn đơn giản, có giai đoạn tẩy màu nên sản phẩm có màu tương đối trắng, có độ nhớt cao.
Nhược điểm: thời gian tiến hành tương đối dài, chi phí sản xuất tương đối cao do nồng độ hóa chất tương đối cao.
Quy trình được tóm tắt theo sơ đồ sau:
Hình 10 Quy trình trích ly chitine theo ĐH thủy sản Nha Trang 2.5 Quy trình sản xuất chitosan của Đỗ Minh Phụng [7]
Quy trình điều chế chitosan của Đỗ Minh Phụng tương tự quy trình điều chế chitine của ĐH Nha Trang và được tóm tắt như sau:
Nguyên liệu là vỏ tôm khô được khử khoáng bằng HCl 6N với tỷ lệ w/v=1/2,5, ở nhiệt độ phòng, sau 48 giờ đem rửa trung tính, tiếp theo đun trong NaOH 8% với tỷ lệ w/v=1/1,5, ở nhiệt độ 1000C trong 2 giờ để khử protein rồi đem rửa trung tính.
Tiến hành tẩy màu bằng KMnO4 1% trong môi trường H2SO4 10%, sau 1 giờ đem rửa sạch và khử màu phụ bằng Na2S2O3 1,5% trong 15 phút, vớt ra rửa sạch thu được chitine.
Vỏ tôm Rửa sạch Phơi khô
Ngâm vỏ tôm trong HCl 5% ở nhiệt độ phòng trong 48 giờ
Rửa sạch
Thủy phân bằng NaOH 8% ở 1000C
trong 2 giờ Rửa sạch
Tẩy màu Sấy khô
Chitine
Deacetyl chitine bằng NaOH 40% với tỷ lệ w/v=1/1, ở nhiệt độ 800C sau 24 giờ đem rửa sạch và cuối cùng thu được chitosan.
Sản phẩm có chất lượng khá tốt, chitine có màu trắng đẹp. Song thời gian còn dài, sử dụng nhiều chất oxy hóa dễ làm ảnh hưởng tới độ nhớt của sản phẩm.
Quy trình điều chế:
Hình 11 Quy trình sản xuất chitosan của Đỗ Minh Phụng
2.3 Quy trình sản xuất chitosan ở Trung tâm cao phân tử Viện Khoa Học Việt Nam[8]
Nguyên liệu là vỏ ghẹ hay vỏ tôm sạch được khử khoáng lần 1 bằng HCl 4%, nhiệt độ phòng, sau 24 giờ đem rửa trung tính. Nấu trong NaOH 3%, nhiệt độ 90 – 950C, sau 3 giờ đem rửa trung tính, tiếp tục khử khoáng lần 2 bằng HCl ở nhiệt độ phòng, sau 24 giờ đem rửa trung tính và đem nấu lần 2 trong NaOH ở nhiệt độ 90 – 950C, sau 3 giờ đem rửa trung tính. Cuối cùng nấu trong NaOH 40%, rửa trung tính và sấy khô thu được chitosan.
Sản phẩm chitosan sản xuất theo quy trình này có màu sắc không đẹp bằng sản phẩm theo quy trình của kỹ sư Đỗ Minh Phụng, thời gian thực hiện quy trình kéo dài, nhiều công đoạn.
Deacetyl bằng NaOH 40% ở 800C trong 24 giờ
Vỏ tôm Rửa sạch Phơi khô
Khử khoáng bằng HCl 6N ở nhiệt độ phòng trong 48 giờ
Rửa sạch
Đun trong NaOH 8% ở 1000C trong 2 giờ
Chtine
Rửa sạch
Tẩy màu bằng KMnO4 Tẩy màu bằng
Na2S2O3
Rửa sạch
Chitosan
Luận văn tốt nghiệp 28 SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân Hình 12 Quy trình sản xuất chitosan ở Viện Khoa Học Việt Nam
2.4 Quy trình sản xuất chitine của Xí nghiệp thủy sản Hà Nội [7]
Xí nghiệp thủy sản Hà Nội đưa ra quy trình sản xuất chitine được thực hiện qua các bước sau:
Nguyên liệu là vỏ tôm khô hoặc tươi được loại bỏ hết tạp chất, xử lý tách khoáng lần 1 trong HCl 4%, tỷ lệ w/v=1/2, ở nhiệt độ phòng sau 24giờ vớt ra rửa trung tính. Sau đó dùng NaOH 2% để tách protein lần 1 với tỷ lệ w/v=1/2,8 ở nhiệt độ 90 – 950C, sau 3 giờ đem ra rửa sạch và tiến hành khử khoáng lần 2 cũng dùng HCl 4%, tỷ lệ w/v=1/2, ở nhiệt độ phòng sau 24 giờ đem rửa trung tính. Để tách protein lần 2 cũng dùng NaOH 2%, w/v=1/2,8, ở nhiệt độ 90 – 950C, sau 3 giờ rửa trung tính và tiến hành khử khoáng lần 3 cũng giống như lần khử khoáng trên. Sản phẩm đem làm khô thu được chitine.
Vỏ tôm sạch Khử khoáng lần 1 bằng HCl 4% ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ
Nấu trong NaOH 3% lần 1 ở 90- 950C trong 3 giờ
Rửa trung tính
Rửa trung tính
Khử khoáng lần 2 bằng HCl 4% ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ
Rửa trung tính Nấu trong NaOH 3% lần 2 ở 90-
950C trong 3 giờ
Rửa trung tính Nấu trong NaOH 40%
Rửa sạch Sấy khô
Chitine
Chitine thu được có độ trắng cao mặc dù không có công đoạn tẩy màu. Nhưng nhược điểm là thời gian sản xuất của quy trình kéo dài, nồng độ hóa chất xử lý cao kết hợp với thời gian xử lý dài (công đoạn khử khoáng) làm cắt mạch polyme trong môi trường acid dẫn đến độ nhớt giảm.
Hình 13 Quy trình sản xuất chitine của Xí nghiệp thủy sản Hà Nội 2.5 Quy trình điều chế chitosan của Nguyễn Hoàng Nam sư phạm Hóa K32 [8]
Từ chitine điều chế trên, cân lượng chính xác 20g chitine cho vào bình cầu 500ml, sau đó cho 200ml dung dịch NaOH 40% cho. Đun cách thủy ở nhiệt độ 1000C, có hồi lưu tránh bay hơi dung môi, bay mùi khó chịu, thỉnh thoảng có khuấy cho phản ứng xảy ra nhanh, thời gian đun là 8 giờ. Sản phẩm sau phản ứng được rửa sạch đến pH=7, rửa lại bằng nước cất, sấy khô. Sản phẩm thu được là chitosan có màu trắng.
Vỏ tôm sạch Khử khoáng lần 1 bằng HCl 4% ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ
Tách protein lần 1 bằng NaOH 2% ở 90-950C trong 3 giờ
Rửa trung tính
Rửa trung tính
Khử khoáng lần 2 bằng HCl 4% ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ
Rửa trung tính Tách protein lần 1 bằng NaOH 2% ở
90-950C trong 3 giờ
Rửa trung tính Khử khoáng lần 3 bằng HCl 4% ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ
Rửa sạch Sấy khô
Chitine
Luận văn tốt nghiệp 30 SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân Quy trình điều chế: