III. DƯỢC LÝ VÀ DƯỢC ĐỘNG HỌC CỦA GLUCOSAMINE VÀ MUỐI CỦA NÓ14 IV. MỘT SỐ QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHITINE VÀ CHITOSAN
1. Phương pháp trên thế giới
1.2 Quy trình sản xuất chitine theo phương pháp của P. Meyer và Keuns, Lee
P. Meyer và Keuns, Lee đã đưa ra quy trình sản xuất chitine đơn giản hơn nhiều so với quy trình của Hackman.
Vỏ tôm tươi được rửa sạch và sấy khô ở nhiệt độ 800C, nghiền nhỏ. Sau đó tách protein bằng NaOH 3,5% ở 650C, sau thời gian 2 giờ lọc bỏ nước bã và rửa sạch với nước. Tiếp tục khử khoáng với HCl 1N ở nhiệt độ phòng trong 30 phút. Lọc lấy phần bã, rửa trung tính sao đó đem sấy khô, nghiền nhỏ ta thu được bột chitine.
Chú ý: dung dịch NaOH và HCl sử dụng sao cho ngập hết phần tôm.
Toàn bộ quá trình được trình bày ở hình 6:
Vỏ tôm tươi Rửa sạch Sấy khô ở 1000C
Nghiền thành bột Ngâm trong HCl 2N trong 48 giờ có khuấy
và lắc liên tục
Ly tâm Trung hòa bằng dung dịch kiềm ở nhiệt độ 1000C trong suốt 12 giờ
Rửa nhiều lần với nước
Tách cặn Làm khô
Nghiền tinh
Bột chitine có màu cam
Luận văn tốt nghiệp 22 SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân Hình 6 Quy trình trích ly chitine của P. Meyer và Keuns, Lee
1.6 Phương pháp điều chế chitine của Capozza [8]
Cân 149g nguyên liệu vỏ tôm sạch cho vào bình khuấy với một máy khuấy, thêm từ từ 825ml acid HCl 2N vào bình, thực hiện phản ứng ở 40C trong thời gian 48 giờ. Sản phẩm sau quá trình khử khoáng được rửa sạch bằng nước đến pH = 7. Xác định hàm lượng tro là 0,4 - 0,5%. Sau đó sản phẩm được khuấy ở nhiệt độ phòng với 1500ml acid formic HCOOH 90%, để qua đêm. Hỗn hợp được lọc ly tâm lấy phần bã và rửa lại với nước nhiều lần cho đến khi pH = 7. Sản phẩm sạch sau đó được ngâm ngập trong 2 lít dung dịch NaOH 10% và đun nóng ở 90 – 1000C trong 2,5 giờ. Dung dịch được lọc và rửa sạch với nước đến pH = 7, sau đó sản phẩm được tráng rửa lại trong ethanol 960 và ether. Sấy khô ở 400C dưới áp suất giảm.
Khối lượng chitine khô sạch thu được là 66g. Hiệu suất 44,3%.
Quy trình điều chế được tóm tắt theo sơ đồ hình 7 dưới đây:
Vỏ tôm tươi Rửa sạch Làm khô
Nghiền Sàng
Loại protein bằng NaOH 3,5%
trong 2 giờ ở 650C
Rửa sạch Lọc
Sấy
Chitine Loại vô cơ bằng HCl 1N trong 30
phút ở nhiệt độ thường Lọc Rửa
Nghiền mịn
Hình 7 Quy trình điều chế chitine của Capozza
1.7 Quy trình điều chế chitosan thủy nhiệt Yamasaki và Nacamichi (Nhật bản)[7]
Các nhà khoa hoc của Nhât đã đưa ra công nghệ sản xuất chitosan bằng phương pháp thủy nhiệt.
Nguyên liệu là vỏ đầu tôm hoặc vỏ cua đã khô, sạch được đem khử khoáng bằng HCl 2N trong thời gian là 1 giờ ở 1200C (tác giả cho rằng hiệu quả khử khoáng có thể đạt được
100%).
Sau đó đem rửa sạch và đem làm khô. Tiếp theo là tiến hành kết hợp hai công đoạn khử protein và deacetyl đồng thời trong dung dịch NaOH 15N ở nhiệt độ 1500C trong 1 giờ, kết quả cho thấy protein được tách ra triệt để và độ deacetyl đạt trên 70%. Sau thời gian 1 giờ đem rửa sạch và làm khô sẽ thu được chitosan thành phẩm.
Phương pháp này có ưu điểm là quy trình đơn giản công đoạn, rút ngắn đáng kể thời gian Khử khoáng bằng HCl 2N ở 40C
trong 48 giờ Lọc
Lọc
Vỏ tôm sạch Sấy khô
Rửa trung tính
Ly tâm
Ngâm tiếp trong HCOOH 90% ở nhiệt độ phòng trong 12 giờ
Rửa trung tính Khử protein bằng NaOH 10% ở 90- 1000C trong 3 giờ
Lọc
Chitine Rửa trung tính
Rửa lại bằng ethanol 960 và
ether Sấy khô
Luận văn tốt nghiệp 24 SVTH: Nguyễn Ngọc Thái Trân sản xuất so với các quy trình khác. Hóa chất sử dụng ít (HCl và NaOH), chitosan thu được có độ tinh khiết cao. Tuy nhiên cũng có nhược điểm là sản phẩm chitosan thu được có độ nhớt thấp, chi phí sản xuất quá cao, tiêu tốn nhiều năng lượng cho các khâu sản xuất.
Phương pháp này được tóm tắt như hình 8:
Hình 8 Quy trình thủy nhiệt Yamasaki và Nacamichi (Nhật bản) 1.8 Quy trình sản xuất chitosan của Pháp[7]
Nguyên liệu (vỏ tôm) sạch được đem đi hấp chín, phơi khô, sau đó xay nhỏ. Khử
protein bằng NaOH 3,5% với tỷ lệ w/v=1/10, ở nhiệt độ 650C, sau 2 giờ vớt ra rửa trung tính, tiếp đó ngâm trong HCl 1N với tỷ lệ w/v=1/10, ở nhiệt độ phòng sau 2 giờ vớt ra tiến hành tẩy các chất màu hữu cơ bằng aceton với tỷ lệ w/v=1/5, ở nhiệt độ phòng sau 30 phút vớt ra rửa sạch và tẩy màu lại bằng nước javel (NaOCl + NaCl) 0,135%, tỷ lệ w/v=1/10, ở nhiệt độ phòng sau 6 phút vớt ra rửa trung tính, thu được chitine sạch đẹp. Sau đó tiến hành deacetyl chitine bằng NaOH 40% với tỷ lệ w/v=1/4, ở nhiệt độ 850C sau thời gian 4 giờ đem rửa trung tính, thu được chitosan.
Quy trình có ưu điểm là thời gian sản xuất ngắn, sản phẩm có màu sắc đẹp, sạch do có hai bước khử sắc tố. Tuy nhiên NaOCl là một chất oxy hóa mạnh, ảnh hưởng đến mạch
Khử protein và deacetyl hóa bằng NaOH 15M ở 1500C trong 1 giờ
Rửa sạch
Chitosan
Vỏ đầu tôm tươi Làm khô
Khử khoáng bằng HCl 2N ở 1200C trong 1 giờ
Rửa sạch Rửa sạch
Làm khô