L ỜI NÓI ĐẦU
3.2.4. Xác định ảnh hưởng của thời gian đến các chỉ tiêu của chitosan trong
công đoạn deacetyl
Tiến hành thí nghiệm 5 mẫu, mỗi mẫu 15g, bổ sung dung dịch NaOH 55% vào c ác mẫu theo tỷ lệ 1/20 (w /v), tiến hành deacetyl ở nhiệt độ 950C với các khoảng thời gian khác nhau: mẫu 1: deacetyl trong 10 giờ, mẫu 2: deacetyl trong 11 giờ, mẫu 3: deac etyl trong 12 giờ, mẫu 4: deacetyl trong 13 giờ, mẫu 5: deacetyl trong 14 giờ.
Sau khi thực hiện deac etyl ở các thời gian này xong, ta tiến hành rử a trung tính rồi phơi khô sau đóđem đi xác định c ác chỉ tiêu của chitosan. Kết quảđược thể
hiệnở bảng 3.8
Bảng 3.8. Bản g kết quả ngh iên cứu ảnh hưởng củ a thờigian đế n các ch ỉ tiêu của chitosan trong công đoạn de acetyl.
thời gian (giờ) Màu s ắc ,trạng thái Độ nhớt (cps) Độ đục(ftu) Nts(%) 10 Màu hồng nhạt,mềm mại 170 70 6,73684 11 Màu hồng nhạt, mềm mại 188 74 6,43124 12 Màu trắng hồng, mềm mại 210 77 6, 1764 13 Màu trắng hồng, mềm mại, xốp 177 69 5, 8475 14 Màu trắng hồng, mềm mại, xốp 160 64 5, 3973 Nhận xét:
Từ kết quảở bảng 3.7 cho thấy màu sắc của chitosan thay đổi theo thời gian khi thời gian càng dài thì m àu sắc của chitosan càng đẹp hơn do thời gian càng dài thì các sắc tố bị tẩy đi c àng triệtđể hơn nhưng thời gian chỉ nên tăng đến một mức độ nào đó còn nếu tăng quá nhiều thì độ nhớt của chitosan sẽ giảmảnh hưởngđến
chất lượng của c hitosan. Độ nhớt và độđục của dung dịch chitosan thì thấy tăng dần
khi thời gian tăng do thời gian c àng tăng thì khả năng loạiđi nhóm –CO – CH3 của
phân tử chitin càng nhiều tạo ra chitosan nhiều và làm tăng khả năng hoà tan của
chitosan trong dung dịch ac id acetic 1%. Tại thời điểm t = 12 giờ thì độ nhớt và độ đục của dung dịch chitosan đo được là c ao nhất: độ nhớtđạt 210(cps), và độđụcđạt
77 (ftu), do lúc này các phân tử chitin đã chuyển nhiều thành chiosan, sau thời gian 12 giờ thì thời gian càng tăng thì độ nhớt và độđục lại giảm dần do lúc này NaOH
đậm đặc tác dụng trực tiếp lên phân tử chitosan xảy ra phản ứng thuỷ phân cắtđứt
liên kết 1,4 - glucozid của phân tử chitosan làm chitosan bị cắt mạch làm độ nhớt và
độ đục giảm xuống còn 160cps và 64 ftu ở thời gian 14 giờ. Từ đó ta có thể chọn
thời gian deacetyl thích hợp là 12 giờ. Nitơ tổng số trong quá trình deac etyl giảm
theo thời gian do chitin này còn ở dạng thô còn chứa nhiều protein nên trong quá trình deacetyl vẫn diễn ra quá trình khử protein và thời gian càng dài thì protein bị
Sau khi tiến hành thí nghiệm tôi đưa ra quy trình sản xuất chitosan như sau:
Hình 3.1. Quy trình sản xu ất chitosan từ con ruốc
Ruốc khô Khử khoáng Rửa trung tính Phơi khô Nấu NaOH Rửa trung tính Phơi khô Deac etyl Rửa trung tính Phơi khô Chitosan HCl 5% t = 24 giờ w/v = 1/10 t0 = phòng NaOH 12% t = 80 phút w/v = 1/12 t0 = 1000C NaOH 55% t = 12 giờ w/v = 1/20 t0 = 950C
F or matted: F rench (F rance)
F or matted: F rench (F rance)
Các c hỉ tiêu chất lượng c ủa chitosan khi sản xuất theo quy trình trên : Màu sắc, trạng thái : màu trắng hồng, mềm.
Hàm lư ợng các chất không tan : 1%.
Độ ẩm : 10%.
Hàm lư ợng tro ; 0,39%.
Độ nhớt : 210 cps.
Nts : 6,19584%.
Sau khi tham khảo chỉ tiêu chất lượng của chitosan sản xuất từ tôm mũ ni
(Huỳnh Nguyễn Duy Bảo – ĐHTS), tôi đư a ra bảng so sánh sau đây:
Bảng 3.9. Bảng so sánh chỉ tiêu chất lượng sản ph ẩm chitosan của con ruốc và vỏ tôm mũ ni.
Chỉ tiêu Con ruốc Vỏ tôm
Màu sắc, trạng thái Trắng hồng, mềm mại
Dạng vảy trong suốt, Nếu nghiền thành bột
có m àu trắng ngà
Hàm lượng các chất không tan. 1% 1,2%
Nt s 6,19584% 8,5%
Hàm lượng tro 0,39% 0.42%
Độ nhớt 210cps 273cps
Nhận xét:
Qua bảng so sánh ta thấy độ nhớt của chitosan sản xuất từ con ruốc thấp hơn chitosan sản xuất từ vỏ tôm, và so với tiêu c huẩn của chitosan mà tạp chí khoa học
và công nghệ thuỷ sản 2003 thì độ nhớt này c hỉđạt ở mứcđộ thấp (200 đến 800 Centipoaz) n ên mới chỉ dùng được trong các ngành công nghiệp, chưa đủ tiêu c huẩn để dùng trong y học. Do vậy cần nghiên cứu thêm để sản xuất ra sản phẩm c hitosan có độ nhớt cao hơn từ con ruốc.
Màu sắc của chitosan sản xuất từ con ruốc không đẹp bằng chitosan sản xuất từ
vỏ tôm.Khi pha chitosan sản xuất từ c on ruốc trong dung dịc h ac id acetic 1% thì tạo
ra dung dịch nhớt có màu hơi hồng nên cần tiến hành khử m àu cho c hitosan để tạo
ra sản phẩm chitosan có màu đẹp hơn. Tuy các chỉ tiêu chất lượng của chitosan sản
xuất từ con ruốc không được tốt như các loại nguyên liệu khác nhưng đây cũng là một loại nguyên liệu có thể dùng để sản xuất chitosan.
Qua tham khảo tài liệu nghiên cứu sản xuất chitin – chitosan từ vỏ tôm tôi thấy:
Nồng độ HCl dùng để khử khoáng từ vỏ tôm ( [HCl] 5% với vỏ tôm tư ơi, [HCl] 10% với vỏ tôm khô) cao hơn nồngđộ HCl ( [ HCl] 5%) dùng để khử khoáng từ con ruốc khô còn tỷ lệ nguyên liệu / dung dịch ac id là như nhau điều này là do hàm lương khoáng trong con ruốc ít hơn trong vỏ tôm.
Tỷ lệ nguyên liệu / dung dịch kiềm và nồngđộ NaOH dùng để khử protein và deacetyl từ vỏ tôm thấp từ con ruốc khô do con ruốc đưa vào sản xuất chưa được
tách thịt nên hàm lượng protein còn nhiều,do vậyđể giảm lư ợng hoá c hất sử dụng ta nên tác h thịt trước khi đưa vào sản suất chitin – chitosan và tận dùng thịt ruốc này
để sản xuất các sản phẩm có ích khác để tăng hiệu quả sản xuất.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN
1.Kế t luận:
Từ nhữ ng kết quả nghiên cứu ở trên cho phép rút ra kết luận:
Bư ớc đầu đã xác định đư ợc c hế độ khử khoáng. kết quả c ho thấy khi khử
khoáng ở các giá trị như: nồng độ dung dịch HCl 5%,t ỷ lệ nguyên liêu / dung dịch
HCl = 1/10 trong thời gian 24 giờ thì có thể khử được 90÷95% khoáng.
Xác định được chế độ khử protein ở các giá trị như : nồng độ dung dịch
NaOH 12%, tỷ lệ nguyên liệu /dung dịch NaOH là 1/12 (w/v) và thời gian nấu là 80 phút ở nhiệtđộ 1000C.
Đã xác định được nồng độ dung dịc h NaOH và thời gian deacetyl. Kết quả
cho thấy tiến hành deacetyl ở chế độ nồng độ dung dịch NaOH 55% trong thời gian
12 giờ tỷ lệ(w/v):1/20, ở nhiệt độ 950C là tốt nhất,.và các chỉ tiêu c hất lượng của
chitosan đạtđược là:
Màu sắc, trạng thái : màu trắng hồng, mềm. Hàm lư ợng các chất không tan : 1%. Độ ẩm : 10%. Hàm lư ợng tro ; 0,39%. Độ nhớt : 210 cps. Nts : 6,19584%. 2. Đề xuất ý kiế n:
Qua quá trình thực hiện đề tài em đề xuất một số ý kiến như sau:
Trước khi đưa con ruốc vào sản xuất chitin chitosan nên tiến hành thu hồi
protein của con ruốc đem sản xuất các sản phẩm có ích khác.
Cần tiến hành nghiên cứu kĩ hơn để xác định được chế độ khử khoáng và
khử protein tốt nhất cho quy trình sản xuất chitin - chitosan được hoàn c hỉnh đồng
thời nghiên cứu để sử dung phương pháp sinh học vào việc sản xuất chitin c hitosan
từ con ruốc để giảm lư ợng hoá chất sử dụng trong quá trình sản xuất và tăng chất lượng của chitosan.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.Trần Thị Luyến, Nguyễn Anh Tuấn, Đỗ Minh Phụng(2006), sản xuất các chế
phẩm kỹ thuật và y dược từ phế liệu thuỷ sản, Nxb. Nông nghiệp.
2.Đỗ Minh Phụng, Đặng Văn Hợp (1997), phân tích kiểm nghiệm sản phẩm thuỷ
sản, Trường Đại Học Thuỷ Sản, Nha Trang.
3.Nguyễn Cảnh (1993), Quy hoạch thực nghiệm, Trường Đại Học Bác h Khoa
Tp.Hồ Chí Minh.
4.Mai Thi Thu Thuỷ(2007), nghiên cứu quá trình k hử khoáng của phế liệu v ỏ tôm bằng acid h ữu cơ, luận văn tốt nghiệp, Trường Đại Học Nha Trang.
5.Nguyễn Mạnh Toàn(2005), nghiên cứu quá trình sản xuất chitosan từ xương mực
ống, luận văn tốt nghiệp, Trường Đại Học Nha Trang.
6.Andrew Clarke(1980), the biochemical composition of Krill, euphausia superba ,from south georgia, British Antarc tic Survey,Madingley Ro ad, Cambrridge CB3 OET, U. K.
7. Stephen Nic ol and Grahaw W.Hosie(1993), Chitin production by krill, Australian Antarctic division, Channel Highway, Kingston, Tasmania7050, Australia
8. Marian Naczk, Józef Synow iecki & Zdzislaw E. Sikorski(1980), the gross chemical compositioni of Antactic Krill shell waste, Department of food preservation ang technical microbiology, technic al University P olytec hnika Gdanska. Poland.
9. Charles Jeuniaux ang Mar ie Francoise Voss-Foucart(1991), Chitin Boimass and Production in the Marine Environment, Laboratories of Mosphology, S ystematic and Animal Ecology, University of Lìege,22 quai Van Ben eden, B-4020 Liège, Belgium.
10. Józef Synow iecki, Zdzislaw Sikorki & Mar ian Naczk(1981),Immobilisation of amylases on krill chitin ,Technyc alUniversityl Oplitechnika Gdanska, Institue of Organic and Food chemical and Tec hnology, Gdansk, Poland.
11. Bách Khoa, (2008), Ruốc(độngvật), http://vi.wikipedia.org/wiki/Ru%E1%BB%91c, 25- 10-2008
12.Thanh Thảo,(2006), Chitosan, http:// www.Oiympia vn. Org/ forum/index.php?topic=2589-c, 25-10-2008.
13. Thu Hoài,(2005) thuốc quý từ vỏ tôm, http:// hangnga.envi.google papes.com/irv.mơi-thucqutvt.htm, 25-10-2008
PHỤ LỤC
1. Xác định hàm lương nitơ tổng số theo phươ ng pháp kjeldahl
Nguyên l ý:
Để xác định đạm tổng số người dùng H2SO4 trong điều kiện có chất xúc tác đặc biệt l à h ỗn hợp C uSO4 v à K2SO4 theo tỷ lệ 1/10 để vôcơ hoá ; mục đích để
chuyển toàn bộ nitơ trong thực phẩm về dạng muối(NH4)2S O4. Sau đó dùng NaOH
đặc để đẩy NH3 ra và dùng hơi nước lôi cuốn NH3 ra khỏi thiết bị chưng cất vào cốc
hứng chứa H2SO4 0,1N dư, cuối cùng dùng NaOH 0,1N chuẩn độ lại H2SO4 dư.
Các phương trình phản ứng như sau:
Rr- CH – CO – NH – CH – R2 + H2SO4 xt,t0 (NH4)2SO4 + CO2+ H2O + SO2 COOH NH2 (NH4)2SO4 + 2NaOHdư = Na2SO4 + 2NH3 +2 H2O 2NH3 + H2S O4 = (NH4)2SO4 2NaOH + H2S O4dư = Na2SO4 + 2H2O Cách tiến hành:
- Lấy chính xác pg mẫu cho cẩn thận vào bình kjeldahl, thêm 2g hỗn hợp
chất xúc tác (CuSO4/K2S O4) và 10ml H2SO4 đậmđặc để nguyên trên bếp đun từ
từ.Trong quá trình vô cơ hoá mấu m áu sắc của mẫu chuyển từ màu nâu đen sang m àu vàng rồi xanh trong hoặc không màu là được.
- Rửa thiết bị chưng cất : T iến hành sục rửa thiết bị chưng cất và kiểm tra các khớp nốiđảm bảođộ kín.
- Chuẩn bị cốc hứng: Cho vào cốc 20ml H2SO4 0,1N và vài giọt metyl đỏđặt
- Chưng cất và chuẩn độ: Cho mẫu đã vô cơ vào bình chưng cất của thiết bị
chuẩnđộ, tráng bình kjeldehl vài lần bằng nư ớc cất để lấy hết mẫu thử đã vô cơ, dịch tráng cũng chuyển vào bình chưng cất. Thêm vài giọt phenolphtalein 1% và cho từ từ dung dịch NaOH 30% cho tới khi có màu đỏ (hoặc tím đỏ), tráng phễu
bằng nước cất, đậy kín các khớp nối và tiến hành chưng cất lôi cuốn NH3 bằng hơi nước cho đến khi hết NH3 trong bình chưng cất (thử bằng giấyđo pH). Định lượng
trực tiếp NH3 bay ra bằng H2SO4 0,1N dưc ó trong cốc hứng. Sau đó dùng NaOH 0,1 N
để chuẩn độ lại lượng H2S O4 0,1N dư c ó trong các hứng đến khi dung dịch đó
chuyển từ màu đỏ sang màu vàng nhạt là được. Tính kết quả: Nts = p B A )*100 ( * 0014 . 0 (%) Trong đó: A: số ml H2SO4 0,1N dùng trong cốc hứng (ml). B: số ml NaOH 0,1N d ùng trong chuẩnđộ(ml). p: khối l ượng mẫu thử (g).
0,0014: là số gam Nitơ tương ứng với 1 ml H2SO4 0,1N
2. Xác định hàm lượng k hoáng toàn phần theo phươ ng pháp nung
Nguyên lý
Dùng sức nóng (550÷ 6000C) nung cháy hoàn toàn các chất hữu c ơ. P hần còn
lại đem cân, và đem tính ra hàm lượng tro toàn phần trong mẫu
Cách tiến hành:
Nung chén sứ đã rửa sạch ở lò nung tới 550÷6000C đến trọng lượng không
đổi. Để nguội trong bình hút ẩm, và cân ở cân phân tích chính xác đến 10-4g.
Cân 5 gam mẫu, Cân tất cả ở cân phân tíc h với độ chính xác như trên. Cho
tất cả vào lò nung và tăng nhiệt độ từ từ cho đến 550÷6000C. Nung cho đến tro
trắng nghĩa là đã loại hết c ác chất hữu cơ thôi thường khoảng 6 đến 7 giờ .
Trường hợp còn tro đen,lấy ra để nguội, cho thêm vài giọt H2O2 10 thể tích
hoặc HNO3 đậm đặc và nung lai cho đến tro trắng. Để nguội trong bình hút ẩm, và
c ân ở c ân có đọ chính xác như trên. Tiếp tục nung ở nhiệt độ trên trong 30 phút rồi
lấy ra để nguội trong bình hút ẩm và cân, lặp lại thao tác này c ho tới trọng lượng
Tính kết quả:
Hàm lư ợng tro theo phần trăm(X) tính bằng công thức sau:
X= G G G G 1 2 (%)
Trong đó: G1: Khối lượng chén nung và mẫu(g)
G2: Khối lượng chén nung và tro trắng (g).
G : Khối lượng chén nung (g).
3.Xác định độ ẩm theo phương pháp sấy ở nhiệt độ cao
Nguyên lý:
Dùng nhiệt độ cao để làm bay hết hơ i nước trong mẫu thử , sau đó dự a vào hiệu số khối lượng của mẫu trư ớc khi sấy và sau khi sấy sẽ tính được hàm lượng nước trong thực phẩm.
Cách tiến hành:
Sấy c ốc đến khối lượng không đổi: Cốc rửa sạch lau khô rồi cho vào tủ sấy ở
nhiệt độ 1300
C trong khỏang 1 giờ, lấy ra làm nguội trong bình hút ẩm rồi đem cân
sau đó đem sấy tiếp ở nhiệt độ trên trong 30 phút lấy r a làm nguội trong bình hút ẩm
rồi cân đến khi nào giữa 2 lần cân liên tiếp sai khác không quá 0,0005 g
Cân c hính xác 5 gam mẫu trong cốc đã sấy khô đến khối lượng không đổi.
Chuyển vào tủ sấy, sấy ở nhiệt độ 800 trong 30phút sau đó nâng nhiệt độ lên 1300C
sấy tiếp trong 1 giờ. lấy mẫu ra để nguội trong bình hút ẩm rồi lấy ra cân trên cân phân tích, sấy tiếp ở nhiệt độ trên đến khối lượng không đổi.
Tính kết quả:
Độẩmđược tính theo công thức sau: X(H 2O) = G G G G 1 2 1 *100(%). Trong đó : G1:Khối lượng cốc sấy và mẫu (g).
G2: Khối lượng cốc sấy và mẫu sau sấy (g). G: Khối lượng cốc sấy(g)