1.4.1. Những nghiên cứu ứng dụng chitin-chitosan trên thế giới.
Việc nghiên cứu về dạng tồn tại, cấu trúc, tính chất lý hoá và ứng dụng chitin – chitosan, đã được công bố từ những năm 30 của thế kỷ XX này.
Trước đây người ta đã thử tách chitin từ thực vật biển nhưng nguồn nguyên liệu không đủ để đáp ứng nhu cầu sản xuất. Trữ lượng chitin chủ yếu ở vỏ tôm, cua, ghẹ. Trong một thời gian các chất phế thải này không được thu hồi mà lại thải ra gây ô nhiễm môi trường.
Năm 1977 Viện kỹ thuật Masachusetts (Mỹ), khi tiến hành xác định giá trị của chitin và protein trong vỏ tôm, cua đã cho thấy việc thu hồi các chất này rất có lợi trong thực tế. Phần protein được thu hồi được sử dụng để chế biến thức ăn gia súc, phần chitin được dùng như một chất khởi đầu để điều chế các dẫn xuất có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực công nghiệp.
Sản lượng chitin – chitosan năm 1990 của thế giới là 1200 tấn. Nước sử dụng hàng đầu trên thế giới là Nhật (600 tấn/năm) và Mỹ (400 tấn/năm). Ngoài
ra, Trung Quốc, Ấn Độ, Pháp cũng đang phát triển thêm các cơ sở sản xuất ở quy mô lớn.
Theo đánh giá của FAO nhu cầu chitin – chitosan trên thế giới có thể lên đến 36700 tấn/năm trong thập kỷ tới.
Năm 1987, Bentech đã được cấp bằng sáng chế nhờ nghiên cứu ứng dụng của chitosan trong việc bọc nang hạt giống để ngăn ngừa sự tấn công của nấm trong đất. Trong những vùng mà cây trồng thường bị nấm tấn công vào hệ rễ, nếu hạt giống được bọc nang bằng chitosan sẽ nâng cao hiệu suất thu hoạch lên 20% so với không dùng chitosan.
Đầu năm 1991 các chuyên gia nghiên cứu của Anh tuyên bố rằng họ đã dùng chitosan để giữ thức ăn được lâu. Trong một thí nghiệm, người ta bôi xung quanh quả táo một lớp dung dịch keo chitosan, dung dịch này khô cứng lại. Sáu tháng sau, các chuyên gia nghiên cứu cho biết các quả táo vẫn còn nguyên và giòn như trước khi bôi lớp dung dịch keo chitosan như vậy.
Một công ty ở Mỹ đã dùng Chitosan để tạo vật dụng hút nước và chỉ khâu tự tiêu. Các bác sỹ Mỹ đã khám phá rằng có thể giúp máu đông nhanh hơn và đã chế tạo ra thấu kính tiếp xúc không đặc tính thị lực từ chitosan giúp quá trình liền sẹo của thị giác.
Theo Hwang và cộng sự (1989); Shoiyn và Rha (1989), chitosan có chức năng tạo màng. Màng chitosan đã được ứng ụng trong công nghệ sinh học nuôi nhốt tế bào Mammalian. Khi Mammalian cell được nhốt trong Microcapsulo, màng chitosan đã làm tăng diện tích bề mặt và tạo điều kiện tốt cho sự phát triển của tế bào, màng này đã bảo vệ được tế bào khỏi bị tác động của ánh sáng và tác động của lực cơ học, và tạo nên mật độ tế bào cao hơn.
Hwang, Rha, Sinskey (1989) đã nghiên cứu được màng Capsule Chitosan Protein-Microcapsule bao thuốc và thực phẩm gia vị đã sản xuất từ polymer khác nhau như: Carageenan, Agar, Alginic acid, Gum Pectin và Chitosan.
Rodriguez-Sanchez và Rha (1981) đã nghiên cứu thành công chitosan kết hợp với alginat được sử dụng để sản xuất màng Microcapsule để nuôi mô và tế bào vi sinh vật, màng này đã cho phép tế bào hấp thụ được các chất dinh dưỡng và thải sản phẩm trao đổi chất ra môi trường bên ngoài.
Hãng kỹ thuật của Matsushita sử dụng chitosan trong việc chế tạo máy phat nhanh.
Nhật Bản và Mỹ hiện dùng 500 tấn chitosan (chitin) mỗi năm để lọc nước uống và văn phòng bảo vệ môi sinh.
1.4.2. Những nghiên cứu ứng dụng chitin – chitosan ở Việt Nam.
Việc nghiên cứu và sản xuất chitin – chitosan ỏ Việt Nam và các ứng dụng của chúng trong sản xuất phục vụ đời sống là một vấn đề tương đối mới mẻ đối với nước ta. Vào nhứng năm 1978 đến 1980 Trường Đại Học Thuỷ Sản đã công bố quy trình sản xuất chitin – chitosan của kỹ sư Đỗ Minh Phụng, nhưng chưa có ứng dụng cụ thể trong sản xuất. Gần đây trước yêu cầu sử lý phế liệu thuỷ sản đông lạnh đang ngày càng cấp bách, trước những thông tin, kỹ thụât mới của chitin – chitosan cũng như tiềm năng thị trường của chúng đã thúc đẩy các khoa học bắt tay vào nghiên cứu để hoàn thiện quy trình sản xuất chitin – chitosan ở bước cao hơn, đồng thời nghiên cứu các ứng dụng của chúng trong các lĩnh vực sản xuất công nghiệp.
Ở phía Bắc hiên nay Viện khoa học Việt Nam đã kết hợp với xí nghiệp thuỷ sản Hà Nội sản xuất chitosan và ứng dụng trong công nghiệp ở đồng lúa Thái Bình có hiệu quả bước đầu.
Ở phía Nam, trung tâm công nghệ sinh học Thuỷ sản phối hợp với một số cơ quan khác như: Đại Học Y Dược Thành Phố Hồ CHí Minh, Phân Viện Khoa Học Việt Nam, Viện Khoa Học Nông Nghiệp Miên Nam cùng nhiều nghiên cứu và ứng dụng chitin – chitosan trong các lĩnh vực: nông nghiệp, y dược và mỹ phẩm.
Cơ sở phân bón VAC Tiền Giang đã thử nghiệm tạo màng chitosan phủ lên trái cây, các loại quả nhãn hiệu Huế, Chôm Chôm, Xoài, Ổi, Mận,… đặc biệt là trứng vịt muối sau khi ngâm rửa thật sạch bằng nước lã, được nhúng vào dung
dịch M50W P (thuốc bảo vệ thực vật trừ nấm) với nồng độ 0,1% (hoà tan Topsin trong cồn trước khi pha với nước). Sau đó vớt ra dùng quạt thổi khô và đóng gói bao bì giấy. Kết qủa cho thấy màng chitosan kéo dài thời gian tươi của trái cây, bảo vệ khỏi nấm và côn trùng, đồng thời làm chậm sự chín của trái.
Theo nghiên cứu dùng chitosan làm tá dược dính trong một số công thức viên có dược chất dễ bị tác động bởi các ion kim loại nặng của Nguyễn Thị Ngọc Tú, Nguyễn Phúc Khuê và Nguyễn Thi Thanh Hải cho kết quả Chitosan làm tá dược dính trên viên Vitamin C tốt ngang PVP (dung dịch cồn polyvinyl pirovidin) và là tác nhân khoá ion kim loại nặng tương tự EDTA-Na2 (Etylen Diamin Tetra Natriacetat). Chitosan có khả năng tạo màng phim trên viên, thích hợp để bao các viên có thành phần trung tính hoặc axit nhẹ.
PGS. TS Trần Thị Luyến trường Đại học Nha Trang đã nghiên cứu ứng thành công ứng dụng của chitosan trên các đối tượng trái cây như: mận, dứa, cam, quýt… Kết quả giữ cho trái cây kéo dài thời gian bảo quản và tăng chất lượng cảm quan.
TS. Lê Văn Khẩn cũng đã nghiên cứu ứng dụng của chitosan trên đối tượng thuỷ sản là tôm sú. Sử dụng chitosan với độ deacetyl cao và độ deacetyl thấp trong nhúng bán thành phẩm và mạ băng sau quá trình cấp đông kết quả làm giảm sự hao hụt trọng lượng và chitosan có khả năng kháng khuẩn . Nồng độ chitosan tốt nhất là 1,8%
Sinh viên Nguyễn Thanh Tuấn khoá 43 đã nghiên cứu ứng dụng của chitosan vào mạ băng cá ngân. Kết quả làm tăng giá trị cảm quan và làm giảm sự hao hụt trọng lượng. Nồng Nồng độ chitosan được chọn là 1%.
Đề tài nghiên cứu ứng dụng của chitosan vào mạ băng tôm, nhất là tôm thẻ để xét khả năng làm giảm hao hụt trong lượng, khả năng kháng khuẩn và tăng chất lượng của chitosan là rất ít.Vì vậy đề tài “Nghiên cứu ứng dụng của chitosan vào mạ băng tôm để hạn chế sự giảm khối lượng và chất lượng trong quá trình cấp đông và bảo quản đông” này có ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn cao.