Sản xuất chitin, chitosan theo phương pháp sử dụng enzyme:

-Quy trình sản xuất chitin của Holanda và Netto[27]

Hình 11. Quy trình sản xuất chitin của Holanda và Netto (2006)

Ưu điểm: Quy trình này rút ngắn được thời gian sản xuất rất nhiều. Sản phẩm Chitin thu được có chất lượng khá tốt, màu trắng đẹp do đã khử được sắc tố trong công đoạn chiết astaxanthin. Ngoài ra còn tận thu được protein và astaxanthin mang lại hiệu quả kinh tế cao, đồng thời giảm thiểu đáng kể lượng hóa chất sử dụng.

Phế liệu tôm

Khử protein bằng enzyme Alcalase

Ly tâm (4^oC, 15 phút)

Phần bã Phần dịch nổi phía trên

pH = 8,5 t^o = 55^oC

tỷ lệ E/NL 3% w/v = 1/1

Sấy lạnh Chiết Astaxanthin bằng dầu

nành và hỗn hợp dung môi Khử khoáng HCl 2,5%, 2h, t^o phòng Bột protein Rửa trung tính Sấy khô (60^oC, 16h) Chitin

Nhược điểm:Enzyme đắt tiền dẫn đến chi phí giá thành sản phẩm cao. - Quy trình sử dụng Enzyme papain đ ể sản xuất chitosan (Trần Thị Luyến,

2003)[6]

Hình 12. Quy trình sử dụng Enzyme papain để sản xuất chitosan (Trần Thị Luyến, 2003)

Vỏ tôm khô Vỏ tôm tươi

Ngâm HCl Ngâm HCl Rửa trung tính Khử protein HCl 10% To phòng T = 5h w/v = 1/10 HCl 10% To phòng T = 5h w/v = 1/5 Rửa sạch Deacetyl Rửa trung tính Làm khô Chitosan Chitin Rửa trung tính

Bảng 2. Một số chỉ tiêu chất lượng của chitosan sản xuất theo quy trình Papain (Trần Thị Luyến, 2003)

Chỉ tiêu Kết quả Chỉ tiêu Kết quả

Màu sắc Trắng, trong Độ nhớt 15,25^oE

Trạng thái Mềm mại Độ Deacetyl 78,25%

Độ ẩm 10,10% N_ts 8,25%

Hàm lượng tro 0,68% Hiệu suất 41,25%

Hàm lượng các chất không tan

0,92% Độ tan 98,37%

Nhận xét : Quy trình papain cho s ản phẩm có độ nhớt cao hơn các quy trình khác. Đặc biệt độ deacetyl, độ tan và hiệu suất của quy trình có ưu thế hơn hẳn. Nhưng để nâng cao chất lượng của chitosan có thể sử dụng enzyme papain thay thế cho NaOH để khử protein trong vỏ tôm. Đặc biệt dịch thủy phân thu được sử dụng cho các mục đích thu hồi protein và tận dụng, điều đó chắc chắn mang lại hiệu quả cao. Tuy nhiên, cần nghiên cứu quy trình xử lý tận dụ ng dịch thủy phân này. Cần tiếp tục nghiên cứu và sản xuất enzyme deacetylase để thay thế hoàn toàn cho NaOH đặc trong công đoạn deacetyl.

Gần đây Đề tài “ Nghiên cứu tách chiết Chitin từ đầu-vỏ tôm bằng các phương pháp sinh học (Sử dụng Bromelanin trong d ịch ép vỏ dứa) do tác giả Nguyễn Văn Thiết và Đỗ Ngọc Tú thực hiện nhằm thu nhận chitin từ phế liệu đầu vỏ tôm bằng phương pháp công nghệ enzyme.[12][13]

Nguyên liệu để phục vụ thí nghiệm bao gồm: phụ phẩm đầu và vỏ tôm khô (Nam Định), phụ phẩm sau khi mua về được sấy lại cho khô giòn ở nhiệt độ 40^oC rồi nghiền nhỏ thành bột để thu nhận chitin. Vỏ dứa được thu mua ở chợ. Nghiên cứu thử nghiệm tách chiết chitin bằng ph ương pháp hóa học. Kết quả cho thấy, lượng chitin trung bình thu được từ 100g nguyên liệu bột đầu – vỏ tôm khô là 7,4-7,5 g. Kết quả này thấp hơn nhiều so với các số liệu công bố trong các tài liệu khác. Nguyên nhân là do nhóm nghiên c ứu đã sử dụng đầu vỏ tôm chứa nhiều thịt.

Hiệu suất thu hồi chitin phụ thuộc vào mẫu nguyên liệu đó chứa nhiều hay ít protein.

Tiếp tục tách chiết chitin nhờ sử dụng enzyme bromela nin, tác giả cho rằng, việc xử lý bột vỏ tôm với dịch ép bã dứa không chỉ loại được phần lớn lượng protein của vỏ tôm mà còn loại được hết các chất khoáng trong vỏ tôm. Dịch ép bã dứa có nhiều axit hữu cơ có phản ứng với các chất khoáng trong vỏ tôm. Ph ương pháp này tỏ ra có nhiều ưu điểm như: không cần axit để loại khoáng, tiêu tốn ít xút cho loại protein, hiệu quả thu hồi chitin cao h ơn, chất lượng phế phẩm chitin nhận tốt hơn và ít gây ô nhiễm môi trường hơn. Nhược điểm duy nhất của phương pháp là mất nhiều thời gian thực hiện quy trình.

PHẦN 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU