Đồ án Nghiên cứu tìm hiểu ứng dụng chitin, chitosan

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa i

Lời cảm ơn ii

Mục lục 1

Danh Mục Những Từ Viết Tắt 3

Danh Mục Bảng, Hình, Sơ Đồ. . 4

MỞ ĐẦU .7 Chương1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .8

1.1 Lịch sử và nguồn gốc chitin, chitosan: . 8

1.1.1 lịch sử phát hiện chitin, chitosan: 8

1.1.2 Nguồn gốc của Chitin: 9

1.2 khái niện chitin, chitosan: 11

1.3 Cấu trúc của chitin, chitosan: 11

1.3.1 Cấu trúc của chitin: 11

1.3.2. Cấu trúc của chitosan: 12

1.4 Điều chế chitin, chitosan: 13

1.4.1 Điều chế chitin: 13

1.4.1.1. Phương pháp Hackman. .15

1.4.1.2. Phương pháp WISTLER và BENILLER 16

1.4.1.3. Phương pháp ROSEMAN 17

1.4.2 Điều chế chitosan: 18

1.4.2.1. Phương pháp của Nguyễn Hoàng Hà[9]: 19

1.4.2.2. Phương pháp của Đặng Văn Luyến 20

1.4.2.3. Phương pháp bán thủy nhiệt của Nguyễn Hữu Đức[11]: 22

1.4.2.4. Điều chế chitosan theo phương pháp hóa sinh 22

1.5 Tính chất của chitin, chitosan:[10] 23

1.5.1 Tính chất của chitin: 23

1.5.2. Tính chất của Chitosan 24

1.5.2.1. Độ deacetyl (DD) 24

1.5.2.2. Dung môi và tính tan . 26

a.Trong acid vô cơ 26

b. Trong acid hữu cơ 27

c. Tính tương hợp với các dung môi 27

1.5.2.3. Thuỷ phân bằng acid 28

1.5.2.4. Phản ứng nitrat hoá 28

1.5.2.5. Phản ứng photphat hoá 29

1.5.2.6. Phản ứng sulfat hoá 29

1.5.2.7. Phản ứng alkyl hoá khử 29

1.5.2.8. Phản ứng khử nhóm amin và cắt mạch bằng HNO2 29

1.5.2.9. Tính tạo phức 30

Chương 2. Nghiên Cứu Ứng Dụng 31

2.1 Ứng dụng trong nông nghiệp: 31

2.1.1: Ứng dụng trong bảo quản hoa quả [6]: 31

2.1.2 Ứng dụng trong nuôi cấy cây trồng : 32

2.2 Ứng dụng trong công nghiệp : 32

2.2.1 Ứng dụng trong công nghiệp sản xuất nước hoa quả : 32

2.2.2 ứng dụng trong công nghiệp dệt : 33

2.3 Ứng dụng trong thực phẩm : 34

2.3.1 Ứng dụng trong bảo quản trứng gà [3] : 36

2.3.2 Ứng dụng trong bảo quản cá sòng: 36

2.4 Ứng dụng trong y dược: 40

2.4.1 Làm giảm hàm lượng cholesterol trong máu:[8] 40

2.4.2 Điều trị viêm loét dạ dày:[8] 40

2.4.3 Ứng dụng trong điều trị bỏng da:[2] 40

2.4.4 Ứng dụng để điều chế thuốc: 41

Chương3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 43

3.1 Xác định thành phần vỏ tôm: 43

3.1.1 Định lượng nước: 43

3.1.2. Quá trình khử khoáng 43

3.1.3Quá trình loại bỏ protein: 44

3.1.4. Quá trình tẩy màu (loại bỏ astaxanthin):. .44

3.1.5. Điều chế chitin: 44

3.2 Điều chế chitosan: 45

Chương 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49

4.1 KẾT LUẬN 49

4.2. KIẾN NGHỊ 49

TÀI LIỆU THAM KHẢO .50

 

doc53 trang | Chia sẻ: netpro | Lượt xem: 8679 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Nghiên cứu tìm hiểu ứng dụng chitin, chitosan, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ộ ẩm 50%. Chỉnh pH đến 7, giữ hỗn hợp ở nhiệt độ phòng, trong 36 giờ. Rửa sạch, ly tâm tách hết nước. Vỏ tôm xử lý lần 1 Vỏ tôm (400g) Chitosan (112,8g) Dùng 8 g chế phẩm bromelin trộn vào vỏ tôm đã khử calci carbonat pha nước đến độ ẩm 50%, giữ hỗn hợp ở nhiệt độ phòng trong 48 giờ. Rửa sạch, sấy khô ở 100 oC Sơ đồ1.7 Quy trình điều chế chitosan theo phương pháp hóa sinh 1.5 Tính chất của chitin, chitosan:[10] 1.5.1 Tính chất của chitin: Chitin là một chất rắn vô định hình, màu trắng, có cấu trúc tương tự như cenlulose. Trong tự nhiên, chitin tồn tại dưới 3 dạng cấu hình: α, β, γ- chitin; nhưng phổ biến nhất là α-chitin, β-chitin. Do cấu hình của chitin khác nhau, dẫn đến chúng có một số tính chất khác nhau nhưng nhìn chung chitin có các tính chất sau: Cả celluloze và chitin đều là những tinh thể cao, chúng chỉ tan trong một số dung môi đặc biệt. Chitin bị phân hủy trước khi nóng chảy, đây là đặc tính tiêu biểu của polysaccharid có liên kết hydrogen. Điều này cần thiết để hoà tan chitin và chitosan trong một hệ thống dung môi riêng biệt để truyền tính năng. - Trong dung dịch HCl, chitin có độ triền quang thay đổi từ [α]20 = -1407 đến [α]26 = +560 bởi sự thủy phân. - Chitin là một polymer rất kỵ nước, không tan trong nước và trong hầu hết các dung môi hữu cơ, acid loãng. Nhưng nó lại tan tôt trong HCl đặc, H2SO4 đặc, H3PO4 78 – 97%, axit formic khan và tan trong hexafluoro isopropanol, hexafluoro aceton, chloro alcol dưới sự có mặt của dung dịch acid vô cơ và dimetylacetamid chứa 5% litiumchlorid (George A.F. Roberts, 1992). * Sự thủy giải chitin Sự thủy giải bằng acid Ledderhose thu được từ sự thủy giải chitin trong dung dịch acid một sản phẩm dạng tinh thể mà ông gọi là glusosamine vào năm 1876. Năm 1902, một phương pháp thủy giải nhẹ nhàng hơn tạo nên 2 – acetamiddo–deoxy–D–glucose. Như vậy cấu trúc và thành phần chính của chitin đã được cô lập. 2–acetamiddo–2– deoxy–D–glucose hydrochloride đã được tách rời với hiệu suất 60 – 70% do sự thủy phân chitin từ cua với acid chlohidric đặc. Sự thủy giải bằng enzyme Với chế phẩm enzyme từ một ốc sên, Hackman đã thu được một lượng 44% tinh thể 2 – acetamido – 2 – deoxy – D – glucose và chỉ 0,5% 2 – amino – 2 – deoxy – D – glucose từ chitin. Trong thí nghiệm tương tự với một enzyme H. Pomatia, tinh thể 2 – acetamido – 2 deoxy – D – glucose thu được từ chitin của nấm men và tôm hùm với lượng tương ứng là 50% và 80%. 1.5.2. Tính chất của Chitosan Ở trạng tự nhiên chitosan là chất rắn, xốp nhẹ, hình vảy có thể xay nhỏ theo nhiều kích cở khác nhau. Chitosan có màu trắng hoặc vàng nhạt, không mùi không vị ( theo Riccardo, 1996). 1.5.2.1. Độ deacetyl (DD) Một trong những chỉ số quan trọng của chitosan là độ deacetyl hoá (DD) hoặc độ acetyl hoá (DA = 100- DD). Chitosan có độ DD khác nhau dẫn đến sự khác nhau về khối lượng phân tử, độ nhớt, khả năng hoà tan trong acid... Một số phương pháp xácđịnh độ deacetyl. Hiện có nhiều phương pháp để xác định DD và sau đây là những phương pháp phổ biến nhất. Phương pháp xác định phổ hồng ngoại Khi khảo sát phổ IR của chitin và chitosan, các nhà nghiên cứu nhận thấy dao động hấp thu của nhóm –OH không phụ thuộc vào DD trong khi ở nhóm amide I có hiện tượng này (Lưu Văn Chính, 2001). Từ đó các nhà nghiên cứu đưa ra nhiều công thức thực nghiệm tính DD của sản phẩm. Các công thức này khá lặp lại về kết quả và phù hợp với kết quả của phương pháp chuẩn độ keo DD = 100 – (A1655/A3450) x 115 Trong đó: A1655: diện tích phần phổ hấp thu do dao động của nhóm amide I A3450: diện tích phần phổ hấp thu do dao động của nhóm -OH 115: hệ số thực nghiệm Hoặc DD = 100 x (1-A1655/A3450/1,33) Ngoài ra trong một số tài liệu khác, người ta cũng đề cập đến công thức sau: DD = 97,67 – 26,486 x (A1655/A3450) Phương pháp phản ứng với ninhydrin Nhóm amino của chitin và chitosan có khả năng phản ứng với ninhydrin tạo ra hợp chất khử và amoni. Hai hợp chất này phản ứng với nhau tạo hợp chất mang màu. Định độ hấp thu màu bằng phương pháp quang phổ UV, từ đó xác định DD. Phương pháp xác định độ keo Phương pháp này dựa trên phương pháp định lượng độ keo do Terayama dùng để phân tích các hợp chất đa điện tích trong dung dịch nước. Dung dịch của một anionic đã biết nồng độ được mang đi tác dụng với dung dịch chitosan trong HCl, dùng methylen blue để xác định điểm cuối. Phương pháp chưng cất với acid phosphoric Khi tác dụng với acid phosphoric ở nhiệt độ cao, gốc acetyl trong chitosan sẽ bị tách ra dưới dạng acid acetic và định lượng bằng NaOH theo phương pháp chuẩn độ thể tích. Cách tiến hành như sau: cho 0,3g vào dung dịch chứa 50ml H2O và 50ml H3PO4 85%, tiến hành chưng cất với nhiệt độ tăng dần 10C trong 1 phút cho đến 1600C, duy trì nhiệt độ này trong 60 phút, định lượng dịch chưng cất bằng dd NaOH 0.1N với chất chỉ thị màu PP. Độ deacetyl được tính theo công thức: DD = 100 – 2.03V/m Với 2.03: hệ số liên quan đến phân tử lượng của chitin tính theo lý thuyết. V: thể tích thực chuẩn độ mẫu m: khối lượng mẫu thử đã dung Dựa vào Nitrogen toàn phần. DD = Trong đó : c là N toàn phần (được xác định bằng phương pháp kjeldahl) d là hàm lượng N của chitin theo lý thuyết a là độ giảm khối lượng. Ngoài các phương pháp trên người ta còn sử dụng các phương pháp khác để xác định DD như: phổ NMR, định phân acid-base, sắc ký khí, phương pháp thuỷ phân bằng acid và phân tích bằng HPLC,… 1.5.2.2. Dung môi và tính tan Chitosan là một bazơ, dễ tạo muối với các acid, hình thành những chất điện ly cao phân tử (polyelectrolyt) có tính tan phụ thuộc vào bản chất của các anion có liên quan. Quá trình hoà tan chitosan có thể xảy ra hai giai đoạn : hình thành muối và hoà tan muối. Tuy nhiên, thường cho acid và chitosan đã ở dạng huyền phù trong nước để hai quá trình xảy ra đồng thời. Tính tan của muối chitosan phụ thuộc vào trọng lượng phân tử, mức độ deacetyl hoá, tổng lượng acid có mặt và nhiệt độ dung dịch. a.Trong acid vô cơ Chitosan tan được trong HCl, HBr, HI, HNO3, và HClO4 loãng nhưng cũng có thể tách riêng được trong dung dịch HCl hoặc HBr khi tăng nồng độ acid. Chitosan tan rất ít trong H3PO4 đậm đặc, sự hoà tan xảy ra song song với sự sulfat hoá và thuỷ phân chitosan. Chitosan tan được trong các dung dịch axit loãng là do sự proton hoá của nhóm amin tự do. Hằng số phân ly Kb của một nhóm amin được xác định dựa trên cân bằng sau: -NH2 + H2O - NH3+ + OH- và pKb = -logKb Hằng số phân ly của axit liên hợp tương ứng được rút ra từ cân bằng: -NH3+ + H2O -NH2 + H3O+ và pKa = -logKa Sự thay đổi giá trị pKa có thể được tính toán dựa trên phương trình của Katchasky (Robert 1992). trong đó: - độ chênh lệch thế năng tĩnh điện giữa bề mặt polyion và bề mặt qui chiếu. α- độ phân ly. kT- hằng số Boltzman’s. - điện tích electron. Khi α = 1, polymer trở nên trung hoà điện tích và thế năng tĩnh điện bằng 0. Ngoại suy giá trị pKa tại α = 1 sẽ giúp chúng ta ước lượng được hằng số phân ly riêng của các nhóm ion, pK0. Giá trị này ước tính được khoảng 6,5, giá trị này hoàn toàn độc lập với độ DA, trong khi giá trị pKa thì phụ thuộc rất lớn vào yếu tố này. pKa được gọi là pKa riêng của chitosan. Như vậy, tính tan của chitosan phụ thuộc vào mức độ phân ly và phương pháp deacetyl hoá của nó. b. Trong acid hữu cơ Chitosan hình thành muối tan được trong nước với phần lớn các acid hữu cơ. Các muối của monocarboxylic acid như chitosan benzoat, chitosan-o- aminobenzoat (chitosan antranilat), chitosan aminobenzoat, chitosan phenyl acetat tan tốt nhưng chitosan hydrocinnamat tan rất ít và chitosan -p- methonycinnamat thì không tan. Còn muối của chitosan và acid formic, acid acetic tan rất tốt trong nước. Ngoài ra, chitosan còn tan rất dễ dàng trong hỗn hợp DMF- N2O2 với tỷ lệ N2O4 : chitosan là 3:1, cho dung dịch có độ nhớt nhỏ. Đây là dung môi hữu cơ duy nhất của chitosan được biết đến. c. Tính tương hợp với các dung môi Chitosan tan tốt trong một số rất ít các dung môi hữu cơ, chitosan trong dung dịch acid acetic có thể thống nhất với các dung môi phân cực mà không gây ra một sự tạo tủa nào. Dung dịch của acid acetic – chitosan có tính tương hợp tốt với các rượu như methanol, propanol, butanol, ethylenglycol, dietylenglycol, aceton và formalamid. Những dung dịch acid của chitosan đều hoà lẫn được các nhựa tan trong nước không ion, hồ, dextrin, saccaro, sorbitol và các loại dầu mỡ, các parafin, hydrochloric, nitric, formic, citric, acid lactic nhưng không tan trong acid sulfuric và các sulfat. 1.5.2.3. Thuỷ phân bằng acid Trong môi trường acid, chitin – chitosan đều bị thuỷ phân. Khả năng bị thuỷ phân phụ thuộc vào các nhóm thế trong chitin theo thứ tự sau: -NHCOCH3 < -OH < -NH2 Mức độ thuỷ phân phụ thuộc vào loại acid, nồng độ acid, nhiệt độ và thời gian phản ứng. Các kết qủa nghiên cứu cho thấy trong môi trường H2SO4, sự thuỷ phân chitosan luôn kèm theo quá trình O<N – sulfate hoá, cho sự cắt mạch phân tử chitosan một cách ngẫu nhiên. Trong dung dịch HCl, chitosan bị cắt mạch nhưng không như trong dung dịch H2SO4. HCl thủy phân chitosan sản phẩm cuối cùng chủ yếu là monomer, dimer, trimer. Trong môi trường khác như HF, H3PO4 chitosan vẫn bị thủy phân nhưng ở mức độ khác nhau. Trong dung dịch CH3COOH, sự thuỷ phân chitosan ở nhiệt độ thường xảy ra là không đáng kể. 1.5.2.4. Phản ứng nitrat hoá Chitosan tương tự celluloze có đặc tính tạo nitrat. Tuy nhiên, hỗn hợp HNO3 – H2SO4 được dùng làm tác nhân để điều chế celluloze nitrat lại không thích hợp cho chitosan vì H2SO4 gây phản ứng cắt mạch chitosan. Có hai hướng điều chế chitosan nitrat như sau: - Chitosan phản ứng với HNO3 loãng. - Chitosan tác dụng với hỗn hợp của acid acetic loãng: anhydric acetic: acid nitric nguyên chất ở nhiệt độ thấp hơn 50C theo tỉ lệ 1:1:1:3. Sản phẩm thu được từ hai quá trình trên đều là muối acid của chitosan nitrat, có mức độ thế là 1.65 dưới tác dụng của kiềm loãng sẽ chuyển sang chitosan nitrat có hàm lượng O-nitrat không đổi, thường thực hiện trong aceton 50%. 1.5.2.5. Phản ứng photphat hoá Phản ứng photphat hóa xảy ra khi cho chitosan tác dụng với 15 phần pyridine và 5 phần phosphorus axychlorid ở 400C trong 5 giờ. Sản phẩm có hàm lượng P là 24%. Có hai phương pháp điều chế ester phosphat của chitosan: - Dựa trên phương pháp điều chế celluloze phosphat, gia nhiệt chitosan với hổn hợp acid phosphoric và ure. Thường dùng một chất lỏng trơ để xúc tiến phản ứng như DMF, toluen. - Thực hiện phản ứng của chitosan với pentoxid P ở nhiệt độ từ 0 → 50C. Trong đó, chitosan đã được hoà tan trước trong methan sulphonic acid. 1.5.2.6. Phản ứng sulfat hoá Quá trình sulfat hoá xảy ra bằng cách xử lý chitosan, tái tạo tủa, chuyển hoá dung môi thông qua chuỗi: nước → ethanol → ethanol nguyên chất → di ethylether → DMF và phức SO3- DMF trong lượng thừa DMF, phản ứng được duy trì ở nhiệt độ phòng. Sản phẩm tạo thành một nhóm N-sulphate và O-sulphate. Chitosan–NH2 +O3S-O-CH = N(CH3)2 → Chitosan–NH–SO2OH + HCON(CH3)2 1.5.2.7. Phản ứng alkyl hoá khử Phản ứng này dùng để điều chế các dẫn xuất N- alkyl của chitosan. Tổng quát, phản ứng xảy ra như sau: Trong đó, giai đoạn đầu xảy ra chậm, giai đoạn thứ hai xảy ra nhanh với sự có mặt của NaCNBH, ở pH = 4. 1.5.2.8. Phản ứng khử nhóm amin và cắt mạch bằng HNO2 Acid nitrơ được được sử dụng để thực hiện phản ứng deamin hoá và depolymer hoá chitosan, phản ứng xảy ra càng mạnh khi có mặt của AgNO3. Khi thực hiện phản ứng depolymer hoá chitosan ở nhiệt độ phòng bằng HCl 3M thì cần 160 giờ. Trong khi đó nếu dùng HNO2 thì chỉ cần 5 phút ở nhiệt độ phòng. Tuy nhiên để thực hiện tốt phản ứng deamin hoá chitosan, người ta thay bằng anhydrid N2O3. Cơ chế phản ứng như sau: trước hết hình thành ion diazonium, ion này phân hủy tạo ion carbonium, gây ra sự cắt mạch. 1.5.2.9. Tính tạo phức Trong môi trường acid, chitosan bị proton hoá nên nó phản ứng được với các polyanion tạo phức. Khi pH > 4, nó tạo phức được với các hợp chất màu và kim loại nặng. Các nhà khoa học giả thuyết rằng do đôi electron tự do của nhóm amin đã giúp chitosan tạo được liên kết cho nhận với các đối chất. Tuy nhiên, còn phải xem xét tới các hiện tượng đơn giản như hấp phụ, tương tác tĩnh điện và sự trao đổi ion. Bên cạnh đó, môi trường nhóm chức amin cũng làm tăng hiệu lực phức của chitosan. Sự tạo phức giữa chitosan và các ion kim loại nói chung rất khác nhau. Cấu trúc của phức chất theo đó cũng ít được công nhận. Tuy nhiên, phức chất giữa chitosan và đồng, nikel đã được rất nhiều nhà nghiên cứu xác định và chỉ ra ion Cu(II) hoặc Ni(II) là ion trung tâm, một ligand là nhóm –NH2, 2 ligand còn lại là nhóm –OH ở C3 và C6. Tuy nhiên, ligand thứ tư vẫn có hai ý kiến trái ngược nhau, một ý kiến cho rằng đó là một phân tử nước, một ý kiến cho rằng đó là Og nối giữa 2 vòng D – Glucoz. Theo Tanja Becker, Michael Schlaak và Henry Strasdeit (2000), khả năng hấp phụ của chitosan đối với từng ion kim loại như sau: Cu(II) > Cd(II) ≈ Ni(II) > Pb(II)[18] Bảng 1.3: Một số thông số đặc trưng của chitin và chitosan Thông số Chitin Chitosan Tên hoá học Polyacetylaminglucoza Polyaminoglucoza Công thức phân tử (C8H13O5N)n (C6H11O4N)n Trọng lượng phân tử (203)n (161)n Hàm lượng nitơ lý thuyết 6,9% 8,7% Hàm lượng nitơ thực tế 6% - 7% 7% - 8,4% Mứcđộ deacetyl hoá 10% - 15% 80% - 90% Độ ẩm < 10% <10% Độ tro <2% <1% Hàm lượng protein <0,5% 0,3% CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG 2.1 Ứng dụng trong nông nghiệp: 2.1.1: Ứng dụng trong bảo quản hoa quả [6]: Hiện nay, chỉ có một số doanh nghiệp lớn và các siêu thị có phương thức tồn trữ trái cây ở nhiệt độ lạnh. Còn lại, đa số các vựa thu mua trái cây cũng như nông dân đều thu hoạch và bán trái cây theo tập quán, không có qui trình bảo quản sau thu hoạch. Điều này gây ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng sản phẩm và hiệu quả kinh tế. Để khắc phục tình trạng này, Trường Đại học Cần Thơ đã và đang thực hiện một số công trình nghiên cứu về bảo quản trái cây sau thu hoạch. Những nghiên cứu này sẽ góp phần mở hướng phát triển mới cho thị trường trái cây . Qua nhiều thí nghiệm, các nhà khoa học [6] đã đưa ra qui trình bảo quản trái quýt đường với thời gian tồn trữ đến 8 tuần. Đó là bảo quản trái bằng cách bao màng Chitosan ở nồng độ 0,25% kết hợp với bao Polyethylene (PE) đục 5 lỗ với đường kính mỗi lỗ 1 mm và ghép mí lại bằng máy ép. Sau đó, bảo quản ở nhiệt độ 120C. Với phương pháp này, phẩm chất bên trong trái như: hàm lượng đường, hàm lượng vitamin C... luôn ổn định, tỷ lệ hao hụt trọng lượng thấp, màu sắc vỏ trái đồng đều và đẹp. Ngoài trái quýt đường, các nhà khoa học cũng nghiên cứu thêm qui trình bảo quản trái quýt hồng (quýt Tiều) bằng cách bảo quản trong bao PE (nhưng chỉ đục 3 lỗ, mỗi lỗ 1 mm) và bảo quản ở nhiệt độ lạnh (150C). qui trình này cho phép thời gian tồn trữ kéo dài đến 9 tuần. Hình 2.1 ứng dụng của chitosan trong bảo quản hoa quả. 2.1.2 Ứng dụng trong nuôi cấy cây trồng : Trong số các thuốc trừ bệnh cây tác động theo cơ chế kích kháng hiện nay đáng chú ý là chất Chitosan (còn gọi là oligo - sacarit). Chitosan là một chất hữu cơ cao phân tử được điều chế từ vỏ tôm, cua và một số loài rong biển. Ngoài tác dụng kích thích hoạt động của hệ thống kháng bệnh trong cây, Chitosan còn có tác dụng như một chất kích thích sinh trưởng của cây và trực tiếp tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh do hủy hoại màng tế bào vi sinh vật. Với các tác dụng trên, Chitosan phòng trừ được các bệnh cây do các nhóm vi sinh vật như nấm, vi khuẩn, tuyến trùng và cả virút. Có thể coi Chitosan như một loại vắc-xin thực vật. Ở ta hiện nay hoạt chất Chitosan đăng ký với với nhiều tên thương mại như Olicide, Thumb, Stop… phòng trừ nhiều loại bệnh do nấm, vi khuẩn và tuyến trùng cho lúa và nhiều cây trồng khác. Thuốc Olicide 9DD chứa 9% chất Chitosan phòng trừ nhiều loại bệnh quan trọng cho nhiều loại cây trồng như bệnh đạo ôn hại lúa, bệnh thán thư hại ớt, bệnh gỉ sắt hại chè. Đặc biệt đối với bệnh chết nhanh hồ tiêu, nhiều bà con trồng hồ tiêu ở Bình Phước, Đăk Nông, Đăk Lăk… đã sử dụng và đánh giá tốt. 2.2 Ứng dụng trong công nghiệp : 2.2.1 Ứng dụng trong công nghiệp sản xuất nước hoa quả : Trong sản xuất nước quả, việc làm trong là yêu cầu bắt buộc . Thực tế hiện nay đang sử dụng các chất làm trong như : genatin, bentonite, kali caseinat, tannin, polyvinyl pirovinyl..Chitosan là tác nhân tốt loại bỏ đi đục , giúp điều chỉnh acid trong nước quả . Đối với dịch quả táo, nho ,chanh, cam không cẩn qua xử lý pectin, sử dụng chitosan để làm trong. .Đặc biệt nước táo, độ đục có thể giảm tối thiểu chỉ ở mức xử lý với 0.8 kg/ m3 mà không hề gây ảnh hưởng xấu tới chỉ tiêu chất lượng của nó . Nghiên cứu đã chỉ ra rằng chitosan có ái lực lớn đối với hợp chất pholyphenol chẳng hạn : catechin, proanthocianydin, acid cinamic, dẫn xuất của chúng; Những chất mà có thể biến màu nước quả bằng phản ứng oxy hóa. 2.2.2 ứng dụng trong công nghiệp dệt : 2.2.2.1 quy trình : Sợi tổng hợp nguyên liệu CÁC CHỈ SỐ Ô NHIỂM NƯỚC Tạo mẩu Tẩy gột Tẩy trắng và súc rửa Nhuộm BOD, SS BOD, SS BOD, độ màu Sơ đồ2.1: Công nghệ sản xuất vải tổng hợp và khả năng gây ô nhiểm Phân loại một số ngành công nghiệp dệt : Dệt và nhuộm vải cotton: Với loại sợi này, thuốc nhuộm hoạt tính hoặc hoàn nguyên trực tiếp được sử dụng ở hầu hết các nhà máy dệt, đó là: nhà máy dệt Thành Công, nhà máy dệt Thắng Lợi, công ty dệt may Gia Định, công ty dệt Sài Gòn. Dệt và nhuộm vải tổng hợp (polyester): thuốc nhuộm phân tán, tiêu biểu là các nhà máy: Thành Công, Thắng Lợi, Sài Gòn… Dệt và nhuộm vải Peco: thuốc nhuộm hoàn nguyên hoặc phân tán: nhà máy dệt Chấn Á. Ươm tơ và dệt lụa: đây là dạng công nghiệp dệt nhuộm mới được phát tiển ở Việt Nam với nguyên liệu chủ yếu là ở trong nước, trừ một số loại hóa chất đặc dụng, đó là điểm khác biệt so với các nhà máy khác là nguyên liệu phải ngập ngoại 100%. Xí nghiệp chế biến tơ Bảo Lộc, nhà máy ươm tơ tự động Đại Lào, Hòa Bình, Bình Minh, Rạng Đông, Xí nghiệp dệt lụa tơ tằm VISIN, xí nghiệp liên doanh VICOTEX. 2.2.2.3 Công nghiệp dệt với vấn đề ô nhiễm môi trường Cùng với sự ra đời hang loạt các công ty dệt nhuộm có vốn đầu tư nước ngoài với những máy móc thiết bị và công nghệ tương đối hiện đại là sự đầu tư đổi mới thiết bị và công nghệ của các doanh nghiệp trong nước. Về phương diện môi trường thì các doanh nghiệp mới ra đời này tuy có khả năng gây ô nhiễm ít hơn các xí nghiệp cũ, nhưng về cơ bản vẫn chưa giải quyết được tình trạng gây ô nhiễm môi trường ( nhất là ô nhiễm nguồn nước do nước thải các loại) và với số lượng ngày càng nhiều như hiện nay thì ngành dệt nhuộm đang thực sự là một trong những nguồn đáng kể gây ô nhiễm môi trường cho khu vực. Các loại phẩm nhuộm thường được sử dụng trong ngành công nghiệp dệt: Phẩm nhuộm phân tán: là phẩm nhuộm không tan trong nước nhưng ở trạng thái phân tán và huyền trọc trong dung dịch, có thể phân tán trên sợi, mạch phân tử nhỏ (nhờ thế dễ phân tán). Có thể có nhiều loại khác nhau như : anthraquinone, nitroanilamine, …được dùng để nhuộm sơ : polyamide, polyester, acetate,… Phẩm nhuộm trực tiếp: dung để nhuộm vải cotton trong môi trường kiềm, thường là muối sulfonat của các hợp chất hữu cơ dạng R – SO3Na. Kém bền với ánh sang khi giặt giũ. Phẩm nhuộm acid: đa số các hợp chất sulfo chứa một hay nhiều nhóm SO3H và một vài dẫn xuất chứa nhóm COOH dung để nhuộm trực tiếp các loại tơ sợi chứa nhóm baz như : len, tơ, polyamide,… Phẩm nhuộm hoạt tính: có công thức tổng quát dạng S – F – T = X, trong đó F: là phân tử mang màu, S: nhóm tan trong nước (SO3Na, COONa), T gốc mang phản ứng (có thể là nhóm clo hay vinyl), X : nhóm có khả năng phản ứng…Thuốc sẽ phản ứng sơ với trực tiếp và sản phẩm phụ là HCl nên cần nhuộm trong môi trường kiềm yếu. Phẩm hoàn nguyên: bao gồm các họ màu khác nhau như : indigo, dẫn xuất anthraquinone, phẩm sulfur, …dùng để nhuộm chỉ, sợi bông, visco, sợi tổng hợp. Ngoài ra, để được mặt hàng vải đẹp, bền màu và thích hợp với nhu cầu, ngoài sản phẩm nhuộm còn có các chất trợ khác như : chất thấm, chất tải (nhuộm phân tán), chất hồ chống mốc, hồ mềm, hồ láng, chất chỉnh pH (CH3COOH, Na2CO3, NaOH), chất giặt, chất điện ly (Na2SO4), chất chống loang màu… Tùy thuộc vào công nghệ nhuộm mà lượng phẩm nhuộm đi vào trong sản phẩm vải nhiều hay ít. Lượng thuốc nhuộm thừa là nguyên nhân gây màu và ô nhiểm nước thải. Bảng 2. 1: Thành phần và nồng độ các chất trong nước thải ngành dệt nhuộm. Thông số ô nhiễm Dệt nhuộm Công nghệ dệt lụa tơ tằm Ươm tơ Giũ nhộng pH COD (mg/l) BOD (mg/l) SS (mg/l) PO4 (mg/l) SO4 (mg/l) Độ màu (pt – Co) N tổng (mg/l) Lưu lượng (m3/ tấn sản phẩm) 2 – 14 60 – 5.000 20 – 3.000 10 – 18.000 < 5 50 – 2.000 40 – 50.000 - 4 – 400 6,5 – 7,5 60 – 100 45 – 70 20 – 30 < 5 < 5 < 20 < 10 80 – 100 6,5 – 7,5 25.000 – 67.000 18.000 – 45.000 350 – 500 1.350 – 2.500 < 5 - 800 – 1.200 2 – 3 2.2.3 ứng dụng trong việc thu hồi protein :[14] 2.2.3.1 Quy trình nghiên cứu : Sơ đồ 2.2 quy trình thu hồi protein 2.2.3.2 Phương pháp phân tích : -Độ ẩm hàm lượng protein được xác định theophwowng pháp chuẩn của AOAC, 1990. Thành phần acid amin được phân tích bằng phương pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC). -Hiệu suất thu hồi : ((Co-Ca)/Co))*100% -Co : hàm lượng protein trong dung dịch nước rửa ban đầu -Ca : hàm lượng protein trong dung dịch sau khi xử lý -Phương pháp xử lý số lieuj :Số liệu báo cáo là trung bình của 3 lần phân tích. Kết quả phân tích thống kê bằng phần mềm Excelvaf SPSS. Gía trị của p<0.05 được xem là là có ý nghĩa về mặt thống kê. 2.3 Ứng dụng trong thực phẩm : 2.3.1 Ứng dụng trong bảo quản trứng gà [3] :      Trứng gà tươi từ lâu được sử dụng như loại thực phẩm giàu dinh dưỡng rẻ tiền trong bữa ăn hằng ngày. Ở nước ta, do điều kiện khí hậu nóng ẩm nên trứng dễ hư hỏng. Trong quá trình bảo quản, quá trình trao đổi khí và ẩm cùng với sự xâm nhập vi sinh vật qua các lỗ khí trên bề mặt vỏ trứng gây nên hao hụt khối lượng và biến đổi các thành phần bên trong trứng. Do đó, việc sử dụng các màng phủ trên bề mặt vỏ trứng nhằm hạn chế trao đổi khí và chống nhiễm khuẩn, kéo dài thời gian bảo quản được nhiều tác giả trong và ngoài nước quan tâm. Thuyết minh quy trình: + Nguyên liệu:      Là loại trứng gà dùng để chế biến ăn tươi hoặc dùng làm nguyên liệu cho các nhà máy chế biến thực phẩm.      + Lựa chọn, phân loại:      - Yêu cầu trứng không quá 24 giờ sau khi gà đẻ và đạt yêu cầu kỹ thuật của trứng gà tươi thương phẩm theo tiêu chuẩn TCVN 1858:1986.      - Loại bỏ các quả trứng bị rạn nứt do va chạm trong quá trình vận chuyển, quá bẩn hoặc khuyết tật về hình dáng, màu sắc.      + Làm sạch:      Trứng gà sau lựa chọn, phân loại tiến hành làm sạch nhẹ nhàng bề mặt bằng khăn mềm ẩm với mục đích là loại bỏ những vết bẩn trên bề mặt vỏ và tiến hành tạo màng.      + Chuẩn bị dung dịch bọc màng:      Bột chitosan được hòa tan với nồng độ 1,5% trong dung dịch acid acetic 1% có bổ sung 0,05% SB hoặc 1% SOR và tiến hành lọc sạch để loại bỏ các phần không tan có trong bột chitosan.      + Tạo màng:      Cách tạo màng thích hợp nhất là dùng miếng xốp sạch nhúng vào dung dịch chitosan đã pha sẵn và quét lên bề mặt trứng sao cho dung dịch bọc màng phủ đều lên vỏ trứng.     + Làm khô và bảo quản:      Sau khi bọc màng, trứng được làm khô tự nhiên trên giá đựng trứng. Sau đó bảo quản ở nhiệt độ thường ở những nơi khô ráo, thoáng mát. Kết quả:      - Tác dụng bảo quản khá tốt đối với đối tượng trứng gà tươi thương phẩm trước 24 giờ sau khi đẻ. Có thể duy trì hạng chất lượng loại A (mức thấp nhất cho phép trứng tươi lưu hành trên thị trường) đến 15-20 ngày sau khi đẻ khi bảo quản ở nhiệt độ thường.      - Các bước trên qui trình và thao tác kỹ thuật hoàn toàn thủ công, đơn giản có thể dễ dàng thực hiện trong sản xuất ở qui mô nông trại với chi phí nhân công tăng thêm cho công đoạn bọc màng so với phương pháp bảo quản thông thường không đáng kể.      - Dung môi hòa tan cũng như phụ gia tương đối rẻ tiền, thông dụng, đảm bảo yêu cầu về an toàn vệ sinh thực phẩm nếu sử dụng đúng nồng độ khuyến cáo. - Việc sử dụng và bảo quản chitosan cũng như phụ gia đơn giản. Khả năng ứng dụng: Với chi phí màng bọc hợp lý, khả năng bảo quản tốt, hiệu quả về mặt kinh tế thu được từ phương pháp bảo quản trứng gà tươi đề xuất là hoàn toàn khả thi. Qua tính toán của tác giả[3], cho thấy chi phí sơ bộ nguyên vật liệu tăng thêm cho việc sử dụng màng bọc chitosan cho mỗi quả trứng trong khoảng 15,4-16,9 VNĐ, đây là chi phí có thể chấp nhận được so với giá trị thương phẩm của trứng gà trên thị trường hiện nay. Qua kết quả nghiên cứu thành công đối với trứng gà, người tiêu dùng hoàn toàn có thể hi vọng  kết quả trên có thể áp dụng trên trứng vịt và trứng chim cú

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docTrích ly chitin.doc
Tài liệu liên quan