Tài liệu Nghiên cứu quy trình tách chiết chitin chitosan từ vỏ tôm phế thải bằng enzyme

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ ------------ NGUYỄN HOÀNG THÁI NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT CHITIN-CHITOSAN TỪ VỎ TÔM PHẾ THẢI BẰNG ENZYME LUẬN VĂN ĐẠI HỌC Chuyên Ngành: Hóa Học Mã số: TN 338 CẦN THƠ − 5/2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ ------------ NGUYỄN HOÀNG THÁI NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT CHITIN-CHITOSAN TỪ VỎ TÔM PHẾ THẢI BẰNG ENZYME LUẬN VĂN ĐẠI HỌC Chuyên Ngành: Hóa Học Mã Số: TN 338 HƯỚNG DẪN KHOA HỌC ThS. ĐỖ THỊ MỸ LINH CẦN THƠ − 5/2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN Năm học 2009-2010 NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT CHITIN-CHITOSAN TỪ VỎ TÔM PHẾ THẢI BẰNG ENZYME LỜI CAM ĐOAN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Cần thơ, ngày 03 tháng 06 năm 2010 Luận văn đại học ngành: Hóa Học Chuyên ngành: Hóa Hữu Cơ Mã số: TN 338 Đã bảo vệ và được duyệt Hiệu trưởng:…………………………. Trưởng Khoa:…………………………. Trưởng Chuyên ngành Cán bộ hướng dẫn …………………… …………………. …………………… ………………….. ii LỜI CÁM ƠN ----------- Để đạt được kết quả như hôm nay, đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể quý thầy cô của bộ môn Hóa khoa Khoa Học đã dạy dỗ, truyền đạt cho em kiến thức trong suốt bốn năm em học tập tại trường, đây là hành trang quý báu giúp em không chỉ thực hiện tốt đề tài tốt nghiệp mà còn giúp em tự tin vững bước trên con đường sự nghiệp sắp tới. Bên cạnh đó, em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến cô Đỗ Thị Mỹ Linh, cô đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, khích lệ và động viên em trong suốt thời gian làm đề tài. Cô Nguyễn Thị Diệp Chi, nhờ những kiến thức cô truyền đạt, chỉ bảo, đã giúp em tránh khỏi rất nhiều bỡ ngỡ trong quá trình thực nghiệm để làm đề tài. Cô Bùi Thị Bửu Huê, thầy Võ Hồng Thái, cô Trần Thị Trúc Chi đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để giúp em hoàn thành tốt luận văn của mình. Cám ơn các bạn lớp Hóa Học K32 đã giúp đỡ và động viên tôi trong quá thực hiện đề tài. Hơn nữa tôi cũng xin gửi lời cám ơn sâu sắc nhất đối với gia đình tôi, nơi là chỗ dựa vững chắc cho tôi trong suốt những năm ngồi trên ghế giảng đường cũng như trong những tháng ngày thực hiện luận văn tốt nghiệp này. Xin chân thành cám ơn! Cần Thơ, ngày 25 tháng 05 năm 2010 Nguyễn Hoàng Thái iii TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN Độc lập - Tự do - Hạnh phúc BỘ MÔN HOÁ --------- NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1. Cán bộ hướng dẫn: ThS. Đỗ Thị Mỹ Linh 2. Đề tài: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT CHITIN-CHITOSAN TỪ VỎ TÔM PHẾ THẢI BẰNG ENZYME 3. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoàng Thái  MSSV: 2064862  Lớp: Cử nhân hóa học - Khóa 32 4. Nội dung nhận xét: a. Nhận xét về hình thức LVTN: ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... b. Nhận xét về nội dung của LVTN (đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ):  Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài: ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ......................................................................................................................................  Những vấn đề còn hạn chế: ...................................................................................................................................... iv ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... c. Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài (ghi rõ từng nội dung chính do sinh viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có): ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... d. Kết luận, đề nghị và điểm: ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... Cần Thơ, ngày tháng Cán bộ hướng dẫn v năm 2010 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN Độc lập - Tự do - Hạnh phúc BỘ MÔN HÓA    NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 1. Cán bộ chấm phản biện: ...................................................................... 2. Đề tài: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT CHITIN-CHITOSAN TỪ VỎ TÔM PHẾ THẢI BẰNG ENZYME 3. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoàng Thái  MSSV: 2064862  Lớp: Cử nhân hóa học - Khóa 32 4. Nội dung nhận xét: a. Nhận xét về hình thức LVTN: ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... b. Nhận xét về nội dung của LVTN (đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ):  Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài: ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ......................................................................................................................................  Những vấn đề còn hạn chế: ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... vi ...................................................................................................................................... c. Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài (ghi rõ từng nội dung chính do sinh viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có): ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... d. Kết luận, đề nghị và điểm: ...................................................................................................................................... Cần Thơ, ngày tháng Cán bộ phản biện vii năm 2010. MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ii LỜI CÁM ƠN ........................................................................................................... iii MỤC LỤC................................................................................................................viii DANH MỤC HÌNH..................................................................................................xiii DANH MỤC BẢNG .................................................................................................xv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT..........................................................................xvii PHẦN 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................1 2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI ...........................................................................................1 PHẦN 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU Chương 1: CHITIN ...................................................................................................2 1.1 ĐỊNH NGHĨA ................................................................................................2 1.2 PHÂN BỐ ......................................................................................................2 1.3 ĐẶT ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA CHITIN .........................................................3 1.4 TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA CHITIN ............................................................5 1.5 TÍNH CHẤT SINH HỌC CỦA CHITIN ........................................................6 1.5.1 Tính bền vững sinh học ............................................................................6 1.5.2 Sự tổng hợp và phân hủy sinh học của chitin trong tự nhiên .....................6 1.5.3 Sự phân hủy chitin trong cơ thể người ......................................................8 1.6 TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA CHITIN .........................................................9 1.6.1 Phản ứng với HCl đậm đặc.......................................................................9 1.6.2 Phản ứng với HNO3 đậm đặc...................................................................9 1.6.3 Phản ứng kiềm .........................................................................................9 1.6.4 Dẫn xuất tosyl-chitin ..............................................................................11 1.6.5 Các phản ứng trực tiếp của chitin ...........................................................12 1.6.6 Phản ứng đồng thể của chitin..................................................................12 1.6.7 Phản ứng của -chitin.............................................................................13 1.6.8 Phản ứng nhiệt phân ...............................................................................13 1.7 ĐIỀU CHẾ CHITIN .....................................................................................13 1.7.1 Điều chế chitin bằng phương pháp hóa học ............................................14 1.7.1.1 Khử protein......................................................................................14 1.7.1.2 Khử khoáng .....................................................................................15 1.7.1.3 Khử màu ..........................................................................................15 viii 1.7.2 Điều chế chitin bằng phương pháp sinh học ...........................................16 1.8 ỨNG DỤNG CỦA CHITIN .........................................................................16 1.8.1 Trong nông nghiệp .................................................................................16 1.8.2 Trong công nghiệp .................................................................................16 1.8.3 Trong thực phẩm ....................................................................................17 1.8.4 Trong lĩnh vực y sinh .............................................................................17 1.8.5 Trong dược học ......................................................................................17 1.8.5.1 Điều chế thuốc giảm béo phì............................................................17 1.8.5.2 Điều chế thuốc chống thấp khớp ......................................................18 Chương 2: CHITOSAN...........................................................................................19 2.1 KHÁI NIỆM.................................................................................................19 2.2 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CỦA CHITOSAN...................................................19 2.3 TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA CHITOSAN ....................................................20 2.4 ĐỘC TÍNH CỦA CHITOSAN .....................................................................21 2.5 TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA CHITOSAN ................................................22 2.5.1 Tính chất hóa học chung của chitosan và các dẫn xuất ...........................23 2.5.2 Phản ứng N-phthaloyl của chitosan ........................................................24 2.5.3 Phản ứng tạo phức với các kim loại chuyển tiếp .....................................25 2.5.4 Phản ứng depolyme hóa .........................................................................25 2.5.5 Phản ứng với iod ....................................................................................26 2.6 ĐIỀU CHẾ CHITOSAN...............................................................................26 2.6.1 Điều chế chitosan bằng phương pháp hóa học ........................................26 2.6.1.1 Yếu tố nhiệt độ trong quá trình deacetyl hóa ....................................26 2.6.1.2 Yếu tố thời gian và nồng độ kiềm trong quá trình deacetyl hóa ........26 2.6.1.3 Tỷ lệ giữa chitin và thể tích dung dịch kiềm sử dụng .......................27 2.6.2 Điều chế chitosan bằng phương pháp sinh học .......................................27 2.7 ỨNG DỤNG CỦA CHITOSAN ...................................................................29 2.7.1 Trong công nghiệp .................................................................................29 2.7.2 Trong nông nghiệp .................................................................................33 2.7.3 Trong công nghệ nhiếp ảnh ....................................................................34 2.7.4 Trong công nghệ in ấn............................................................................34 2.7.5 Trong y dược..........................................................................................34 2.8 ƯU ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC SO VỚI PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC TRONG ĐIỀU CHẾ CHITIN-CHITOSAN .....................................41 ix 2.9 MỘT SỐ QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHITIN-CHITOSAN Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI ...............................................................................................42 2.9.1 Thế giới..................................................................................................42 2.9.2 Việt Nam................................................................................................44 Chương 3: ENZYME PROTEASE.........................................................................47 3.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ENZYME PROTEASE......................................47 3.2 PHÂN LOẠI ENZYME PROTEASE ...........................................................48 3.3 GIỚI THIỆU VỀ ENZYME BROMELIN ....................................................49 3.3.1 Cấu trúc của enzyme bromelin ...............................................................49 3.3.2 Cơ chế hoạt động....................................................................................50 3.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme bromelin .....................51 3.3.3 Ứng dụng của enzyme bromelin .............................................................53 PHẦN 3: NGHIÊN CỨU 1. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................................56 1.1 Các phương pháp phân tích...........................................................................56 1.1.1 Phương pháp xác định hàm lượng ẩm.....................................................56 1.1.2 Phương pháp xác định hàm lượng khoáng ..............................................56 1.1.3 Phương pháp xác định hàm lượng nitơ tổng và hàm lượng protein thô ...57 1.1.4 Xác định hàm lượng protein theo phương pháp Biuret............................58 1.1.5 Xác định hàm lượng chitin trong nguyên liệu đầu ..................................60 1.1.6 Công thức tính hiệu suất thủy phân protein.............................................60 1.1.7 Công thức tính độ deacetyl hóa ..............................................................60 1.1.8 Cách xác định hàm lượng chất không tan ...............................................61 1.1.9 Công thức tính hiệu suất quá trình điều chế chitin ..................................61 1.1.10 Công thức tính hiệu suất quá trình điều chế chitosan ............................61 1.2 Qui trình điều chế chitin-chitosan .................................................................62 2. NGHIÊN CỨU TÁCH CHIẾT CHITIN.............................................................63 2.1 Chuẩn bị nguyên liệu ....................................................................................63 2.2 Thành phần hóa học cơ bản của vỏ tôm thẻ chân trắng .................................63 2.2.1 Xác định hàm lượng ẩm trong mẫu nguyên liệu ban đầu ........................63 2.2.2 Xác định hàm lượng khoáng trong mẫu nguyên liệu ban đầu..................63 2.2.3 Xác định hàm lượng protein trong mẫu nguyên liệu ban đầu ..................64 2.2.4 Xác định hàm lượng chitin trong mẫu nguyên liệu ban đầu ....................64 2.2 Giai đoạn khử protein ...................................................................................65 x 2.2.1 Giai đoạn khử protein bằng enzyme bromelin ........................................65 2.2.1.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian .............................65 2.2.1.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ ..............................68 2.2.1.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme và cơ chất.......70 2.2.1.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của pH ......................................73 2.2.2 Giai đoạn khử protein còn lại bằng NaOH ..............................................75 2.2.2.1 Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ NaOH ...................75 2.2.2.2 Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian thủy phân protein bằng dung dịch NaOH .................................................................................77 2.3 Giai đoạn khử khoáng...................................................................................80 2.3.1 Thí nghiệm 7 : Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ HCl.............................80 2.3.2 Thí nghiệm 8 : Khảo sát ảnh hưởng của thời gian loại khoáng................82 3. ĐIỀU CHẾ CHITOSAN VÀ THU HỒI HỖN HỢP PROTEIN..........................85 3.1 Thí nghiệm 9 : Khảo sát ảnh hưởng của thời gian trong quá trình deacetyl hóa chitin ..................................................................................................................85 3.2 Thí nghiệm 10 : Thu hồi hỗn hợp protein......................................................87 PHẦN 4: THỰC NGHIỆM 1. PHƯƠNG TIỆN.................................................................................................88 1.1 ĐỊA ĐIỂM-THỜI GIAN ..............................................................................88 1.2 NGUYÊN LIỆU ...........................................................................................88 1.3 THIẾT BỊ .....................................................................................................88 1.4 HÓA CHẤT .................................................................................................88 2. CÁC QUY TRÌNH LY TRÍCH ..........................................................................89 2.1 CHITIN ........................................................................................................89 2.1.1 Quy trình ly trích chitin ..........................................................................89 2.1.2 Các chỉ tiêu cơ bản của chitin .................................................................90 2.1.2.1 Hàm lượng ẩm .................................................................................90 2.1.2.2 Hàm lượng khoáng ..........................................................................90 2.1.2.3 Hàm lượng protein...........................................................................90 2.1.2.4 Màu sắc ...........................................................................................91 2.1.2.5 Phổ IR của chitin .............................................................................92 2.2 CHITOSAN..................................................................................................92 2.2.1 Quy trình điều chế chitosan ....................................................................92 2.2.2 Các chỉ tiêu cơ bản của chitosan.............................................................93 2.2.2.1 Hàm lượng ẩm .................................................................................93 xi 2.2.2.2 Hàm lượng khoáng ..........................................................................93 2.2.2.3 Hàm lượng protein...........................................................................93 2.2.2.4 Độ deacetyl hóa ...............................................................................94 2.2.2.5 Độ tan ..............................................................................................94 2.2.2.5 Màu sắc của chitosan .......................................................................95 2.2.2.6 Phổ IR của chitosan .........................................................................96 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. KẾT LUẬN........................................................................................................97 2. KIẾN NGHỊ .......................................................................................................97 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................88 xii DANH MỤC HÌNH Hình 1: Công thức cấu tạo của chitin ...................................................................... 3 Hình 2: Mối liên quan cấu trúc giữa chitin và chitosan............................................ 4 Hình 3: Qua trình sinh tổng hợp chitin .................................................................... 7 Hình 4: Sự thủy phân chitin trong tự nhiên ............................................................. 8 Hình 5: Sơ đồ các phản ứng kiềm của chitin ......................................................... 10 Hình 6: Sơ đồ phản ứng chuyển hóa chitosan thành dẫn xuất C-6 của chitin ......... 10 Hình 7: Sơ đồ điều chế Tosyl-chitin và các dẫn xuất............................................. 11 Hình 8: Sơ đồ các phản ứng trực tiếp của chitin .................................................... 12 Hình 9: Sơ đồ các phản ứng đồng thể của chitin ................................................... 12 Hình 10: Sơ đồ các phản ứng của -chitin............................................................. 13 Hình 11: Công thức cấu tạo của chitosan .............................................................. 19 Hình 12: Chuỗi phản ứng của chitosan.................................................................. 23 Hình 13: Sơ đồ phản ứng N-phthaloyl của chitosan .............................................. 24 Hình 14: Phức Ni(II) của chitin và chitosan .......................................................... 25 Hình 15 : Phản ứng depolyme hóa của chitosan .................................................... 25 Hình 16: Xoài được bảo quản bằng màng chitosan (phải) và xoài đối chứng (trái) ......... 32 Hình 17: Phản ứng thủy phân protein của enzyme protease................................... 47 Hình 18: Cơ chế của sự thủy phân protein của enzyme protease ........................... 47 Hình 19: Cấu trúc không gian của enzyme protease .............................................. 48 Hình 20: Cấu trúc không gian của enzyme bromelin............................................. 50 Hình 21: Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến hoạt tính bromelain ......................... 51 Hình 22 : Đồ thị đường chuẩn BSA ...................................................................... 59 Hình 23: Quy trình điều chế chitin-chitosan.......................................................... 62 Hình 24: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất thủy phân vào thời gian ...... 68 Hình 25: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất thủy phân vào nhiệt độ ....... 70 Hình 26: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất thủy phân vào tỷ lệ E/W..... 72 Hình 27: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất thủy phân vào pH ............... 74 Hình 28: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất thủy phân vào nồng độ NaOH ............................................................................................................................. 77 Hình 29: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hiệu suất thủy phân vào thời gian ...... 79 Hình 30: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc hàm lượng khoáng vào nồng độ HCl ....... 81 Hình 31: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của hàm lượng khoáng vào thời gian ....... 84 xiii Hình 32: Sơ đồ điều chế chitosan từ chitin ............................................................ 86 Hình 33: Phổ IR của chitin tôm thẻ chân trắng...................................................... 92 Hình 34: Phổ IR của chitosan tôm thẻ chân trắng.................................................. 96 xiv DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Ảnh hưởng của DD và Mw đến hoạt tính kháng oxy hóa......................... 39 Bảng 2: Ảnh hưởng của chất hoạt hoá đến hoạt tính bromelain............................. 52 Bảng 3: Ảnh hưởng của chất ức chế đến hoạt tính bromelain................................ 52 Bảng 4: Thí nghiệm xây dựng đường chuẩn BSA ................................................. 59 Bảng 5: Độ hấp thu của dung dịch protein chuẩn .................................................. 59 Bảng 6: Hàm lượng ẩm trong mẫu nguyên liệu đầu .............................................. 63 Bảng 7: Hàm lượng khoáng trong mẫu nguyên liệu đầu........................................ 64 Bảng 8: Hàm lượng protein trong mẫu nguyên liệu đầu ........................................ 64 Bảng 9: Hàm lượng chitin trong mẫu nguyên liệu đầu .......................................... 65 Bảng 10: Thành phần hóa học cơ bản trong nguyên liệu đầu................................. 65 Bảng 11: Khảo sát ảnh hưởng thời gian lên quá trình thủy phân protein bằng bromelin ............................................................................................................................. 66 Bảng 12: Hiệu suất thủy phân protein trong quá trình khảo sát thời gian .............. 67 Bảng 13: Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ lên quá trình thủy phân protein bằng bromelin ............................................................................................................................. 69 Bảng 14: Hiệu suất thủy phân protein trong quá trình khảo sát nhiệt độ ................ 69 Bảng 15: Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ E/W lên quá trình thủy phân protein bằng bromelin ............................................................................................................................. 71 Bảng 16: Hiệu suất thủy phân protein trong quá trình khảo sát tỷ lệ enzyme/cơ chất. ............................................................................................................................. 72 Bảng 17: Khảo sát ảnh hưởng pH lên quá trình thủy phân protein bằng bromelin . 73 Bảng 18: Hiệu suất thủy phân protein trong quá trình khảo sát pH........................ 74 Bẳng 19: Hiệu suất thủy phân protein trong quá trình khảo sát nồng độ NaOH..... 76 Bảng 20: Hiệu suất thủy phân protein trong quá trình khảo sát thời gian............... 78 Bẳng 21: Hàm lượng khoáng còn lại trong quá trình khảo sát nồng độ.................. 81 Bảng 22: Hàm lượng khoáng còn lại trong quá trình khảo sát thời gian ................ 83 Bảng 23: Các điều kiện điều chế chitin từ vỏ tôm ................................................. 85 Bảng 24: Ảnh hưởng của thời gian đến độ deacetyl hóa chitin .............................. 86 Bảng 25: Các chỉ tiêu cơ bản của hỗn hợp protein và màu ................................... 87 Bảng 26: Hàm lượng ẩm trong mẫu chitin ............................................................ 90 Bảng 27: Hàm lượng khoáng còn lại trong mẫu chitin .......................................... 90 Bảng 28: Hàm lượng protein còn lại trong mẫu chitin........................................... 91 xv Bảng 29: Các chỉ tiêu cơ bản của chitin ................................................................ 91 Bảng 30: Hàm lượng ẩm trong chitosan ................................................................ 93 Bảng 31: Hàm lượng khoáng trong mẫu chitosan.................................................. 93 Bảng 32: Hàm lượng protein còn lại trong mẫu chitosan....................................... 94 Bảng 33: Độ deacetyl hóa của chitosan................................................................. 94 Bảng 34: Độ tan của chitosan................................................................................ 95 Bảng 35: Các chỉ tiêu cơ bản của chitosan ............................................................ 95 xvi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BSA: Bovin Serum Albumin DA: Degree of acylation DD: Degree of deacylation DNA: Deoxyribonucleic acid EPA: Environmental Protection Agency EDTA: ethylenediaminetetraacetic acid E/W: Enzyme/weigh h: giờ IR: Infrared radiation K: Nhiệt độ Kelvin Mw: Molecular weigh ppm: part-per-million TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam UDP-GicNAc: Uridine diphosphate-N-Acetylglucosamine UV: Ultraviolet xvii PHẦN 1 GIỚI THIỆU CHUNG Phần I: GIỚI THIỆU CHUNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam là một trong các nước sản xuất và xuất khẩu tôm lớn trên thế giới. Gía trị xuất khẩu các sản phẩm tôm đạt trên 1.3 tỷ USD/năm và cùng với đó là một lượng lớn phế liệu tôm được thải ra ước tính khoảng trên một trăm ngàn tấn/năm. Lượng phế liệu này đã và đang được sử dụng để sản xuất các chế phẩm có giá trị như chitin và chitosan. Tuy nhiên, các quá trình sản xuất chitin đang sử dụng là các quá trình hóa học có sử dụng HCl và NaOH với nồng độ cao, thời gian dài để khử khoáng và protein nên chất lượng chitin và chitosan không cao, đặc biệt là sản phẩm có độ nhớt thấp và độ đục cao. Ngoài ra lượng hóa chất sau khi xử lý thải ra gây ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến đời sống của người dân. Để có thể duy trì và phát triển ngành công nghiệp sản xuất chitin-chitosan ở nước ta cần phải có các nghiên cứu giúp hạn chế lượng hóa chất sử dụng và nâng cao chất lượng sản phẩm nên việc nghiên cứu cải tiến qui trình sản xuất chitin bằng cách kết hợp xử lý sinh học là rất cần thiết. Do đó chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu quy trình tách chiết chitin-chitosan từ vỏ tôm phế thải bằng enzyme”. 2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Tìm điều kiện tối ưu để tách chitin từ vỏ tôm bằng enzyme Bromelin. Điều chế chitosan từ chitin thu được. SVTH: Nguyễn Hoàng Thái 1 MSSV: 2064862