Thạc Sĩ Nghiên cứu ảnh hưởng của độ Deacetyl Chitosan đến khả năng bảo quản cá đổng quéo (Branchiostegus jap

Luận văn thạc sĩ
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của độ Deacetyl Chitosan đến khả năng bảo quản cá đổng quéo (Branchiostegus japonicus)
Định dạng file word

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I TỔNG QUAN . 4
I. Tổng quan về chitosan 4
II. Tổng quan về cá nguyên liệu . 22
CHƯƠNG II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 30
2.1. Vật liệu nghiên cứu: . 30
2.2. Sơ đồ nghiên cứu thí nghiệm 31
2.2.1. Bố trí thí nghiệm thăm dò ảnh hưởng nồng độ của dung dịch
chitosan đến cá. 32
2.2.2. Thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ và độ deacetyl của Chitosan 33
2.2.3. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của Chitosan đến thời
gian bảo quản cá Đổng. 34
ChươngIII KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36
3.1. Kết quả nghiên cứu thăm dò khoảng nồng độ thích hợp 36
3.2. Kết quả nghiên ảnh hưởng của nồng độ dung dịch Chitosan, độ
deacetyl (DD) của Chitosan đối với khả năng bảo quản cá Đổng Quéo. 36
3.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ và độ deacetly Chitosan đến khả năng tiêu
diệt VSV tổng số: . 36
3.2.2 . Ảnh hưởng của nồng độ v à DD của Chitosan đến khả năng ti êu di ệt E. coli 40
3.2.3. Ảnh hưởng của nồng độ và DD của Chitosan đến khả năng tiêu
diệt Staphylococcus aureus. 43
3.2.4. Ảnh hưởng của nồng độ, DD của Chitosan đến khả năng tiêu diệt
Shamonella. 46
3.2.5. Ảnh hưởng của nồng độ và DD của Chitosan đến chất lượng của
cá Đổng Quéo. 47
3.3. Kết quả nghiên ảnh hưởng đếnthời gian bảo quản lạnh của Cá đổng
Quéo khi sử dụng dung dịch Chitosan 2%, có độ DD =95% 47
3.3.1. Ảnh hưởng của Chitosan đến VSVTSHK ở cá Đổng quéo theo thời
gian bảo quản lạnh. 48
3.3.2. Ảnh hưởng của Chitosan đến sự biến đổi vi khuẩn E.coli ở cá
Đổng Quéo theo thời gian bảo quản lạnh 50
3.3.3. Ảnh hưởng của Chitosan đến sự biến đổi vi khuẩn S. aureus ở cá
Đổng Quéo theo thời gian bảo quản lạnh 52
3.3.4. Ảnh hưởng của Chitosan đến sự biến đối NH
3
của cá Đồng Quéo
theo thời gian bảo quản lạnh. 54
3.3.5. Ảnh hưởng của thời gian bảo quản lạnh bằng chitosan đến chất
lượng cảm quan củacá. 57
3.3.6. Đánh giá sự hao hụt khối lượng trong quá trình bảo quản 59
3.4. Đề xuất quy trình bảo quản cá Đổng quéo bằng phương pháp đá lạnh
kết hợp nhúng dung dịch Chitosan . 62
3.4.1. Sơ đồ quy trình 62
3.4.2. Thuyết minh quy trình 62
3.4.4. Đánh giá hiệu quả kinh tế 63
KẾT LUẬN . 63
I. Kết luận: 65
II. Một số đề xuất, kiến nghị 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 72
PHỤ LỤC 1 . 84
PHỤ LỤC 2 86

MỞ ĐẦU
Chitinlà polyme sinh học có nhiều trong tự nhiên, chitosan là một dạng
chittin đã bị khử acetyl, tan được trong acid. Chitosan có nhiều ứng dụng trong
trong công nghiệp và cuộc sống, đặc biệt là trong chế biến và bảo quản thực
phẩm. Khi chế biến những loài hải sản giáp xác (tôm, cua), lượng chất thải (có
chứa chitin) chiếm tới 50% nguyên liệu đầu vào và con số trên thế giới là 5,11
triệu tấn/năm (theo www.chinhphu.vn), nó là một trong những nguyên nhân gây
ô nhiễm cho môi trường, ảnh hưởng xấu đến môi trường sống của con người và
thiên nhiên. Tuy nhiên đây lại là nguồn nguyên liệu chính trong công nghiệp sản
xuất chitosan. Vì vậy ứng dụng chitosan vào trong bảo quản nguyên liệu, bán
thành phẩm nói chung và bảo quản cá nói riêng nhằm góp phần thúc đẩy ngành
công nghệ sản xuất chitosan phát triển, tăng giá trị sản phẩm, làm giảm ô nhiễm
môi trường do phế thải trong quá trình chế biến các sản phẩm thủy sản giáp xác,
đồng thời làm tăng thời gian bảo quản sản phẩm. Ở nước ta sản phẩm tôm đông
lạnh chiếm một sản lượng rất lớn (theo ước tính ở nước ta chỉ riêng tôm nuôi đã
có khoảng hơn 1triệu ha diện tích nuôi với năng suất bình quân 1-1,5tấn/ha),
chính vì vậy vỏ tôm phế liệu là nguồn nguyên liệu dồi dào, rẻ tiền, có sẵn quanh
năm, nên rất thuận tiện cung cấp cho chitin và chitosan [5;13;14]
Tính cấp thiết thực hiện đề tài:
Ở Hà Tĩnh và các địa phương lân cận (Nghệ An, Quảng Bình) cá Đổng
Quéo là một trong những loài thủy sản có số lượng lớn, kéo dài trong cả năm với
mùa vụ chính từ tháng 9 năm này đến tháng 6 năm sau;sản lượng hàng trăm
tấn/tháng, đặc biệt vào những tháng cao điểm và được mùa thì sản lượng có thể
lên đến 20tấn/ngày. Đây là nguồn nguyên liệu để sản xuất mặt hàng cá Đổng
Quéo file tại Công ty CP XNK Thuỷ sản Hà Tĩnh. Tuy nhiên do công suất chế
biến của Công ty tương đối nhỏ (thực trạng chung của các doanh nghiệp chế biến
thủy sản Bắc miền trung), không thể sản xuất hết lượng nguyên liệu trong ngày
vào những lúc vụ mùa nguyên liệu nhiều. Việc chỉ sử dụng nước đá không đảm
bảo được độ tin cậy (do khó kiểm soát lượng nước đá vào ban đêm), dễ bị nhiễm
vi sinh, gây hư hỏng nguyên liệu nhanh chóng, làm giảm thời gian bảo quản, do
đó việcnghiên cứu,bổ sung chất bảo quản nhằm giảm thiểu hư hỏng nguyên liệu
là vấn đề đã được ban lãnh đạo nhà máy quan tâm. Tuy nhiên việc sử dụng hoá
chấtvào bảo quản cá nguyên liệu là một vấn đề rất nhạy cảm, như là “con dao hai
lưỡi” và tốn kém. Dựa vào sự tạo màng và tính kháng khuẩn của chitosan nên ta có
thể sử dụng để bảo quản cá nguyên liệu nhằm kéo dài thời gian bảo quản, phù hợp với
điều kiện sản xuất của doanh nghiệp. Vấn đề đặt ra là ở nồng độ bao nhiêu, độ
deacetyl chitosan như thể nào để đạt hiệu qủa cao trong quá tr ình bảo quản cá Đổng
nguyên liệu. Đây chính là vấn đề mà đề tài sẽ nghiên cứu để xác định độ deacetyl,
nồng độ dung dịch chitosan phù hợp trong bảo quản cá ĐổngQuéokết hợp làm lạnh
bằng nước đá.
Mục tiêu của đề tài:
Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu xây dựng quy trình bảo quản cá Đổng
Quéo bằng phương pháp sử dụng Chitosan có DD, nồng độ phù hợp kết hợp với
bảo quản bằng đá lạnh.
Tính mới của đề tài.
Măc dù đã có một số nghiên cứu về ứng dụng chitosan để bảo quản cá
(như trình bày ở phần tổng quan) nhằm kéo dài thời gian bảo quản, tuy nhiên các
nghiên cứu đó chỉ tiến hành ở một loại chitosan (cùng độdeacetyl) cố định mà
chưa đánh giá sâu về ảnh hưởng của độ deacetyl chitosan.
Ở đề tài này có những điểm khác biệt sau:
-Sử dụng 03 Chitosan có độ deacetyl (DD) khác nhau: Các nghiên cứu
trước đây chỉ cố định độ deacetyl, còn đề tài này nghiên cứu ảnh hưởng của 3 độ
deacetyl khác nhau (75%, 85%, 95%).
-Về nguyên liệu: Sử dụng nguyên liệu là cá ĐổngQuéo, là nguyên liệu
chưa được nghiên cứu ứng dụng chitosan để bảo quản.
Tính khoa học:
- Xác định được tỷ lệ tiêu diệt VSV tổng số và một số VSV gây bệnh c ủa các
lo ại chitosan có DD khác nhau ứng với khoảng nồng độ thí nghiệm từ 0.5% ư 2.0%.
-Xác định thời gian bảo quản cá ĐổngQuéokhi sử dụng dung dịch
chitosan có DD và nồng độ phù hợp.
Tính thực tiễn:
-Hạn chế những hư hỏng nguyên liệu do vi sinh vật gây ra, giảm thiểu
những biến đổi chất lượng trong quá trình bảo quản.
-Kéo dài thời gian bảo quản nguyên liệu.
-Phù hợp với điều kiện sản xuất của doanh nghiệp. Mở rộng ứng dụng
của chitosan vào lĩnh vực bảo quản ngyên liệu thủy sản sau thu hoạch.
Nội dung của đề tài.
-Giới thiệu tóm tắt về tính chất, tác dụng và tình hình sử dụng chitosan
làm chất bảo quản.
-Nghiên cứu ảnh hưởng của độ deacetyl và nồng độ của dung dịch
chitosan đến khả năng bảo quản cá Đổng Quéo kết hợp với đá lạnh.
-Nghiên cứuvề thời gian bảo quản cá Đổng Quéo khi sử dụng chitosan có
DD và nồng độ phù hợp (kết hợp với bảo quản bằng đá lạnh).

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN
I. Tổng quan về chitosan.
Chitosan là một dẫn xuất của chitin. Trong tự nhiên có ở màng tế bào nấm
mốc thuộchọ Zygemycecesvà ở vài loài côn trùng như thành bụng của mối chúa,
ở một vài loại tảo. Ngoài ra nó có nhiều trong vỏ động vật giáp xác như tôm, cua,
ghẹ và mai mực. Vì vậy vỏ tôm cua ghẹ là nguồn nguyên liệu tốt để sản xuất
chitin-chitosan và dẫn xuất của chúng[5].
Cấu trúc của chitosan:
Chitosan có cấu tạo hoá học tương tự như cellulose, chỉ khác một nhóm
chức ở vị trí C2
của mỗi đơn vị D-glucose (thay nhóm hydroxyl ở cellulose bằng
nhóm amino ở chitosan), nhưng tính chất của chúng lại khác nhau. Sự khác biệt
về cấu tạo hóa học của chitin, chitosan và cellulose được chỉ rõ qua công thức
cấu tạo của chúng như sau:

TÀI LIỆU THAM KHẢO
TIẾNG VIỆT
1. Trần Đức Ba (1990). Kỹ thuật chế biến lạnh thuỷ sản. Nhà xuất bản Đại
học và Giáo dục Chuyên nghiệp, Hà Nội.
2. Trần Đức Ba, Nguyễn Văn Tài (2004). Công nghệ lạnh thủy sản. Nhà xuất
bản Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh.
3. Nguyễn Trọng Bách (2004). Nghiên cứu sản xuất màng bảo quản thực
phẩm từ chitosan phối hợp phụ liệu. Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, ĐH Thủy
sản Nha Trang.
4. Nguyễn Trọng Cẩn, Đỗ Minh Phụng (1996). Công nghệ Chế biến Thực
phẩm Thuỷ sản tập 1. Nhà xuất bản Nông Nghiệp TP. Hồ Chí Minh.
5. Vũ Thị Châm (2008) “Nghiên cứu ứng dụng chitosan nhằm hạn chế sự
biến đổi chất lượng và hao hụt trọng lượng trong sản xuất sản phẩm tôm
he chân trắng đông IQF”, ĐH Nha Trang.
6. Hoàng Minh Châu, Nguyễn Hữu Đức, Nguyễn Hoàng Hà, Nguyễn Kim
Hùng (1998). Bước đầu nghiên cứu bán tổng hợp một dẫn chất của
chitosan từ vỏ tôm ứng dụng trong kỹ thuật bao phim thuốc. Tạp chí hoá
học, số 1.
7. Lưu Văn Chính, Châu Văn Minh, Phạm Hữu Điển, Trịnh Đức Hưng,
Đặng LanHương (1997). Sử dụng chitosan làm chất bảo quản thực phẩm
tươi sống.Tạp chí Hóa học, T35, số 3, tr 75-78.
8. Nguyễn Văn Chung, Đặng Ngọc Thanh, Phạm thị Dư (2000). Động vật
chí Việt Nam (tập1). Tôm biển. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà
Nội.
9. Nguyễn Tử Cương(1996). Các tiêu chuẩn về chất lượng và an toàn vệ
sinh thuỷ sản.Nhà xuấtbản Nông Nghiệp, Hà Nội.
10. Dự án cải thiện chất lượng và xuất khẩu thuỷ sản (SEAQIP) (2004). Sổ tay
kiểm nghiệm vi sinh thực phẩm thuỷ sản. Nhà xuất bản Nông nghiệp Hà
Nội.
11. Dự án cải thiện chất lượng và xuất khẩu thủy sản “Cá tươi, chất lượng và
sự biến đổi chất lượng”. Nhà xuất bản nông nghiệp
12. Lê Văn Khẩn (2005). Nghiên cứu hiện tượng hao hụt khối lượng và chất
lượng của mực trong cấp đông, bảo quản đông và các giải pháp hạn chế.
Luận án tiến sỹ kỹ thuật, trường Đại học Thuỷ sản Nha Trang.
13. Đỗ Thị Liền (2008). Nghiên cứu cắt mạch chitosan bằng hydroperoxide
và thử nghiệm khả năng kháng khuẩn của chúng. Luận văn thạc sỹ kỹ
thuật, trường Đại học Nha Trang.
14. Lê Thanh Long (2006). Nghiên cứu sử dụng dung dịch chitosan và phụ
liệu để kéo dài thời gian bảo quản trứng gà tươi.Luận văn thạc sỹ kỹ
thuật, ĐH Thuỷ sản Nha Trang.
15. Trần Thị Luyến (1996).Chế biến sản phẩm thủy sản có giá trị gia tăng.
ĐH Thủy sản.
16. Trần Thị Luyến, Huỳnh Nguyễn Duy Bảo(2000). Hoàn thiện qui trình
sản xuất chitin-chitosan và chế biến một số sản phẩm công nghiệp từ phế
liệu tôm, cua. Đề tài cấp bộ, Trường Đại học Thủy sản Nha Trang.
17. Trần Thị Luyến (2003). Nghiên cứu sản xuất chitosan từ vỏ tôm sú bằng
phương pháp hóa học với một công đoạn xử lý kiềm. Tạp chí Thủy sản,
Bộ Thủy sản, số 3.
18. Trần Thị Luyến(2003). Nghiên cứu sản xuất chitosan bằng enzym papain.
Tạp chí Khoa học Công nghệ thủy sản, số 1, ĐH Thủy sản Nha Trang.
19. Trần Thị Luyến (2005). Nghiên cứu khả năng làm giảm số lượng vi sinh
vật trên bề mặt thịt bò.Tạp chí Khoa học Công nghệ thủy sản, số 3, ĐH
Thủy sản Nha Trang.
20. Trần Thị Luyến (2005). Nghiên cứu khả năng chịu lực và độ giãn dài của
màng mỏng chitosan và phụ liệu đồng tạo màng.Tạp chí Khoa học Công
nghệ thủy sản, số 4, ĐH Thủy sản Nha Trang.
21. Trần Thị Luyến (2006) Báo cáo Tổng kết đề tài cấp Bộ mã số B2005-33-45 “Nghiên cứu sử dụng các Polymer sinh học biển trong công nghệ sau
thu hoạch nông thủy sản và thay thế các hợp chất độc hại trong chế biến
thực phẩm”, ĐH Nha Trang.
22. Nguyễn Đức Lượng, Phạm Minh Tâm (2002). Vệ sinh và an toàn thực
phẩm. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh.
23. Bùi Văn Miên, Nguyễn Anh Trinh (2004). Nghiên cứu tạo màng vỏ bọc
chitosan từ vỏ tôm. ĐH Nông lâm Thành phố HCM, lấy từ trang web:
http://www.samtest cenhcomc.com.vn
24. Nguyễn Thị Hằng Phương (2008). Ảnh hưởng của độ deacetyl chitosan
đến khả năng bảo quản na.ĐH Nha Trang.
25. Huỳnh Long Quân(2006). Nghiên cứu thành phần, sự biến đổi của ghẹ
nguyên liệu sau khi chết. Đề xuất công nghệ bảo quản ghẹ sau thu hoạch.
Luận án tiến sỹ kỹ thuật, trường Đại học Thuỷ sản Nha Trang.
26. Lê Ngọc Tú (2002). Hoá sinh công nghiệp. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ
thuật Hà Nội.
27. Nguyễn Thị Ngọc Tú (2003). Nghiên cứu dùng vật liệu chitosan làm phụ
gia thực phẩm đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.Báo cáo tổng kết đề
tài nghiên cứu cơ sở chọn lọc. Viện Hóa học, Trung tâm Khoa học Tự
nhiên và Công nghệ quốc gia.
28. Nguyễn Anh Tuấn (2004). Nghiên cứu giảm trọng lượng và chất lượng
của sản phẩm tôm sú thịt đông lạnh sau quá trình làm đông, trữ đông, rã
đông và biện pháp khắc phục. Luận án tiến sỹ kỹ thuật, trường Đại học
Thuỷ sản Nha Trang.
29. Tài liệu hỗ trợ của dự án ADB (2008) “Kỷ thuật xét nghiệm vệ sinh an
toàn thực phẩm”. Bộ Y tế
TIẾNG ANH
30. Chandrkrachang et al (2002). The Application Of Chitin And Chitosan In
Agriculture In Thailand. Advance In Chitin Science, vol.5, Bangkok,
Thailand.
31. Cho el al, H. R. Cho, D.S. Chang, W.D. Lee, E.T. Jeong and E.W.Lee.,
(1998),Utilization of chitosan hydrolysate as a natural food preservative
for fish meat paste products. Korean Journal of Food Science anf
Technology 30, pp.817-822.
32. Clermont Beaulieu (2005). Chitin and Chitosan
33. D. R. Jones,M. T. Musgrove and J. K (2004). Variations In External And
Internal Microbial Populations In Shell Eggs During Extended Storage.
Journal of Food Protection, vol 67, no.12, 2657-2660.
34. Fereidoon Shahidi, Janak Kamil Vidana Arachchi and You-Jin Jeon
(1999). Food Applications Of Chitin And Chitosan. Trends in Food
Science and Technology 10, p.37-51.
35. Guibal, Eric, Van Vooren, Maurice, Dempsey, Brian A. and Roussy, Jean
(2006). A Review of the Use of Chitosan for the Removal of Particulate
and Dissolved Contaminants'. Separation Science and Technology, 41:11,
2487 —2514.
36. H.K. No, S.P.Meyers, W. Prinnywiwatkul, and Z. Xu (2007). Applications
of Chitosan for Improvement of Quality and Shelf Life of Foods. Vol. 72,
Nr. 5—Journal of Food Science R87.
37. Hong Kyoon No,Na Young Park, Shin Ho Lee and Samuel P. Meyers
(2002). Antibacterial activity of chitosan and chitosan oligomers with
different molecular weights, International Journal of Food Microbiology,
Volume 74, Issues 1-2, pp. 65-72.
38. Hong Kyoon No, Su Hyun Kim, Shin Ho Lee, Na Young Park and
Witoon Prinyawiwatkul (2006). Stability and antibacterial activity of
chitosan solutions effected by storage temperature and time, Carbohydrate
Polymers, Published by Elsevier, pp. 3-5.
39. Hiu Liu, et al.Chitosan Kills BacterialThrough Cell Membrane Damage.
International Journal of Food Microbiology 95, pp.147-155.
40. Jozef Synowiecki and Nadia Ali-Khateeb, (2003). Production, properties
and some New Application Of Chitin and Its Derivatives, Critical Reviews
In Food Science And Nutrition, 43 (2),pp. 145-171.
41. Preeti Vasudevan, M.S. Reddy, S. Kavitha., (2002),Role Of Biological
Prepation In Enhancement Of Rice Seedling Growth And Grain Yield,
Current Science, vol.83, no.9.
42. Rege and Block, P.R. Rege and L.H.Block., (1999), Chitosan processing:
influence of process parameters during acidic and alkaline hydrolysis and
effect of the processing sequence on the resultant chitosan’s properties.
Carbohydrate Research 321, pp. 235-245.