Luận Văn Nghiên cứu kết hợp quá trình ép và khử protein bằng enzyme Neutrase trong công nghệ sản xuất Chitin

MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN . iii
DANH MỤC BẢNG iv
DANH MỤC HÌNH v
MỞ ĐẦU 1

Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .3
1.1 Tổng quan phế liệu tôm .3
1.1.1 Thành phần, tính chất phế liệu tôm .3
1.1.2 Sản lượng phế liệu tôm .5
1.2 Hiện trạng công nghệ sản xuất Chitin – Chitosan từ phế liệu tôm 5
1.2.1 Tình hình nghiên cứu 5
1.2.2 Tình hình sản xuất thực tế ở Việt Nam 14
1.3 Tính chất của Chitin, Chitosan và ứng dụng .15
1.3.1 Khái quát chung về Chitin – Chitosan .15
1.3.2 Cấu tạo và tính chất của Chitin – Chitosan .16
1.4 Enzyme và ứng dụng trong công nghệ sản xuất Chitin – Chitosan .18
1.4.1 Khái niệm enzyme 18
1.4.2 Các enzyme được dùng để sản xuất Chitin – Chitosan 18
1.4.3 Các nghiên cứu ứng dụng enzyme trong sản xuất Chitin – Chitosan .18


Chương 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .22
2.1 Vật liệu 22
2.1.1 Nguyên liệu đầu tôm .22
2.1.2 Dụng cụ, hóa chất, enzyme protease .22
2.2 Phương pháp nghiên cứu .23
2.2.1 Bố trí thí nghiệm tổng quát .23
2.2.2 Bố trí thí nghiệm xác định điều kiện thủy phân tốt nhất cho enzyme Neutrase
25
2.2.3 Bố trí thí nghiệm xác định điều kiện thủy phân tốt nhất cho NaOH .29
2.2.4 Bố trí thí nghiệm khử khoáng bằng HCl 31
2.2.5 Bố trí thí nghiệm deacetyl Chitin 32
2.2.6 Bố trí thí nghiệm đối chứng theo phương pháp hóa học 32
2.3 Phương pháp phân tích 33
2.4 Phương pháp xử lý số liệu .33


Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .34
3.1 Thành phần hóa học phế liệu tôm thẻ chân trắng 34
3.2 Kết quả nghiên cứu công đoạn khử protein bằng enzyme Neutrase 35
3.2.1 Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ enzyme/đầu tôm thích hợp .35
3.2.2 Kết quả nghiên cứu xác định nhiệt độ thủy phân tối ưu cho enzyme Neutrase
3.2.3 Kết quả nghiên cứu xác định thời gian thủy phân tối ưu cho enzyme Neutrase
3.2.4 Kết quả nghiên cứu xác định pH thủy phân tối ưu cho enzyme Neutrase 39
3.3 Kết quả nghiên cứu chế độ khử protein lần II bằng NaOH .40
3.3.1 Kết quả nghiên cứu xác định nồng độ NaOH thích hợp .40
3.3.2 Kết quả nghiên cứu xác định thời gian khử protein lần II bằng NaOH 42
3.4 Kết quả khử khoáng bằng HCl .43
3.5 Đánh giá chất lượng Chitin 43
3.6 Đánh giá chất lượng Chitosan 44
3.7 Đề xuất quy trình sản xuất .45


Chương 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48
4.1 Kết luận .48
4.2 Kiến nghị .48
TÀI LIỆU THAM KHẢO .49

MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của đề tài
Ngành chế biến thủy sản xuất khẩu được đánh giá là ngành kinh tế mũi nhọn của cả nước, hàng năm đóng góp kim ngạch xuất khẩu đáng kể. Trong năm 2009, kim ngạch xuất khẩu thủy sản đạt 4,4 tỷ USD, trong đó chế biến tôm đông lạnh xuất khẩu chiếm 15,9% về khối lượng (khoảng 210.000 tấn) và 36,9% về giá trị [1]. Cùng với đó quá trình chế biến tôm cũng tạo ra lượng lớn phế liệu khoảng 100.000
tấn/năm. Trong phế liệu tôm có rất nhiều thành phần có giá trị như Chitin, protein, astaxanthin, khoáng hữu cơ. Tuy nhiên hiện nay lượng phế liệu này chủ yếu được sử dụng để làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất Chitin. Các quy trình sản xuất Chitin đang sử dụng là các quy trình hóa học và chỉ tập chung thu hồi Chitin mà không thu hồi các thành phần có giá trị là protein và astaxanthin. Chất lượng của
protein và astaxanthin trong quy trình hóa học thường có chất lượng thấp do ảnh hưởng các hóa chất xử lý và vì vậy không được thu hồi mà thải ra môi trường, dẫn đến gây ô nhiễm môi trường xung quanh các cơ sở chế biến phế liệu tôm. Mặt khác, Chitin thu được từ quy trình hóa học có chất lượng kém do ảnh hưởng bởi nồng độ hóa chất cao gây cắt mạch Chitin.
Xuất phát từ thực tế trên, đề tài “Nghiên cứu kết hợp quá trình ép và khử protein bằng enzyme Neutrase trong công nghệ sản xuất Chitin – Chitosan từ nguyên liệu đầu tôm thẻ chân trắng” được tiến hành nhằm nâng cao hiệu quả quy trình sản xuất, khắc phục một số nhược điểm của phương pháp hóa học hiện nay.
2 Nội dung nghiên cứu của đề tài
- Phân tích thành phần cơ bản của nguyên liệu đầu tôm thẻ chân trắng trước và sau khi ép.
- Xác định điều kiện thích hợp để thủy phân protein trong nguyên liệu đầu tôm (ép) bằng enzyme Neutrase.
- Xác định chế độ khử protein còn lại bằng NaOH.
- Đánh giá chất lượng Chitin và Chitosan thu được.

3 Tính khoa học và thực tiễn của đề tài
Thành công của đề tài sẽ được áp dụng tại các cơ sở sản xuất Chitin với mục đích tận dụng nguồn protein, astaxanthin từ đầu tôm, hạn chế sử dụng hóa chất nhằm giảm ô nhiễm môi trường và sản xuất ra Chitin – Chitosan có chất lượng cao ứng dụng trong các lĩnh vực quan trọng như y học, mỹ phẩm, thực phẩm, . Đề tài cũng là nguồn tài liệu hữu ích cho các nghiên cứu chuyên sâu về công nghệ sản xuất
Chitin – Chitosan.