Thạc Sĩ Sản xuất chitin-chitosan từ vỏ tôm

MỞ ĐẦU

1.1. Đặt vấn đề

Chitin là một polysaccharide đứng thứ hai về lượng trong tự nhiên chỉ sau cellulose. Chitin và các sản phẩm của chúng hiện nay được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như: y học, sản xuất mỹ phẩm, bảo quản nông sản, xử lý môi trường. Ngoài ra khi ta khử acetylene trong hợp chất chitin sẽ tạo thành chitosan là đơn vị cao phân tử của glucosamine, là một chất có ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp nhẹ, thực phẩm, nông nghiệp. Việc nghiên cứu và tách chiết chitin từ vỏ giáp xác đã được thực hiện hơn một thế kỷ nay.

Hiện nay, tôm là mặt hàng chế biến chủ lực của ngành thuỷ sản Việt Nam, chủ yếu là tôm đông lạnh. Theo báo cáo của Bộ thuỷ sản, sản lượng tôm năm 2003 là 193973 tấn, tuỳ thuộc vào sản phẩm chế biến và sản phẩm cuối cùng, phế liệu tôm có thể lên tới 40 – 70% khối lượng nguyên liệu. Tương ứng với sản lượng tôm hàng năm sẽ có khối lượng phế liệu khổng lồ gồm đầu và vỏ tôm được tạo ra. Hiện nay, ở nước ta nguồn phế liệu đầu và vỏ tôm chưa được tận dụng trên quy mô lớn. Tình trạng trên đặt ra yêu cầu cấp bách cho các nhà khoa học công nghệ, cho ngành thuỷ sản là phải sử dụng hợp lý và hiệu quả lượng phế liệu tôm rất lớn do các nhà máy chế biến thuỷ sản tạo ra hàng ngày để sản xuất ra sản phẩm có giá trị cao, chitin – chitosan.

Tuy nhiên, quy trình sản xuất chitin được sử dụng phổ biến hiện nay là theo phương pháp hoá học, protein trong đầu và vỏ tôm được loại bỏ bằng cách xử lý với NaOH. Như vậy, vừa tốn một lượng hoá chất vừa có hại cho môi trường, hơn nữa con đường xử lý hoá học làm giảm chất lượng sản phẩm chitosan vì phản ứng với NaOH làm giảm đi độ nhớt của chitosan.

Một trong những hướng giải quyết vấn đề trên là sử dụng chế phẩm enzyme thuỷ phân protein trong vỏ tôm để sản xuất ra sản phẩm chitin có chất lượng cao và vừa giải quyết được vấn đề môi trường. Nhiều loại enzyme protease đã được trích ly từ tự nhiên và được ứng dụng rộng rãi như: protease từ nội tạng tôm cá, bromelaine từ dứa, papain từ đu đủ, protease từ vi sinh vật vv.

Việc sử dụng enzyme vào sản xuất công nghiệp không những đem lại hiệu quả cao mà còn có thể làm giảm chi phí sản xuất bằng cách tái sử dụng lại enzyme. Để có thể tái sử dụng được enzyme ta có thể tiến hành cố định enzyme vào một chất mang bằng phương pháp nhốt và chitosan là một chất được xem là có nhiều triển vọng trong việc cố định enzyme và tế bào. Vớùi mong muốn góp phần giải quyết những yêu cầu trên, chúng tôi đã thực hiện đề tài “sản xuất chitin – chitosan từ vỏ tôm”

1.2. Mục đích khoá luận

Sản xuất chitin – chitosan bằng cách sử dụng enzyme protease thu được từ nuôi cấy nấm mốc Aspergillus oryzae bằng các nguyên liệu rẻ tiền, đồng thời nghiên cứu ứng dụng chitosan thu được làm giá thể cố định enzyme

1.3. Nội dung

Thu nhận enzyme protease từ Aspergillus oryzae.
Khảo sát quá trình kết tủa của enzyme protease.
Sử dụng enzyme protease trong sản xuất chitin – chitosan từ vỏ tôm. Khảo sát quá trình thuỷ phân.
Ưùng dụng chitosan làm giá thể cố định enzyme protease.