nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất chitin đạt tiêu chuẩn thị trƣờng nhật để sản xuất glucosamine

95 891 3
nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất chitin đạt tiêu chuẩn thị trƣờng nhật để sản xuất glucosamine

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG *************** BÙI THỊ MINH PHƢỚC NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHITIN ĐẠT TIÊU CHUẨN THỊ TRƢỜNG NHẬT ĐỂ SẢN XUẤT GLUCOSAMINE LUẬN VĂN THẠC SĨ KHÁNH HÒA, 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG *************** BÙI THỊ MINH PHƢỚC NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHITIN ĐẠT TIÊU CHUẨN THỊ TRƢỜNG NHẬT ĐỂ SẢN XUẤT GLUCOSAMINE Chuyên ngành : Công nghệ Sau thu hoạch Mã số: 60 54 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: PGS.TS TRANG SĨ TRUNG KHÁNH HỊA, 2012 LỜI CẢM ƠN Tơi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: - Thầy PGS TS Trang Sĩ Trung – Phó hiệu trƣởng – Trƣờng Đại học Nha Trang, tận tình giúp đỡ hƣớng dẫn tơi suốt q trình thực đề tài - Thạc sỹ Nguyễn Công Minh, Bộ Môn Công nghệ sinh học – Viện Công nghệ sinh học Môi trƣờng – Trƣờng Đại học Nha Trang trợ giúp việc thực phân tích xử lý kết - Tồn thể thầy, cô Viện Công nghệ sinh học Môi trƣờng, Bộ mơn Hóa sinh – Vi sinh thực phẩm – Khoa Chế Biến – Trƣờng Đại Học Nha Trang tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình làm đề tài Và xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, ngƣời thân bạn bè, đồng nghiệp quan tâm động viên, góp ý, giúp đỡ tơi chia sẻ khó khăn để hồn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn! Học viên Bùi Thị Minh Phƣớc i LỜI CAM KẾT Luận văn Thạc sỹ khoa học đƣợc tác giả thực dƣới hƣớng dẫn khoa học PGS TS Trang Sĩ Trung, Phó hiệu trƣởng, Trƣờng Đại học Nha Trang, Việt Nam Những kết thực nghiệm thu đƣợc luận văn Thạc sỹ khoa học hồn tồn chƣa đƣợc cơng bố thức Tơi xin cam đoan thật hoàn toàn chịu trách nhiệm với kết cơng bố Nha Trang, ngày 15 tháng 11 năm 2012 Tác giả thực Bùi Thị Minh Phƣớc ii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM KẾT ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH v DANH MỤC HÌNH vi MỞ ĐẦU CHƢƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU I.1 Tổng quan nguồn phế liệu tôm sản xuất chitin I.2 Xuất xứ nguồn gốc biện pháp đảm bảo chất lƣợng cho nguyên liệu (phế liệu tôm) I.2.1 Xuất xứ nguồn gốc nguyên liệu I.2.2 Biện pháp đảm bảo chất lƣợng cho nguyên liệu trƣớc sản xuất chitin I.2.2.1 Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm chitin I.2.2.2 Phƣơng pháp bảo quản nguyên liệu I.2.2.3 Tiêu chuẩn chất lƣợng cho nguyên liệu I.3 Tổng quan chitin glucosamin 10 I.4 Một số quy trình sản xuất chitin, chitosan thông dụng hạn chế 17 27 CHƢƠNG II ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 II.1 Đối tƣợng nghiên cứu 29 30 II.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 30 II.3.1 Bố trí thí nghiệm tổng quát 30 pro 32 II.3.3 35 II.3.4 Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất chitin phƣơng pháp kết hợp hóa học với sinh học (sử dụng enzyme protease) 41 iii 42 II.3.6 Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hƣởng thành phần nguyên liệu đến chất lƣợng chitin 43 III.3 Phƣơng pháp xử lý số liệu 44 CHƢƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 45 45 46 51 51 55 59 ) quy mô 10kg nguyên liệu/mẻ 60 III.6 Ảnh hƣởng thành phần nguyên liệu đến chất lƣợng chitin 63 III.6.1 Đánh giá cảm quan chitin thu đƣợc từ thành phần nguyên liệu ban đầu 64 III.6.2 Chỉ tiêu hóa học chitin từ thành phần nguyên liệu ban đầu 65 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 69 KẾT LUẬN 69 ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC iv DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1: Phân tích thành phần hố học đầu vỏ phế liệu tôm(%) Bảng 1.2: Chỉ tiêu chất lƣợng chitin đáp ứng nhu cầu thị trƣờng Nhật để dùng làm nguyên liệu sản xuất glucosamine 28 Bảng 3.1: Thành phần hóa học vỏ đầu tôm thẻ chân trắng (Panaeus vannamei) 45 Bảng 5.1: Chỉ tiêu chất lƣợng chitin 61 61 Bảng 6.1: Chỉ tiêu hóa học đầu tôm vỏ tôm thẻ chân trắng 64 Bảng 6.2: Đánh giá cảm quan cho chitin từ thành phần nguyên liệu ban đầu 65 v DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1: 1) Chitin; 2) Chitosan; 3) Cellulose 11 Hình 1.2: Cơng thức cấu tạo chitin 11 Hình 1.3: Sự xếp chuỗi polymer α-chitin, β-chitin γ-chitin 12 Hình 1.4: Công thức cấu tạo chitin glucosamine .15 Hình 1.5: Sơ đồ tổng quát trình sản xuất chitin, chitosan, glucosamine từ phế liệu thuỷ sản 17 Hình 2.1: Phế liệu tôm 29 Hình 3.1: Ảnh hƣởng nhiệt độ đến hiệu suất khử protein phế liệu tôm Alcalase 46 Hình 3.2: Ảnh hƣởng tỷ lệ enzyme sử dụng đến hiệu suất khử protein phế 48 liệu tôm Alcalase 48 Hình 3.3: Ảnh hƣởng thời gian thủy phân đến hiệu suất khử protein 49 phế liệu tôm Alcalase 49 51 51 52 52 54 54 Hình .55 55 Hình 57 57 Hình 3.9: Hà 58 58 62 63 (chitin 2) 63 Hình 3.12: Hàm lƣợng protein lại chitin đƣợc sản xuất theo thành phần 65 nguyên liệu ban đầu .65 vi Hình 3.13: Hàm lƣợng khống cịn lại chitin đƣợc sản xuất theo thành phần 66 nguyên liệu ban đầu .66 67 (a) .67 (b) 67 vii MỞ ĐẦU Là ngành kinh tế mũi nhọn, ngành thủy sản đóng góp phần khơng nhỏ vào kinh tế quốc dân nƣớc ta Cùng với nhịp độ phát triển kinh tế nƣớc, ngành thủy sản năm gần đạt đƣợc thành tựu đáng kể lĩnh vực nuôi trồng, chế biến thủy sản nhƣ xuất Trong đó, tơm mặt hàng có giá trị quan trọng, hàng năm chiếm gần 50% tổng sản lƣợng thủy sản xuất (Hiệp hội Chế biến Xuất Thủy sản Việt Nam), đem nhiều ngoại tệ cho đất nƣớc Tuy nhiên, song song với q trình gia cơng chế biến lƣợng phế liệu tơm thải tƣơng đối lớn, chiếm 34 – 45% tổng khối lƣợng tôm ngun liệu Riêng tỉnh Khánh Hịa sản lƣợng tơm ni năm 2007 6478 tấn, năm 2008 7569 tấn, số đáng kể Vì vậy, lƣợng phế liệu tôm không đƣợc thu gom xử lý gây ô nhiễm môi trƣờng gây lãng phí Theo thống kê Tổng cục Hải quan, năm 2009, xuất tôm Việt Nam ƣớc đạt 190.000 tấn, trị giá 1,5 tỉ USD, tăng 7,4% lƣợng 0,73% giá trị so với năm 2008 Đây mặt hàng thủy sản tăng trƣởng năm 2009 Lƣợng phế liệu tôm thải hàng năm gần 200.000 tấn, chủ yếu đƣợc sử dụng để sản xuất thức ăn chăn nuôi sản xuất chitin chế phẩm từ chitin nhƣ chitosan, glucosamin, Đây polyme sinh học đƣợc ứng dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp nhƣ thực phẩm, nông nghiệp, môi trƣờng, y học mỹ phẩm Hiện nay, trình sản xuất chitin chitosan thƣờng sử dụng phƣơng pháp hóa học, với lƣợng lớn hóa chất xút, acid chlohydric nồng độ cao, thời gian sản xuất dài dẫn đến chất lƣợng sản phẩm chitin thu đƣợc chƣa cao nhiều tạp chất, nên sản xuất chitosan, glucosamin từ chitin chƣa đạt chất lƣợng cao, theo tiêu chuẩn yêu cầu phù hợp sử dụng số lĩnh vực, đặc biệt y học Bên cạnh đó, lƣợng xút, acid thải với chất hữu trình sản xuất khơng có hƣớng xử lý tốt, tận thu thích hợp nên xả thải gây ô nhiễm nghiêm trọng môi trƣờng xung quanh sở chế biến chitin – chitosan Việc gây nhiễm làm cho nhiều sở chế biến chitin từ phế liệu tôm ta đứng trƣớc nguy đóng cửa, phá sản Một số nghiên cứu sử dụng phƣơng pháp sinh học kết hợp sinh học đƣợc triển khai (Trần Thị Luyến, 2004; Trang Sĩ Trung, 2008) kết chứng minh cho thấy chất lƣợng chitin, chitosan đƣợc nâng lên, giảm thiểu hóa 14 Trần Thị Luyến – Đỗ Minh Phụng, 1996, Công nghệ chế biến số sản phẩm dùng công nghiệp dược phẩm – Chế biến tổng hợp thủy sản, Tập 3, Trƣờng Đại học thủy sản 15 Trần Thị Luyến, 2000, Hồn thiện quy trình sản xuất chitin-chitosan chế biến số sản phẩm công nghiệp từ phế liệu tôm, Báo cáo khoa học, Đề tài cấp 16 Trần Thị Luyến – Đỗ Minh Phụng – Nguyễn Anh Tuấn, 2003, Sản xuất chế phẩm kỹ thuật y từ phế liệu thủy sản, Nhà xuất Nông nghiệp 17 , 2004, c , 2002-33-01-DA, 8-15 Tài liệu tiếng Anh 18 Adler –Nisen J., 1986, Enzyme Hydrolysis of Food Proteins, Elsevier Applied Science Pulishers, New York 19 A.Maryam Mizani, B.Mahmood Aminlari, 2007, A New Process for Deproteinzation of Chitin from Shrimp Head Waste, Proceedings of European Congress of Chemical Engineering (ECCE-6) Copenhagen, 16-20 September 20 AOAC, 1990 Official Method of Analysis, 15th ed Arlington, VA: Associaton of Official Analytical Chemists 21 Beaney, P., Lizardi-Mendoza, J And Healy, M., 2005, Comparison of chitins produced by chemical and bioprocessing methods, Journal of Chemical Technology and Biotechnology 80, pp 145-150 22 Braconnot, H., 1811, Sur la nature des champiognons, Ann Chim (Paris) 79, pp 265-304 23 Chen, J K , Shen, C R and Liu, C L., 2010, N-Acetylglucosamine: Production and Applications, Marine Drugs 8, pp 2493-2516 24 Emna Soufi Kechaou1, Justine Dumay, Claire Donnay-Moreno, Pascal Jaouen, Jean-Paul Gouygou, Jean-Pascal Bergé, and Raja Ben Amar, 2009, Enzymatic hydrolysis of cuttlefish (Sepia officinalis) and sardine (Sardina pilchardus) viscera using commercial proteases: Effects on lipid distribution and amino acid composition, Journal of Bioscience and Bioengineering, Vol 107, Issue 2, Pages 158-164 25 Folch, J., Ascoli, I., Lees, M., Meath, J A and Le, Baron N, 1951, Preparation of lipide extracts from brain tissue, J Biol Chem 191(2), pp.833-41 72 26 Gilmartin, L and Jervis, L., 2002, Production of Cod (Gadus morhua) muscle hydrolysates Influence of combinations of commercial enzyme preparations on hydrolysate peptide size range, J Agric Food Chem 50, pp 5417-5423 27 Helenice Duarte De Holanda and Flavia Maria Netto, 2006, Recovery of components from shrimp (Xiphopenaeus kroyeri) processing waste by enzymatic hydrolysis, Journal of Food Science, Vol 71, pp 298-303 28 Kamerdpetch, C., Weiss, M., Kasper, C and Scheper, T., 2007, An improvement of potato pulp protein hydrolysation process by the combination of protease enzyme systems, Enzyme and Microbial Technology 40, pp 508-514 29 Maria Teresa Viana, LusM.Lospez, Zaul Gracía-Esquivel, Elde Mendez, 1996, The use of silage made from fish and abalone viscera as an ingredient in abalone feed, Aquaclture 140, 78-98 30 Matheson, A.J and Perry, C M., 2003, Glucosamine: a review of its use in the manegement of osteoarthritis, Drugs Aging 20(14), pp 1041-60 31 Novikov, N.Y (2004), Acid hydrolysis of chitin and chitosan, Russian Journal of Applied Chemistry 3(77), pp 484-487 32 Novozyme, 2008, Technical notes for commercial protease – Novozyme Co, Damark 33 Percot, A., Viton, C., and Domand, A., 2003, Characterization of Shrimp Shells Deproteinization, Biomacromolecules, Vol 4, No 5, American Chemical Society, p1380-1385 34 Rao S., Munxoz, Stevens, W.F., 2000, Critical factors in chitin production by fermentatin of shrimp biowaste, Appl Microbiol biotechnol, 808-813 35 Rao, M S., Tuyen, M H., Stevens, W F and Chandrkrachang, S., 2001, Deproteination by mechanical, enzymatic and Lactobacillus treatment of shrimp watse for production of chitin, Chitin and Chitosan in Life Science, ed Uragami, T., Kurita, K., and Fukamizo, T., Yamaguchi, Japan 36 Rao, M S., Nyein, K A., Trung, T S and Stevens, W F., 2007, Optimum parameters for production of chitin and hitosan from Squilla (S empusa), Journal of Applied Polymer Science 103, pp, 3694-3700 73 37 Rebeca B, Pena – Vera MT, Diaz-Castaneda M., 1991, Production of fish protein hydrolysates with bacterial protease yield and nutritional value, J Food Sci 56, pp 14-309 38 Reginster, J Y., Deroisy, R., Rovati, L C., Lee, R L., Lejeune, E., Bruyere, O., Giacovelli, G., Henrotin, Y., Dacre, J E and Gossett, C., 2001, Long – term effects of glucosamine sulphat on osteoarthritis progression: a randomised, placebo-controlled clinical trial, Lancet 357(9252), pp 251-6 39 R E Levin, R Witkowski and Y Meirong, 1989, Preparation of fish sailage with phosphoric acid and potassium sorbate, Journal of Food Biochemistry 12, 253-259 40 Rinaudo, M., 2006, Chitin and chitosan: properties and applications, Progress in Polymer Science 31, pp 603-632 41 Stevens, W F., 2002, Production and storage of high quality chitosan from shrimp, crab and fungus, Proceedings of the 5rd Asia Pacific symposium & Exhibition, Avances in Chitin Science, Bangkok 42 Synowiecky, J And Al-Khateeb, N A A Q., 2000, The recovery of protein hydrolysate during enzymeatic isolation of chitin from shrimp Crangon crangon processing discards, Food Chemistry 68, pp 147-152 43 Y Xu & C Gallert & J Winter, 2008, Chitin purification from shrimp wastes by microbial deproteination and decalcification, Appl Microbiol Biotechnol 79:687–697 Một số Website 44 http://www.baomoi.com/Thi-truong-Nhat-Ban-Tiem-nang-va-thach-thuc/45/8525560.epi 45 http://www.glucosamine.com.vn/index.php?page=detailsProduct&id=21 46 http://www.hueuni.edu.vn/hueuni/issue_file/27_bai11.doc 47 http://news.vibonline.com.vn/Home/Thong-tin-hoi-nhap/9703/Them-23-DN-duocphep-xuat-khau-thuy-san-vao-EU 48 http://phapluattp.vn/20101017104859840p0c1018/dung-vo-tom-xu-ly-bun-thai cong-nghiep.htm 49 http://satra.com.vn/index.php/vn/tin-tuc/tin-satra/th-trng-nht-bn-mi-quan-tm-cadoanh-nghip-vit/ 74 PHỤ LỤC  Phụ lục 1: Bảng protein ( C) 45 50 55 60 65 (%) 63,5 ± 1,8a 74,6 ± 1,3b 81,5 ± 1,1c 79,8 ± 0,9c 76,1 ± 1,2b (p

Ngày đăng: 05/03/2015, 14:15

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan