BỘ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG -PHẠM THỊ PHƢỢNG NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT OLIGOCHITIN BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHIẾU XẠ GAMMA COBAN 60 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM CÁN BỘ HƢƠNG DẪN: TS Vũ Ngọc Bội ThS Lê Hải KHÁNH HÒA - 2013 BỘ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG PHẠM THỊ PHƢỢNG NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT OLIGOCHITIN BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHIẾU XẠ GAMMA COBAN 60 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã số sinh viên : 51130574 Lớp : 51CBTP2 Cán hƣớng dẫn : TS Vũ Ngọc Bội ThS Lê Hải KHÁNH HÒA - 2013 i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành Đồ án Trƣớc hết xin gửi tới Ban Giám hiệu Trƣờng Đại học Nha Trang, Ban Chủ nhiệm khoa Công nghệ Thực phẩm, Phòng Đào tạo niềm kính trọng, tự hào đƣợc học tập Trƣờng năm qua Sự biết ơn sâu sắc xin đƣợc giành cho thầy:ThS Lê Hải - Trƣởng phòng Công nghệ Bức xạ - Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt TS Vũ Ngọc Bội - Trƣởng khoa Công nghệ Thực phẩm - Trƣờng Đại học Nha Trang tài trợ kinh phí, tận tình hƣớng dẫn động viên suốt trình thực đồ án tốt nghiệp Xin cám ơn: Viện trƣởng Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt toàn thể cán Phòng Công nghệ Bức xạ tạo điều kiện thuận lợi trang thiết bị tận tình giúp đỡ thời gian thực đề tài phòng Công nghệ Bức xạ Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt Đặc biệt, xin đƣợc ghi nhớ tình cảm, giúp đỡ của: thầy cô giáo Bộ môn Công nghệ Thực phẩm tập thể cán Các phòng thí nghiệm Trung tâm Thực hành Thí nghiệm - Trƣờng Đại học Nha Trang giúp đỡ nhiệt tình tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian qua Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình, ngƣời thân bạn bè tạo điều kiện, động viên khích lệ để vƣợt qua khó khăn trình học tập vừa qua ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC HÌNH v DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC VIẾT TẮT viii LỜI MỞ ĐẦU .1 CHƢƠNG 1TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 1.1 TỔNG QUAN VỀ CHITIN, OLIGOCHITIN 1.1.1 Cấu tạo tính chất hóa học chitin [2] 1.1.2 Cấu trúc hóa học tính chất oligochitin 1.1.3 Một số ứng dụng chitin 1.2 TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP CHIẾU XẠ 1.2.1 Xử lý xạ đời công nghệ xạ .9 1.2.2.Các đặc trƣng xạ nguồn xạ .11 1.2.3 Nguồn xạ gamma .11 1.2.4 Tƣơng tác xạ lên hợp chất hữu polymer 13 1.2.5 Thiết bị chiếu xạ gamma Co60 phòng Công nghệ Bức xạ - Viện Nghiên cứu Hạt nhân (Đà Lạt) 18 1.2.5.1 Nguồn xạ 18 1.2.6 Tình hình nghiên cứu triển vọng đề tài [4] 19 CHƢƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 21 2.1 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 21 2.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.2.1 Phƣơng pháp phân tích (trình bày phụ lục 1) 21 2.2.2 Phƣơng pháp đánh giá hiệu ứng sinh học oligochitin 22 2.2.3 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm .23 iii 2.2.3.1 Bố trí thí nghiệm tổng hợp dự kiến sản xuất oligochitin phƣơng pháp chiếu xạ gamma coban - 60 23 2.2.3.2 Bố trí thí nghiệm xác định thông số quy trình 26 2.3 THIẾT BỊ, DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT .40 2.3.1 Thiết bị 40 2.3.2 Dụng cụ 41 2.3.3 Vật liệu hóa chất 41 2.4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM 41 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42 3.1 Xác định chế độ xử lý chitin thô 42 3.1.1 Xác định thời gian khử khoáng 42 3.1.2 Xác định thời gian khử protein .43 3.1.3 Đề xuất quy trình tái tinh chế chitin .44 3.2 XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ HÒA TAN CHITIN 45 3.2.1 Xác định tỷ lệ chitin/dung môi .45 3.2.2 Ảnh hƣởng thời gian khuấy 46 3.3 XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ PHÂN CẮT CHITIN BẰNG BỨC XẠ GAMMA COBAN 60 48 3.3.1 Đánh giá độ hòa tan chitin chiếu xạ dung dịch NaOH .48 3.3.2 Xác định độ nhớt chitin trƣớc sau chiếu xạ 51 3.3.2.1 Chiếu xạ dạng khô: 51 3.3.2.2 Chiếu xạ dạng dung dịch 53 3.3.2.3 Chiếu xạ chitin trƣơng nƣớc 56 3.3.2.4 Chiếu xạ chitin môi trƣờng có H2O2 59 3.3.2.5 Chiếu xạ chitin dung dịch NaOH 25% 50% .61 3.3.3 Xác định biến đổi cấu trúc chitin sau chiếu xạ 62 3.3.4 Đánh giá hiệu ứng sinh học chitin biến tính xạ lên vi khuẩn Bacillus subtilis 64 iv 3.4 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT OLIGOCHITIN BẰNG CHIẾU XẠ GAMMA COBAN 60 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69 I KẾT LUẬN .69 II KIẾN NGHỊ .69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 PHỤ LỤC PL1 v DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Cấu trúc hóa học chitin, chitosan cellulose Hình 1.2 Sự xếp chuỗi polymer α-chitin, β-chitin, γ-chitin Hình 1.3 Sơ đồ phân rã với chuyển mức số nguồn gamma công nghiệp 13 Hình 1.4 Sơ đồ khâu mạch polymer (A- chuỗi đơn phân tử) 16 Hình 1.5 Thiết bị chiếu xạ gamma Co60 phòng Công nghệ Bức xạ - Viện Nghiên cứu Hạt Nhân Đà Lạt (Trái: máy chiếu xạ GC 5000, Phải: máy chiếu xạ Isscledavatel) 18 Hình 2.1 Sơ đồ thí nghiệm dự kiến quy trình sản xuất oligochitin 23 Hình 2.2 Sơ đồ thí nghiệm xác định thông số trình tinh chế chitin 26 Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ chitin/dung môi phù hợp 28 Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian khuấy phù hợp 29 Hình 2.5 Sơ đồ thí nghiệm xác định liều xạ thích hợp dạng chitin bột khô 31 Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định liều xạ thích hợp dạng dung dịch 32 Hình 2.7 Sơ đồ thí nghiệm xác định thời gian liều chiếu chitin NaOH 25% 33 Hình 2.8 Sơ đồ thí nghiệm xác định liều xạ thích hợp dạng chitin NaOH 50% 35 Hình 2.9 Sơ đồ thí nghiệm xác định liều xạ thích hợp dạng chitin trƣơng nƣớc 36 Hình 2.10 Sơ đồ thí nghiệm xác định liều xạ thích hợp dạng chitin dung dịch H2O 37 Hình 2.11 Hình dạng vi khuẩn Bacillus subtilis 38 Hình 2.12 Bố trí thí nghiệm đánh giá hiệu ứng sinh học oligochitin 39 Hình 3.1 Sơ đồ qui trình tinh chế chitin thô từ phế liệu vỏ tôm 44 Hình 3.2 Ảnh hƣởng hàm lƣợng chitin đến hiệu suất hòa tan chitin hệ dung môi 46 Hình 3.3 Ảnh hƣởng thời gian khuấy lên độ tan chitin 47 Hình 3.4 Độ hòa tan chitin theo liều xạ dung dịch NaOH 49 có nồng độ khác 49 vi Hình 3.5 Ảnh hƣởng liều xạ lên hiệu suất tạo oligochitin 50 Hình 3.6 Sự thay đổi độ nhớt theo nồng độ chiếu xạ dạng khô 51 Hình 3.7 Ảnh hƣởng liều chiếu lên trọng lƣợng phân tử chitin 52 52 Hình 3.8 Sự thay đổi độ nhớt chitin chiếu xa theo nồng độ 54 chiếu xạ dạng dung dịch 54 Hình 3.9 Biến 55 Hình 3.10 Đồ thị biểu diễn độ nhớt theo nồng độ chitin chiếu xạ nƣớc 57 Hình 3.11 Biến đổi trọng lƣợng phân tử chitin theo liều chiếu xạ 58 58 Hình 3.12 Đồ thị biểu diễn thay đổi độ nhớt dung dịch chitin theo nồng độ chitin chiếu xạ dung dịch 6% H2O2 59 Hình 3.13 Sự thay đổi trọng lƣợng phân tử chitin theo liều xạ 60 2O2 60 Hình 3.14 Phổ FTIR chitin chiếu xạ (a)- Chitin trƣớc chiếu xạ; (b)chitin chiếu xạ 50% NaOH phần không tan nƣớc; (c )- chitin chiếu xạ 25% NaOH phần tan nƣớc, (d)- chitin chiếu xạ 50% NaOH phần tan nƣớc 63 Hình 3.15 Hiệu ứng sinh học chitin chiếu xạ NaOH 50% phần không tan nƣớc (chitosan) 65 Hình 3.16 Hiệu ứng sinh học chitin chiếu xạ NaOH50% phần tan 65 Hình 3.17 Hiệu ứng sinh học phần chitin chiếu xạ dung dịch NaOH 25% phần tan 65 Hình 3.18 Sơ đồ quy trình sản xuất oligochitin 67 vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1.Thành phần hóa học số loại phế liệu thủy sản thông dụng để sản xuất chitin (No Meyers, 1997, Trung, 2003) Bảng 1.2 Phân loại polymer khâu mạch ngắt mạch 15 Bảng 1.3 Các đặc trƣng chủ yếu loại máy gia tốc điện tử 19 Bảng 1.4 So sánh đặc trƣng nguồn gamma Co-60 với máy gia tốc điện tử 19 Bảng [1] 21 Bảng 3.1 Hàm lƣợng khoáng mẫu chitin sau tinh chế 42 Bảng 3.2 Hàm lƣợng proiein mẫu chitin sau tinh chế 43 Bảng 3.3 Bảng đánh giá chất lƣợng chitin sau tinh chế 45 Bảng 3.4 Cấu trúc chitin trƣớc sau chiếu xạ 64 viii DANH MỤC VIẾT TẮT Chữ viết tắt/ ký hiệu Cụm từ đầy đủ FTIR Fourier transform infrared spectroscopy TLPT Trọng lƣợng phân tử KDa Kilodalton Dt Dalton PL2 phân tích với độ xác 10-4, cho vào chén m (g) mẫu Cân tất cân phân tích với độ xác nhƣ Cho tất vào lò nung nhiệt độ 600OC Nung đến tro trắng nghĩa loại hết chất hữu cơ, thƣờng 6h Sau lấy để nguội bình hút ẩm, đem cân cân phân tích Kết tính toán theo công thức sau: X= (G2 G )100 (%) G1 G Trong đó: G: Trọng lƣợng cốc (g) G1: Trọng lƣợng cốc + mẫu (g) G2: Trọng lƣợng cốc + tro (g) Phƣơng pháp xác định protein chitin * Nguyên lý: Xác định hàm lƣợng protein phƣơng pháp Micro Biuret.Trong môi trƣờng kiềm, liên kết peptid kết hợp với Cu++ thành phức chất màu tím (phản ứng biuret) Màu sắc phức chất tỷ lệ với số peptid (-CO-NH) phân tử protein * Dụng cụ: - Dụng cụ thủy tinh (ống nghiệm, cốc thủy tinh, ống đong, bình định mức, bình tam giác, pipette), vật liệu thông thƣờng phòng thí nghiệm - Micropipet (100-1000μl) - Thiết bị đo UV-Vis mini1240 * Hóa chất - NaOH - Na2CO3 (Sodium Cabonate) - CuSO4.5H2O - Na3C6H5O7.2H2O (Sodium citrate) * Tiến hành - Pha dung dịch thuốc thử Microbiuret: Lấy 173g Sodium citrate 100g Sodium carbonate, đem hòa tan nƣớc nóng nhƣng không để nƣớc sôi PL3 Lấy 17,3g CuSO4 hòa tan 100ml nƣớc cất thêm vào hỗn hợp Sau thêm nƣớc cất vào cho đủ lít - Xây dựng đường chuẩn:Hòa tan 0.1 gam huyết bò (BSA) NaOH 3% tạo thành nồng độ khác cho nồng độ protein dịch thuộc khoảng từ 0.05-0.5g/l Chuẩn bị ống nghiệm sạch, đánh số thứ tự từ đến 7, sau cho dung dịch hóa chất vào ống nghiệm với thể tích thứ tự nhƣ sau: Bảng 1: Bố trí ống nghiệm có nồng độ khác Ống nghiệm Nồng độ Số ml dịch BSA(ml) Số ml NaOH 3%(ml) 0 0,05 0,2 3,8 0,1 0,4 3,6 0,2 0,8 3,2 0,3 1,2 2,8 0,4 1,6 2,4 0,5 2 Sau lấy mẫu 4ml, thêm vào 200μl thuốc thử Microbiuret,vortex cho ủ sau 15 phút mang đo bƣớc sóng 330nm (Sử dụng ống làm mẫu blank) Kết đo đƣợc nhƣ sau: Bảng 2: Kết đo OD dung dịch bước sóng 330nm Ống nghiệm Hàm lƣợng BSA(mg/ml) OD330nm 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,075 0,148 0,296 0,448 0,594 0,732 PL4 0.8 0.7 0.6 OD330nm 0.5 y = 1.468x + 0.002 R² = 0.999 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 Hàm lƣợng BSA(mg/ml) Hình Sự phụ thuộc hàm lượng BSA OD330nm * Xử lý mẫu: Lấy 1g mẫu + 20ml NaOH 3% →ủ 80oC,trong Sau đó, hỗn hợp đƣợc làm lạnh nhiệt độ phòng, sau mang lọc Khi lọc, dùng 10ml NaOH 3% để rửa bã Sau đem dịch ly tâm 5.000 vòng/15 phút → Lấy dịch → Pha loãng cho hàm lƣơng protein nằm dãi bƣớc sóng đƣờng chuẩn Lấy 4ml + 200μl Microbiuret → đo bƣớc sóng 330nm Kết đo đƣợc tƣơng ứng với giá trị y (OD330nm), dựa vào phƣơng trình đƣờng chuẩn tính đƣợc hàm lƣợng protein có ml dịch Từ tính đƣợc phần trăm protein có mẫu theo công thức tính sau: % protein = Trong đó: V C.100 m.1000 (100 Mc ) / 100 V: Thể tích mẫu sau pha loãng(ml) C: Hàm lƣợng protein ml(mg/ml) m: Khối lƣợng mẫu đem ủ (gam) Mc: Độ ẩm mẫu đem phân tích (%) PL5 Phƣơng pháp xác định độ hòa tan chitin hệ dung môi  Sự thay đổi độ hòa tan theo nồng độ chitin/ dung môi Cách tiến hành: Sấy túi lọc 60OC đến khối lƣợng không đổi Hòa tan chitin với tỷ lệ 1, 1,5 2% 100ml hỗn hợp dung môi methanol- CaCl2 bão hòa (25g CaCl2 100 ml methanol) Tiến hành khuấy 24h Do dung dịch có độ nhớt cao nên tiến hành pha loãng dung môi sau tiến hành lọc dịch túi lọc sấy 60OC đến khối lƣợng không đổi Cân xác cân phân tích  Sự thay đổi độ hòa tan chitin theo thời gian khuấy: Cách tiến hành: Hòa tan chitin hệ dung môi với tỷ lệ 1% (w/v) Tiến hành khuấy theo khoảng thời gian 18, 24 30h Sấy túi lọc đến khối lƣợng không đổi Sau khuấy dung dịch đƣợc pha loãng dung môi lọc túi lọc, sấy 60OC đến khối lƣợng không đổi Cân xác cân phân tích  Sự thay đổi độ hòa tan theo liều xạ nồng độ NaOH Cách tiến hành: Sau chiếu xạ chitin dung dịch NaOH, tiến hành lọc thu chitin không tan, dùng nƣớc cất rửa dung dịch đạt pH~7 sau sấy đến khối lƣợng không đổi 60OC Cân xác cân phân tích Độ hòa tan tính toán theo công thƣc sau: X% m2 m1 a x 100 Trong đó: X % : Độ hòa tan chitin hệ dung môi (%) m2: Khối lƣơng chitin không tan túi lọc sau sấy (g) m1: Khối lƣợng túi lọc (g) a: Khối lƣợng chitin ban đầu (g) Phƣơng pháp xác định trọng lƣợng phân tử chitin trƣớc sau chiếu xạ Mục đích: Thông qua độ nhớt ta xác định đƣợc khối lƣợng phân tử chitin trƣớc sau chiếu xạ PL6 Phƣơng pháp: Sử dụng nhớt kế Ubbelohde Ф = 1,13 mm Chitin trƣớc sau chiếu xạ đƣợc tạo thành dung dịch với hệ dung môi methanol- CaCl2 bão hòa với nồng độ khác tùy vào độ nhớt mẫu mà ngƣời ta điều chỉnh nồng độ dung dịch cho phù hợp Độ nhớt đặc trƣng dung dịch đƣợc xác định công thức sau: [η] = Lim η = (t-t0) x C t0 C Trong đó: t thời gian chảy qua mao quản nhớt kế dung dịch (s) to thời gian chảy qua mao quản nhớt kế dung môi (s) C nồng độ dung dịch (%) η độ nhớt đặc trƣng dung dịch (ηtđ> t >to) Tính toán thiết lập phƣơng trình hồi quy tuyến tính nồng độ C độ nhớt đặc trƣng η có dạng: y = ax + b(*) Dựa vào phƣơng trình (*), x y b, hay η đạt đƣợc giá trị: b * 100 (ml/g) hay C% = Khối lƣợng phân tử trung bình chitin sau chiếu xạ đƣợc xác định theo công thức Mark-Houwink: [η]= k M Trong đó: - k số độ nhớt , k = 2.54 x 10-2g/100ml, = 0,45 - M khối lƣợng phân tử trung bình cần xác định - [η] độ nhớt đặc trƣng trung bình Phƣơng pháp xác định biến đổi cấu trúc chitin trƣớc sau chiếu xạ[6][11]  Mục đích: Quang phổ hồng ngoại FTIR đƣợc sử dụng để mô tả cấu trúc polymer Từ thấy đƣợc biến đổi cấu trúc chitin trƣớc sau chiếu xạ  Phƣơng pháp: Đo thiết bị quang phổ hồng ngoại chuỗi Fourier (FTIR) Chuẩn bị mẫu hoàn thành trƣớc đo quang phổ Trƣớc quét mẫu, quét trƣớc để cải thiện độ xác quang phổ Mẫu cần đo sau PL7 sấy khô, nghiền mịn đƣợc trộn với KBr với tỷ lệ 1mg chitin/ 100mg KBr Hỗn hợp đƣợc đem đặt lên đĩa tiến hành đo phổ IR để phân tích cấu trúc biến đổi cấu trúc trình chiếu xạ tạo ra.Quang phổ chitin mẫu sau chiếu xạ đƣợc đo thiết bị đo quang phổ FT-IR Jasco FT / IR-6300, Nhật Bản khoảng 400 - 4000 cm-1 Đặt mẫu vào máy FTIR Kết quang phổ đƣợc tạo tự động máy tính, theo phân tích quang phổ từ FTIR, đỉnh cao xảy quang phổ cho thấy cấu trúc mẫu So sánh đỉnh nhóm chức phổ cấu trúc, đặc điểm chitin để biết đƣợc biến đổi cấu trúc Tiến hành đo phổ IR mẫu sau: Mẫu A: Phần chitin không tan chiếu xạ chitin NaOH 50% Mẫu B: Phần tủa thu đƣợc chiếu xạ chitin NaOH 25% Mẫu C: Phần tủa thu đƣợc chiếu xạ chitin NaOH 50% Mẫu D: Chitin  Cách giải phổ: - Ghitất vùng phổ (chân peak), (đỉnh peak) Chú ý peak đặc trƣng: đặc điểm (đỉnh kép, mạnh rộng, yếu hẹp, nhọn hẹp, chân rộng giãng ) - Từ công thức phân tử, dự đoán chứa dao động nhóm chức nào? - Các peak phổ ứng với dao động nhóm chức nào? - Đối chiếu Nếu sử dụng phổ IR, ứng với số công thức phân tử phổ đồ dự đoán đƣợc nhiều công thức cấu tạo tƣơng ứng  Tần số đặc trƣng nhóm chức hữu Ankan Các ankan chƣa nhóm CH2 CH3 phân tử có dao động đặc trƣng C-H hóa trị biến dạng Dao động hóa trị CH3 CH2 2850 – 2960 υ(CH) bất đối xứng υ(CH) đối xứng ;υ(CH) bất đối xứng υ(CH) đối xứng 2960 2870 2925 2850 PL8 Dao động biến dạng 720, 1000 – 1465 δ(CH) bất đối xứng δ(CH) đối xứng; δ(CH) δ(CH) 1460 146 720 1375 δ(CH) 1250 δ bất đối xứng (1045) Anken Dao động hóa trị υ(C-H) 3000 cm-1 υC=C 1600 – 1650 cm-1 Ankin Dao động hóa trị υC-H 3300 cm-1 υCC 3150 cm-1 Anlenic Dao động hóa trị υC=C=C 1960 -1940 cm-1 Hiđrocacbon thơm Dao động hóa trị υC-H υC=C Dao động biến dạng 3050 cm-1 1600, 1500, 1470 cm-1 δC-H 700 – 900 cm-1 Dao động tổ hợp (cƣờng độ yếu) 1900 – 1750 cm-1 Ancol, phenol Dao động hóa trị: υOH tự (dung dịch loãng) nồng độ < 0,01M: 3300 – 3500 cm1(3600) υOH tự (dung dịch đặc) nồng độ > 1M: 2500 – 3200 cm-1 υC-O 1100 – 1300 cm-1 Andehyt/xeton Dao động hóa trị υC=O 1650 – 1800 cm-1 Anhidrit Dao động hóa trị υC=O 1800 – 1870 cm-1 1750 – 1790 cm-1 Axit cacboxylic Dao động hóa trị υC=O (dime) nồng độ bình thƣờng 1680 – 1720 cm υC=O (monome) nồng độ loãng 1740 – 1800 cm-1 Nhóm –OH axit υOH 2500 – 3500 cm-1 PL9 10 Muối axit cacboxylic Dao động hóa trị υC=O 1600 – 1650 cm-1 11 Clorua axit Dao động hóa trị υC=O (thẳng) 1795 – 1810 cm-1 Dao động hóa trị υC=O (thơm) 1765 – 1785 cm-1 12 Este Dao động hóa trị υC=O 1720 – 1750 cm-1 υC-O-C 1150 – 1250 cm-1 13 Amin Bậc υNH2 hai đỉnh 3500 – 3600 cm-1 δNH2 1650 cm-1 υC-N vòng thơm 1150 – 1200 cm-1 1030 – 1120 cm-1 Bậc υNH đỉnh 3500 cm-1 δNH 1650 cm-1 υC-N 1150 – 1200 cm-1 1080 – 1150 cm-1 Bậc υC-N 1130 – 1230 cm-1 1030 – 1120 cm-1 14 Amit υC=O amit I 1600 – 1690 cm-1 δN-H amit II 1500 – 1600 cm-1 υN-H 3500 3600 cm-1 (-NH2) 3500 cm-1(-NH-) 15 Nitro Dao động hóa trị υNO2 1530 cm-1 υNO2 1330 cm-1 PL10 PHỤ LỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng Tiêu chuẩn chất lƣợng chitin theo công ty Công ty Protan – Biopolymer [7] Shrimp Chitin Items Test Method Industrial Grade High Purity Grade Appearance Visual Inspection Particle size US Standard mesh Ash Content Protein Moisture Content As (mg/Kg ) Pb (mg/Kg ) Hg (mg/Kg ) E.coli /g Salmonella spp./g Yeasts & Molds/g AOAC (2000) 900.02 Biuret Method (TIS 2351-2550) AOAC (2000) 925.10 AOAC (2000) 999.11 AOAC (2000) 999.11 AOAC (2000) 977.15 BAM Online Immunoassay VIDAS SLM 3M Petrifilm Yeast & Mold Off-White, Orange Off-White, Orange Original flake - Original flake - mesh mesh ≤ 2% ≤ 1% ≤ 1% ≤ 1% ≤ 10% ≤ 10% ≤1 ≤1 ≤2 ≤2 ≤0.5 ≤0.5 N/A Non Detected N/A Non Detected N/A ≤1000 Colonies PL11 Bảng Độ hòa tan chitin hệ dung môi theo tỷ lệ %(w/v) Mẫu m1(g) m2(g) X% Mẫu (1%) 8,297 8,431 86,7 Mẫu (1.5%) 7,815 8,436 58,6 Mẫu (2%) 7,789 8,879 45,5 Bảng Độ hòa tan chitin theo thời gian khuấy Mẫu m1(g) m2(g) X% Mẫu ( 18h) 8,297 8,761 53,6 Mẫu (24h) 7,815 7,946 86,9 Mẫu (30h) 7,789 7,906 88,3 Bảng Độ hòa tan (X%) chitin hiệu suất thu hồi oligochitin môi trƣờng NaOH 25% 50% m1(g) m2(g) X% m3 Hiệu suất thu hồi oligochitin (X%) 10kGy 4,490 10,2 1,268 25,72 15kGy 4,434 11,32 1,635 32,7 NaOH 25kGy 25% 30kGy 4,421 11,58 1,924 38,48 4,309 13,82 2,104 42,08 40kGy 4,297 14,06 2,542 50,84 50kGy 4,277 14,46 2,851 57,02 10kGy 3,548 29,04 2.856 57,12 20kGy 3,367 33,66 3.102 62,04 30kGy NaOH 40kGy 50% 50kGy 3,203 36,94 3.357 67,14 3,105 37,9 3.86 77,2 3,024 39,52 4.232 84,64 60kGy 2,914 42,72 4.651 93,02 70kGy 2,863 43,74 5.207 104,14 Mẫu PL12 m1: Khối lƣợng chitin ban đầu (g) m2: Khối lƣợng mẫu không tan thu đƣợc sau chiếu xạ (g) m3: Khối lƣợng phần tủa thu đƣợc (g) Bảng Trọng lƣợng phân tử chitin trƣớc sau chiếu xạ dạng rắn Liều xạ (kGy) KLPT (kDa) 10 30 70 100 1066,433 810,546 444,763 225,536 119,33 166 1109 51,112 23,643 Bảng Trọng lƣợng phân tử chitin trƣớc sau chiếu xạ dạng dung dịch Liều xạ (kGy) 35 40 45 50 55 60 70 80 KLPT 495,953 355,2 271,078 233,46 175,647 102,136 47,628 18,329 (kDa) Phụ lục Trọng lƣợng phân tử chitin trƣớc sau chiếu xạ dạng trƣơng nƣớc Liều xạ (kGy) KLPT (kDa) 10 20 30 40 50 1066,433 753,825 448,932 306,773 205,112 134,83 Bảng Trọng lƣợng phân tử chitin trƣớc sau chiếu xạ môi trƣờng có H2O2 Liều xạ (kGy) 10 KLPT (kDa) 1066,433 675,497 20 30 40 50 394,567 255,907 184,899 108,411 PL13 Bảng Ảnh hƣởng mẫu thí nghiệm lên tăng trƣởng B subtilis Stt Mẫu thí nghiệm Mẫu đối chứng Mẫu A Mẫu B Mẫu C Nồng độ (ppm) Số lƣợng khuẩn lạc (x 105 CFU/ml) 2,16 200 2,72 400 3,88 800 6,32 1000 7,2 1500 8,16 2000 10,24 200 4,96 400 5,98 800 8,86 1000 12,84 1500 14,84 2000 16,5 200 4,4 400 5,48 800 7,56 1000 8,44 1500 11,04 2000 15,56 PL14 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH Hình Máy khuấy Hình 2.Thiết bị cô quay Hình Máy li tâm PL15 Hình Tủ cấy vi sinh Hình Thiết bị quang phổ FTIR PL16 Hình Chitin tinh chế Hình Phân đoạn oligochitin tan nước Hình Sản phẩm oligochitin chiếu xạ dạng khô + H2O Hình Hiện tượng kết tủa pha loãng dung dịch oligochitin nước [...]... Thiết bị chiếu xạ gamma Co60 tại phòng Công nghệ Bức xạ - Viện Nghiên cứu Hạt nhân (Đà Lạt) Hình 1.5 Thiết bị chiếu xạ gamma Co60 tại phòng Công nghệ Bức xạ - Viện Nghiên cứu Hạt Nhân Đà Lạt (Trái: máy chiếu xạ GC 5000, Phải: máy chiếu xạ Isscledavatel)  Thiết bị chiếu xạ gamma 60 Co (GC – 5000) do Ấn Độ sản xuất và đƣợc lắp đặt tại Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt tháng 8 năm 2007 Hoạt độ phóng xạ hiện... khi nấu ăn 23 2.2.3 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm 2.2.3.1 Bố trí thí nghiệm tổng hợp dự kiến sản xuất oligochitin bằngphương pháp chiếu xạ gamma coban- 60 Sau khi tham khảo tài liệu, chúng tôi dự kiến sản xuất oligochitin bằng phƣơng pháp chiếu xạ gamma coban- 60: Chitin thô Xử lý(tinh chế, loại tạp chất) (1) (2) Chiếu xạ Oligochitin n Cho 5g chitin +60ml H2O (3) Chitin + 60 mL NaOH 25% /hoặc NaOH 50%... chitin tạo oligochitin bằng phƣơng pháp chiếu xạ gamma Coban- 60 và đánh giá hiệu ứng sinh học của chúng Nội dung của đề tài: 1) Xác định các thông số thích hợp cho quá trình phân cắt chitin thành oligochitin bằng phương pháp bức xạ gamma coban 60; 2) Đánh giá hoạt tính sinh học của oligochitin; 3) Đề xuất quy trình sản xuất oligochitin bằng phương pháp bức xạ gamma coban 60; Ý nghĩa thực tiễn: Thành công... Nguồn bức xạ gamma Hiện nay các nguồn bức xạ ion hoá thƣờng đƣợc sử dụng trong công nghệ bức xạ là: - Nguồn bứcxạ gamma từ 60Covà 137Cs - Chùm điện tử gia tốc và bức xạ hãmtừ máy gia tốc điện tử Ngoài ra, bức x gamma từ lò phản ứng cũng đƣợc sử dụng 12 Nguồn bức xạ (radiation source): Là vật thể bất kỳ có thể gây ra chiếu xạ bằng cách phát bức xạ ion hóa hoặc làm phát tán các chất phóng xạ hoặc vật... Chitin + 60 mL NaOH 25% /hoặc NaOH 50% Ổn định 1 h Cho 5g chitin+ 60 mL dung dịch 6% H2O2 Chitin 1% trong CaCl2/ MEtOH Ổn định 1h Chiếu xạ Chiếu xạ Lọc, tủa bằng cồn Chiếu xạ Oligochitin Lọc và sấy Oligochitin (5) Khuấy 24 h Ổn định 1h Chiếu xạ (4) Rửa lại bằng cồn, sấy khô Lọc và sấy Hình 2.1 Sơ đồ thí nghiệm dự kiến quy trình sản xuất oligochitin  Thuyết minh quy trình: Tinh chế chitin: 24 in ch nhƣ... năng thị trƣờng của chúng đã thúc đẩy các nhà khoa học của chúng ta bắt tay vào nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất chitin/ chitosan ở bƣớc cao hơn, đồng thời nghiên cứu các ứng dụng của chúng trong các lĩnh vực sản xuất công nghiệp Hiện nay, ở Việt Nam có nhiều cơ sở khoa học đang nghiên cứu sản xuất chitin - chitosan nhƣ: Trƣờng Đại Học Nông Lâm - thành phố Hồ Chí Minh; Trung tâm nghiên cứu polymer... hay sản phẩm khâu mạch từ các dẫn xuất của chitin có giá trị ứng dụng cao trong nhiều lĩnh vực đặc biệt trong y học và xử lý môi trƣờng Nhằm đóng góp một phần trong xu hƣớng phát triển chung, chúng tôi đã mạnh dạn thực hiện đề tài: Nghiên cứu sản xuất oligochitin bằng phương pháp bức xạ gamma Co -60 2 Mục tiêu của đề tài là: xác định các thông số thích hợp của quá trình cắt chitin tạo oligochitin bằng. .. kGy/giờ, vận hành bán tự động, thể tích buồng chiếu 5 Lít  Thiết bị chiếu xạ Isscledavatel do Nga sản xuất, đƣợc lắp đặt tại Viện Nghiên cứu hạt nhân từ năm 1982 H 1.2.5.1 Nguồn bức xạ Nguồn bức xạ sử dụng thông dụng nhất là nguồn bức xạ gamma phát ra từ đồng vị phóng xạ Co -60, đƣợc chế tạo trong các lò phản ứng hạt nhân theo phản ứng Co-59 (n,γ) Co -60 Ngoài ra nguồn gamma Cs-137, đƣợc tách từ nhiên liệu... gốc của chitin Việc nghiên cứu sản xuất chitin/ chitosan và các ứng dụng của chúng trong sản xuất phục vụ đời sống là một hƣớng nghiên cứu tƣơng đối mới mẻ ở nƣớc ta Vào những năm 1978 - 1980, Trƣờng Đại Học Thuỷ Sản Nha Trang đã công bố quy trình sản xuất chitin/ chitosan của kỹ sƣ Đỗ Minh Phụng, nhƣng chƣa có ứng dụng cụ thể trong sản xuất Gần đây trƣớc yêu cầu xử lý phế liệu thuỷ sản đông lạnh đang... (1) Chiếu xạ chitin khô: Chitin sau khi tinh chế đƣợc đóng vào túi PE và thực hiện chiếu xạ trong dải liều: 10, 30, 70, 100, 166 và 1109kGy (2) Chiếu xạ chitin trƣơng trong nƣớc: Cho 5 gchitin vào mỗi lọ thủy tinh nút mài, thêm 60 mL nƣớc cất để ổn định trong 1h và tiến hành chiếu xạ theo các liều nhƣ sau: 10, 20, 30, 40 và 50 kGy Mẫu sau khi chiếu xạ lọc lấy phần trên rây và sấy khô ta thu đƣợc oligochitin