Khóa luận điều chế màng chitin từ bột vỏ tôm - Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM

Nghiên cứu quy trình điều chế màng chitin từ bột vỏ tôm, khảo sát ảnh hưởng của epichlorohydrin và axit photphoric đến cấu trúc cũng như tính chất của màng.

• Tác giả: Võ Thị Đăng Thanh
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Vinh Tiến
• Trường học: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Hóa học
• Đề tài: Điều chế màng chitin từ bột vỏ tôm
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan điều chế màng chitin từ bột vỏ tôm ĐH Sư phạm Kỹ thuật

Nghiên cứu điều chế màng chitin từ bột vỏ tôm được thực hiện tại Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm thuộc Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM. Đề tài do sinh viên Võ Thị Đăng Thanh thực hiện dưới sự hướng dẫn của Phó giáo sư Nguyễn Vinh Tiến. Vỏ tôm là nguồn phế phẩm thủy sản dồi dào tại Việt Nam. Nguồn nguyên liệu này chứa hàm lượng chitin rất phong phú. Việc tận dụng bột vỏ tôm giúp giảm thiểu áp lực ô nhiễm môi trường. Đồng thời, giải pháp này nâng cao giá trị kinh tế cho chuỗi chế biến thủy hải sản. Chitin là một biopolymer tự nhiên có cấu trúc chuỗi tuyến tính. Cấu trúc polymer này gồm các đơn vị N-acetyl-D-glucosamine liên kết với nhau bằng liên kết beta-1,4-glycosidic. Vật liệu sở hữu nhiều đặc tính sinh học ưu việt. Chitin có tính tương thích sinh học, kháng khuẩn tự nhiên và phân hủy hoàn toàn trong đất. Nghiên cứu tại nhà trường tập trung giải quyết bài toán hòa tan chitin khó tan. Quy trình hướng tới mục tiêu chế tạo màng sinh học có độ bền cơ lý tốt. Màng sinh học này mở ra tiềm năng lớn để thay thế màng nhựa tổng hợp truyền thống.

1.1. Nguồn gốc và tiềm năng của bột vỏ tôm nguyên liệu

Bột vỏ tôm là phế phẩm công nghiệp chế biến thủy sản tại Đồng bằng sông Cửu Long. Khối lượng phế phẩm này chiếm từ 40% đến 50% tổng trọng lượng tôm nguyên liệu. Thành phần của vỏ tôm thô gồm khoáng canxi cacbonat, protein, sắc tố astaxanthin và chitin. Trong đó chitin chiếm tỷ lệ từ 15% đến 30% trọng lượng khô. Nếu thải trực tiếp ra môi trường, phụ phẩm gây ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng. Tận dụng bột vỏ tôm để chiết xuất chitin giúp tạo ra nguồn vật liệu xanh giá rẻ. Nghiên cứu khai thác nguồn nguyên liệu dồi dào này để phục vụ ngành công nghệ vật liệu. Việc chế biến bột vỏ tôm thành màng sinh học mang lại giá trị gia tăng to lớn cho ngành thủy sản.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu điều chế màng chitin tại HCMUTE

Nghiên cứu tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM đặt mục tiêu trích ly chitin từ bột vỏ tôm bằng phương pháp hóa học. Quá trình khử khoáng và khử protein được kiểm soát chặt chẽ. Chitin sau thu nhận được hòa tan trong hệ dung môi axit photphoric đậm đặc. Dung dịch tạo màng được gia cường chất hóa dẻo glycerol để tăng độ dẻo dai. Hóa chất epichlorohydrin được thêm vào nhằm tạo liên kết ngang giữa các mạch polymer. Nhóm nghiên cứu tiến hành đánh giá cấu trúc hình thái qua kính hiển vi quét SEM. Phổ hồng ngoại FTIR được đo để kiểm chứng nhóm chức đặc trưng. Kết quả nghiên cứu xác lập quy trình công nghệ ổn định để sản xuất màng polymer tự hủy sinh học.

II. Khó khăn trong hòa tan và điều chế màng chitin từ vỏ tôm

Chitin tự nhiên có cấu trúc mạng tinh thể rất chặt chẽ. Các chuỗi phân tử liên kết với nhau bằng hệ thống liên kết hydro nội phân tử và liên phân tử dày đặc. Do đó chitin không tan trong nước và hầu hết các dung môi hữu cơ thông thường. Đây là rào cản kỹ thuật lớn nhất trong việc gia công chế tạo màng chitin. Nhiều quy trình truyền thống phải dùng dung môi độc hại hoặc đắt đỏ như DMAc/LiCl. Một số nghiên cứu khác sử dụng hệ dung dịch kiềm urê ở nhiệt độ đông lạnh. Tuy nhiên các phương pháp này đòi hỏi kiểm soát nhiệt độ nghiêm ngặt và khó thu hồi dung môi. Ngoài ra màng chitin nguyên chất thường có nhược điểm cơ tính giòn và dễ gãy vỡ sau khi khô. Khi bốc hơi dung môi, các chuỗi polymer sắp xếp sít sao làm giảm độ giãn dài của màng. Nếu không có chất làm dẻo thích hợp, màng vật liệu không đáp ứng được yêu cầu bao gói thực tế. Bột vỏ tôm ban đầu cũng chứa nhiều tạp chất khoáng canxi và protein bám dính. Nếu quá trình tinh sạch không triệt để, tạp chất sẽ làm giảm độ trong suốt và độ bền của màng chitin hoàn thiện.

2.1. Trở ngại từ cấu trúc tinh thể liên kết hydro bền vững

Phân tử chitin tồn tại ba dạng thù hình tinh thể gồm alpha, beta và gamma. Chitin chiết xuất từ vỏ tôm chủ yếu ở dạng alpha chitin với cấu trúc đối song song. Cấu trúc này tạo mật độ liên kết hydro nội và liên phân tử cực kỳ bền chắc. Năng lượng mạng lưới tinh thể cao ngăn cản các phân tử dung môi xâm nhập vào mạch polymer. Do đó chitin trơ hóa học và khó hòa tan hơn nhiều so với dẫn xuất chitosan. Để phá vỡ mạng liên kết hydro cần sử dụng dung môi có tính tương tác mạnh. Tuy nhiên dung môi mạnh lại dễ gây cắt mạch polymer và làm giảm khối lượng phân tử. Đây là bài toán khó trong kỹ thuật chế tạo màng chitin trực tiếp.

2.2. Nhược điểm cơ lý giòn cứng của màng chitin nguyên chất

Màng đúc từ dung dịch chitin nguyên chất có độ bền kéo cao nhưng độ giãn dài rất thấp. Khi khô hoàn toàn, các liên kết hydro tự tái lập làm màng trở nên cứng và giòn. Màng dễ bị nứt vỡ dưới tác động của lực uốn cong cơ học. Tính chất cơ lý giòn cứng này hạn chế khả năng ứng dụng thực tế trong lĩnh vực bao bì màng bọc. Ngoài ra màng chitin chưa biến tính có mức độ trương nở không đồng đều trong môi trường ẩm. Nước thâm nhập làm yếu cấu trúc màng và gây biến dạng màng nhanh chóng. Việc khắc phục tính giòn đòi hỏi phải bổ sung các tác nhân làm dẻo tương thích. Đồng thời phản ứng khâu mạng liên kết ngang cần được áp dụng để duy trì độ bền cơ học.

III. Phương pháp điều chế màng chitin từ bột vỏ tôm hiệu quả

Quy trình điều chế màng chitin từ bột vỏ tôm tại trường gồm hai giai đoạn chính. Giai đoạn một là tinh sạch bột vỏ tôm bằng phương pháp hóa học chuẩn xác. Vỏ tôm được xử lý dung dịch axit clohydric HCl để loại bỏ khoáng canxi. Sau đó hỗn hợp được ngâm trong natri hydroxit NaOH để tẩy sạch protein. Bước tiếp theo là tẩy màu bằng dung dịch hydro peroxit H2O2 để thu chitin sạch. Giai đoạn hai là hòa tan và đúc màng polymer sinh học. Bột chitin tinh chế được phân tán và hòa tan hoàn toàn trong axit photphoric H3PO4 đậm đặc. Axit photphoric tạo phức mạnh và bẻ gãy hệ thống liên kết hydro liên phân tử. Dung dịch chitin trong suốt được bổ sung chất làm dẻo glycerol để tăng độ dẻo dai. Tác nhân khâu mạch epichlorohydrin được thêm vào với các tỷ lệ khảo sát khác nhau. Hỗn hợp dung dịch được khử bọt khí và dàn đều trên đĩa thủy tinh phẳng. Màng được làm đông tụ trong môi trường kiềm loãng và rửa sạch axit dư. Sản phẩm màng sấy khô có độ mềm dẻo cao và cấu trúc bề mặt đồng nhất.

3.1. Quy trình tinh sạch chitin hóa học từ bột vỏ tôm

Bột vỏ tôm khô được rửa sạch đất cát và sấy khô trước khi xử lý hóa học. Quá trình khử khoáng diễn ra trong dung dịch axit clohydric HCl nồng độ một mol trên lít. Phản ứng chuyển hóa canxi cacbonat thành canxi clorua tan giải phóng khí cacbonic. Tiếp theo bột vỏ tôm được xử lý bằng dung dịch natri hydroxit NaOH nồng độ một mol trên lít ở nhiệt độ cao. Giai đoạn này loại bỏ hoàn toàn các chuỗi protein và lipid còn sót lại. Chitin thô sau khử protein được tẩy màu bằng dung dịch hydro peroxit H2O2 trong môi trường kiềm nhẹ. Sản phẩm bột chitin trắng ngà được rửa bằng nước cất đến pH trung tính và sấy khô. Kết quả phân tích phổ hồng ngoại FTIR khẳng định chitin điều chế đạt độ tinh khiết tương đương chitin thương phẩm.

3.2. Vai trò của glycerol và epichlorohydrin trong tạo màng

Bột chitin tinh sạch được hòa tan chọn lọc trong dung dịch axit photphoric đậm đặc. Glycerol đóng vai trò chất hóa dẻo xâm nhập xen kẽ vào các mạch polymer. Nhóm hydroxyl của glycerol tạo liên kết hydro với chitin làm giãn khoảng cách giữa các chuỗi. Nhờ đó màng chitin giảm độ giòn và tăng mạnh độ giãn dài khi đứt. Chất epichlorohydrin đóng vai trò chất tạo liên kết ngang giữa các nhóm chức phản ứng. Nồng độ epichlorohydrin được khảo sát tại các mức 0,18%, 0,36% và 0,72%. Phản ứng khâu mạng giúp màng chitin tạo lập cấu trúc không gian ba chiều bền vững. Màng hoàn thiện có độ bền kéo cao, giảm độ trương nở và kháng dung môi vượt trội.

IV. Kết quả và tiềm năng ứng dụng điều chế màng chitin từ bột vỏ tôm

Đề tài tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM chế tạo thành công màng sinh học chitin từ bột vỏ tôm. Kết quả phân tích phổ FTIR khẳng định sự hình thành liên kết ngang giữa chitin và epichlorohydrin. Ảnh kính hiển vi điện tử quét SEM cho thấy màng có hình thái bề mặt phẳng mịn và đồng nhất. Khi tăng tỷ lệ epichlorohydrin từ 0,18% lên 0,72%, độ bền kéo của màng tăng rõ rệt. Khả năng chịu lực cơ học của vật liệu được cải thiện đáng kể nhờ cấu trúc mạng liên kết chặt chẽ. Độ trương nở của màng trong nước và các dung môi phân cực giảm dần khi mật độ khâu mạng tăng. Màng giữ độ ổn định cao trong dung môi nước và môi trường axit loãng. Màng chitin thu được sở hữu độ truyền quang tốt, tạo bề mặt trong suốt và sáng bóng. Sản phẩm đáp ứng đầy đủ tiêu chí của vật liệu đóng gói sinh học thế hệ mới. Vật liệu có khả năng ứng dụng làm màng bao bọc thực phẩm giúp ngăn chặn vi khuẩn và oxy hóa. Ngoài ra màng chitin còn có tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực màng băng vết thương y tế nhờ tính tương thích sinh học cao.

4.1. Đặc tính cơ lý và cấu trúc vi mô qua SEM và FTIR

Phổ hồng ngoại FTIR ghi nhận sự dịch chuyển của các đỉnh hấp thụ đặc trưng của nhóm amide I và hydroxyl. Sự dịch chuyển này chứng minh phản ứng tạo liên kết ete giữa epichlorohydrin và chitin đã diễn ra thành công. Phân tích ảnh SEM bề mặt và mặt cắt ngang cho thấy cấu trúc đặc khít không xuất hiện lỗ xốp hay tách pha. Sự phân tán đồng đều của glycerol ngăn chặn hiện tượng kết tinh cục bộ của chuỗi polymer. Hàm lượng chất tạo liên kết ngang tối ưu giúp cân bằng độ bền kéo đứt và độ giãn dài. Màng chitin có độ truyền quang cao trên 85% tại bước sóng khả kiến. Vật liệu biểu hiện độ ổn định vượt trội trong dung môi hữu cơ và nước.

4.2. Triển vọng ứng dụng màng sinh học trong đóng gói thực phẩm

Màng chitin điều chế từ bột vỏ tôm mở ra giải pháp xanh cho ngành công nghiệp bao bì thực phẩm. Màng sinh học có khả năng cản khí oxy và hơi nước hiệu quả giúp bảo quản nông sản tươi lâu. Tính kháng khuẩn tự nhiên của chitin ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây thối hỏng. Sau khi hết chu kỳ sử dụng, màng phân hủy sinh học hoàn toàn trong môi trường đất mà không sinh vi nhựa. Quá trình phân hủy tạo ra sinh khối hữu cơ an toàn cho hệ sinh thái nông nghiệp. Nghiên cứu tại Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM đặt nền móng quan trọng cho kinh tế tuần hoàn. Quy trình tận dụng triệt để phụ phẩm vỏ tôm thành vật liệu thương mại bền vững và an toàn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Tổng quan về chitin Lịch sử phát hiện Henri Braconnot, một giáo sư người Pháp, đã phát hiện ra chitin vào năm 1811 sau khi A. Hachett, một nhà khoa học người Anh phát hiện ra vật liệu đặc biệt chống lại các hóa chất thông thường vào năm 1799, và vào năm 1843 Lassaigne đã chứng minh sự hiện diện của nito trong chitin. Henri Braconnot đã đặt tên cho chitin là nấm. Vài năm sau, vào năm 1823, Auguste Odier đã tìm thấy cùng một chất tạo màng sinh học trong bộ xương ngoài của côn trùng, và đặt tên nó là chitin [1].

Vào năm 1843, Lassaigne đã tìm thấy sự hiện diện của nito trong chitin, khi làm việc với bộ xương ngoài của bướm tằm. Sau đó, Ledderhose xác định glucosamine và axit axetic là đơn vị cấu trúc của chitin vào năm 1879, và Gilson xác nhận glucosamine là đơn vị lặp lại của chitin vào năm 1894. Bản chất hóa học cuối cùng của chitin đã được làm sáng tỏ bởi Purchase và Braun vào năm 1946 [2]. Chitin là một trong những chất tạo màng sinh học tái tạo dồi dào nhất trên trái đất, có thể được lấy làm chất tạo màng sinh học tái tạo giá rẻ từ các nguồn biển.

Chitin tương thích sinh học, phân hủy sinh học và hấp thụ sinh học, cùng với khả năng kháng khuẩn, chữa lành vết thương và tính sinh miễn dịch thấp; do đó đã có nhiều báo cáo về các ứng dụng y sinh của nó. Theo đó, một loạt các ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau như công nghệ thực phẩm, khoa học vật liệu, vi sinh, nông nghiệp, xử lý nước thải, hệ thống phân phối thuốc, kỹ thuật mô, công nghệ sinh học đã được báo cáo [3]. Khái niệm về chitin Chitin, polysaccharide tự nhiên phong phú thứ hai sau xenlulozo, là một mạch thẳng gồm các tiểu phân N-acetyl-D– Glucosamine kết hợp lại với nhau theo liên kết β(1- 4). Liên kết của chitin là poly[β-(1→ 4)- 2-acetamido-2- deoxy- D- glucopyranose] [4].

Chitin có cấu trúc tinh thể và cấu tạo thành một mạng lưới sợi hữu cơ vì vậy chúng rất chặt chẽ và khá đều đặn. Chitin có khả năng xảy ra phản ứng hóa học thấp. Chitin tồn tại trong vỏ của động vật chân đốt như cua, tôm, côn trùng và cũng được tạo ra bởi nấm 3 và vi khuẩn. Các chitin xuất hiện tự nhiên khác nhau về độ dài của chuỗi, chúng được ổn định bởi các cầu hydro đến một cấu trúc tinh thể có trật tự cao.

Chitin thường xuyên liên kết với protein và có thể được ổn định bởi các hợp chất vô cơ bổ sung. Khối lượng phân tử của chitin có thể là cao tới 106 Da [5]. 1: Cấu trúc của chitin Hình 1. 2: Nguồn gốc của chitin [6] 1.

Tính chất vật lý Chitin là một chất rắn màu trắng ngà, vàng nhạt hoặc trắng hồng, tồn tại ở dạng vẩy hoặc dạng bột, không mùi, không vị. Và cũng giống như xenlulozo, chitin hoạt động như một polysaccharide thực thụ, không tan trong dung dịch kiềm, axit loãng và các dung môi hữu cơ nhưng nó có thể tan được trong dung dịch axit đặc nóng như axit clohydric, axit sulfuric, axit photphoric 78 – 97%, axit formic khan và hexafluoro isopropanol. Ngoài ra, do cấu trúc tinh thể chặt chẽ của chitin mà khả năng xảy ra các phản ứng hóa học của 4 nó cũng rất thấp. Chitin có đặc tính kháng nấm mốc, kháng vi khuẩn, không gây hại cho con người và các loại động vật.

Khi bị đun nóng trong natri hydroxit đậm đặc, chitin sẽ tạo ra chitosan [7]. Tính chất hóa học Các phân tử chitin tồn tại trong chuỗi dài và liên kết với protein bằng các liên kết cộng hóa trị, chúng cùng nhau tạo thành một mạng lưới cấu trúc phức tạp [8, 9]. Thường, chitin ít hòa tan và khó nóng chảy trong quá trình chuyển đổi giữa các cấu trúc khác nhau [10]. Nhóm N-acetyl gắn với phần chính của đơn vị glucosamine của chitin làm cho nó có đặc tính hòa tan cực kỳ kém, làm cho chitin khó xử lý, làm giới hạn các ứng dụng, hạn chế sự phát triển của các quá trình xử lý và đặc tính của chitin [11].

Chitin là một polyme không phân nhánh và bao gồm các gốc N-acetylglucosamine, được liên kết với nhau bởi các liên kết β- (1–4) –glycosidic [12]. Khi chitin bị thủy phân tạo thành glucosamine cùng với N-acetylglucosamine, điều đó chỉ ra rằng glucosamine tạo nên một phần của polyme. Chitin giống xenlulozo về cấu trúc, do đó nó có thể được coi là một dẫn xuất của xenlulozo với một nhóm acetamido ở C-2 [11]. Tuy nhiên, cả hai polyme đều hoạt động như các thành phần cấu trúc của cơ thể, xenlulozo cũng cố sức mạnh cho thành tế bào của thực vật và chitin cũng cố sức mạnh cho bộ xương ngoài của động vật chân đốt về mặt cơ học và cho cả thành tế bào của nấm.

Chitin được giả định là một homopolyme về mặt cấu trúc nhưng nó tồn tại ở dạng homopolyme hiếm gặp trong tự nhiên [13, 14]. Chitin hình thành cấu trúc giống như tấm và mỗi chuỗi riêng biệt của nó liên kết với nhau thông qua liên kết hydro giữa nhóm C=O của một chuỗi với nhóm H-N của chuỗi khác. Cùng với đó, nó cũng tạo thành liên kết hydro nội phân tử giữa nhóm C=O của một phân tử đường và nhóm O H trên C-6 của vòng lân cận trong cùng một chuỗi. Một liên kết hydro cũng tồn tại ở giữa nguyên tử oxy vòng và nhóm O-H trên C-3 được tìm thấy trong xenlulozo và điều này cung cấp độ cứng cho chuỗi chitin [14, 15].

Chitin, một polyme tinh thể có trật tự xuất hiện ở ba dạng khác nhau: α-chitin, β-chitin và γ-chitin. Kích thước của các ô đơn vị, đóng gói sự sắp xếp và số lượng chuỗi chitin trên mỗi đơn vị tế bào trong các dạng chitin là khác nhau. Nó cũng phụ thuộc vào mức 5 độ của sự hydrat hóa và phân cực của các chuỗi chitin liền kề liên tiếp. Trong số ba dạng này, dạng α chiếm ưu thế hình thành và chiết xuất chủ yếu từ bộ xương ngoài của động vật giáp xác.

Nó được tìm thấy trong thành tế bào của cả nấm và men và cả trong lớp biểu bì của côn trùng. Nó có tính kết tinh cao và sắp xếp chặt chẽ bao gồm sự sắp xếp chống song song của các chuỗi riêng lẻ. Trong β-chitin, có sự sắp xếp song song của các chuỗi và chúng dễ phản ứng với dung môi. Tuy nhiên, nó là sự sắp xếp song song của hai trong số ba chuỗi chitin trong γ-chitin trong khi chuỗi thứ ba được sắp xếp theo hướng ngược lại.

Do đó, γ-chitin được coi là sự kết hợp của α và các dạng β [11]. Ứng dụng Chitin có độc tính thấp và trơ trong đường tiêu hóa của động vật có vú; nó có thể phân hủy sinh học, do sự hiện diện của chitinase phân bố rộng rãi trong tự nhiên và tìm thấy ở vi khuẩn, nấm, thực vật, và trong hệ tiêu hóa của nhiều loài vật. Lysozyme từ trứng màu trắng, từ cây sung và cây đu đủ làm suy thoái chitin và thành tế bào vi khuẩn. Sashiva và cộng sự đã cho thấy rằng một mức độ khử béo nhất định là cần thiết để cho phép thủy phân chitin [16].

Chitin đã được sử dụng để chuẩn bị cột sắc ký ái lực để phân lập lectin và xác định cấu trúc của chúng [17]. Chitin và carboxymethylchitin kích hoạt đại thực bào phúc mạc, ngăn chặn sự phát triển của các tế bào khối u ở chuột, và kích thích sự đề kháng không đặc hiệu của vật chủ chống lại sự nhiễm Escherichia Coli. Chitin cũng làm tăng tốc độ chữa lành vết thương [18]. Chitin được sử dụng rộng rãi để cố định các enzym và toàn bộ tế bào; sự cố định enzym có các ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm.

Do khả năng phân hủy sinh học, không độc hại của nó, tính trơ sinh lý, tính chất kháng khuẩn, tính ưa nước, đặc tính tạo gel và ái lực với protein, chitin đã được tìm thấy trong nhiều ứng dụng các lĩnh vực khác ngoài thực phẩm chẳng hạn như trong cảm biến sinh học [19]. Vật liệu dựa trên chitin cũng được sử dụng cho xử lý chất ô nhiễm công nghiệp và hấp phụ phức bạc thiosulfate và actinides [18]. Chitin có thể được xử lý ở dạng màng và sợi: sợi được phát triển lần đầu tiên bởi Austin và sau đó của Hirano [20]. Các sợi chitin, thu được bằng cách kéo sợi ướt của chitin hòa tan trong dung dịch NaOH 14%, cũng có thể là kết quả của sự pha trộn với xenlulozo hoặc tơ tằm [21].

Chúng không gây dị ứng, khử mùi, kháng khuẩn và kiểm soát độ ẩm. Sợi dẫn xuất chitin tái sinh được sử dụng làm 6 chất kết dính trong quá trình làm giấy; bổ sung 10% chất xơ n-isobutylchitin cải thiện sự đứt gãy độ bền của giấy [18]. Tuy nhiên, sự phát triển chính của màng chitin là trong các ứng dụng y tế và dược phẩm như vật liệu băng bó vết thương [22, 23] và giải phóng thuốc. Chitin cũng được sử dụng như một tá dược và chất mang thuốc ở dạng phim, gel.

Một ứng dụng thú vị khác là trong vật liệu làm đầy xương composite hydroxyapatite – chitin – chitosan, tạo thành hỗn hợp tự đông cứng cho mô được hướng dẫn tái tạo trong điều trị xương nha chu khuyết tật [24]. CM-chitin đã được chọn lọc và sửa đổi để có được các liên hợp thuốc kháng u [25]. Ví dụ: 5-fluorouracil đã đánh dấu hoạt động chống khối u và chất tương tự D-glucose của muramyl-L-alanyl-isoglutamine, chịu trách nhiệm cho hoạt động của chất bổ trợ miễn dịch được ghép trên CM-chitin sử dụng một chất đệm cụ thể và một liên kết este. Các oligomer chitin đã được chứng minh là thuốc chống ung thư và oligomer có DP ¼ 5 hoạt động trong kiểm soát quá trình quang hợp của ngô và đậu tương [26].

Các phương pháp điều chế chitin Lớp biểu bì của các loài giáp xác khác nhau như cua, tôm, tôm hùm và vảy cá là nguồn nguyên liệu chính, có ảnh hưởng đến chiết xuất chitin. Động vật giáp xác mang một bộ xương ngoài bao gồm protein, chitin và canxi cacbonat liên kết với nhau tạo thành lớp vỏ bên ngoài. Liên kết protein và chitosan với nhau và một phần nhỏ protein có sẵn trong phức hợp polyme. Do đó, việc tách chitin ra khỏi vỏ đòi hỏi phải loại bỏ gồm hai thành phần chính là protein và khoáng chất.

Protein bị loại bỏ bởi quá trình khử protein và các khoáng chất được loại bỏ bằng quá trình khử khoáng. Trong một số trường hợp, một quá trình khử màu bổ sung là tiến hành loại bỏ các chất màu. Nhiều phương pháp đã được phát minh ra để sản xuất chitin.