Nghiên cứu sản xuất oligochitosan và ứng dụng trong bảo quản tôm nguyên liệu sau thu hoạch

• Tác giả: Vũ Thị Hoan
• Người hướng dẫn: GS. Trần Thị Luyến
• Trường học: Trường Đại học Nha Trang
• Chuyên ngành: Công nghệ chế biến thủy sản
• Đề tài: Nghiên cứu sản xuất oligochitosan và ứng dụng trong bảo quản tôm nguyên liệu sau thu hoạch
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Khánh Hòa

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ SẢN XUẤT CHITOSAN VÀ OLIGOCHITOSAN
• 1.1.1. Giới thiệu về chitin, chitosan và oligochitosan
• 1.1.2. Chitin và chitosan
• 1.1.3. Phương pháp sản xuất chitin và chitosan
• 1.1.4. Phương pháp sản xuất oligochitosan
• 1.2. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG OLIGOCHITOSAN
• 1.3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ BIẾN ĐỔI VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN TÔM SAU THU HOẠCH
• 1.3.1. Cơ sở lý thuyết về biến đổi của tôm sau thu hoạch
• 1.3.2. Phương pháp bảo quản tôm sau thu hoạch
• 1.4. GIỚI THIỆU VỀ KỸ THUẬT BỨC XẠ
• 2. CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU
• 2.1.1. Đầu vỏ tôm dùng sản xuất oligochitosan
• 2.1.2. Tôm bạc biển. Nguyên vật liệu để xác định độc chất học
• 2.1.3. Giống vi khuẩn
• 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.2.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 2.2.2. Các phương pháp phân tích hóa học
• 2.2.3. Phương pháp xác định hoạt độ enzyme protease
• 2.2.4. Phương pháp nghiên cứu vi khuẩn
• 2.2.5. Phương pháp thu sinh khối vi khuẩn lactic
• 2.2.6. Phương pháp phân tích vi sinh vật
• 2.2.7. Phương pháp xác định hoạt tính kháng khuẩn của chế phẩm oligochitosan
• 2.2.8. Phương pháp xác định độc chất học
• 2.3. HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ CHỦ YẾU SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN
• 2.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CƠ BẢN CỦA PHẾ LIỆU ĐẦU VỎ TÔM
• 3.2. NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC ĐỂ KHỬ PROTEIN VÀ TẠP CHẤT Ở ĐẦU VỎ TÔM THẺ CHÂN TRẮNG TRONG SẢN XUẤT CHITIN
• 3.2.1. Nghiên cứu lựa chọn enzyme protease
• 3.2.2. Nghiên cứu khử protein còn lại ở đầu vỏ tôm bằng NaOH loãng và khử khoáng bằng HCl loãng
• 3.2.3. Đề xuất quy trình sản xuất chitin từ đầu vỏ tôm bằng phương pháp sử dụng enzyme flavourzyme khử protein
• 3.3. NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CHITIN TỪ ĐẦU VỎ TÔM BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG VI KHUẨN LACTIC ĐỂ KHỬ PROTEIN VÀ CÁC TẠP CHẤT
• 3.3.1. Lựa chọn chủng vi khuẩn lactic thích hợp
• 3.3.2. Nghiên cứu sản xuất chitin từ đầu vỏ tôm bằng phương pháp sử dụng vi khuẩn lactic L. plantarum VTCC-B 431 để khử protein và các tạp chất
• 3.3.3. Nghiên cứu khử protein còn lại ở bán chế phẩm chitin bằng enzyme flavourzyme
• 3.3.4. Nghiên cứu khử khoáng còn lại ở chitin thô bằng HCl
• 3.3.5. Đề xuất quy trình sản xuất chitin từ đầu vỏ tôm bằng phương pháp sử dụng vi khuẩn lactic L. plantarum VTCC-B 431 để khử protein và các tạp chất
• 3.3.6. Đánh giá chất lượng chitin sản xuất theo quy trình sử dụng vi khuẩn lactic để khử protein và các tạp chất
• 3.4. NGHIÊN CỨU DEACETYL CHITIN ĐỂ SẢN XUẤT CHITOSAN CÓ ĐỘ DEACETYL CAO
• 3.4.1. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ NAOH THÍCH HỢP CHO QUÁ TRÌNH DEACETYL CHITIN
• 3.4.2. XÁC ĐỊNH THỜI GIAN DEACETYL
• 3.4.3. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHITOSAN CÓ ĐỘ DEACETYL CAO
• 3.5. NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CHẾ PHẨM OLIGOCHITOSAN BẰNG KỸ THUẬT BỨC XẠ COBAN 60
• 3.5.1. XÁC ĐỊNH ĐỘ HÒA TAN CỦA CHITOSAN TRONG DUNG DỊCH ACID
• 3.5.2. XÁC ĐỊNH LIỀU XẠ THÍCH HỢP CHO VIỆC CẮT MẠCH CHITOSAN TẠO OLIGOCHITOSAN
• 3.5.3. TÁCH PHÂN ĐOẠN OLIGOCHITOSAN SAU KHI CHIẾU XẠ
• 3.5.4. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT OLIGOCHITOSAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIẾU XẠ SỬ DỤNG BỨC XẠ GAMMA CO-60
• 3.5.5. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC VÀ TRỌNG LƯỢNG PHÂN TỬ CỦA OLIGOCHITOSAN SẢN XUẤT BẰNG CÁCH SỬ DỤNG BỨC XẠ ĐỂ PHÂN CẮT CHITOSAN
• 3.5.5.1. Đánh giá thành phần các phân đoạn của chế phẩm chiếu xạ chitosan
• 3.5.5.2. Sử dụng phổ FTIR để đánh giá cấu trúc của sản phẩm sau chiếu xạ chitosan
• 3.5.5.3. Xác định khối lượng phân tử và cấu trúc của oligochitosan
• 3.6. NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN CỦA OLIGOCHITOSAN
• 3.6.1. Xác định hoạt tính kháng khuẩn của chế phẩm oligochitosan bằng phương pháp MIC
• 3.6.2. Xác định hoạt tính kháng khuẩn của chế phẩm oligochitosan bằng phương pháp nuôi cấy trên đĩa thạch
• 3.7. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH HOÀN THIỆN SẢN XUẤT OLIGOCHITOSAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG BỨC XẠ GAMMA COBAN 60
• 3.8. THỬ NGHIỆM ĐỘC TÍNH CỦA OLIGOCHITOSAN TRÊN CHUỘT LANG THÍ NGHIỆM
• 3.9. SỬ DỤNG OLIGOCHITOSAN TRONG BẢO QUẢN TÔM BẠC NGUYÊN LIỆU
• 3.9.1. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ OLIGOCHITOSAN THÍCH HỢP CHO QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN TÔM
• 3.9.2. XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ BẢO QUẢN TÔM NGUYÊN LIỆU BẰNG OLIGOCHITOSAN
• 3.9.2.1. Xác định thời gian nhúng tôm nguyên liệu bằng dung dịch oligochitosan
• 3.9.2.2. Xác định chế độ bao gói thích hợp để bảo quản tôm bạc bằng oligochitosan
• 3.9.3. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH BẢO QUẢN TÔM BẰNG OLIGOCHITOSAN
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về sản xuất oligochitosan và bảo quản tôm

Sản xuất oligochitosan là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng trong ngành công nghệ chế biến thủy sản. Oligochitosan được chiết xuất từ chitosan, một polysaccharide tự nhiên có nguồn gốc từ vỏ tôm, cua. Việc ứng dụng oligochitosan trong bảo quản tôm sau thu hoạch đã mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành thủy sản. Tôm là một trong những sản phẩm thủy sản chủ lực của Việt Nam, nhưng việc bảo quản tôm sau thu hoạch luôn gặp nhiều thách thức. Sử dụng oligochitosan không chỉ giúp kéo dài thời gian bảo quản mà còn giữ được chất lượng tôm tươi ngon.

1.1. Oligochitosan là gì và nguồn gốc của nó

Oligochitosan là sản phẩm phân hủy của chitosan, được sản xuất thông qua quá trình thủy phân. Chitosan được chiết xuất từ vỏ tôm, cua, là nguồn nguyên liệu phong phú và dễ dàng thu hoạch. Oligochitosan có nhiều ứng dụng trong bảo quản thực phẩm nhờ vào tính chất kháng khuẩn và khả năng giữ ẩm.

1.2. Tầm quan trọng của bảo quản tôm sau thu hoạch

Bảo quản tôm sau thu hoạch là một vấn đề quan trọng trong ngành thủy sản. Tôm dễ bị hư hỏng do vi khuẩn và nấm mốc. Việc sử dụng oligochitosan trong bảo quản tôm giúp giảm thiểu sự phát triển của vi sinh vật, từ đó kéo dài thời gian bảo quản và giữ được chất lượng sản phẩm.

II. Thách thức trong bảo quản tôm sau thu hoạch

Bảo quản tôm sau thu hoạch gặp nhiều thách thức như sự phát triển của vi sinh vật, sự oxy hóa và mất nước. Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và giá trị kinh tế của tôm. Việc tìm kiếm các phương pháp bảo quản hiệu quả là rất cần thiết để đảm bảo an toàn thực phẩm và nâng cao giá trị sản phẩm. Oligochitosan đã được chứng minh là một giải pháp tiềm năng trong việc giải quyết những vấn đề này.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng tôm

Chất lượng tôm sau thu hoạch bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, và sự hiện diện của vi sinh vật. Việc kiểm soát các yếu tố này là rất quan trọng để đảm bảo tôm giữ được độ tươi ngon.

2.2. Tác động của vi sinh vật đến tôm

Vi sinh vật là nguyên nhân chính gây hư hỏng tôm. Chúng có thể phát triển nhanh chóng trong điều kiện ẩm ướt và nhiệt độ cao, dẫn đến sự phân hủy và mất chất lượng của tôm. Việc sử dụng oligochitosan có khả năng ức chế sự phát triển của vi sinh vật, từ đó bảo vệ tôm hiệu quả hơn.

III. Phương pháp sản xuất oligochitosan hiệu quả

Quy trình sản xuất oligochitosan có thể được thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau, bao gồm phương pháp hóa học và sinh học. Phương pháp sinh học sử dụng vi khuẩn lactic để khử protein và khoáng chất trong vỏ tôm, giúp tạo ra oligochitosan với chất lượng cao và an toàn cho sức khỏe. Việc tối ưu hóa quy trình sản xuất là rất quan trọng để giảm thiểu chi phí và tăng hiệu suất.

3.1. Quy trình sản xuất oligochitosan từ vỏ tôm

Quy trình sản xuất oligochitosan từ vỏ tôm bao gồm các bước như khử protein, khử khoáng và thủy phân. Sử dụng enzyme và vi khuẩn lactic là những phương pháp hiệu quả để tạo ra sản phẩm chất lượng cao.

3.2. Tối ưu hóa quy trình sản xuất

Tối ưu hóa quy trình sản xuất oligochitosan bao gồm việc điều chỉnh các yếu tố như nhiệt độ, pH, và thời gian xử lý. Những yếu tố này ảnh hưởng đến hiệu suất và chất lượng của sản phẩm cuối cùng.

IV. Ứng dụng oligochitosan trong bảo quản tôm

Sử dụng oligochitosan trong bảo quản tôm đã cho thấy nhiều kết quả tích cực. Nghiên cứu cho thấy rằng oligochitosan có khả năng ức chế sự phát triển của vi sinh vật, giảm thiểu sự oxy hóa và giữ ẩm cho tôm. Điều này không chỉ giúp kéo dài thời gian bảo quản mà còn giữ được chất lượng tôm tươi ngon. Việc áp dụng oligochitosan trong ngành thủy sản đang ngày càng trở nên phổ biến.

4.1. Hiệu quả của oligochitosan trong bảo quản tôm

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng oligochitosan giúp giảm thiểu sự phát triển của vi sinh vật và kéo dài thời gian bảo quản tôm. Tôm được xử lý bằng oligochitosan có chất lượng tốt hơn so với tôm không được xử lý.

4.2. Kết quả nghiên cứu ứng dụng oligochitosan

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng oligochitosan không chỉ giúp bảo quản tôm hiệu quả mà còn giữ được các đặc tính cảm quan như màu sắc, mùi vị và độ tươi ngon. Điều này mở ra nhiều cơ hội cho việc ứng dụng oligochitosan trong ngành thủy sản.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của oligochitosan

Việc sản xuất và ứng dụng oligochitosan trong bảo quản tôm sau thu hoạch đã chứng minh được hiệu quả và tiềm năng lớn. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình sản xuất và mở rộng ứng dụng của oligochitosan trong các sản phẩm thực phẩm khác. Tương lai của oligochitosan trong ngành thủy sản hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị kinh tế và bảo vệ môi trường.

5.1. Triển vọng nghiên cứu oligochitosan

Nghiên cứu về oligochitosan cần được mở rộng để khám phá thêm nhiều ứng dụng mới trong bảo quản thực phẩm và y học. Việc phát triển các sản phẩm từ oligochitosan có thể mang lại lợi ích lớn cho ngành công nghiệp thực phẩm.

5.2. Tác động của oligochitosan đến môi trường

Sử dụng oligochitosan trong bảo quản thực phẩm không chỉ giúp kéo dài thời gian bảo quản mà còn giảm thiểu việc sử dụng hóa chất độc hại. Điều này góp phần bảo vệ môi trường và tạo ra sản phẩm an toàn cho người tiêu dùng.