chitosan và một số ứng dụng trong việc bảo quản thực phẩm

chitosan và một số ứng dụng trong việc bảo quản thực phẩm

Chitosan và một số ứng dụng trong việc bảo quản thực phẩm

Chitosan và một số ứng dụng trong việc bảo quản thực phẩm

1 Màng Chitosan:

Chitosan là một loại polyme sinh học, được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm vì có những tác động tốt trên bệnh nhân ung thư Hai nước nghiên cứu nhiều về Chitosan hiện nay là Trung Quốc và Nhật Bản Ở Việt Nam, Chitosan được sản xuất từ vỏ tôm đã được sử dụng thay hàn the trong sản xuất bánh cuốn, bánh su sê Những nghiên cứu gần đây tại Việt Nam chúng ta đã thành công với những ứng dụng Chitosan làm vỏ bảo quản thực phẩm tươi sống, dễ hư hỏng như cá, thịt, rau quả mà không làm mất màu, mùi vị của sản phẩm.

2 Nguồn gốc của chitosan:

Chitosan là một dạng chitin đã bị khử axetyl, nhưng không giống chitin nó lại tan được trong dung dịch axit Chitin là polyme sinh học có nhiều trong thiên nhiên chỉ đứng sau xenluloza Cấu trúc hóa học của chitin gần giống với xenluloza Cả chitin và chitosan đều có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và cuộc sống, đặc biệt là trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Chitin có gốc từ chữ "chiton", tiếng Hy Lạp có nghĩa là vỏ giáp Chitin là thành phần cấu trúc chính trong vỏ (bộ xương ngoài) của các động vật không xương sống trong đó có loài giáp xác (tôm, cua) Khi chế biến những loại hải sản giáp xác, lượng chất thải (chứa chitin) chiếm tới 50% khối lượng đầu vào và con số này tính trên toàn thế giới là 5,ll triệu tấn/năm

Vì vậy việc chế biến màng bảo quản chitosan đã giải quyết phần nào lượng chất thải trên, tương lai cho thấy tiềm năng phát triển của loại màng này là rất cao

3 Đặc tính của chitosan:

√ Là polysacharide có đạm không độc hại, có khối lượng phân tử lớn.

√ Là một chất rắn, xốp, nhẹ, hình vảy, có thể xay nhỏ theo các kích cỡ khác nhau

√ Chitosan có màu trắng hay vàng nhạt, không mùi vị.

√ Không tan trong nước, dung dịch kiềm và axit đậm đặc nhưng tan trong axit loãng (pH6), tạo dung dịch keo trong, có khả năng tạo màng tốt, nhiệt độ nóng chảy 309 - 311oC.

4 Tác dụng của chitosan:

* Phân huỷ sinh học dễ hơn chitin.

* Chitosan và các dẫn xuất của chúng đều có tính kháng khuẩn, như ức chế hoạt động của một số loại vi khuẩn như E.Coli, diệt được một số loại nấm hại dâu tây, cà rốt, đậu và có tác dụng tốt trong bảo quản các loại rau quả có vỏ cứng bên ngoài

* Khi dùng màng chitosan, dễ dàng điều chỉnh độ ẩm, độ thoáng không khí cho thực phẩm (Nếu dùng bao gói bằng PE thì mức cung cấp oxy bị hạn chế, nước sẽ bị ngưng đọng tạo môi trường cho nấm mốc phát triển)

* Màng chitosan cũng khá dai, khó xé rách, có độ bền tương đương với một số chất dẻo vẫn được dùng làm bao gói.

* Màng chitosan làm chậm lại quá trình bị thâm của rau quả Rau quả sau khi thu hoạch sẽ dần dần bị thâm, làm giảm chất lượng và giá trị Rau quả bị thâm là do quá trình lên men tạo ra các sản phẩm polyme hóa của oquinon Nhờ bao gói bằng màng chitosan mà ức chế được hoạt tính oxy hóa của các polyphenol, làm thành phần của anthocyamin, flavonoid và tổng lượng các hợp chất phenol ít biến đổi, giữ cho rau quả tươi lâu hơn.

5 Cách tạo màng bọc chitosan:

□ Chitosan được nghiền nhỏ bằng máy để gia tăng bề mặt tiếp xúc.

□ Pha dung dịch chitosan 3% trong dung dịch axit axetic 1,5%

□ Sau đó bổ sung chất phụ gia PEG - EG 10% (tỷ lệ 1:1) vào và trộn đều, để yên một lúc để loại bọt khí

□ Sau đó đem hỗn hợp thu được quét đều lên một ống inox đã được nung nóng ở nhiệt độ 64-65oC (ống inox được nâng nhiệt bằng hơi nước).

□ Để khô màng trong vòng 35 phút rồi tách màng.

□ Lúc này người ta thu được một vỏ bóng có mầu vàng ngà, không mùi vị, đó là lớp màng chitosan có những tính năng mới ưu việt.

6 Ứng dụng của chitosan:

□ Trong thực tế người ta đã dùng màng chitosan để đựng và bảo quản các loại rau quả như đào, dưa chuột, đậu, quả kiwi v.v

□ Ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như: y học, xử lý nước thải, công nghiệp nhuộm, giấy, mỹ phẩm, thực phẩm

7 Ưu điểm của màng chitosan:

♣ Dễ phân huỷ sinh học.

♣ Vỏ tôm phế liệu là nguồn nguyên liệu tự nhiên rất dồi dào, rẻ tiền, có sẵn quanh năm, nên rất thuận tiện cho việc cung cấp chitin và chitosan.

♣ Tận dụng phế thải trong chế biến thủy sản để bảo quản thực phẩm ở nước ta Thành công này còn góp phần rất lớn trong việc giải quyết tình trạng ô nhiễm môi trường do các chất thải từ vỏ tôm gây ra.

http://www.phuongduy.com.vn/index.php?page=detailContent&content_id=57

http://www.scribd.com/doc/24129694/%E1%BB%A9ng-d%E1%BB%A5ng-khang-khu

%E1%BA%A9n-c%E1%BB%A7a-chitosan

Công nghệ bảo quản bưởi bằng chitosan

Bảo quản bưởi bằng màng chitosan trong vòng 3 tháng, bưởi vẫn tươi, không bị úng vỏ Nghiên cứu của một nhóm sinh viên trường ĐH Nông Lâm TP.HCM.

Trong vòng 3 tháng, màng chitosan có khả năng bảo quản bưởi tốt hơn so với việc bảo quản bưởi bằng bao nhựa PE

Chitosan là một loại hợp chất sinh học cao phân tử được chiết xuất từ vỏ tôm, có đặc tính ưu việt hơn các loại hoá chất khác dùng trong bảo quản trái cây Màng chitosan chống thoát hơi nước, kháng khuẩn, không gây độc cho môi trường và con người

Sau khi nhúng bưởi vào dung dịch chitosan, cứ hai tuần nhóm tiến hành kiểm tra bưởi một lần Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu còn tiến hành đối chứng với các loại màng bao khác như nhựa

PE

Với màng chitosan, màu sắc của vỏ bưởi chỉ thay đổi chút ít so với lúc mới hái, nhưng vỏ bưởi vẫn

có màu đều nhau, và có thể ăn được sau 3 tháng

So sánh với bao nhựa PE, màng chitosan cho chất lượng tốt hơn trong 3 tháng bảo quản

Tuy bao nhựa PE cũng có thể bảo quản bưởi trong vòng 3 tháng nhưng màu sắc vỏ bưởi không đều, có hiện tượng bị úng vỏ

Bưởi được trồng nhiều ở cả hai miền Bắc và Nam Việt Nam với nhiều giống như, bưởi Năm Roi, bưởi da xanh, bưởi da láng, bưởi đường hồng, bưởi ổi Bưởi là một mặt hàng xuất khẩu được ưa chuộng, nhưng sản lượng thấp, thời gian bảo quản ngắn, đồng thời bưởi bị giảm hương vị, trọng lượng và màu sắc.

Hiện nay, trên thị trường trái cây, chủ yếu chitosan đã được áp dụng trong việc bảo quản cho các loại trái cây như nhãn, cá chua, chuối, cam, quít, nhưng chưa có nghiên cứu nào ứng dụng chitosan trong bảo quản bưởi

http://khuyennong.mard.gov.vn/khuyennong/view/AfterHarvestTech.aspx?

TabID=5&OjectID=19&ItemID=261

Được viết bởi: Trần Thanh Nhân Thứ tư, 01 - 09 - 2010, 00:15

Chitin là một trong những polyme có nhiều trong thiên nhiên, có nguồn gốc từ các loài động vật như tôm, cua Chitin có thời gian phân hủy chậm, nên việc xử lý một lượng lớn chất thải trong công nghiệp chế biến

hải sản gặp nhiều khó khăn Tận dụng nguồn nguyên liệu chitin này, chúng ta tạo ra được chitosan có ứng dụng trong nhiều lĩnh vực.

Chitin là polyme sinh học có nhiều trong thiên nhiên chỉ đứng sau Xenluloza Cấu trúc hóa học của Chitin gần giống với Xenluloza(Cellulose).

Xenluloza

1 :Chitin , 2: Chitosan , 3: Xenluloza.

Chitosan là một dạng Chitin đã bị khử axetyl, nhưng không giống Chitin, nó lại tan được trong dung dịch axit.

Cả Chitin và Chitosan đều có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và cuộc sống, đặc biệt là trong chế biến và bảo quản thực phẩm.

Chitin có gốc từ chữ "chiton", tiếng Hy Lạp có nghĩa là vỏ giáp Chitin là thành phần cấu trúc chính trong vỏ (bộ xương ngoài) của các động vật không xương sống trong đó có loài giáp xác (tôm, cua) Khi chế biến những loại hải sản giáp xác, lượng chất thải (chứa Chitin) chiếm tới 50% khối lượng đầu vào và con số này tính trên toàn thế giới là khoảng 5,ll triệu tấn/năm.

Vì Chitin phân hủy sinh học rất chậm nên việc xử lý một lượng chất thải lớn như thế sẽ gặp nhiều khó khăn.

Tuy nhiên nếu tận dụng được Chitin và Chitosan để tạo ra các sản phẩm có giá trị thì lại nâng cao được hiệu quả chế biến

hải sản và bảo vệ môi trường Từ Chitin ta có thể điều chế Chitosan và các dẫn xuất của chúng đều có tính kháng khuẩn nhưng cho tới nay người ta vẫn chưa hiểu rõ cơ chế của nó.

Quá trình điều chế Chitosan

Tuy nhiên các thí nghiệm thực tế cho thấy Chitosan có khả năng ức chế hoạt động của một số loại vi khuẩn như E.Coli Một số dẫn xuất của Chitosan diệt được một số loại nấm hại dâu tây, cà rốt, đậu và có tác dụng tốt trong bảo quản các loại rau quả có vỏ cứng bên ngoài Nó có thể dùng để bảo

quản các loại thực phẩm tươi sống, đông lạnh khi bao gói chúng bằng các màng mỏng dễ phân hủy sinh học và thân thiện môi trường Thông thường, người ta hay dùng màng Polyethylene (PE) để bao gói các loại thực phẩm khô Nếu dùng PE để bao gói các thực phẩm tươi sống thì có nhiều bất lợi do không khống chế được độ ẩm và độ thoáng không khí (oxy) cho thực phẩm Trong khi bảo quản, các thực phẩm tươi sống vẫn "thở", nếu dùng bao gói bằng PE thì mức cung cấp oxy bị hạn chế, nước sẽ bị ngưng đọng tạo môi trường cho nấm mốc phát triển Màng bao bọc bằng Chitin và Chitosan sẽ giải quyết được các vấn đề trên Trong thực tế, người ta đã dùng màng Chitosan để đựng và bảo quản các loại rau quả như đào, dưa chuột, đậu, bưởi v.v Màng chitosan cũng khá dai, khó xé rách, có độ bền tương đương với một số chất dẻo vẫn được dùng làm bao gói

Một ứng dụng nữa của chitosan là làm chậm lại quá trình bị thâm của rau quả Rau quả sau khi thu hoạch sẽ dần dần bị thâm, làm giảm chất lượng và giá trị Rau quả bị thâm là do quá trình lên men tạo ra các sản phẩm polyme hóa của oquinon Nhờ bao gói bằng màng chitosan mà ức chế được hoạt tính oxy hóa của các polyphenol, làm thành phần của anthocyamin, flavonoid và tổng lượng các hợp chất phenol ít biến đổi, giữ cho rau quả tươi lâu hơn.

Chế phẩm sinh học chitosan được tạo ra bằng cách hòa tan 1

g chitosan trong giấm ăn loãng 1% và dùng làm dung dịch gốc (hay còn gọi là dung dịch nguyên) Tùy theo loại trái cây

và chủng vi sinh vật gây nhiễm mà pha dung dịch nguyên thành các dung dịch thứ cấp có nồng độ khác nhau để ứng dụng cho việc bảo quản Sau đó, dùng phương pháp phun chế phẩm sinh học chitosan lên bề mặt trái cây Ưu điểm của phương pháp này là kéo dài thời gian bảo quản độ tươi của chuối gấp 3 lần so với các mẫu chuối làm đối chứng (không ứng dụng chế phẩm sinh học chitosan) Ngoài ra, nhờ dùng phương pháp phun sương lên trái cây nên có thể ứng dụng phương pháp này trên diện rộng và với khối lượng trái cây lớn.

Chuối mau bị mốc khi bảo quản bằng cách thông thường

Chuối tươi lâu nhờ sử dụng chế phẩm sinh học chitosan để

bảo quản Trong lĩnh vực y khoa, nhờ vào tính ưu việt của Chitosan, cộng với đặc tính không độc, hợp với cơ thể, tự tiêu huỷ được, nên Chitosan đã được ứng dụng rộng rãi và có hiệu quả trong kỹ nghệ bào chế dược phẩm, làm thuốc chữa bỏng, giảm đau, thuốc hạ cholesterol, thuốc chữa bệnh dạ dày, chống đông tụ máu, tăng sức đề kháng, chữa xương khớp và chống đựợc cả bệnh ung thư Theo một số nhà khoa học thì Chitosan có khả năng khống chế sự gia tăng của tế bào ung thư.

Qua thí ngiệm thực hiện trên 60 bệnh nhân tuổi từ 35-76 của nhóm các bác sĩ Bệnh viện K Hà Nội vào năm 2003 đã chứng

minh, Chitosan có tác dụng hỗ trợ điều trị bệnh ung thư Một công trình nghiên cứu thí nghiệm tiêm Chitosan với liều 100mg/kg trên da chuột cống, sau đó gây viêm bằng Canageenin Chitosan còn có khả năng chống viêm cấp trên

mô lành.

Tại cuộc chiến Iraq vừa qua, Mỹ cũng đã sử dụng loại băng cứu thương kiểu mới, kỹ thuật cao, có thành phần cấu tạo bởi chất Chitosan So với các loại băng thường, tốc độ cầm máu, tính sát khuẩn và thời gian lành mô khi sử dụng loại băng này

có hiệu quả hơn gấp nhiều lần Và từ lâu, một số chuyên gia

ở Trung tâm Huyết học thuộc Viện Hàn lâm Y học Nga cũng

đã phát hiện, Chitosan có thể ngăn chặn sự phát triển của chứng nhồi máu cơ tim và bệnh đột quỵ.

Điển hình trên thị trường dược hiện nay là loại thuốc chữa khớp làm từ vỏ tôm có tên Glucosamin đang được thịnh hành trên toàn thế giới.

So với sản phẩm cùng loại thì Glucosamin có ưu thế hơn, do sản xuất từ nguồn vỏ tôm tự nhiên nên sản phẩm ít gây phản ứng phụ, không độc hại và không bị rối loạn tiêu hoá cho người bệnh (rất quan trọng) Nước Mỹ đã tiêu thụ được hơn

1 tỷ viên nang Glucosamin Những năm gần đây, loại thuốc chữa khớp này còn đựợc phổ cập rộng ở nhiều nước trong đó

có cả ta.

Nhưng Việt Nam nào có chịu thua, thế giới có Glucosamin thì Việt Nam có Glusivac chuyên đặc trị thoái hoá khớp, bên cạnh

đó còn có thuốc giảm béo cho "chị em" là Chitozan.

Thuốc có nguồn gốc thiên nhiên nên ít tác động phụ, chị em yên tâm mà dùng.

http://www.cyberchemvn.com/index.php?

option=com_content&view=article&id=107:chitosan-tng-

quan-nghien-cu-ng-dng&catid=36:cong-ngh-a-ng-dng&Itemid=37

Thực trạng vấn đề bảo quản trái cây ở Việt Nam Hiện nay, ở nước ta chỉ có một số doanh nghiệp lớn và các siêu thị có phương thức tồn trữ trái cây ở nhiệt độ lạnh Còn lại, đa số các vựa thu mua trái cây cũng như nông dân đều thu hoạch và bán trái cây theo tập quán, không có qui trình bảo quản sau thu hoạch Điều này gây ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng sản phẩm và hiệu quả kinh tế Thời gian gần đây vấn đề này được các nhà vườn rất quan tâm và đặc biệt các công trình nghiên cứu bảo quản trái cây sau thu hoạch cũng đang cho những kết quả khả quan… Qui trình nghiên cứu bảo quản xoài được Sở Khoa học và Công nghệ TP Cần Thơ nghiệm thu đầu năm 2007 Nông trường Sông Hậu – nơi nghiên cứu hiện có 150.000 cây xoài cát Hòa Lộc, trung bình, mỗi hộ có 80-100 cây Với sản lượng hàng năm lên đến cả hàng nghìn tấn xoài sản phẩm… Để hướng tới qui trình thu hoạch và bảo quản xoài có qui mô của một phân xưởng phân loại, đóng gói, bảo quản trái cây tươi chính qui, Nông trường đã hợp tác với Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học và Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Cần Thơ cùng Viện Nghiên

cứu Cây ăn quả Miền Nam nghiên cứu thành công qui trình bảo quản xoài sau thu hoạch bằng công nghệ hiện đại, đảm bảo chất lượng tốt, giúp kéo dài thời gian tồn trữ, đáp ứng yêu cầu xuất khẩu và tiêu dùng trong nước Theo Giám đốc Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Cần Thơ, cho biết: “Nếu tiêu thụ trong nước, sau khi thu hoạch, xoài được phân loại, đóng gói, vận chuyển và phân phối đến người tiêu dùng Nếu xuất khẩu, thì sau khi phân loại, sẽ tiến hành các bước xử lý, tồn trữ (để vận chuyển xa), làm chín, đóng gói, rồi mới vận chuyển và phân phối đến nơi tiêu thụ” Xoài Cát Hòa Lộc có vỏ mỏng nên khó bảo quản lâu và vận chuyển xa, gây khó khăn cho việc xuất khẩu Tiến sĩ Toàn cùng các cộng sự đã nghiên cứu khắc phục hạn chế trên bằng cách xử lý chần nước nóng để ngăn bệnh thán thư và ruồi đục trái Biện pháp này giúp đảm bảo sản phẩm đạt chất lượng theo yêu cầu kiểm dịch thực vật cho cây ăn trái Sau đó, trái được nhúng vào dung dịch Chitosan, tạo nên một lớp màng bao phủ mỏng có tác dụng chống mất ẩm, giảm hao hụt trọng lượng và kéo dài thời gian tồn trữ Qua các thí nghiệm, xoài được tồn trữ tốt nhất là ở nhiệt độ lạnh từ 10-12oC Kết luận: “Qua quá trình xử lý và tồn trữ, trái xoài được bảo quản tốt nhất trong 4 tuần, thậm chí có khả năng kéo dài 6 tuần, có thể vận chuyển và phân phối đi xa” Năm 2006, Phó Trưởng Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ và các cộng sự tiến hành nghiên cứu qui trình bảo quản sau thu hoạch các loại trái cây: quýt đường, bưởi Năm Roi, cam sành, cam mật và cam xoàn Đây là đề tài nghiên cứu được thực hiện theo yêu cầu của Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Hậu Giang Dự kiến, đề tài sẽ được nghiệm thu vào năm 2009 Theo đó việc nghiên cứu theo hướng sản xuất trái cây sạch nên thực hiện phương pháp phòng trừ sinh học trước và sau thu hoạch Các hóa chất độc hại được hạn chế sử dụng, thay vào đó sử dụng các chất không độc hại như: dùng nấm đối kháng để trị bệnh, vôi, dung dịch Chlorine (là chất thường được dùng trong xử lý nước sinh hoạt) Hiện nay, chúng tôi đã nghiên cứu xong qui trình bảo quản sau thu hoạch trái quýt đường; đang tiếp tục nghiên cứu qui trình bảo quản các loại trái cây khác” Qua nhiều nghiên cứu các nhà khoa học đã đưa ra qui trình bảo quản trái quýt đường với thời gian tồn trữ đến 8 tuần Đó là bảo quản trái bằng cách bao màng Chitosan ở nồng độ 0,25% kết hợp với bao Polyethylene (PE) đục 5 lỗ với đường kính mỗi lỗ 1 mm và ghép mí lại bằng máy ép Sau đó, bảo quản ở nhiệt độ 120C Với phương pháp này, phẩm chất bên trong trái như: hàm lượng đường, hàm lượng vitamin C luôn ổn định, tỷ lệ hao hụt trọng lượng thấp, màu sắc vỏ trái đồng đều và đẹp Ngoài trái quýt đường, các nhà khoa học cũng nghiên cứu thêm qui trình bảo quản trái quýt hồng