1. Trang Chủ
  2. Công nghệ - Môi trường
  3. Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu ứng dụng enzyme protease thương mại Tegalase R660L để thu nhận chất màu astaxanthin ở dạng carotenprotein từ phế liệu đầu tôm sú

Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu ứng dụng enzyme protease thương mại Tegalase R660L để thu nhận chất màu astaxanthin ở dạng carotenprotein từ phế liệu đầu tôm sú

Mục đích chung của đề tài này nhằm xác định các thông số của quá trình thủy phân để nâng cao hiệu suất thu nhận carotenprotein cao nhất và bước đầu thăm dò điều kiện thủy phân tối ưu dựa vào bề mặt đáp ứng. Mời các bạn cùng tham khảo! BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ENZYME PROTEASE THƯƠNG MẠI TEGALASE R660L ĐỂ THU NHẬN CHẤT MÀU ASTAXANTHIN Ở DẠNG CAROTENOPROTEIN TỪ PHẾ LIỆU ĐẦU TÔM SÚ. Ngành: CÔNG NGHỆ THƯ

Thể loại Tài liệu miễn phí Công nghệ - Môi trường

Số trang 119

Ngày tạo 10/16/2021 6:21:57 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 3.37 M

Tên tệp

Tải Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu ứng dụng enzyme pr... (.pdf)

Xem mẫu

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ENZYME PROTEASE THƯƠNG MẠI TEGALASE R660L ĐỂ THU NHẬN CHẤT MÀU ASTAXANTHIN Ở DẠNG CAROTENOPROTEIN TỪ PHẾ LIỆU ĐẦU TÔM SÚ. Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Giảng viên hướng dẫn: GVC.TS. Nguyễn Lệ Hà Sinh viên thực hiện: Văn Thị Công Tâm MSSV: 1311110775 Lớp: 13DTP08 TP. Hồ Chí Minh, 2017
  2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ENZYME PROTEASE THƯƠNG MẠI TEGALASE R660L ĐỂ THU NHẬN CHẤT MÀU ASTAXANTHIN Ở DẠNG CAROTENOPROTEIN TỪ PHẾ LIỆU ĐẦU TÔM SÚ. Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Giảng viên hướng dẫn: GVC.TS. Nguyễn Lệ Hà Sinh viên thực hiện: Văn Thị Công Tâm MSSV: 1311110775 Lớp: 13DTP08 TP. Hồ Chí Minh, 2017
  3. Khoa: Công nghệ Sinh Học – Thực Phẩm – Môi Trường PHIẾU ĐĂNG KÝ ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Hệ:Đại học chính quy (CQ, LT, B2, VLVH) 1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên đăng ký đề tài (sĩ số trong nhóm): 1 Văn Thị Công Tâm MSSV: 1311110775 Lớp: 13DTP08 Ngành: Công nghệ thực phẩm Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm 2. Tên đề tài đăng ký: Nghiên cứu ứng dụng enzyme protease thương mại Tegalase R660L trong tận thu chất màu astaxanthin ở dạng carotenprotein từ phế liệu tôm sú. 3. Giảng viên hướng dẫn: GVC.TS. Nguyễn Lệ Hà. Sinh viên đã hiểu rõ yêu cầu của đề tài và cam kết thực hiện đề tài theo tiến độ và hoàn thành đúng thời hạn. Ý kiến giảng viên hướng dẫn TP. HCM, ngày … tháng … năm ………. (Ký và ghi rõ họ tên) Sinh viên đăng ký (Ký và ghi rõ họ tên) Trưởng khoa ký duyệt
  4. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu độc lập của riêng tôi. Các tài liệu và số liệu sử dụng để phân tích trong nghiên cứu đều đã được công bố trên các tạp chí, giáo trình theo đúng quy định. Bên cạnh đó, kết quả nghiên cứu trong luận văn là do tôi tự tìm hiểu, thực hiện thí nghiệm, phân tích một cách khách quan và phù hợp với thực tiễn. Và các số liệu của kết quả này chưa được công bố trong các nghiên cứu đã được thực hiện trước đây. Sinh viên thực hiện Văn Thị Công Tâm
  5. LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô trong Khoa Công nghệ Sinh học – Thực phẩm – Môi trường đã truyền dạy các kiến thức cũng như sự đam mê về ngành học cho em trong suốt bốn năm em học tại trường. Vì đây là những kiến thức nền tảng để em có thể thực hiện đề tài nghiên cứu này và sẽ là hành trang kiến thức cho em áp dụng vào thực tiễn công việc sau này. Bên cạnh đó, em cũng gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo Khoa đã tạo điều kiện về phòng ốc, trang thiết bị, dụng cụ cũng như hoá chất để em thực hiện đề tài nghiên cứu. Và em cũng gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giảng viên Nguyễn Lệ Hà đã tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện nghiên cứu, hoàn thành báo cáo tốt nghiệp. Em không chỉ học được thêm những kiến thức mới từ cô, ngoài ra, cô còn truyền dạy về các kỹ năng sống bổ ích cho công việc sau này. Cuối lời, em kính chúc quý thầy cô luôn dồi dào sức khoẻ để có thể truyền dạy kiến thức và sự đam mê với ngành, nghề cho các thế hệ sau. Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô. Sinh viên thực hiện Văn Thị Công Tâm
  6. MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ..................................................................... vi DANH MỤC BẢNG BIỂU................................................................................. vi DANH MỤC HÌNH ẢNH ................................................................................. vii CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ................................................................................ 3 1.1. Tổng quan về phế liệu đầu tôm sú Penaeus monodon .............................. 3 1.1.1. Giới thiệu về tôm sú Penaeus monodon ...................................... 3 1.1.2. Phế liệu đầu tôm sú Penaeus monodon ...................................... 4 1.1.3. Tình hình xử lý đầu và vỏ tôm .................................................... 6 1.2. Carotenprotein trong động vật thuỷ sản và một số phương pháp chiết rút 7 1.2.1. Carotenoid ................................................................................. 7 1.2.2. Astaxanthin ................................................................................ 9 1.2.3. Caotenprotein ........................................................................... 11 1.2.4. Các ứng dụng astaxanthin: ...................................................... 13 1.3. Enzyme protease ....................................................................................... 15 1.3.1. Giới thiệu chung về enzyme protease ........................................ 15 1.3.2. Phân loại proease ..................................................................... 15 i
  7. 1.3.3. Tính chất chung của enzyme ................................................... 16 1.3.4. Yếu tố ảnh hưởng hoạt độ enzyme ............................................ 17 1.4. Quá trình thuỷ phân protein [4] ............................................................... 19 1.4.1. Khái niệm và bản chất của quá trình thuỷ phân protein: .......... 19 1.4.2. Các phương pháp thuỷ phân protein ......................................... 19 1.5. Các nghiên cứu tách chiết carotenoprotein trong và ngoài nước: ........ 21 1.5.1. Các nghiên cứu trong nước: ..................................................... 21 1.5.2. Các nghiên cứu ngoài nước: .................................................... 24 CHƯƠNG II: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................ 27 2.1. Nguyên liệu cứu:......................................................................................... 27 2.1.1. Đầu tôm: ......................................................................................... 27 2.1.2. Enzyme protease: ............................................................................ 27 2.1.3. Hoá chất ......................................................................................... 27 2.2. Dụng cụ và thiết bị ..................................................................................... 27 2.3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ..................................................... 29 2.3.1. Nội dung nghiên cứu ................................................................ 29 2.3.2. Bố trí thí nghiệm ...................................................................... 30 ii
  8. Phế liệu đầu tôm trước khi được đưa vào thủy phân được xử lý theo thứ tự trình bày trong hình 2.2.............................................................................. 30 2.3.3. Phương pháp nghiên cứu: .......................................................... 37 2.3.4. Xử lý số liệu: ............................................................................. 37 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................... 38 3.1. Các thông số cơ bản của nguyên vật liệu dùng trong thí nghiệm .................. 38 3.1.1. Biến đổi số đơn vị hoạt tính enzyme .................................................. 38 3.1.2. Thành phần nguyên liệu ................................................................... 39 Bảng 3.2. Thành phần nguyên liệu đầu tôm P.monodon ...................................... 39 3.2. Điểm pI của dịch thuỷ phân ........................................................................... 40 3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thuỷ phân phế liệu đầu tôm bằng enzyme prtotease Tegalase R660L ...................................................................................... 42 3.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình thuỷ phân phế liệu đầu tôm bằng enzyme protease Tegalase R660L ............................................................... 42 3.3.1.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng acid amin trong dịch thủy phân và hiệu suất thu hồi acid amin ................................................................. 42 3.3.1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng astaxanthin thu nhận trong dịch thủy phân và hiệu suất thu hồi astaxanthin............................................... 45 3.3.2. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme (số đơn vị hoạt độ enzyme) protease Tegalase R660L đến quá trình thuỷ phân.................................................. 48 iii
  9. 3.3.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme (số đơn vị hoạt độ enzyme) protease Tegalase R660L đến hàm lượng acid amin thu được trong dịch thủy phân và hiệu suất thu hồi acid amin ............................................................................... 48 3.3.1.2. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme (số đơn vị hoạt độ enzym) đến hàm lượng astaxanthin và hiệu suất thu hồi astaxanthin ........................................................ 52 3.3.3. Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình thuỷ phân ............................. 57 3.3.3.1. Ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng acid amin trong dịch thủy phân .................................................................................................................. 57 3.4. Tối ưu hoá nhiệt độ và thời gian thuỷ phân phế liệu đầu tôm để thu sản phẩm bột carotenoprotein ............................................................................................... 60 3.4.1. Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thuỷ phân .................... 61 3.4.2. Xác định chỉ tiêu tối ưu của quá trình thuỷ phân ................................ 61 3.4.3. Thiết lập phương trình hồi qui của hàm lượng acid amin AP và xác định nhiệt dộ và thời gian tối ưu của quá trình thuỷ phân thu nhận carotenoprotein. ................ ........................................................................................................ 62 3.4.3.1 Thiết lập phương trình hồi qui và phân tích ảnh hưởng của nồng độ, nhiệt độ và thời gian tới thu hồi hàm lượng acid amin .................................... 62 3.4.3.2. Thiết lập phương trình hồi qui và phân tích ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian tới thu hồi astaxanthin. ..................................................................... 65 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................... 70 4.1. Kết luận .......................................................................................................... 70 iv
  10. 4.2. Kiến nghị........................................................................................................ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................. 73 PHỤ LỤC v
  11. DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT C Nồng độ enzyme Tg Thời gian T Nhiệt độ AP Hàm lượng acid amin AsP Hàm lượng astaxanthin EDTA Ethylendiamin Tetraacetic Acid DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Đặc tính của enzyme protease Tegalase R660L............................. 27 Bảng 3.1. Thành phần nguyên liệu đầu tôm P.monodon (tính trên nguyên liệu khô) .................................................................................................................. 39 Bảng 3.2: Khoảng biến thiên của các yếu tố cần tối ưu khi thuỷ phân đầu tôm61 Bảng 3.3. Thông số nhiệt độ và thời gian tối ưu của quá trình thu nhận bột carotenoprotein ................................................................................................ 67 Bảng 3.4: Thành phần hóa học trong bột carotenoprotein .............................. 68 vi
  12. DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1. Sản lượng nuôi trồng và khai thác thuỷ sản Việt Nam ...............................5 Hình 1.2. Cấu trúc hoá học của carotenoid .................................................................9 Hình 2.1. Nội dung nghiên cứu .................................................................................29 Hình 2.2. Chuẩn bị đầu tôm ......................................................................................30 Hình 2.4. Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thuỷ phân phế liệu đầu tôm. ............34 Hình 2.5. Bố trí thí nghiệm xác định nồng độ enzyme dùng thuỷ phân phế liệu đầu tôm.............................................................................................................................36 Hình 3.3. Hàm lượng acid amin theo thời gian ở các nhiệt độ khác nhau. ...............42 Hình 3.4. Hàm lượng acid amin của dịch thủy phân theo nhiệt độ ở thời gian thủy phân là 6 giờ ..............................................................................................................43 Hình 3.5. Đồ thị biểu diễn hiệu suất thu hồi acid amin theo thời gian ở các nhiệt độ khác nhau...................................................................................................................44 Hình 3.6. Đồ thị biểu diễn hiệu suất thu hồi protein ở các nhiệt độ thủy phân sau 6 giờ thủy phân .............................................................................................................44 Hình 3.7. Hàm lượng astaxanthin theo thời gian ở các nhiệt độ khác nhau ............46 ...................................................................................................................................46 Hình 3.8. Hàm lượng astaxanthin sau 6 giờ thủy phân ở các nhiệt độ khác nhau. ...46 Hình 3.9. Hiệu suất thu hồi astaxanthin qua các thời gian thủy phân ở các nhiệt độ khác nhau...................................................................................................................47 vii
  13. Hình 3.10. Hiệu suất thu hồi astaxanthin sau 6 giờ thủy phân ở các nhiệt độ khác nhau. ..........................................................................................................................47 Hình 3.11. Biểu đồ thể hiện hàm lượng astaxanthin và acid amin của dịch thuỷ phân sau 6 giờ với hoạt độ enzyme là 20UI ở các nhiệt độ khác nhau. .............................48 Hình 3.12. Hàm lượng acid amin theo thời gian ở các các số đơn vị hoạt độ enzyme khác nhau...................................................................................................................49 Hình 3.13. Hàm lượng acid amin sau 6 giờ thuỷ phân theo các số đơn vị hoạt độ enzyme khác nhau .....................................................................................................50 Hình 3.14. Hiệu suất thu hồi protein theo thời gian ở các các số đơn vị hoạt độ khác nhau ...........................................................................................................................51 Hình 3.15. Hiệu suất thu hồi protein sau 6 giờ thủy phân ........................................51 Hình 3.16. Hàm lượng astaxanthin theo thời gian ở các số đơn vị hoạt độ enzyme khác nhau...................................................................................................................53 Hình 3.17. Hàm lượng astaxanthin thu được trong bột nhão carotenoprotein từ dịch thủy phân sau 6 giờ thủy phân ở các số đơn vị hoạt độ enzyme khác nhau .............54 Hình 3.18. Hiệu suất thu hồi astaxanthin trong bột nahxo caroteinoprotein từ dịch thủy phân ở các số đơn vị hoạt độ enzyme khác nhau. .............................................55 Hình 3.19. Hiệu suất thu hồi astaxanthin trong bột nhão carotenoprotein từ dịch thủy phân phân sau 6 giờ thủy phân ở các số đơn vị hoạt độ enzyme khác nhau.....55 Hình 3.20. Hàm lượng acid amin và astaxanthin của dịch thuỷ phân sau 6 giờ với các số đơn vị hoạt độ khác nhau, 550C .....................................................................56 viii
  14. Hình 3.21. Ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng acid amin thu được khi thủy phân ở 30UI và 550C .................................................................................................58 Hình 3.22. Ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng astaxanthin thu được khi thủy phân ở 30UI và 550C .................................................................................................59 Hình 3.23. Bề mặt đáp ứng của hàm AP ở nồng độ C= 5% .....................................64 Hình 3.24. Bề mặt đáp ứng của hàm AsP ở nồng độ enzyme C= 5% ......................66 Hình 4.1. Quy trình thu nhận bột nahxo carotenoprotein ....................................... 72 ix
  15. MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ Astaxanthin được biết đến là một chất chống oxy hoá mạnh với năng lượng chống oxy hoá gấp 10 lần so với ß- carotene và 500 lần so với vitamin E.[23]. Chính vì lý do này, hiện nay, chất màu này được sử dụng nhiều trong y học, thực phẩm, mỹ phẩm và cả trong thức ăn thuỷ sản, đặc biệt là thức ăn cho cá hồi. Tính đến hiện tại, astaxanthin chủ yếu được thu nhận từ tảo Haematococcus pluvialis và nấm men Phaffia. Và những năm gần đây, lớp vỏ của các loài giáp sát được chú ý đến trong các nghiên cứu chiết rút astaxanthin, đặc biệt là phế liệu đầu và vỏ tôm. Ngày nay, ngành chế biến tôm đông lạnh xuất khẩu là một trong những ngành kinh tế mũi nhọn, tạo ra nhiều công ăn việc làm và mang lại nhiều ngoại tệ cho đất nước. Cùng với sự phát triển của nền kinh tế trong và ngoài nước, ngành thủy sản trong những năm gần đây đã đạt được những thành tựu đáng kể về nuôi trồng, chế biến cũng như xuất khẩu. Trong công nghệ chế biến thủy sản xuất khẩu của Việt Nam, tỷ lệ các mặt hàng giáp xác đông lạnh chiếm từ 70 – 80% sản lượng chế biến. Trong các mặt hàng xuất khẩu của nước ta thì mặt hàng tôm xuất khẩu luôn chiếm tỷ lệ lớn, chiếm hơn 50% tổng kim ngạch xuất khẩu. Cùng với khối lượng tôm xuất khẩu hằng năm thì phế thải liệu của nó bao gồm đầu và vỏ tôm cũng khá lớn. Thông thường đầu tôm chiếm 25 – 40% so với khối lượng toàn cơ thể thì cùng với lượng tôm xuất khẩu năm 2016 là 6.7 triệu tấn sẽ suy ra được lượng phế liệu đầu tôm là 1 – 3 triệu tấn được thải ra trong quá trình chế biến. Trong phế liệu đầu tôm chứa một lượng lớn protein, chitin, chất màu astaxanthin và một số hợp chất sinh học khác. Tuy nhiên, hiện nay phế liệu đầu tôm chỉ được sử dụng chủ yếu để làm thức ăn gia súc, một phần nhỏ để sản xuất chitin. Đây là một cách tận thu phế liệu mang lại hiệu quả kinh tế nhưng không mang lại hiệu quả cao. Vì vậy, cần thiết phải có nhiều nghiên cứu hơn nữa để tìm ra hướng sử dụng nguồn phế liệu này hiệu quả hơn, mang lại lợi ích kinh tế, kỹ thuật và môi trường. Và hiện nay cũng đã có nhiều nghiên cứu về việc chiết rút astaxanthin từ nguồn phế liệu tôm bằng việc thuỷ phân bằng tác nhân hoá học hay trích ly astaxanthin bằng dung môi 1
  16. ....Tuy vậy, các tác nhân hoá học ảnh hưởng đến chất lượng màu của sản phẩm cũng như không thể sử dụng làm thực phẩm cho người. Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng enzyme protease trong việc thuỷ phân phế liệu tôm sú Penaeus monodon nhằm tận thu astaxanthin ở dạng bột carotenprotein cho mục đích thực phẩm” được tiến hành với mong muốn nâng cao hiệu suất thu được astaxanthin với sự có mặt của protein hoà tan để có thể ứng dụng vào mỹ phẩm, thực phẩm. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Mục đích chung của đề tài này nhằm xác định các thông số của quá trình thủy phân để nâng cao hiệu suất thu nhận carotenprotein cao nhất và bước đầu thăm dò điều kiện thủy phân tối ưu dựa vào bề mặt đáp ứng. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Để đạt được mục tiêu đề ra, chúng tôi thực hiện các bước nghiên cứu như sau: + Khảo sát điểm pH có thể tủa carotenprotein nhiều nhất. + Khảo sát các điều kiện của quá trình thuỷ phân (nồng độ enzyme, nhiệt độ và thời gian thủy phân). + Bước đầu tối ưu hóa nhiệt độ và thời gian thủy phân dựa vào bề mặt đáp ứng. + Xác định các thông số của bột nhão carotenprotein: màu sắc, mùi, hàm lượng astaxanthin. 2
  17. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về phế liệu đầu tôm sú Penaeus monodon 1.1.1. Giới thiệu về tôm sú Penaeus monodon Tôm sú (Tên Tiếng Anh: Giant/ Black Tiger Shrimp) được định loại là: Ngành: Arthropoda – Ngành chân khớp Lớp: Crusstacea – Lớp giáp xác Bộ: Decaoda – Bộ mười chân Họ chung: Penaeidea Họ: Penaeus Fabricius Giống: Penaeus Loài: Monodon Tên khoa học: Penaeus monodon Fabricius Cấu tạo của tôm gồm 2 phần: phần đầu và phần thân. Hầu hết các cơ quan nằm ở phần đầu ngực, phần thân chỉ có ruột và động mạch chủ, thịt tôm nằm gần như hoàn toàn ở thân. Vỏ tôm thường được tạo thành từ nhiều lớp protein, khoáng, lipid bao phủ khung chitin. Toàn bộ lớp vỏ này không sinh trưởng vì vậy tôm phải lột xác từng thời kì sinh trưởng của bản thân. Dưới lớp vỏ là lớp biểu bì có vai trò quan trọng trong việc lột xác bỏ lớp vỏ cũ và hình thành lớp vỏ mới của tôm. Kề trong lớp biểu bì là lớp trung bì có chứa sắc tố chủ yếu là astaxanthin. Chính nhờ sự biến đổi của sắc tố này mà ta có thể phân biệt được chất lượng tôm. Phần đầu thường chiếm khoảng 35 – 45% trọng lượng, phần vỏ chiếm 10 – 15% trọng lượng. Tỷ lệ các phần đầu, thân, vỏ luôn thay đổi phụ thuộc vào giống loài. Vỏ tôm được cấu tạo từ một phức hợp chitin – protein liên kết với một số hợp chất hữu cơ khác (astaxanthin, lipid), bị hóa cứng do kết hợp với canxi cacbonat. Chitin là các loại polysaccharide phổ biến trong tự nhiên chỉ sau cellulose. Nó được cấu tạo bởi các cầu nối 1,4 glucozit. Ngoài lớp màng sáp bao phủ bên ngoài lớp vỏ epicuticle, lipid còn tồn tại dưới dạng phức chất sterol- protein chứa trong lớp 3
  18. endocuticle. Bên cạnh các thành phần trên, trong phế liệu đầu và vỏ tôm chứa lượng lớn protein. Protein trong vỏ tôm thường là loại protein không hòa tan, liên kết với lớp vỏ chitin bởi liên kết cộng hóa trị bền vững tương tự như liên kết giữa các phân tử amino acid với nhau trong phân tử protein. Do đó nó không bị tách ra khỏi vỏ tôm. Thành phần trong vỏ tôm mà đề tài quan tâm nhất, đó là astaxanthin. Chất này có màu xanh, và liên kết với protein, khi gia nhiệt, chúng chuyển thành carotenoprotein có màu cam. 1.1.2. Phế liệu đầu tôm sú Penaeus monodon Việt Nam nằm bên bờ Tây của Biển Đông, là một biển lớn của Thái Bình Dương, có diện tích khoảng 3.448.000 km2, có bờ biển dài 3260 km. Vùng nội thuỷ và lãnh hải rộng 226.000 km2, vùng biển đặc quyền kinh tế rộng hơn 1 triệu km2 với hơn 4.000 hòn đảo, tạo nên 12 vịnh, đầm phá với tổng diện tích 1.160km2 được che chắn tốt dễ trú đậu tàu thuyền. Biển Việt Nam có tính đa dạng sinh học khá cao, cũng là nơi phát sinh và phát tán của nhiều nhóm sinh vật biển vùng nhiệt đới ấn Độ - Thái Bình Dương với chừng 11.000 loài sinh vật đã được phát hiện. Bên cạnh đó, nước ta với hệ thống sông ngòi dày đặc và có đường biển dài rất thuận lợi phát triển hoạt động khai thác và nuôi trồng thủy sản. Sản lượng thủy sản Việt Nam đã duy trì tăng trưởng liên tục trong 17 năm qua với mức tăng bình quân là 9,07%/năm. Với chủ trương thúc đẩy phát triển của chính phủ, hoạt động nuôi trồng thủy sản đã có những bước phát triển mạnh, sản lượng liên tục tăng cao trong các năm qua, bình quân đạt 12,77%/năm, đóng góp đáng kể vào tăng trưởng tổng sản lượng thủy sản của cả nước. Trong khi đó, trước sự cạn kiệt dần của nguồn thủy sản tự nhiên và trình độ của hoạt động khai thác đánh bắt chưa được cải thiện, sản lượng thủy sản từ hoạt động khai thác tăng khá thấp trong các năm qua, với mức tăng bình quân 6,42%/năm [1]. 4
  19. Hình 1.1. Sản lượng nuôi trồng và khai thác thuỷ sản Việt Nam Theo báo cáo của Tổng cục Thủy sản, tổng sản lượng thủy sản sản xuất năm 2016 đạt hơn 6,7 triệu tấn, tăng 2,5% so với năm 2015. Năm 2016, mặc dù tình hình hạn mặn và dịch bệnh làm ảnh hưởng nhiều tới nuôi tôm nước lợ trong 9 tháng đầu năm. Tuy nhiên, mưa nhiều trong những tháng cuối năm, độ mặn giảm...cùng với sự chỉ đạo sát sao của các cấp trong việc kiểm soát dịch bệnh nên sản lượng thu hoạch tăng vào những tháng cuối năm. Sản lượng tôm nước lợ cả nước ước đạt 650 nghìn tấn. Tại các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long, diện tích tốm sú ước đạt 569.500 ha, sản lượng đạt 251 nghìn tấn. Diện tích tôm thẻ chân trắng ước đạt 64.440 ha, tăng 11,5% so với năm 2015, sản lượng ước đạt 253,1 nghìn tấn. Tính trên cả nước, trong những năm gần đây, diện tích và sản lượng tôm nuôi không ngừng tăng, đến năm 2015, diện tích nuôi tôm nước lợ đạt trên 700.000 ha với sản lượng trên 650.000 tấn. Bên cạnh diện tích nuôi trồng rộng lớn, số lượng doanh nghiệp tham gia chế biến và xuất khẩu cũng không ngừng gia tăng. Trên cả nước có khoảng 160 doanh nghiệp tham gia chế biến, xuất khẩu tôm, tập trung chủ yếu ở Miền Trung, Nam Trung Bộ (Khánh Hòa, Phú Yên, Ninh Thuận, Bà Rịa – Vũng Tàu…), Đồng Bằng Sông Cửu Long (Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng, Cà 5
  20. Mau, Kiên Giang), với tổng công suất chế biến đạt gần 1 triệu tấn sản phẩm/năm. Cùng với sự phát triển của ngành thuỷ hải sản, một lượng lớn đầu và vỏ tôm được thải ra môi trường, gây ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, đây lại là nguồn phế liệu chứa nhiều thành phần mang giá trị kinh tế cao: protein, chintin, astaxanthin.... Phế liệu tôm chủ yếu là đầu và mảnh vỏ, ngoài ra, còn có phần thịt vụn… tùy theo giống loài và phương pháp chế biến mà lượng phế liệu tôm có thể vượt quá 60% sản lượng tôm khai thác được. Ví dụ tôm càng xanh, phê liệu chiếm khoảng 60% khối lượng toàn bộ, với tôm sú thì phế liệu chiếm 40% [1]. 1.1.3. Tình hình xử lý đầu và vỏ tôm Trước đây vấn đề xử lý phụ phế phẩm tôm từ các cơ sở chế biến, các công ty gặp nhiều khó khăn, chủ yếu đem đỗ bỏ. Gần đây phụ phế phẩm tôm đã được dùng làm thức ăn cho gia súc, góp phần làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên phương pháp này không đem lại hiệu quả kinh tế cao, việc làm thức ăn đòi hỏi phải sấy mà quá trình này không làm giảm khoáng và chitin, 2 chất này gây khó tiêu cho gia súc. Vì vậy người ta hướng đến một giải pháp mới là sản xuất Chitin – Chitosan. Chất Chitin- Chitosan chứa trong vỏ tôm là một loại nguyên liệu có thể ứng dụng cho nhiều ngành kinh tế. Theo đó, phế liệu tôm được thu gom tại các cơ sở chế biến đông lạnh, sau khi rửa sạch, sấy khô được đưa vào nồi phản ứng để loại bỏ muối vô cơ (muối can xi, muối phốt pho) và các protein. Sản phẩm thu được từ công đoạn này có tên là chitin; sau đó lại được đưa vào ngâm trong dung dịch kiềm khoảng 2 giờ sẽ cho ra một chất mới là Chitosan. Theo một số nhà khoa học, Chitosan có khả năng khống chế sự gia tăng của tế bào ung thư; đã được ứng dụng rộng rãi và có hiệu quả khá cao trong công nghệ bào chế dược phẩm (làm thuốc chữa bỏng (phỏng), thuốc giảm đau, hạ cholesterol, thuốc chữa bệnh dạ dày, thuốc chữa chứng đau xương khớp, chống viêm cấp trên mô lành...). Một số kết quả nghiên cứu của các bác sĩ ở Bệnh viện K Hà Nội, Trường Đại học Y Hà Nội, Viện Hóa học những năm gần đây đã chứng minh những tác dụng đó của chất Chitosan trong vỏ tôm. Và trên thị trường dược phẩm hiện nay, loại thuốc chữa bệnh khớp làm từ vỏ tôm có tên 6
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược