Hoạt tính chống oxy hóa của chitosan thủy phân bằng acid sulfuric

Hoạt tính chống oxy hóa của chitosan thủy phân bằng acid sulfuric được đánh giá thông qua khả năng khử gốc tự do DPPH và tổng năng lực khử. Kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ acid sulfuric và thời gian thủy phân có ảnh hưởng đáng kể đến hoạt tính chống oxy hóa, độ deacetyl và hiệu suất thu hồi chitosan thủy phân.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hoạt tính chống oxy hóa của chitosan thủy phân bằng acid sulfuricTaïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûnSoá 4/2012THOÂNG BAÙO KHOA HOÏCHOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA CỦA CHITOSAN THỦY PHÂNBẰNG ACID SULFURICANTIOXIDATIVE ACTIVITY OF CHITOSAN HYDROLYSATE PREPAREDBY USING SULFURIC ACIDHuỳnh Nguyễn Duy Bảo1, Phan Đình Thụy2Ngày nhận bài: 12/9/2012; Ngày phản biện thông qua: 22/11/2012; Ngày duyệt đăng: 15/12/2012TÓM TẮTHoạt tính chống oxy hóa của chitosan thủy phân bằng acid sulfuric được đánh giá thông qua khả năng khử gốc tựdo DPPH và tổng năng lực khử. Kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ acid sulfuric và thời gian thủy phân có ảnh hưởngđáng kể đến hoạt tính chống oxy hóa, độ deacetyl và hiệu suất thu hồi chitosan thủy phân. Chitosan thủy phân bằng acidsulfuric 250 mM trong 24 giờ ở 30 ± 2oC có độ deacetyl là 89,1 ± 0,3%, hiệu suất thu hồi là 67 ± 3% và hoạt tính chốngoxy hóa cao nhất.Từ khóa: Chitosan, Chống oxy hóa, Độ deacetyl, Thủy phânABSTRACTThe antioxidative activity of chitosan hydrolyzed by sulfuric acid was evaluated by the DPPH radical scavengingactivity and total reducing capacity. The results showed that sulfuric acid concentration and hydrolysis time significantlyaffected the antioxidant activity, degree of deacetylation and recovery of chitosan hydrolysate. Chitosan hydrolyzed byusing 250 mM sulfuric acid for 24 hours at 30 ± 2°C had the highest antioxidative activity. The degree of deacetylation andrecovery of chitosan hydrolysate prepared under this condition were 89.1 ± 0.3% and 67 ± 3%, respectively.Keywords: Chitosan, Antioxidant, Degree of deacetylation, HydrolysisI. ĐẶT VẤN ĐỀChitosan là sản phẩm deacetyl hóa chitin, mộtpolymer hữu cơ phổ biến trong thiên nhiên được tạora trung bình 20 g trong 1 năm/1 m2 bề mặt trái đất.Chitosan và dẫn xuất của chúng có rất nhiều ứngdụng trong các lĩnh vực khác nhau như nông nghiệp,công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm, y dược,... Nhờcó hoạt tính chống oxy hóa, kháng khuẩn và khảnăng tạo màng nên chitosan được ứng dụng để bảoquản trái cây, rau quả, thịt, cá, trứng, sữa và một sốsản phẩm thực phẩm khác (Jeon và cộng sự, 2002).Nhiều nghiên cứu cho thấy chitosan có khả năngức chế một số loài vi sinh vật như Staphylococcusaureus, Bacillus cereus, Escherichia coli, Proteusvulgaris, Alternaria sp., Penicillium sp. và Cladosporium sp.12(Balicka-Ramisz và cộng sự, 2005). Thời hạn bảoquản của một số loại trái cây, rau quả như lê, đào,kiwi, vải, dưa chuột, bí, ớt chuông, dâu tây, càchua,… tăng lên khi chúng được phủ lớp màngchitosan bên ngoài. Trong trường hợp này, màngchitosan không chỉ có tác dụng ức chế sự pháttriển của vi sinh vật mà nó còn có tác dụng làmchậm quá trình chín, kiểm soát sự chuyển ẩm, hạnchế tiếp xúc với oxy và ngăn ngừa phản ứng nâuhóa. Chất lượng cá hồi phi lê đông lạnh và thịt bòđược cải thiện đáng kể khi được bọc bởi màng baochitosan. Nghiên cứu của Darmadji và Izumimoto(1994) cho thấy chitosan có thể ngăn chặn quá trìnhoxy hóa ở thịt bò trong quá trình bảo quản lạnh. Tácdụng chống oxy hóa của chitosan cũng đã được thửTS. Huỳnh Nguyễn Duy Bảo: Khoa Công nghệ Thực phẩm - Trường Đại học Nha TrangPhan Đình Thụy: Sinh viên Khóa 49 Ngành Công nghệ Chế biến Thủy sản - Trường Đại học Nha Trang10 ❖ TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANGTaïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûnnghiệm trên cá trích (Clupea harengus) nấu chín,bảo quản ở 40C trong 8 ngày, so sánh với các mẫuđối chứng sử dụng butylated hydroxyanisol (BHA)và butylated hydroxytoluene (BHT) (Kamil và cộngsự, 2002). Kết quả nghiên cứu của Jeon và cộng sự(2002) cho thấy cả ba mẫu chitosan có độ deacetyl(DA) và khối lượng phân tử (Mw) khác nhau(DA = 86,4%, Mw = 1,8 × 103 kDa; DA = 89,3%,Mw = 9,6 × 102 kDa; DA = 91,3%, Mw = 6,6 × 102 kDa)đều có hiệu quả ngăn chặn quá trình oxy hóa lipidtrên cá tuyết Đại Tây Dương (Gadus morhua) và cátrích (C. harengus) bảo quản ở 4oC trong 12 ngày.Kim và Thomas (2007) đã nghiên cứu kéo dài thờihạn bảo quản của cá hồi bằng cách xử lý với chitosan có khối lượng phân tử 30, 90 và 120 kDa ởcác nồng độ thay đổi từ 0,2 - 1%. Nhiều nghiên cứucho thấy khối lượng phân tử và độ deacetyl có ảnhhưởng đáng kể đến hoạt tính chống oxy hóa củachitosan, chitosan có khối lượng phân tử thấp và độdeacetyl càng cao thì hoạt tính chống oxy hóa càngtăng (Xia và cộng sự, 2011).Việt Nam là nước xuất khẩu tôm nên có tiềmnăng lớn về sản xuất và ứng dụng chitosan từ phếliệu chế biến tôm. Nhiều nghiên cứu sản xuất thànhcông chitin, chitosan từ phế liệu chế biến tôm ở ViệtNam và ứng dụng của chitosan sản xuất được vàobảo quản hạt giống, xử lý nước thải, bảo quản quảnmột số loại thực phẩm như thịt bò, mực, sữa, trứnggà, cà chua,... (Trung và cộng sự, 2011). Tuy nhiên,những nghiên cứu về hoạt tính chống oxy hóa củachitosan còn rất hạn chế. Vì vậy, nghiên cứu này đãđánh giá hoạt tính chống oxy hóa của chitosan thủyphân bằng acid sulfuric ở các nồng độ và trong cáckhoảng th ...