Nghiên cứu sử dụng vi khuẩn lactic để khử khoáng và protein trên đầu và vỏ tôm trong sản xuất chitosan

Sản xuất chitin và chitosan từ đầu vỏ tôm theo phương pháp hóa học để khử tạp chất có nhược điểm là ô nhiễm môi trường, chi phí sản xuất cao, các sản phẩm phụ lẫn với hoá chất nên việc tận dụng gặp nhiều khó khăn… Nghiên cứu này đã thử nghiệm sử dụng 2 chủng vi khuẩn lactic có hoạt tính mạnh là Lactobacillus plantarum VTCC 431 và Lactobacillus bulgaricus VTCC 703 từ Bảo tàng giống chuẩn Việt Nam (VTCC) để khử khoáng và protein trên đầu vỏ tôm. Trong điều kiện lên men kỵ khí, với tỉ lệ vi khuẩn bổ sung 10%, thời gian lên men 132h, pH của môi trường 7.2, kết quả đã khử được hơn 85% protein và khoáng trong đầu vỏ tôm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu sử dụng vi khuẩn lactic để khử khoáng và protein trên đầu và vỏ tôm trong sản xuất chitosanTạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sảnSố 1/2016THOÂNG BAÙO KHOA HOÏCNGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VI KHUẨN LACTIC ĐỂ KHỬ KHOÁNGVÀ PROTEIN TRÊN ĐẦU VÀ VỎ TÔM TRONG SẢN XUẤT CHITOSANSTUDY ON USING LACTIC ACID BACTERIA FOR DEMINERALIZATIONAND DEPROTEINIZATION OF HEADS AND SHELLS OF SHRIMPIN CHITOSAN PRODUCTIONVũ Ngọc Bội1, Nguyễn Thị Mỹ Trang2, Ngô Thị Phương Thảo3Lê Phương Chung4, Hoàng Thị Bảo Yến5Ngày nhận bài: 01/9/2015; Ngày phản biện thông qua: 11/11/2015; Ngày duyệt đăng: 15/3/2016TÓM TẮTSản xuất chitin và chitosan từ đầu vỏ tôm theo phương pháp hóa học để khử tạp chất có nhược điểm là ônhiễm môi trường, chi phí sản xuất cao, các sản phẩm phụ lẫn với hoá chất nên việc tận dụng gặp nhiều khókhăn… Nghiên cứu này đã thử nghiệm sử dụng 2 chủng vi khuẩn lactic có hoạt tính mạnh là Lactobacillusplantarum VTCC 431 và Lactobacillus bulgaricus VTCC 703 từ Bảo tàng giống chuẩn Việt Nam (VTCC) đểkhử khoáng và protein trên đầu vỏ tôm. Trong điều kiện lên men kỵ khí, với tỉ lệ vi khuẩn bổ sung 10%, thời gianlên men 132h, pH của môi trường 7.2, kết quả đã khử được hơn 85% protein và khoáng trong đầu vỏ tôm. Kếtquả nghiên cứu này cho thấy khả năng sử dụng vi sinh vật trong cải tiến quy trình sản xuất chitin và chitosantừ đầu và vỏ tôm, hạn chế ô nhiễm môi trường, cải thiện chất lượng chitin và chitosan.Từ khóa: L. plantarum VTCC 431, L. bulgaricus VTCC 703, vỏ đầu tôm, chitosan, chitinABSTRACTSome weakpoints of chemical method to remove impurities from heads and shells of shrimp in chitinand chitosan production are environmental pollution, high production costs, by products contain extraneousmatters so difficult to retrieve…This study tested the use of two strains of lactic acid bacteria have strongactivity, Lactobacillus plantarum VTCC 431 and Lactobacillus bulgaricus VTCC 703 from Vietnam TypeCulture Collection (VTCC) to demineralize and deproteinize heads and shells of shrimp. In anaerobicfermentation conditions, additional bacteria ratio of 10%, 132 hours fermentation time, pH of 7.2, the resultsshowed that more than 85% protein and mineral were removed from heads and shells of shrimp. These resultssuggested the possibility of using microorganisms in process improvement chitin and chitosan produced fromheads and shells of shrimp, limit environmental pollution and improve the quality of chitin and chitosan.Keywords: L. plantarum VTCC 431, L. bulgaricus VTCC 703, heads and shells of shrimp, chitosan, chitinI. ĐẶT VẤN ĐỀNgành thủy sản nước ta trong những nămgần đây đã đạt được những thành tựu đáng kểvề nuôi trồng, chế biến cũng như xuất khẩu vàthực sự đã trở thành ngành kinh tế trọng điểm,đóng góp một phần không nhỏ vào sự pháttriển kinh tế của đất nước. Trong đó, ngành chếbiến thủy sản luôn giữ vai trò chủ đạo và đóngTS. Vũ Ngọc Bội, 2 ThS. Nguyễn Thị Mỹ Trang: Khoa Công nghệ thực phẩm - Trường Đại học Nha TrangKS. Ngô Thị Phương Thảo: Trường Cao đẳng Nghề - Nha Trang4ThS. Lê Phương Chung, 5 Hoàng Thị Bảo Yến: Viện Công nghệ sinh học và Môi trường - Trường Đại học Nha Trang13TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 11Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sảngóp một tỷ trọng lớn trong kim ngạch xuất khẩuthủy sản. Theo sự phát triển chế biến thủy sản,một vấn đề lớn, đang được quan tâm là phế liệutừ công nghiệp chế biến, trong đó có phế liệutừ chế biến tôm xuất khẩu. Nguồn phế liệu nàynếu không được xử lý hay tận dụng một cáchhiệu quả sẽ gây ô nhiễm môi trường. Trongphế liệu tôm có chứa protein, astaxanthin,chitin,... là những chất rất hữu ích. Do đó,ngoài việc dùng phế liệu tôm để chế biến thứcăn chăn nuôi, chúng ta có thể sử dụng chúngđể sản xuất chitin và chitosan mang lại giá trịkinh tế cao (Trần Thị Luyến, 1995).Chitin và dẫn xuất của nó là chitosan lànhững polysaccharid mạch thẳng. Chitin tồntại ở cả động vật và thực vật. Ở động vật thủysản, chitin có nhiều ở vỏ tôm, cua ghẹ… (TrầnThị Luyến và cộng sự, 2005). Vì vậy, vỏ tôm,cua ghẹ là nguyên phế liệu dồi dào để sản xuấtchitin-chitosan. Hiện nay, công nghệ sản xuấtchitin và chitosan chủ yếu theo phương pháphóa học dùng HCl, NaOH để khử protein vàkhoáng chất. Nhược điểm của công nghệ nàylà gây ô nhiễm môi trường, ăn mòn thiết bị, chiphí sản xuất cao, chưa tận thu được các thànhphần có giá trị như protein, chất màu từ phếliệu thủy sản. Nhiều nghiên cứu đã được thựchiện nhằm cải thiện quy trình, hạn chế nhượcđiểm, tăng hiệu suất thu hồi các thành phần cóích, trong đó sử dụng vi sinh vật hỗ trợ là mộttrong những giải pháp được nhiều nhà nghiêncứu quan tâm (Trang Sĩ Trung, 2008).Lên men lactic là một trong những kỹthuật phát triển từ lâu đời và được con ngườiứng dụng sớm nhất trong bảo quản và chếbiến thực phẩm (sữa lên men, thịt lên men,rau lên men, các sản phẩm đồ uống…) cũngnhư trong nhiều lĩnh vực khác như y dược,hóa chất và chăn nuôi (Nguyễn Trọng Cẩn vàcộng s ...