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.