Nghiên cứu chiết rút và khảo sát tính kháng khuẩn của chitosan tan trong nước từ vỏ tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei)

Abstract

The aim of research was to produce water-soluble chitosan and inhibit bacterial growth from the white leg shrimp shell (Litopenaeus vannamei) through deacetylation of chitin in NaOH solution to obtain the crude chitosan. Next, crude chitosan was treated in acetic acid solution at various concentrations and different times to convert it into the water-soluble chitosan. The result showed that chitin was treated in NaOH at the concentration of 50% for 36 hours to collect chitosan with degree of deacetylation (93.1%), viscosity (20 mPas) and high recovery yield (46.8%). The crude chitosan was soaked in acetic acid 2% in the presence of H2O2 4% for 4 hours to collect the water-soluble chitosan. The solubility of water-soluble chitosan reached to 88.6% and FTIR spectrum showed that the functional groups were almost similar to crude chitosan. The antibacterial activity of water-soluble chitosan was lower than the crude chitosan with the concentration inhibited Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella typhimurium of water-soluble chitosan was 8% while the concentration of crude chitosan was 2%. However, the water-soluble chitosan could be enhanced the application in food processing field.

Tóm tắt

Nghiên cứu nhằm mục tiêu tạo ra chitosan có khả năng tan trong nước và kháng khuẩn từ vỏ tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) thông qua quá trình deacetyl hóa chitin trong dung dịch NaOH để thu chitosan thô. Tiếp theo, chitosan thô được xử lý trong dung dịch acetic acid với các nồng độ và thời gian khác nhau để chuyển thành dạng chitosan tan trong nước. Kết quả nghiên cứu cho thấy, chitin được xử lý trong dung dịch NaOH nồng độ 50% trong 36 giờ cho chitosan có độ deacetyl (93,1%), độ nhớt (20 mPas) và hiệu suất thu hồi cao (46,8%). Chitosan thô khi xử lý trong dung dịch acetic acid có nồng độ 2%, cùng với H₂O₂ 4% trong thời gian 4 giờ để thu chitosan tan trong nước. Độ hòa tan của chitosan tan trong nước đạt 88,6% và phổ FTIR cho thấy hầu như không có sự khác biệt về các nhóm chức năng khi so sánh với chitosan thô. Mẫu chitosan tan trong nước thể hiện tính kháng khuẩn thấp hơn mẫu chitosan thô khi nồng độ ức chế cả 3 chủng vi khuẩn Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella typhimurium của chitosan tan trong nước là 8% trong khi chitosan thô là 2%. Tuy nhiên, chính tính chất của chitosan tan trong nước có thể nâng cao tính ứng dụng của loại chitosan này trong lĩnh vực chế biến thực phẩm.