NGHIÊN CỨU TẠO NANOCHITIN TỪ VỎ TÔM THẺ CHÂN TRẮNG THEO PHƯƠNG PHÁPTHỦY PHÂN KẾT HỢP SIÊU ÂM HƯỚNG TỚI ỨNG DỤNG GIẢM MUỐI TRONG THỰC PHẨM

Abstract

Chitin sourced from white-leg shrimp shell waste presents low water solubility, restricting its incorporation into applied systems. However, transforming chitin into a nanoscale form enhances its dispersion behavior and functional performance, expanding its potential applications. This study focused on establishing conditions for acid-assisted hydrolysis coupled with ultrasonication to produce nanochitin to support sodium reduction in food systems. In the optimised procedure, shrimp shell chitin was hydrolyzed using 3.5 N HCl at 90°C with an acid-to-chitin ratio of 25: 1 (mL/g) for 150 minutes. The hydrolysate was then neutralized and subjected to ultrasonication at 86% amplitude for 36 minutes, applying a solvent-to-substrate ratio of 68:1. The final product was collected by freeze-drying. Characterization showed an average particle size of 420 nm, solubility of 67.62%, and a zeta potential of 20.7 mV. When 0.03% NaCl was introduced, a notable decrease in zeta potential was recorded, suggesting an interaction between nanochitin and chloride ions. This ionic association is believed to enhance saltiness perception. Sensory testing indicated that nanochitin at 100 μg/mL significantly intensified the taste of salt in a 0.65% NaCl solution (p < 0.05). The findings underline nanochitin’s potential role in reducing sodium levels in food without compromising flavor, contributing to healthier dietary strategies, and supporting cardiovascular health.

Tóm tắt

Chitin từ vỏ tôm thẻ chân trắng là phụ phẩm thủy sản khó tan, nên ít được ứng dụng. Nanochitin là một đoạn mạch của chitin có kích thước nhỏ, phân bố tốt, vì vậy sử dụng nanochitin là hướng nghiên cứu hứa hẹn nhiều ứng dụng. Mục đích của nghiên cứu này là khảo sát và thử nghiệm các điều kiện thuỷ phân kết hợp với xử lý siêu âm, nhằm tạo ra sản phẩm có tiềm năng ứng dụng trong việc giảm hàm lượng muối khi chế biến thực phẩm. Nghiên cứu đã lựa chọn được phương án như sau: Chitin từ tôm thẻ chân trắng đươc thuỷ phân bằng dung dịch axit HCl 3,5 N ở nhiệt độ 90^oC, tỷ lệ dung dịch axit/chitin 25/1, thời gian 150 phút. Sản phẩm sau thủy phân được làm sạch axit rồi siêu âm theo chế độ: Cường độ 86%, thời gian 36 phút, tỷ lệ dung môi/cơ chất là 68/1. Sau siêu âm, thu hồi nanochitin bằng phương pháp đông khô. Nanochitin thu được có kích thước trung bình 420 nm; độ hòa tan 67,62%, thế zeta 20,7 mV. Kết quả thế zeta của nanochitin giảm khi bổ sung dung dịch NaCl 0,03% đã chứng minh nanochitin có tương tác với ion Cl-. Sự tương tác này tạo ra khả năng tăng cảm nhận vị mặn cho dung dịch NaCl. Phương pháp đánh giá cảm quan cho thấy: Khi bổ sung nanochitin nồng độ 100 μg/ml đã làm tăng vị mặn cho dung dịch NaCl 0,65% ở mức khác nhau có nghĩa α = 5%. Kết quả này đã khẳng định tiềm năng ứng dụng nanochitin để giảm muối trong chế biến thực phẩm. Đồng thời mở ra hướng đóng góp quan trọng cho việc giảm muối trong khẩu phần ăn, giúp ngăn ngừa nguy cơ bệnh tim mạch cho người tiêu dùng.