Chitin là một polysacharide xuất hiện nhiều thứ hai trong thiên nhiên chỉ sau cellulose, sản phẩm thương mại thường ở dạng rắn. Chitin có mặt trong vỏ các loại giáp xác (tôm, cua ), nhuyễn thể (sò, ốc ), bộ cánh cứng của côn trùng, màng tế bào nấm thuộc họ Zygemycetes, có trong sinh khối nấm mốc và một vài loại tảo.
Chitin có tên khoa học là: poly[- (1-4) -2 –acetamido -2-deoxy-D-glycopyranose].
Công thức cấu tạo của Chitin:
37 trang |
Chia sẻ: vietpd | Lượt xem: 2846 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Ứng dụng Chitosan trong chế biến và bảo quản rau quả, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MUÏC LUÏC
I. Giới thiệu chung về Chitosan:
1. Giới thiệu sơ lược về Chitin:
Chitin là một polysacharide xuất hiện nhiều thứ hai trong thiên nhiên chỉ sau cellulose, sản phẩm thương mại thường ở dạng rắn. Chitin có mặt trong vỏ các loại giáp xác (tôm, cua…), nhuyễn thể (sò, ốc…), bộ cánh cứng của côn trùng, màng tế bào nấm thuộc họ Zygemycetes, có trong sinh khối nấm mốc và một vài loại tảo.
Chitin có tên khoa học là: poly[-b (1-4) -2 –acetamido -2-deoxy-D-glycopyranose].
Công thức cấu tạo của Chitin:
Hình 1: Cấu trúc của Chitin
Chitin có cấu trúc tương tự cellulose, khi thay C(2) – nhóm hydroxyl của cellulose bằng C(2)–acetamido ta sẽ Chitin.
Æ Cấu trúc mạng tinh thể của Chitin:
Chitin tồn tại ở 3 dạng polymorphic. Hướng sắp xếp của các mạch thay đổi hình thành 3 dạng cấu trúc a, b, g
a - Chitin:
b- Chitin:
g- Chitin:
Dạng a - Chitin là bền nhầt và phổ biến nhất. Từ b, g- Chitin có thể chuyển hóa về dạng a - Chitin
a. fomic
b- Chitin a - Chitin
Dd HCl 6M nguội
Dd LiSCN bão hòa
g- Chitin a - Chitin
Dạng b, g đều bền trong NaOH 1.25M, HCl 1.25M.
a - Chitin có nhiều ở phần cứng vỏ động vật.
b, g- Chitin có nhiều ở vùng mềm và dai của động vật.
Trong tự nhiên, dạng liên kết của Chitin thường là phức với protein và polysaccharic. Liên kết Protein-Chitin được gọi là “ Coralent”.
Chitin thường không tồn tại trong thiên nhiên như một chất riêng biệt mà xuất hiện dưới dạng phức chất với nhiều chất khác như protein, polysaccharic (kể cả cellulose). Chitin tinh khiết chỉ có trong vỏ gai (extracellular spine) của những loài khúc tảo, còn lại là trong phòng thí nghiệm sau quá trình xử lý để lọai các thành phần khác. Thực tế ta chỉ khảo sát được Chitin dưới dạng hợp chất có chứa Chitin. Ngay cả khi dùng Chitin đã được làm sạch người ta vẫn không xem nó là một đơn chất vì các mạch polime sẽ chứa một phần 2-amino-2-deoxy-D-glycopyranose và một lượng đáng kể 2-acetamido-2-deoxy-D-glycopyranose.
Chitin không hòa tan trong hầu hết các dung môi thông thường nên khả năng ứng dụng bị hạn chế. Do đó người ta thực hiện quá trình deacetyl hóa Chitin để tạo ra sản phẩm Chitosan nhằm cải thiện độ hòa tan, tăng khả năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực.
2. Chitosan:
Ø Chitosan có tên khoa học: poly[b- (1-4) -2 - amido -2-deoxy-D-glycopyranose].
Ø Công thức phân tử: (C6H11NO4)n
Ø Trọng lượng phân tử trung bình: 10000 – 50000 dalton
Hình 2: Cấu trúc của Chitosan
à Chitosan là sản phẩm biến tính của Chitin, được tạo thành bằng cách loại các nhóm acetyl từ phân tử Chitin (quá trình deacetyl).
Tách nhóm acetyl
Chitosan thương phẩm đã khử 80-85% nhóm acetyl (DD=80-85%)
Ø Những tính chất chung của Chitosan thương phẩm:
Chitosan
Hình 3: Chitosan thương phẩm
+ Kích thước hạt: 1-3 mm
+ Trọng lượng riêng biểu kiến: 0.15-0.05
+ Độ ẩm: 10%
+ Phần hòa tan trong kiềm và tro: 5%
+ Màu dung dịch: trắng hơi vàng
+ Trọng lượng phân tử: 1,6.105 – 3.105 g/mol
+ Hàm lượng amin: 7-10%
a. Tính chất vật lý:
Chitosan thương phẩm có dạng vảy rắn, màu trắng hay vàng nhạt, không mùi vị.
Nhiệt độ nóng chảy: 309-311oC
Ø Cấu trúc vật lý:
Cấu trúc của Chitosan thay đổi tùy thuộc cấu trúc của Chitin nguyên liệu và phương pháp điều chế. Sự khác nhau trong cách sắp xếp các mạch polime trong Chitin sẽ dẫn đến sự khác nhau tương ứng trong Chitosan. Song người ta cho rằng trạng thái bền vững nhất của Chitosan tinh chế là một trong những cấu trúc tinh thể đúng của Chitosan. Kết quả phân tích những sản phẩm thu được bằng cách nấu chảy Chitin trong KOH ở 180oC và bằng cách xử lý với dd NaOH đậm đặc cho thấy là như nhau.
Ø Tính tan:
Chitosan là một base tạo được các muối với acid do đó hình thành các polyelectrolyte mà tính tan phụ thuộc vào bản chất của những amino liên quan. Thường thì acid được cho vào Chitosan đang ngâm nước để tạo thành muối và sự hòa tan tự xảy ra đồng thời. Ví dụ để có dd 1% thì dùng 1,0g Chitosan trong 50ml nước và cho tiếp thêm 50ml dd acid 2%.
Tính tan của Chitosan trong các dung môi khác nhau như sau:
+ Trong acid vô cơ:
Chitosan tan được trong HCl, HBr, HI, HNO3 và HclO4 lõang nhưng cũng có thể tạo tủa tách riêng được trong dd HCl hoặc HBr khi tăng nồng độ acid. Chitosan cũng hòa tan được trong H2SO4 ở nhiệt độ phòng. Trong acid H2SO4 đậm đặc, sự hòa tan xảy ra song song với sự sulphat hóa và thủy phân Chitin.
+ Trong các acid hữu cơ:
Chitosan hình thành muối tan được trong nước với một nhóm acid hữu cơ. Những muối monocarboxylic acid lên đến hecxanoic dễ dàng hòa tan trong nước khi hình thành với maloic acid đến nonane dioic acid dều hòa tan được trong nước. Những nghiên cứu về muối của Chitosan và các acid aromatic carboxylic cũng cho thấy khả năng tan được trong nước như Chitosan benzoate, Chitosan o-amino benzoate (Chitosan anthranilate), Chitosan p-amino benzoate và cũng có một số muối không tan hoặc ít tan trong nước như Chitosan phenylacetate… Còn muối của Chitosan và acid formic, acid acetic tan rất tốt trong nước.
+ Trong những dung môi hữu cơ:
Chitosan hòa tan một cách dễ dàng trong hỗn hợp DMF-N2O4 với tỷ lệ N2O4 : Chitosan =3:1 cho những dd có độ nhớt thấp và không xảy ra một biến đổi hóa học nào của Chitosan. Đây là dung môi hữu cơ được nghiên cứu đến.
Ø Tính tương hợp với các dung môi:
Dung dịch Chitosan trong dung dịch acid acetic có thể tạo một thể thống nhất với các dung môi phân cực mà không gây ra sự tạo tủa Chitosan. Dung dịch acid acetic-Chitosan có tính tương hợp tốt với rượu như metanol, propanol, butanol, ethylen glycol, diethylene glycol, aceton, glycol formamide. Những dung dịch acid của Chitosan đều hòa lẫn được với các lọai nhựa tan trong nước không ion, hồ, dextrin, glucose, saccharose, các glycol, sorbitol và các lọai dầu mỡ, các parafin, hydrocloric, nitric, formic, citric, và acid lactic nhưng không hòa tan trong acid sulfuric và các sulphate.
Ø Bản chất điện ly cao phân tử của Chitosan trong dung dịch acid:
Trong dung dịch acid, những nhóm amin của Chitosan bị proton hóa và thể hiện bản chất của chất điện ly cao phân tử. Trong dung dịch lõang không có mặt chất điện ly, chỉ số độ nhớt tăng theo sự tăng nồng độ dung dịch Chitosan. Đây là đặc trưng của những dung dịch chất điện ly cao phân tử và là kết quả của sự tăng kích thước sợi khi pha lõang dung dịch do lực đẩy tĩnh điện giữa các đọan mạch. Lực đẩy này có thể bị khử mất bằng cách thêm một chất điện ly trọng lượng phân tử thấp có tác dụng che những phần mang điện trên mặt polymer. Và đồng thời, chỉ số độ nhớt cũng giảm theo nồng độ Chitosan cho trước.
Ø Cấu tạo và kích thước phân tử của những mạch Chitosan trong dung dịch acid:
Mạch sẽ mềm dẻo khi tăng sức căng ionic của dung dịch vì lực đẩy tĩnh điện giữa các mạch giảm. Độ dài bền vững phụ thuộc vào sức căng ionic của chất trung gian và mức độ ion hóa.
Tính mềm dẻo của mạch tăng theo mức độ deacetyl hóa vì khi đó giảm sự tạo liên kết hydrogen trong phân tử giữa nhóm C(6)-OH và C(2)-NHCOCH3. Tính ổn định của mạch sẽ giảm khi tăng sự deacetyl hóa và tăng theo sự tăng nhiệt độ. Trong dung dịch Chitosan tồn tại những glycan b-(1- 4) và có cấu tạo xoắn ngẫu nhiên.
Bảng 1: Kích thước phân tử Chitosan trong dung dịch acid
Dung dịch acid
Độ dài (Ao)
CH3COOH 0,33M – NaCl 0,3M
30-230
CH3COOH 0,167M – NaCl 0,46M
73
CH3COOH 0,2M – NaCl 0,1M – Ure 4M
122
b. Tính chất hóa học của Chitosan:
Trong phân tử chitosan có chứa các nhóm chức -OH, nhóm -NH2 trong các mắt xích D-glucozamin, do đó nó có thể tham gia các phản ứng hóa học đặc trưng cho từng nhóm chức, tạo ra các dẫn xuất thế.
Mặt khác chitosan là một polime mà các monome được nối với nhau bởi các liên kết b-(1-4)-glucoside; các liên kết này rất dễ bị cắt đứt bởi các chất hoá học như: axit, bazơ, tác nhân oxy-hóa và các enzim thuỷ phân.
Hình 4: Cấu trúc của Chitosan
Ø Tính acid bazơ:
Chitosan là một bazơ.
Hằng số Kb của nhóm amin thu được từ phương trình:
-NH2 + H2O -NH3+ + OH-
Kb =
Và pKb = -logKb
Trong khi đó hằng số acid liên hợp thu được từ cân bằng :
-NH3+ + H2O -NH2 + H3O+
Ka =
Và pKa = -logKa
pKa của Chitosan phụ thuộc vào mật độ điện tích của polime và mức độ deacetyl hóa. Giá trị pKa có thể thay đổi từ 6,0 đến 6,8.
Ø Khả năng hấp phụ tạo phức với các ion kim loại chuyển tiếp:
Trong phân tử Chitosan có chứa các nhóm chức mà trong đó các nguyên tử Oxi và Nitơ của nhóm chức còn cặp electron chưa sử dụng, do đó chúng có khả năng tạo phức, phối trí với hầu hết các kim loại nặng và các kim loại chuyển tiếp như: Hg2+, Cd2+, Zn2+, Cu2+,Ni2+,Co2+... Tuỳ nhóm chức trên mạch polime mà thành phần và cấu trúc của phức khác nhau.
Trong đó là mạng polime.
Hình 5: Phức Ni(II) chitosan
Sự tạo phức giữa Chitosan và ion kim loại xảy ra chủ yếu nhờ những nhóm amin đóng vai trò ligant. Do đó mức độ deacetyl hóa Chitosan và nồng độ của những nhóm amin linh động có ảnh hưởng lớn đến mức độ tạo phức. Kết quả thực nghiệm cho thấy mức độ hấp phụ những ion chuyển tiếp ở pH7 bởi các dung dịch Chitosan có mức độ deacetyl hóa khác nhau sẽ khác nhau như sau:
Bảng 2: Mức độ hấp thu kim loại của Chitosan
Chất nền
Mức độ hấp phụ của ion kim loại x 103 mol.g -1
Ni (II)
Cu (II)
Zn (II)
Cd (II)
Chitosan [0.55]
3,5
5,3
5,5
6,5
Chitosan [0.03]
2,3
4,8
3,2
4,9
Kết quả cho thấy dung dịch Chitosan có mức độ deacetyl hóa cao ([0.55]) thì mức độ hấp phụ các ion kim loại sẽ cao và mức độ này tùy thuộc vào từng loại kim loại.
Ø Phản ứng thủy phân trong môi trường acid:
Trong môi trường acid Chitosan bị thủy phân nhưng mức độ thủy phân phụ thuộc vào loại acid, nồng độ acid và một số các yếu tố khác như nhiệt độ, thời gian phản ứng. Những kết quả cho thấy :
Trong môi trường H2SO4, sự thủy phân Chitosan kèm theo quá trình N-Sulphate hóa, cho sự phân hóa ngẫu nhiên các mạch phân tử
Trong môi trường HF, Chitosan cũng bị thủy phân nhưng kém hơn Chitin, tạo thành hỗn hợp các Oligome sau 19h ở 20oC.
Trong các môi trường acid khác như HCl, H3PO4…, Sự thủy phân cũng xảy ra ở những mức khác nhau
Sự thủy phân Chitosan trong môi trường acid được ứng dụng để điều chế Chitosan vi tinh thể.
Ø Phản ứng deamin hóa:
Dưới tác dụng của acid nitric, nhóm amin của Chitosan sẽ bị khử. Vận tốc của quá trình có thể tính như sau:
W = Kcf.[H2NO2+].[-NH2]
Trong đó Kcf là hằng số tốc độ cơ bản.
Ø Phản ứng nitro hóa:
Cho Chitosan tác dụng với HNO3 trong hỗn hợp của các loại: glacial acetic acid : acetic anhydric : acid nitric nguyên chất với tỷ lệ:1:1:1,3 trong 5,5h ở nhiệt độ [ 5oC,sau đó trung hòa bằng dung dịch kiềm loãng. Sản phẩm thu được là muối acid của Chitosan nitrat.
Ø Phản ứng sulphate hóa:
Cho Chitosan tác dụng với hỗn hợp H2SO4 95% và ClSO3H 98% ở nồng độ từ 0-4oC, tỉ lệ 1:2 trong 1h, cho sản phẩm ở dạng Zwitter ionic (là liên kết tĩnh điện giữa C(6)OSO3- và NH3+C(2) trong phân tử) làm tăng tính cứng của chuỗi. Sản phẩm có dạng:
Ø Phản ứng N-acyl hóa:
Ta có thể acyl hóa Chitosan bằng các Carboxylic acid, chẳng hạn như formyl hóa Chitosan bằng cách đun Chitosan trong HCHO 100% ở 90oC.
Trong những trường hợp khác người ta thường cho Chitosan phản ứng với các carboxylic anhydric trong môi trường là hệ dung môi đồng tướng: CH3COOH 10% vol – Methanol; hoặc hệ: acid acetic : H2O : Methanol tỉ lệ 1 : 9 : 40
Chitosan phản ứng với RCOOH tạo:
Ngoài ra Chitosan còn có thể tạo các bazo shiff, do tác dụng với các andehyde mạch thẳng hay vòng tạo các dẫn xuất N-alkylidene Chitosan và N- arylidene Chitosan gel.
c. Phương pháp khảo sát phản ứng định tính chitosan:
Để kiểm tra một chất có phải là chitosan hay không, người ta có thể sử dụng phản ứng với Kali Bicromat như sau:
+ Cho 1ml dung dịch Kali Bicromat 5% vào 10ml dung dịch chitosan 0.5% trong dung dịch acid acetic 1%
+ Nếu có xuất hiện kết tủa màu vàng là có chitosan
3. Lĩnh vực ứng dụng:
Hiện nay trên thế giới, Chitin và Chitosan đang ngày càng được sử dụng rộng rãi, nhất là ở các nước phát triển như châu Âu (48% sản lượng), Mỹ (31%), Nhật Bản (16%) và Hàn Quốc (5%). Việc sử dụng Chitin và Chitosan đã mang lại giá trị kinh tế to lớn.
Hình 6: Tình hình sử dụng Chitin và Chitosan trên thế giới
Chitin và Chitosan có thể dễ dàng bị vi khuẩn phân hủy, tức là chúng cũng thân thiện với môi trường hơn các loại polymer tổng hợp. Hiện nay Chitosan được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực như: y học, thực phẩm, nông nghiệp, môi trường…
Ø Trong Y tế: nguyên liệu sản xuất thuốc điều trị bỏng, viêm loét dạ dày, hạ cholesterol, trị béo phì, giảm đau, chống đông tụ máu, tăng sức đề kháng, chữa xương khớp và chống đựợc cả bệnh ung thư
+ Tác nhân hạ cholesterol: chitosan có chức năng hạ cholesterol trong ruột động vật. Người ta đã tiến hành thí nghiệm với thỏ và thấy khi được cho ăn thức ăn giàu cholesterol 0.9% trong 39 ngày, lượng cholesterol huyết thanh tăng từ 79 lên 650 mg/ trên 1kg thể trọng. Trong trường hợp với khẩu phần ăn như trên nhưng có bổ sung 2% chitosan, lượng cholesterol huyết thanh giảm còn 300 mg/1kg thể trọng, trong khi đó lượng cholesterol có ích (HDL – cholesterol) giảm không đáng kể. Tuy nhiên khi tiêm chitosan-oligosaccharide vào thỏ thì không thấy hiện tượng giảm cholesterol, điều này cho thấy sự giảm cholesterol chỉ xảy ra trong ruột động vật. Và từ lâu, một số chuyên gia ở Trung tâm Huyết học thuộc Viện Hàn lâm Y học Nga cũng đã phát hiện, Chitosan có thể ngăn chặn sự phát triển của chứng nhồi máu cơ tim và bệnh đột quỵ
+ Điều trị béo phì: khi vào đường tiêu hóa, chitosan có khả năng bao các hạt cầu béo và kéo chúng thải ra ngoài theo (động vật không tiêu hóa chitosan) nhờ đó được ứng dụng làm thuốc giảm béo. Nước ta hiện nay có thuốc Chitozan để giảm béo
Hình 7: Khả năng kết hợp của Chitosan với chất béo
+ Các vật liệu y sinh học và dược phẩm: Chitin và chitosan có thể kết hợp sinh học với mô, cơ quan, tế bào,…và có thể được sử dụng trong việc cấy vào mô. Chitin và các dẫn xuất của nó có thể tiêu đi trong mô động thực vật, nhưng vẫn có thể dẫn đến gia tăng sự cảm ứng các protein bảo vệ sinh học gồm lysozyme và chitinase. Tốc độ thủy phân enzyme với chitin cũng được điều khiển bởi cấu trúc của một nhóm N-acetyl và dẫn xuất của nó. Do những tính chất đặc trưng này, chitin và các dẫn xuất được sử dụng như những vật liệu y sinh học hay vật liệu để bao gói các loại thuốc tan chậm. Hoạt độ lipoprotein lipase trong máu tăng lên khi tiêm N, O-sulfate chitosan và hoạt động miễn dịch được tăng cường khi cấy chitin N-deacetyl một phần vào mô động vật. Film chitosan bao thuốc (thấm qua được) cũng công dụng nhu các dang con nhộng thương phẩm và chitosan được sử dụng như vật liệu dùng để cấy giải phóng chậm các loại thuốc chống ung thư. Chitosan cũng được đưa vào công thức các loại thuốc uống, làm gia tăng sự hấp thu của thuốc vào máu
+ Vật liệu vá vết thương: Các vết thương ở mô động, thực vật có thể được bao bằng một tấm màng hay một miếng xốp chitin và chitosan, hoặc dạng bông, dạng bột mịn. Các vết thương cũng có thể được trị liệu bằng các dung dịch hay kem chitin và chitosan. Kết quả là sự phát triển của các tế bào ở vùng mô bị thương được kích thích, chitinase và lysozyme được tăng cường, dẫn đến mau lành vết thương và hạn chế nhiễm trùng. Tại cuộc chiến Iraq vừa qua, Mỹ cũng đã sử dụng loại băng cứu thương kiểu mới, kỹ thuật cao, có thành phần cấu tạo bởi chất Chitosan. So với các loại băng thường, tốc độ cầm máu, tính sát khuẩn và thời gian lành mô khi sử dụng loại băng này có hiệu quả hơn gấp nhiều lần.
+ Chất chống nghẽn mạch và chống đông máu: dẫn xuất N-octanoyl và N-hexanoyl của chitosan có chức năng chống nghẽn mạch, chitosan có chức năng cầm máu. Dẫn xuất sulfate hóa của chitin và chitosan có hoạt tính chống tụ máu. N, O-sulfate chitosan có hoạt tính chống đông tụ thấp hơn heparin nhưng O-oligosulfate chitin thì cao hơn mặc dù nó không có nhóm N-sulfate trong phân tử. Nhóm N-sulfate có vai trò quan trọng trong hoạt tính của heptarin.
+ Theo nghiên cứu của bệnh viện K Hà Nội trên 60 bệnh nhân ung thư đã cho thấy chitosan là một chất hỗ trợ điều trị tốt thông qua việc ngăn cản sự gia tăng của tế bào ung thư. + Chữa bệnh khớp: Điển hình trên thị trường dược hiện nay là loại thuốc chữa khớp làm từ vỏ tôm có tên Glucosamin đang được thịnh hành trên toàn thế giới. So với sản phẩm cùng loại thì Glucosamin có ưu thế hơn, do sản xuất từ nguồn vỏ tôm tự nhiên nên sản phẩm ít gây phản ứng phụ, không độc hại và không bị rối loạn tiêu hoá cho người bệnh (điều này có ý nghĩa rất quan trọng). Nước Mỹ đã tiêu thụ được hơn 1 tỷ viên nang Glucosamin. Những năm gần đây, loại thuốc chữa khớp này còn đựợc phổ cập rộng ở nhiều nước, trong đó có Việt Nam. Nước ta cũng có Glusivac đặc trị thoái hóa khớp
Ø Trong Công nghiệp: xử lý nước thải và làm trong nước sinh hoạt
+ Chitosan cationit tạo các phức hợp đa điện ly với những polymer polyanionic và tạo phức hợp chelate với các ion kim loại để tạo kết tủa. Các phản ứng này được ứng dụng để làm trong nước thải ô nhiễm. Vào năm 1975, muối chitosan acetate lần đầu tiên được một công ty Nhật giới thiệu như một tác nhân cationit tự nhiên để đông tụ và loại các chất thải trong nước cống. Hiện nay hệ thống này vẫn còn được sử dụng để xử lý nước thải sinh hoạt, tái sử dụng nước thải (ví dụ nước hồ bơi), thu hồi các protein và khoáng từ nước thải công nghiệp, bao bọc các hạt béo, phân lập các chất có hoạt tính sinh học trong nước tiểu và tách các chất độc nội bào từ dung dịch loãng. Chitosan cũng được sử dụng như một chất hấp phụ để tách các đồng vị phóng xạ nguy hiểm từ nước ô nhiễm và thu hồi uranium từ nước biển và nước ngọt
Hình 8: Chitosan tạo phức chelate với kim loại trong xử lý nước thải
Ø Trong nông nghiệp:
+ Làm phân bón rau sạch: Chitin và chitosan chủ yếu được bón ở dạng bột, dạng miếng hay dạng dung dịch vào đất nông nghiệp hay môi trường nuôi cấy lỏng. Ngoài ra dung dịch chitosan có thể được phun lên lá cây.
+ Xử lý hạt giống: hạt giống có thể được nhúng vào dung dịch chitosan loãng, bao phủ bề mặt bằng một màng chitin hay chitosan mỏng hay bột mịn. Khi được bao phủ như vậy, hoạt động của chitinase của hạt được tăng cường trong giai đoạn nảy mầm. Sự tăng cường chitinase trong hạt sẽ làm gia tăng khả năng tự vệ sinh học của hạt qua việc nhiễm VSV, kết quả là làm cho cây trồng phát triển tốt.
Ø Trong mỹ phẩm: nguyên liệu sản xuất kem dưỡng da, kem chống tia tử ngoại…
+ Kem dưỡng da: CM-chitin và HP-chitosan cationic hòa tan trong nước và bền trong một khoảng pH rộng, chúng được sử dụng như một thành phần của mỹ phẩm chăm sóc da. Chitosan, CM-chitosan, HP-chitosan có chức năng tạo độ ẩm cho da, ngăn cản sự hủy hoại cơ học tóc. Đặc tính giữ độ ẩm tương ứng với dung dịch propylenglycol 20% và dung dịch hyaluronic loãng. Những dẫn xuất trên của chitosan có thể ngăn chặn sự nhiễm khuẩn trên da và hoạt hóa tế bào da dẫn đến sự ngăn chặn sự lão hóa của da. Một số dẫn xuất Chitosan phức polyelectrolyte –based có tác dụng làm mềm da, kích thích phát triển da non, do đó được sử dụng như một chất phụ gia trong kem dưỡng da.
+ Dầu gội: Dẫn xuất Chitosan do phản ứng với hợp chất epoxy mạch dài có tính chất hoạt động bề mặt. Các dầu gội hiện nay đều sử dụng do có đặc tính tương hợp tốt với da đầu, ưu điểm hơn so với Lauryl-ether-sulfate dùng trong sản xuất dầu gội trước đây. Người ta điều chế bằng cách cho Chitosan phản ứng với 1,2 expoxytetradecane trong acid acetic 0.1M-methanol tạo sản phẩm có khả năng hoạt động bề mặt, làm giảm sức căng bề mặt, tạo tính ổn định bọt tốt, hoàn toàn không gây hại cho da.
+ Các muối hữu cơ của chitosan phân tử thấp hòa tan trong ethanol loãng và được sử dụng như một thành phần của keo xịt tóc.
Ø Trong thực phẩm: hiện nay chitosan được sử dụng rất phổ biến trong sản xuất thực phẩm. Có thể sử dụng để thu hút nước và béo (quá trình nhũ hóa), quá trình đồng hóa, kết hợp với thuốc nhuộm, quá trình đông đặc. Chitosan cũng được chứng minh là có khả năng tạo dạng màng mỏng để sử dụng như là những lớp màng mỏng hoặc những lớp bao không độc hại (có thể ăn được). Màng bao Chitosan có thể cải thiện khả năng bảo quản các loại thực phẩm dễ bị thối rữa bằng cách giảm lượng không khí bên trong bao gói cũng như giảm quá trình thoát hơi nước.
Hình 9: Ứng dụng chitosan trong thực