BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY SẢN BÁO CÁO TỔNG KẾT DỰ ÁN SẢN XUẤT CHITIN-CHITOZAN TỪ PHẾ LIỆU CHẾ BIẾN THỦY SẢN ( VỎ TÔM, VỎ GHẸ) CHỦ NHIỆM DỰ ÁN PGS.TS TRẦN THỊ LUYẾN BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY SẢN BÁO CÁO TỔNG KẾT DỰ ÁN SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM CẤP BỘ SẢN XUẤT CHITIN- CHITOZAN TỪ PHẾ LIỆU CHẾ BIẾN THỦY SẢN (vỏ tôm, vỏ ghẹ ) Mã số: B2002 - 33 - 01-DA Cơ quan quản lý dự án :Vụ khoa học công nghệ bộ giáo dục đào tạo Cơ quan chủ trì dự án :Trường Đại học Thủy sản Nha Trang Chủ nhiệm dự án :PGS.TS Trần Thò Luyến Thời gian thực hiện dự án : 24 tháng Bắt đầu tháng 6 năm 2002 Kết thúc tháng 6 năm 2004 Nha Trang tháng 5 năm 2004 1 DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN DỰ ÁN 1- PGS.TS Trần Thò Luyến – Chủ nhiệm đề tài, thực hiện các nôïi dung hoàn thiện quy trình công nghệ, huấn luyện công nhân, chuyển giao công nghệ, nghiên cứu phát triển sản phẩm sau Chitozan, quản lý toàn diện cả về kỹ thuật cũng như tài chính của dự án. 2- Ths. Lê Văn Khẩn : Giám đốc Trung tâm chế biến Thủy sản chòu trách nhiệm điều hành sản xuất, trang thiết bò vật tư , chuyển giao công nghệ, bao tiêu sản phẩm đầu ra, cung cấp nguyên liệu đầu vào theo kế hoạch sản xuất . 3- TS. Trang Só Trung, tư vấn kỹ thuật và trang thiết bò, chuyển giao công nghệ, chào bán sản phẩm. Nghiên cứu phát triển sản phẩm sau Chitozan. 4- TS. Đặng Văn Hợp: Phó chủ nhiệm khoa chế biến Thủy sản, Hỗ trợ kỹ thuật, tư vấn xây dựng và lao động. 2 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU. 5 A - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHITIN- CHITOZAN 7. B- KẾT QUẢ SẢN XUẤT THỬ VÀ CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ 15 C - HIỆU QUẢ KINH TẾ XÃ HỘI CỦA DỰ ÁN 16 D - GIẢI TRÌNH CÁC KHOẢN CHI 17 IV - KẾT LUẬN 18 V- KIẾN NGHỊ 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO 20 PHỤ LỤC 1 21 MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ SẢN PHẨM VÀ QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN DỰ ÁN TẠI TRUNG TÂM CHẾ BIẾN THỦY SẢN PHỤ LỤC 2 22 MỘT SỐ HP ĐỒNG CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHITIN- CHITOZAN CHO CÁC CƠ SỞ SẢN XUẤT PHỤ LỤC 3 23 BÁO CÁO TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHITIN- CHITOZAN 1. Kết quả nghiên cứu hồn thiện cơng đoạn deacetyl trong cơng nghệ sản xuất chitosan từ vỏ tơm. 28 . 30 PHỤ LỤC 4 32 BÁO CÁO KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG HỐ CHẤT CỊN LẠI TRONG NƯỚC THẢI VÀ BIỆN PHÁP THU HỒI 3 MỞ ĐẦU Chitin - chitozan là vật liệu quý có nhiều trong phế liệu thủy sản như vỏ tôm, vỏ ghẹ. Chitozan có nhiều ứng dụng trong các ngành công, nông nghiệp, y dïc và bảo vệ môi trường. Trong y dược: Từ Chitozan vỏ tôm cua có thể sản xuất Glucozamin, một dược chất quý đang phải nhập khẩu ở nước ta. Ngoài ra còn sản xuất các loại dược liệu khác như: chỉ phẫu thuật tự hoại, Chito-olygosaccarit, da nhân tạo v.v cũng được nghiên cứu sản xuất từ chitin – chitozan . Chitozan còn được dùng sản xuất kem chống khô da, kem dưỡng da ngăn chặn tia cực tím phá hoại da. Trong công nghiệp: từ Chitozan có thể chế tạo nhiều sản phẩm có giá trò công nghiệp như : vải col dùng cho may mặc, vải chòu nhiệt, chống thấm, vải Chitozan dùng cho may quần áo diệt khuẩn trong y tế, Chitozan làm tăng độ bền của giấy, tăng cường độ bám dính của mực in, Chitozan dùng trong in hoa, góp phần tăng tính bền của hoa vải, Chitozan được sử dụng trong sản xuất sơn chống mốc và chống thấm. Trong nông nghiệp Chitozan được sử dụng để bảo quản quả, hạt mang lại hiệu quả cao. Trong công nghệ môi trường hiện nay chitozan được sử dụng để xử lý nước thải công nghiệp rất hiệu quả như xử lý nước thải trong công nghiệp nhuộm vải, xử lý nước trong công nghiệp nuôi tôm, cá. Đặc biệt từ chitozan có thể sản xuất ra màng mỏng để bao gói thực phẩm, màng này có thể thay thế cho PE, màng Chitozan dễ phân hủy trong môi trường tự nhiên nên vấn đề này có ý nghóa quan trọng trong việc xử lý rác thải và bảo vệ môi trường. Ngoài ra Chitozan còn được dùng trong công nghệ sinh học như: Chitozan dùng làm chất mang cố đònh enzyme và cố đònh tế bào v.v Từ khả năng ứng dụng khá rộng rãi của Chitin - Chitozan như đã nói ở trên mà nhiều nước đã nghiên cứu sản xuất các sản phẩm này, trong khi đó sản phẩm này đang phải nhập khẩu ở nước ta. Theo số liệu chiến lược xuất khẩu của bộ Thủy sản đến năm 2005 sản lượng tôm xuất khẩu đạt 140.000 tấn trên năm. Từ quá trình sản xuất này sẽ có một lượng lớn phế liệu riêng cho vỏ tôm ïthải ra khoảng 70.000 tấn/năm. Theo số liệu thực nghiệm chitozan chiếm khoảng 5% vỏ tươi và khoảng 20-40% vỏ khô, như vậy hàng năm có thể sản xuất gần 50.000 ngàn 4 tấn Chitozan từ vỏ tôm và ghẹ phục vụ sản xuất trong nước và xuất khẩu mang lại hiệu quả kinh tế cho ngành thủy sản. Năm 1998 - 2001 đề tài nghiên cứu “ Hoàn thiện công nghệ sản xuất Chitin- Chitozan và sản xuất một số chế phẩm công nghiệp và dược học từ vỏ tôm, ghẹ “ đã được nghiên cứu và hoàn thành tại đại học Thủy sản Nha Trang. Căn cứ trên kết quả đạt được của đề tài và nhu cầu của thực tiễn về khả năng ứng dụng, khả năng thương mại và những hiệu quả khác mang lại, Bộ giáo dực đào tạo đã giao cho trường đại học Thủy sản Nha Trang thực hiện dự án sản xuất thử nghiệm: Sản xuất Chitin- Chitozan từ phế liệu chế biến thủy sản (vỏ tôm, vỏ ghẹ ) Nhằm mục tiêu : -Hoàn thiện quy trình công nghệ để nâng cao chất lượng Chitin-Chitozan. -Tiến hành sản xuất thử nghiệm để tiến tới sản xuất công nghiệp. - Chuyển giao quy trình công nghệ cho một số xí nghiệp và công ty. - Góp phần đào tạo đội ngũ công nhân lao động lành nghề và kỹ thuật viên. - Góp phần xử lý rác thải và bảo vệ môi trường. 5 KẾT QUẢ THỰC HIỆN A - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHITIN-CHITOZAN Các kết quả của đề tài nghiên cứu muốn được áp dụng vào quá trình sản xuất lớn đang còn có những khoảng cách rất lớn do khó khăn về thiếùt bò, năng suất sản xuất cho mỗi mẻ và nhiều điều kiện kỹ thuật khác đều có sai khác với điều kiện trong phòng thí nghiệm, do đó công công việc nghiên cứu hoàn thiện theo điều kiện sản xuất là rất cần thiết . 1- Kết quả hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất Chitozan nhiều mức đề acetyl từ vỏ tơm a- Hồn thiện cơng nghệ sản xuất Chitozan nhiều mức đề acetyl từ vỏ tơm theo phương pháp 2 bước xử lý kiềm . Công nghệ sản xuất Chitozan theo phương pháp 2 bước xử lý kiềm đã được nghiên cứu và báo cáo trong đề tài”Nghiên cứu hoàn thi ện quy trình sản xuất Chitozan và một số sản phẩm từ Chitozan “ cuả Trần Thò Luyến. Do yêu cầu thực tế sử dụng Chitozan cần phải có nhiều mức deacetyl (bước 2) của quy trình công nghệ nhằm các đònh các thông số tương ứng cho mức độ deacetyl tương ứng theo sơ đồ nghiên cứu sau đây: Nguyên liệu Dung dòch HCl 10% xử lý acid (khử khoáng) 10V/1N; t = 12 h , nhiệt độ phòng Dung dòch NaOH 8%, 10V/1N xử lý kiềm lần 1 (khử protein) 10V/1N; t = 12 h , nhiệt độ phòng Nồng độ NaOH? Nhiệt độ, thời gian? xử lý kiềm lần 2 (deacetyl) Độ deacetyl? Sản phẩm các loại chitozan Kết quả thực nghiệm được trình bày trên bảng 1. 6 Bảng1 : Chế độ xử lý kiềm lần 2 cho chitozan có độ deacetyl tương ứng. T 0 C Nồng độ NaOH (%) Độ deacetyl (%) Thời gian xử lý (h) Ghi chú 80 40 ≈ 60 60 – 70 70 – 80 80 – 90 > 90 6 – 6,5 6,5 – 7 7 – 7,5 7,5 – 8 > 8 Tỉ lệ dung dòch NaOH/ bán thành phẩm = 10/1 (1w/ 10 v) 100 35 ≈ 60 60 – 70 70 – 80 80 – 90 > 90 5 5 – 5,5 6,0 – 6,5 6,5 – 7,0 > 7 Tỉ lệ dung dòch NaOH so với bán thành phẩm = 10/ 1 (10 v/ 1 w). Từ bảng 1 cho thấy, muốn sản xuất chitozan có các mức deacetyl khác nhau ta có thể chọn các thông số tương ứng. Bảng 1 được xây dựng trên cơ sở bảng thực nghiệm 5 ở phần phụ lục 3. Từ kết quả bảng 5 phụ lục 3, chọn được một chế độ cho sản phẩm chitozan có chất lượng cao cả về độ nhớt và độ deacetyl. Khi sản xuất thử theo chế độ tối ưu đã thu được các chỉ tiêu chất lượng chitozan trên bảng 2. Bảng 2: Chất lượng chitozan sản xuất theo chế độ tối ưu. Chế độ xử lý kiềm lần 2 Chất lượng chitozan - nồng độ kiềm 40% - Thời gian xử lý: 6,5 giờ - Nhiệt độ xử lý: 80 0 C - Tỉ lệ dung dòch/ vỏ tôm = 10 V/ 1 W - Màu sắc trắng ngà - Độ ẩm (%): 8,5 - Hàm lượng tro (%): 0,025 - Độ nhớt ( o E): 17,04 - Độ tan (%): 98,45 - Nitơ tổng số (%): 8,3 - Độ deacetyl (%): 82,07 - Phản ứng Biure: âm tính Để so sánh với chất lượng chitozan hiện nay, theo tạp chí thuỷ sản số 2 năm 1992, các chỉ tiêu chất lượng thấp nhất của chitozan của công ty PROTAN- Biopolimer là: Độ ẩm (%) : 10 Hàm lượng tro(%) : 1,5 Chất không hoà tan (%) : 20 Độ nhớt (cps) : 200 Độ deacetyl (%) : 70 7 Còn chitozan được sử dụng trong y học dựa vào dược điển của Việt Nam phải có các giới hạn: - Canxi ≤ 0,03 % - Protein: Phản ứng Biure âm tính - Hàm lượng tro toàn phần: ≤ 1% Qua số liệu trên đây cho thấy nếu sản xuất ở chế độ xử lý kiềm lần 2 theo bảng 2 sẽ thu được sản phẩm chitozan ở mức cao hơn so với sản phẩm của công ty PROTAN- Biopolimer. Từ kết quả nghiên cứu ở bảng 5 phần phụ lục 3 có thể xây dựng quy trình công nghệ sản xuất chitozan với các mức deacetyl khác nhau và độ nhớt khác nhau như sau: Vỏ tôm khô Khử khoáng bằng HCl 10% (Tỉ lệ 10 v/ 1w; t = 12 h; T o phòng) Rửa trung tính Xử lý kiềm loãng (Khử protein) (NaOH 8%; tỉ lệ10 v/ 1w; t = 12 h; T o phòng) Rửa trung tính Xử lý kiềm đặc (Deacetyl) (các thông số từ bảng 5 phần phụ lục 3) Rửa trung tính Làm khô Chitozan (có độ deacetyl và độ nhớt khác nhau) Hình 1: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất chitozan từ vỏ tôm theo phương pháp 2 bước xử lý kiềm. 8 b- Hồn thiện cơng nghệ sản xuất Chitozan nhiều mức Deacetyl từ vỏ tơm theo phương pháp 1 bước xử lý kiềm . Kết quả nghiên cứu được trình bày ở bảng 6 phần phụ lục 3. - Phương pháp một bước xử lý kiềm được mô tả như sau: Nguyên liệu (vỏ tôm) Dung dòch HCl 10% Ngâm acid (khử khoáng) T o phòng, thời gian 5h Nồng độ dung dòch kiềm? Xử lý kiềm (khử protein và deacetyl) Thời gian? Nhiệt độ? Sản phẩm (độdeacetyl và độ nhớt khác nhau) Từ kết quả nghiên cứu xác lập các chế độ xử lý kiềm theo phương pháp này (bảng 6 phụ lục 3) có thể xây dựng quy trình sản xuất chitozan với nhiều mức deacetyl và độ nhớt khác nhau từ vỏ tôm theo phương pháp một bước xử lý kiềm như sau (hình 2) Vỏ tôm khô Vỏ tôm tươi Ngâm HCl 10% Ngâm HCl 10% Tỉ lệ 1 w/ 10v; t o phòng Tỉ lệ 1 w/ 10v; t o phòng Thời gian 5h Thời gian 5h Rửa sạch Khử protein và deacetyl Các thông số được chọn ở bảng 6 phần phụ lục 3 Rửa sạch Chitosan nhiều mức deacetyl và độ nhớt khác nhau Hình 2: Sơ đồ công nghệ sản xuất chitozan từ vỏ tôm theo phương pháp một bước xử lý kiềm. Qua bảng 6 phần phụ lục 3 chọn được mẫu có chế độ xử lý tối ưu cho ra sản 9 [...]... nghệ chế biến sản phẩm y dược và cơng nghiệp từ phế liệu thuỷ sản 4 Trần Thị Luyến, 2001 Báo cáo khoa học đề tài cấp bộ: “Nghiên cứu hồn thiện quy trình sản xuất chitoan và chế biến một số sản phẩm cơng nghiệp từ phế liệu vỏ tơm, vỏ cua 19 PHỤ LỤC 3: BÁO CÁO TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHITIN- CHITOZAN I- Phân tích các cơng đoạn cần hồn thiện Phương pháp sản xuất. .. với Pháp để bán Chitozan, đây là những việc làm quan trọng để xuất khẩu Chitozan trong thời gian tới - Đã góp phần giảm tải ô nhiễm môi trường từ phế liệu thải ra từ các nhà máy chế biến thủy sản - Đã đào tạo được 2 thạc sỹ, 5 kỹ sư thuộc chuyên ngành chế biến Thủy sản về lĩnh vực Chitozan va ứng dụng, tạo nên cơ sở vật chất cho trung tâm nhiên cứu, chuyển giao công nghệ chế biến thủy sản đáp ứng... thủy sản vỏ tôm, vỏ ghẹ mà sản phẩm này đang phải nhập khẩu ở nước ta để phục vụ dược phẩm, và các ngành công nghiệp khác Đồng thời dự án còn góp phần đáng kể trong việc tạo nên cơ sở vật chất để nâng cao chất lượng đào tạo của nhà trường, dự án đã tạo nên nguồn lực quan trọng để phát triển trung tâm Nghiên cứu, chuyển giao công nghệ chế biến Thủy sản có khả năng tiến tới xây dựng cơ sở sản xuất Chitin-... quả sản xuất thử nghiệm Trong quá trình thực hiện dự án đã tổ chức sản xuất các sản phẩm sau: Chitin : 25 tấn Chitozan :100 kg * Khả năng tiêu thụ : - Đã xuất bán : - 25 Tấn Chitin ,giá bán 30.000 đ/kg Đã bán 100 kg Chitozan ,giá bán 220.000 đ/kg Xuất bán cho trường đại học nông lâm ,Bách khoa TP HCM, cơng ty rau quả Tiền giang ,Đại học Đà nẵng ,một số đề tài nghiên cứu của trường Đại học Thủy sản. .. ngành chế biến Thủy sản trực tiếp thực hiện kỹ thuật sản xuất Chitin- Chitozan - Đã đào tạo được đội ngũ công nhân kỹ thuật lành nghề trong lónh vực sản xuất Chitin-Chitozan 15 Tạo việc làm ổn đònh cho 25 người lao động , phần lớn họ là dân nghèo vùng ven biển - Là cơ sở thực tập giáo trình cho hàng trăm sinh viên ngành Chế biến Thủy sản * Sản phẩm đã được đưa đi trưng bày tại : + Triển lãm khánh hòa... thái mềm mại - Độ ẩm (% ): 10 - Hàm lượng tro (% ): 0,023 - Chất không tan (% ): 1,6 - Độ deacetyl (% ):76,25 - Nitơ tổng số (% ): 8,05 - Đô nhớt (0 E): 14,38 - Độ tan (% ) 98, 65 - Phản ứng Biure: âm tính 10 So sánh với chất lượng Chitozan của công ty Protan – Biopolymer thì chitozan sản xuất theo quy trinh này đạt yêu cầu c-Hồn thiện cơng nghệ sản xuất Chitozan nhiều mức deacetyl từ vỏ ghẹ theo phương pháp... bảo tồn nguồn vốn Quá trình bán sản phẩm đã giúp cho dự án thu hồi được nguồn vốn để thanh toán trả bộ theo đúng như hợp đồng đã ký Mặt khác dự án đã trang trải chi phí đao øtạo cán bộ, hoàn thiện quy trình sản xuất - Tổng thu từ sản phẩm bán được là : 772.000.000 đđđđdồng - Tổng chi phí cho quá trình sản xuất :712.000.000 - Lợi nhuận : 60 000.000.dồng - Tỷ lệ lãi ròng :7.7% - Tỷ lệ thu hồi vốn : 100%... xử lý môi trường 15.500.000 6 Chi cho in ấn báo cáo và nghiệm thu : -Viết, đánh máy, sửa chữa báo cáo : 2.000.000 - Ấn loát, ảnh : 1.500.000 - Nghiệm thu cấp cơ sở : 2.500.000 - Nghiệm thu cấp bộ 4.000.000 : Tổng cộng : 200.000.000đ (Hai trăm triệu đồng ) IV- KẾT LUẬN Sau 2 năm thực hiện dự án đã đạt được những kết quả sau đây : - Đã hoàn thiện quy trình sản xuất Chitin - Chitozan theo các mức độ deacetyl... ( Năm 2003 ) + Triển lãm các thành tựu nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ giai đoạn 1996-2002 của bộ GDĐT năm 2003 tại Hà Nội + Triển lãm Vinafish tháng 4 năm 2004 tại thành phố Hồ Chí Minh Qua các triển lãm sản phẩm đều được dư luận xã hội đánh giá tốt, Sản phẩm Chitozn ngày càng được các cơ sở tiêu dùng chú ý - Dự án đã góp phần đáng kể trong việc tạo nên sản phẩm đặc thù từ phế liệu thủy. .. thời dự án đã góp phần tạo nên uy thế của trường với vai trò là trường đầu ngành trong lónh vực thủy sản ở nước ta * Hiệu quả kinh tế : Trong quá trình thực hiện dự án Toàn bộ các chi phí được tính cho giá thành sản phẩm, các khoản mục chi tiêu đều đã được thực hiện theo quy đònh chung của phần chi ngân sách dự án, bằng mọi biện pháp phải bảo tồn nguồn vốn Quá trình bán sản phẩm đã giúp cho dự án thu . TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY SẢN BÁO CÁO TỔNG KẾT DỰ ÁN SẢN XUẤT CHITIN-CHITOZAN TỪ PHẾ LIỆU CHẾ BIẾN THỦY SẢN ( VỎ TÔM, VỎ GHẸ) CHỦ NHIỆM DỰ ÁN PGS.TS. ĐẠI HỌC THỦY SẢN BÁO CÁO TỔNG KẾT DỰ ÁN SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM CẤP BỘ SẢN XUẤT CHITIN- CHITOZAN TỪ PHẾ LIỆU CHẾ BIẾN THỦY SẢN (vỏ tôm, vỏ ghẹ )