استخراج کیتین و تولید کیتوزان از پوست میگو با کمک پرتو الکترونی

در این مطالعه، تاثیر پرتودهی الکترونی پوست میگو، زمان، غلظت اسید کلریدریک و غلظت هیدروکسید سدیم بر فرآیند استخراج کیتین و تولید کیتوزان بررسی شد. ویژگی‌های محصولات با آزمون‌های طیف‌سنجی فروسرخ، پراش پرتو ایکس، گرماسنجی وزنی، گرانروی‌سنجی، قدرت جذب آب و چربی و خواص ضد میکروبی ارزیابی شد. میزان و سرعت حذف مواد معدنی و پروتئین با افزایش غلظت اسید و باز تا حدی افزایش یافت و سپس ثابت شد. معدنی زدایی با اسید کلریدریک 0.5 مولار در زمان 6 ساعت و پروتئین‌زدایی با سود 1 مولار در دمای 65 درجه سلسیوس به مدت 6 ساعت به عنوان فرآیند مناسب استخراج کیتین، پیشنهاد شد. پرتودهی موجب کاهش زمان مورد نیاز فرآیندهای معدنی‌زدایی و پروتئین‌زدایی شد. کلسیم باقی‌مانده در پوست‌های پرتودهی نشده و پرتودهی شده با دز 30 کیلوگری پس از 6 ساعت تیمار با اسید کلریدریک 0.5 مولار، به ترتیب 13.75 و 9.75 میلی‌گرم بر گرم بود. افزایش دز پرتودهی در بازه 10-100 کیلوگری، منجر به کاهش وزن مولکولی، افزایش درجه استیل‌زدایی و کاهش بلورینگی کیتوزان شد. بسته به دز پرتودهی و شرایط استیل‌زدایی، کیتوزان با درجه استیل‌زدایی بین 60-95 درصد و وزن مولکولی  10^5×2.1 -10^4×2.3 تولید شد. قدرت جذب آب و چربی بسته به دز پرتودهی به ترتیب در محدوده 650-860 و 360-540 بدست آمد. حداقل غلظت مهارکنندگی و حداقل غلظت باکتری‌کشی کیتوزان‌های تولیدی، علیه اشرشیا کولای به ترتیب در محدوده 0.6-0.8 و 1.4-2.5 و علیه استافیلوکوکوس اورئوس به ترتیب در محدوده 0.5-0.7 و 0.8-1.5 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر متغیر بود. قطر هاله عدم رشد، برای باکتری‌های یاد شده با افزایش دز پرتودهی از صفر به 99 کیلوگری به ترتیب از 3.7 به 17.2 و از 5 به 18.8 میلی‌متر افزایش یافت. با توجه به نتایج به نظر می‌رسد، پرتودهی الکترونی روشی امیدوار کننده برای تولید کیتین و کیتوزان با خواص منحصر به فرد برای کاربردهای مختلف است.

chitin extraction and chitosan production from shrimp shells using electon beam irradiation

in this study, the effect of electron beam (eb) irradiation of shrimp shells as well as the time and concentration of hcl and naoh on the process of chitin extraction and chitosan production, were investigated. the products characteristics were evaluated by fourier-transform infrared spectroscopy, atomic absorption spectroscopy, x-ray diffraction spectroscopy, thermogravimetric analysis, viscometry measurement, water and fat binding capacity determination and antimicrobial analysis. the extent and rate of demineralization and deproteinization increased initially by increasing of hcl and naoh concentrations, respectively, and then leveled off. according to the results, demineralization with 0.5 m hcl for 6 h and deproteinization with 1.0 m naoh at 65 °c for 6 h were proposed as suitable procedure for chitin extraction. eb irradiation of shrimp shells, in the range of 10-99 kgy, led to a decrease in the time required for both demineralization and deproteinization processes. remained calcium in unirradiated and 30 kgy irradiated shells, after 6 h treatment with 0.5 m hcl, were 13.75 and 9.75 mg/g, respectively. increasing of irradiation dose, led to a decrease in molecular weight (mw), an increase in deacetylation degree (dd) and a decrease in the crystallinity of chitosan. depending on the irradiation dose and deacetylation reaction conditions, chitosan with dd varied between 60-95% and mw varied between 2.1×105-2.3×104 were produced. mic and mbc of resultant chitosan samples, varied between             0.6-0.8 and 1.4-2.5 mg/ml against e. coli, as well as between 0.5-0.70 and 0.8-1.5 mg/ml against s. aureus, respectively. with increasing irradiation dose from 0 to 99 kgy, the diameter of inhibition zone against e. coli and s. aureus increased from 3.7 to 17.2 and from 5 to 18.8, respectively. according to the results, it seems that eb irradiation is a promising method for producing chitin and chitosan with unique properties suitable for different applications.