ไคตินและไคโตซานเป็นองค์ประกอบสำคัญของโครงสร้างของเปลือกหรือส่วนหุ้มลำตัวของแมลง, สัตว์ประเภทกุ้ง, ปูและเห็ดราบางชนิด 

 

        ไคตินและไคโตซานจัดเป็นสารประกอบจำพวกแป้งน้ำตาล (POLYSACCHARIDE) ที่มีไนโตรเจนประกอบอยู่ด้วย มีสูตรทางเคมีคล้ายกับเซลลูโลส มีลักษณะเป็นสารกึ่งโปร่งแสง ไคตินและไคโตซานจะมีลักษณะคล้ายกัน แต่จะแยกความแตกต่างได้ดังนี้ 

 

        ไคติน ประกอบด้วยสายยาวที่ต่อกันของโมเลกุลน้ำตาลอะมิโน(2-ACETYLAMINO-2-DEOXY-D-GLUCOPYRANOSE) เชื่อมต่อกันด้วย GLYCOSIDIC BOND (β-1,4) มีความเสถียรในตัวมากจึงเป็นการยากที่จะนำไคตินไปใช้ในรูปสารละลาย

 

        ไคโตซาน ประกอบด้วยสายยาวของโมเลกุลน้ำตาลอะมิโนที่ต่อกันคล้ายไคตินแต่แตกต่างกันที่โครงสร้างของน้ำตาลอะมิโนนั้นจะแตกต่างจากของไคตินตรงคาร์บอนที่ตำแหน่งที่ 2 ของโครงสร้างน้ำตาลอะมิโนจะเป็น AMINE GROUP ( -NH2) ซึ่งจะสามารถนำไคโตซานไปใช้ประโยชน์ได้เมื่อเติมโปรตอนให้กับโมเลกุลคาร์บอนที่ตำแหน่งที่ 2 ของโมเลกุล โดยการนำไคโตซานไปทำการละลายด้วยกรดอินทรีย์

 

ทั้งไคตินและไคโตซานจัดเป็น NATURAL BIOPOLYMER ทั้งคู่แต่ไคโตซานจะมีคุณสมบัติพิเศษกว่าไคติน ตรงที่สามารถรับโปรตอนจากกรดได้ ดังนั้นไคโตซานจะถูกเรียกว่า “NATURAL CATIONIC BIOPOLYMER”

 

        1.)  การจัดเรียงตัวแบบ ALPHA FORM – พบได้ในกุ้ง,ปู

        2.)  การจัดเรียงตัวแบบ BETA FORM – พบได้ในแกนปลาหมึก

        3.)  การจัดเรียงตัวแบบ GAMMA FORM – พบในเห็ดราบางจำพวก

 

ไคตินถูกค้นพบเป็นครั้งแรกเมื่อปี ค.ศ. 1811 โดยศาสตราจารย์ อองรี บราคอนน็อตซึ่งเป็นชาวฝรั่งเศส ซึ่งไคตินได้ถูกค้นพบจากเห็ดราชั้นสูงหลายชนิดก่อนที่จะค้นพบเซลลูโลสมาเป็นเวลากว่า 30 ปีแล้ว ต่อมาในปี ค.ศ. 1823 A. Odier ได้ทดลองสกัดไคตินจากแมลงตระกูลเต่าทอง และได้ตั้งชื่อสารนี้ว่า “ไคติน” ซึ่งมาจากภาษากรีกหมายถึงซอง,ปกคลุม

ไคโตซานถูกค้นพบในปี ค.ศ. 1859 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสชื่อ C. Rouget แต่ในขณะนั้นยังไม่ได้ชื่อที่เหมาะสมสำหรับสารนี้ เขาจึงให้ชื่อสารนี้ว่า “MODIFIED CHITIN” จนมาในปีค.ศ. 1894 F.Hoppe – Seylor จึงได้ให้ชื่อสารนี้ว่า “ไคโตซาน” ในอดีตไคตินและไคโตซานยังไม่เป็นที่สนใจของบรรดานักวิทยาศาสตร์มากนัก จะสังเกตุได้ว่าตั้งแต่ปี ค.ศ. 1970 จึงเริ่มจะมีผลงานวิจัย เกี่ยวกับไคตินและไคโตซานตีพิมพ์ออกมาและมีมากขึ้นเรื่อยๆจนถึงปัจจุบัน

 

ไคติน ปกติไคตินจะถูกนำไปใช้ในรูปของแข็งโดยบดเป็นผงหรือนำไปละลายเพื่อตรวจวัดคุณสมบัติทางเคมีและฟิสิกส์ของไคตินหรือนำไปละลาย โดยไคตินจะละลายได้ในสารผสมของ DIMETHYLACETAMIDE (DMAC), N-METHYLPYROLIDONE (NMP) ในลิเธียมคลอไรด์ (ซึ่งเป็นสารที่มีพิษสูง)

ไคโตซาน มักจะถูกนำไปใช้ทั้งในรูปของแข็งและในรูปสารละลาย โดยละลายไคโตซานด้วยกรดอินทรีย์ เช่น กรดอะซิติก, กรดแลคติค, กรดกลูตามิค, ฯลฯ จนได้สารละลายที่มีลักษณะเหนียวใส จากนั้นจึงนำไคโตซานไปใช้ประโยชน์ตามจุดประสงค์ที่ต้องการ

 

มีการทดลองจำนวนมากที่ประยุกต์เอาไคติน-ไคโตซานไปใช้ บางการทดลองประสบความสำเร็จอย่างสูง บางการทดลองยังไม่ประสบความสำเร็จเท่าที่ควร ทั้งนี้เนื่องมาจากผู้ทำการทดลองยังมีความรู้ในการประยุกต์ใช้ไคติน-ไคโตซานไม่มากพอ แต่คาดว่าในอนาคตอันใกล้นี้จะมีผลการทดลองประยุกต์ใช้ไคตินและไคโตซานจนประสบความสำเร็จมากขึ้นเรื่อยๆ

 

การนำประโยชน์จากไคติน-ไคโตซานไปใช้ 

สามารถประยุกต์ใช้ได้ในหลายอุตสาหกรรม เช่น

1.1. การเสริมใยอาหารธรรมชาติในผลิตภัณฑ์ที่ทำจากแป้ง เช่น ก๋วยเตี๋ยว มักกะโรนี คุกกี้ บะหมี่สำเร็จรูป ขนมปัง ขนมขบเคี้ยว

1.2. การเพิ่มความเหนียวแน่นให้กับผลิตภัณฑ์แปรรูปจากเนื้อสัตว์ เช่น ลูกชิ้น ,ไส้กรอก โดยใช้ในรูปสารละลายผสมกับผลิตภัณฑ์ในขั้นตอนการนวดเพื่อเตรียม ขึ้นรูป

1.3. การเพิ่มกลิ่นรสให้ดีขึ้นกับผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์ โดยใช้เคลือบเป็นฟิล์มบางๆเพื่อป้องกันเนื้อสัตว์จากการทำปฏิกิริยากับออกซิเจนและป้องกันธาตุเหล็กในเนื้อสัตว์ทำปฏิกิริยากับอากาศจนเปลี่ยนสี

1.4. การถนอมอาหารเพื่อยืดอายุและป้องกันการสูญเสียจากแบคทีเรียและเชื้อรา โดยใช้ได้ทั้งกับอาหารสดและอาหารปรุงสำเร็จ

1.5. การทำครีมและ EMULSION ให้คงตัว โดยผสมลงในส่วนประกอบน้ำสลัด

1.6. เป็นส่วนผสมสำหรับอาหารที่ต้องการใช้ควบคุมไขมันและคอลเลสเตอรอลในร่างกายโดยทำเป็นอาหารหลัก,อาหารเสริมและขนมขบเคี้ยว

1.7. เป็นสารช่วยในการกรองและตกตะกอนสิ่งเจือปนในอุตสาหกรรมน้ำผลไม้,เบียร์และเครื่องดื่มต่างๆ