(Đồ án hcmute) ảnh hưởng của argon plasma lên sự thay đổi cấu trúc và độ tiêu hóa của tinh bột bắp đã qua xử lý nhiệt ẩm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA VÀ THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM ẢNH HƯỞNG CỦA ARGON-PLASMA LÊN SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC VÀ ĐỘ TIÊU HÓA CỦA TINH BỘT BẮP ĐÃ QUA XỬ LÝ NHIỆT ẨM GVHD: TS TRỊNH KHÁNH SƠN SVTH: NGUYỄN MINH SƠN MSSV: 11116054 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2015 Luan van TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2015-11116054 ẢNH HƯỞNG CỦA ARGON-PLASMA LÊN SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC VÀ ĐỘ TIÊU HÓA CỦA TINH BỘT BẮP ĐÃ QUA XỬ LÝ NHIỆT ẨM GVHD: TS TRỊNH KHÁNH SƠN SVTH: Nguyễn Minh Sơn MSSV: 11116054 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 07/2015 Luan van TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Minh Sơn Ngành: Công nghệ Thực phẩm Tên khóa luận: Ảnh hưởng argon-plasma lên thay đổi cấu trúc độ tiêu hóa tinh bột bắp qua xử lý nhiệt ẩm Nhiệm vụ khóa luận: Nghiên cứu hình thành liên kết chéo thông qua phương pháp phổ FTIR, thay đổi mức độ tinh thể phương pháp tán xạ tia X, thay đổi độ tiêu hóa in vitro, mức độ thủy phân với enzyme α-amylase thay đổi thuộc tính hydrat hóa gel tinh bột độ hấp thụ nước, độ hòa tan nước khả trương nở tất mẫu tinh bột thô, xử lý nhiệt ẩm Plasma khác Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 20/01/2015 Ngày hồn thành khóa luận: 16/07/2015 Họ tên người hướng dẫn 1: TS Trịnh Khánh Sơn Phần hướng dẫn: Tồn khóa luận Nội dung u cầu khóa luận tốt nghiệp thông qua Trưởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm Tp.HCM, ngày tháng năm 2015 Trưởng Bộ mơn Người hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) i Luan van LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình thực khóa luận tốt nghiệp, nhờ giúp đỡ tận tình động viên thầy, cơ, nhà trường, bạn sinh viên khóa 2011 2013 giúp e vượt qua khó khăn, thử thách để hồn thành khóa luận tốt nghiệp Con xin ghi nhớ công ơn cha mẹ giúp sức, chu cấp suốt quãng thời gian học tập nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ Mơn Cơng Nghệ Thực Phẩm- Khoa Cơng Nghệ Hóa Thực Phẩm- Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM tận tình truyền đạt kiến thức bổ ích, giúp em có sỡ vững đê thực khóa luận tốt nghiệp Xin cảm ơn thầy TS Trịnh Khánh Sơn tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, truyền đạt kinh nghiệm kiến thức quý báu, giúp em hồn thành tốt khóa luận tốt nghiệp Xin cảm ơn TS Trần Ngọc Đảm Khoa Cơ Khí Máy- Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM tận tình hướng dẫn tạo điều kiện cho em hoàn thành thí nghiệm suốt thời gian làm luận văn Xin cảm ơn thầy cô khoa Công Nghệ Thực Phẩm Trường Đại Học Cơng Nghệ Sài Gịn ủng hộ giúp đỡ Xin cảm ơn anh chị Trung Tâm Nghiên Cứu Chiếu Xạ- Linh Trung tạo điều kiện cho em hồn thành thí nghiệm ii Luan van LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan tồn nội dung trình bày khóa luận tốt nghiệp riêng Tôi xin cam đoan nội dung tham khảo khóa luận tốt nghiệp trích dẫn xác đầy đủ theo qui định Ngày 16 tháng năm 2015 Ký tên iii Luan van MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ii LỜI CAM ĐOAN iii DANH MỤC HÌNH vii DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT x TÓM TẮT KHÓA LUẬN xi CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Cấu trúc hóa học tinh bột: 1.2.1 Amylose 1.2.2 Amylopectin 1.3 Đặc điểm chung hạt tinh bột 1.3.1 Hình thái hạt tinh bột 1.3.2 Cấu trúc tinh thể 1.3.3 Phổ FTIR tinh bột 1.4 Các tính chất tinh bột 1.4.1 Sự hồ hóa 1.4.2 Sự tái kết tinh tinh bột 1.5 Tinh bột biến tính 1.5.1 Phương pháp hóa học: 1.5.2 Phương pháp enzyme 11 1.5.3 Phương pháp vật lí: 11 1.6 Các phân đoạn tiêu hóa tinh bột 16 iv Luan van 1.6.1 Tinh bột tiêu hóa nhanh (RDS) 16 1.6.2 Tinh bột tiêu hoá chậm (SDS) 16 1.6.3 Tinh bột trơ (RS) 16 1.7 Các cơng trình nghiên cứu trước 19 1.8 Nội dung nghiên cứu 20 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 21 2.1 Vật liệu 22 2.2.1 Tinh bột bắp 22 2.2.2 Hóa chất 22 2.2 Phương pháp 22 2.2.1 Xác định thông số ban đầu tinh bột 22 2.2.2 Xử lý nhiệt ẩm 22 2.2.3 Xử lí Plasma 23 2.2.4 Đo phổ FTIR tinh bột 23 2.2.5 Đo tán xạ tia X (XRD) 24 2.2.6 Đường cong thủy phân 25 2.2.7 Tính chất hydrate hóa gel tinh bột 25 2.2.8 Độ tiêu hóa invitro 26 2.2.9 Xử lý thống kê 26 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 27 3.1 Các thông số ban đầu tinh bột bắp 27 3.2 Đồ thị phổ FTIR 27 3.3 Đồ thị tán xạ tia X (XRD) mức độ tinh thể (DRC) 33 3.4 Đường cong thủy phân với Enzyme Termamyl LS120 37 v Luan van 3.5 Tính chất hydrate hóa gel tinh bột 40 3.6 Phân đoạn tiêu hóa tinh bột 43 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 PHỤ LỤC 52 vi Luan van DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Cấu tạo amylose amylopectin Hình 1.2 Ảnh quét hiển vi điện tử (SEM) hạt tinh bột Hình 1.3 Cấu trúc tinh thể loại A loại B Hình 1.4 Giản đồ tán xạ tia X tinh thể loại A, B C Hình 1.5 Phản ứng tạo liên kết chéo phương pháp hóa học 10 Hình 1.6 Cấu tạo thiết bị Dielectric Barrier discharge Plasma 14 Hình 1.7 Cơ chế tạo liên kết chéo tinh bột phương pháp Plasma 15 Hình 1.8 Cấu trúc tinh thể bột trơ RS1 17 Hình 1.9 Cấu trúc tinh thể bột trơ RS2 17 Hình 1.10 Cấu trúc tinh thể bột trơ RS3 18 Hình 1.11 Tinh bột trơ RS4 19 Hình 1.12 Nội dung nghiên cứu 21 Hình 2.1 Hình minh họa cách tính DRC 24 Hình 3.1: Phổ FTIR mẫu A: tinh bột thô (DC), tinh bột thô Plasma (DCP), tinh 29bột nhiệt ẩm 20 % (H20), tinh bột nhiệt ẩm 20% Plasma (HP20), B: tinh bột nhiệt ẩm 25% (H25), tinh bột nhiệt ẩm 25% Plasma (HP25) , tinh bột nhiệt ẩm 30% (H30) tinh bột nhiệt ẩm 30% Plasma (HP30) 29 Hình 3.2: Đồ thị XRD mẫu A: tinh bột thô (DC), tinh bột thô Plasma (DCP), tinh bột nhiệt ẩm 20 % (H20), tinh bột nhiệt ẩm 20% Plasma (HP20), B: tinh bột nhiệt ẩm 25% (H25), tinh bột nhiệt ẩm 25% Plasma (HP25) ,tinh bột nhiệt ẩm 30% (H30) tinh bột nhiệt ẩm 30% Plasma (HP30) 35 vii Luan van Hình 3 Đường cong thủy phân mẫu A: DC, H20, H25, H30, B: DC DCP, C:H20 HP20, D: H25 HP25, E: H30 HP30 39 viii Luan van 3.5 Tính chất hydrate hóa gel tinh bột Các kết khả trương nở (SF), độ hòa tan (WSI), độ hấp thụ (WAI) nước mẫu tinh bột trình bày bảng 3.5 Khả trương nở (SF) mẫu tinh bột xử lý nhiệt ẩm giảm dần ta tăng độ ẩm từ 20% đến 30%, nhiên khả trương nở mẫu nhỏ mẫu tinh bột bắp thô Kết cụ thể sau: DC > H20 > H25 ≈ H30 với giá trị tương ứng 10.253 > 9.294 > 8.488 ≈ 8.385(g/g) (p