(Đồ án hcmute) ảnh hưởng của argon plasma lên sự thay đổi cấu trúc và tính chất hoá lý của maltodextrin

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM ẢNH HƯỞNG CỦA ARGON - PLASMA LÊN SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT HĨA LÝ CỦA MALTODEXTRIN GVHD: TS TRỊNH KHÁNH SƠN SVTH: ĐINH NGỌC LOAN MSSV: 12116043 SKL 0 4 1 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2016 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 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2016-12116043 ẢNH HƯỞNG CỦA ARGON-PLASMA LÊN SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT HĨA LÝ CỦA MALTODEXTRIN GVHD: TS TRỊNH KHÁNH SƠN SVTH: ĐINH NGỌC LOAN MSSV: 12116043 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 07/2016 i 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 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2016-12116043 ẢNH HƯỞNG CỦA ARGON-PLASMA LÊN SỰ THAY ĐỔI CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT HĨA LÝ CỦA MALTODEXTRIN GVHD: TS TRỊNH KHÁNH SƠN SVTH: ĐINH NGỌC LOAN MSSV: 12116043 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 07/2016 ii 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 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Đinh Ngọc Loan Ngành: Công nghệ Thực phẩm Tên khóa luận: Ảnh hưởng Argon-plasma lên thay đổi cấu trúc maltodextrin Nhiệm vụ khóa luận: Mơ tả thay đổi cấu trúc, hóa-lý maltodextrin xử lý Argon-plasma dựa phương pháp phổ FTIR, thay đổi DE, thay đổi hàm lượng acid tự thay đổi tính chất maltodextrin độ nhớt, khả bắt màu với dung dịch Iodine Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 20/01/2016 Ngày hồn thành khóa luận: 1/07/2016 Họ tên người hướng dẫn 1: TS Trịnh Khánh Sơn Phần hướng dẫn: Toàn khóa luận Nội dung yêu cầu khóa luận tốt nghiệp thông qua Trưởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm TP.HCM, ngày tháng năm 2016 Trưởng Bộ mơn Người hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) iii Luan van iv Luan van v Luan van vi Luan van vii Luan van viii Luan van ix Luan van chúng tơi thu nhận có tương đồng với nghiên cứu trước Pimpa cộng (2006) tiến hành khảo sát ảnh hưởng chiếu xạ EB tinh bột cao lương Theo Dokic (2004), với giảm độ nhớt số DE maltodextrin tăng lên, DP giảm xuống phần trăm gốc đường có mức độ polymer hóa thấp tăng lên Dưới tác động plasma có mức lượng cao ion hóa mạch amylose amylopectin nguyên nhân dẫn đến giảm độ nhớt intrinsic viscosity, khối lượng phân tử trung bình DP (Pimpa cộng sự, 2006) Tuy nhiên, việc xác định DP từ intrinsic viscosity thực tế mang tính ước lượng sơ chung cho mức độ polymer hóa maltodextrin khơng đưa thơng tin độ dài hay cho thấy thay đổi độ dài chuỗi amylose amylopectin phân tử maltodextrin tác dụng việc xử lý plasma 45 Luan van 11 y = 0.2512x + 4.8552, R² = 0.9971 y = 0.2476x + 4.7064, R² = 0.9982 y = 0.2614x + 4.1819, R² = 0.9993 y = 0.275x + 3.7572, R² = 0.9999 y = 0.2966x + 3.1194, R² = 0.995 Reduced viscosity 10 10 15 20 4 10 13 Nồng độ g/ml 16 19 Hình 4.6 Reduced viscosity mẫu maltodextrin không xử lý plasma (MD0), mẫu maltodextrin xử lý phút (MD5), mẫu maltodextrin xử lý 10 phút (MD10), mẫu maltodextrin xử lý 15 phút (MD15), mẫu maltodextrin xử lý 20 phút (MD20) Khối lượng phân tử trung bình 1600 1400 y = -24.836x + 1406.8 R² = 0.967 1200 1000 800 10 Thời gian xử lý 15 20 Hình 4.7 Khối lượng phân tử trung bình (M) mẫu maltodextrin khơng xử lý plasma (MD0), mẫu maltodextrin xử lý phút (MD5), mẫu maltodextrin xử lý 10 phút (MD10), mẫu maltodextrin xử lý 15 phút (MD15), mẫu maltodextrin xử lý 20 phút (MD20) 46 Luan van 9.0 Mức độ polymer hóa (DP) 8.5 8.0 7.5 y = -0.1518x + 8.4859 R² = 0.967 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 10 15 Thời gian xử lý (phút) 20 25 Hình 4.8 Mức độ polymer hóa (DP)của mẫu maltodextrin khơng xử lý plasma (MD0), mẫu maltodextrin xử lý phút (MD5), mẫu maltodextrin xử lý 10 phút (MD10), mẫu maltodextrin xử lý 15 phút (MD15), mẫu maltodextrin xử lý 20 phút (MD20) Bảng 4.8: Insintric viscosity, khối lượng phân tử, DE mẫu maltodextrin khơng xử lý có xử lý plasma Mẫu Đặc tính Intrinsic Viscosity Khối lượng phân tử DP MD0 4.855 1363.82 8.223 MD5 4.706 1322.02 7.968 MD10 4.182 1174.69 7.067 MD15 3.757 1055.39 6.338 MD20 3.119 876.236 5.244 47 Luan van 4.7 MA TRẬN TƯƠNG QUAN PEARSON GIỮA CÁC TÍNH CHẤT CỦA MẪU MALTODEXTRIN Hệ số tương quan Pearson (Pearson correlation coefficient) hệ số sử dụng nhằm mục đích đo lường mức độ tương quan tuyến tính hai biến với nguyên tắc tương quan Pearson tìm đường thẳng phù hợp với mối quan hệ tuyến tính biến Hệ số tương quan Pearson kí hiệu r nhận giá trị từ -1 đến +1 Khi r > cho thấy tương quan biến dương, nghĩ giá trị biến tăng làm tăng giá trị biến ngược lại Còn r < cho thấy tương quan biến âm nghĩa giá trị biến tăng làm giá trị biến giảm ngược lại Giá trị tuyệt đối r cao tương quan biến mạnh Bảng 4.9 cho thấy mối tương quan thời gian xử lý plasma với thay đổi tính chất maltodextrin, mối quan hệ tuyến tính tính chất maltodextrin sau xử lý plasma Chúng nhận thấy hầu hết tính chất có tương quan mạnh thời gian xử lý (>0.800), riêng giá trị liên quan đến màu sắc (L, a, b, độ trắng (W)) có tương quan trung bình Cũng từ ma trận Pearson (bảng 4.9), nhận thấy thời gian xử lý FA, b, ∆E, DE maltodextrin có tương quan dương (r > 0) L, a, W, IV, M DP lại có tương quan âm (r < 0) Tức tăng thời gian xử lý FA, DE tăng ngược lại giá trị L, a, b, độ trắng, intrinsic viscosity (IV), M, DP giảm Dưới tác dụng plasma, phân tử maltodextrin bị bẻ gãy dẫn đến hình thành gốc tự –COOH làm tăng hàm lượng acid tự (FA) mẫu sau chiếu xạ Ngồi ra, q trình xử lý maltodextrin bị depolymer hóa tạo phân tử có mạch ngắn Dưới tác dụng nhiệt độ phân tử bị caramen hóa dẫn đến giá trị b* thể màu sắc vàng tăng lên giá trị L* thể màu sắc trắng a* thể màu sắc đỏ giảm Sự khác biệt mức độ trắng W mẫu maltodextrin chủ yếu thay đổi giá trị b* với giá trị tuyệt đối hệ số tương quan W với b* 0.942 cho thấy mối tương quan mạnh mẽ giá trị Mạch polymer trở nên ngắn phản ứng depolymer hóa tạo monosacchride glucose, fructose, maltose, … làm tăng hàm lượng gốc khử dẫn đến số DE maltodextrin tăng lên qua xử lý Bên cạnh đó, phản ứng depolymer hóa làm giảm khối lượng phân tử maltodextrin (M) từ làm giảm độ nhớt intrinsic viscosity (IV) mức độ polymer hóa maltodextrin (DP) 48 Luan van Bảng 4.9 Hệ số tương quan tính chất Thời gian xử lý FA L* a* b* W DE IV Thời gian xử lý FA 0.903(**) L* -0.749(**) -0.957(**) a* -0.528(*) -0.830(**) 0.944(**) b* 0.463 0.795(**) -0.930(**) -0.988(**) W -0.729(**) -0.949(**) 0.999(**) 0.955(**) -0.942(**) DE 0.965(**) 0.811(**) -0.627(**) -0.360(**) 0.310(**) -0.603(**) IV -0.983(**) -0.824(**) 0.629(**) 0.385(**) -0.316(**) 0.607(**) -0.980(**) M -0.983(**) -0.824(**) 0.629(**) 0.385(**) -0.316(**) 0.607(**) -0.980(**) 1.000(**) DP -0.983(**) -0.824(**) 0.629(**) 0.385(**) -0.316(**) 0.607(**) -0.980(**) 1.000(**) (**) Tương quan mức ý nghĩa 0.01 (P