(Đồ án hcmute) ảnh hưởng của một số loại đường đến các tính chất lưu biến của mesona blumes benth gum

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 MỘT SỐ LOẠI ĐƯỜNG ĐẾN CÁC TÍNH CHẤT LƯU BIẾN CỦA MESONA BLUMES BENTH GUM GVHD: TS TRỊNH KHÁNH SƠN SVTH: TRẦN THỊ HỒNG ĐÀO MSSV: 12116021 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2016 an 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- 12116021 ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ LOẠI ĐƯỜNG ĐẾN CÁC TÍNH CHẤT LƯU BIẾN CỦA MESONA BLUMES BENTH GUM GVHD: TS TRỊNH KHÁNH SƠN SVTH: TRẤN THỊ HỒNG ĐÀO MSSV: 12116021 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 07/2016 an i an an an an an an an i an 80 MBG 60 40 20 0 200 400 600 độ nhớt biểu kiến (Pa.s) độ nhớt biểu kiến (Pa.s) 100 MBG 0 100 G2 80 60 40 20 0 200 400 600 G2 0 tốc độ biến dạng (1/s) 50 100 tốc độ biến dạng (1/s) 100 80 F2 60 40 20 0 200 400 600 độ nhớt biểu kiến (Pa.s) độ nhớt biểu kiến (Pa.s) 100 tốc độ biến dạng (1/s) độ nhớt biểu kiến (Pa.s) độ nhớt biểu kiến (Pa.s) tốc độ biến dạng (1/s) 50 F2 0 50 100 tốc độ biến dạng (1/s) tốc độ biến dạng (1/s) Hình 3.4: Ảnh hưởng tốc độ biến dạng lên độ nhớt mẫu MBG, G2, S2, F2, M2 Chú thích: mẫu MBG: mẫu gum khơng bổ sung đường, mẫu G2: mẫu gum có bổ sung 20% glucose, mẫu F2: mẫu gum có bổ sung 20% fructose, mẫu M2: mẫu gum có bổ sung 20% maltose, mẫu S2: mẫu gum có bổ sung 20% sucrose Các hình bên phải hình phóng to (tại đoạn có tốc độ biến dạng từ đến 100 (1/s) độ nhớt biểu kiến từ đến (Pa.s) hình bên trái tương ứng 23 an 80 M2 60 40 20 0 200 400 600 độ nhớt biểu kiến (Pa.s) độ nhớt biểu kiến (Pa.s) 100 M2 0 S2 60 40 20 200 400 600 tốc độ biến dạng (1/s) độ nhớt biểu kiến (Pa.s) độ nhớt biểu kiến(Pa.s) 100 100 tốc độ biến dạng (1/s) tốc độ biến dạng (1/s) 80 50 S2 0 50 tốc độ biến dạng (1/s) 100 Hình 3.4 (tt): Ảnh hưởng tốc độ biến dạng lên độ nhớt mẫu MBG, G2, S2, F2, M2 Chú thích: mẫu MBG: mẫu gum không bổ sung đường, mẫu G2: mẫu gum có bổ sung 20% glucose, mẫu F2: mẫu gum có bổ sung 20% fructose, mẫu M2: mẫu gum có bổ sung 20% maltose, mẫu S2: mẫu gum có bổ sung 20% sucrose Các hình bên phải hình phóng to (tại đoạn có tốc độ biến dạng từ đến 100 (1/s) độ nhớt biểu kiến từ đến (Pa.s) hình bên trái tương ứng 24 an 80 MBG 60 40 20 0 200 400 600 độ nhớt biểu kiến (Pa.s) độ nhớt biểu kiến (Pa.s) 100 MBG 0 100 80 G3 60 40 20 0 200 400 600 G3 độ nhớt biểu kiến (Pa.s) độ nhớt biểu kiến (Pa.s) 100 F3 60 40 20 0 200 400 100 tốc độ biến dạng (1/s) 80 50 tốc độ biến dạng (1/s) độ nhớt biểu kiến (Pa.s) độ nhớt biểu kiến (Pa.s) tốc độ biến dạng (1/s) 600 tốc độ biến dạng (1/s) 50 tốc độ biến dạng (1/s) 100 F3 0 50 100 tốc độ biến dạng (1/s) Hình 3.5: Ảnh hưởng tốc độ biến dạng lên độ nhớt mẫu MBG, G3, S3, F3, M3 Chú thích: mẫu MBG: mẫu gum khơng bổ sung đường, mẫu G3: mẫu gum có bổ sung 30% glucose, mẫu F3: mẫu gum có bổ sung 30% fructose, mẫu M3: mẫu gum có bổ sung 30% maltose, mẫu S3: mẫu gum có bổ sung 30% sucrose Các hình bên phải hình phóng to (tại đoạn có tốc độ biến dạng từ đến 100 (1/s) độ nhớt biểu kiến từ đến (Pa.s) hình bên trái tương ứng 25 an 80 độ nhớt biểu kiến (Pa.s) độ nhớt biểu kiến (Pa.s) 100 M3 60 40 20 0 200 400 M3 0 600 S3 60 40 20 200 400 600 độ nhớt biểu kiến (Pa.s) độ nhớt biểu kiến (Pa.s) 100 100 tốc độ biến dạng (1/s) tốc độ biến dạng (1/s) 80 50 S3 0 50 100 tốc độ biến dạng (1/s) tốc độ biến dạng (1/s) Hình 3.6 (tt): Ảnh hưởng tốc độ biến dạng lên độ nhớt mẫu MBG, G3, S3, F3, M3 Chú thích: mẫu MBG: mẫu gum khơng bi63 sung đường, mẫu G3: mẫu gum có bổ sung 30% glucose, mẫu F3: mẫu gum có bổ sung 30% fructose, mẫu M3: mẫu gum có bổ sung 30% maltose, mẫu S3: mẫu gum có bổ sung 30% sucrose Các hình bên phải hình phóng to (tại đoạn có tốc độ biến dạng từ đến 100 (1/s) độ nhớt biểu kiến từ đến (Pa.s) hình bên trái tương ứng 26 an 3.3.2 Ảnh hưởng tốc độ biến dạng lên ứng suất trướt mẫu MBG khơng bổ sung đường mẫu gum có bổ sung đường glucose, fructose, maltose, sucrose Dựa vào hình 3.5, nhận thấy bổ sung 10% đường glucose, fructose, maltose, sucrose vào mẫu gum (MBG) có giá trị ứng suất tăng theo thứ tự: G1 > F1 > M1 >S1 với nồng độ đường bổ sung 20% giá trị ứng suất mẫu tăng theo thứ tự: S2 > F2 > G2 > M2 Còn với nồng độ đường bổ sung 30% giá trị ứng suất mẫu tăng theo thứ tự: F3 > G3 > M3 > S3 Khi so sánh tất mẫu với mẫu MBG khơng bổ sung đường mẫu đạt giá trị ứng suất trượt cao mẫu MBG, ngoại trừ mẫu M1 S1 có giá trị ứng suất trượt tương đương với MBG Nhìn chung, bổ sung 30% đường vào mẫu gum đạt giá trị ứng suất trượt cao nhất, ngược lại bổ sung 10% đường Trong số loại đường đường fructose bổ sung vào mẫu gum, dù nồng độ mang lại giá trị ứng suất trượt cao, cao nồng độ đường 30% Bên cạnh đó, đánh giá mối tương quan tốc độ biến dạng ứng suất trượt rõ ràng tăng tốc độ biến dạng ứng suất trượt tăng Từ hình 3.7, chúng tơi so sánh với hình 1.2 MBG chúng tơi thuộc nhóm lưu chất Bingham Vì theo hình 1.2, ứng suất trượt có dạng hình thẳng có nhóm lưu chất Newton Bingham, nhiên lưu chất Newton qua gốc tọa độ, Bingham khơng 27 an 50 ứng suất trượt (Pa) ng suất trượt (Pa) 60 MBG 40 30 20 10 0 100 200 300 400 60 10% 50 40 F1 30 M1 20 S1 10 500 100 60 G1 20% 40 F1 30 M1 20 S1 10 0 100 200 300 400 200 300 400 500 Tốc độ biến dạng (1/s) ứng suất trượt (Pa) ứng suất trượt (Pa) Tốc độ biến dạng (1/s) 50 G1 500 60 G3 30% 50 40 F3 30 M3 20 S3 10 0 Tốc độ biến dạng (1/s) 100 200 300 400 500 Tốc độ biến dạng (1/s) Hình 3.7: Ảnh hưởng tốc độ biến dạng đến ứng suất trượt mẫu MBG không bổ sung đường mẫu gum có bổ sung đường glucose, fructose, maltose, sucrose Chú thích:các biểu đồ ứng suất trượt mẫu MBG không bổ sung đường, ứng suất trượt mẫu gum có bổ sung 10% đường, ứng suất trượt mẫu gum có bổ sung 20% đường ứng suất trượt mẫu gum có bổ sung 30% đường Trong đó: mẫu MBG: mẫu gum không bổ sung đường, mẫu G1, G2, G3: mẫu gum có bổ sung 10%, 20%, 30% glucose, mẫu F1, F2, F3: mẫu gum có bổ sung 10%, 20%, 30% fructose, mẫu M1, M2, M3: mẫu gum có bổ sung 10%, 20%, 30% maltose, mẫu S1, S2, S3: mẫu gum có bổ sung 10%, 20%, 30% sucrose 28 an 3.3.3 Ảnh hưởng tần số lên mô đun lưu trữ G’ (storage modulus) mô đun mát G” (loss modulus)  Ảnh hưởng tần số lên mơ đun tích trữ G’ mô đun mát G” mẫu MBG có bổ sung 10% glucose (G1), mẫu MBG có bổ sung 10% sucrose (S1), mẫu MBG có bổ sung 10% fructose (F1) mẫu có bổ sung 10% maltose (M1) thể hình 3.8 trang 31 Từ hình 3.8, chúng tơi nhận thấy tăng tần số từ 0.1Hz đến 15Hz mơ đun lưu trữ G’, mô đun mát G” mẫu G1, F1 tăng Bên cạnh đó, giá trị G’ cao G”, tức tính đàn hồi lớn tính nhớt Do mẫu G1 F1 có tính rắn (Rao, 1999) Đối với mẫu S1 M1 phân tích thành giai đoạn trước sau G’ cắt G” Giai đoạn trước G’ cắt G” hai mẫu theo mức tăng dần tần số ban đầu G’ lớn G” nên S1, M1 có tính rắn sau G’ lại giảm đột ngột Cũng điều khiến G’ cắt G” tần số 12Hz, 13Hz tương ứng với mẫu S1 M1 Còn giai đoạn sau G’ cắt G” giá trị G’giảm giá trị G” tăng nên G” lớn G’, lúc mẫu có tính lỏng (Rao, 1999) Đồng thời, chúng tơi nhận thấy bổ sung đường đơn mẫu MBG có tính rắn cao  Ảnh hưởng tần số đến mô đun tích trữ G’ mơ đun mát G” mẫu MBG có bổ sung 20% glucose (G2), bổ sung 20% sucrose (S2), bổ sung 20% fructose (F2), bổ sung 20% maltose (M2) thể hình 3.9 trang 32 Dựa vào hình 3.9, chúng tơi nhận thấy mẫu F2 tần số tăng từ 0.1Hz đến 15Hz giá trị G’ lớn nhiều G”, tức tính đàn hồi lớn nhiều tính lỏng nên mẫu F2 có trạng thái rắn Đối với mẫu G2, S2, M2 có giá trị G’ lớn G” nên mẫu có tính rắn Trong trường hợp biến thiên tần số từ 0.1Hz đến 15Hz không làm thay đổi trạng thái bán rắn mẫu mà làm tăng hay giảm giá trị G’ G” 29 an  Ảnh hưởng tần số đến mơ đun tích trữ G’ mô đun mát G” mẫu MBG có bổ sung 30% đường glucose (G3), bổ sung 30% đường sucrose (S3), bổ sung 30% đường fructose (F3), bổ sung 30% đường maltose (M3) thể hình 3.10 trang 33 Theo xu hướng hình 3.10, chúng tơi thấy mẫu F3 có giá trị G’ lớn G” nên mẫu F3 có tính rắn, mẫu G3 M3 từ 0.1Hz tới 15Hz giá trị G’ lớn G” nên có tính rắn, sau G’có xu hướng cắt G” Mẫu S3 giống mẫu G3, M3 giai đoạn đẩu mẫu có tính rắn sau tần số khoảng 13 Hz mẫu có xu hương tính lỏng Đối với mẫu MBG khơng bổ sung đường, tần số chạy từ 0.1Hz đến 15Hz giá trị G’ lớn nhiều so với G” nên mẫu có tính rắn nhìn chung tần số tăng giá trị G’, G” tăng Mẫu không xuất khuynh hướng chuyển trạng thái tức G’ G” khơng cắt Tóm lại, bổ sung đường đơn (fructose, glucose) vào mẫu gum gum có tính rắn cao, đặc biệt nồng độ 20% việc bổ sung đường đôi nồng độ 10%, mẫu xuất điểm tạo gel Cụ thể mẫu S1, M1, S3 có điểm tạo gel tần số tương ứng 12Hz, 13Hz, 13.5Hz 30 an 1000 G', G" (Pa) MBG 100 10 0.1 10 100 tần số (Hz) G' in Pa G'' in Pa 1000 1000 S1 G', G" (Pa) G', G" (Pa) G1 100 10 100 10 1 0.1 10 0.1 100 100 tần số (Hz) tần số (Hz) G' (Pa) 10 G' (Pa) G'' (Pa) G'' (Pa) 1000 M1 100 G', G" (Pa) G', G" (Pa.s) F1 100 10 10 1 0.1 10 0.1 100 10 100 tần số (Hz) G' (Pa) G'' (Pa) tần số (Hz) G' (Pa) G'' (Pa) Hình 3.8: Ảnh hưởng tẩn số lên G’ G” mẫu MBG, G1, S1, F1, M1 Chú thích: mẫu MBG: mẫu gum không bổ sung đường, mẫu G1: mẫu gum có bổ sung 10% glucose, mẫu F1: mẫu gum có bổ sung 10% fructose, mẫu M1: mẫu gum có bổ sung 10% maltose, mẫu S1: mẫu gum có bổ sung 10% sucrose 31 an 1000 G', G" (Pa) MBG 100 10 0.1 10 100 tần số (Hz) G' in Pa G'' in Pa 1000 1000 S2 G', G" (Pa) G', G" (Pa) G2 100 10 100 10 1 0.1 10 0.1 100 10 100 tần số (Hz) tần số (Hz) G' (Pa) G'' (Pa) G' (Pa) G'' (Pa) 1000 1000 G', G" (Pa) M2 F2 G', G" (Pa) 100 10 100 10 0.1 0.1 10 100 tần số (Hz) G' (Pa) 10 100 tần số (Hz) G' (Pa) G'' (Pa) G'' (Pa) Hình 3.9: Ảnh hưởng tần số lên G’ G” mẫu MBG, G2, S2, F2, M2 Chú thích: mẫu MBG: mẫu gum khơng bổ sung đường , mẫu G2: mẫu gum có bổ sung 20% glucose, mẫu F2: mẫu gum có bổ sung 20% fructose, mẫu M2: mẫu gum có bổ sung 20% maltose, mẫu S2: mẫu gum có bổ sung 20% sucrose 32 an G', G" (Pa) 1000 100 MBG 10 0.1 10 100 tần số (Hz) G' in Pa G'' in Pa 1000 1000 S3 G', G" (Pa) G', G" (Pa) G3 100 10 100 10 0.1 10 100 0.1 tần số (Hz) G' (Pa) 10 G' (Pa) G'' (Pa) 1000 G'' (Pa) 1000 M3 G', G" (Pa) F3 G', G" (Pa) 100 tần số (Hz) 100 10 100 10 0.1 10 100 0.1 tần số (Hz) G' (Pa) 10 100 tần số (Hz) G'' (Pa) G' (Pa) G'' (Pa) Hình 3.10: Ảnh hưởng tần số lên G’ G” mẫu MBG, G3, S3, F3, M3 Chú thích: mẫu MBG: mẫu gum khơng bổ sung đường, mẫu G3: mẫu gum có bổ sung 30% glucose, mẫu F3: mẫu gum có bổ sung 30% fructose, mẫu M3: mẫu gum có bổ sung 30% maltose, mẫu S3: mẫu gum có bổ sung 30% sucrose 33 an CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN Khảo sát ảnh hưởng tốc độ biến dạng lên độ nhớt biểu kiến, nhận thấy tốc độ biến dạng tăng dần, độ nhớt biểu kiến tất mẫu giảm tăng độ nhớt biểu kiến khơng đổi Khi bổ sung đường fructose độ nhớt biểu kiến mẫu cải thiện đạt giá trị cao nồng độ 10% từ biểu đồ chúng tơi khẳng định mẫu nhóm lưu chất Bingham Từ mối tương quan tần số mô đun tích trữ G’và mơ đun mát G”, nhận thấy tăng tần số giá trị G’ G” tăng phụ thuộc vào chất đường bổ sung vào mẫu để phân biệt tính rắn lỏng, cụ thể mẫu MBG bổ sung đường đơn (fructose glucose) mẫu có tính rắn cao 34 an TÀI LIỆU THAM KHẢO Attia M Elfak, Geoffrey Pass, Glyn Phillips and Robert G Morley (1977) The Viscosity of Dilute Solutions of Guar Gum and Locust Bean Gum with and without Added Sugars Dubis M (1956) Colorimetric method for determination of sugar and related substances Analytical Chemistry and T Feng, ZB Gu, ZY Jin - Food Science and Technology, 2007 Thermal behavior gelling interactions of Mesona Blumes gum and ricestarch mixture - fst.sagepub.com F.Tao, GZ Biao, JZ Yu, ZH Ning Thermal behavior and gelling interactions of Mesona Blumes gum and ricestarch mixture - Carbohydrate Polymers, 2012 – Elsevier Flindt C., Al-Assaf S., Phillips G.O and Williams P.A (2005) Studies on acacia exudate gums Part V Structural features of Acacia seyal Food Hydrocolloid Haining Zhuang, Tao Feng (2010) Effect of Mesona Blumes gum on physicochemical and sensory characteristics of rice extrudates Steffe, J F (1996).Rheological methods in food process engineering (2nd ed.) East Lansing, MI, USA: Freeman Press Lih-Shiuh Lai, Hsin-Fang Chiang (2001) Rheology of decolorized hsian-tsao leaf gum in the dilute domain Lai L.S., Tung J and Lin P.S (2000) Solution propertiesof hsian-tsao (Mesona procumbent Hemsl) leaf gum Food Hydrocolloids 14: 287–294 10 The Viscosity of Dilute Solutions of Guar Gum and Locust Bean Gum with and without Added Sugars 11 Rao, M A (1999) Rheological behavior of processed fluid and semisolid foods In M A Rao (Ed.), Rheology of fluid and semisolid foods: principles and applications (Chapter and 5, pp 105–108, 244–254) 35 an 12 Singthong, J., Ningsanond, S., & Cui, S W (2009) Extraction and physicochemical characterisation of polysaccharide gum from Yanang (Tiliacora triandra) leaves Food Chemistry 13 Saravacos, G.D (1970) Effect of temperature on viscosity of fruit juices and purees, 35 14 Fox, Robert; McDonald, Alan; Pritchard, Philip (2012) Fluid Mechanics (8 ed.) John Wiley & Sons pp 76–83 15 Bingham, E.C (1916) "An Investigation of the Laws of Plastic Flow" US Bureau of Standards Bulletin 13: 309–353 36 an S an K L 0 ... THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2016- 12116021 ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ LOẠI ĐƯỜNG ĐẾN CÁC TÍNH CHẤT LƯU BIẾN CỦA MESONA BLUMES BENTH GUM GVHD: TS TRỊNH KHÁNH SƠN SVTH: TRẤN THỊ HỒNG ĐÀO MSSV:... Nam Á sử dụng phổ biến Đài loan, Indonesia, Việt Nam Khóa luận nghiên cứu ảnh hưởng số loại đường lên tính chất lưu biến mesona blumes benth gum (gum sương sáo) Ảnh hưởng tốc độ biến dạng lên độ... từ tính chất kỳ lạ quan sát vật liệu, đặc biệt tính chất khơng thể dự đoán vật liệu mềm (James F Steff, 1996) Đối tượng lưu biến học lưu chất, độ nhớt đặc tính lưu biến học Lưu chất loại vật chất