PHÚC TRÌNH THỰC tập các QUÁ TRÌNH hóa lý TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM (NS231) bài 1 xác ĐỊNH bậc PHẢN ỨNG 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  PHÚC TRÌNH THỰC TẬP CÁC Q TRÌNH HĨA LÝ TRONG CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM (NS231) Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Thu Thuỷ Nhóm Họ tên sinh viên thực hiện: Thái Mỹ Lan B2107379 Trần Thão Nguyên B2107417 Trần Thị Hoàng Oanh B2107421 Nguyễn Thị Phương Thảo B2107425 Trương Thị Cẩm Tú B2107432 Stt: 32 Stt: 52 Stt: 56 Stt: 58 Stt: 63 Buổi thực tập: Chiều thứ năm (13:30) BÀI 1: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG Mục đích Xác định bậc tồn phần phản ứng Fe 3++I- -> Fe2+ + I2 dựa vào việc xác định bậc riêng phần theo Fe3+ I-, từ suy bậc phản ứng Nội dung thí nghiệm -Xác định bậc riêng phần Fe3+ -Xác định bậc riêng phần I3 Số liệu thí nghiệm: Chuỗi thí nghiệm [I ]0 = 0.025 N Bình V TT (ml) 2,0 3,5 4,3 4,8 5,3 5,7 6,0 6,3 - t (s) 74 211 363 492 637 771 870 1030 [Fe2+] 1/t 1/[Fe2+] 0,0004 0,0007 0,0009 0,0010 0,0011 0,0011 0,0012 0,0013 0,0135 0,0047 0,0028 0,0020 0,0016 0,0013 0,0011 0,0010 2500,00 1428,57 1162,79 1041,67 943,40 877,19 833,33 793,65 BÌNH 3000.00 2500.00 f(x) = 133239.584895077 x + 730.780941053101 R² = 0.991558326696391 2000.00 1500.00 1000.00 500.00 0.00 0.0000 0.0020 0.0040 0.0060 0.0080 0.0100 0.0120 0.0140 0.0160 Theo đồ thị ta có y=133240x + 730,78 =>a=133240 Vận tốc tức thời 1/a=7.51*10-6 Bình TT V (ml) 2,5 3,2 4,4 5,3 5,8 6,4 7,0 7,5 t (s) 88 221 329 460 546 664 751 853 [Fe2+] 1/t 1/[Fe2+] 0,0005 0,0006 0,0009 0,0011 0,0012 0,0013 0,0014 0,0015 0,0114 0,0045 0,0030 0,0022 0,0018 0,0015 0,0013 0,0012 2000,00 1562,50 1136,36 943,40 862,07 781,25 714,29 666,67 BÌNH 2500.00 2000.00 f(x) = 129931.864521866 x + 645.71616626864 R² = 0.893192290750978 1500.00 1000.00 500.00 0.00 0.0000 0.0020 0.0040 0.0060 Theo đồ thị ta có y=129932x + 645,72 =>a=129932 =>Vận tốc tức thời a =7.7*10-6 0.0080 0.0100 0.0120 Bình TT V (ml) 3,0 4,5 5,5 6,5 7,3 7,8 8,3 8,8 t (s) 95 120 234 335 450 557 640 732 [Fe2+] 1/t 1/[Fe2+] 0,0006 0,0009 0,0011 0,0013 0,0015 0,0016 0,0017 0,0018 0,0105 0,0083 0,0043 0,0030 0,0022 0,0018 0,0016 0,0014 1666,67 1111,11 909,09 769,23 684,93 641,03 602,41 568,18 BÌNH 1800.00 1600.00 1400.00 f(x) = 103793.198385342 x + 440.098495263983 R² = 0.940045648574578 1200.00 1000.00 800.00 600.00 400.00 200.00 0.00 0.0000 0.0020 0.0040 0.0060 0.0080 0.0100 0.0120 Theo đồ thị ta có y=103793x + 440,1 =>a=103793 =>Vận tốc tức thời a =9.63*10-6 Bình V t TT (ml) (s) 3,5 92 5,0 188 6,5 303 7,5 400 8,5 522 9,2 611 9,7 692 10,2 780 [Fe2+] 1/t 1/[Fe2+] 0,0007 0,0010 0,0013 0,0015 0,0017 0,0018 0,0019 0,0020 0,0109 0,0053 0,0033 0,0025 0,0019 0,0016 0,0014 0,0013 1428,57 1000,00 769,23 666,67 588,24 543,48 515,46 490,20 BÌNH 1600.00 1400.00 f(x) = 98059.2039753538 x + 403.731336177406 R² = 0.98307987951695 1200.00 1000.00 800.00 600.00 400.00 200.00 0.00 0.0000 0.0020 0.0040 0.0060 0.0080 0.0100 0.0120 Theo đồ thị ta có y=98059x + 403,73 =>a=98059 =>Vận tốc tức thời a =1.02*10-6 Bình a 1/a Ln(1/a) [ Fe3+]o Ln([ Fe3+]o ) 133240 -11,7999 0,00333333 7,50525E-06 -5,70378 129932 -11,7748 0,00416667 7,69633E-06 -5,48064 103793 -11,5502 0,005 9,63456E-06 -5,29832 98059 1,01979E-05 -11,4933 0,00583333 -5,14417 Đồ thị biểu diễn ln(1/a) theo ln([ Fe3+] ) -11.85 -11.8 -11.75 -11.7 -11.65 -11.6 -11.55 -11.5 -4.8 -11.45 -4.9 -5 -5.1 f(x) = 1.45858728341628 x + 11.5924509239392 R² = 0.88417826062718 -5.2 -5.3 -5.4 -5.5 -5.6 -5.7 -5.8 Theo đồ thị ta có: y=1,4586x + 11,592 Vậy n1=1.4586 Từ đồ thị ban đầu ta thu hsg vẽ đồ thị thứ với hàm số ln(1/a) = f(ln([Fe3+])) từ hsg thu phương trình đường thẳng y = 1,4587x + 11,593 ⇒ Bậc riêng phần [Fe ]= hệ số góc ≈ 1.5 Chuỗi thí nghiệm [ Fe3+]o = 60 N Bình Stt V(Na2S2O3) 2 3,5 4,5 5,3 6,4 6,9 7,3 7,6 t(s) 138 284 414 544 754 914 1071 1214 [Fe2+] 0,0004 0,0007 0,0009 0,00106 0,00128 0,00138 0,00146 0,00152 1/t 0,0072464 0,0035211 0,0024155 0,0018382 0,0013263 0,0010941 0,0009337 0,0008237 1/[Fe2+] 2500 1428,5714 1111,1111 943,39623 781,25 724,63768 684,93151 657,89474 BÌNH 3000 2500 f(x) = 288124.888179464 x + 412.510366480309 R² = 0.99989760654122 1/Cx 2000 1500 1000 500 0 0.001 0.002 0.003 0.004 1/t Theo đồ thị ta có y=288125x + 412,51 =>a=288125 =>Vận tốc tức thời a =3.47*10-6 0.005 0.006 0.007 0.008 Bình stt V(Na2S2O3) 1,5 2,5 3,2 3,8 4,3 4,9 5,2 5,5 t(s) 67 132 186 241 298 364 412 460 [Fe2+] 0,0003 0,0005 0,00064 0,00076 0,00086 0,00098 0,00104 0,0011 1/t 0,0149254 0,0075758 0,0053763 0,0041494 0,0033557 0,0027473 0,0024272 0,0021739 1/[Fe2+] 3333,3333 2000 1562,5 1315,7895 1162,7907 1020,4082 961,53846 909,09091 BÌNH 3500 f(x) = 190358.94202704 x + 516.402889780318 R² = 0.999121183061581 3000 1/Cx 2500 2000 1500 1000 500 0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016 1/t Theo đồ thị ta có y=190359x + 516,4 =>a=190359 =>Vận tốc tức thời a =5.25*10-6 Bình stt V(Na2S2O3) t(s) 2,5 83 3,5 135 4,5 204 5,4 281 6,2 362 6,9 459 7,4 542 7,9 642 [Fe2+] 0,0005 0,0007 0,0009 0,00108 0,00124 0,00138 0,00148 0,00158 1/t 0,0120482 0,0074074 0,004902 0,0035587 0,0027624 0,0021786 0,001845 0,0015576 1/[Fe2+] 2000 1428,5714 1111,1111 925,92593 806,45161 724,63768 675,67568 632,91139 BÌNH 2500 2000 f(x) = 130438.602581277 x + 446.949263032894 R² = 0.998773714278155 1/Cx 1500 1000 500 0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 1/t Theo đồ thị ta có y=130439x + 446,95 =>a=130439 =>Vận tốc tức thời a =7.67*10-6 Bình stt V(Na2S2O3) 3,3 4,4 5,5 6,4 7,2 7,9 8,4 8,9 t(s) 88 138 200 266 345 429 510 603 [Fe2+] 0,00066 0,00088 0,0011 0,00128 0,00144 0,00158 0,00168 0,00178 1/t 0,0113636 0,0072464 0,005 0,0037594 0,0028986 0,002331 0,0019608 0,0016584 1/[Fe2+] 1515,1515 1136,3636 909,09091 781,25 694,44444 632,91139 595,2381 561,79775 BÌNH 1600 f(x) = 98625.1782608763 x + 406.777657338991 R² = 0.999218264801115 1400 1200 1/Cx 1000 800 600 400 200 0 0.002 0.004 0.006 1/t 0.008 0.01 0.012 Theo đồ thị ta có y=98625x + 406,78 =>a=98625 =>Vận tốc tức thời a =1.01*10-6 Bình a 288125 190359 130439 98625 1/a 3,4707E-06 5,2532E-06 7,6664E-06 1,0139E-05 Ln(1/a) -12,57115 -12,15667 -11,77866 -11,49908 [ I-]o 0,005 0,00625 0,0075 0,00875 Ln([ I-]o ) -5,298317 -5,075174 -4,892852 -4,738702 Đồ thị biểu diễn Ln(1/a) theo Ln([I-]o ) -12.8 -12.6 -12.4 -12.2 -12 -11.8 -11.6 -4.4 -11.4 -4.5 -4.6 -4.7 f(x) = 0.517564598595746 x + 1.210233347941 R² = 0.999425468566026 -4.8 -4.9 -5 -5.1 -5.2 -5.3 -5.4 Theo đồ thị ta có y= 0,5176x + 1,2102 Hệ số góc n2=0.5176 Từ đồ thị ban đầu ta thu hsg vẽ đồ thị thứ với hàm số ln(1/a) = f(ln([I-])) từ hsg thu phương trình đường thẳng y = 0,8438x + 4,9996 ⇒ Bậc riêng phần [I-] = hệ số góc ≈ ⇒ Từ chuỗi thí nghiệm, ta xác định biểu thức tổng quát phản ứng là: V = k[Fe3+]1,5.x[I-]1 BÀI 2: XÚC TÁC ĐỒNG THỂPHẢN ỨNG THUỶ PHÂN H2O2 Mục đích Xác định số tốc độ phản ứng, chu kỳ bán hủy lượng hoạt hóa phản ứng H2O2 với xúc tác ion Cu2+ Xử lí số liệu C1 V1 = Ct V2 a Xác định số nhiệt độ phòng 28oC: Tt VKMnO4 (Vt,ml) Ct=[H2O2] Thời gian (s) Ln(1/Ct) 23,0 20,8 19,2 18,4 16,8 15,6 14,8 13,7 0,115 0,104 0,096 0,092 0,084 0,078 0,074 0,069 300 899 1501 2100 2700 3299 3900 4499 2,163 2,263 2,343 2,386 2,477 2,551 2,603 2,673 ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN SỰ PHỤ THUỘC CỦA Ln(1/CT) THEO THỜI GIAN Ở NHIỆT ĐỘ PHÒNG (280 C) 2.5 f(x) = 0.000118769208102293 x + 2.14735859285652 R² = 0.994176564669338 Ln(1/Ct) 1.5 0.5 0 500 1000 1500 2000 2500 Thời gian (s) 3000 3500 4000 4500 5000 Từ phương trình: y = 0.0001x+2,1474 kt1 = 0.0001 b.Xác định số nhiệt độ 40oC TT VKMnO4 (Vt,ml) 19.8 15.9 12.95 10.7 8.9 7.8 6.7 6 Ct=[H2O2] Thời gian (s) 360 886 1474 2076 2690 3320 3929 4493 0.0099 0,00795 0,006475 0,00535 0,00445 0,0039 0,00335 0,003 Ln(1/Ct) 4,6152205 4,8345834 5,0398067 5,2306587 5,4148512 5,5467787 5,6987949 5,809143 ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN SỰ PHỤ THUỘC CỦA Ln(1/CT) THEO THỜI GIAN Ở NHIỆT ĐỘ PHÒNG (400 C) f(x) = 0.000285613395366044 x + 4.58736494676098 R² = 0.986597219434061 Ln(1/Ct) 0 500 1000 1500 2000 2500 Thời gian (s) t Từ phương trình: y=0,0003x + 1.5994 kT2 = 0.0003 b Kết luận -Vậy số tốc độ phản ứng là: Kt phòng= 0,0001 s-1 ; K40oC= 0,0003 s-1 -Năng lượng hoạt hóa: 3000 3500 4000 4500 5000 ln ( ) ( Kt E 1 0,0001 E 1 = − =ln = − Kt R T T 0,0003 8,314 40+ 273 28+ 273 E= 71710.72 (kJ/mol) - Chu kỳ bán hủy: 0,693 0,693 Ở 29oC: t1/2= Kt = 0,0001 =6930 0,693 0,693 Ở 40oC: t1/2= Kt = 0,0003 =2310 ) BÀI 3: ĐÁNH GIÁ HỆ BỌT THỰC PHẨM Mục đích: Xác định số yếu tố ảnh hưởng đến khả tạo bọt khảo sát độ bền bọt thực phẩm Cơ sở lý thuyết: - Khả tạo bọt (Foaming Capacity – FC) FC ( % )= Thể tích bọt 100 Thể tích dung dịch ban đầu - Độ bền bọt (Foaming Stability - FS) FS ( % )= TT dung dịchban đầu−TT dung dịch táchra khỏihệ bọt 100 TT dung dịch ban đầu Trong đó: TT dung dịch tách khỏi hệ bọt = Thể tích dung dịch thời điểm t=13/30/45/60 phút sau hình thành hệ bọt – Thể tích dung dịch thời điểm t=30 giây sau hình thành hệ bọt Tiến hành thí nghiệm 3.1 Số liệu thực nghiệm a Khảo sát ảnh hưởng thời gian đánh khuấy đến khả tạo bọt lòng trắng trứng - Đánh khuấy 10 giây: thể tích bọt 70 ml - Đánh khuấy 20 giây: thể tích bọt 94 ml b Khả tạo bọt thay đổi nồng độ lòng trắng trứng Khối lượng lòng trắng trứng (g) Số liệu thí nghiệm 20 30 Thời gian đo Thể tích dung dịch ống đong ( ml) Ban đầu 70 94 Sau 15 phút 64 84 Sau 30 phút 62 77 Sau 45 phút 61 74 Sau 60 phút 60 72 3.2.Xử lý số liệu + Xác định giá trị FC + Thể tích dung dịch ban đầu Thí nghiệm 1: V1 = Vtrứng + Vnước = (mtrứng / Dtrứng) + Vnước = ( 20/1 ) + 80 = 100 (ml) Khả tạo bọt khoảng thời gian đánh khuấy: + FC1 (%) = (Vbọt/Vdd ).100 = (70/100) 100 = 70% + FC2 (%) = (Vbọt/Vdd ).100 = (94/100) 100 = 94% Thí nghiệm 2: V1 = Vtrứng + Vnước = (mtrứng / Dtrứng) + Vnước = (20/1) + 80 = 100 (ml) V2 = Vtrứng + Vnước = (mtrứng / Dtrứng) + Vnước = (30/1) + 70 = 100 (ml) - Khả tạo bọt + FC1_20g (%) = (Vbọt/Vdd ).100 = (70/100) 100= 70% + FC2_30g(%) = (Vbọt/Vdd ).100 = (94/100).100= 94% a b - Độ bền bọt 20ml lòng trắng trứng + 80ml nước FS(%) =((Vdd ban đầu - Vnước bị tách khỏi hệ bọt sau thời gian t)/Vdd ban đầu ).100 Thời Gian Thể tích nước bị tách khỏi hệ bọt sau thời gian FS (%) 15 30 45 60 10 91.43% 88.57% 87.14% 85.71% - Độ bền bọt 30ml lòng trắng trứng + 70ml nước FS(%) =((Vdd ban đầu - Vnước bị tách khỏi hệ bọt sau thời gian t)/Vdd ban đầu ).100 Thời gian 15 30 45 60 Thể tích nước bị tách khỏi hệ bọt sau thời gian 10 17 20 22 FS (%) 89.36% 81.91% 78.72% 76.60% 3.3 Vẽ đồ thị biểu diễn thay đổi độ bền bọt theo thời gian + 20ml lòng trắng trứng + 80ml nước 92 91 f(x) = − 0.123933333333334 x + 92.86 R² = 0.965714285714285 90 89 FS (%) 88 87 86 85 84 83 82 10 20 30 40 50 60 70 t (phút) + 30ml lòng trắng trứng + 70ml nước 95 90 f(x) = − 0.276466666666667 x + 92.015 R² = 0.918684773327086 FS (%) 85 80 75 70 10 20 30 40 50 60 70 t (phút) Đánh giá, so sánh kết - So sánh khả tạo bọt thay đổi thời gian khuấy (thí nghiệm 1): Ở điều kiện thí nghiệm (nhiệt độ, áp xuất,…), tăng thời gian đánh khuấy khả tạo bọt (FC (%)) tăng ngược lại, giảm thời gian đánh khuấy khả tạo bọt giảm - So sánh khả tạo bọt độ bền bọt thay đổi nồng độ lịng trắng trứng: 20g – 30g (thí nghiệm 2): + Ở điều kiện thí nghiệm (áp suất, nhiệt độ,…), khả tạo bọt FC (%): tăng nồng độ lịng trắng trứng khả tạo bọt tăng ngược lại + Ở điều kiện thí nghiệm (áp suất, nhiệt độ,…), độ bền bọt FS (%) giảm chậm theo thời gian nồng độ chất tạo bọt tăng ngược lại BÀI NHŨ TƯƠNG THỰC PHẨM 4.1 Mục đích Xác định số yếu tố ảnh hưởng đến khả tạo nhũ tương đánh giá hệ nhũ tương 4.2 Cơ sở lý thuyết -Nhũ tương hệ nhị thể hai chất lỏng tan vào với có mặt chất làm bền gọi chất nhũ hóa -Để hình thành nhũ tương, cần có bước: làm biến dạng giọt lỏng pha bị phân tán, hấp phụ chất nhũ hóa bề mặt liên pha Độ bền nhũ tương phụ thuộc vào kích thước giọt, nồng độ chất nhũ hóa, độ nhớt mơi trường phân tán, mức độ ion hóa bề mặt giọt, 4.3 Thực nghiệm 4.3.1 Dụng cụ, nguyên liệu − Máy đánh trứng dụng cụ đánh trứng tay; cân; cốc 100 mL (1 cái); ống đong 100 mL(1 cái); thau inox, muỗng, −  − Trứng gà − Muối − Dầu thực vật − Giấm táo   4.3.2 Tiến hành thí nghiệm a Chế biến sốt mayonaise − Cân 0,3 gam muối, cho vào 5mL giấm táo, khuấy cho tan muối − Tách lòng đỏ trứng gà cho vào thau inox − Rót từ từ 100mL dầu thực vật vào lịng đỏ trứng, vừa rót vừa đánh khuấy hỗn hợp hòa quyện, đồng − Tiếp tục cho vào hỗn hợp giấm táo muối chuẩn bị trên, đánh khuấy Quan sát cấu trúc, màu sắc hỗn hợp tiến trình thí nghiệm b Đánh giá hệ nhũ tương − Cho 10 mL nước vào 20 mL nhũ tương vừa chế biến, đánh khuấy đều, quan sát tượng − Tiến hành tương tự: thêm 10mL dầu thực vật thay nước 4.3.3 Báo cáo kết thí nghiệm Giải thích thao tác thí nghiệm:   Chế biến mayonaise - Cân 0,3g muối, cho vào 5mL giấm táo, khuấy cho muối tan - Tách lòng đỏ trứng vào thau inox ( sứ, nhựa): khơng sử dụng lịng trắng trứng lịng trắng cho thành phẩm độ sánh mịn khơng dùng đồ nhơm ten thơi vào ngun liệu, nhơm kị với chất acid kiềm mà thành phần làm mayonaise có giấm - Rót từ từ 100mL dầu thực vật vào lòng đỏ trứng đánh khuấy tay: không nên đổ dầu nhiều vào lúc làm sốt hỏng, làm sốt bị tách lớp Đánh dầu hòa quyện với hỗn hợp cho tiếp đến hết dầu - Đánh sốt với lực nhẹ đánh theo chiều đánh nhẹ để tránh biến tính protein, đánh - Cho hỗn hợp giấm táo muối vào hổn hợp giúp cho hỗn hợp có màu sáng tạo vị chua chua, mặn mặn dễ ăn Vai trị lịng đỏ trứng hình thành nhũ tương:   Mayonaise sản phẩm nhũ tương tiêu biểu dùng lịng đỏ trứng làm chất nhũ hóa, thành phần lòng đỏ trứng gồm 50% nước, 16% protein, 9% lecithins, 23% chất béo khác, 1,7% khoáng 0.3% carbohydrate Đặc biệt có lecithin chúng có khả phân tán nước tan tốt dầu, dung môi không phân cực nên lecithin nhân tố phân tán mang lại độ nhớt mong muốn giai đoạn đảo trộn, với chất lipid chúng chất nhũ hóa tự nhiên Nhũ hóa chất có cấu tạo đầu ưa nước đầu kỵ nước, nên trộn dầu với nước dầu nhẹ lên nước chìm xuống Người ta dùng chất nhũ hóa kết hợp dầu với nước để chúng hòa quyện với Nhũ tương thu nhận sau chế biến mayonaise hệ nhũ tương dầu nước, nước pha phân tán BÀI 5: KHẢO SÁT HỆ KEO ALGINATE Mục đích -Khảo sát hệ keo alginate (keo ưa lỏng) tượng tạo kết tủa với ion canxi Kết thí nghiệm -Nhỏ từ từ giọt keo alginate vào cốc,ta có: Hiện tượng Giải thích Cốc (CaCl2 0,5%) -Tạo gel canxi alginate -Natri alginate bị trao đổi mỏng, mềm ion với dung dịch chứa ion Ca2+ (nồng độ thấp) tạo kết tủa (gel) Cốc (CaCl2 1%) -Tạo gel canxi alginate dày, -Natri alginate bị trao đổi cứng ion với dung dịch chứa ion Ca2+ (nồng độ cao) tạo gel dày cứng BÀI 6: XÁC ĐỊNH NGƯỠNG KEO TỤ CỦA DUNG DỊCH KEO SẮT (III) HYDROXIT Mục đích -Điều chế keo Fe(OH)3 xác định ngưỡng keo tụ hệ keo Fe(OH)3 dung dịch điện ly Na2SO4 Kết thí nghiệm Thể tích dung dịch H2O Na2SO4 0.002M Keo Fe(OH)3 Hiện tượng 9,0 0,0 _- 8,9 0,1 - 8,8 0,2 - Ống nghiệm 8,7 8,6 8,5 8,4 0,3 0,4 0,5 0,6 1 1 + + + (-): Ống ( khơng có tương keo tụ) (+): Ống đục ( có tượng keo tụ) Ống đục ống nghiệm Ngưỡng keo tụ : γ =V1*[Na2SO4]*1000/V2 =0,4.10-3*0.002*1000/10-3 =0,8 mmol/L Trong đó: V1 thể tích dung dịch Na2SO4 V2 thể tích dung dịch keo γ ngưỡng keo tụ (mmol/L) 8,3 0,7 + 8,2 0,8 + 10 8,1 0,9 +