TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM PHÚC TRÌNH THỰC TẬP CÁC QUÁ TRÌNH HÓA LÝ TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM (NS231) Giảng viên hướng dẫn Nguyễn Thị Thu[.]
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 Họ tên sinh viên thực 1.Bùi Thị Ngọc Hân 2.Trang Ngọc Hưng 3.Tạ Nhã Linh 4.Trần Bảo Trân 5.Phan Hà Bảo Ngọc Buổi thực tập: Chiều thứ năm (13:30) BÀI 1: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG Mục đích Xác định bậc tồn phần phản ứng Fe3++I- -> Fe2+ + 2I2 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 VNa2S2O3(ml) t(giây) 58.5 172 335 507 716 875 1081 1336 9.5 10 10.5 [Fe2+]=Cx 0.0006 0.001 0.0014 0.0016 0.0018 0.0019 0.002 0.0021 1 Cx t 1666.666667 1000 714.2857143 625 555.5555556 526.3157895 500 476.1904762 0.017094 0.005814 0.0029851 0.0019724 0.0013966 0.0011429 0.0009251 0.0007485 1/Cx Bình 1.1 1800 1600 1400 1200 1000 800 f(x) = 72374.053371459 x + 467.79530672026 R² = 0.983325623235166 600 400 200 0 0.002 0.004 0.006 0.008 1/t Theo đồ thị ta có y=72374x+467,8 =>a=72374 0.01 0.012 0.014 0.016 0.018 Vận tốc tức thời 1/a=13817*10-5 Bình t(giây) 41 118 228 309 425 551 654 767 VNa2S2O3(ml) 10 10.5 11 [Fe2+]=Cx 0.0006 0.001 0.0014 0.0016 0.0018 0.002 0.0021 0.0022 1 t Cx 0.024390244 0.008474576 0.004385965 0.003236246 0.002352941 0.001814882 0.001529052 0.001303781 1666.666667 1000 714.2857143 625 555.5555556 500 476.1904762 454.5454545 Bình 1.2 1800.000000 1600.000000 f(x) = 52050.4546220367 x + 440.061019926868 R² = 0.979425816567662 1400.000000 1/ Cx 1200.000000 1000.000000 800.000000 600.000000 400.000000 200.000000 0.000000 0.000000 0.005000 0.010000 0.015000 0.020000 0.025000 0.030000 1/t Theo đồ thị ta có y=52050x+440.06 =>a=52050 =>Vận tốc tức thời =1.921*10-5 a t(giây) 45 109 198 264 352 442 513 Bình 1.3 VNa2S2O3(ml) 10 11 11.5 [Fe2+]=Cx 0.0008 0.0012 0.0016 0.0018 0.002 0.0022 0.0023 1 t Cx 0.022222222 0.009174312 0.005050505 0.003787879 0.002840909 0.002262443 0.001949318 1250 833.3333333 625 555.5555556 500 454.5454545 434.7826087 592 12 0.0024 0.001689189 416.6666667 Bình 1.3 1400 1200 f(x) = 40389.9451567554 x + 386.464282979735 R² = 0.97982305199179 1/t 1000 800 600 400 200 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 1/Cx Theo đồ thị ta có y=40390x+386.46 =>a=40390 =>Vận tốc tức thời =2.47*10-5 a Bình VNa2S2O3(ml) t(giây) 23 78 138 180 239 297 381 446 10 11 12 12.5 [Fe2+]=Cx 0.0008 0.0012 0.0016 0.0018 0.002 0.0022 0.0024 0.0025 1 t Cx 0.043478261 0.012820513 0.007246377 0.005555556 0.0041841 0.003367003 0.002624672 0.002242152 1250 833.3333333 625 555.5555556 500 454.5454545 416.6666667 400 Bình 1.4 1400 1200 f(x) = 19991.9916963087 x + 425.6726439475 R² = 0.933224171175194 1/t 1000 800 600 400 200 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 1/Cx Theo đồ thị ta có y=19992x+425.67 =>a=19992 =>Vận tốc tức thời a =5*10-5 a 1/a 1.38171E05 1.92123E05 2.47586E- 72374 52050 40390 05 19992 5.002E-05 -11.4 -11.2 -11 Fe3+ ln(1/a) 0.003333333 -11.1896024 10.85996007 - ln(Fe3+) 5.70378247 5.48063892 - 10.60633751 9.903087473 5.29831737 5.14416669 0.004166667 0.005 0.005833333 -10.8 -10.6 -10.4 -10.2 -4.8 -9.8 -4.9 -10 -5 -5.1 f(x) = 0.421021381905812 x − 0.927165435326417 R² = 0.909307511959165 -5.2 -5.3 -5.4 -5.5 -5.6 -5.7 -5.8 Theo đồ thị ta có: y=0.421x-0.9272 Vậy n1=0.421 Chuỗi thí nghiệm [ Fe3+]o = 60 N Bình t(giây) 138 284 414 544 754 VNa2S2O3(ml) 3.5 4.5 5.3 6.4 [Fe2+]=Cx 0.0006 0.001 0.0014 0.0016 0.0017 1 t Cx 0.007246 0.003521 0.002416 0.001838 0.001326 1666.666667 1000 714.2857143 625 588.2352941 914 1071 6.9 7.3 0.00182 0.0019 0.001094 0.000934 549.4505495 526.3157895 1214 7.6 0.002 0.000824 500 Y-Values 0.008 0.007 f(x) = 5.43355554937646E-06 x − 0.00179072352205579 R² = 0.993224636869945 0.006 Axis Title 0.005 0.004 0.003 0.002 0.001 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Axis Title Theo đồ thị ta có y=96899x+370.99 =>a=96800 =>Vận tốc tức thời Bình t(giây) 53 114 203 282 376 445 518 622 a =1*10-5 VNa2S2O3(ml) 9.5 10 10.5 [Fe2+]=Cx 0.0006 0.001 0.0014 0.0016 0.0018 0.0019 0.002 0.0021 1 t Cx 0.018867925 0.00877193 0.004926108 0.003546099 0.002659574 0.002247191 0.001930502 0.001607717 1666.666667 1000 714.2857143 625 555.5555556 526.3157895 500 476.1904762 1800 Bình 2.2 1800 1600 f(x) = 69026.6904741482 x + 373.548593383655 R² = 0.999393730658283 1400 1/t 1200 1000 800 600 400 200 0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016 0.018 1/Cx Theo đồ thị ta có y=69027x+373.55 =>a=69027 =>Vận tốc tức thời =1.45*10-5 a Bình t(giây) 33 89 151 249 341 463 653 451 VNa2S2O3(ml) 9.1 11 12 12.5 [Fe2+]=Cx 0.0006 0.001 0.0014 0.0016 0.00182 0.0022 0.0024 0.0025 1 t Cx 0.03030303 0.011235955 0.006622517 0.004016064 0.002932551 0.002159827 0.001531394 0.002217295 1666.666667 1000 714.2857143 625 549.4505495 454.5454545 416.6666667 400 0.02 Bình 2.3 1800 1600 f(x) = 43445.8695478867 x + 396.950934341382 R² = 0.974960780523394 1400 1/t 1200 1000 800 600 400 200 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 1/Cx Theo đồ thị ta có y=43446x+396.95 =>a=43446 =2.3*10-5 =>Vận tốc tức thời a Bình VNa2S2O3(ml) t(giây) 36 72 123 210 288 395 504 628 10 11 12 12.5 13 [Fe2+]=Cx 0.0008 0.0012 0.0016 0.002 0.0022 0.0024 0.0025 0.0026 1 t Cx 0.027777778 0.013888889 0.008130081 0.004761905 0.003472222 0.002531646 0.001984127 0.001592357 1250 833.3333333 625 500 454.5454545 416.6666667 400 384.6153846 Bình 2.4 1400 1200 f(x) = 33333.7897292831 x + 340.770594992171 R² = 0.997550067402164 1/t 1000 800 600 400 200 0 0.005 0.01 0.015 1/Cx 0.02 0.025 0.03 Theo đồ thị ta có y=33334x+340.77 =>a=33334 =>Vận tốc tức thời a =3*10-5 a [I-]o a Ln( a ) Bình 96899 1.032E-05 0.005 -11.4814245 Bình 69027 1.4487E-05 0.00625 -11.142253 Bình 43446 2.3017E-05 0.0075 -10.6792741 Bình 33334 2.9999E-05 0.00875 -10.4143332 -11.6 -11.4 -11.2 -11 -10.8 -10.6 -10.4 Ln([I-]o) 5.2983174 5.0751738 4.8928523 4.7387016 -4.4 -10.2 -4.5 -4.6 -4.7 f(x) = 0.50460149408265 x + 0.513690543544231 -4.8 R² = 0.989745953507934 -4.9 -5 -5.1 -5.2 -5.3 -5.4 Theo đồ thị ta có y=0.5046x+0.5317 Hệ số góc n2=0.9897 Từ n1 n2=> Bậc tổng quát phản ứng n=n1+n2= 0.421+0.504=0.925≈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+ Xác định số nhiệt độ phòng 29oC TT VKMnO4 (Vt,ml) 59,5 53,9 49,7 48,1 48 46,1 44,5 43,4 Ct=[H2O2] Ln(1/Ct) Thời gian (s) 0,2975 0,2695 0,2485 0,2405 0,24 0,2305 0,2225 0,217 1,212341054 1,311186889 1,392312433 1,425035189 1,427116356 1,467504417 1,502828177 1,527857925 308 1259 1692 2041 2348 2721 3053 3374 ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN SỰ PHỤ THUỘC CỦA LN(1/CT) THEO THỜI GIAN Ở NHIỆT ĐỘ PHÒNG (29OC) 1.6 1.5 f(x) = 0.000102194556150786 x + 1.19371533436142 R² = 0.978126750659762 1.4 LN(1/CT) a Xử lí số liệu C1 V1 = Ct V2 1.3 1.2 1.1 10 500 1000 1500 2000 Thời gian, s 2500 3000 3500 4000 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 Ln(1/Ct) R² = 0.986597219434061 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 Thời gian (s) t c Kết luận -Vậy số tốc độ phản ứng là: Kt phòng= 0,0001 s-1 ; K40oC= 0,0003 s-1 -Năng lượng hoạt hóa: Ln(k2/k1)=E/R.(1/T1-1/T2)ln(0,0006/0,0003)=E/8,314.(1/(29+273)-1/(40+273)) E=49,52 KJ/mol - Chu kỳ bán hủy: Ở 29oC: t1/2= ln2/k1=ln2/0,0001= 6931,47 s Ở 40oC: t1/2=ln2/k2=ln2/0,0003= 2310,49 s 5000 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) Thể tích bọt Thể tích dung dịch ban đầu FC (%)= - Độ bền bọt (Foaming Stability - FS) TT dung dịchban đầu−TT dung dịchtáchra khỏihệ bọt 100 FS (%)= TT dung dịchban đầu Trong đó: TT dung dịch tách khỏi hệ bọt = Thể tích dung dịch thời điểm t=15/30/45/60 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 lịng trắng trứng Đánh khuấy 10 giây: thể tích bọt ml Đánh khuấy 20 giây: thể tích bọt ml b Khả tạo bọt thay đổi nồng độ lòng trắng trứng Khối lượng lòng trắng trứng (g) Số liệu thí nghiệm 20 30 Thể tích bọt (ml) Thời gian đo Thể tích dung dịch ống đong ( ml) Ban đầu 70 Sau 15 phút 64 Sau 30 phút 62 Sau 45 phút 61 Sau 60 phút 60 + + + + 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 = (49/100) 100 = 49% FC2 (%) = (Vbọt/Vdd ).100 = (69/100) 100 = 69% Thí nghiệm 2: a b + + 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 = (49/100) 100= 49% FC2_30g(%) = (Vbọt/Vdd ).100 = (74/100).100= 74% - Độ bền bọt 20ml lòng trắng trứng + 80ml nước + Sau 15 phút: FS15’(%) =((Vdd ban đầu - Vnước bị tách khỏi hệ bọt sau thời gian t)/Vdd ban đầu ).100= ((82 – 2)/82) 100 = 97.56% + Sau 30 phút: FS30’(%) =((Vdd ban đầu - Vnước bị tách khỏi hệ bọt sau thời gian t)/Vdd ban đầu ).100=((82 – 3)/82) 100 = 96.34% + Sau 45 phút: FS45’(%) =(( Vdd ban đầu - Vnước bị tách khỏi hệ bọt sau thời gian t)/Vdd ban đầu ).100=((82 – 3.6)/82) 100 = 95.61% + Sau 60 phút: FS60’(%) =(( Vdd ban đầu - Vnước bị tách khỏi hệ bọt sau thời gian t)/Vdd ban đầu ).100=((82 – 4)/82) 100 = 95.12% - Độ bền bọt 30ml lòng trắng trứng + 70ml nước + Sau 15 phút: FS15’(%) =((Vdd ban đầu - Vnước bị tách khỏi hệ bọt sau thời gian t)/Vdd ban đầu ).100=((75 – 7)/75) 100 = 90.67% + Sau 30 phút: FS30’(%) =((Vdd ban đầu - Vnước bị tách khỏi hệ bọt sau thời gian t)/Vdd ban đầu ).100=((75 – 8.1)/75) 100 = 89.2% + Sau 45 phút: FS45’(%) =((Vdd ban đầu - Vnước bị tách khỏi hệ bọt sau thời gian t)/Vdd ban đầu ).100=((75 – 9.3)/75) 100 = 88.8% + Sau 60 phút: FS60’(%) =((Vdd ban đầu - Vnước bị tách khỏi hệ bọt sau thời gian t)/Vdd ban đầu ).100=((75 – 9.3)/75) 100 = 88.8% 3.3 Vẽ đồ thị biểu diễn thay đổi độ bền bọt theo thời gian + 20ml lòng trắng trứng + 80ml nước 98.00% 97.50% f(x) = − 0.000536666666666667 x + 0.9817 FS (%) 97.00% 96.50% 96.00% 95.50% 95.00% 94.50% 94.00% 93.50% 10 20 30 40 50 60 70 60 70 t (phút) + 30ml lòng trắng trứng + 70ml nước 91.00% 90.50% f(x) = − 0.000400666666666665 x + 0.9087 (%) 89.50% F S 90.00% 89.00% 88.50% 88.00% 87.50% 10 20 30 40 t (phút) Đánh giá, so sánh kết 50 - 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