Ảnh hưởng của dung dịch acid ascorbic đến khả năng tổng hợp nano đồng trên vải lọc polyester và hoạt tính kháng khuẩn của vải lọc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẢM ẢNH HƯỞNG CỦA DUNG DỊCH ACID ASCORBIC ĐẾN KHẢ NĂNG TỔNG HỢP NANO ĐỒNG TRÊN VẢI LỌC POLYESTER VÀ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA VẢI LỌC GVHD: TS TRỊNH KHÁNH SƠN SVTH: LÊ NGỌC THIỆN SKL009988 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2017 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: 2017-13116136 ẢNH HƯỞNG CỦA DUNG DỊCH ACID ASCORBIC ĐẾN KHẢ NĂNG TỔNG HỢP NANO ĐỒNG TRÊN VẢI LỌC POLYESTER VÀ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA VẢI LỌC GVHD: TS TRỊNH KHÁNH SƠN SVTH: LÊ NGỌC THIỆN MSSV: 13116136 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 08/2017 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: Lê Ngọc Thiện Ngành: Công nghệ Thực phẩm Tên khóa luận: Ảnh hưởng dung dịch acid ascorbic đến khả tổng hợp nano đồng vải lọc polyester hoạt tính kháng khuẩn vải lọc Nhiệm vụ khóa luận: Nghiên cứu ảnh hưởng dung dịch acid ascorbic nồng độ khác đến khả tổng hợp nano đồng vải lọc polyester; đánh giá khả kháng khuẩn vải lọc có cố định nano đồng; xác định kích thước hình thái hạt nano đồng qua hình ảnh chụp SEM cuối xác định lượng đồng rửa trơi Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 31/01/2017 Ngày hồn thành khóa luận: 31/07/2017 Họ tên người hướng dẫn 1: TS Trịnh Khánh Sơn Phần hướng dẫn: tồn khố luận Họ tên người hướng dẫn 2: TS Nguyễn Vinh Tiến Phần hướng dẫn: tồn khố luận i Nội dung u cầu khóa luận tốt nghiệp thơng qua Trưởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm Tp.HCM, ngày tháng năm 20 Trưởng Bộ mơn Người hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) ii LỜI CẢM ƠN Để hồn thành khóa luận tốt nghiệp ngồi tự khả tơi, cịn có hỗ trợ quan trọng thầy cô, gia đình, nhà trường bạn sinh viên giúp tơi vượt qua khó khăn, thử thách Vì thế, tơi xin gửi lời cảm ơn tới tất người giúp đỡ suốt thời gian qua Xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ Môn Cơng Nghệ Thực Phẩm, Khoa Cơng Nghệ Hóa Học Thực Phẩm, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh truyền dạy kiến thức tạo điều kiện thiết bị, sở vật chất để tơi hồn thành khóa luận Xin chân thành cảm ơn thầy TS Trịnh Khánh Sơn TS Nguyễn Vinh Tiến tận tình hướng dẫn, truyền dạy kiến thức, kinh nghiệm giúp tơi hồn thành khóa luận tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn cô Lê Thị Bạch Huệ, Bộ môn Công nghệ Môi Trường tạo điều kiện giúp đỡ cho việc sử dụng dụng cụ thiết bị đo PTN Kỹ Thuật Môi Trường Xin chân thành cảm ơn anh chị trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm TP.HCM giúp đỡ việc đo quang phổ khối lượng Xin chân thành cảm ơn bạn Phạm Thị Minh Trang , bạn sinh viên khóa 2013 em sinh viên 2015 phụ giúp tơi hồn thành thí nghiệm khóa luận iii LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan tồn nội dung trình bày khóa luận tốt nghiệp riêng tơi Tơi xin cam đoan nội dung tham khảo khóa luận tốt nghiệp trích dẫn xác đầy đủ theo qui định Ngày….tháng…năm…… Ký tên Lê Ngọc Thiện iv MỤC LỤC NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP i LỜI CẢM ƠN iii LỜI CAM ĐOAN iv MỤC LỤC v DANH MỤC HÌNH vii DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẲT ix TĨM TẮT KHỐ LUẬN x Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu công nghệ nano 1.1.1 Nguồn gốc khái niệm công nghệ nano 1.1.1.1.Nguồn gốc công nghệ nano 1.1.1.2.Khái niệm công nghệ nano 1.1.2 Phân loại vật liệu nano 1.1.3 Cơ sở khoa học công nghệ nano 1.1.3.1.Hiệu ứng bề mặt 1.1.3.2 Kích thước tới hạn 1.1.4 Ứng dụng vật liệu nano - ứng dụng công nghệ thực phẩm 1.1.5 Phương pháp tổng hợp vật liệu nano 1.1.5.1.Phương pháp từ xuống (Top-down) 1.1.5.2.Phương pháp từ lên (Bottom-up) 1.2 Nano đồng 1.2.1 Giới thiệu nano đồng 1.2.2 Đặc tính kháng khuẩn đồng kim loại nano đồng 1.2.3 Khả chế kháng khuẩn nano đồng 1.2.4 Các phương pháp chế tạo nano đồng 1.2.4.1.Phương pháp khử hoá học (Chemical Reduction) 1.2.4.2.Phương pháp phân huỷ nhiệt (Thermal Decompostion) 1.2.4.3.Phương pháp quang hoá 1.2.4.4.Phương pháp tổng hợp từ thực vật 1.3 Vi khuẩn Escherichia Coli 1.3.1 Phân loại khoa học 1.3.2 Đặc điểm sinh học 1.3.3 Tính chất ni cấy 1.3.4 Khả gây bệnh 1.4 Vải lọc Polyester v 1 1 1 2 3 4 5 5 8 10 10 10 10 11 11 11 11 1.5 Tình hình nghiên cứu trước tổng hợp nano đồng khả kháng khuẩn 12 1.5.1 Nghiên cứu nước 12 1.5.2 Nghiên cứu nước 12 1.6 Lý chọn đề tài 14 1.7 Mục tiêu nghiên cứu 15 Chương 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 16 2.1 Vật liệu 16 2.1.1 Vải lọc PES 16 2.1.2 Chủng giống Escherichia Ecol 16 2.1.3 Hoá chất thiết bị 16 2.2 Phương pháp 16 2.2.1 Gắn CuNPs lên vải lọc PES 16 2.2.2 Kiểm tra hoạt tính kháng Escherichia Ecoli cảu vải lọc polyester cố định nano đồng 17 2.2.3 Xác định hàm lượng nano đồng vải lọc polyester 18 2.2.4 Xác định lượng nano đồng rữa trôi 18 2.2.5 Kính hiển vi điện tử quét ( SEM) 18 2.2.6 Xử lý số liệu 19 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 20 3.1 Khảo sát ảnh hưởng dung dịch acid ascorbic đến đến lượng nano đồng tạo thành vải lọc 20 3.2 Hình thái kích thước hạt nano đơng 21 3.3 Ảnh hưởng hàm lượng CuNPs có vải lọc PES đến hoạt tính kháng khuẩn E.coli 25 3.4 Xác định hàm lượng CuNPs bị rữa trôi 27 Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 29 PHỤ LỤC 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 vi DANH MỤC HÌNH Hinh 1 Cơ chế diệt khuẩn hạt nano đồng Hinh Phương trình minh hoạ cho phản ứng tổng hợp nano đồng acid ascorbic Hinh Vi khuẩn Escherichia Coli 11 Hinh Vải lọc công nghiệp polyester 12 Hình 1.Đồ thị thể mối quan hệ hàm lượng nano đồng có màng lọc polyeste phần trăm acid ascorbic 20 Hình 3.2 Quá trình tổng hợp CuNPs vải PES: (a) vải lọc PES chưa xử lý, (b) vải PES 2- sau ngâm dung dịch [Cu(OH)4] ,(c) vải PES cố định nano đồng 21 Hình 3.3 Phổ EDX 22 Hình 3.4 Hình chụp SEM mẫu:(a) chưa xử lý; (b)CuNP02; (c)CuNP08; (d)CuNP14 23 Hình 3.5.Đồ thị thể phân bố kích thước CuNPs mẫu: (A) CuNP14; (B) CuNP08; (C) CuNP02 24 Hình 3.6 Hình chụp SEM mặt cắt ngang vải lọc PES mẫu CuNP14 25 Hình 3.7 Hiệu suất kháng E.coli mẫu CuNP25 thử dung dịch đệm PBS: (A) Mật độ vi khuẩn lại sau lọc qua màng polyeste cố định nano đồng; (B) Mật độ vi khuẩn trước lọc qua màng polyeste; (C) mẫu đối chứng .27 Hình 3.8 Hiệu suất kháng E.coli mẫu CuNP14 thử dung dịch sữa tươi: (a) Mật độ vi khuẩn lại sau lọc qua màng polyeste cố định nano đồng; (b) Mật độ vi khuẩn trước lọc qua vải lọc 27 Hình Đồ thị thể hàm lượng CuNPs bị rữa trôi mẫu CuNP14 28 vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Số nguyên tử lượng bề mặt hạt nano hình cầu (Nguyễn Hồng Hải, 2007) Bảng 1.2 Bảng tóm tắt nghiên cứu kết hợp nano kim loại với vật liệu polymer cho khả kháng loại vi sinh vật làm tiền đề cho nghiên cứu bao bỳ thực phẩm có hoạt tính Bảng 2.1 Bảng thông số vật lý màng lọc 16 Bảng Hàm lượng nano đồng có đơn vị diện tích màng lọc 21 Bảng 3.2 Phần trăm nguyên tử màng lọc PE 22 Bảng 3.3 Hiệu suất kháng E.coli thử dung dịch đệm PBS sữa tươi 26 viii