NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH PROTEIN TỪ BÃ HẠT ĐẬU PHỘNG VÀ ỨNG DỤNG LÀM CHẤT KEO TỤ XỬ LÝ NƢỚC ĐỤC

MỤC LỤC MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 1. Lí do chọn đề tài ............................................................................................. 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................... 2 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu .................................................................. 2 4. Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................... 2 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ....................................................... 3 6. Bố cục luận văn .............................................................................................. 3 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ..................................................................................... 4 1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐẬU PHỘNG ....................................................................... 4 1.1.1. Cây đậu phộng .......................................................................................... 4 1.1.2. Hạt đậu phộng .......................................................................................... 5 1.1.3. Thu hoạch – Bảo quản ............................................................................ 12 1.2. PROTEIN ........................................................................................................... 13 1.2.1. Khái quát về protein ............................................................................... 13 1.2.2. Các tính chất chức năng của protein ...................................................... 19 1.3. TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM NƢỚC ............................................................... 20 1.3.1. Khái niệm về ô nhiễm nƣớc .................................................................. 20 1.3.2. Nguyên nhân ô nhiễm nƣớc ................................................................... 20 1.3.3. Dấu hiệu đặc trƣng của nguồn nƣớc bị ô nhiễm ................................... 20 1.3.4. Các thông số đánh giá chất lƣợng và tiêu chuẩn chất lƣợng nƣớc ........ 21 1.4. CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THIÊN NHIÊN ................................. 27 1.4.1. Quá trình keo .......................................................................................... 27 1.4.2. Quá trình lắng ......................................................................................... 28 1.4.3. Quá trình lọc nƣớc .................................................................................. 29 1.4.4. Khử sắt và mangan ................................................................................. 30 1.4.5. Làm mềm nƣớc ....................................................................................... 30 1.4.6. Khử trùng nƣớc ...................................................................................... 30 1.5. KHÁI QUÁT VỀ HIỆN TƢỢNG KEO TỤ VÀ CHẤT KEO TỤ ................... 31 1.5.1. Hệ keo và hiện tƣợng keo tụ ................................................................... 31 1.5.2. Các chất keo tụ ....................................................................................... 35 1.6. CÁC BIỆN PHÁP HÓA HỌC DÙNG ĐỂ KEO TỤ ....................................... 36 1.6.1. Tăng lực ion ............................................................................................ 36 1.6.2. Thay đổi pH ........................................................................................... 36 1.6.3. Đƣa vào hệ một muối của kim loại hóa trị III ........................................ 36 1.6.4. Đƣa vào hệ một polymer tự nhiên hoặc polymer tổng hợp .................... 37 CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ................... 38 2.1. NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT, DỤNG CỤ ...................................................... 38 2.1.1. Nguyên liệu ............................................................................................ 38 2.1.2. Hóa chất .................................................................................................. 38 2.1.3. Dụng cụ .................................................................................................. 38 2.2. XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ CỦA BÃ HẠT ĐẬU PHỘNG .... 39 2.2.1. Xác định độ ẩm của bã hạt đậu phộng ................................................... 40 2.2.2. Xác định hàm lƣợng tro của bã hạt đậu phộng ....................................... 40 2.3. PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH ................................................................................. 41 2.3.1. Mục tiêu .................................................................................................. 41 2.3.2. Nguyên tắc .............................................................................................. 41 2.3.3. Pha hóa chất ............................................................................................ 41 2.3.4. Cách tiến hành ........................................................................................ 42 2.3.5. Hiện tƣợng .............................................................................................. 42 2.4. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH THU NHẬN PROTEIN .. 42 2.4.1. Nhiệt độ .................................................................................................. 43 2.4.2. Nồng độ pH ............................................................................................ 43 2.4.3. Tác nhân hóa học .................................................................................... 43 2.5. XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHIẾT TÁCH PROTEIN VÀ KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH ......................... 46 2.5.1. Xây dựng quy trình chiết tách protein .................................................... 46 2.5.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình chiết tách ........................ 46 2.6. XÂY DỰNG QUY TRÌNH XỬ LÝ ĐỘ ĐỤC CỦA NƢỚC VÀ KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH KEO TỤ XỬ LÝ ĐỘ ĐỤC TRONG NƢỚC ............................................................................................... 47 2.6.1. Xây dựng quy trình xử lý độ đục trong nƣớc ......................................... 47 2.6.2. Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình keo tụ xử lý độ đục trong nƣớc của protein .............................................................................................. 47 2.7. SƠ ĐỒ QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM ............................................................ 48 2.8. ĐO ĐỘ ĐỤC ...................................................................................................... 49 2.8.1. Thiết bị.................................................................................................... 49 2.8.2. Nguyên lý hoạt động .............................................................................. 50 2.8.3. Các bƣớc đo độ đục ................................................................................ 51 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................ 53 3.1. XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ CỦA BÃ HẠT ĐẬU PHỘNG .... 53 3.1.1. Xác định độ ẩm ....................................................................................... 53 3.1.2. Xác định hàm lƣợng tro .......................................................................... 54 3.2. ĐỊNH TÍNH PROTEIN ..................................................................................... 54 3.3. KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH PROTEIN TỪ BÃ HẠT ĐẬU PHỘNG ....................................................... 58 3.3.1. Ảnh hƣởng của nồng độ dung dịch NaCl ............................................... 58 3.3.2. Ảnh hƣởng của tỉ lệ khối lƣợng bã : thể tích dung dịch NaCl ............... 59 3.3.3. Ảnh hƣởng của thời gian chiết tách ........................................................ 61 3.3.4. Ảnh hƣởng của nhiệt độ chiết tách ......................................................... 62 3.4. ỨNG DỤNG LÀM CHẤT KEO TỤ CỦA PROTEIN TRONG XỬ LÝ ĐỘ ĐỤC CỦA NƢỚC .................................................................................................... 64 3.4.1. Lấy mẫu nƣớc ......................................................................................... 64 3.4.2. Thông tin mẫu nƣớc ............................................................................... 64 3.4.3. Khảo sát khả năng keo tụ xử lý độ đục trong nƣớc của dịch chiết protein........................................................................................................................ 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA NGUYỄN THỊ HƢỜNG NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH PROTEIN TỪ BÃ HẠT ĐẬU PHỘNG VÀ ỨNG DỤNG LÀM CHẤT KEO TỤ XỬ LÝ NƢỚC ĐỤC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SƢ PHẠM Đà Nẵng – Năm 2016 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH PROTEIN TỪ BÃ HẠT ĐẬU PHỘNG VÀ ỨNG DỤNG LÀM CHẤT KEO TỤ XỬ LÝ NƢỚC ĐỤC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SƢ PHẠM SVTH: NGUYỄN THỊ HƢỜNG LỚP: 12SHH GVHD: PGS.TS LÊ TỰ HẢI Đà Nẵng – Năm 2016 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA HÓA Độc lập –Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên : NGUYỄN THỊ HƢỜNG Lớp : 12SHH Tên đề tài: Nghiên cứu chiết tách protein từ bã đậu phộng ứng dụng làm chất keo tụ xử lý nước đục Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ: - Nguyên liệu: bã Đậu phộng - Hóa chất: dd NaCl - Dụng cụ: tủ sấy, lò nung, chén sứ, cân phân tích,bình tam giác có nút nhám,máy đo pH, máy đo độ đục… Nội dung nghiên cứu - Xác định đặc tính hóa lý: độ ẩm, hàm lƣợng tro - Xác định điều kiện tối ƣu để chiết tách protein từ bã đậu phộng -Xác định yếu tố ảnh hƣởng đến xử lý keo tụ nƣớc đục Giáo viên hƣớng dẫn : PGS.TS Lê Tự Hải Ngày giao đề tài: 04/2015 Ngày hoàn thành: 12/2016 Chủ nhiệm khoa Giáo viên hƣớng dẫn PGS.TS Lê Tự Hải PGS.TS Lê Tự Hải Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho Khoa ngày tháng 5năm 2016 Kết điểm đánh giá: Ngày .tháng năm 20161 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS Lê Tự Hải giao đề tài tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ cho em suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành tốt khóa luận Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo môn thầy cô công tác phòng thí nghiệm khoa Hóa trƣờng Đại học Sƣ phạm- Đại học Đà Nẵng nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em thời gian nghiên cứu làm khóa luận vừa qua Bƣớc đầu làm quen với nghiên cứu khoa học nên khóa luận không tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp, bổ sung thầy cô để em thu nhận thêm nhiều kiến thức kinh nghiệm cho thân sau Cuối cùng, em xin chúc quý thầy cô sức khỏe, hạnh phúc thành công sống nhƣ nghiệp giảng dạy Em xin chân thành cảm ơn Đà Nẵng, ngày tháng .năm 2016 Sinh viên Nguyễn Thị Hƣờng MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài .1 Mục tiêu nghiên cứu .2 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu .2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài .3 Bố cục luận văn CHƢƠNG TỔNG QUAN .4 1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐẬU PHỘNG .4 1.1.1 Cây đậu phộng 1.1.2 Hạt đậu phộng 1.1.3 Thu hoạch – Bảo quản 12 1.2 PROTEIN 13 1.2.1 Khái quát protein .13 1.2.2 Các tính chất chức protein 19 1.3 TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM NƢỚC .20 1.3.1 Khái niệm ô nhiễm nƣớc 20 1.3.2 Nguyên nhân ô nhiễm nƣớc 20 1.3.3 Dấu hiệu đặc trƣng nguồn nƣớc bị ô nhiễm 20 1.3.4 Các thông số đánh giá chất lƣợng tiêu chuẩn chất lƣợng nƣớc 21 1.4 CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THIÊN NHIÊN 27 1.4.1 Quá trình keo 27 1.4.2 Quá trình lắng 28 1.4.3 Quá trình lọc nƣớc 29 1.4.4 Khử sắt mangan 30 1.4.5 Làm mềm nƣớc .30 1.4.6 Khử trùng nƣớc 30 1.5 KHÁI QUÁT VỀ HIỆN TƢỢNG KEO TỤ VÀ CHẤT KEO TỤ 31 1.5.1 Hệ keo tƣợng keo tụ 31 1.5.2 Các chất keo tụ .35 1.6 CÁC BIỆN PHÁP HÓA HỌC DÙNG ĐỂ KEO TỤ .36 1.6.1 Tăng lực ion 36 1.6.2 Thay đổi pH 36 1.6.3 Đƣa vào hệ muối kim loại hóa trị III 36 1.6.4 Đƣa vào hệ polymer tự nhiên polymer tổng hợp 37 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 38 2.1 NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT, DỤNG CỤ 38 2.1.1 Nguyên liệu 38 2.1.2 Hóa chất 38 2.1.3 Dụng cụ 38 2.2 XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ CỦA BÃ HẠT ĐẬU PHỘNG 39 2.2.1 Xác định độ ẩm bã hạt đậu phộng 40 2.2.2 Xác định hàm lƣợng tro bã hạt đậu phộng .40 2.3 PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH 41 2.3.1 Mục tiêu 41 2.3.2 Nguyên tắc 41 2.3.3 Pha hóa chất 41 2.3.4 Cách tiến hành 42 2.3.5 Hiện tƣợng 42 2.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH THU NHẬN PROTEIN 42 2.4.1 Nhiệt độ 43 2.4.2 Nồng độ pH 43 2.4.3 Tác nhân hóa học 43 2.5 XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHIẾT TÁCH PROTEIN VÀ KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH 46 2.5.1 Xây dựng quy trình chiết tách protein 46 2.5.2 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình chiết tách 46 2.6 XÂY DỰNG QUY TRÌNH XỬ LÝ ĐỘ ĐỤC CỦA NƢỚC VÀ KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH KEO TỤ XỬ LÝ ĐỘ ĐỤC TRONG NƢỚC .47 2.6.1 Xây dựng quy trình xử lý độ đục nƣớc 47 2.6.2 Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng đến trình keo tụ xử lý độ đục nƣớc protein 47 2.7 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM 48 2.8 ĐO ĐỘ ĐỤC 49 2.8.1 Thiết bị 49 2.8.2 Nguyên lý hoạt động 50 2.8.3 Các bƣớc đo độ đục 51 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 53 3.1 XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ CỦA BÃ HẠT ĐẬU PHỘNG 53 3.1.1 Xác định độ ẩm .53 3.1.2 Xác định hàm lƣợng tro 54 3.2 ĐỊNH TÍNH PROTEIN .54 3.3 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH PROTEIN TỪ BÃ HẠT ĐẬU PHỘNG .58 3.3.1 Ảnh hƣởng nồng độ dung dịch NaCl .58 3.3.2 Ảnh hƣởng tỉ lệ khối lƣợng bã : thể tích dung dịch NaCl .59 3.3.3 Ảnh hƣởng thời gian chiết tách 61 3.3.4 Ảnh hƣởng nhiệt độ chiết tách 62 3.4 ỨNG DỤNG LÀM CHẤT KEO TỤ CỦA PROTEIN TRONG XỬ LÝ ĐỘ ĐỤC CỦA NƢỚC 64 3.4.1 Lấy mẫu nƣớc 64 3.4.2 Thông tin mẫu nƣớc .64 3.4.3 Khảo sát khả keo tụ xử lý độ đục nƣớc dịch chiết protein 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CE Catechin equivalent – tính theo hàm lƣợng catechin DS Disolved Solid EBC European Brewery Convention E.coli Escherichia coli FTU Formazin Turbidity Units NTU Nephelometric Turbidity Unit SS Suspended Solid TSS Total Suspended Solid VS Volatile Solid DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng bảng 1.1 Thành phần -amino acide đậu phộng (tính 100g đậu phộng) Trang 1.2 Thành phần acide béo có đậu phộng 1.3 Thành phần polysaccharide có đậu phộng 1.4 Hàm lƣợng flavonoid polyphenol có đậu phộng 11 1.5 1.6 1.7 Thành phần nguyên tố khoáng chủ yếu đậu phộng Thành phần vitamin đậu phộng (tính 100g đậu phộng) Công thức tên gọi 20 -amino acide thành phần 12 12 15 protein 1.8 Các loại hạt có mặt môi trƣờng nƣớc 35 3.1 Độ ẩm mẫu bã hạt đậu phộng 53 3.2 Hàm lƣợng tro mẫu bã hạt đậu phộng 54 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 Ảnh hƣởng nồng độ dung dịch NaCl đến hiệu suất chiết tách protein Ảnh hƣởng tỉ lệ khối lƣợng bã : thể tích dung dịch NaCl đến hiệu suất chiết tách protein Ảnh hƣởng thời gian chiết tách đến hiệu suất chiết tách protein Ảnh hƣởng nhiệt độ chiết tách đến hiệu suất chiết tách protein Ảnh hƣởng pH đến khả keo tụ xử lý độ đục nƣớc dịch chiết protein Ảnh hƣởng tỉ lệ thể tích dịch chiết : thể tích mẫu nƣớc đục đến khả keo tụ xử lý độ đục nƣớc dịch 58 60 61 62 65 67 58 3.3 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH PROTEIN TỪ BÃ HẠT ĐẬU PHỘNG 3.3.1 Ảnh hưởng nồng độ dung dịch NaCl Ảnh hƣởng nồng độ dung dịch NaCl đến trình chiết tách đƣợc khảo sát điều kiện: - Khối lƣợng bã đậu phộng: g - Thể tích dung dịch NaCl: 100ml - Nồng độ dung dịch NaCl thay đổi: 0,0M; 0,1M; 0,2M; 0,4M; 0,8M; 1,0M; 1,2M - Thời gian chiết tách: 60 phút - Khuấy mạnh - Nhiệt độ phòng Kết thu đƣợc trình bày bảng 3.3 hình 3.7 Bảng 3.3 Ảnh hưởng nồng độ dung dịch NaCl đến hiệu suất chiết tách protein CM NaCl (M) Hiệu suất chiết tách protein (%) 0,0 0,2 0,4 0,8 1,0 1,2 17,80 20,64 20,84 21,70 22,00 15,38 Hình 3.7 Ảnh hưởng nồng độ dung dịch NaCl đến hiệu suất chiết tách protein 59 * Kết luận: Từ kết bảng 3.3 hình 3.7 ta thấy nồng độ dung dịch NaCl tăng dần từ 0,0M – 1M hiệu suất chiết tách protein tăng dần (từ 17,80% – 22,00%), nồng độ dung dịch NaCl 1M hiệu suất chiết tách protein cao (22,00%) nhƣng sau tăng nồng độ dung dịch NaCl đến 1,2M hiệu suất chiết tách protein giảm (còn 15,38%) Điều đƣợc giải thích nhƣ sau : Về phƣơng diện nhiệt động học hòa tan tƣơng ứng với phân ly đồng thời phân tử dung môi phân tử protein tiếp phân tán phân tử protein vào dung môi để có bề mặt tiếp xúc liên pha protein dung môi tối đa Nhƣ để tự hòa tan đƣợc, protein phải tƣơng tác với dung môi nhiều tốt Các ion Na+ Cl- dung dịch NaCl (nồng độ từ 0,0M – 1M) tác dụng với phần tích điện protein làm giảm lực hút tĩnh điện nhóm tích điện ngƣợc dấu đứng cạnh tranh Ngoài solvat hóa phân tử protein nhờ ion muối làm tăng tính tan protein Tuy nhiên dung dịch NaCl nồng độ 1,2M, phân tử nƣớc không đủ để solvat hóa protein chúng liên kết gần hết với muối Tƣơng tác protein - protein trội tƣơng tác protein nƣớc, protein tập hợp kết tủa Vậy nồng độ dung dịch NaCl tối ƣu 1M 3.3.2 Ảnh hưởng tỉ lệ khối lượng bã : thể tích dung dịch NaCl Ảnh hƣởng tỉ lệ khối lƣợng bã : thể tích dung dịch NaCl đƣợc khảo sát điều kiện: - Khối lƣợng bã thay đổi: 1g; 2g; 3g; 4g; 5g; 6g - Thể tích dung dịch NaCl 1M : 100ml - Thời gian tách: 60 phút - Khuấy mạnh - Nhiệt độ phòng Kết thu đƣợc trình bày bảng 3.4 hình 3.8 60 Bảng 3.4 Ảnh hưởng tỉ lệ khối lượng bã : thể tích dung dịch NaCl đến hiệu suất chiết tách protein Khối lƣợng bã (g) Hiệu suất chiết tách protein (%) 18,50 19,50 20,86 21,70 24,32 23,75 Hình 3.8 Ảnh hưởng tỉ lệ khối lượng bã : thể tích dung dịch NaCl đến hiệu suất chiết tách protein * Kết luận: Từ kết bảng 3.4 hình 3.8 ta thấy khối lƣợng bã đậu phộng tăng (1g – 5g) hiệu suất chiết tách protein tăng lên (18,50% – 24,32%), với khối lƣợng 5g mẫu hiệu suất đạt cao (24,32%), nhƣng tiếp tục tăng khối lƣợng bã đậu phộng đến 6g ta nhận thấy hiệu suất chiết tách lại giảm (còn 23,75%) Điều đƣợc giải thích nhƣ sau: Khi tăng lƣợng bã đậu phộng lƣợng protein hòa tan nhiều Tuy nhiên đến ngƣỡng đó, lƣợng ion dung dịch NaCl không đủ để làm tăng độ mạnh lực ion dung dịch khả liên kết protein với nƣớc giảm dẫn đến hiệu suất chiết tách protein bị giảm Vậy tỉ lệ khối lƣợng bã: thể tích dung dịch NaCl tối ƣu 5(g):100(ml) 61 3.3.3 Ảnh hưởng thời gian chiết tách Ảnh hƣởng thời gian chiết tách đƣợc khảo sát điều kiện: - Khối lƣợng bã tối ƣu: 5g - Thể tích dung dịch NaCl 1M : 100ml - Thay đổi thời gian chiết tách: 30 phút, 60 phút, 90 phút, 120 phút, 150 phút, 180 phút - Khuấy mạnh - Nhiệt độ phòng Kết thu đƣợc trình bày bảng 3.5 hình 3.9 Bảng 3.5 Ảnh hưởng thời gian chiết tách đến hiệu suất chiết tách protein Thời gian chiết tách (phút) 30 60 90 120 150 180 Hiệu suất chiết tách protein (%) 21,70 24,46 25,70 25,88 27,30 21,79 Hình 3.9 Ảnh hưởng thời gian chiết tách đến hiệu suất chiết tách protein * Kết luận: Từ kết bảng 3.5 hình 3.9 ta thấy thời gian chiết tách tăng (30 phút – 150 phút) hiệu suất tách protein tăng (21,70% – 27,30%) tăng cực đại tiến hành chiết tách thời gian 150 phút (27,30%), sau hiệu suất chiết tách giảm dần (còn 21,79%) tăng thời gian đến 180 phút 62 Điều đƣợc giải thích nhƣ sau: Thời gian lâu lƣợng protein hòa tan nhiều, nhiên thời gian chiết tách lâu, cấu trúc xoắn protein bị phá vỡ khiến cho protein bị biến tính làm giảm khả hòa tan protein dẫn đến hiệu suất chiết tách protein bị giảm Vậy thời gian chiết tách tối ƣu 150 phút 3.3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ chiết tách Ảnh hƣởng nhiệt độ chiết tách đƣợc khảo sát điều kiện: - Khối lƣợng bã tối ƣu: 5g - Thể tích dung dịch NaCl 1M: 100 ml - Thời gian chiết tách tối ƣu: 150 phút - Khuấy mạnh - Nhiệt độ thay đổi: 300C (nhiệt độ phòng), 400C ; 500C, 600C, 700C, 800C Kết thu đƣợc trình bày bảng 3.6 hình 3.10 Bảng 3.6 Ảnh hưởng nhiệt độ chiết tách đến hiệu suất chiết tách protein Nhiệt độ (0C) Hiệu suất chiết tách protein (%) 30 40 50 60 70 80 27,30 28,14 31,58 31,74 21,98 18,06 Hình 3.10 Ảnh hưởng nhiệt độ chiết tách đến hiệu suất chiết tách protein 63 * Kết luận: Từ kết bảng 3.6 hình 3.10 ta thấy tăng nhiệt độ (300C – 600C) hiệu suất chiết tách protein tăng dần (27,30% – 31,74%) Tại nhiệt độ 600C, hiệu suất chiết tách đạt cao (31,74%) Tuy nhiên nhiệt độ cao 600C (700C – 800C) hiệu suất chiết tách protein giảm mạnh (còn 18,06%) Điều đƣợc giải thích nhƣ sau: Khi tăng nhiệt độ, phân tử dao động mạnh tăng tiếp xúc phân tử, làm cho trình phân cắt liên kết acide amine protein xảy nhanh nên lƣợng protein thu đƣợc nhiều Tuy nhiên nhiệt độ cao (trên 600C) protein bị giãn mạch liên kết thứ cấp bị phá vỡ dẫn đến giải phóng số nhóm chức nằm ẩn sau bên nhƣ –SH, –NH2, –COOH Sau đó, phân tử protein liên kết với không theo quy luật cả, tạo thành vón cục Vì hiệu suất chiết tách protein giảm Vậy nhiệt độ chiết tách tối ƣu 600 64 3.4 ỨNG DỤNG LÀM CHẤT KEO TỤ CỦA PROTEIN TRONG XỬ LÝ ĐỘ ĐỤC CỦA NƢỚC 3.4.1 Lấy mẫu nước - Tráng bình vài lần nƣớc đƣợc lấy làm mẫu - Dán nhãn bình chứa mẫu nƣớc - Lấy mẫu nƣớc thẳng vào bình đựng Khi không tới đƣợc sát chỗ lấy nƣớc kẹp chặt bình vào gậy sào dùng dây buộc bình vào vật nặng thả xuống nƣớc để lấy mẫu 3.4.2 Thông tin mẫu nước - Địa điểm lấy mẫu: Hồ nƣớc bầu Thạc Gián – Vĩnh Trung TP Đà Nẵng - Thể tích mẫu nƣớc: 1,5 lít - Loại mẫu: Mẫu đơn - Độ đục (NTU): 19,900 - Độ pH: 8,0 - Màu sắc: Màu vàng Hình 3.11 Mẫu nước đục ban đầu 3.4.3 Khảo sát khả keo tụ xử lý độ đục nước dịch chiết protein Sau tiến hành chiết tách protein điều kiện tối ƣu, dịch chiết protein đƣợc đƣa vào mẫu nƣớc đục 65 a Ảnh hưởng pH đến khả keo tụ xử lý độ đục nước dịch chiết protein Ảnh hƣởng pH đến khả keo tụ xử lý độ đục nƣớc dịch chiết protein đƣợc khảo sát điều kiện: - Thể tích mẫu nƣớc: 100ml - Thể tích dịch chiết : 5ml - Nhiệt độ phòng - pH thay đổi: 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 - Để yên 24 Kết thu đƣợc trình bày bảng 3.7 hình 3.12 Bảng 3.7 Ảnh hưởng pH đến khả keo tụ xử lý độ đục nước dịch chiết protein pH Độ đục sau xử lý (NTU) Hiệu suất xử lý nƣớc (%) 10 11 12 13 14 14,099 12,829 11,510 11,130 9,500 4,251 1,620 29,15 35,53 42,16 44,07 52,26 78,64 91,86 Hình 3.12 Ảnh hưởng pH đến khả keo tụ xử lý độ đục nước dịch chiết protein 66 * Kết luận: Từ kết bảng 3.7, hình 3.12 ta thấy tăng pH khoảng – 12 hiệu suất xử lý độ đục nƣớc dịch chiết protein tăng từ từ (20,19% – 52,26%), giá trị pH khoảng 13 – 14 hiệu suất xử lý độ đục nƣớc tăng nhanh Nhƣ vậy, pH tăng hiệu suất xử lý độ đục tăng Hay nói cách khác hiệu suất xử lý độ đục nƣớc dịch chiết protein tỉ lệ thuận với giá trị pH Tại giá trị pH = 14 hiệu suất xử lý độ đục cao (91,86%) so với QCVN 02:2009/BYT độ đục sau đƣợc xử lý giá trị pH đạt yêu cầu (1,620 NTU), không vƣợt mức độ cho phép (5,000 NTU) Vậy giá trị pH tối ƣu cho trình keo tụ dịch chiết protein để xử lý độ đục nƣớc 14 (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) Hình 3.13 Mẫu nước đục xử lý độ đục nước dịch chiết protein với môi trường pH khác b Ảnh hưởng tỉ lệ thể tích dịch chiết : thể tích mẫu nước đục đến khả làm nước dịch chiết protein Ảnh hƣởng tỉ lệ thể tích dịch chiết : thể tích mẫu nƣớc đục đƣợc khảo sát điều kiện: - Thể tích mẫu nƣớc: 100ml - Nhiệt độ phòng - pH tối ƣu: 14 - Thể tích dịch chiết protein thay đổi: 0ml, 5ml, 10ml, 15ml, 20ml - Để yên 24 Kết thu đƣợc trình bày bảng 3.8 hình 3.14 67 Bảng 3.8 Ảnh hưởng tỉ lệ thể tích dịch chiết : thể tích mẫu nước đục đến khả keo tụ xử lý độ đục nước dịch chiết protein Thể tích dịch chiết (ml) Độ đục sau xử lý (NTU) Hiệu suất xử lý nƣớc (%) 10 15 20 11,999 1,689 0,820 2,991 14,399 39,70 95,88 84,97 27,64 91,51 Hình 3.14 Ảnh hưởng tỉ lệ thể tích dịch chiết : thể tích mẫu nước đục đến khả xử lý độ đục nước dịch chiết protein * Kết luận: Từ kết bảng 3.8 hình 3.14 ta thấy thể tích dịch chiết protein tăng từ 0ml – 10ml hiệu xuất xử lý độ đục nƣớc dịch chiết protein tăng từ 39,70% – 95,88% Tại giá trị thể tích dịch chiết protein 10ml hiệu suất xử lý cao (95,88%) so với QCVN 02:2009/BYT độ đục sau đƣợc xử lý giá trị thể tích đạt yêu cầu (0,820 NTU), không vƣợt mức độ cho phép (5,000 NTU) Sau thể tích dịch chiết tăng thêm từ 15ml – 20ml hiệu suất xử lý giảm từ 84,95% xuống 27,64% Vậy tỉ lệ thể tích dịch chiết protein : thể tích mẫu nƣớc đục tối ƣu 10(ml):100(ml) 68 (0ml) (5ml) (10ml) (15ml) (20ml) Hình 3.15 Mẫu nước đục xử lý dịch chiết protein với lượng protein khác 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Trong khuôn khổ luận văn này, qua trình nghiên cứu thực nghiệm rút kết luận sau: Xác định số tiêu hóa lí bã hạt đậu phộng - Độ ẩm bã hạt đậu phộng: 7,53% Có thể bảo quản đƣợc thời gian dài - Hàm lƣợng tro bã hạt đậu phộng: 1,76% Các điều kiên tối ưu để thu dịch chiết protein bã hạt đậu phộng - Nồng độ dung dịch NaCl: 1M - Tỉ lệ khối lƣợng bã : thể tích dung dịch NaCl: 5g:100ml - Thời gian chiết tách protein: 150 phút - Nhiệt độ chiết tách protein: 600C Khảo sát khả xử lý độ đục nước dịch chiết protein: - Môi trƣờng pH đạt hiệu suất xử lý độ đục nƣớc tốt dịch chiết protein là: 14 - Tỉ lệ thể tích dịch chiết protein : thể tích mẫu nƣớc đạt hiệu suất xử lý độ đục nƣớc tốt là: 10ml:100ml 70 KIẾN NGHỊ Dầu đậu phộng loại dầu phổ biến đƣợc sử dụng rộng rãi Việt Nam từ lâu có nhiều ƣu điểm Bên cạnh việc cung cấp chất béo giúp cho trình hấp thu vitamin quan trọng (A, D, E, K) cho thể trẻ em, dầu đậu phộng có tác dụng chống béo phì, tốt cho tim mạch, giảm huyết áp, chăm sóc da, giảm nguy sinh dị tật, ổn định đƣờng huyết Chính điều này, năm lƣợng bã hạt đậu phộng đƣợc thải lớn Vì vậy, cần mở rộng nghiên cứu cách toàn diện nguồn nguyên liệu sẵn có với giá thành thấp Do thời gian phạm vi đề tài nghiên cứu có hạn, thông qua kết đề tài, mong muốn đề tài đƣợc phát triển rộng số vần đề nhƣ: - Tiếp tục nghiên cứu chiết tách protein phƣơng pháp khác từ bã hạt đậu phộng để tìm protein có khả xử lý độ đục nƣớc tối ƣu - Nghiên cứu chiết tách protein từ thực vật khác - Nghiên cứu khả xử lý tiêu khác môi trƣờng nƣớc protein TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Lê Song Dự, Nguyễn Thế Côn (1979), Giáo trình lạc, nhà xuất Nông nghiệp Hà Nội [2] Lƣơng Minh Khánh (2010), Nghiên cứu đánh giá khả keo tụ số loại thực vật ứng dụng xử lý nước, Khóa luận tốt nghiệp, Đại học khoa học công nghệ TP Hồ Chí Minh [3] Trần Thị Nguyệt Minh, Tổng quan đậu phộng protein, Khóa luận tốt nghiệp [4] Nguyễn Hữu Phú (2003), Hóa lý & hóa keo, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội [5] Lê Văn Thạch (1993), Kĩ thuật ép dầu chế biến dầu mỡ thực phẩm, Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật Tiếng Anh [6] A H Birima, H A Hammad, M N M Desa, Z C Muda (2013), Extraction of Natural Coagulant from Peanut seeds for Treament of Turbid water, 4th International Conference on Energy and Environment [7] Carl O Johns and D Breese Jones (1916), The proteins of the peanut Arachis Hypogaea, United States deparment of agriculture Washington, 77-87 [8] Eman N Ali, Suleyman A Muyibi, Hamzah M Salleh, Md Zahangir Alam, Mohd Ramlan M Salleh, (2009), Production of Natural Coagulant from Moringa Oleifera Seed for Application in Treatment of Low Turbidity Water, J Water Resource and Protection, 2, 259-266 [9] John P Cherry (1990), Peanut Protein and Product Functionality, JAOCS, Vol 67, no 5, 293-301 [10] Kholief T S (1987), Chemical composition and protein properties of peanuts, Department of Nutrition, University College for Women, Ain Shams University, Cairo (Arab Republic of Egypt), 56-61 [11] Richard D.O Brien (2009), Fats and Oils, Taylor & Francis Group [12] Ronald E Wrolstad, Eric A Decker, Steven J Schwartz, Peter Sporns (2004), Handbook of Food Analytical Chemistry, Wiley-Interscience Publishe [13] Sheikh M Basha and Sunil K Pancholy (1982), Composition and Characteristics of Basic Proteins from Peanut (Arachis hypogaea L.) Seed, J Agric Food Chem, 30, 1176-1179 [14] Vincent Monteiro and V Prakash (1994), Functional Properties of Homogeneous Protein Fractions from Peanut (Arachis hypogaea L.), J Agrlc Food Chem, 42, 274-278 WEB SIDE [15].http://vnexpress.net/tin-tuc/khoa-hoc/moi-truong/o-nhiem-nguon-nuoc-thuctrang-dang-bao-dong-2394515.html [16] http://vi.wikipedia.org/wiki/Lạc [17] http://123doc.org/document/218344-tong-quan-ve-protein.htm [18].http://doc.edu.vn/tai-lieu/de-tai-khao-sat-dac-tinh-cua-protein-trong-thucpham-giau-protein-10879/ [19].http://doc.edu.vn/tai-lieu/de-tai-tim-hieu-ve-hien-tuong-o-nhiem-nuoc-9141/ [20] http://www.sinhhocvietnam.com/forum/showthread.php?t=3019 [21] http://www.hach.vn/chi-tiet-san-pham.aspx?id=80 [22].http://luanvan.co/luan-van/phuong-phap-phan-tich-dinh-tinh-va-dinh-luongprotein-2844/ [...]... chiết tách và nghiên cứu các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình chiết tách protein từ bã hạt đậu phộng - Ứng dụng làm chất keo tụ xử lý độ đục trong nƣớc của protein 3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu - Protein đƣợc chiết tách từ bã hạt đậu phộng thu mua tại xã Điện Phƣớc, huyện Điện Bàn, tỉnh Quảng Nam - Khả năng làm chất keo tụ xử lý độ đục trong nƣớc của protein 3.2 Phạm vị nghiên. .. đó bã đậu phộng lại chứa một hàm lƣợng protein đáng kể có khả năng keo tụ làm trong nƣớc Để góp phần bảo vệ môi trƣờng nƣớc và tận dụng bã hạt đậu phộng - nguồn nguyên liệu có giá thành thấp và dồi dào một cách hợp lý, tôi quyết định chọn đề tài: Nghiên cứu chiết tách protein từ bã hạt đậu phộng và ứng dụng làm chất keo tụ xử lý nước đục làm đề tài luận văn tốt nghiệp của mình 2 Mục tiêu nghiên cứu. .. nghiên cứu - Nghiên cứu quá trình chiết tách protein, khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình chiết tách protein và khảo sát ứng dụng của protein làm chất keo tụ xử lý độ đục trong nƣớc 4 Phƣơng pháp nghiên cứu 4.1 Nghiên cứu lý thuyết - Thu thập các thông tin tài liệu liên quan đến đề tài - Tìm hiểu các phƣơng pháp thực nghiệm sử dụng trong quá trình nghiên cứu - Xử lý các thông tin về lý thuyết... suất chiết tách protein Ảnh hƣởng của nhiệt độ chiết tách đến hiệu suất chiết 56 58 60 61 62 Số hiệu Tên hình hình Trang tách protein 3.11 3.12 3.13 Mẫu nƣớc đục ban đầu Ảnh hƣởng của pH đến khả năng keo tụ xử lý độ đục trong nƣớc của dịch chiết protein Mẫu nƣớc đục đã đƣợc xử lý độ đục trong nƣớc của dịch chiết protein với từng môi trƣờng pH khác nhau 64 65 66 Ảnh hƣởng của tỉ lệ thể tích dịch chiết. .. chiết : thể tích mẫu 3.14 nƣớc đục đến khả năng xử lý độ đục trong nƣớc của dịch 67 chiết protein 3.15 Mẫu nƣớc đục đã đƣợc xử lý bằng dịch chiết protein với lƣợng protein khác nhau 68 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Số hiệu Tên sơ đồ sơ đồ Trang 2.1 Quy trình chiết tách protein 46 2.2 Quy trình xử lý độ đục trong nƣớc 47 2.3 Quy trình thực nghiệm 48 3.1 Phản ứng giữa thuốc thử biure và protein 57 1 MỞ ĐẦU 1 Lí... tím, đỏ nâu, nâu nhạt… Hạt đậu phộng có 3 bộ phận là vỏ lụa, tử diệp và phôi Hạt đậu phộng là nguồn thực phẩm vừa cung cấp đạm vừa cung cấp dầu Khối lƣợng 1.000 hạt nặng khoảng 400g – 750g 6 Hình 1.3 Cấu tạo hạt đậu phộng Trong hạt đậu phộng, thành phần hóa học đƣợc phân ra làm 4 nhóm hợp chất chính: Protein, lipid, carbohydrate và các thành phần khác * Protein Trong đậu phộng, protein chiếm khoảng... Excel để xử lý các số liệu thực nghiệm - Tiến hành nghiên cứu thực nghiệm tại phòng thí nghiệm trƣờng Đại học Sƣ phạm – Đại học Đà Nẵng 5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 5.1 Ý nghĩa khoa học - Cung cấp những thông tin khoa học về quy trình chiết tách protein từ bã hạt đậu phộng - Khảo sát khả năng keo tụ xử lý độ đục trong nƣớc của protein 5.2 Ý nghĩa thực tiễn - Cung cấp thêm thông tin, làm tài... liệu tham khảo cho các nghiên cứu về bã hạt đậu phộng - Nâng cao giá trị sử dụng của bã hạt đậu phộng trong đời sống 6 Bố cục luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, nội dung luận văn gồm 3 chƣơng nhƣ sau: Chƣơng 1 Tổng quan Chƣơng 2 Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm Chƣơng 3 Kết quả và thảo luận 4 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐẬU PHỘNG 1.1.1 Cây đậu phộng [1] Đậu phộng, còn đƣợc gọi... Tên bảng bảng chiết protein Trang DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình hình Trang 1.1 Cây đậu phộng 4 1.2 Cấu tạo vỏ hạt đậu phộng 5 1.3 Cấu tạo hạt đậu phộng 6 2.1 Lò nung 39 2.2 Tủ sấy 39 2.3 Máy đo độ đục HACH Model 2100N 39 2.4 Máy đo Ph 39 2.5 Thuốc thử Biure 42 2.6 Nguyên lí hoạt động của máy đo độ đục HACH Model 2100N 50 2.7 Các bƣớc đo độ đục 51 3.1 Bã hạt đậu phộng 53 3.2 Bã hạt đậu phộng sau khi... Khuấy bã hạt đậu phộng trong dung dịch NaCl 1M 55 3.4 Lọc lấy dịch chiết protein 55 3.5 Dịch chiết protein sau khi lọc 56 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 Sự chuyển đổi màu của dung dịch protein trong thuốc thử biure Ảnh hƣởng của nồng độ dung dịch NaCl đến hiệu suất chiết tách protein Ảnh hƣởng của tỉ lệ khối lƣợng bã : thể tích dung dịch NaCl đến hiệu suất chiết tách protein Ảnh hƣởng của thời gian chiết tách