KHẢO SÁT CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA HẠT ĐẬU NÀNH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA HẠT ĐẬU NÀNH Họ tên sinh viên: PHAN THỊ MINH CHÂU Ngành: NƠNG HỌC Niên khóa: 2005 – 2009 Tháng 8/ 2009 KHẢO SÁT CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA HẠT ĐẬU NÀNH PHAN THỊ MINH CHÂU Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp kỹ sư ngành Nơng học Giáo viên hướng dẫn: ThS PHẠM TRÍ THƠNG Tháng năm 2009 i LỜI CẢM ƠN Suốt đời thành kính ghi nhớ cơng lao cha mẹ sinh thành nuôi dạy khôn lớn, nên người Chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến q thầy trường Đại học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, Phân hiệu Gia Lai truyền đạt kiến thức tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình học tập thực đề tài Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn: Thạc sĩ Phạm Trí Thơng, người tận tình bảo, hướng dẫn, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu với quan tâm lo lắng bước thực hoàn tất đề tài Chân thành cám ơn thầy Bộ mơn Nơng hóa Thổ nhưỡng - Khoa Nơng học, anh chị Trung tâm Chế biến Rau Quả tạo điều kiện thời gian, trang thiết bị cho suốt trình thực đề tài Cuối xin chân thành cám ơn người thân bạn bè động viên, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập thực đề tài PHAN THỊ MINH CHÂU ii TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu “ Khảo sát tính chất lý hạt đậu nành” tiến hành trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh từ ngày 16 tháng năm 2009 đến ngày 10 tháng năm 2009 Thí nghiệm bố trí theo kiểu yếu tố Yếu tố hàm lượng nước tiêu phân tích tính chất lý hạt đậu nành Hạt đậu nành mua từ siêu thị có hàm lượng nước ban đầu khoảng 10,72%wb, đem phân loại tiến hành hồi ẩm để đạt giá trị ẩm độ 13,17%, 15,46%, 17,66%wb Trong khoảng hàm lượng nước từ 10,72% đến 17,66% sở ướt (wb) thí nghiệm hạt đậu nành ngâm nước cho thấy rằng: khối lượng 1000 hạt tăng từ 177,52 g đến 184,61 g Độ cầu hạt không thay đổi giá trị 90,54% Thể khối hạt đậu nành giảm từ 1,2049 g/cm3 đến 1,1472 g/cm3 dung khối hạt giảm từ 0,77 g/cm3 đến 0,72 g/cm3 Cùng với gia tăng hàm lượng nước từ 10,72% đến 17,66% wb góc nghỉ tự nhiên hạt tìm tăng từ 25,5o đến 29,9o Góc ma sát hạt đậu nành tăng tuyến tính bốn bề mặt vật liệu: Với Inox góc ma sát tăng từ 13,5o đến 14o, sắt tráng kẽm góc ma sát tăng từ 13,9o đến 15,7o, gỗ ván ép tăng từ 14,7o đến 16,7o nhôm tăng từ 17,3o đến 20o Kết thu được đánh giá phương trình Hồi qui Tuyến tính Các phương trình Hồi qui thu có hệ số xác định, R2 lớn (0,91; 0,97) Các mơ hình tốn học tìm ứng dụng nghiên cứu tính tốn kỹ thuật vấn đề liên quan đến tính chất lý hạt đậu nành iii MỤC LỤC Trang i Trang tựa Lời cảm ơn ii Tóm tắt iii Mục lục iv Danh sách chữ viết tắt vii Danh sách hình viii Danh sách bảng ix CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Mục tiêu đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu hạt đậu nành 2.1.1 Nguồn gốc 2.1.2 Tên, phân loại đặc tính thực vật học 2.1.2.1 Phân loại 2.1.2.2 Đặc tính thực vật 2.1.3 Giá trị đậu nành 2.1.3.1 Giá trị dinh dưỡng 2.1.3.2 Giá trị kinh tế 2.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng 2.1.4.1 Khí hậu 2.1.4.2 Đất trồng 2.1.4.3 Sâu bệnh 2.1.4.4 Kỹ thuật trồng trọt chăm sóc 2.1.5 Tình hình sản xuất tiêu thụ 2.1.5.1 Trên giới 2.1.5.2 Việt Nam 2.2 Các tính chất lý vật liệu 10 iv 2.2.1 Khối lượng 1000 hạt, m1000 10 2.2.2 Độ cầu hạt 10 2.2.3 Thể khối, SD 11 2.2.4 Dung khối, BD 12 2.2.5 Góc nghỉ tự nhiên 13 2.2.6 Góc ma sát 13 2.3 Phương pháp hồi ẩm 14 2.3.1 Các phương pháp xác định hàm lượng nước cho hạt 14 2.3.2 Các phương pháp hồi ẩm 14 CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 3.1 Bố trí thí nghiệm 16 3.1.1 Địa điểm 16 3.1.2 Thời gian 16 3.2 Vật liệu thí nghiệm 16 3.3 Dụng cụ hóa chất 17 3.3.1 Dụng cụ 17 3.3.2 Hóa chất 17 3.4 Tạo MC đậu nành phương pháp hồi ẩm 17 3.4.1 Mục đích hồi ẩm 17 3.4.2 Phương pháp hồi ẩm cho hạt đậu nành 17 3.4.3 Xác định MC cho hạt đậu nành 18 3.4.4 Phương pháp thí nghiệm 18 3.5 Xác định tiêu 21 3.5.1 Xác định m1000 21 3.5.2 Xác định độ cầu, ψGMD 21 3.5.3 Xác định thể khối, SD 21 3.5.4 Xác định dung khối, BD 24 3.5.5 Xác định góc nghỉ tự nhiên, αr 26 3.5.6 Xác định góc ma sát αf 27 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29 4.1 Khối lượng 1000 hạt, m1000 29 v 4.2 Độ cầu, ψ 30 4.3 Thể khối, SD 31 4.4 Dung khối, BD 32 4.5 Góc nghỉ tự nhiên 34 4.6 Góc ma sát 35 4.6.1 Đối với inox 35 4.6.2 Đối với sắt tráng kẽm 36 4.6.3 Đối với gỗ 37 4.6.4 Đối với nhôm 38 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 41 5.1 Kết luận 41 5.2 Đề nghị 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 PHỤ LỤC 43 vi DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT BD (Bulk Density): Dung khối GMD (Geometric Mean Diameter): Đường kính Trung bình Hình học ĐN: Đậu nành ĐX: Đậu xanh m1000: Khối lượng 1000 hạt MC: Hàm lượng nước SD (Solid density): Thể khối SE: Sai số chuẩn StD: Độ lệch chuẩn Vit.B1: Vitamin B1 wb: Cơ sở ướt ψ: Độ cầu αr (Angle of Repose): Góc nghỉ tự nhiên αf (Angle of Friction): Góc ma sát αfI: Góc ma sát hạt Inox αfS: Góc ma sát hạt sắt tráng kẽm αfW: Góc ma sát hạt gỗ αfA: Góc ma sát hạt nhôm vii DANH SÁCH CÁC HÌNH Trang Hình 3.1 Hạt đậu nành 16 Hình 3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 20 Hình 3.3 Sơ đồ xác định SD 23 Hình 3.4 Sơ đồ xác định BD 25 Hình 3.5 Sơ đồ xác định góc nghỉ tự nhiên 26 Hình 3.6 Sơ đồ xác định góc ma sát 27 Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn m1000 theo MC 30 Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn SD theo MC 32 Hình 4.3 Đồ thị biểu diễn BD theo MC 33 Hình 4.4 Đồ thị biểu diễn αr theo MC 35 Hình 4.5 Đồ thị biểu diễn αfI theo MC 36 Hình 4.6 Đồ thị biểu diễn αfS theo MC 37 Hình 4.7 Đồ thị biểu diễn αfW theo MC 38 Hình 4.8 Đồ thị biểu diễn αfA theo MC 39 viii DANH SÁCH CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1 So sánh giá trị dinh dưỡng đậu nành loại thức ăn khác Bảng 2.2 Thành phần trung bình hạt đậu nành (%) Bảng 2.3 Thành phần Vitamin đậu nành Bảng 2.4 Thành phần khoáng đậu nành Bảng 4.1 Khối lượng 1000 hạt theo MC 29 Bảng 4.2 Độ cầu hạt theo MC 30 Bảng 4.3 Thể khối hạt theo MC 31 Bảng 4.4 Dung khối hạt theo MC 33 Bảng 4.5 Góc nghỉ tự nhiên hạt theo MC 34 Bảng 4.6 Góc ma sát hạt Inox theo MC 36 Bảng 4.7 Góc ma sát hạt Sắt tráng kẽm theo MC 36 Bảng 4.8 Góc ma sát hạt gỗ theo MC 38 Bảng 4.9 Góc ma sát hạt nhôm theo MC 39 ix Phụ lục 33: Bảng ANOVA kết hồi qui góc ma sát hạt Sắt tráng kẽm theo MC SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0,976978602 R Square 0,954487189 Adjusted R Square 0,931730783 Standard Error 0,201905485 Observations ANOVA Regression Residual Total Intercept X Variable df SS 1,70986835 0,08153165 1,7914 Coefficients Standard Error 11,30455873 0,565784441 0,252969042 0,039060172 68 MS 1,70986835 0,040765825 F 41,94367113 Significance F 0,023021398 t Stat 19,98032803 6,476393374 P-value 0,002495552 0,023021398 Lower 95% 8,870184756 0,084906684 Upper 95% 13,7389327 0,4210314 Phụ lục 34: Số liệu để xác định góc ma sát hạt gỗ theo MC 10,72%wb N, g F, g 404,89 108,15 404,89 105,6 404,89 102,14 695,27 186,96 695,27 188,13 695,27 189,54 958,63 249,03 958,63 257,53 958,63 261,09 1320,15 334,01 1320,15 342,46 1320,15 346,26 15,46% wb N, g F, g 414,37 117,58 414,37 118,61 414,37 121,04 705,11 214,42 705,11 208,24 705,11 209,39 968,46 292,59 968,46 274,99 968,46 273,93 1329,98 381,64 1329,98 384,6 1329,98 386,17 13,17% wb N, g F, g 416,79 115,3 416,79 116,02 416,79 114,85 707,17 220,5 707,17 215,3 707,17 218,85 970,52 265,3 970,52 276,33 970,52 268,67 1332,04 365,05 1332,04 378,71 1332,04 376,87 17,66% wb N, g F, g 396,01 124,84 396,01 125,23 396,01 133,9 686,75 221,46 686,75 213,8 686,75 217,24 950,10 271,95 950,10 273,73 950,10 274,56 1311,62 413,53 1311,62 389,61 1311,62 427,26 69 Phụ lục 35: Bảng ANOVA kết hồi qui góc ma sát hạt gỗ 10,72%wb SUMMARY OUTPUT Regression Statistics 0,999688582 Multiple R 0,999377261 R Square 0,90846817 Adjusted R Square 6,226403125 Standard Error 12 Observations ANOVA df 11 12 SS 684369,4123 426,4490546 684795,8614 MS 684369,4123 38,76809588 F 17652,90239 Significance F 1,43183E-17 Coefficients 0,26256055 Standard Error #N/A 0,001976157 t Stat #N/A 132,8642254 P-value #N/A 5,49774E-19 Lower 95% #N/A 0,258211058 Regression Residual Total Intercept X Variable αfW = arctg 0,26256 = 14,74o 70 Upper 95% #N/A 0,266910042 Phụ lục 36: Bảng ANOVA kết hồi qui góc ma sát hạt gỗ 13,17%wb SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0,999219268 R Square 0,998439146 Adjusted R Square 0,907530055 Standard Error 10,78976827 Observations 12 ANOVA df 11 12 SS 819173,9966 1280,610093 820454,6067 MS 819173,9966 116,4190994 F 7036,422725 Significance F 1,41747E-15 Coefficients 0,283808143 Standard Error #N/A 0,003383365 t Stat #N/A 83,88338766 P-value #N/A 8,61325E-17 Lower 95% #N/A 0,276361406 Regression Residual Total Intercept X Variable αfW = arctg 0,283808 = 15,8o 71 Upper 95% #N/A 0,29125488 Phụ lục 37: Bảng ANOVA kết hồi qui góc ma sát hạt gỗ 15,46%wb SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0,999776061 R Square 0,999552172 Adjusted R Square 0,908643081 Standard Error 5,898793081 Observations 12 ANOVA df 11 12 SS 854304,8944 382,7533579 854687,6478 MS 854304,8944 34,79575981 F 24551,98274 Significance F 2,75332E-18 Coefficients 0,290447397 Standard Error #N/A 0,001853635 t Stat #N/A 156,6907232 P-value #N/A 8,96567E-20 Lower 95% #N/A 0,286367574 Regression Residual Total Intercept X Variable αfW = arctg 0,2904473 = 16,17o 72 Upper 95% #N/A 0,29452722 Phụ lục 38: Bảng ANOVA kết hồi qui góc ma sát hạt gỗ 17,66%wb SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0,998784789 R Square 0,997571055 Adjusted R Square 0,906661964 Standard Error 14,25894699 Observations 12 ANOVA df 11 12 SS 918530,714 2236,493263 920767,2073 MS 918530,714 203,3175694 F 4517,714415 Significance F 1,29451E-14 Coefficients 0,306863501 Standard Error #N/A 0,004565474 t Stat #N/A 67,21394509 P-value #N/A 9,80915E-16 Lower 95% #N/A 0,296814961 Regression Residual Total Intercept X Variable αfW = arctg 0,306863 = 16,69o 73 Upper 95% #N/A 0,316912041 Phụ lục 39: Bảng ANOVA kết hồi qui góc ma sát hạt gỗ theo MC SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0,977836178 R Square 0,956163591 Adjusted R Square 0,934245387 Standard Error 0,211589518 Observations ANOVA Regression Residual Total Intercept X Variable df SS 1,953059752 0,089540248 2,0426 MS 1,953059752 0,044770124 F 43,62417549 Significance F 0,022163822 Coefficients 11,99668197 0,270360851 Standard Error 0,592921273 0,040933623 t Stat 20,23317852 6,60485999 P-value 0,002433795 0,022163822 Lower 95% 9,445547636 0,094237685 74 Upper 95% 14,54781631 0,446484017 Phụ lục 40: Số liệu để xác định góc ma sát hạt nhôm theo MC 10,72%wb N, g F, g 404,89 122,91 404,89 118,03 404,89 121,62 695,27 244,67 695,27 247,2 695,27 246,41 958,63 313,39 958,63 313,74 958,63 314,06 1320,15 386,41 1320,15 383,86 1320,15 394,98 15,46%wb N, g F, g 414,37 138,41 414,37 137,69 414,37 139,95 705,11 236,38 705,11 234,36 705,11 235,66 968,46 330,78 968,46 333,72 968,46 336,12 1329,98 448,58 1329,98 449,62 1329,98 450,59 13,17%wb N, g F, g 416,79 128,33 416,79 126,43 416,79 125,59 707,17 250,69 707,17 254,46 707,17 253,32 970,52 328,97 970,52 322,9 970,52 327,23 1332,04 454,67 1332,04 446,95 1332,04 449,85 17,66%wb N, g F, g 396,01 139,52 396,01 136,29 396,01 146,41 686,75 225,92 686,75 246,6 686,75 230,85 950,10 359,78 950,10 349,93 950,10 350,56 1311,62 468,21 1311,62 499,88 1311,62 478,21 75 Phụ lục 41: Bảng ANOVA kết hồi qui góc ma sát hạt nhơm 10,72%wb SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0,997417866 R Square 0,994842399 Adjusted R Square 0,903933308 Standard Error 21,36429211 Observations 12 ANOVA df 11 12 SS 968447,899 5020,762751 973468,6618 MS 968447,899 456,4329774 F 2121,774602 Significance F 5,60073E-13 Coefficients 0,312336191 Standard Error #N/A 0,006780671 t Stat #N/A 46,06272465 P-value #N/A 6,17731E-14 Lower 95% #N/A 0,297412034 Regression Residual Total Intercept X Variable αfA = arctg 0,312336 = 17,34o 76 Upper 95% #N/A 0,327260347 Phụ lục 42: Bảng ANOVA kết hồi qui góc ma sát hạt nhơm 13,17%wb SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0,999473108 R Square 0,998946494 Adjusted R Square 0,908037403 Standard Error 10,57840226 Observations 12 ANOVA df 11 12 SS 1167180,721 1230,928537 1168411,65 MS 1167180,721 111,9025943 F 10430,32763 Significance F 1,98474E-16 Coefficients 0,338770687 Standard Error #N/A 0,003317087 t Stat #N/A 102,1289755 P-value #N/A 9,91023E-18 Lower 95% #N/A 0,331469828 Regression Residual Total Intercept X Variable αfA = arctg 0,33877 = 18,67o 77 Upper 95% #N/A 0,346071547 Phụ lục 43: Bảng ANOVA kết hồi qui góc ma sát hạt nhôm 15,46%wb SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0,99993311 R Square 0,999866224 Adjusted R Square 0,908957133 Standard Error 3,762780255 Observations 12 ANOVA Regression Residual Total Intercept X Variable df 11 12 SS 1164056,483 155,7436677 1164212,226 MS 1164056,483 14,15851525 F 82215,99951 Significance F 6,54752E-21 Coefficients 0,339037759 Standard Error #N/A 0,001182415 t Stat #N/A 286,7333247 P-value #N/A 1,16544E-22 Lower 95% #N/A 0,336435281 αfA = arctg 0,339037 = 18,7o 78 Upper 95% #N/A 0,341640236 Phụ lục 44: Bảng ANOVA kết hồi qui góc ma sát hạt nhôm 17,66%wb SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0,999280586 R Square 0,99856169 Adjusted R Square 0,907652599 Standard Error 13,02361947 Observations 12 ANOVA Regression Residual Total Intercept X Variable df 11 12 SS 1295324,44 1865,761306 1297190,201 MS 1295324,44 169,6146641 F 7636,86587 Significance F 9,41716E-16 Coefficients 0,364407808 Standard Error #N/A 0,004169943 t Stat #N/A 87,38916334 P-value #N/A 5,49338E-17 Lower 95% #N/A 0,355229826 αfA = arctg 0,364407 = 20o 79 Upper 95% #N/A 0,37358579 Phụ lục 45: Bảng ANOVA kết hồi qui góc ma sát hạt nhôm theo MC SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0,95299405 R Square 0,908197658 Adjusted R Square 0,862296488 Standard Error 0,403013828 Observations ANOVA Regression Residual Total Intercept X Variable df SS 3,21363471 0,32484029 3,538475 MS 3,21363471 0,162420145 F 19,78593668 Significance F 0,04700595 Coefficients 13,73467375 0,346804157 Standard Error 1,129335111 0,077966132 t Stat 12,16173448 4,448138564 P-value 0,006693167 0,04700595 Lower 95% 8,875536956 0,011342968 80 Upper 95% 18,59381055 0,682265346 Phụ lục 46: Bảng phân phối t (Student) P 98% 31,821 6,956 4,541 3,747 3,365 3,143 2,998 2,896 2,821 2,764 2,718 2,681 2,65 2,624 2,602 2,583 2,567 2,552 2,538 2,528 2,518 2,508 2,5 2,492 2,485 2,479 2,473 2,467 2,462 2,457 2,326 95% (n - 1) 12,756 4,303 3,182 2,776 2,571 2,447 2,365 2,306 2,262 10 2,228 11 2,201 12 2,179 13 2,16 14 2,145 15 2,131 16 2,12 17 2,11 18 2,101 19 2,093 20 2,086 21 2,08 22 2,074 23 2,069 24 2,064 25 2,06 26 2,056 27 2,052 28 2,048 29 2,045 30 2,042 ∞ 1,96 (Nguồn: Nguyễn Văn Tài, 2007) 81 99% 63,657 9,925 5,841 4,604 4,032 3,707 3,499 3,352 3,25 3,169 3,106 3,055 3,012 2,977 2,947 2,921 2,898 2,878 2,861 2,845 2,831 2,819 2,807 2,797 2,787 2,779 2,771 2,763 2,756 2,75 2,576 Phụ lục 47: Các Tính chất Vật lý Nước Nhiệt Khối lượng Độ nhớt động lực Độ nhớt động Sức căng mặt riêng, học, μ học, v σ ( C) ρ (kg/m3) (x 10-6 Pa s) (x 10-6 m2/s) (x 10-2 N/m) 999,9 1793,636 1,789 8,62 1000 1543,741 1,535 8,54 10 999,7 1296,439 1,300 8,48 15 999,1 1135,610 1,146 8,41 20 998,2 993,414 1,006 8,36 25 997,1 880,637 0,884 8,26 30 995,7 792,377 0,805 8,18 35 994,1 719,808 0,725 8,10 40 992,2 658,026 0,658 8,01 45 990,2 605,070 0,611 6,92 50 988,1 555,056 0,556 6,82 55 985,7 509,946 0,517 6,74 60 983,2 471,650 0,478 6,68 65 980,6 435,415 0,444 6,58 70 977,8 404,034 0,415 6,50 75 974,9 376,575 0,366 6,40 80 971,8 352,059 0,364 6,30 85 968,7 328,523 0,339 6,20 90 965,3 308,909 0,326 6,12 95 961,9 292,238 0,310 6,02 100 958,4 277,528 0,294 5,94 độ o (Nguồn: Haldman Singh, 1993, trích dẫn Phạm Trí Thơng, 2006) 82 ... kiện thời gian, trang thi t bị cho suốt trình thực đề tài Cuối xin chân thành cám ơn người thân bạn bè động viên, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập thực đề tài PHAN THỊ MINH CHÂU ii TÓM TẮT Đề...KHẢO SÁT CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA HẠT ĐẬU NÀNH PHAN THỊ MINH CHÂU Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp kỹ sư ngành Nơng học Giáo viên hướng dẫn:... việc khảo sát tính chất lý hạt đậu nành cần thi t Với mong muốn hiểu rõ thêm tính chất này, đồng ý Khoa Nông học – trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh, với hướng dẫn ThS Phạm Trí Thơng, đề