Tạp chí khoa học và công nghệ việt nam số 5b năm 2017

Khoa học Tự nhiên Sử dụng thuật toán K-means toán phân loại đám mây điểm LiDAR Nguyễn Thị Hữu Phương1*, Nguyễn Trường Xuân1, Đặng Văn Đức2 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Viện Công nghệ thông tin, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Ngày nhận 7/3/2017; ngày chuyển phản biện 10/3/2017; ngày nhận phản biện 7/4/2017; ngày chấp nhận đăng 17/4/2017 Tóm tắt: Hiện nay, LiDAR (Light detecting and ranging) công nghệ viễn thám ứng dụng rộng rãi nhiều ngành, nhiều lĩnh vực Xử lý liệu LiDAR tốn khơng dễ dàng, phần mềm xử lý liệu LiDAR thường phần mềm đóng có chi phí cao Bài báo đề cập đến việc phân loại liệu LiDAR sử dụng thuật toán K-means, bước tương đối quan trọng xử lý liệu LiDAR, nhằm giúp phân chia điểm lớp nó, từ ứng dụng vào tốn khác thực tế Từ khóa: Đám mây điểm LiDAR, K-means, LiDAR, phân loại Chỉ số phân loại: 1.2 Using K-means algorithms for LiDAR point cloud classification Thi Huu Phuong Nguyen1*, Truong Xuan Nguyen1, Van Duc Dang2 Hanoi University of Mining and Geology Institute of Information Technology, Vietnam Academy of Science and Technology Received March 2017; accepted 17 April 2017 Abstract: Nowadays, LiDAR is a technology applied widely for many fields and sectors LiDAR data processing is not an easy issue, while LiDAR data processing software is usually closed and quite expensive. This paper deals with the classification of LiDAR data using K-means, an important step in LiDAR data processing, to divide the points to its classes so that they can be applied to different problems Keywords: Classification, K-means, LiDAR, LiDAR point cloud Classification number: 1.2 Đặt vấn đề LiDAR công nghệ viễn thám mới, chủ động, sử dụng loại tia laser để khảo sát đối tượng từ xa Dữ liệu thu hệ thống tập hợp đám mây điểm phản xạ chiều tia laser từ đối tượng khảo sát Hiện nay, công nghệ LiDAR ứng dụng rộng rãi việc khảo sát địa hình lập đồ, đánh giá sản lượng gỗ lâm nghiệp, lập đồ ngập úng, địa hình đáy biển, tuyến truyền tải, đồ giao thông, mạng điện thoại di động, mơ mơ hình thị có tiềm nhiều ứng dụng khác mơ tác động bão, tạo mơ hình chiều thành phố ảo, mô thiệt hại động đất, khai khống, mơi trường… Hệ thống LiDAR hệ thống tích hợp từ thành phần chính: Hệ thống thiết bị laser, hệ thống định vị vệ tinh GNSS hệ thống đạo hàng quán tính INS Ở thời điểm phát xung laser, hệ thống định vị vệ tinh GNSS xác định vị trí khơng gian điểm phát, hệ thống đạo hàng quán tính xác định góc định hướng khơng gian tia qt Một tín hiệu phát có hay nhiều tín hiệu phản xạ Kết cuối có đám mây điểm Để sử dụng đám mây điểm cho mục đích thành lập mơ hình số độ cao (Digital elevation model - DEM), mơ hình số địa hình (Digital terrain model - DTM) hay mơ hình số bề mặt (Digital surface models - DSM), phải tiến hành phân loại điểm đám mây điểm Hiện nay, có nhiều thuật tốn lọc điểm sử dụng; với thuật toán, hãng cung cấp thiết bị xây dựng phần mềm kèm theo chu trình sử dụng bảo mật Để phát huy hiệu công nghệ LiDAR công tác trắc địa đồ, việc hiểu biết sâu sắc công nghệ phát triển thuật tốn phân loại điểm liệu LiDAR đóng vai trị quan trọng [1] Trên giới, việc phân loại liệu LiDAR để từ trích xuất đối tượng phục vụ công tác Tác giả liên hệ: nguyenphuong85.nb@gmail.com * 16(5) 5.2017 Khoa học Tự nhiên xây dựng đồ nhiều lĩnh vực khác đời sống xã hội phổ biến Trong nghiên cứu [2-4] sử dụng thuật toán phân loại để tiến hành phân loại đám mây điểm LiDAR, từ thành lập DTM, DSM, DEM có thành công định Tại Việt Nam, việc phân loại liệu LiDAR chủ yếu tiến hành thủ cơng, chưa có cơng trình nghiên cứu cụ thể đề cập đến toán phân loại đám mây điểm LiDAR Nghiên cứu Trần Đình Luật [5] có số kết thực nghiệm ban đầu, với địa hình khu vực đảo Hịn Dấu, khu vực Vũng Tàu, Cần Giờ khu vực cửa sông Đồng sông Cửu Long, kết quét LiDAR thành lập DEM khả quan Nghiên cứu tác giả Lương Chính Kế [6] Trần Đức Phú [7] đề cập đến việc sử dụng liệu LiDAR để phục vụ cho nhiều lĩnh vực khác Tuy nhiên, nghiên cứu sử dụng liệu LiDAR sau phân loại, sử dụng mơ hình DEM có sẵn Chúng tơi tiến hành nghiên cứu sử dụng thuật toán K-means tốn phân loại đám mây điểm LiDAR nhằm tìm phương pháp phát huy hiệu công nghệ LiDAR công tác trắc địa - đồ đối tượng - Mơ hình sử dụng để dự đốn lớp mới, đối tượng chưa biết Tập liệu kiểm thử dùng để xác định độ xác mơ hình K-means tốn phân loại Thuật tốn K-means tìm phương pháp phân nhóm đối tượng (Objects) cho vào K cụm (K số cụm xác định trước, K > 0) cho tổng bình phương khoảng cách đối tượng đến tâm nhóm nhỏ Thuật tốn K-means mơ tả hình Nội dung nghiên cứu Bài toán phân loại liệu Phân loại liệu trình tổ chức liệu theo thể loại có liên quan để sử dụng bảo vệ liệu hiệu Phân loại liệu đặc biệt quan trọng nói đến quản lý rủi ro, tuân thủ bảo mật liệu [8] Hướng tiếp cận thường sử dụng số kỹ thuật học máy định, mạng nơ ron nhân tạo, học sâu Hình Mơ tả thuật tốn K-means Q trình phân loại dựa thành phần bản: - Bản ghi (Record) - Lớp (Class) - Dự đoán (Predictors) - Tập liệu huấn luyện (Training dataset) - Tập liệu kiểm tra (Testing dataset) Đặc trưng tiến trình phân loại gồm điểm sau: - Đầu vào: Tập liệu đào tạo chứa đối tượng với thuộc tính nó, với số thuộc tính gán nhãn - Đầu ra: Mơ hình phân lớp (Classifier) gán nhãn cụ thể cho đối tượng (phân lớp đối tượng theo thư mục), dựa thuộc tính 16(5) 5.2017 Hình Ví dụ thuật tốn K-means Thuật toán K-means toán phân loại liệu Trong toán phân loại liệu, thuật toán K-means triển khai theo bước sau [9-11]: Bước 1: Chọn K cụm trọng tâm khởi tạo, z1, z2, z3, …, zn Khoa học Tự nhiên Bước 2: Phân phối mẫu K-means Mẫu thường gán với cụm trung tâm gần theo công thức: x ∈ Si(n) |x – zi(n)| ≤ |x – zj(n)| với j = 1, 2, 3, …, k; i ≠ j; Si(n) mẫu trọng tâm zi(n), n số bước lặp toán Bước 3: Tính tốn trọng tâm cụm từ cụm Si(n) Tìm giá trị cho zi Trọng tâm cụm mới, zi(n+1) giá trị trung bình điểm Si(n) như: zi(n+1) = (1/ci) ∑x∈ Si(n) x Trong đó, ci tập điểm thuộc cụm thứ i Bước 4: So sánh zi(n) zi(n+1) với i Tính tốn khoảng cách cặp điểm lần lặp liên tiếp: a Nếu khơng có thay đổi đáng kể, kết thúc phương pháp, vài tiêu chí cho kết thúc như: + Nếu |zi(n+1) – zi(n)| < T với i + Nếu ∑ | ( + 1) – ( )| < với i b Nếu khơng tiếp tục lặp lần lặp từ bước K-means phân loại đám mây điểm LiDAR Đặc điểm đám mây điểm LiDAR: Kết thu sau xử lý liệu không gian LiDAR gọi đám mây điểm Đám mây điểm tập hợp điểm độ cao, với tọa độ x, y với bổ sung thuộc tính thời gian GPS Các đặc trưng bề mặt tia laser thu nhận sau trình xử lý, ví dụ độ cao mặt đất, tịa nhà, tán cây, cầu vượt, đối tượng khác suốt q trình qt tín hiệu laser thu nhận tạo thành đám mây điểm [1] LIDAR như: Số phản hồi, góc máy bay, thời gian GPS góc quét, hướng quét Phân loại đám mây điểm LiDAR sử dụng K-means: Mỗi điểm LiDAR trình phân loại gán vào lớp định nghĩa trình phân loại Các điểm phân vào số lớp như: Đất trống, đường giao thông, mặt nước, rừng Thông thường, mã phân loại đại diện cho kiểu đối tượng thu nhận tín hiệu phản hồi Phân loại đám mây điểm bước quan trọng q trình trích xuất thơng tin lớp tòa nhà, thực vật, giao thơng mặt nước Thuật tốn phân loại sử dụng K-means lựa chọn điểm mẫu mẫu ngẫu nhiên từ toàn đám mây điểm Phương pháp phân loại thể qua sơ đồ hình Input: Dữ liệu LiDAR Output: Bộ liệu sau phân loại Procedure Initial: Chọn số cụm khởi tạo, số lớp cần phân loại n If (k > n), thuật tốn kết thúc Else If (k ≤ n), chọn k ngẫu nhiên, tính tốn trọng tâm cụm vừa tạo While(1) Tính tốn khoảng cách điểm đến trọng tâm cụm d0(xi,k) Tìm nhóm điểm thỏa mãn di = dmin(xi,k), G If (di+1 ≠ di) Cập nhật cụm Tính tốn lại tâm cụm Else If (k = n) di+1 = di Kết thúc lặp Với k thu sau q trình lặp, gán tên thuộc tính với ki Kết thúc thuật tốn Một số thơng số đặc trưng đám mây điểm LIDAR: - Tọa độ X, Y độ cao Z: Được thu nhận dựa theo hệ thống định vị GPS, độ cao máy bay, thời gian di chuyển phản xạ trở lại tia laser… - Số lần phản xạ (Return): Các chùm tia laser sau chạm vào đối tượng tịa nhà, mặt đất, cột điện phản xạ (Return) ngược trở lại thu nhận tín hiệu laser thu lại - Cường độ xung phản xạ (Intensity):  Khi tia laser phản xạ trở lại mang theo lượng với cường độ định Thông thường, cường độ xung phản xạ lớn tia laser tiếp xúc với mặt đất Ngồi cịn có thuộc tính đám mây điểm 16(5) 5.2017 Hình Quy trình phân loại đám mây điểm LiDAR sử dụng K-means Sử dụng thuật toán K-means phân loại đám mây điểm LiDAR thực sau: Để thử nghiệm thuật toán K-means phân loại đám mây điểm, tiến hành thực nghiệm với liệu đo thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An với Khoa học Tự nhiên số điểm demo 538 điểm, điểm gồm giá trị (x, y, z), giá trị z lấy thuộc tính để tiến hành phân loại Với số cụm lựa chọn ngẫu nhiên, qua lần thử nghiệm kết cho khác Đầu tiên, với k = 2, qua lần lặp phân chia hai cụm với kết hình Cụm khởi tạo Kết phân cụm Hình Phân lớp với số cụm khởi tạo k = Khi số cụm khởi tạo với giá trị k = 10, kết thể hình 5, Hình Tâm cụm khởi tạo Hình Sự thay đổi tâm cụm phân loại Hình Số điểm gán vào cụm số cụm khởi tạo thay đổi Và k tăng lên 30 kết thuật tốn với số cụm tính tốn lại trọng tâm thể hình Hình Các điểm nhóm sau phân loại với k = 10 Khi số cụm khởi tạo tăng lên 20, số lần lặp 6, trọng tâm cụm tạo số điểm gán vào cụm thay đổi, kết thể hình 16(5) 5.2017 Hình Kết phân cụm với k = 30 Qua thử nghiệm với lựa chọn số cụm khởi tạo khác nhau, thấy thuật tốn K-means hoạt động ổn Khoa học Tự nhiên định giá trị missing thuật tốn khơng thay đổi k tăng dần Do đó, kết phân loại đáng tin cậy ứng dụng tốn phân loại đám mây điểm LiDAR Kết luận Thuật toán K-means thuật tốn điển hình tốn phân cụm liệu, giải thuật dễ hiểu dễ cài đặt Với liệu thử nghiệm, số cụm tăng dần, giá trị missing thuật tốn khơng thay đổi, thuật tốn K-means hồn tồn phù hợp với toán phân loại liệu đám mây điểm LiDAR Tuy nhiên, thử nghiệm sử dụng thuộc tính (độ cao liệu điểm) phân cụm, việc giải tốn có nhiều thuộc tính hướng phát triển nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Đình Trí (2013), Cơng nghệ LiDAR, Đại học Mỏ - Địa chất [2] D Albashish (2011), “Detection and classification of leaf diseases using K-means-based segmentation and Neural Network-based classification”, Information Technology Journal, 10, pp.267-275 [3] Balasubramanian (2012), “Image classification through 16(5) 5.2017 intergrated K-means algorithms”, International Journal of Computer Science Issues, 9(2), pp.518-524 [4] Kun Zhang, Weihong Bi, Xiaoming Zhang, Xinghu Fu (2015), “A new K-means clustering algorithm for point cloud”, International Journal of Hybrid Information Technology, 8, pp.157-170 [5] Trần Đình Luật (2015), “Khả ứng dụng công nghệ LiDAR xây dựng mô hình số địa hình vùng bãi bồi cửa sơng ven biển điều kiện Việt Nam”, Tạp chí Tài nguyên Mơi trường, 5, tr.830-833 [6] Lương Chính Kế (2010), Thành lập DEM/DTM công nghệ, Viện Đo ảnh đồ, Đại học Bách khoa Vacsava [7] Trần Đức Phú (2010), Ứng dụng cơng nghệ LiDAR mơ hình hóa lũ, Trường Đại học Hàng hải [8] K Kosi (2012), “Methods of data center classification”, Acta Polytechnica Hungarica, 9(5), pp.127-137 [9] CEE6150 (2015), Unsupervised Classification (Cluster analysis), US: s.n [10] E Sigova (2015), A semi supervised approach to dialogue act classification using K-means +HMM, KTH of Computer Science and communication [11] Balasubramanian (2012), “Image classification through intergrated K-means algorithms”, International Journal of Computer Science Issues, 9(2), pp.518-524 Khoa học Tự nhiên Khảo sát tính chất điện hóa vật liệu spinel Li4Mn5O12 tổng hợp phương pháp thủy nhiệt ứng dụng làm vật liệu điện cực Nguyễn Văn Hoàng1*, Nguyễn Minh Thảo2, Trần Văn Mẫn1, Lê Mỹ Loan Phụng1 Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh Trung tâm Phân tích Hóa học, Trường Đại học Đồng Tháp Ngày nhận 5/1/2017; ngày chuyển phản biện 6/1/2017; ngày nhận phản biện 17/1/2017; ngày chấp nhận đăng 7/2/2017 Tóm tắt: Bài báo trình bày kết tổng hợp vật liệu điện cực cấu trúc spinel Li4Mn5O12 (LMO) phương pháp thủy nhiệt Điều kiện tổng hợp tối ưu để đạt vật liệu có cấu trúc đơn pha, không lẫn tạp chất khảo sát thông qua thay đổi yếu tố như: Nhiệt độ thủy nhiệt, thời gian, tỷ lệ tác chất, nhiệt độ nung mẫu, thời gian nung Cấu trúc, thành phần, tính chất hóa lý điện hóa vật liệu xác định qua phương pháp như: Nhiễu xạ tia X (XRD), phổ hấp thu nguyên tử (AAS), quét vịng tuần hồn (CV) Điều kiện tổng hợp tốt LMO tỷ lệ Li:Mn = 4:3; nhiệt độ thủy nhiệt 120°C 192 giờ, nhiệt độ nung 500°C Kết khảo sát điện hóa cho thấy LMO có khả đan cài phóng thích ion Li+ thuận nghịch thích hợp làm vật liệu điện cực dương cho pin sạc lithium-ion Bên cạnh đó, vật liệu thể tốt khả tích/phóng điện tốc độ đan cài ion diễn nhanh chóng nên thích hợp cho ứng dụng vật liệu điện cực siêu tụ điện hóa Từ khóa: Li4Mn5O12, pin sạc lithium, siêu tụ điện hóa, spinel, thủy nhiệt Chỉ số phân loại: 1.4 Mở đầu Nhu cầu sử dụng lượng ngày tăng với vấn đề ô nhiễm môi trường nghiêm trọng nước phát triển sử dụng lượng hóa thạch đặt cho nhà khoa học phải nghiên cứu tìm nguồn lượng mới, lượng tái tạo sử dụng chúng cách hiệu Theo đó, việc lưu trữ chuyển hóa lượng để sử dụng cần thiết quan tâm đáng kể Các nguồn điện hóa học pin sạc siêu tụ điện hóa cho thấy tiềm tích trữ lượng với quy mô lớn, công suất cao [1] Để nâng cao tính nguồn điện công suất lượng, vật liệu điện cực thành phần quan trọng định bên cạnh chất điện giải, màng ngăn, điện cực góp [2] Vật liệu điện cực giữ vai trò then chốt định tính bền nguồn điện, giá thành, vùng hoạt động, tính thân thiện với mơi trường Spinel lithi mangan oxid (Li1+xMn2-xO4, x = 0-0,33) nghiên cứu rộng rãi làm vật liệu điện cực [2-14] Vật liệu LiMn2O4 (x = 0) đạt dung lượng cao dung lượng giảm nhanh qua chu kỳ phóng/sạc * hiệu ứng Jahn-Teller ion Mn3+ [8,12,15] Với cấu trúc lập phương Mn có số oxy hóa +4, vật liệu Li4Mn5O12 (x = 0,33) không bị ảnh hưởng hiệu ứng Jahn-Teller Trong cấu trúc này, ion Li+ nằm vị trí tứ diện 8a phần vị trí bát diện 16d, phần cịn lại lấp đầy ion Mn4+, oxy nằm vị trí 32e [7, 8] Sự đan cài Li+ vật liệu cho vùng phẳng ~3,0 V vs Li+/Li, tương ứng với q trình oxy hóa khử thuận nghịch cặp Mn4+/Mn3+ Vật liệu Li4Mn5O12 tổng hợp phương pháp sol-gel với acid citric pH  =  có kích thước hạt 50100 nm dùng làm vật liệu điện cực cho siêu tụ điện lai hóa (hybrid capacitor) có dung lượng đạt 20 F/g mật độ dịng 4 A/g, lượng riêng đạt 31,1 Wh/g [6] Với tác nhân tạo phức glycerin, vật liệu Li4Mn5O12 đạt dung lượng 168 mAh/g quét khoảng 0-1,4 V tốc độ 5 mV/s chất điện giải Li2SO4 1 M có khả phóng sạc 900 chu kỳ với độ dung lượng 1,8% [12] Trong nghiên cứu này, thực tổng hợp vật liệu spinel Li4Mn5O12 phương pháp thủy nhiệt để đạt vật liệu có kích thước nano (40-60 nm) thích hợp làm điện cực cho pin Tác giả liên hệ: Email: nvhoang@hcmus.edu.vn 16(5) 5.2017 Khoa học Tự nhiên Electrochemical properties of Li4Mn5O12 used as electrode materials synthesized by hydrothermal method Van Hoang Nguyen1*, Minh Thao Nguyen2, Van Man Tran1, My Loan Phung Le1 Faculty of Chemistry, University of Science, VNUHCM Chemical Analysis Center, Đong Thap University Received January 2017; accepted February 2017 Abstract: In this work, lithium manganese oxide (LMO) was successfully synthesized by hydrothermal method The optimized conditions for LMO synthesis were investigated including molar ratio of precursors, hydrothermal/annealing temperature, calcination time, and so on The structure, composition, and physical and electrochemical properties of the samples were determined via X-ray diffraction (XRD) technique, atomic absorption spectroscopy (AAS), and cyclic voltammetry (CV) The optimized synthesis conditions of LMO were obtained as follows: a molar ratio of Li:Mn = 4:3, the hydrothermal temperature of 120°C in 192 hours, and the annealing temperature of 500°C in hours The synthesized samples exhibited the excellent reversibility of Li+ intercalation/deintercalation in the Li-ion system The high rate properties combined with the good charge storage of Li4Mn5O12 show a high potential for supercapacitor applications Keywords: Li-ion batteries, Li4Mn5O12, hydrothermal, spinel, supercapacitors Classification numbers: 1.4 sạc Li-ion siêu tụ điện hóa Các yếu tố ảnh hưởng đến hình thái, cấu trúc tính chất điện hóa vật liệu tổng hợp khảo sát gồm tỷ lệ tiền chất Li:Mn nhiệt độ nung Thực nghiệm Tổng hợp vật liệu Li4Mn5O12 Vật liệu nano spinel Li4Mn5O12 tổng hợp phương pháp thủy nhiệt với tiền chất LiOH.H2O (Sigma, 99,9%) Mn(OCOCH3)2.4H2O (Kanto, 99%) Quá trình tổng hợp gồm hai giai đoạn: tạo sản phẩm trung gian Li-birnessite thủy nhiệt để tạo vật liệu lithi mangan 16(5) 5.2017 oxid [4, 14] Dung dịch LiOH 0,6 M/H2O2 3% cho nhanh vào dung dịch Mn(OCOCH3)2 0,3 M khuấy mạnh 1000 vịng/phút 30 phút sau để n 24 giờ, lọc rửa ba lần với nước khử ion thu chất trung gian Li-birnessite [14] Cho LiOH.H2O Li-birnessite vào ống teflon (tỷ lệ mol Li:Mn = 1:3 - 6:3), thêm nước khử ion đến 50% thể tích ống, khuấy hỗn hợp 15 phút Cho ống teflon vào bình thủy nhiệt gia nhiệt 120oC 192 giờ Lọc rửa sản phẩm với nước khử ion, sau sấy 80oC 12 Sản phẩm sau khảo sát nhiệt độ nung, tốc độ gia nhiệt 10oC/phút thời gian nung Đánh giá đặc trưng lý hóa tính chất điện hóa vật liệu Cấu trúc hình thái vật liệu xác định kỹ thuật nhiễu xạ tia X với xạ CuKα (λ = 0,15418 nm) máy D8 Advance (Brucker - Đức), kính hiển vi điện tử quét FESEM S4800 (Hitachi - Nhật) kính hiển vi điện tử truyền qua TEM H-7100 (Hitachi - Nhật) Thành phần nguyên tố xác định kỹ thuật hấp thu ngun tử lửa acetylene/khơng khí thiết bị 240FS AA (Agilent - Mỹ), bước sóng/khe đo cho Li Mn 670,8 nm/0,1 nm 279,5 nm/0,2 nm; số oxy hóa Mn xác định phương pháp chuẩn độ oxy hóa khử với FeSO4.7H2O (Merck, 99,9%) KMnO4 (Merck, 99,9%) với độ xác ±0,02 [5] Vật liệu hòa tan lượng xác định FeSO4 môi trường acid H2SO4 chuẩn độ lượng dư FeSO4 KMnO4 Tính chất điện hóa vật liệu đánh giá dựa vào kỹ thuật quét vòng tuần hoàn (CV) hệ đo điện cực dung dịch điện giải Li2SO4 M với điện cực đối (CE) lưới Ti, điện cực so sánh (RE) Ag/AgCl/KCl bão hòa (E = 0,194 V), điện cực làm việc (WE) platin phủ hỗn hợp gồm Li4Mn5O12:Carbon Vulcan:PVdF phối trộn theo tỷ lệ 8:1:1 Hỗn hợp trộn dung mơi NMP, sau nhỏ lên điện cực platin đường kính mm sấy khơ 80oC Thế điện cực thay đổi từ E1 = đến E2 = V so với RE Từ kết đo CV, điện dung phóng/sạc tính cách lấy tổng điện lượng phóng/sạc (Q) chia cho vùng khảo sát khối lượng vật liệu điện cực (m) theo công thức: C= q = Idt (E − E ) × m (E − E ) × m ∫ với giá trị I > trình sạc I < q trình phóng Khoa học Tự nhiên Kết thảo luận Ảnh hưởng tỷ lệ tiền chất Li:Mn Giản đồ XRD mẫu thủy nhiệt 120oC 192 giờ, nung 400oC với tỷ lệ mol tiền chất Li:Mn thay đổi từ 1:3 đến 6:3 tương ứng ký hiệu LM13 đến LM63 trình bày hình  Sự kết tủa Mn2+ dung dịch giai đoạn đầu trình tổng hợp tạo hợp chất birnessite LixMnO2.nH2O (Li-birnessite) Giản đồ XRD Li-birnessite có pic nhiễu xạ xuất khoảng 12o 25o Libirnessite cấu trúc lớp với ion Li+ xen lớp tinh thể tạo bát diện MnO6 [14] sau thủy nhiệt chuyển thành spinel Li4Mn5O12 Khi tỷ lệ Li:Mn tăng lên, pic tạp Li2MnO3 21o dần Các mẫu LM33 đến LM63 xuất pic đặc trưng cho pha spinel vị trí 18,4o; 35,9o; 37,8o; 44o; 48o; 58,1o; 64o 67,2o, kết phù hợp với liệu giản đồ chuẩn Li4Mn5O12 (JCPDS 46-0810) Trong đó, mẫu LM43 có cường độ pic cao rõ nét, bề rộng chân pic hẹp mẫu LM53, LM63 cho thấy với tỷ lệ Li:Mn = 4:3 cho vật liệu kết tinh tốt, kích thước hạt lớn tỷ lệ khác Đường cong quét vịng tuần hồn (CV) tốc độ mV/s mẫu LM33 đến LM63 trình bày hình 2, xuất cặp pic oxy hóa khử tương ứng với cặp Mn4+/Mn3+ 1,00/0,83 V 0,84/0,72 V so với điện cực so sánh RE Sự xuất pic cho thấy vật liệu tích điện theo chế Faraday, tức có tham gia phản ứng trao đổi điện tử mà oxy hóa khử ion Mn, kèm với đan cài/ phóng thích ion Li+ cấu trúc vật liệu Mẫu LM33 tạp quan sát qua kết XRD (hình 1), đường cong CV có cường độ dịng thấp pic oxy khử khó quan sát Mẫu tổng hợp với tỷ lệ Li:Mn = 4:3 có pic xuất rõ, sắc nét, cường độ cao chứng tỏ vật liệu kết tinh tốt, kích thước hạt phù hợp làm vật liệu điện cực Ở mẫu có tỷ lệ Li:Mn cao cường độ bắt đầu giảm xuống Hình đường cong CV mẫu LM33 đến LM63 tốc độ quét mV/s Ảnh hưởng nhiệt độ nung Hình Giản đồ XRD mẫu thay đổi tỷ lệ Li:Mn 16(5) 5.2017 Quá trình tổng hợp thủy nhiệt thực với điều kiện mẫu LM43, sản phẩm thủy nhiệt tiếp tục nung nhiệt độ 400oC, 500oC, 600oC, 700oC tương ứng ký hiệu LM400CN (mẫu LM43), LM500CN, LM600CN, LM700CN Kết nhiễu xạ tia X trình bày hình Nd0,5Sr0,5MnO3 10 TC = 280K (c) 100 Khoa học Kỹ thuật Công nghệ 150 200 250 T (K) 300 350 100 (d) 150 200 T (K) 250 300 350 Hình 2: đường cong FC, ZFC hệ mẫu Nd1-xSrxMnO3 (a) x = 1/3; (b) x = 0,4; (c) x = 0,5; (d) hiệu mômen từ MFC-M ZFC phụ thuộc nhiệt độ mẫu nghiên cứu Bảng thể tích sở, nhiệt độ chuyển pha sắt từ thuận từ (TC), nhiệt độ đóng băng spin (Tf) giá trị B hệ Nd1-xSrxMnO3 Mẫu V (Å3) TC (K) Tf (K) B ( x 10-5) Nd2/3Sr1/3MnO3 226,89 275 220 4,9±0,112 Nd0,6Sr0,4MnO3 227,05 278 200 4,2±0,151 Nd0,5Sr0,5MnO3 227,84 280 199 5,3±0,240 Tf = 200K Tf = 220K x = 0.4 x = 1/3 x = 0.5 Tf = 199K Từ đường cong ∆M = MFC - MZFC phụ thuộc nhiệt độ hình 2d cho thấy, nhiệt độ chuyển pha TC, Hình đường củamẫu hệ Nd mẫu Nd1-xSr3xMnO (x 0,4 = 0,5) 3: đường congcong ZFCZFC hệ (x = 1/3; 1-xSrxMnO giá trị ∆M > ∆M tăng dần theo giảm nhiệt Hình 1/3; 0,4 0,5) độ Nghĩa đường cong FC ZFC tách dần Từ số liệu thực nghiệm đường cong ZFC biểu rõ nhiệt độ giảm Sự khác biệt mẫu, vùng nhiệt độ T < Tf làm chất hai q trình làm lạnh mẫu có từ khớp giá trị mômen từ với hàm bậc nhất: M(T) = a.T trường khơng có từ trường tác dụng (H = kOe) + b (hình 3) Các kết hệ số góc a xác định cho Mặt khác tách hai đường ZFC FC vùng thấy, giá trị a giảm từ 0,04 (với x = 1/3) xuống 0,013 (với nhiệt độ thấp (T < TC) mẫu tồn dị x = 0,5) Điều chứng tỏ cấu trúc sắt từ hợp chất hướng từ nguyên thủy [7] Hình 2d cịn cho thấy, ổn định bền vững tăng nồng độ Sr nhiệt độ xác định nhiệt độ TC, ∆M giảm nồng độ Định luật Block Sr tăng Kết minh chứng cho bền vững Các kết M(T) thu vùng nhiệt độ T < TC cấu trúc sắt từ mẫu Bởi vì, nhiệt độ chuyển biểu biểu diễn theo định luật Block: pha TC, trạng thái sắt từ mẫu phụ thuộc vào ∆M Khi M(T) = − BT (1), M từ độ bão hịa mẫu ∆M nhỏ trạng thái sắt từ bền vững bị ảnh o M0 hưởng nhiệt độ Như vậy, nhận định rằng, với nhiệt độ 0K B hệ số từ hóa sóng spin nhiệt độ mẫu x = 0,5 có ∆M nhỏ nên cấu trúc từ bền vững thấp Nghiên cứu thay đổi số B cơng thức so với mẫu có nồng độ x = 1/3 x = 0,4 Do để (1), tác giả [6] nhận thấy rằng, giá trị B liên quan đến phá vỡ trạng thái sắt từ mẫu (x = 0,5) cần cường độ tương tác trao đổi kép (DE) mẫu lượng nhiệt lớn làm cho nhiệt độ chuyển pha TC tăng ảnh hưởng tới nhiệt độ chuyển pha sắt từ - thuận từ (T ) C chút nồng thay Sr cho Nd tăng lên Khi B giảm, cường độ tương tác DE tăng, kéo theo nhiệt độ chuyển pha TC tăng Hình đưa đường cong ZFC tất Xuất phát từ mơ hình sóng spin vùng nhiệt độ T < mẫu nghiên cứu Nhận thấy đường cong T , nghiên cứu chi tiết đường cong M(T) xuất cực đại tương ứng với nhiệt độ C đóng băng spin Tf (defrezing temperature of spin glass) trường hợp làm lạnh có từ trường vùng nhiệt độ T < 170K Ở vùng nhiệt độ thấp Tf (T < Tf), vật liệu biểu M(T) phụ thuộc vào T 3/ Hình trình bày tỷ số trạng thái cluster glass spin glass Khi Tf < T < TC, Mo vật liệu trạng thái sắt từ tương tác trao đổi kép (DE) vùng nhiệt độ T < 170K hệ hợp chất Nd Sr MnO 1-x x chiếm ưu Giá trị Tf xác định đưa Nhận thấy rằng, số liệu đường cong bảng Nhận thấy Tf giảm mạnh nồng độ Sr tăng từ x trùng khớp với định luật Bloch Dùng phần mền Origin, = 1/3 lên x = 0,4 Nguyên nhân gây tượng xác định giá trị B công thức (1) trình biến đổi ion Mn3+ thành Mn4+ đưa bảng Nhận thấy, giá trị B giảm nhiệt trình thay ion Nd3+ Sr2+ Sự có mặt ion độ TC tăng tương ứng với nồng độ Sr tăng từ x = 1/3 lên Sr2+ dẫn tới việc phá vỡ trạng thái sắt từ làm x = 0,4 Tuy nhiên x = 0,5, giá trị B TC tăng chút nghiêng spin ngăn cản trình hình thành trạng thái Như vậy, kết thực nghiệm liệt kê bảng phù hợp với phân tích từ lý thuyết sắt từ mẫu [9] 16(5) 5.2017 52 Khoa học Kỹ thuật Công nghệ tác giả [6] nồng độ thay x < 0,5 Kết xác định số B trường hợp x = 0,5 cho thấy, thay đổi nhiệt độ chuyển pha TC mẫu khơng thể dựa hồn tồn vào mơ hình tương tác trao đổi kép (DE) hay thay đổi tỷ số Mn3+/Mn4+ mà cần phải tìm hiểu thêm ứng xuất nội bán kính ion khác thay cấu trúc tinh thể [10] định từ hàm Block kết hợp với tương tác DE giải thích cho thay đổi TC theo nồng độ Sr (x < 0,5) Lời cảm ơn Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn hỗ trợ Bộ KH&CN thông qua đề tài nghiên cứu khoa học Nafosted, mã số 103.02-2014.59 Tài liệu tham khảo [1] J.B Shi, et al (1999), “Electrical transport, magnetism, and magnetoresistance in La0.7Sr0.3(Mn1-xCox)O3”, Appl Phys A, 68, pp.577-581 [2] M.C Kao, et al (2007), “Synthesis characterization of magnetic properties in La0.7-xLnxPb0.3MnO3 (Ln = Pr, Nd, Gd, Dy, Sm and Y) perovskite compounds”, Journal of Alloys and Compounds, 440, pp.18-22 [3] H Kuwahara, et al (1995), “A first-order phase transition induced by a magnetic field”, Science, 270, pp.961-963 [4] V.G Prokhorov, et al (2011), “Two-dimensional growth, anisotropic polaron transport, and magnetic phase segregation in epitaxial Nd0.52Sr0.48MnO3 films”, Low Temperature Physics, 37(2), p.112 Hình Sự phụ thuộc tỷ số theo T3/2 vùng nhiệt độ T < 170K hệ Nd1-xSrxMnO3 Kết luận Hợp chất Nd1-xSrxMnO3 (x = 1/3; 0,4 0,5) chế tạo ảnh hưởng thay Sr cho Mn lên cấu trúc tính chất từ hệ nghiên cứu Kết cho thấy, nhiệt độ chuyển pha sắt từ - thuận từ (TC) tăng đáng kể trạng thái sắt từ bền vững theo nồng độ thay Sr Đã quan sát thấy tạo thành đám thủy tinh (cluster glass spin glass) vùng nhiệt độ T < 220K Đường cong M(T) vùng nhiệt độ (T < 170K) làm khớp với hàm Block Các giá trị B xác 16(5) 5.2017 [5] R Kajimoto and H Yoshizawa, et al (1999), “Hole-concentrationinduced transformation of the magnetic and orbital structures in Nd1-xSrxMnO3”, Phys Rev B, 60, pp.9506-9518 [6] S.L Young, et al (2001), “Evolution of Magnetotransport Properties and Spin-Glass Behavior of the La0.7-xNdxPb0.3MnO3 System”, Japanese Journal of Applied Physics, 40, pp.4878-4882 [7] V.V Khai, et al (2011), “Large Magnetoresistance Effect in Perovskite Nd1-xSrxMnO3 System”, VNU Journal of Science, Mathematics-Physics 27(1S), pp.139-142 [8] D Akahoshi, R Hatakeyama, H Kuwahara (2008), “Large magnetoresistance of heavily doped Nd1-xSrxMnO3 (0,55 ≤ x ≤ 0,75)”, Phys B, 403, pp.1598-1600 [9] X.G Li, et al (1999), “Field-induced crossover from cluster-glass to ferromagnetic state in La0.7Sr0.3Mn0.7Co0.3O3”, Journal of Applied Physics, 85(3), pp.1663-1666 [10] K Ghosh, et al (1999), “Transition-element doping effect in La0.7Ca0.3MnO3”, Phys Rev, 54(1), pp.533-537 53 Khoa học Kỹ thuật Công nghệ Nghiên cứu tái sử dụng bã thải dong riềng để ni trồng nấm sị trắng (Pleurotus florida) Nguyễn Như Ngọc1,2*, Nguyễn Văn Cách2, Lê Thị Lan2, Trần Liên Hà2 Viện Công nghệ sinh học Lâm nghiệp, Trường Đại học Lâm nghiệp Viện Công nghệ sinh học - Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Ngày nhận 2/3/2017; ngày chuyển phản biện 6/3/2017; ngày nhận phản biện 3/4/2017; ngày chấp nhận đăng 12/4/2017 Tóm tắt: Ở Việt Nam, làng nghề chế biến tinh bột dong riềng miến dong ngày phát triển với nhiều mặt tích cực, góp phần đổi mặt kinh tế làng nghề Tuy nhiên, mặt tiêu cực chuỗi hoạt động vấn nạn ô nhiễm môi trường Một tác nhân trực tiếp gây ô nhiễm lượng bã thải sau trình sản xuất lớn (85-90% trọng lượng củ), chưa xử lý thích hợp mà chủ yếu xả theo nước thải sông, suối đánh đống cạnh nơi Bã thải dong riềng chứa hàm lượng nước lớn giàu hợp chất hữu hemicellulose, tinh bột, celluolose, protein, khoáng… bị vi sinh vật phân hủy bốc mùi thối, làm nhiễm mơi trường khơng khí, nước mặt, nước ngầm Nhận thấy bã thải dong riềng nguồn chất giàu dinh dưỡng, tái sử dụng đem lại hiệu kinh tế gia tăng cho người dân làng nghề, đồng thời đạt mục đích lớn giảm thiểu nhiễm mơi trường, nhóm nghiên cứu sử dụng bã thải dong riềng làm nguồn chất để ni trồng nấm sị trắng Pleurotus florida Kết cho thấy, hồn tồn sử dụng bã thải dong riềng làm nguồn chất để nuôi trồng nấm sò trắng cho hiệu cao Kết nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng đến suất nấm sò trắng bã dong riềng cho thấy, sử dụng bã dong riềng khô xử lý với nước vôi nồng độ 1%, bổ sung 5% cám gạo 1% CaCO3, hệ sợi nấm phát triển sau 25 ngày kín bịch nguyên liệu suất thu thể đạt 49,52% Từ khóa: Bã thải dong riềng, làng nghề, nấm sị trắng, nhiễm mơi trường Chỉ số phân loại: 2.7 Đặt vấn đề Làng nghề chế biến tinh bột dong riềng nước ta phát triển mạnh nhằm cung ứng sản phẩm tinh bột miến dong cho thị trường nước xuất Tuy nhiên, với lượng bã thải lớn (bã tươi chiếm 85-90% trọng lượng củ), giàu hữu hemicellulose, cellulose, tinh bột, protein [1], chưa xử lý (thường xả thẳng xuống cống, rãnh trực tiếp đổ sông suối đổ đống xung quanh nơi ở), bị vi sinh vật phân hủy bốc mùi hôi thối gây ô nhiễm khơng khí, nguồn nước mặt, nước ngầm Theo nghiên cứu trước đây, nấm sị trắng lồi phát triển tốt chất giàu cacbonhydrat, chủ yếu phụ phẩm nông nghiệp [2-4] Mặt khác, việc tái sử dụng bã dong riềng để giảm thiểu ô nhiễm môi trường chưa nghiên cứu áp dụng rộng rãi [5] Trong nghiên cứu này, thử nghiệm ni trồng nấm sị trắng - nấm ăn giàu dinh dưỡng, chứa nhiều hoạt chất sinh học, có suất cao, dễ chăm sóc, giá trị kinh tế cao… bã dong riềng [3, 4, 6] Kết chứng minh bã dong riềng nguồn chất thích hợp cho ni trồng nấm sị trắng với hiệu suất cao Việc xây dựng quy trình kỹ thuật ni trồng nấm sị trắng bã dong riềng góp phần khuyến khích người dân làng nghề khơng thải bỏ bã dong riềng sau trình sản xuất mà sử dụng để trồng nấm, vừa tăng thu nhập vừa giúp giảm ô nhiễm môi trường từ hoạt động chế biến sản xuất tinh bột dong riềng miến dong Nguyên liệu phương pháp nghiên cứu Nguyên liệu Mẫu: Mẫu bã dong riềng thu từ làng nghề sản xuất chế biến tinh bột dong riềng xã Cộng Hòa Tân Hòa (huyện Quốc Oai, Hà Nội), Minh Hồng Minh Quang (huyện Ba Vì, Hà Nội); giống nấm sò trắng (Pleurotus ostreatus) cung cấp từ Viện Di truyền nông nghiệp, bã dong riềng khô, phế liệu, rơm, mùn cưa, cám gạo, cám ngô, bột đậu tương Hóa chất thiết bị: Túi polyetylen, bột nhẹ CaCO3; nhà xưởng, nồi hấp khử trùng, box cấy vi sinh, bình phun Tác giả liên hệ: Tel: 0976244750: Email: ngocbichbiotech@gmail.com * 16(5) 5.2017 54 Khoa học Kỹ thuật Công nghệ ẩm, nhiệt kế A study into reusing Canna edulis Ker by-products to cultivate Pleurotus florida mushrooms Nhu Ngoc Nguyen1,2*, Van Cach Nguyen2, Thi Lan Le2, Lien Ha Tran2 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp phân tích thành phần bã dong riềng: Xác định hàm lượng Cellulose theo TCVN 4329:2007, Hemicellulose theo AOAC 973.18.01, tinh bột theo TCPTN-001 (HPLC), nitơ tổng số theo TCVN 8125:2009, phospho theo TCVN 6271:2007 khoáng tổng số theo TCVN 8124:2009 College of Forestry Biotechnology, Vietnam National Forestry of University School of Biotechnology and Food Technology, Hanoi University of Science and Technology Phương pháp bố trí thí nghiệm: Received March 2017; accepted 12 April 2017 Abstract: In Vietnam, Canna edulis Ker processing craft villages are growing with positive aspects and bring the economic prosperity for local people However, the negative aspect is the serious pollution from a mass of by-products without any treatment Canna edulis Ker by-products contain a large yve Cannm * Khả phát triển nấm sò bã dong riềng: Để so sánh khả phát triển nấm sò số chất nuôi trồng nấm, lựa chọn nguồn ngun liệu có sẵn bã dong riềng, rơm, bơng, sử dụng phụ gia 3% cám gạo 1% CaCO3 Thí nghiệm tiến hành theo sơ đồ sau [3, 7]: Medult- tei * Ảnh hưởng số yếu tố tới phát triển hệ sợi suất nấm sò trắng bã dong riềng: - Ảnh hưởng nguồn hàm lượng phụ gia: Để nghiên cứu ảnh hưởng nguồn phụ gia tới phát triển nấm sò trắng bã dong riềng, sử dụng loại phụ gia: Cám gạo, cám ngô, bột đậu tương Thí nghiệm bố trí sau: Bã dong riềng ngâm nước vôi nồng độ 0,5% 30 phút, vớt để nước ủ ngày, sau điều chỉnh độ ẩm làm đồng kích thước, ủ lại ngày Bổ sung thêm 5% phụ gia loại đảo trộn Nguyên liệu bổ sung phụ gia đóng vào túi nilon chịu nhiệt với khối lượng Hấp khử trùng 1-1,2 atmotphe, nhiệt độ 120-121oC Các công thức cấy lượng giống nhau, khoảng 30 g/túi - Ảnh hưởng nồng độ nước vôi: Trong nghiên cứu này, bã dong riềng ngâm 30 phút với nồng độ nước vôi thay đổi sau: 0,5; 0,75; 1,25% Sau bã dong riềng đượt vớt ra, để phối trộn với 5% phụ gia phù hợp, công đoạn khác thực phần ảnh hưởng phụ gia Các cơng thức có nguồn phụ gia nồng độ nước vôi phù hợp cơng thức có phát triển hệ sợi thể nấm sò tốt 16(5) 5.2017 55 Khoa học Kỹ thuật Cơng nghệ Các thí nghiệm bố trí theo nguyên tắc: 1) Các nhân tố tiêu nghiên cứu: Phải chia thành công thức khác nhau, có cơng thức đối chứng; 2) Các nhân tố khơng phải tiêu nghiên cứu: Đảm bảo đồng cơng thức thí nghiệm; 3) Số mẫu cơng thức thí nghiệm phải đủ lớn: 30 bịch/cơng thức, bịch kg, cao 12 cm Thí nghiệm lặp lại lần Phương pháp theo dõi, thu thập xử lý số liệu: Sự phát triển suất nấm sị trắng ni trồng chất bã dong riềng đánh giá thông qua tiêu sau: - Tốc độ ăn lan hệ sợi nấm đo ngày lần đến hệ sợi ăn lan kín bịch - Độ vươn (cm/ngày) = Chiều dài hệ sợi/số ngày hemicellulose cao, cịn chứa lượng tinh bột, nitơ, phospho khoáng [3, 4] Bảng Thành phần hóa học bã dong riềng Thành phần Hàm lượng (%) Độ ẩm 65,44 Cellulose 8,31 Hemicellulose 23,99 Tinh bột 1,44 Nitơ tổng số 0,05 Phospho 0,11 Khoáng tổng số 0,66 - Đặc điểm sinh trưởng hệ sợi (độ dày độ mịn hệ sợi, mật độ hệ sợi) Khả phát triển nấm sò trắng bã dong riềng - Tỷ lệ nhiễm (%) = Số bịch nhiễm/tổng số bịch nguyên liệu x 100 Để so sánh, đánh giá khả phát triển suất nấm sò trắng bã dong riềng với chất khác, nấm sò trắng nuôi cấy nguồn chất: Bông, rơm, bã dong riềng có bổ sung nguồn phụ gia 3% cám gạo 1% CaCO3 - Thời gian thể (ngày): Từ hệ sợi lan kín nguyên liệu đến xuất thể - Thời gian thu hoạch (ngày): Từ hệ sợi lan kín bịch đến thu hoạch Khả phát triển hệ sợi nấm sò trắng nguồn chất: Kết theo dõi tốc độ phát triển hệ sợi nấm, tỷ lệ nhiễm, suất thể nấm sị trắng ni cấy nguồn chất khác thể bảng - Năng suất thu hoạch (%) = Tổng khối lượng nấm tươi/tổng khối lượng chất sau đóng bịch Bảng Khả phát triển hệ sợi nguồn chất - Khối lượng trung bình nấm tươi/bịch = Tổng khối lượng nấm tươi/tổng số bịch (g/bịch) Số liệu thu thập phương pháp thống kê tương ứng với tiêu nghiên cứu cơng thức bố trí thí nghiệm Ngun liệu Kết thảo luận Thành phần bã dong riềng Việc xác định thành phần dinh dưỡng bã dong riềng giúp cho định hướng sử dụng cách có hiệu Kết phân tích thành phần chất có bã dong riềng thể bảng cho thấy, thành phần cellulose (8,31% chất khơ) hemicellulose (23,99% chất khơ), thích hợp với phát triển loài nấm ăn, đặc biệt nấm sị [3, 4, 6] Khơng thế, kết cịn cho thấy bã dong riềng tương đương, chí tốt so với nguyên liệu khác rơm, bơng hay mùn cưa ngồi hàm lượng cellulose 16(5) 5.2017 Ngày Tốc độ phát triển hệ sợi (cm) Độ vượt (mm/ngày) 12 15 18 21 24 Số ngày kín bịch Rơm 1,02 2,58 3,81 4,95 6,75 8,69 9,85 11,85 25 4,80 Bông 0,62 1,19 3,43 3,85 5,00 5,68 7,03 7,71 37 3,24 Bã dong riềng 0,87 2,45 3,65 4,13 6,02 8,14 9,16 10,32 28 4,28 Bảng Tỷ lệ nhiễm đặc điểm hệ sợi nấm nguồn chất Cơ chất Tỷ lệ nhiễm (%) Đặc điểm hệ sợi Rơm 8,8% Hệ sợi mảnh, đồng đều, mật độ thưa Bông 14,4% Sợi dày, mật độ dày, có tượng chun sợi Bã dong riềng 7,8% Sợi dày, khỏe, độ vươn tốt, mật độ dày 56 Khoa học Kỹ thuật Công nghệ Hình Hệ sợi nấm sị trắng rơm (A), bã dong riềng (B) (C) sau tuần cấy giống Kết bảng cho thấy, cơng thức khác nhau, thời gian hình thành phát triển thể suất nấm khác Trong đó, thời gian ni trồng nấm sị trắng bã dong riềng ngắn nhiều so với rơm Số liệu bảng cho thấy, suất nấm thu trồng bã dong riềng cao so với nguồn nguyên liệu khác (36,06%) Như vậy, hồn tồn sử dụng bã dong riềng để ni trồng nấm sị trắng, mặt mang lại giá trị kinh tế gia tăng cho người dân, mặt khác giúp xử lý ô nhiễm môi trường từ lượng bã thải lớn làng nghề chế biến tinh bột dong riềng Kết bảng cho thấy, nguồn chất thích hợp cho hệ sợi nấm phát triển, tạo tiền đề cho trình hình thành phát triển thể nấm sị trắng Trong đó, chất rơm, hệ sợi nấm phát triển với tốc độ nhanh với độ vượt lớn (4,80 mm/ngày) số ngày để hệ sợi ăn lan kín bịch nguyên liệu ngắn hệ sợi nấm lại mảnh, mật độ thưa so với chất lại Điều rơm nguyên liệu có độ xốp thoáng cao, giúp cho hệ sợi phát triển nhanh lượng dinh dưỡng dễ đồng hóa bổ sung (3% cám gạo) Với nguyên liệu bông, hệ sợi nấm phát triển chậm, độ vượt thấp (3,24 mm/ngày) hệ sợi phát triển với mật độ dày lại xuất nhiều hệ sợi bị chùn, điều nhận định độ thống xốp bơng q thấp, tỷ lệ nhiễm bệnh cao Đối với nguyên liệu bã dong riềng, hệ sợi nấm phát triển tốt, độ vượt (4,28 mm/ngày), sau 28 ngày hệ sợi ăn lan kín bịch với mật độ dày, đồng đều, khỏe, tỷ lệ nhiễm thấp, sở cho phát triển tốt thể nấm sò giai đoạn thu hoạch Khả phát triển thể suất nấm sò trắng nguồn chất: Khả hình thành thể tiêu chí quan trọng, có ý nghĩa định đến suất Sau giai đoạn ươm sợi (hệ sợi ăn lan kín bịch ngun liệu), bịch phơi nấm chuyển sang nhà chăm sóc điều kiện để tiếp tục theo dõi hình thành phát triển thể Kết nghiên cứu trình bày bảng Bảng Thời gian xuất suất thể nấm thu nguyên liệu Nguyên liệu Thời gian thể (ngày) Thời gian thu hoạch (ngày) Khối lượng nấm trung bình/ bịch (g/bịch) Năng suất (%) Rơm 10 12 412,21 30,23 Bông 15 18 316,47 17,93 470,33 36,06 Bã dong riềng 16(5) 5.2017 Hình Quả thể nấm sò trắng chất bã dong riềng Ảnh hưởng số yếu tố tới phát triển hệ sợi suất nấm sò trắng bã dong riềng Ảnh hưởng nguồn hàm lượng phụ gia: Chất phụ gia có vai trị cung cấp nguồn dinh dưỡng dễ hấp thu ban đầu cho hệ sợi nấm phát triển trước sử dụng nguyên liệu Sử dụng nguồn hàm lượng phụ gia thích hợp nâng cao suất nấm tiết kiệm chi phí Thí nghiệm tiến hành chất bã dong riềng, bổ sung 1% CaCO3 với nguồn phụ gia thay đổi: Cám gạo, cám ngô, bột đậu tương Kết thể bảng 57 Khoa học Kỹ thuật Công nghệ Bảng Ảnh hưởng nguồn phụ gia tới phát triển hệ sợi nấm sò trắng Tốc độ phát triển hệ sợi (cm) Ngày Độ vượt (mm/ngày) Năng suất (%) 28 4,31 35,91 10,08 29 4,2 32,74 8,86 9,45 31 3,94 29,8 9,59 10,78 27 4,49 42,76 7,96 9,15 10,21 28 4,25 39,5 6,73 7,69 8,97 32 3,73 29,12 Công thức 12 15 18 21 24 Số ngày kín bịch 3% cám gạo 0,9 2,48 3,67 4,11 6,05 8,17 9,2 10,35 3% cám ngô 0,92 2,51 3,59 4,21 6,07 8,12 9,23 3% đậu tương 0,78 2,15 3,35 4,02 5,87 7,92 5% cám gạo 1,03 2,55 3,81 4,62 6,28 8,84 7% cám gạo 0,95 2,32 3,46 4,21 5,97 Đối chứng 0,52 1,93 2,78 3,44 4,82 Kết bảng cho thấy, cám gạo phụ gia thích hợp với phát triển hệ sợi nấm sò trắng bã dong riềng Khi bổ sung 5% cám gạo, tốc độ phát triển hệ sợi lớn với độ vượt trung bình 4,49 mm/ngày, đồng thời hệ sợi phát triển với mật độ dày đồng nên suất đạt cao (42,76%) Trong tăng lượng cám gạo lên 7%, hệ sợi phát triển hơn, suất thấp (39,5%), điều lượng phụ gia lớn làm giảm độ thơng khí ngun liệu nên ảnh hưởng tới suất nấm Ảnh hưởng nồng độ nước vơi: Nước vơi dùng để xử lý ngun liệu có vai trò điều chỉnh pH nguyên liệu, diệt vi sinh vật nhiễm nguyên liệu góp phần sinh nhiệt để làm chín đống ủ Nồng độ nước vơi có ảnh hưởng lớn tới phát triển hệ sợi nấm, ảnh hưởng tới suất thể thu Trong nghiên cứu này, sử dụng nước vơi có nồng độ thay đổi (0; 0,5; 0,75, 1,25%) để xử lý bã dong riềng, bổ sung 5% cám gạo, kết trình bày bảng Bảng Ảnh hưởng nồng độ nước vôi tới phát triển hệ sợi suất thể Tốc độ phát triển hệ sợi (cm) Ngày Độ vượt mm/ngày Năng suất (%) 12 15 18 21 24 Số ngày kín bịch 0,5% 0,87 2,48 3,69 4,14 6,02 8,19 9,25 10,51 27 4,38 36,15 0,75% 0,95 2,76 3,89 4,33 6,48 8,73 9,54 11,18 26 4,65 44,6 1% 0,98 2,81 3,85 4,42 6,87 8,93 9,96 11,45 25 4,77 49,52 Nồng độ 1,25% 0,93 2,57 3,71 4,31 6,18 8,64 9,26 10,81 27 4,5 42,76 Đối chứng (0%) 0,65 2,02 2,18 3,0 4,87 6,12 7,41 8,25 35 3,43 18,4 16(5) 5.2017 Kết bảng cho thấy, không sử dụng nước vôi để xử lý nguyên liệu bã dong riềng, nấm phát triển với tốc độ chậm suất thấp Khi tăng nồng độ nước vôi để xử lý bã dong riềng, hệ sợi nấm phát triển nhanh hơn, cho suất thu thể cao Ở nồng độ nước vôi 1% để xử lý ban đầu thích hợp nhất, hệ sợi ăn lan với tốc độ cao (4,77 mm/ngày), suất đạt 49,52% Khi so với ngun liệu khác nồng độ nước vơi cần sử dụng để ngâm bã dong riềng nồng độ cao hơn, pH bã dong riềng ban đầu thấp lên men tinh bột sót làm pH bã giảm [3] Kết luận Năng suất nấm sò trắng thu bã dong riềng đạt 36,06%, cao so với nguyên liệu rơm điều kiện (nước vôi 0,5%, bổ sung 3% cám gạo, 1% CaCO3) Xử lý bã dong riềng với nước vôi nồng độ 1%, bổ sung 5% cám gạo 1% CaCO3 tạo thành nguyên liệu trồng nấm sò trắng hiệu nhất, hệ sợi phát triển sau 25 ngày kín bịch nguyên liệu suất đạt 49,52% TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Arun Ingale, Anita Ramteke (2010), “Studies on cultivation and biological efficiency of mushrooms grown on different agro - residues, innovative Romanian Food”, Biotechnology, 6, pp.25-28 [2] Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn (2008), Nấm ăn - Cơ sở khoa học công nghệ nuôi trồng, NXB Nông nghiệp [3] Đinh Xuân Linh, Thân Đức Nhã, Nguyễn Hữu Đồng, Nguyễn Thị Sơn, Nguyễn Duy Trình, Ngô Xuân Nghiễn (2012), Kỹ thuật trồng, chế biến nấm ăn nấm dược liệu, NXB Nông nghiệp [4] Juan Zhang, Zheng-Wu Wang, Xian-Ming Shi (2010), “Canna edulis Ker By-product: Chemical Composition and Characteristics of the Dietary Fiber”, Food Sci Tech Int, 16(4), pp.303-313 [5] Juliana C Santos-Neves, Maria Izabel Pereira, Elaine R Carbonero, Ana Helena P Gracher, Philip A.J Gorin, L Guilherme (2008), “A gel-forming b-glucan isolated from the fruit bodies of the edible mushroom Pleurotus florida”, Carbohydrate Research, 343(1), pp.456-1462 [6] Nguyen Phuong Hanh, Chu Thi Thu Ha (2012), “Investigation of the pollution status and the waste reusing ability in trade village Duong Lieu, Hoai Duc, Hanoi”, J Vietnamese Environment, 3(2), pp.87-91 [7] Syed Abrar Ahmed, J.A Kadaml, V.P Mane, S.S Patil, M.M.V Baig (2009), “Biological Efficiency and Nutritional Contents of Pleurotus florida Singer Cultivated on Different Agro-wastes”, Nature and Science, 7(1), pp.44-48 58 Khoa học Kỹ thuật Công nghệ Ảnh hưởng điều kiện bảo quản đến chất lượng dầu dừa tinh khiết sản xuất công nghệ không gia nhiệt Nguyễn Phương1*, Nguyễn Trịnh Hồng Anh1, Bùi Xn Phương1, Mã Thị Bích Thảo1, Phạm Tuấn Đạt1, Lê Minh Tùng1, Nguyễn Mai Dương2 Viện Ứng dụng Công nghệ Bộ Khoa học Công nghệ Ngày nhận 13/2/2017; ngày chuyển phản biện 16/2/2017; ngày nhận phản biện 6/3/2017; ngày chấp nhận đăng 17/3/2017 Tóm tắt: Trong nghiên cứu này, mẫu dầu dừa tinh khiết (VCO) tách công nghệ không gia nhiệt lựa chọn: Mẫu O1 sau ly tâm chưa qua sấy, lọc chân không mẫu O2 sau sấy, lọc chân không Ảnh hưởng yếu tố như: Bao bì chứa đựng (chai thuỷ tinh chai nhựa), chất lượng chai nhựa, ánh sáng, nhiệt độ đến chất lượng VCO trình bảo quản với thời gian 12 tháng đánh giá thông qua số: độ ẩm, hàm lượng axit béo tự (FFA) đại diện cho q trình hóa thủy phân số peroxit (PV) đại diện cho q trình hóa oxy hóa tiêu cảm quan để đánh giá chất lượng VCO xem xét Kết cho thấy, yếu tố ảnh hưởng tới trình bảo quản nêu có tác động trực tiếp đến chất lượng VCO, đặc biệt loại bao bì chứa đựng VCO Theo đó, sử dụng chai thuỷ tinh nâu chai PET màu xanh dương độ dày ≥ 0,5 mm cho kết tốt so với chai thuỷ tinh chai PET khơng màu, với chai PET có chiều dày 0,2 mm chai HDPE làm giảm chất lượng VCO q trình bảo quản Từ thí nghiệm xác định ảnh hưởng nhiệt độ bảo quản (15, 27 370C) VCO mẫu O2 đóng lọ thuỷ tinh nâu (P1n) chai PET xanh dương (P2x), sở xác định số: FFA, PV số cảm quan (độ trong, mầu sắc mùi vị) cho thấy, bảo quản mơi trường nhiệt độ bình thường tốt nên giữ 15-27oC, chất lượng VCO sau 12 tháng bảo quản đạt tiêu chuẩn Hiệp hội dừa châu Á - Thái Bình Dương (APCC) Từ khố: Ánh sáng, bao bì, bảo quản, chất lượng, dầu dừa tinh khiết, nhiệt độ, thời gian Chỉ số phân loại: 2.10 Đặt vấn đề Dầu dừa tinh khiết hay gọi dầu dừa nguyên chất (VCO - Virgrin Coconut Oil) tách chủ yếu từ cùi dừa (cơm dừa) Năm 2001, lần VCO công ty dược thảo mang từ Philippines sang Mỹ, sau nhu cầu VCO tăng hàng năm Mỹ lan sang nhiều quốc gia khác như: Canada, Úc, Anh… VCO dòng sản phẩm chuỗi sản phẩm từ dừa mà Philippines giới thiệu giới [1] Các nước Đông Nam Á nơi xuất VCO nhiều giới, đứng đầu Philippines, tiếp sau Indonesia, Malaysia Thái Lan Nhiều quốc gia khác Ấn Độ, Fiji, New Guinea… xuất VCO giá trị kinh tế cao gấp 4-5 lần giá trị xuất dầu dừa thông thường [2] Ở nước ta dòng sản phẩm chế biến từ dừa, VCO sản phẩm sản xuất lưu thông phổ biến trên thị trường để phục vụ cho việc chăm sóc sức khoẻ người Trước đến tay người tiêu dùng, VCO đóng loại bao bì khác phải trải qua trình bảo quản lưu thơng Trong q trình bảo quản, VCO loại dầu khác thường bị biến đổi q trình hóa thủy phân q trình hóa oxy hóa làm giảm chất lượng sản phẩm Lúc đầu trình biến đổi xảy chậm, sau tốc độ tăng dần mạnh mẽ vào giai đoạn cuối, sản phẩm biến đổi lại trở thành tác nhân xúc tác cho biến đổi Hầu hết biến đổi theo chiều hướng xấu, làm giảm tính chất tốt ban đầu giá trị dinh dưỡng giá trị cảm quan sản phẩm [3] Điều này gây ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng sản phẩm và hiệu quả kinh tế Đặc biệt hướng đến thị trường xuất khẩu thì việc bảo quản VCO quá trình vận chuyển là mợt u cầu bắt ḅc Trong q trình bảo quản, ngồi yếu tố chất lượng VCO ban đầu yếu tố như: Bao bì chứa đựng, nhiệt độ ánh sáng yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới trình biến đổi VCO, Tác giả liên hệ: Email: tsphuong65@yahoo.com.vn * 16(5) 5.2017 59 Khoa học Kỹ thuật Công nghệ Influence of storage conditions on the quality of virgin coconut oil produced by the non-heating technology Phuong Nguyen1*, Trinh Hoang Anh Nguyen1, Xuan Phuong Bui1, Thi Bich Thao Ma1, Tuan Dat Pham1, Minh Tung Le1, Mai Duong Nguyen2 National Center for Technological Progress (NACENTECH) qua định tới chất lượng, thời gian bảo quản khả lưu thông thị trường VCO Do vậy, việc nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng tới bảo quản VCO là rất cần thiết, giúp cho doanh nghiệp sản xuất VCO lựa chọn chế độ bảo quản phù hợp nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm, góp phần nâng cao giá trị cho VCO thị trường và ngoài nước Đối tượng phương pháp nghiên cứu Đối tượng Ministry of Science and Technology (MOST) VCO tách thu nhận theo sơ đồ: Received 13 February 2017; accepted 17 March 2017 Abstract: In this study, virgin coconut oil (VCO) was extracted by non-heating technology to select 02 samples: Sample O1 taken after centrifugation (not yet dried, vacuum filtration) and sample O2 taken after drying, vacuum filtration The influence factors, such as packing (glass bottle and plastic bottle), quality of plastic bottle, light, and temperature, that affect the quality of the VCO in the process of 12-month preservation were evaluated through indexs as follows: moisture, free fatty acid (FFA) that represents the process of rancidity by hydrolysis, peroxide value (PV) that represents the process of rancidity by oxidation, and organoleptic indicators to evaluate the quality of VCO The results showed that the factors as mentioned above had a direct impact on the quality of VCO, especially the moisture of VCO contained in different packing materials Therefore, using brown glass bottles or blue PET bottles with thickness ≥ 0.5 mm showed better results compared with colorless glass and PET bottles, while PET bottles with thickness of 0.2 mm and HDPE bottles reduced the VCO quality in preservation process From the experiment of determining the effect of preservation temperature (15oC, 27oC, and 37oC) on VCO sample O2 which was packed in brown glass bottles (P1n) and blue PET bottles (P2x) on the basis of determining indexs such as: FFA, PV, and organoleptic indicators (level of limpidity, color, and taste), it was indicated that preservation at normal temperature was feasible but keeping at 15-27 oC was the best, and the quality of VCO after 12-month presevation still met the standards of APCC Keywords: Light, packing, presevation, temperature, Virgin coconut oil (VCO) Classification number: 2.10 quality, Dừa → Bỏ xơ → Tách cơm dừa → Gọt vỏ nâu → Xử lý cơm dừa → Rửa → Chần → Băm → Nghiền thô → Nghiền tinh → Lọc → Sữa dừa → Ly tâm siêu tốc → Ly tâm siêu tốc → Ly tâm siêu tốc → Dầu dừa (O1) → Sấy, lọc chân không → Dầu dừa tinh khiết (O2) Chọn mẫu VCO: - O1: VCO sau ly tâm (chưa qua sấy, lọc chân không) - O2: VCO sau sấy, lọc chân khơng Đóng chai thủy tinh chai PET (polyethylene terephthalate), chọn mẫu: - P1: Chai thủy tinh không màu V = 500 ml, nắp vặn kín - P2: Chai PET V = 500 ml, thành dày 0,5 mm, nút vặn kín Quy cách chai thủy tinh, chọn mẫu: - P1t: Chai không màu - P1n: Chai màu nâu Quy cách chai plastic, chọn mẫu: - P2t: Chai PET trong, không màu - P2x: Chai PET xanh dương (blue) - P22: Chai PET dày 0,2 mm - P25: Chai PET dày 0,5 mm - P3đ: Chai HDPE (high density polyethylene), đục Phương pháp phân tích Xác định độ ẩm dầu dừa [4]: độ ẩm (hàm ẩm) dầu dừa xác định theo TCVN 6120:1996 Độ ẩm (W) dầu dừa tính theo cơng thức: x 100 W (%) = Trong đó: G1 khối lượng mẫu (dầu) trước sấy, 16(5) 5.2017 60 Khoa học Kỹ thuật Công nghệ G2 khối lượng mẫu sau sấy làm nguội Xác định hàm lượng axit béo tự (FFA) [5]: Hàm lượng axit béo tự dầu dừa xác định theo TCVN 6127:1996 Cân xác 10 g dầu dừa cho vào bình cầu 200 ml, thêm 50 ml dung môi hỗn hợp dietyl este/etanol 95% (v:v = 1:1), lắc đến hịa tan hồn tồn, cho giọt thị phenolphtalein chuẩn độ dung dịch KOH 0,1N cồn dung dịch xuất màu hồng tươi màu không sau 30 giây (P2t2) 0,5 mm (P2t5), theo dõi năm bảo quản, tháng phân tích hàm ẩm lần Kết trình bày hình Độ axit biểu thị tỷ lệ phần trăm theo cơng thức: Trong đó: V thể tích dung dịch chuẩn KOH sử dụng (ml); c nồng độ xác dung dịch chuẩn KOH sử dụng (mol/l); m khối lượng phần mẫu thử (g); M khối lượng mol axit chọn để biểu thị kết (g/mol) (đối với dầu dừa, độ axit biểu thị theo axit lauric khối lượng mol: 200 g/mol) Xác định số peroxide (PV) [6]: Theo TCVN 6121:1996 Trong môi trường acid, peroxide giải phóng iot muối kali (K) bằng nhiệt độ nóng hoặc lạnh Chuẩn độ iod tự dung dịch Natri Thiosulfate (Na2S2O3) Chỉ số PV tính theo cơng thức: PV (Meq/kg )== 00,,01269 01269.(.(aa−−bb)) xx100 100 mm Trong đó: a sớ ml dung dịch Na2S2O3 0,01N chuẩn hóa bình thí nghiệm; b sớ ml dung dịch Na2S2O3 0,01N chuẩn hóa bình kiểm tra; m khối lượng chất béo; 0,01269 số gam iot phản ứng với ml dung dịch Na2S2O3 0,01N Đánh giá chất lượng cảm quan dầu dừa: Phân tích đánh giá chất lượng cảm quan dầu dừa theo phương pháp miêu tả tiêu độ trong, màu sắc, mùi vị Kết thảo luận Biến đổi độ ẩm VCO đóng loại bao bì khác Chọn VCO thành phẩm hồn chỉnh - sau sấy chân khơng, đóng loại bao bì dùng phổ biến cho dầu ăn thủy tinh (P1), chai PET (P2) chai HDPE (P3), riêng chai PET có độ dày khác nhau: 0,2 mm 16(5) 5.2017 Hình biến đổi độ ẩm (%) VCO đóng lọ thủy tinh (P1), chai PET (P2) chai HDPE (P3) thời gian bảo quản nhiệt độ 27oC Lúc đầu độ ẩm sản phẩm 0,037% Sau 12 tháng bảo quản độ ẩm VCO thay đổi không đáng kể (< 0,04%) mẫu đóng bao bì thủy tinh (O2P1) PET dày (O2P2t5) Trong chai HDPE (O2P3), độ ẩm có tăng nhẹ (0,05%), đó, chai PET mỏng (O2P2t2) tăng 0,077% so với độ ẩm ban đầu Độ ẩm tăng lên chủ yếu thấm ẩm từ bên ngồi qua thành bao bì; trường hợp xảy phản ứng thủy phân, lượng ẩm sinh từ phản ứng này, phần thứ yếu Vậy để bảo đảm chất lượng dầu, tránh biến đổi nước tạo nên, cần chọn bao bì thủy tinh chai PET có độ dày 0,5 mm trở lên, sử dụng HDPE độ ẩm tăng lên không đáng kể Ảnh hưởng chất lượng chai nhựa Nghiên cứu ảnh hưởng bao bì chất lượng VCO tập trung vào bao bì chất dẻo chất chất dẻo màng bán thấm, chống thấm bao bì thủy tinh Chúng tơi khơng nghiên cứu bao bì kim loại ion kim loại tác nhân cho phản ứng oxy hóa lipit, chống ăn mịn cách tráng màng (vec-ni hay ê-may) chất tráng màng gây phản ứng với dầu Thời gian theo dõi bảo quản 12 tháng Phân tích vào cuối kỳ bảo quản cho tiêu: FFA đại diện cho q trình hóa thủy phân PV đại diện cho q trình hóa oxy hóa Kết phân tích trình bày hình (BD số ban đầu) 61 Khoa học Kỹ thuật Công nghệ Ảnh hưởng ánh sáng Một ưu việt bao bì chọn tính suốt Mặc dù chai nhựa chai PET không chai thủy tinh Tuy nhiên, mặt trái cho ánh sáng lọt qua cách tự do, tạo nguy xúc tiến phản ứng oxy hóa Làm để vừa che bớt ánh sáng mà nhìn thấy dầu? Giải pháp sử dụng chai màu Hình biến đổi FFA (%) VCO đóng chai nhựa có chất lượng khác sau năm bảo quản nhiệt độ lạnh (15oC), mát (27oC), nóng (37oC) Hình biến đổi PV (meq/kg) VCO đóng chai nhựa có chất lượng khác sau năm bảo quản nhiệt độ lạnh (15oC), mát (27oC), nóng (37oC) Thí nghiệm tiến hành với mẫu bao bì: Chai thủy tinh màu nâu (P1n) so sánh với chai thủy tinh không màu (P1t), chai PET màu xanh dương (P2x) (chai PET màu xanh dương tương đối phổ biến nay) so sánh với chai PET không màu (P2t) Loại dầu sử dụng cho thí nghiệm VCO trước cơng đoạn sấy chân không (O1) để dễ phân biệt Kết thể hình Hình biến đổi FFA (%) VCO đóng bao bì có màu khác sau năm bảo quản nhiệt độ lạnh (15oC), mát (22oC), nóng (37oC) FFA cao mẫu chai PET 0,2 mm, thấp mẫu chai PET 0,5 mm, đó, mẫu chai HDPE cho kết khả quan, cao mẫu chai PET 0,5 mm chút Qua cho thấy khả chống thấm ẩm loại bao bì có độ ẩm gây phản ứng thủy phân dầu Với PV khác hẳn Hàm lượng hydroperoxit cao nằm mẫu chai HDPE, điều cho thấy phản ứng oxy hóa mẫu mạnh hơn, mà phản ứng oxy hóa sản phẩm oxy, suy đốn khơng an tồn khả chống thấm khí Tài liệu chuyên môn cho thấy vậy, độ thấm O2 HDPE cao gấp 22 lần so với PET độ dày [7] Bao bì nhựa đáp ứng yêu cầu ngăn ngừa hóa biến chất cho VCO q trình bảo quản PET có độ dày 0,5 mm trở lên 16(5) 5.2017 Hình biến đổi PV (meq/kg) VCO đóng bao bì có màu khác sau năm bảo quản nhiệt độ lạnh (15oC), mát (22oC), nóng (37oC) 62 Khoa học Kỹ thuật Cơng nghệ Kết phân tích tiêu FFA PV sau 12 tháng bảo quản cho thấy, vật liệu chai có màu tốt chai khơng màu, chai có màu thủy tinh với khả chống thấm tuyệt đối tốt PET Vậy ưu tiên chọn chai thủy tinh nâu, cịn trường hợp tính đến giá thành an tồn va chạm học chọn chai PET xanh Ảnh hưởng nhiệt độ Thí nghiệm theo dõi diễn biến hàng tháng mức nhiệt độ bảo quản lạnh (15oC), mát (22oC) nóng (37oC) tiêu: FFA PV VCO thành phẩm loại O2 đóng bao bì chọn: Chai thủy tinh nâu chai PET xanh Ở nước ta, nhiệt độ lạnh 15oC kho bảo quản nhiệt độ cưỡng bức, đặc biệt Đồng Nam Bộ, muốn có nhiệt độ lạnh phải trang bị máy lạnh chạy 24/24 Giải pháp tốn theo nghiên cứu nước ngồi chất lượng dầu cho tốt, chúng tơi khảo sát làm tham khảo Nhiệt độ nóng 37oC mang tính chất tham khảo, xảy vào tháng nóng mùa hè, kho cách nhiệt tốt tránh nhiệt độ bên kho Nhiệt độ 27oC nhiệt độ trung bình nhà kho cách nhiệt tốt, loại nhà kho lưu trữ hàng hóa nhà máy siêu thị, lắp thêm điều hịa nhiệt độ để phịng ngồi trời q nóng Vấn đề ổn định nhiệt độ cho yêu cầu quan trọng kỹ thuật bảo quản hàng hóa thực phẩm Kết phân tích số FFA, PV trình bày hình 6, 7, Hình biến đổi FFA (%) VCO bảo quản nhiệt độ khác sau năm đóng chai PET xanh (O2P2x) Hình biến đổi PV (meq/kg) VCO bảo quản nhiệt độ khác sau năm đóng chai thủy tinh nâu (O2P1n) Hình biến đổi FFA (%) VCO bảo quản nhiệt độ khác sau năm đóng lọ thủy tinh nâu (O2P1n) 16(5) 5.2017 Hình biến đổi PV (meq/kg) VCO bảo quản nhiệt độ khác sau năm đóng chai PET xanh (O2P2x) 63 Khoa học Kỹ thuật Cơng nghệ Từ đồ thị đưa nhận xét sau: VCO đóng bao bì thích hợp chai thủy tinh nâu chai PET 0,5 mm xanh, sau 12 tháng bảo quản trì phẩm chất tốt, đạt tiêu chuẩn APCC, tiêu FFA PV nằm ngưỡng cho phép APCC dù bảo quản nhiệt độ Kết theo dõi cho thấy, bảo quản nhiệt độ mát lạnh, triển vọng bảo quản năm mà chất lượng nằm quy định APCC Được sản phẩm hàm lượng nước thấp, lượng oxy tồn dư thấp nhờ q trình cơng nghệ ly tâm sấy chân khơng, bao bì có độ chống thấm oxy ẩm, chống ánh sáng cao Sản phẩm thích hợp với điều kiện bảo quản bảo quản lâu dài Kết phân tích cảm quan VCO dùng cho thí nghiệm sản phẩm đóng chai thủy tinh nâu chai PET xanh, sau 12 tháng bảo quản kho 27oC, đem phân tích cảm quan theo tiêu quan trọng nhất, định giá trị dầu, độ trong, màu sắc mùi vị Kết đánh giá trình bày bảng Bảng đánh giá độ trong, màu sắc mùi vị VCO sau 12 tháng bảo quản TT Tên mẫu Độ Màu sắc Mùi vị Đánh giá Q2P1n Trong suốt Không màu Mùi thơm vị đặc trưng dầu dừa Tốt Q2P2x Trong suốt Không màu Mùi thơm vị đặc trưng dầu dừa Tốt chai PET (P2) chai HDPE (P3), thông qua việc xác định hai tiêu hàm lượng axit béo tự (FFA) số peroxit (PV) sau 12 tháng bảo quản nhiệt độ 15, 27 370C, xác định bao bì dùng bảo quản chất dẻo nên sử dụng chai PET độ dày 0,5 mm trở lên - Đã xác định ảnh hưởng ánh sáng tới khả bảo quản VCO đóng loại bao bì: Chai thuỷ tinh nâu (P1n), chai thuỷ tinh không màu (P1t), chai PET xanh dương (P2x) chai PET không màu (P2t) Khi phân tích tiêu: FFA PV sau 12 tháng bảo quản thấy rằng, vật liệu chai có màu tốt chai khơng màu, chai có màu thủy tinh với khả chống thấm tuyệt đối tốt PET Nên ưu tiên lọ thủy tinh nâu, cịn trường hợp tính đến giá thành chọn chai PET xanh cho bảo quản VCO - Từ thí nghiệm xác định ảnh hưởng nhiệt độ bảo quản (15, 27 370C) VCO mẫu sau sấy chân khơng (O2) đóng chai thuỷ tinh nâu (P1n) chai PET xanh dương (P2x), sở xác định số: FFA, PV số cảm quan (độ trong, màu sắc mùi vị) sau 12 tháng bảo quản chất lượng VCO đạt theo tiêu chuẩn APCC [8] Tài liệu tham khảo [1] Gina Battaglia (2010), “Virgin Coconut Oil Health Benefits”, Demand Media, USA [2] Amalia Piscopo and Marco Poiana (2012), Packaging and Storage of Olive Oil [3] Nguyễn Thị Mai Hương (2010), Lipid thực phẩm trình biến đổi Lipid bảo quản chế biến thực phẩm, http://doc edu.vn [4] TCVN 6120:1996 Kết luận Từ kết nghiên cứu ảnh hưởng bao bì, nhiệt độ ánh sáng tới khả bao quản VCO, rút số kết luận sau: - VCO sản xuất theo công nghệ không gia nhiệt đóng bao bì khác nhau: Chai thuỷ tinh (P1), 16(5) 5.2017 [5] TCVN 6127:1996 [6] TCVN 6121:1996 [7] Glenroy (2012), Plastic Packaging Films & Laminates, http:// www.iica.int/Eng [8] http://www.apccsec.org/document/VCO-STANDARDS.pdf 64 ... nghệ thông tin, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Ngày nhận 7/3 /2017; ngày chuyển phản biện 10/3 /2017; ngày nhận phản biện 7/4 /2017; ngày chấp nhận đăng 17/4 /2017 Tóm tắt: Hiện nay, LiDAR... hóa dầu, Viện Hóa học Cơng nghiệp Việt Nam Ngày nhận 9/1 /2017; ngày chuyển phản biện 12/1 /2017; ngày nhận phản biện 6/2 /2017; ngày chấp nhận đăng 13/2 /2017 Tóm tắt: Bài báo giới thiệu loại xúc... Vietnam”, Annu Rep UNU Proj Vietnam [11] P.T Vĩ cộng (2015), “Khảo sát sơ hàm lượng hợp chất peflo hóa (PFCs) nước mặt số làng nghề dệt nhuộm phía Bắc Việt Nam? ??, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa