(Đồ án tốt nghiệp) sự thay đổi về cấu trúc và các tính chất hóa lý cảu tinh bột sắn hồ hóa được biến tính bằng kỹ thuật điện phân

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM SỰ THAY ÐỔI VỀ CẤU TRÚC VÀ CÁC TÍNH CHẤT HĨA LÝ CỦA TINH BỘT SẮN HỒ HĨA ÐƯỢC BIẾN TÍNH BẰNG KỸ THUẬT ÐIỆN PHÂN GVHD: TRỊNH KHÁNH SƠN GVHD: ÐẶNG THANH BÌNH SVTH: LÊ KHÁNH VY MSSV: 14116198 SKL005565 Tp Hồ Chí Minh, tháng 01/2019 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2019-14116198 SỰ THAY ĐỔI VỀ CẤU TRÚC VÀ CÁC TÍNH CHẤT HĨA LÝ CỦA TINH BỘT SẮN HỒ HĨA ĐƢỢC BIẾN TÍNH BẰNG KỸ THUẬT ĐIỆN PHÂN GVHD: TS TRỊNH KHÁNH SƠN KS ĐẶNG THANH BÌNH SVTH: LÊ KHÁNH VY MSSV: 14116198 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 01/2019 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lê Khánh Vy MSSV: 14116198 Ngành: Công nghệ Thực phẩm Tên khóa luận: Sự thay đổi cấu trúc tính chất hóa lý tinh bột sắn hồ hóa đƣợc biến tính kỹ thuật điện phân Nhiệm vụ khóa luận: Nghiên cứu thay đổi tính chất cấu trúc nhƣ: hàm lƣợng amylose thông qua khả tạo phức với iodine; mức độ polymer hóa thơng qua khối lƣợng phân tử, thay đổi cấu trúc tinh thể liên kết thông qua phổ FTIR XRD, đồng thời đánh giá thay đổi tính chất nhƣ độ nhớt, độ ổn định lạnh đông – rã đông tinh bột sắn hồ hóa đƣợc biến tính kỹ thuật điện phân với nồng độ sodium chloride khác Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 5/9/2018 Ngày hoàn thành đồ án: 5/1/2019 Họ tên ngƣời hƣớng dẫn 1: TS Trịnh Khánh Sơn Phần hƣớng dẫn: Tồn khóa luận Họ tên ngƣời hƣớng dẫn 2: KS Đặng Thanh Bình Phần hƣớng dẫn: Tồn khóa luận Nội dung yêu cầu đồ án tốt nghiệp đƣợc thông qua Trƣởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm Tp.HCM, ngày tháng 01 năm 2019 Trƣởng Bộ môn Ngƣời hƣớng dẫn i LỜI CẢM ƠN Để hồn thành khóa luận tốt nghiệp, ngồi nổ lực không ngừng thân, động viên từ phía gia đình, cịn có hỗ trợ to lớn từ phía nhà trƣờng, thầy bạn sinh viên Vì vậy, em xin đƣợc gửi lời cám ơn tất ngƣời Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Trịnh Khánh Sơn, anh Đặng Thanh Bình ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn em thực khóa luận em xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ Mơn Cơng Nghệ Thực Phẩm, Khoa Cơng Nghệ Hóa Học Thực Phẩm, Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh truyền dạy kiến thức tạo điều kiện thiết bị, sở vật chất để em hồn thành khóa luận ii LỜI CAM ĐOAN Chúng tơi xin cam đoan tồn nội dung đƣợc trình bày khóa luận tốt nghiệp riêng Chúng xin cam đoan nội dung đƣợc tham khảo khóa luận tốt nghiệp đƣợc trích dẫn xác đầy đủ theo qui định Ngày tháng 01 năm 2019 Ký tên iii MỤC LỤC NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP i LỜI CẢM ƠN ii LỜI CAM ĐOAN .iii DANH MỤC HÌNH vi DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ix TÓM TẮT KHÓA LUẬN x CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Thành phần hóa học tinh bột 1.3 Đặc điểm chung hạt tinh bột 1.3.1 Cấu trúc tinh thể 1.3.2 Phổ FTIR tinh bột 1.4 Các tính chất tinh bột 1.4.1 Phản ứng màu với Iodine 1.4.2 Độ nhớt 1.5 Tinh bột hồ hóa 11 1.5.1 Sự hồ hóa tinh bột 11 1.5.2 Một số tính chất tinh bột sau hồ hóa 12 1.5.3 Sự tái kết tinh tinh bột 13 1.6 Khái quát nƣớc điện phân (Electrolyzed water, EW) .14 1.6.1 Phân loại nƣớc điện phân .14 1.6.2 Các phản ứng xảy trình điện phân 16 1.7 Khái quát phƣơng pháp biến tính tinh bột 18 1.8 Phƣơng pháp oxy hóa tinh bột phƣơng pháp hóa học 19 1.8.1 1.9 1.10 Phƣơng pháp biến tính tinh bột sodium hypochlorite 19 Mức oxy hóa an tồn 22 Các cơng trình nghiên cứu trƣớc 22 CHƢƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 24 2.1 Vật liệu 24 iv 2.1.1 T 2.1.2 H 2.2 Phƣơng pháp 2.2.1 H 2.2.2 O 2.2.3 nồng độ Chlorine tổng (Total Active Chlorine _TAC) X 2.2.4 X 2.2.5 M 2.2.6 K 2.2.7 Đ 2.2.8 Đ 2.2.9 Q 2.2.10 T 2.2.11 P CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Ảnh hƣởng nồng độ muối đến tính chấ 3.2 Hiệu suất thu hồi mẫu độ ẩm mẫu 3.3 Sự thay đổi nhóm chức phép đo quang ph 3.4 Hình thái tinh thể tán xạ tia X (XRD) 3.5 Khối lƣợng phân tử GPC 3.6 Hàm lƣợng nhóm Carbonyl Carboxyl 3.7 Mức độ khử 3.8 Hàm lƣợng Amylose 3.9 Độ nhớt 3.10.Độ ổn định lạnh đông – rã đông CHƢƠNG KẾT LUẬN CHƢƠNG ĐỀ XUẤT TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC v DANH MỤC HÌNH Hình 1 Cấu trúc amylose amylopecin tinh bột Hình Hình thái amylose loại A-B Hình Giản đồ tán xạ tia X tinh th Hình Sơ đồ thể mức độ siêu cấu hạt tinh bột ngô sáp; (b) ln phiên vịng bán tinh thể vơ định hình; (c) mơ hình phân cụm amylopectin; (d) phân nhánh mạch xoắn đơn (Serge Pe´ rez, 2010) Hình a) Cấu trúc phức tinh bột với iodine Chuỗi amylose tạo đƣờng xoắn ốc quanh đơn vị I6 (b) Góc nhìn từ xuống thấy iodine bên vòng helix (Son, 2018) Hình 7.Hạt tinh bột bị hồ hóa Hình Mơ hình hệ thống sản xuất nƣớc điện phân NE Hình Hình 10 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điện phân NEW (C Hình 11 Sodium hypochloride oxy hóa tinh bột, hình Sơ đồ nguyên lý hệ thống điện carboxyl chuỗi amylose/ amylopectin (Cui, 2005) Hình Sơ đồ q trình oxy hóa tinh bột kĩ thuật điện phân 26 Hình 2 Nguyên tắc sắc ký gel 32 Hình Sự thay đổi nồng độ chlorine tổng theo nồng độ NaCl Hình Sự thay đổi oxy háo khử theo nồng độ NaCl Hình 3 Sự thay đổi oxy háo khử theo nồng độ NaCl Hình Phổ hồng ngoại (FTIR) mẫu tinh bột từ số sóng 4000-400cm-1 Hình Phổ hồng ngoại (FTIR) mẫu tinh bột từ số sóng 1200-900cm-1 Hình Đồ thị XRD mẫu tinh b Hình Đồ thị XRD mẫu tinh b Hình Khối lƣợng phân tử trung bình Hình Hình 10 Xu hƣớng hàm lƣợng Hình 11 Nồng độ đƣờng khử củ Hình 12 Hàm lƣợng amylose củ vi Hàm lƣợng nhóm carbonyl Hình 13.Độ nhớt tƣơng đối Hình 14.Độ tách nƣớc vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.Đỉnh hấp thu nhóm chủ yế Bảng 2.Các phản ứng xảy dung dịch NaCl (Al-Haq, 2005) Bảng 1.Chỉ tiêu hóa lý tinh bột sắn Bảng 2.Ký hiệu mẫu tinh bột sắn Bảng Hiệu suất thu hồi độ ẩm cá Bảng Bảng 3 Tỷ lệ vùng α- helix (1047 cm Giá trị cƣờng độ đỉnh c - Bảng 4.Khối lƣợng phân tử trung bìn Bảng 5.Hàm lƣợng nhóm carbonyl Bảng 6.Nồng độ đƣờng khử m Bảng 7.Vị trí đỉnh, độ hấp thu đỉn viii Phụ lục 2: Các giá trị khối lƣợng phân tử mẫu tinh bột sắn biến tính từ Pre-CN0 đến Pre-CN5 Pre-CN0 Mẫu Đỉnh Mnx10 Tổng đỉnh Đỉnh -4 (g/mol) Mw x10 -4 x10 -4 x10 -4 (g/mol) Mz (g/mol) Mv (g/mol) D Pre-CN0 13,02 11,44 12,53 13,10 12,00 12,60 13,18 12,42 12,66 13,10 12,00 12,60 1,01 1,05 1,01 72 Phụ lục 3: Sắc ký đồ mẫu tinh bột sắn biến tính từ Pre-CN0 đến Pre-CN5 73 74 75 Phụ lục Kết phân tích ANOVA yếu tố hàm lƣợng nhóm carbonyl mẫu tinh bột sắn HamLuongCarbonyl Duncan Mau N ,0 ,5 1,0 5,0 2,0 3,0 Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 3,000 76 Độ hấp thu Abs Phụ lục Đƣờng chuẩn Maltose Phụ lục Kết phân tích ANOVA yếu tố nồng độ đầu khử mẫu tinh bột sắn NongDoDauKhu Duncan Mau N ,5 1,0 5,0 2,0 ,0 3,0 Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 3,000 77 Phụ lục Kết phân tích ANOVA yếu tố cƣờng độ đỉnh hấp thu phức hợp Iodine tinh bột DoHapThu Duncan Mau 1,0 2,0 ,5 5,0 3,0 ,0 Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 3,000 78 Phụ lục Kết phân tích ANOVA yếu tố hàm lƣợng Amylose mẫu tinh bột sắn HamLuongAmylose Duncan Mau 5,0 3,0 2,0 1,0 ,5 ,0 Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 3,000 79 Phụ lục 9: Kết phân tích ANOVA yếu tố độ nhớt tinh bột sắn Nồng độ tinh bột 1% DoNhotTuongDoi1 Duncan Mau 3,0 5,0 2,0 1,0 ,5 ,0 Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 3,000 Nồng độ tinh bột 2% DoNhotTuongDoi2 Duncan Mau N 3,0 5,0 2,0 1,0 ,5 ,0 Sig 80 Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 3,000 Nồng độ tinh bột 3% DoNhotTuongDoi3 Duncan Mau N 3,0 5,0 2,0 1,0 ,5 ,0 Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 3,000 81 Nồng độ tinh bột 4% DoNhotTuongDoi4 Duncan Mau N 3,0 5,0 2,0 1,0 ,5 ,0 Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 3,000 Nồng độ tinh bột 5% DoNhotTuongDoi5 Duncan Mau N 3,0 5,0 2,0 1,0 ,5 ,0 Sig Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 3,000 82 83 ... Thực phẩm Tên khóa luận: Sự thay đổi cấu trúc tính chất hóa lý tinh bột sắn hồ hóa đƣợc biến tính kỹ thuật điện phân Nhiệm vụ khóa luận: Nghiên cứu thay đổi tính chất cấu trúc nhƣ: hàm lƣợng amylose... thay đổi cấu trúc đặc tính hóa lý tinh bột sắn hồ hóa đƣợc biến tính oxy hóa kỹ thuật điện phân đƣợc nghiên cứu Trong nghiên cứu này, tinh bột bắp o hồ hóa 121 C, 15 phút đƣợc oxy hóa bể điện phân. .. tôi, tinh bột sắn hồ hóa đƣợc biến tính phƣơng pháp kỹ thuật điện phân với sodium chloride nồng độ khác Từ đánh giá thay đổi cấu trúc, đặc tính hóa lý tính cơng nghệ sản phẩm tinh bột biến tính