Ảnh hưởng của polyvinyl pyrrolidone và polyvinyl alcohol đến các tính chất hóa lý và cơ lý của màng phân hủy sinh học làm từ tinh bột sắn liên kết ngang

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 ẢNH HƯỞNG CỦA POLYVINYL PYRROLIDONE VÀ POLYVINYL ALCOHOL ĐẾN CÁC TÍNH CHẤT HĨA LÝ VÀ CƠ LÝ CỦA MÀNG PHÂN HỦY SINH HỌC LÀM TỪ TINH BỘT SẮN LIÊN KẾT NGANG GVHD: TRỊNH KHÁNH SƠN SVTH: PHÙNG TRUNG DŨNG MSSV: 16116012 SVTH: NGUYỄN THANH HẬU MSSV: 16116230 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 09/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ************ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2020-16116012 ẢNH HƯỞNG CỦA POLYVINYL PYRROLIDONE VÀ POLYVINYL ALCOHOL ĐẾN CÁC TÍNH CHẤT HÓA LÝ VÀ CƠ LÝ CỦA MÀNG PHÂN HỦY SINH HỌC LÀM TỪ TINH BỘT SẮN LIÊN KẾT NGANG GVHD: PGS TS TRỊNH KHÁNH SƠN SVTH: PHÙNG TRUNG DŨNG 16116012 NGUYỄN THANH HẬU 16116230 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 09/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO NGÀNH CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM ************ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2020-16116012 ẢNH HƯỞNG CỦA POLYVINYL PYRROLIDONE VÀ POLYVINYL ALCOHOL ĐẾN CÁC TÍNH CHẤT HĨA LÝ VÀ CƠ LÝ CỦA MÀNG PHÂN HỦY SINH HỌC LÀM TỪ TINH BỘT SẮN LIÊN KẾT NGANG GVHD: PGS TS TRỊNH KHÁNH SƠN SVTH: PHÙNG TRUNG DŨNG 16116012 NGUYỄN THANH HẬU 16116230 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 09/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: PHÙNG TRUNG DŨNG MSSV: 16116012 NGUYỄN THANH HẬU MSSV: 16116230 Ngành: Cơng nghệ Thực phẩm Tên khóa luận: ẢNH HƯỞNG CỦA POLYVINYL PYRROLIDONE VÀ POLYVINYL ALCOHOL ĐẾN CÁC TÍNH CHẤT HÓA LÝ VÀ CƠ LÝ CỦA MÀNG PHÂN HỦY SINH HỌC LÀM TỪ TINH BỘT SẮN LIÊN KẾT NGANG Nhiệm vụ khóa luận: Nghiên cứu thay đổi tính chất hóa lý tạo liên kết ngang cho tinh bột sắn với sodium trimetaphosphate sodium tripolyphosphate nồng độ khác như: hàm lượng phosphate, độ nhớt nội tại, khối lượng phân tử trung bình, độ truyền suốt, độ trương nở, độ hịa tan Nghiên cứu thay đổi tính chất hóa lý lý màng phân hủy sinh học làm từ tinh bột sắn tạo liên kết ngang có bổ sung polyvinyl pyrrolidone polivinyl alcohol như: tốc độ truyền ẩm, độ truyền suốt, độ thấm dầu, khả trương nở hòa tan, khả kháng đâm xuyên độ giãn dài trước đứt Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 10/02/2020 Ngày hồn thành khóa luận: 04/09/2020 Họ tên người hướng dẫn: PGS TS Trịnh Khánh Sơn Phần hướng dẫn: Tồn khóa luận Nội dung yêu cầu đồ án môn học thông qua Trưởng ngành Công nghệ Thực phẩm Tp Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng 09 năm 2020 Trưởng ngành TS Phạm Thị Hoàn Người hướng dẫn PGS TS Trịnh Khánh Sơn LỜI CAM ĐOAN Chúng xin cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực hồn tồn khơng chép từ cơng trình nghiên cứu Trong trình nghiên cứu luận văn, chúng tơi có tham khảo tài liệu liên quan để tăng độ tin cậy cho viết cam kết sử dụng tài liệu tham khảo có trích dẫn ghi nguồn theo quy định Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng 09 năm 2020 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên xin gửi lời cảm ơn chân thành kính trọng tới thầy khoa Cơng nghệ Hóa học Thực phẩm, anh chị bạn bè ngành đóng góp ý kiến giúp chúng tơi hồn thành đề tài Và đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giảng viên hướng dẫn trực tiếp – PGS TS Trịnh Khánh Sơn tận tình hướng dẫn, bảo chúng tơi suốt q trình thực đề tài Trong trình nghiên cứu, giới hạn thời gian lượng kiến thức thông tin thu thập cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót cách hiểu, đánh giá trình bày Chúng tơi mong nhận đóng góp ý kiến đánh giá chân thành quý thầy cô để đề tài đầy đủ hoàn chỉnh Chúng tơi xin chân thành cảm ơn! Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng 09 năm 2020 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH i DANH MỤC BẢNG iii DANH MỤC VIẾT TẮT iv TÓM TẮT KHÓA LUẬN v CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu tinh bột 1.2 Các phương pháp biến tính tinh bột 1.2.1 Biến tính tinh bột phương pháp sinh học 1.2.2 Biến tính tinh bột phương pháp vật lý 1.2.3 Biến tính tinh bột phương pháp hóa học 1.3 Giới thiệu màng phân hủy sinh học 1.3.1 Nguồn gốc 1.3.2 Khái niệm 1.3.3 Phân loại 1.4 Các nguyên liệu bổ sung trình tạo màng 1.4.1 Glycerol 1.4.2 Kali Sorbate 1.4.3 Polyvinyl Pyrrolidone (PVP) 1.4.4 Polyvinyl Alcohol (PVA) 1.5 Tổng quan tình hình nghiên cứu 1.5.1 Tình hình nghiên cứu nước 1.5.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.6 Lý chọn đề tài 10 1.7 Mục tiêu khóa luận 10 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 12 2.1 Sơ đồ quy trình nghiên cứu 12 2.1.1 Tạo liên kết ngang cho tinh bột sắn 13 2.1.2 Tạo màng phân hủy sinh học 13 2.1.3 Hàm lượng phosphorus mức độ thay 14 2.1.4 Độ nhớt nội khối lượng phân tử trung bình 15 2.1.5 Độ trương nở (Swelling power – SP) độ hòa tan (Solubility index – SI) tinh bột 16 2.1.6 Độ truyền suốt tinh bột 17 2.1.7 Xác định nhóm chức tinh bột 17 2.1.8 Tốc độ truyền ẩm (Water Vapor Transmission Rate - WVTR) 17 2.1.9 Khả trương nở màng 18 2.1.10 Khả hòa tan màng (Water solubility – WS) 19 2.1.11 Khả kháng đâm xuyên độ giãn dài trước bị kéo đứt 19 2.1.12 Tổng trở lực trước đâm xuyên màng 21 2.1.13 Young’s modulus 22 2.1.14 Mặt cắt ngang màng 22 2.1.15 Độ truyền suốt màng 23 2.1.16 Độ thấm dầu màng 24 2.1.17 Xử lý số liệu 24 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ - BÀN LUẬN .25 3.1 Hàm lượng phosphorus mức độ thay 25 3.2 Độ nhớt nội khối lượng phân tử trung bình 26 3.3 Độ trương nở (Swelling power – SP) độ hòa tan (Solubility index – SI) tinh bột 28 3.4 Độ truyền suốt tinh bột 30 3.5 Xác định nhóm chức tinh bột 31 3.6 Ảnh hưởng mức độ liên kết ngang đến tính chất hóa lý lý màng phân hủy sinh học 34 3.6.1 Tốc độ truyền ẩm (Water Vapor Transmission Rate - WVTR) 34 3.6.2 Khả trương nở hòa tan màng 35 3.6.3 Khả kháng đâm xuyên, độ giãn dài trước kéo đứt, tổng trở lực trước đâm xuyên màng Young’s modulus 37 3.6.4 Độ truyền suốt 41 3.6.5 Độ thấm dầu 42 3.7 Ảnh hưởng polyvinyl pyrrolidone (PVP) polyvinyl alcohol (PVA) đến tính chất hóa lý lý màng phân hủy sinh học 42 3.7.1 Tốc độ truyền ẩm (Water Vapor Transmission Rate - WVTR) 42 3.7.2 Khả trương nở hòa tan màng 45 3.7.3 Khả kháng đâm xuyên, độ giãn dài trước kéo đứt, tổng trở lực trước đâm xuyên màng Young’s modulus 47 3.7.4 Độ truyền suốt 53 3.7.5 Độ thấm dầu 54 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 PHỤ LỤC 68 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Ảnh quét hiển vi điện tử số loại tinh bột Hình 1.2 Cấu trúc amylose amylopectin Hình 1.3 Cấu trúc phân tử PVP Hình 1.4 Cấu trúc phân tử PVA Hình 2.1 Phản ứng tạo liên kết ngang tinh bột STMP, STPP 13 Hình 2.2 Minh họa cách đo tốc độ truyền ẩm màng 18 Hình 2.3 Minh họa cách đo khả kháng đâm xuyên màng 20 Hình 2.4 Minh họa cách đo độ giãn dài trước bị kéo đứt màng 21 Hình 2.5 Cách xác định vùng trở lực 22 Hình 2.6 Minh họa cách đo độ dày màng 23 Hình 2.7 Minh họa cách đo độ thấm dầu màng 24 Hình 3.1 Hàm lượng phosphate mức độ thay mẫu tinh bột 25 Hình 3.2 Độ nhớt reduced mẫu tinh bột thơ tinh bột liên kết ngang .26 Hình 3.3 Khối lượng phân tử trung bình mẫu tinh bột thô tinh bột liên kết ngang 27 Hình 3.4 Độ trương nở mẫu tinh bột thô tinh bột liên kết ngang 29 Hình 3.5 Độ hịa tan mẫu tinh bột thô tinh bột liên kết ngang 29 Hình 3.6 Độ truyền suốt mẫu tinh bột sắn thô tinh bột sắn liên kết ngang 30 Hình 3.8 Tốc độ truyền ẩm mẫu màng làm từ tinh bột thô tinh bột liên kết ngang 34 Hình 3.9 Khả trương nở mẫu màng làm từ tinh bột thô tinh bột liên kết ngang 35 Hình 3.10 Khả hịa tan mẫu màng làm từ tinh bột thô tinh bột liên kết ngang 36 i S K L 0 ... Ngành: Cơng nghệ Thực phẩm Tên khóa luận: ẢNH HƯỞNG CỦA POLYVINYL PYRROLIDONE VÀ POLYVINYL ALCOHOL ĐẾN CÁC TÍNH CHẤT HĨA LÝ VÀ CƠ LÝ CỦA MÀNG PHÂN HỦY SINH HỌC LÀM TỪ TINH BỘT SẮN LIÊN KẾT NGANG. .. 2020-16116012 ẢNH HƯỞNG CỦA POLYVINYL PYRROLIDONE VÀ POLYVINYL ALCOHOL ĐẾN CÁC TÍNH CHẤT HĨA LÝ VÀ CƠ LÝ CỦA MÀNG PHÂN HỦY SINH HỌC LÀM TỪ TINH BỘT SẮN LIÊN KẾT NGANG GVHD: PGS TS TRỊNH KHÁNH SƠN SVTH: PHÙNG... 2020-16116012 ẢNH HƯỞNG CỦA POLYVINYL PYRROLIDONE VÀ POLYVINYL ALCOHOL ĐẾN CÁC TÍNH CHẤT HĨA LÝ VÀ CƠ LÝ CỦA MÀNG PHÂN HỦY SINH HỌC LÀM TỪ TINH BỘT SẮN LIÊN KẾT NGANG GVHD: PGS TS TRỊNH KHÁNH SƠN SVTH: PHÙNG