Từ những yếu tố trên, chúng tôi dây dựng ñiều kiện thí nghiệm theo bảng sau:
Bảng 3.6. Các ñiều kiện thí nghiệm TYT 22
Chỉ số z1 z2 y
Mức cơ bản (Zj o
) 5 72 -
Khoảng biến thiên 1 8 -
Mức trên (Zj max ) 6 80 - Mức dưới (Zj min ) 4 64 -
* Chọn phương án quy hoạch trực giao cấp I (TYT 2k) Lập thí nghiệm tối ưu hóa theo thực nghiệm yếu tố toàn phần 2k dựa trên các ñiều kiện ñã khảo sát ở trên (k là số yếu tố ảnh hưởng, trong thí nghiệm này k = 2). Các thí nghiệm ñược thực hiện trong ñiều kiện pH ban ñầu, chế ñộ lắc và nhiệt ñộ tối ưu.
Phương trình hồi qui có dạng:
y = b0 + b1x1 + b2x2 + b12x1x2 (3.1) Trong ñó: Trong ñó:
x1: Biến số mã hoá của biến thực Z1- Nồng ñộ dịch ñường x2: Biến số mã hoá của biến thực Z2 - Thời gian lên men y: Hàm mục tiêu - Hàm lượng axit lactic tạo thành, g/l. b0, b1, b2, b12: Các hệ số của phương trình hồi quy.
Kết quả thí nghiệm ñược thể hiện ở bảng 3.7.
Bảng 3.7. Kết quả thí nghiệm theo thực nghiệm TYT 22
Số thí nghiệm trong phương án 2k STT Biến mã Hàm mục tiêu x1 x2 x1.x2 y 1 - - + 17,68116 2 - + - 17,97101 3 + - - 18,15384 4 + + + 18,82353 Số thí nghiệm tại tâm 5 0 0 0 18.18182 6 0 0 0 18,48484 7 0 0 0 18.20896
Tương ứng với các số liệu từ thực nghiệm trên bảng kết quả, chúng tôi tiến hành tính các hệ số b và kết quả như sau:
b0 = 18,1574, b1 = 0,3313 , b2 =0,2398, b12=0,0949
Từ kết quả trên, thay các hệ số b vào phương trình (3.1), ta có dạng phương trình hồi quy như sau:
y = 18,1574 + 0,3313x1 + 0,2398x2 + 0.0949x1x2
3.4.2.Kiểm ñịnh sự có nghĩa của các hệ số theo tiêu chuẩn Student
Để kiểm tra ý nghĩa của các hệ số b trong phương trình hồi cần tính phương sai tái hiện. Để xác ñịnh phương sai tái hiện, chúng tôi làm 3 thí nghiệm ở tâm phương án.
Sau khi tính và kiểm tra ý nghĩa của các hệ số b, chúng tôi thu ñược phương trình hồi quy thực có dạng như sau là:
3.4.3. Kiểm tra sự tương thích của phương trình hồi quy
Chúng tôi kiểm tra sự tương thích của phương trình hồi quy với thực nghiệm ñược ñịnh theo tiêu chuẩn Fisher.
Sau khi tính toán và kiểm tra chúng tôi thấy phương trình phù hợp với các số liệu thực nghiệm. Vậy phương trình hồi quy là:
y = 18,1574 + 0,3313x1 + 0,2398x2 (3.8)
3.4.4. Tối ưu hóa thực nghiệm
Cũng từ mô hình toán học cho chúng tôi thấy rằng muốn tăng giá trị của các thông số tối ưu hóa cần tăng giá trị của các yếu tố x2 và tăng giá trị của yếu tố x1 . Như vậy ñể thu nhận ñược nhiều axit lactic phải thực hiện tối ưu hóa bằng phương pháp leo dốc (phương pháp Box-Wilson), bắt ñầu từ ñiểm không, là mức cơ sở: z1 = 5, z2= 72.
Bảng 3.10. Kết quả thí nghiệm leo dốc theo phương pháp Box-Wilson
Thí nghiệm Biến thực Biến mã
Hàm mục tiêu Z1 (%) Z2 (giờ) x1 x2 Y TN tại tâm 5 72 0 0 18,2918 2 6 78 1 0,75 18.3301 3 7 84 2 1,50 18,7052 4 8 90 3 2,25 19,9415 5 9 96 4 3,00 17,6742
Vậy kết quả nhận ñược ở thí nghiệm 4 là cao nhất, với hàm lượng axit lactic tạo thành là 19,9415 (mg/10ml), ứng với nồng ñộ dịch ñường lên men là 8% và thời gian lên men là 90 giờ.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. KẾT LUẬN 1. KẾT LUẬN
1. Hàm lượng tinh bột có trong bột hạt mít nghiên cứu là 65,62%. 65,62%.
2. Trong quá trình dịch hóa tinh bột hạt mít, với hàm lượng enzymeα-amylaza bổ sung là 0,1% và trong ñường hóa tinh bột hạt enzymeα-amylaza bổ sung là 0,1% và trong ñường hóa tinh bột hạt mít thì lượng enzyme γ - amylaza bổ sung là 0,18%. Sau quá trình thủy phân, dịch ñường tạo thành ñạt 20gam/100ml, hiệu suất thủy phân ñạt 91,43%.
3. Sau khi kiểm ñịnh sự có nghĩa của các hệ số theo tiêu chuẩn Student và kiểm tra sự tương thích của phương trình hồi quy, chuẩn Student và kiểm tra sự tương thích của phương trình hồi quy, chúng tôi xây dựng ñược phương trình phù hợp với các số liệu thực nghiệm như sau:
y = 18,1574 + 0,3313x1 + 0,2398x2 Trong ñó: Trong ñó:
x1 là biến số mã hóa của biến thực z1 (nồng ñộ dịch ñường). x2 là biến số mã hóa của biến thực z2 (thời gian lên men). y là hàm lượng axit lactic tạo thành (g/l).
4. Xác ñịnh ñược các ñiều kiện tối ưu trong lên men + Nồng ñộ dịch ñường lên men là 8% + Nồng ñộ dịch ñường lên men là 8% + Nhiệt ñộ lên men là 37oC
+ pH =6
+ Thời gian lên men là 90 giờ
+ Hàm lượng axit lactic tạo thành ñạt ñến 19,9415 g/l.
2. KIẾN NGHỊ
1. Nếu tiếp tục nghiên cứu lên men axit lactic từ tinh bột hạt mít, chúng tôi ñề nghị ñược lên men trong ñiều kiện tối ưu hơn, tức mít, chúng tôi ñề nghị ñược lên men trong ñiều kiện tối ưu hơn, tức là có thiết bị lên men với năng suất nhỏ. Từ ñó có thể từ kết qủa thực nghiệm, chúng tôi mạnh dạn ñưa ra quy mô sản xuất axit lactic theo pilot.
2. Từ axit lactic tạo thành, tinh chế và có thể ứng dụng vào nhiều ngành công nghiệp khác nhau. nhiều ngành công nghiệp khác nhau.