CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM
3.3. Quy trình tạo màng PLA
3.3.1. Sơ đồ tổng hợp PLA
Hình 3.1. Sơ đồ quy trình tạo màng PLA [33,34].
3.3.2. Thiết minh quy trình tổng hợp PLA a. Quy trình thực hiện a. Quy trình thực hiện
- Giai đoạn 1: Thủy phân
Khuấy trộn 15g tinh bột và 450ml nước ở nhiệt độ phòng để tạo hỗn hợp dung dịch đồng nhất. Sau đó thêm H2SO4 1M ở pH=2-3 và gia nhiệt ở 950C cho đến khi phản ứng keo xảy ra. Tiếp tục thêm NaOH 1M vào dung dịch và điều chỉnh đến pH=5,5-6 [33].
- Giai đoạn 2: Hóa dẻo
Giảm nhiệt độ xuống 400C thêm glycerol vào với tỉ lệ glycerol : tinh bột được thể hiện trong bảng 3.3. Khuấy hỗn hợp trên trong 30 phút [34].
26 Bảng 3.3. Tỉ lệ tinh bột và glycerol thêm vào trong quy trình tạo màng.
Tên mẫu Tinh bột (%) Glycerol (%) Nhiệt độ (0C)
PLA0 100 0 40 PLA15 85 15 40 PLA30 70 30 40 PLA45 55 45 40 PLA50 50 50 40 PLA55 45 55 40 PLA60 40 60 40
- Giai đoạn 3: Lên men
Giữ nhiệt độ ở 400C thêm 30ml proby vào dung dịch và bọc kín dung dịch trên trong 48 giờ [14].
- Giai đoạn 4: Tạo màng
Sau khi lên men, gia nhiệt dung dịch ở 900C trong 30 phút. Hạ nhiệt độ dịch lên men xuống nhiệt độ phòng và đổ vào khuôn theo phương pháp casting. Sấy màng ở nhiệt độ 750C trong 16 giờ [34].
b. Ưu và nhược điểm của quy trình
- Ưu điểm:
Về nguyên liệu: Sử dụng nguồn nguyên liệu rẻ tiền, vừa tiết kiệm chi phí nguyên liệu vừa thúc đẩy kinh tế nơng nghiệp phát triển. Hóa chất làm xúc tác cho tồn bộ q trình đều ở nồng thấp, ít độc hại nên hạn chế ảnh hưởng đến sức khỏe con người trong quá trình sản xuất. Riêng việc dùng sữa chua Proby chứa vi khuẩn Lactobacillus Casei thay cho việc ni cấy phân lập đã tiết kiệm chi phí rất nhiều cho q trình lên men (giá 10 triệu cho 150g)
Về quy trình: Tiết kiệm thời gian thực hiện với quy trình đơn giản vì đã rút ngắn được giai đoạn chưng cất thu LA tinh khiết và giai đoạn trùng hợp mở vòng thêm xúc tác kim loại, acid,… tạo PLA. Thay vào đó là trùng hợp trực tiếp LA và tiến hành tạo màng theo phương pháp casting. Dụng cụ phục vụ cho quá trình tạo màng dễ thao tác, rút ngắn thời gian sản xuất và ít tiếp xúc với hóa chất.
- Nhược điểm:
Sữa chua Proby một mặt làm giảm giá thành PLA nhưng bên cạnh đó trong sữa còn chứa nhiều thành phần khác, ảnh hưởng phần nào đến độ tinh khiết của màng. Việc không lọc cặn sinh khối sau khi lên men tạo LA và trùng hợp trực tiếp LA cũng sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất tạo màng. Vì sau khi sấy tạo màng, màng có màu đục sẽ dễ dàng nhìn thấy lớp cặn phí dưới màng. Bên cạnh đó, cơ tính của màng sẽ khơng được cao bởi vì khi trùng hợp trực tiếp LA, PLA tạo thành có khối lượng phân tử rất thấp hoặc chỉ là oligomer, isomer do khơng có tác nhân kéo dài chuỗi.
27