Sơ đồ thí nghiệm tối ưu hóa nồng độ NaOH và thời gian bằng

pháp quy hoạch thực nghiệm

Sau khi bố trí thí nghiệm thăm dò tỉ lệ nguyên liệu/dung dịch (w/v) ở trên thì ta cố định tỉ lệ w/v=1/8 là hợp lý nhất

Thang nồng độ NaOH: 0,05÷0,35 M Bước nhảy nồng độ: ΔCM=0,05

Thang thời gian xử lý NaOH: 1÷5 ngày Bước nhảy thời gian xử lý: ΔT=1 ngày

 Mục tiêu của việc bố trí thí nghiệm:

Cố định thời gian ngâm T=3ngày, tỉ lệ w/v=1/8, kết hợp khuấy đảo Xử lý tạp chất phi Collagen bằng NaOH Xử lý cơ học Da cá tra 0,05M 0,1M 0,15M 0,2M 0,25M 0,3M 0,35M

Tìm ra chế độ hiệu quả để tách các thành phần phi Collagen ra khỏi nguyên liệu tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chiết Collagen sau này. Hiệu quả tách phụ thuộc vào mức độ tác động của dung dịch kiềm trong một đơn vị thời gian để xử lý loại bỏ bớt các hợp chất phi Collagen như protein (chủ yếu là albumin và glubumin), lipit, protid, sắc tố trên da cá. Vì vậy nghiên cứu nhằm xác định nồng độ NaOH, thời gian xử lý ngâm NaOH thích hợp đảm bảo hiệu suất khử tạp chất phi Collagen lớn nhất mà ít ảnh hưởng đến chất lượng Collagen.

Để nghiên cứu chọn chế độ xử lý da cá Tra bằng NaOH bao gồm: tỷ lệ w/v, nồng độ NaOH, thời gian ngâm. Ta phải chọn hàm mục tiêu cần tối ưu là: hiệu suất khử khoáng, lipid, sắc tố, protein…Tuy nhiên trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, tôi chỉ chọn hàm mục tiêu hiệu suất khử lipid làm hàm thăm dò.

 Các yếu tố ảnh hưởng đến công đoạn này được mô tả như sau

Khoảng biến thiên của các yếu tố được chọn: Nồng độ NaOH: 0,050,35 M (U1)

Thời gian xử lý: 15 ngày (U2)

Theo quy hoạch thực nghiệm thì số thí nghiệm cần phải làm là N=2n. Theo đó số thí nghiệm là 4.

Để thuận tiện cho việc tính toán ta chuyển từ hệ trục tọa tự nhiên sang hệ trục không thứ nguyên với các biến ảo: X0, X1, X2. Khi đó, ta có ma trận quy hoạch với các biến ảo được bố trí như bảng sau:

Gọi: U1 là yếu tố nồng độ

U2 là yếu tố thời gian ngâm

Hiệu suất khử lipid Công đoạn xử lý

nồng độ NaOH Nồng độ

STT U1 U2 X0 X1 X2 Y

1 Umin Umin 1 -1 -1

2 Umax Umin 1 1 -1

3 Umin Umax 1 -1 1

4 Umax Umin 1 1 1

Để kiểm định phương trình hồi quy ta tiến hành thực hiện các thí nghiệm ở tâm phương án được bố trí như thí nghiệm sau:

STT U1 U2 Y0

1 U01 U02

2 U01 U02

3 U01 U02

Phương trình hồi quy tuyến tính về hiệu suất khử tạp chất phi Collagen tách chiết được có dạng:

Ŷ= b0 + b1 X1 + b2X2 + b12X1X2

Sau khi xác định được phương trình hồi quy, ta tiến hành tối ưu hóa theo đường dốc nhất để tìm điểm tối ưu.

CHƯƠNG 3

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN