L ỜI MỞ ĐẦU
3.1.1Kết quả xác định chế độ ngâm, rửa rong câu chỉ vàng
3.1.1.1 Kết quả xác định tỷ lệ nước ngâm/rong.
Lượng nước dùng để ngâm rong ảnh hưởng rất lớn đến khả năng khuếch tán chất màu, chất mùi và chất khoáng có trong rong câu chỉ vàng. Do đó ảnh hưởng lớn đến hiệu quả xử lý rong.
Để xác định tỷ lệ nước ngâm sử dụng trong quá trình ngâm rửa ta tiến hành 4 mẫu thí nghiệm như sau:
- Mỗi mẫu có khối lượng: 20 (g).
- Nhiệt độ nước ngâm: nhiệt độ phòng. - Thời gian ngâm là: 6 giờ.
- Mỗi mẫu thí nghiệm tiến hành 3 lần và lấy kết quả trung bình. - Số lần thay nước trong suốt quá trình ngâm: 2 lần.
- Các mẫu thí nghiệm khác nhau về tỷ lệ nước như sau: Mẫu 1: tỷ lệ nước ngâm/rong = 10/1.
Mẫu 2: tỷ lệ nước ngâm/rong = 20/1. Mẫu 3: tỷ lệ nước ngâm/rong = 30/1. Mẫu 4: tỷ lệ nước ngâm/rong = 40/1.
Sau khi ngâm xong ta vớt rong ra để ráo nước và tiến hành đánh giá trạng thái, màu, mùi rong. Kết quả thể hiện ở bảng 3.1 và hình 3.1 sau đây.
Bảng 3.1: Kết quả đánh giá cảm quan cây rong sau khi ngâm với tỷ lệnước
ngâm/rong khác nhau.
Trạng thái cảm quan rong sau khi ngâm Mẫu
Trạng thái cây rong Màu mùi
1 Nhăn, chưa căng tròn Nâu nhạt, hơi sẫm Tanh đặc trưng
2 Căng tròn Vàng nâu Tanh ít hơn
3 Căng tròn Vàng nhạt Ít tanh
Hình 3.1: Sự thay đổi khối lượng nước sau khi ngâm rong với tỷ lệ nước
ngâm/rong khác nhau + Nhận xét:
Từ kết quả phân tích ở bảng và ở hình cho thấy:
- Nếu tỷ lệ nước ngâm rong càng ít thì khi ngâm cây rong hút nước không triệt để, nên trạng thái cây rong nhăn nheo. Sự khuếch tán các chất màu, chất mùi và chất khoáng ở trong cây rong ra môi trường nước chậm do sự chênh lệch nồng độ chất tan giữa trong và ngoài cây rong thấp. Vì vậy hiệu quả xử lý màu, mùi không đạt hiệu quả cao ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau này.
- Nếu lượng nước ngâm rong càng nhiều thì hiệu quả xử lý màu, mùi càng cao do sự chênh lệch nồng độ chất tan ở trong và ngoài cây rong lớn. tuy nhiên nếu sử dụng lượng nước quá nhiều thì lại ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế.
- Vì vậy để vừa đảm được mục đích tẩy màu, mùi và vừa đảm bảo tính kinh tế trong sản xuất em chọn tỷ lệ nước ngâm/rong = 30.
3.1.1.2 Kết quả xác định thời gian ngâm.
Thời gian ngâm rong có ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả xử lý tẩy màu, tẩy mùi của rong.
Để xác định thời gian ngâm rửa cho thích hợp ta tiến hành 4 mẫu thí nghiệm như sau:
- Khối lượng mỗi mẫu = 20 (g). - Tỷ lệ nước ngâm/rong = 30/1.
- Nhiệt độ nước ngâm là nhiệt độ phòng.
93 101 120.5 128 0 20 40 60 80 100 120 140 10 20 30 40 Tỷ lệ nước ngâm/rong (lần)
Khối lượng ron
- Số lần thay nước trong suốt quá trình ngâm: 2 lần. - Mỗi thí nghiệm tiến hành 3 lần. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Các mẫu thí nghiệm khác nhau về thời gian ngâm: Mẫu 1: thời gian ngâm = 4 giờ.
Mẫu 2: thời gian ngâm = 6 giờ. Mẫu 3: thời gian ngâm = 8 giờ. Mẫu 4: thời gian ngâm = 10 giờ.
Sau khi ngâm ta vớt rong ra rổ để ráo nước và tiến hành đánh giá trạng thái, màu rong, mùi rong. Kết quả thể hiện ở bảng 3.2 và hình 3.2 sau đây.
Bảng 3.2: Kết quả đánh giá cảm quan cây rong k hi ngâm trong nước ở các thời
gian khác nhau.
Trạng thái cảm quan sau khi ngâm
Mẫu
Khối lượng (g) Trạng thái cây rong Màu Mùi
1 103.6 Nhăn, chưa căng tròn Nâu nhạt Tanh đặc trưng
2 124 Căng tròn Vàng sẫm Tanh
3 159.3 Căng tròn Vàng nhạt Ít tanh
4 162.8 Căng tròn Vàng nhạt Ít tanh
Hình 3.2: Sự thay đổi khối lượng rong sau khi ngâm trong nước ở các thời
gian khác nhau 103.6 124 159.3 162.8 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 4 6 8 10
Thời gian ngâm (giờ)
Khối lượ
ng rong (g
+ Nhận xét:
Từ kết quả nghiên cứu ở bảng và hình cho thấy :
- Thời gian ngâm rong tỷ lệ thuận với lượng nước ngấm vào trong quá trình ngâm. Thời gian ngâm rong tăng thì khối lượng rong tăng. Thời gian đầu của quá trình ngâm có sự tăng khối lượng mạnh mẽ, càng về sau thì sự tăng càng giảm dần do lượng nước hút vào đã đạt gần đến giá trị cân bằng.
- Nếu thời gian ngâm quá ngắn không đủ thời gian cho quá trình khuếch tán các chất màu, chất mùi do đó hiệu quả xử lý không cao.
- Nếu thời gian ngâm quá dài thì do lượng nước hút vào đã đạt cân bằng, nên quá trình khuếch tán các chất màu và chất mùi gần như không xảy ra. Do đó kéo dài thời gian ngâm thì sẽ gây lãng phí thời gian.
- Từ kết quả trên cho thấy thời gian ngâm tẩy màu, tẩy mùi thích họp nhất là 8 giờ. Vậy em chọn thời gian ngâm là 8 giờ.
3.1.1.3 Kết quả xác định số lần thay nước.
Số lần thay nước ít nhiều nó ảnh hưởng tới vận tốc khuếch tán các chất màu, chất mùi trong cây rong ra ngoài môi trường nước.
Để xác định số lần thay nước em bố trí 3 mẫu thí nghiệm như sau: - Khối lượng mỗi mẫu = 20 (g).
- Tỷ lệ nước ngâm/rong = 30/1 - Thời gian ngâm = 8 giờ.
- Nhiệt độ nước ngâm là nhiệt độ phòng. - Mỗi mẫu thí nghiệm tiến hành 3 lần.
- Các mẫu thí nghiệm khác nhau về số lần thay nước như sau: Mẫu 1: số lần thay nước là 1 lần. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Mẫu 2: số lần thay nước là 2 lần. Mẫu 3: số lần thay nước là 3 lần.
Sau khi ngâm vớt rong ra để ráo và tiến hành đánh giá cảm quan trạng thái cây rong. Kết quả thể hiện ở bảng 3.3.
Bảng 3.3: Kết quả đánh giá cảm quan cây rong với số lần thay nước khác nhau.
Trạng thái cảm quan sau khi ngâm Mẫu
Trạng thái cây rong Màu Mùi
1 Hơi nhăn Vàng sậm Tanh
2 Căng tròn Vàng nhạt Tanh nhẹ
3 Căng tròn Vàng nhạt hơn Ít tanh
+ Nhận xét:
Từ kết quả ở bảng trên cho thấy:
- Số lần thay nước ít nhiều sẽ ảnh hưởng đến vận tốc khuếch tán của các chất màu, chất mùi trong rong ra ngoài môi trường nước, làm ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả xử lý rong.
- Số lần thay nước ít thì hiệu quả xử lý tẩy màu, mùi thấp do sự chênh lệch chất tan giữa bên trong và bên ngoài cây rong thấp.
- Số lần thay nước càng nhiều thì sự chênh lệch nồng độ các chất trong cây rong với môi trường xử lý càng tăng, mức độ xử lý càng triệt để tuy nhiên nó lại ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế.
Vì vậy để đảm bảo được mục đích tẩy màu, tẩy mùi, và đảm bảo tính kinh tế trong sản xuất em chọn số lần thay nước là 2 lần.
Từ các kết quả trên ta xác định được các thông số cho chế độ xử lý tẩy màu, tẩy mùi bằng phương pháp ngâm rửa như sau:
+ Tỷ lệ nước ngâm/rong = 30/1. + Thời gian ngâm = 8 giờ. + Số lần thay nước = 2 lần.
3.1.2 kết quả xác định chế độ xử lý rong bằng NaOH. 3.1.2.1 Kết quả xác định nồng độ xử lý NaOH. 3.1.2.1 Kết quả xác định nồng độ xử lý NaOH.
Chế độ xử lý NaOH có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm sau này. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và chất lượng Agar sau này. Để xác định nồng độ NaOH trong công đoạn xử lý này em bố trí 5 thí nghiệm, mỗi thí nghiệm làm 3 lần như sau:
- Nhiệt độ xử lý: 1000C. -Thời gian xử lý: 50 phút. -Tỷ lệ nước nấu/rong: 24/1.
- Nồng độ NaOH ở các mẫu như sau:
Mẫu 1: 23g/l; mẫu 2: 24g/l; mẫu 3: 25g/l; mẫu 4: 26g/l; mẫu 5: 27g/l. Sau khi xử lý kiềm tiến hành xử lý acid và nấu chiết ở chế độ đã chọn. sau đó thu nhận Agar và đánh giá hiệu suất thu hồi, sức đông của thạch Agar thu được. Kết quả nghiên cứu thể hiện ở hình 3.3; 3.4 dưới đây.
Hình 3.3: Ảnh hưởng của nồng độ NaOH xử lý đến hiệu suất thu hồi Agar.
Hình 3.4:Ảnh hưởng của nồng độ NaOH xử lý đến sức đông của Agar.
20.03 21.78 23.2 20.51 18.72 0 5 10 15 20 25 23 24 25 26 27 Nồng độ NaOH xử lý (g/l) Hiệu suất (%) 414.67 456.3 597.31 476 382 0 100 200 300 400 500 600 700 23 24 25 26 27 Nồng độ NaOH xử lý (g/l) Sức đông (g/cm 2)
+ Nhận xét:
Từ kết quả phân tích ở trên cho thấy:
- Khi tăng dần nồng độ NaOH xử lý thì hiệu suất, sức đôngcủa Agar đều tăng nhưng chỉ tăng đến mức độ nhất định và đạt giá trị cực đại khi nồng độ NaOH xử lý là: 25g/l. nếu tiếp tục tăng lên thì 2 chỉ tiêu đấy đều giảm. Điều đó là do:
- Khi nồng độ NaOH xử lý thấp ([NaOH]<25g/l), thì khả năng bào mòn màng Cellulose của cây rong kém, đồng thời quá trình tách nhóm –OSO3- kém, nên khi nấu chiết khả năng khuếch tán của Agar ra ngoài môi trường nấu kém dẫn tới hiệu suất thu hồi Agar giảm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Khi nồng độ xút xử lý quá cao ([NaOH]> 25g/l), khả năng bào mòn màng Cellulose của cây rong mạnh, loại được nhiều nhóm –OSO3+
-
, nhưng với nồng độ cao sẽ gây cắt mạch Agar, do đó sức đông, hiệu suất thu hồi Agar giảm.
- Như vậy nồng độ NaOH tối ưu cho công đoạn xử lý này là 25g/l, nó được chọn là thông số cố định cho các công đoạn sau.
3.1.2.2 Kết quả xác định thời gian xử lý NaOH.
Thời gian xử lý NaOH ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của sản phẩm Agar thu được sau này. Để xác định thời gian xử lý cho hợp lý em tiến hành bố trí 5 mẫu thí nghiệm như sau:
-Mỗi mẫu có khối lượng là: 50 (g). -Nồng độ NaOH là: 25 (g/l). -Nhiệt độ xử lý là: 1000C. -Tỷ lệ nước nấu/rong là: 20/1.
-Các mẫu thí nghiệm khác nhau về thời gian xử lý kiềm là:
Mẫu 1: 20 phút; mẫu 2: 30 phút; mẫu 3: 40 phút; mẫu 4: 50 phút; mẫu 5: 60 phút.
Sau khi xử lý kiềm xong tiến hành xử lý acid và nấu chiết ở chế độ đã chọn. Sau đó xử lý thu nhận Agar và tiền hành đánh giá hiệu suất, sức đông. Kết quả thể hiện ở hình 3.5 và 3.6 dưới đây.
Hình 3.5:Ảnh hưởng của thời gian xử lý NaOH đến hiệu suất thu hồi Agar.
Hình 3.6: Ảnh hưởng của thời gian xử lý NaOH đến sức đông của Agar.
16.13 18.51 22.86 24.01 20.13 0 5 10 15 20 25 30 20 30 40 50 60
Thời gian xử lý NaOH (phút)
Hiệu suấ t (%) 386.71 445.3 496.7 598.32 398.75 0 100 200 300 400 500 600 700 20 30 40 50 60
Thời gian xử lý NaOH (phút)
Sức đông
+ Nhận xét:
Từ kết quả phân tích trên cho thấy:
Khi cố định nồng độ NaOH là 25 g/l và tăng thời gian xử lý kiềm, thì ban đầu do thời gian xử lý ngắn, xút chưa kịp bào mòn màng Cellulose bên ngoài cây rong, quá trình tách nhóm SO3- trong rong kém nên sức đông kém, hiệu suất thu hồi Agar còn thấp.
Khi kéo dài thời gian xử lý kiềm thì kiềm phá vỡ cấu trúc màng cellulose, phá vỡ liên kết tế bào chứa Agar một cách mạnh mẽ, cắt đứt mạch Agar làm cho hiệu suất thấp, sức đông giảm mạnh.
Như vậy thời gian xử lý kiềm là 50 phút cho hiệu suất, sức đông cao nhất. Vì vậy ta chọn thời gian xử lý kiềm hợp lý là 50 phút.
Từ kết quả nghiên cứu ở trên ta chọn được chế độ xử lý NaOH thích hợp như sau:
-Nhiệt độ xử lý là 1000C. -Nồng độ NaOH là: 25g/l. -Thời gian xử lý là: 50 phút.
3.1.3 Kết quả xác định chế độ xử lý rong bằng acid citric. 3.1.3.1 Kết quả xác định nồng độ xử lý acid citric. 3.1.3.1 Kết quả xác định nồng độ xử lý acid citric.
Nồng độ xử lý acid có ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất và chất lượng Agar thu được sau này. Để xác định nồng độ xử lý acid thì sau khi xử lý kiềm ở chế độ đã chọn trên ta tiến hành 5 mẫu thí nghiệm với các nồng độ acid citric khác nhau như sau:
Mẫu 1: 0,1%; mẫu 2: 0,2%; mẫu 3: 0,3%; mẫu 4: 0,4%; mẫu 5: 0,5%. Sau đó tiến hành nấu chiết ở chế độ đã chọn rồi thu Agar và tiến hành đo hiệu suất, sức đông. Kết quả xử lý acid ở các nồng độ khác nhau được thể hiện trong hình 3.7 và 3.8 dưới đây.
Hình 3.7: Ảnh hưởng của nồng độ xử lý acid citric đến hiệu suất thu hồi
Agar. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.8: Ảnh hưởng của nồng độ xử lý acid citric đến sức đông của Agar.
Nhận xét:
Từ kết quả phân tích trên cho thấy:
- Khi tăng dần nồng độ acid citric xử lý thì hiệu suất, sức đông của Agar đều tăng nhưng chỉ tăng đến mức độ nhất định và đạt giá trị cực đại khi nồng độ acid citric xử lý là: 0.2%. Nếu tiếp tục tăng lên thì 2 chỉ tiêu đấy đều giảm điều đó là do:
- Khi nồng độ acid citric xử lý thấp ([acid citric]<0,2%), thì khả năng bào mòn màng Cellulose của cây rong kém, tác dụng khử khoáng và tạp chất của acid
17.13 23.58 21.4 18.71 16.59 0 5 10 15 20 25 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Nồng độ acid citric (% ) Hiệu suất (%) 402 582.43 469.9 397.3 278.63 0 100 200 300 400 500 600 700 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Nồng độ acid citric (% ) Sức đông (g/cm2)
kém nên khi nấu chiết khả năng khuếch tán của Agar ra ngoài môi trường nấu kém dẫn tới hiệu suất thu hồi Agar giảm.
- Khi nồng độ acid xử lý quá cao ([NaOH]> 0,2%), khả năng bào mòn màng Cellulose của cây rong mạnh, khả năng khử khoáng cao, nhưng với nồng độ cao sẽ gây cắt mạch Agar, do đó sức đông, hiệu suất thu hồi Agar giảm.
- Như vậy nồng độ acid citric tối ưu cho công đoạn xử lý này là 0,2%, nó được chọn là thông số cố định cho các công đoạn sau.
3.1.3.2. Kết quả xác định thời gian xử lý acid citric.
Thời gian xử lý acid có ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất và chất lượng Agar thu được sau này. Để xác định thời gian xử lý acid thì sau khi xử lý kiềm ở chế độ đã chọn trên ta tiến hành 5 mẫu thí nghiệm với các nồng độ acid citric khác nhau như sau:
Mẫu 1: 20 phút; mẫu 2: 25 phút; mẫu 3: 30 phút; mẫu 4: 35 phút; mẫu 5: 40 phút.
Sau đó tiến hành nấu chiết ở chế độ đã chọn rồi thu Agar và tiến hành đo hiệu suất, sức đông. Kết quả xử lý acid citric ở các thời gian khác nhau được thể hiện trong hình 3.9 và 3.10 dưới đây.
Hình 3.9: Ảnh hưởng của thời gian xử lý acid citric tới hiệu suất thu hồi
Agar. 19.34 22.14 24 21.89 19.03 0 5 10 15 20 25 30 20 25 30 35 40
Thời gian xử lý acid (phút)
Hiệu suất
Hình 3.10: Ảnh hưởng của thời gian xử lý acid citric tới sức đông của Agar.
Nhận xét:
Từ kết quả phân tích trên cho thấy:
Khi cố định nồng độ acid citric là 0,2% và tăng thời gian xử lý acid, thì ban đầu do thời gian xử lý ngắn, acid chưa kịp bào mòn màng Cellulose bên ngoài cây rong, quá trình khử khoáng trong rong kém nên sức đông kém, hiệu suất thu hồi Agar còn thấp.
Khi kéo dài thời gian xử lý acid thì acid phá vỡ cấu trúc màng Cellulose,