22
GVHD : PGS.TS NGUYỄN THỊ VÂN HVTH : Đinh Công Hoàng Nguyễn Thảo Nguyên Lê Trương Ngọc Hân Nguyễn Thị Thiện Nhơn (*TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG – SỐ 3(26)2008) NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA MÀNG BAO GÓI THỰC PHẨM ĐƯỢC CHẾ TẠO TỪ TINH BỘT SẮN CÓ BỔ SUNG POLYETHYLENE GLYCOL (PEG)

Pp luan phien tung bien

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Bài báo cáo môn hoc xử lý số liệu của lớp cao học quản lý môi trường khóa 22 - Khoa Môi trường - ĐH Khoa học tự nhiên tphcm

Citation preview

Page 1: Pp luan phien tung bien

GVHD : PGS.TS NGUYỄN THỊ VÂN HÀ HVTH : Đinh Công Hoàng Nguyễn Thảo Nguyên Lê Trương Ngọc Hân

Nguyễn Thị Thiện Nhơn

(*TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG – SỐ 3(26)2008)

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA MÀNG BAO GÓI THỰC PHẨM ĐƯỢC CHẾ

TẠO TỪ TINH BỘT SẮN CÓ BỔ SUNG POLYETHYLENE GLYCOL (PEG)

Page 2: Pp luan phien tung bien

1

•GIỚI THIỆU

2

•KHU VỰC NGHIÊN CỨU

3

•PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

4

•KẾT QUẢ, THẢO LUẬN

MỤC LỤC

Page 3: Pp luan phien tung bien

1• GIỚI THIỆU

Hăng năm trên thế giới co khoảng 150 tân màng bao goi từ chât deo được sản xuât và tiêu thu

Nguyên liệu từ dầu thô

-Ô nhiễm môi trường nghiêm trọng - Cạn kiệt tài nguyên

Page 4: Pp luan phien tung bien

Các polysaccharides tự nhiên:- Dễ phân hủy , đ c bi t ă êđôi vơi tinh b tô- San phâm co chi phi thâp va kha năng phân hủy lơn .

Để ứng dung tôt hơn thường tinh bột được trộn thêm các phu gia thực phâm khác như polyethylene glycol (PEG) (tác nhân lam mềm dẻo).

Mạch polysaccharides

PEG

Page 5: Pp luan phien tung bien

Nươc ta co nguồn nguyên liệu tinh bột rât phong phú.

Tuy nhiên việc sử dung nguồn nguyên liệu nay sao cho co giá trị kinh tế cao, hiện nay còn hạn chế.

Muc tiêu của nghiên cứu la tạo nên mang mỏng bao goi từ tinh bột sắn co phôi trộn polyethylene glycol (PEG) la tác nhân tạo sự liên kết, lam mềm dẻo, không độc hại va xác định các yếu tô anh hưởng đến độ bền đứt của mang nhăm gop phần thuận lợi cho việc thay thế trên.

Page 6: Pp luan phien tung bien

2• NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Nguyên liệu nghiên cứu

Tinh bột sắn: • Được cung câp bởi nhà máy tinh bột sắn Thừa Thiên Huế• Chât lượng: * Độ trắng: >96,0%, * Độ tinh khiết: 97,5%, * Tạp chât không quá: 0,05%, * Hàm lượng đạm: 0.20%.

Polyethylene glycol (PEG): tinh khiết, dạng bột mịn, của tập đoàn Merck Schuchard, Đức.

Page 7: Pp luan phien tung bien

Tinh

bột sắn

Hòa tan

Phối

trộn

Hồ hoa

Tráng mỏng

Làm

khô

Polyethylene glycol (PEG)

Nước màng mỏng

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.2.1. PHƯƠNG PHÁP TẠO MÀNG

Page 8: Pp luan phien tung bien

2.2.2. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA MÀNG

Page 9: Pp luan phien tung bien

-Sử dung phương pháp luân phiên từng biến, để nghiên cứu động thái của các yếu tô anh hưởng đến kha năng chịu lực của mang tinh bột, đồng thời xác định tâm quy hoạch cho phần lam tôi ưu thực nghiệm tiếp theo

-Xây dựng mô hình thi nghiệm theo phương pháp qui hoạch thực nghiệm TĐY23 vơi các tâm quy hoạch vừa tìm được. Xây dựng phương trình hồi quy va từ đo tính toán tìm ra độ bền đứt tôi ưu theo phần mềm Excel-Solver.

- Kết qua thi nghiệm được phân tích phương sai m t nhân tô ôANOVA (Anova single factor ) va so sánh sự sai khác của các giá trị trung bình băng phương pháp DUNCAN (Duncan’s Multiple Range Test) trên phần mềm thông kê SAS, phiên ban 6.12 chạy trên Windows.

2.2.2. PHƯƠNG PHÁP TOÁN HỌC

Page 10: Pp luan phien tung bien

3• KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Co nhiều yếu tô anh hưởng đến kha năng chịu lực của mang tinh bột, trong nghiên cứu nay đề cập đến 3 yếu tô

3.1. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của màng tinh bột có phối trộn PEG bằng phương pháp luân phiên từng biến:

A. NỒNG ĐỘ TINH BỘT (TBS) C. THỜI GIAN HỒ HÓA

Page 11: Pp luan phien tung bien

A. Ảnh hưởng của nồng độ tinh bột sắn (TBS):

Tạo 5 mẫu màng tinh bột co Nồng độ PEG: 0.2%, Thời gian hồ hoa: 10 phút Nồng độ tinh bột sắn: 4-12%.

Kết quả thí nghiệm được xử lý băng phương pháp ANOVASo sánh sự sai khác của các giá trị trung bình băng phương pháp DUNCAN

Page 12: Pp luan phien tung bien

B. Ảnh hưởng của nồng độ PEG

Tạo 5 mẫu màng tinh bột co Nồng độ PEG: 0 - 0.4% Thời gian hồ hoa: 10 phút Nồng độ tinh bột sắn: 10%

Page 13: Pp luan phien tung bien

C. Ảnh hưởng của thời gian hồ hóa

Tạo 5 mẫu màng tinh bột co Nồng độ PEG: 0.3% Thời gian hồ hoa: 5 – 25 phút Nồng độ tinh bột sắn: 10%

Page 14: Pp luan phien tung bien

3.2. Xác định phương trình hồi quy và tối ưu hóa các thông số công nghệ

Chọn tâm quy hoạch co 3 yếu tô: Nồng độ tinh bột sắn: 10% ---- Ký hiệu: Z1 Nồng độ PEG: 0,3% ----Ký hiệu: Z2 Thời gian hồ hoa: 15phút. ----Ký hiệu: Z3

Từ tâm quy hoạch đã chọn, tiến hanh thi nghiệm trong khoang giơi hạn của các yếu tô sau: 9 ≤ Z1 ≤ 11 0,25 ≤ Z2 ≤ 0,35 13 ≤ Z3 ≤ 17

Kết quả chọn mô hình thực nghiệm và thí nghiệm theo mô hình được trình bày ở bảng 3.1

Page 15: Pp luan phien tung bien

Bảng 3.1. Mô hình thực nghiệm TYT22 và kết quả thí nghiệm theo mô hình

Page 16: Pp luan phien tung bien

Để việc tính toán được thực hiện thuận lợi, ta chuyển từ hệ truc tự nhiên Z1, Z2, Z3 sang hệ truc không thứ nguyên (hệ mã hoa).

Ma trận quy hoạch yếu tố toàn phần 23 :

Page 17: Pp luan phien tung bien

Phương trình hồi quy tuyến tính của độ bền đứt co dạng như sau:

Giai băng phương pháp ma trận trực giao cho ta các hệ sô của phương trình hồi quy sau:

Tinh phương sai tái hiện, kiểm định tiêu chuân Student va kiểm định tiêu chuân Fisher, ta được phương trình hồi quy cần tìm co dạng:

bo = 1,1885; b1 = 0,00875; b2 = 0,00675; b3 = 0,01075; b12 = 0,01, b23 = -0,0055, b123 = -0,00325

(Phương trình 1)

Page 18: Pp luan phien tung bien

Qua phương trình (1) cho thây độ bền đứt của mang tinh bột sắn co bổ sung PEG phu thuộc vao ca 3 yếu tô: nồng độ TBS, nồng độ PEG va thời gian hồ hoa va tỷ lệ thuận vơi chúng. Như vậy, khi tăng ca 3 yếu tô trên thì độ bền đứt sẽ tăng va ngược lại.

Ngoai ra, việc tăng hay giam độ bền đứt của mang mỏng còn phu thuộc vao sự tương tác của từng cặp yếu tô anh hưởng lẫn nhau.

Điều nay chứng tỏ, việc bổ sung phu gia sẽ tạo mang mỏng co độ bền cao, xz co ý nghĩa khoa học lơn.

Tuy nhiên, sự tăng hay giam độ bền đứt của mang tinh bột sắn co bổ sung PEG đạt giá trị tôi ưu chỉ năm trong giơi hạn khao sát.

Page 19: Pp luan phien tung bien

Muc tiêu của đề tai la tìm điều kiện tôi ưu để chỉ sô độ bền đứt la cao nhât: y = f (x1, x2, x3) ymax = Max y (x1, x2, x3)

Sử dung chương trình Excel – Solver để tìm nghiệm tôi ưu, tức la tìm giá trị của x1, x2, x3 để y đạt cực đại.

Với miền ràng buộc : -1 ≤ x1, x2, x3 ≤ 1 Chuyển sang biến thực Zj = xj * ΔZj + Z0j

Kết qua giai bai toán được trình bay trong bang dươi đây:

Tiến hanh tôi ưu:

Page 20: Pp luan phien tung bien

Từ kết qua thu được cho thây điểm tôi ưu cho độ bền đứt của mang tinh bột sắn co bổ sung PEG la 1.218 N/cm2

Khi các thông sô anh hưởng đến quá trình tạo mang như sau: * Nồng độ tinh bột sắn : 10.9%, * Nồng độ PEG : 0.35%, * Thời gian hồ hoa : 16 phút 30 giây.

Tuy nhiên, giá trị lớn nhất của độ bền đứt không phải chỉ nằm tại điểm này mà là một vùng lân cận xung quanh điểm tối ưu.

Page 21: Pp luan phien tung bien

4• KẾT LUẬN

Nồng độ tinh bột sắn, nồng độ polyetylen glycol và thời gian hồ hoa ảnh hưởng rât lớn đến quá trình tạo màng tinh bột và tỷ lệ thuận với chúng. Như vậy, khi tăng cả 3 yếu tố trên thì độ bền đứt sẽ tăng và ngược lại. Trong khoảng giới hạn của nghiên cứu, các yếu tố này tác động tương hỗ nhau theo phương trình hồi qui như sau:

Các thông số tốt nhât cho quá trình tạo màng tinh bột sắn co bổ sung etylenglycol (màng TBS-PEG)

Màng tinh bột đạt đ ư ợc độ bền đứt là 1,218 N/cm2

* Nồng độ tinh bột sắn : 10.9%, * Nồng độ PEG : 0.35%, * Thời gian hồ hoa : 16 phút 30 giây.

Page 22: Pp luan phien tung bien

CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE.