Download miễn phí 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)
Chuẩn bị 5 mẫu màng tinh bột có nồng độ TBS là 10%, nồng độ PEG là
0,3%, thời gian hồ hóa thay đổi từ 5- 25 phút. Kết quả xác định độ bền đứt của các
màng tinh bột đƣợc cho trên đồ thị hình 3.3.
Nhìn vào đồ thị hình 3.3 cho thấy, độ bền đứt của màng mỏng đạt giá trị
cao nhất khi ở thời gian hồ hoá là 15 phút và sau đó lại giảm dần khi tiếp tục hồ
hoá. Điều này phù hợp với kết quả của các tác giả D.F. Parra, C.C. Tadini,
P.Ponce, A.B. Lugaox, Đại học Sao Paulo, Brazil và có thể giải thích nhƣ sau: khi
ở thời gian hồ hoá 15 phút, các mối liên kết cũ bị bẻ gãy và khi định hình chúng sẽ
hình thành những liên kết mới bền chặt hơn và độ bền đứt cao hơn khi bổ sung
PEG. Chính vì vậy, độ bề đứt đạt giá trị cao nhất là 1,206 N/cm2ở tại thời gian
này. Tuy nhiên nếu chúng ta tiếp tục tăng thời gian hồ hoá và đồng thời tiếp tục
khuấy trộn thì khi định hình các mối liên kết mới sẽ sắp xếp lỏng lẻo hơn, các liên
kết không ổn định nên đã ảnh hƣởng không tốt đến độ bền của màng. Điều này thể
hiện rõ khi giá trị độ bền đứt ở 20 phút hồ hoá là 1,188N/cm2và 25 phút là 1,143N/cm2
. Chính những lý do đó, chúng tôi chọn thời gian hồ hóa là 15 phút đểthực hiện các nghiên cứu tiếp theo.
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-27-nghien_cuu_mot_so_yeu_to_anh_huong_den_kha_nang_ch.kkIOtuSdvD.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-52171/Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(26).2008
49
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)
RESEARCH ON FACTORS AFFECTING TENSILE STRENGTH
OF POLYETHYLENE-GLYCOL-(PEG)-ADDED-CASSAVA-
STARCH FILM
TRƢƠNG THỊ MINH HẠNH,
Trường Đại học Bách khoa, ĐH Đà Nẵng
VÕ VĂN QUỐC BẢO
Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế
TÓM TẮT
Tinh bột sắn là polysaccharides (polyme tự nhiên), có khả năng tạo màng mỏng
do chính nó và cả khi phối trộn với các phụ liệu tạo màng khác, đồng thời có khả
năng tự phân hủy nhanh trong môi trường tự nhiên. Để nâng cao khả năng chịu
lực và độ dẻo cho màng mỏng từ tinh bột sắn có bổ sung polyethylene glycol
(PEG), cần nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình tạo màng. Bằng
phương pháp quy hoạch thực nghiệm yếu tố toàn phần TĐY 2
n
, chúng tui đã
nghiên cứu được ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ (nồng độ tinh bột sắn,
nồng độ PEG và thời gian hồ hóa) đến độ bền đứt của màng. Độ bền đứt là tiêu
chuẩn quan trọng đáp ứng yêu cầu cho việc ứng dụng bao gói thực phẩm của
màng mỏng. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi nồng độ huyền phù tinh bột sắn:
10,9%, nồng độ PEG: 0,35% và thời gian hồ hóa là 16 phút 30 giây thì khả năng
chịu lực của màng là tốt nhất: 1,218 N/cm
2
.
Từ kết quả đạt được có thể xem xét khả năng ứng dụng của màng trong kỹ thuật
bao gói thực phẩm để có thể thay thế vật liệu PE nhằm giải quyết những khó
khăn trong xử lý môi trường hiện nay.
ABSTRACT
Pure cassava starch, which is natural polymer polysaccharides, and its mixture
with other additives is able to form edible films as well as to self-decompose
quickly in natural environment. In order to improve the tensile strength and
pliability of PEG-added cassava-starch membrane, we carry out a detailed
investigation of factors affecting the film-forming process. Using the experiment
planning method of 2
n
total factor, we have studied the effects of the technological
factors, namely cassava starch concentration, PEG concentration and starched
time, on film’s tensile strength. In particular, tensile strength is the mainly
important criteria in food packaging application. The investigation results show
that with concentration of 10,9% starch slurry, 0,35% PEG, and the starched time
of 16 minutes 30 seconds, the optimal obtained tensile strength is 1,218 N/cm
2
.
From the obtained results, we can consider an application of PEG-added
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(26).2008
50
cassava-starch film in food packaging as a substitution for PE material to alleviate
difficulties in improving the current living environment.
1. Giới thiệu
Hằng năm trên thế giới có khoảng 150 tấn màng bao gói từ chất dẻo đƣợc
sản xuất và tiêu thụ. Hầu hết nguyên liệu của màng bao gói này cơ bản là dầu thô
nên là kết quả của việc tăng nhu cầu sƣ̉ dụng dầu và là nguyên nhân gây ô nhiễm
môi trƣờng, gây nên sƣ̣ lãng phí . Chính vì vậy, việc sử dụng vật liệu có nguồn gốc
sinh học làm bao bì thay thế các vật liệu cũ đang trở nên cấp thiết [7], [8].
Các polysaccharides tự nhiên rất dễ phân hủy , đặc biệt đối với tinh bộ t, có
thể cho sản phẩm có chi phí thấp và khả năng phân hủy lớn . Tuy nhiên , tƣ̣ bản
phân nó không có tính mềm dẻo khi tạo màng . Để ứng dụng tốt hơn thƣờng tinh
bột đƣợc trộn thêm các phụ gia thực phẩm khác nhƣ polyethylene glycol (PEG)
(tác nhân làm mềm dẻo).
Nƣớc ta có nguồn nguyên liệu tinh bột rất phong phú. Ở miền Trung, tuy
khí hậu khắc nghiệt, đất đai kém màu mỡ nhƣng mỗi năm cho một sản lƣợng tinh
bột rất cao, nhất là tinh bột sắn. Tuy nhiên việc sử dụng nguồn nguyên liệu này sao
cho có giá trị kinh tế cao, hiện nay còn hạn chế. Vì vậy, việc nghiên cứu đƣa
nguồn nguyên liệu tinh bột này vào sản xuất công nghiệp nhƣ sản xuất màng bao
bì thực phẩm nhằm thay thế các chất dẻo khó phân hủy, có một ý nghĩa kinh tế - xã
hội cao và vô cùng cấp thiết.
Mục tiêu của nghiên cứu là tạo nên màng mỏng bao gói từ tinh bột sắn có
phối trộn polyethylene glycol (PEG) là tác nhân tạo sự liên kết, làm mềm dẻo,
không độc hại và xác định các yếu tố ảnh hƣởng đến độ bền đứt của màng nhằm
góp phần thuận lợi cho việc thay thế trên.
2. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu
2.1. Nguyên liệu nghiên cứu
- Tinh bột sắn: đƣợc cung cấp bởi nhà máy tinh bột sắn Thừa Thiên Huế, có
chất lƣợng: độ trắng: >96,0%, độ tinh khiết: 97,5%, tạp chất không quá: 0,05%,
hàm lƣợng đạm: 0.20%.
- Polyethylene glycol (PEG): tinh khiết, dạng bột mịn, của tập đoàn Merck
Schuchard, Đức.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp tạo màng [9]:
Qui trình tạo màng:
Polyethylene glycol (PEG)
Tinh bột sắn Hòa tan Phối trộn Hồ hóa Tráng mỏng Làm khô
NƣớcMàng mỏng
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(26).2008
51
* Cách tiến hành:
- Tinh bột sắn đƣợc hòa tan trong nƣớc trong khoảng nồng độ từ 4-12%.
Phối trộn với PEG với nồng độ từ 0,1- 0,4%. Tỷ lệ theo khối lƣợng giữa tinh bột
sắn và các phụ gia là 10:1.Tiến hành hồ hóa ở nhiệt độ 7000C trong thời gian từ 5-
25 phút. Trong quá trình hồ hóa cần khuấy đảo thƣờng xuyên để cho tinh bột
đƣợc hồ hóa đều.
- Sau khi hồ hóa đƣợc đem đi đuổi khí và tiến hành tráng mỏng trên kính để
đạt bề dày của màng là 0,4-0,5mm. Làm khô ta đƣợc màng mỏng tinh bột sắn.
2.2.2. Phương pháp xác định khả năng chịu lực của màng [4], [5]
- Dụng cụ xác định đƣợc biểu diễn trên sơ đồ hình 2.1.
- Cách tiến hành: Tất cả các loại màng đƣợc cắt theo kích thƣớc: chiều dài: 8
cm, chiều rộng: 3mm.
Một đầu màng mỏng đƣợc kẹp chặt vào
móc cân, đầu kia đƣợc kẹp chặt vào móc khác và
chịu một lực kéo theo phƣơng thẳng đứng FG bởi
một vật nặng m. Tăng dần FG bằng cách tăng dần
trọng lực của vật nặng cho đến khi màng bị đứt,
ghi lại giá trị trọng lƣợng của vật nặng. Độ bền
đứt của màng đƣợc tính theo công thức:
;
S
F
P
(N/cm
2
)
Trong đó:
- S: diện tích của mẫu đem phân tích, (cm2)
FG = m.g N (Niuton)
- m là vật nặng ghi đƣợc (kg)
- g là lực trọng trƣờng (9,81 N/kg)
2.2.3. Phương pháp toán học
- Sử dụng phƣơng pháp luân phiên từng
biến, để nghiên cứu động thái của các yếu tố ảnh
hƣởng đến khả năng chịu lực của màng tinh bột, đồng thời xác định tâm quy hoạch
cho phần làm tối ƣu thực nghiệm tiếp theo [2].
- Xây dựng mô hình thí nghiệm theo phƣơng pháp qui hoạch thực nghiệm
TĐY23 với các tâm quy hoạch vừa tìm đƣợc. Xây dựng phƣơng trình hồi quy và từ
đó tính toán tìm ra độ bền đứt tối ƣu theo phần mềm Excel-Solver [1].
- Kết quả thí nghiệm đƣợc phân tích phƣơng sai một nhân tố ANOVA
(Anova single factor ) và so sánh sự sai khác của các giá trị trung bình bằng
phƣơng pháp DUNCAN (Duncan’s Multiple Range Test) trên phần mềm thống kê
SAS, phiên bản 6.12 chạy trên Windows.
Hình 2.1. công cụ đo khả năng
chịu lực của màng [4]
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(26).2008
52
3. Kết quả và thảo luận
3.1. Nghiên cứu các yếu...
