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 3262008 NGHIÊN CỨ
Trang 1GVHD : 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
POLYETHYLENE GLYCOL (PEG)
Trang 21 1 U U HIỆ HIỆ ỚI T ỚI T •GI •GI
2 2 U U CỨ CỨ IÊN IÊN NGH NGH ỰC ỰC U V U V •KH •KH
3 3 CỨU CỨU ÊN ÊN GHI GHI P N P N HÁ HÁ G P G P ƠN ƠN HƯ HƯ •P •P
4 4 UẬN UẬN ẢO L ẢO L UẢ, TH UẢ, TH T Q T Q •KẾ •KẾ
MỤC LỤC
Trang 31 • • GIỚI THIỆU GIỚI THIỆU
Hằng năm trên thế giới
có khoảng 150 tấn màng
bao gói từ chất dẻo được
sản xuất và tiêu thụ
Nguyên liệu từ dầu thô
-Ô nhiễm môi trường
nghiêm trọng
- Cạn kiệt tài nguyên
Trang 4Các polysaccharides tự nhiên:
- Dễ phân hủy , đ c bi t ặc biệt ệt đối với tinh b t ột
- Sản phẩm có chi phí thấp và khả năng phân hủy lớn
Để ứng dụng tốt hơn thường tinh
bột được trộn thêm các phụ gia
thực phẩm khác như polyethylene
glycol (PEG) (tác nhân làm mềm
dẻo)
Mạch polysaccharides
PEG
Trang 5Nước ta có nguồn nguyên liệu
tinh bột rất phong phú
Tuy nhiên việc sử dụng nguồn
nguyên liệu này sao cho có giá trị kinh tế cao, hiện nay còn hạn chế
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 hưởng đến độ bền đứt của màng nhằm góp phần
thuận lợi cho việc thay thế trên
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 hưởng đến độ bền đứt của màng nhằm góp phần
thuận lợi cho việc thay thế trên
Trang 62 • NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Nguyên liệu nghiên cứu
Trang 7òa ta n
Ph ối
Ph
ối H H ồ ồ
Tr án
g m ỏn g
Tr án
g m ỏn g
Là m
Là m Polyethylene glycol (PEG)
Nước màng mỏng 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1 PHƯƠNG PHÁP TẠO MÀNG
Trang 82.2.2 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG CHỊU LỰC
CỦA MÀNG 2.2.2 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG CHỊU LỰC
CỦA MÀNG
Trang 9-Sử dụng phương pháp luân phiên từng biến , để nghiên cứu động thái của các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của màng tinh bột, đồng thời xác định tâm quy hoạch cho phần làm tối ưu thực nghiệm tiếp theo
-Xây dựng mô hình thí nghiệm theo phương pháp qui hoạch thực nghiệm TĐY23 với các tâm quy hoạch vừa tìm được Xây dựng
phương trình hồi quy và từ đó tính toán tìm ra độ bền đứt tối ưu theo phần mềm Excel-Solver.
- Kết quả thí nghiệm được phân tích phương sai m t nhân tố ột
ANOVA (Anova single factor ) và so sánh sự sai khác của các giá trị trung bình bằng phương pháp DUNCAN (Duncan’s Multiple Range Test) trên phần mềm thống kê SAS, phiên bản 6.12 chạy trên
Windows
2.2.2 PHƯƠNG PHÁP TOÁN HỌC
Trang 103 • KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của màng
tinh bột, trong nghiên cứu này đề cập đến 3 yếu tố
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
Trang 11A Ảnh hưởng của nồng độ tinh bột sắn (TBS):
Tạo 5 mẫu màng tinh bột có
Trang 12B Ảnh hưởng của nồng độ PEG
Tạo 5 mẫu màng tinh bột có
Nồng độ PEG: 0 - 0.4%
Thời gian hồ hóa: 10 phút
Nồng độ tinh bột sắn: 10%
Trang 13C Ảnh hưởng của thời gian hồ hóa
Tạo 5 mẫu màng tinh bột có
Nồng độ PEG: 0.3%
Thời gian hồ hóa: 5 – 25 phút
Nồng độ tinh bột sắn: 10%
Trang 143.2 Xác định phương trình hồi quy và tối ưu hóa các thông số
Thời gian hồ hóa: 15phút Ký hiệu: Z3
Từ tâm quy hoạch đã chọn, tiến hành thí nghiệm trong khoảng giới hạn của các yếu tố sau:
Trang 15Bảng 3.1 Mô hình thực nghiệm TYT22 và kết quả thí nghiệm theo mô hình
Trang 16Để việc tính toán được thực hiện thuận lợi, ta chuyển từ hệ trục tự nhiên Z1, Z2, Z3 sang hệ trục không thứ nguyên (hệ mã hóa)
Ma trận quy hoạch yếu tố toàn phần 2 3 :
Trang 17Phương trình hồi quy tuyến tính của độ bền đứt có dạng như
sau:
Giải bằng phương pháp ma trận trực giao cho ta các hệ số của
phương trình hồi quy sau:
Tính phương sai tái hiện, kiểm định tiêu chuẩn Student và kiểm định tiêu chuẩn Fisher, ta được phương trình hồi quy cần tìm có 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)
Trang 18 Qua phương trình (1) cho thấy độ bền đứt của màng tinh bột
sắn có bổ sung PEG phụ thuộc vào cả 3 yếu tố: nồng độ TBS, nồng
độ PEG và thời gian hồ hóa và tỷ lệ thuận với chúng
Như vậy, khi tăng cả 3 yếu tố trên thì độ bền đứt sẽ tăng và
ngược lại
Ngoài ra, việc tăng hay giảm độ bền đứt của màng mỏng còn
phụ thuộc vào sự tương tác của từng cặp yếu tố ảnh hưởng lẫn
nhau.
Điều này chứng tỏ, việc bổ sung phụ gia sẽ tạo màng mỏng có
độ bền cao , xz có ý nghĩa khoa học lớn
Tuy nhiên, sự tăng hay giảm độ bền đứt của màng tinh bột sắn có bổ
sung PEG đạt giá trị tối ưu chỉ nằm trong giới hạn khảo sát
Tuy nhiên, sự tăng hay giảm độ bền đứt của màng tinh bột sắn có bổ
sung PEG đạt giá trị tối ưu chỉ nằm trong giới hạn khảo sát
Trang 19Mục tiêu của đề tài là tìm điều kiện tối ưu để
chỉ số độ bền đứt là cao nhất:
Kết quả giải bài toán được trình bày trong bảng dưới đây:
Tiến hành tối ưu:
Trang 20 Từ kết quả thu được cho thấy điểm tối ưu cho độ bền đứt của
màng tinh bột sắn có bổ sung PEG là 1.218 N/cm2
Khi các thông số ảnh hưởng đến quá trình tạo màng như sau:
* Nồng độ tinh bột sắn : 10.9% ,
* Nồng độ PEG : 0.35%,
* Thời gian hồ hóa : 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
Trang 214 • KẾT LUẬN
ảnh hưởng rất 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
Các thông số tốt nhất cho quá trình tạo màng tinh bột sắn có bổ sung etylenglycol (màng TBS-PEG)
Trang 22CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý
LẮNG NGHE.