Nghiên cứu sản xuất tinh bột oxy hoá bằng điện phân tại HCMUTE

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM TẠ

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu chung về tinh bột

1.2. Đặc điểm chung của hạt tinh bột

1.2.1. Hình thái hạt tinh bột

1.2.2. Cấu trúc tinh thể tinh bột

1.3. Phổ FTIR của tinh bột

1.4. Cấu trúc hóa học của tinh bột

1.5. Tính năng công nghệ của tinh bột

1.5.1. Quá trình hồ hóa tinh bột

1.6. Hiện tượng thoái hóa của tinh bột

1.7. Tinh bột oxy hóa

1.8. Các công trình nghiên cứu trước đây và định hướng của nghiên cứu

1.9. Mục tiêu nghiên cứu

1.10. Nhiệm vụ nghiên cứu

1.11. Đối tượng nghiên cứu

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. Quá trình điện phân nước

2.1.1. Các cách điện phân nước

2.1.2. Các phản ứng chính xảy ra trong quá trình điện phân

2.2. Các nghiên cứu về kỹ thuật oxy hóa tinh bột trước đây

2.2.1. Oxy hóa tinh bột bằng Natri hypochlorite

2.2.2. Oxy hóa bằng hydro peroxid

2.2.3. Oxy hóa bằng ozone

2.3. Mức độ oxy hóa an toàn cho tinh bột

2.4. Cơ sở lý luận của kỹ thuật oxy hóa bằng phương pháp điện phân có bổ sung NaCl

3. CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

3.1. Chuẩn bị mẫu tinh bột oxy hóa

3.1.1. Chuẩn bị mẫu tinh bột hồ hóa

3.1.2. Thực hiện oxy hóa tinh bột

3.2. Các tính chất của nước điện phân NaCl

3.2.1. Hàm lượng Clo tổng (TAC)

3.2.2. Thế oxy hóa khử (ORP)

3.2.3. Hệ màu CIE Lab

3.2.4. Hình thái bề mặt (kính hiển vi điện tử quét, SEM)

3.2.5. Phổ hồng ngoại Fourier (FTIR)

3.2.6. Phổ tán xạ tia X (XRD)

3.2.7. Phân bố khối lượng phân tử

3.2.7.1. Hàm lượng carbonyl

3.2.7.2. Hàm lượng carboxyl

3.2.8. Độ ổn định đông – rã đông

3.2.9. Các tính chất nhiệt trọng lượng (TGA/DTA)

4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN

4.1. Ảnh hưởng của nồng độ muối lên các tính chất của dung dịch điện phân

4.2. Với mẫu tinh bột chưa hồ hóa

4.2.1. Hình thái bề mặt hạt tinh bột và màu sắc

4.2.2. Các nhóm chức hóa học (phổ FTIR)

4.2.3. Cấu hình tinh thể (phổ XRD)

4.2.4. Phân bố khối lượng phân tử

4.2.5. Độ hòa tan và độ trương nở

4.2.6. Độ ổn định đông và rã đông

4.2.7. Tính chất nhiệt trọng lượng

4.3. Với mẫu tinh bột đã hồ hóa

4.3.1. Các nhóm chức hóa học (FTIR)

4.3.2. Cấu hình tinh thể (phổ XRD)

4.3.3. Phân bố khối lượng phân tử

4.3.4. Độ ổn định đông và rã đông

4.3.5. Tính chất nhiệt trọng lượng

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về tinh bột oxy hóa

Nghiên cứu sản xuất tinh bột oxy hóa bằng kỹ thuật điện phân tại HCMUTE đã chỉ ra rằng tinh bột oxy hóa có thể được sản xuất hiệu quả thông qua quá trình điện phân dung dịch NaCl. Tinh bột là một polymer tự nhiên, chủ yếu được chiết xuất từ các nguồn thực vật như khoai tây, bắp và sắn. Việc oxy hóa tinh bột không chỉ cải thiện tính chất công nghệ mà còn mở ra nhiều ứng dụng mới trong ngành thực phẩm và công nghiệp. Theo nghiên cứu, quy trình sản xuất tinh bột oxy hóa bao gồm việc xử lý mẫu tinh bột với dung dịch điện phân có nồng độ NaCl khác nhau, từ đó tạo ra các sản phẩm có tính chất vượt trội hơn so với tinh bột tự nhiên.

1.1 Tính chất và ứng dụng của tinh bột oxy hóa

Tinh bột oxy hóa có nhiều ứng dụng trong ngành thực phẩm, đặc biệt là trong việc cải thiện độ nhớt và khả năng hòa tan. Các nghiên cứu cho thấy rằng tinh bột oxy hóa có thể được sử dụng làm chất tạo gel, chất làm dày và chất ổn định trong các sản phẩm thực phẩm. Hơn nữa, việc oxy hóa giúp tăng cường khả năng chống oxy hóa của tinh bột, từ đó nâng cao giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Các ứng dụng này không chỉ giới hạn trong thực phẩm mà còn mở rộng sang các lĩnh vực như dược phẩm và mỹ phẩm.

II. Quy trình điện phân trong sản xuất tinh bột oxy hóa

Quy trình điện phân là một phương pháp hiệu quả để oxy hóa tinh bột. Trong nghiên cứu, dung dịch NaCl được sử dụng để tạo ra môi trường điện phân, từ đó kích thích quá trình oxy hóa. Nồng độ NaCl có ảnh hưởng lớn đến các tính chất của tinh bột sau khi xử lý. Kết quả cho thấy rằng nồng độ NaCl từ 0,5% đến 5,0% có thể tạo ra các sản phẩm tinh bột với tính chất khác nhau. Đặc biệt, nồng độ NaCl 2,0% là điểm tối ưu, nơi mà các tính chất như độ hòa tan và độ trương nở của tinh bột đạt được sự cải thiện đáng kể.

2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình điện phân

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng các yếu tố như pH, thế oxy hóa khử (ORP) và hàm lượng Clo tổng (TAC) trong dung dịch điện phân có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình oxy hóa tinh bột. Khi nồng độ NaCl tăng, pH của dung dịch cũng thay đổi, điều này ảnh hưởng đến khả năng tiếp xúc của các tác nhân oxy với phân tử tinh bột. Kết quả cho thấy rằng ở nồng độ NaCl cao, mức độ oxy hóa có xu hướng giảm do môi trường điện phân kiềm làm hạn chế sự tương tác giữa các tác nhân oxy và tinh bột.

III. Đánh giá kết quả và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc sản xuất tinh bột oxy hóa bằng kỹ thuật điện phân có tiềm năng lớn trong ứng dụng công nghiệp. Các mẫu tinh bột sau khi xử lý cho thấy sự cải thiện rõ rệt về các tính chất như độ nhớt, độ hòa tan và độ ổn định đông – rã đông. Điều này mở ra cơ hội cho việc ứng dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm, nơi mà các sản phẩm tinh bột oxy hóa có thể được sử dụng để cải thiện chất lượng và giá trị dinh dưỡng của thực phẩm.

3.1 Tiềm năng ứng dụng trong ngành thực phẩm

Tinh bột oxy hóa có thể được ứng dụng trong nhiều sản phẩm thực phẩm như nước sốt, kem, và các sản phẩm chế biến sẵn. Việc cải thiện tính chất của tinh bột thông qua quá trình oxy hóa không chỉ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng về thực phẩm an toàn và dinh dưỡng. Hơn nữa, nghiên cứu này cũng mở ra hướng đi mới cho các nhà sản xuất trong việc phát triển các sản phẩm mới từ tinh bột, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp thực phẩm.

Luận văn thạc sĩ HCMUTE: Nghiên cứu sản xuất tinh bột oxy hoá bằng kỹ thuật điện phân