Khảo sát điều kiện xử lý acid và enzyme trong việc tạo hạt nano tinh bột từ hạt bơ

• Tác giả: Đinh Thiện Duy
• Người hướng dẫn: TS. Vũ Trần Khánh Linh
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm
• Đề tài: Khảo sát các điều kiện xử lý acid kết hợp xử lý enzyme để tạo hạt nano tinh bột từ tinh bột hạt bơ
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục tiêu đề tài
• 1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.3. Nội dung nghiên cứu
• 1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 1.5. Bố cục của báo cáo
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
• 2.1. Tổng quan về hạt tinh bột
• 2.2. Đặc tính của hạt nano tinh bột
• 2.3. Các phương pháp tạo ra hạt nano tinh bột
• 2.3.1. Phương pháp thuỷ phân bằng acid
• 2.3.2. Phương pháp xử lý bằng enzyme
• 2.4. Ứng dụng thực tiễn của nano tinh bột
• 2.5. Tổng quan về hạt bơ
• 2.6. Thành phần hoá học của hạt bơ
• 2.7. Tổng quan về Glucoamylase
• 2.8. Tính chất của enzyme
• 3. CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Nguyên liệu, hóa chất
• 3.2. Enzyme sử dụng
• 3.3. Quy trình tách hạt tinh bột
• 3.4. Quy trình thu nhận hạt nano tinh bột theo phương pháp thuỷ phân acid kết hợp với enzyme
• 3.5. Sơ đồ quy trình công nghệ
• 3.6. Thuyết minh quy trình
• 3.7. Nội dung nghiên cứu
• 3.8. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện thí nghiệm đến hình thái hạt nano tinh bột (SNP)
• 3.9. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện thí nghiệm đến sự phân bố kích thước SNP
• 3.10. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện thí nghiệm đến khả năng hoà tan của hạt nano tinh bột
• 3.11. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện thí nghiệm đến độ truyền suốt của dịch huyền phụ SNP
• 3.12. Khảo sát ảnh hưởng của các điều kiện thí nghiệm đến hiệu suất thu hồi tinh bột
• 3.13. Phương pháp xử lý số liệu thống kê
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 4.1. Phân bố kích thước hạt nano tinh bột
• 4.2. Khả năng hoà tan của hạt nano tinh bột
• 4.3. Cấu trúc hoá học của hạt nano tinh bột
• 4.4. Hiệu suất thu hồi tinh bột
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về hạt nano tinh bột

Hạt nano tinh bột là những hạt có kích thước nhỏ hơn nhiều so với hạt tinh bột thông thường, thường nằm trong khoảng 50-120 nm. Việc nghiên cứu và phát triển hạt nano tinh bột từ hạt bơ không chỉ giúp tận dụng nguồn nguyên liệu phế phẩm mà còn mở ra nhiều ứng dụng trong công nghệ thực phẩm và vật liệu. Hạt bơ chứa khoảng 29,6% tinh bột, cho thấy tiềm năng lớn trong việc sản xuất hạt nano tinh bột. Nghiên cứu này tập trung vào việc khảo sát các điều kiện xử lý acid và enzyme để tối ưu hóa quy trình sản xuất. Theo các nghiên cứu trước đây, việc thu nhận hạt nano tinh bột từ hạt bơ có thể cải thiện tính chất vật lý và hóa lý của tinh bột, từ đó nâng cao khả năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như vật liệu composite và chất ổn định nhũ tương.

II. Phương pháp xử lý acid và enzyme

Phương pháp xử lý acid và enzyme là hai phương pháp chính được sử dụng để tạo ra hạt nano tinh bột. Xử lý acid thường sử dụng acid sulfuric với nồng độ 3.16M trong khoảng thời gian 4 ngày, trong khi xử lý enzyme thường sử dụng enzyme glucoamylase trong 24 giờ. Sự kết hợp giữa hai phương pháp này giúp tối ưu hóa kích thước và hiệu suất thu hồi của hạt nano tinh bột. Nghiên cứu cho thấy rằng thời gian và nồng độ của acid và enzyme có ảnh hưởng lớn đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Việc xác định các điều kiện tối ưu cho quá trình thu nhận là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả và tính khả thi của quy trình sản xuất.

III. Đặc tính và ứng dụng của hạt nano tinh bột

Hạt nano tinh bột có nhiều đặc tính nổi bật như diện tích bề mặt lớn, khả năng hòa tan tốt và tính lưu biến ổn định. Những đặc tính này làm cho hạt nano tinh bột trở thành một lựa chọn lý tưởng cho nhiều ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm, bao gồm chất ổn định nhũ tương, chất thay thế chất béo và thành phần trong bao bì. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng hạt nano tinh bột từ hạt bơ có thể được sử dụng trong sản xuất giấy và vật liệu composite, mở ra nhiều cơ hội mới cho việc phát triển sản phẩm từ nguồn nguyên liệu tự nhiên này. Việc ứng dụng hạt nano tinh bột không chỉ giúp giảm thiểu phế phẩm mà còn tạo ra giá trị kinh tế cao từ hạt bơ.

IV. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc xử lý acid và enzyme có ảnh hưởng đáng kể đến kích thước và hiệu suất thu hồi của hạt nano tinh bột. Kích thước trung bình của hạt nano tinh bột thu được là 110 nm với hiệu suất thu hồi lên đến 86%. Những kết quả này cho thấy rằng phương pháp kết hợp giữa xử lý acid và enzyme là một phương pháp hiệu quả để sản xuất hạt nano tinh bột từ hạt bơ. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc tối ưu hóa các điều kiện xử lý có thể dẫn đến việc cải thiện chất lượng sản phẩm, từ đó mở rộng khả năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

V. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu này đã chỉ ra rằng việc xử lý acid và enzyme có thể tạo ra hạt nano tinh bột từ hạt bơ với kích thước nhỏ và hiệu suất thu hồi cao. Điều này không chỉ giúp tận dụng nguồn nguyên liệu phế phẩm mà còn mở ra nhiều cơ hội ứng dụng trong công nghệ thực phẩm và vật liệu. Để phát triển hơn nữa, cần tiến hành các nghiên cứu sâu hơn về các điều kiện tối ưu và ứng dụng thực tiễn của hạt nano tinh bột trong các lĩnh vực khác nhau.