Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu biến tính tinh bột bằng một số tác nhân hóa học và ứng dụng

Đề tài "Nghiên cứu biến tính tinh bột bằng một số tác nhân hóa học và ứng dụng" nhằm biến đổi cấu trúc, tính chất vật lý, kỹ thuật để mở rộng khả năng ứng dụng ca tinh bột sắn, thông qua đó nâng cao giá trị cho vật liệu này. Sau đây là bản tóm tắt của luận án.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu biến tính tinh bột bằng một số tác nhân hóa học và ứng dụng GIỚI THIỆU LUẬN ÁN 1. Tính cấp thiết của luận án Tinh bột là polysaccarit ñược tìm thấy trong các loại, hạt, củ, quả của các loại cây trồng. Nó là nguồn nguyên liệu có khả năng tái tạo và gần như vô tận. Tinh bột cùng với protein và chất béo là một thành phần quan trọng bậc nhất trong chế ñộ dinh dưỡng của loài người cũng như nhiều loài ñộng vật khác. Ngoài ra, tinh bột còn là một trong những nguyên liệu, rẻ tiền, ñược ứng dụng rộng rãi cho nhiều nghành công nghiệp như công nghiệp giấy, thực phẩm, dệt… bởi những tính chất ñặc trưng ưu việt của nó. Tuy vậy, tinh bột tự nhiên vẫn còn hạn chế nhiều tính chất nên chưa ñáp ứng ñược những mục ñích sử dụng khác nhau trong nhiều lĩnh vực như không tan trong nước lạnh, mất ñộ nhớt và giảm khả năng làm ñặc sau khi nấu. Ngoài ra, sự thoái hóa xảy ra sau khi mất sự sắp xếp cấu trúc trên tinh bột hồ hóa, mà kết quả là sự tách nước trong hệ thống thực phẩm chứa nhiều tinh bột…. Do vậy, việc biến tính tinh bột ñược quan tâm rất lớn nhằm cải thiện tính chất của nó ñáp ứng nhu cầu sử dụng. Có rất nhiều phương pháp biến tính tinh bột khác nhau ñược chia thành nhiều lĩnh vực như: vật lý, hóa học, enzym. Việt Nam là một nước nông nghiệp, tinh bột rất dồi dào, trong ñó tinh bột sắn rất ñược quan tâm phát triển. Tuy vậy, chủ yếu sử dụng ở dạng nguyên liệu thô chưa biến tính, giá thành rẻ. Do vậy, cần phải biến tính ñể ñáp ứng các nhu cầu kỹ thuật và mụ ñích sử dụng khác nhau. Xuất phát từ thực tế này, ñề tài “Nghiên cứu biến tính tinh bột bằng một số tác nhân hóa học và ứng dụng” nhằm nâng cao giá trị của tinh bột sắn và ứng dụng. Với mục ñích: Biến tính tinh bột bằng một số tác nhân hóa học khác nhau, qua ñó làm thay ñổi tính chất của tinh bột ñáp ứng nhu cầu sử dụng khác nhau. 2. Nội dung nghiên cứu của luận án - Biến tính tinh bột bằng phương pháp phốt phát hóa và thử nghiệm trong thực phẩm. Trong ñó nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng như nhiệt ñộ, nồng ñộ, thời gian, pH, hàm lượng tinh bột... - Biến tính tinh bột sắn bằng axit, nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng và thử nghiệm làm tá dược. - Oxy hóa tinh bột sắn bằng natri hypoclorit, nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng như nhiệt ñộ, nồng ñộ, thời gian, pH, hàm lượng tinh bột… ứng dụng thử nghiệm hồ vải. - Biến tính bằng phương pháp ghép axit acrylic và acrylamit lên tinh bột và thử nghiệm trong xử lý nước. 3. Những ñóng góp mới của luận án - Lần ñầu tiên ở Việt Nam ñã tổng hợp ñược tinh bột phốt phát hóa làm cơ sở xây dựng quy mô pilot chế tạo vật liệu sạch sử dụng trong thực phẩm. 1 - ðã chế tạo ra tinh bột có trọng lượng phân tử thích hợp bằng phương pháp thủy phân ở quy mô pilot có chất lượng ñáp ứng yêu cầu dược ñiển. Sản phẩm ñã ñược sử dụng làm tá dược có chất lượng tốt. - ðã oxi hóa tinh bột bằng natri hypoclorit (sản phẩm phụ của nhà máy hóa chất Việt trì) tạo ra sản phẩm trung gian chế tạo AMS và hồ sợi. - ðã ghép tinh bột sắn bằng các monome ưa nước là phương pháp mới ñang ñược quan tâm hiện nay, tạo ra sản phẩm mới sử dụng cho quá trình keo tụ xử lý nước cho kết quả tốt và có khả năng phân hủy sinh học. 4. Bố cục của luận án Luận án gồm 146 trang với 34 bảng, 39 hình và bao gồm các phần: Mở ñầu (2 trang); Tổng quan (60 trang); Thực nghiệm (13 trang); Kết quả và thảo luận (64 trang); Kết luận (2 trang); Danh mục các công trình công bố của tác giả (11 công trình); Tài liệu tham khảo (18 trang). NỘI DUNG CHÍNH CỦA LUẬN ÁN Chương 1: Tổng quan ðã tập hợp ñược 157 tài liệu tham khảo về các nội dung và ñối tượng nghiên cứu của luận án gồm: Phốt phát hóa tinh bột bằng Natrihydrophotphat dodecahydrat với mục ñích ứng dụng cho thực phẩm sạch; Biến tính tinh bột bằng axit HCl ứng dụng làm tá dược trong công nghiệp dược phẩm; Oxy hóa tinh bột bằng Natri hypoclorit ứng dụng trong hồ sợi; Ghép monome axit acrylic và acrylamit lên tinh bột ứng dụng trong keo tụ sử lý nước. Chương 2: Thực nghiệm 2.1. Nguyên liệu và hóa chất Tinh bột sắn (Công ty lương thực Hà Tây), TLPT ~ 860.000 ñvc; Axit clohydric (HCl) 36%; Nước Javen sản phẩm phụ nhà máy Hoá chất Việt Trì có hàm lượng clo hoạt ñộng ~80g/l; Natrihydrophotphat dodecahydrat (Na2HPO4.12H2O)( Merk, ðức); Axit acrylic C3H4O2 (CH2=CH– COOH) (của hãng LG); Acrylamit C3H5NO (CH2=CH–CONH2) (PA- Trung Quốc). 2.2. Dụng cụ và thiết bị nghiên cứu Dụng cụ thủy tinh, hệ thống truyền nhiệt, nhiệt kế, máy ño ñộ nhớt Brookfield, cân phân tích, hút chân không, cốc thuỷ tinh, pipet, pH meter (Trung Quốc), tủ sấy chân không Karl Kolb và các dụng cụ khác.... Phổ hồng ngoại IR, phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR, nhiễu xạ tia X, phân tích nhiệt TGA, DSC, kính hiển vi ñiện tử quét SEM, máy quang phổ tán xạ laze Horiba và các thiết bị khác. 2 Chương 3: Kết quả và thảo luận 3.1. Phốt phát hóa tinh bột bằng natri hydrophotphat Trong nghiên cứu này tinh bột ñược phốt phát hóa bằng natri hydrophotphat, trong ñó các yếu tố ảnh hưởng như thời gian phản ứng, nhiệt ñộ, pH, tỷ lệ phốt phát /tinh bột lên tính chất của tinh bột phốt phát ñược nghiên cứu. * Hàm lượng tro Quá trình tro hoá ở nhiệt ñộ cao có thể làm thăng hoa các phân tử nhỏ như NaCl. Trong thí nghiệm này, quá trình tro hoá ñược tiến hành ở 525°C, tại nhiệt ñộ này NaCl không bị thăng hoa. Kết quả ñược trình bày ở hình 3.1. Hình 3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ mol photphat/ glucozơ tới hàm lượng tro. Các kết quả cho thấy hàm lượng tro tăng khi tăng hàm lượng nhóm photphat. ðiều này là do hàm lượng tro có quan hệ mật thiết với n ...