Chất trợ lọc trong thực phẩm

 PAGE \* MERGEFORMAT 0 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM -------o0o------- BÀI TẬP MÔN HÓA HỌC THỰC PHẨM CHẤT TRỢ LỌC Nhóm SVTH: - Nguyễn Huy Lộc (60801164) - Võ Hoài Đông (60800461) GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt  MỤC LỤC  TOC \o "1-3" \h \z \u HYPERLINK \l "_Toc247034594"1. Giới thiệu về chất trợ lọc.  PAGEREF _Toc247034594 \h 2 HYPERLINK \l "_Toc247034595"1.1 Chất trợ lọc (Thomas E.Sulpizio, 1999)  PAGEREF _Toc247034595 \h 2 HYPERLINK \l "_Toc247034596"1.2 Các chất trợ lọc thông dụng.  PAGEREF _Toc247034596 \h 2 HYPERLINK \l "_Toc247034597"1.2.1 Diatomite  PAGEREF _Toc247034597 \h 2 HYPERLINK \l "_Toc247034598"1.2.2 Than hoạt tính.  PAGEREF _Toc247034598 \h 4 HYPERLINK \l "_Toc247034599"1.2.3 Bentonite  PAGEREF _Toc247034599 \h 6 HYPERLINK \l "_Toc247034600"1.2.4 Perlite  PAGEREF _Toc247034600 \h 7 HYPERLINK \l "_Toc247034601"1.2.5 Silic oxit và khoáng garnet  PAGEREF _Toc247034601 \h 8 HYPERLINK \l "_Toc247034602"1.2.6 Zeolite  PAGEREF _Toc247034602 \h 8 HYPERLINK \l "_Toc247034603"1.2.7 Tannin  PAGEREF _Toc247034603 \h 8 HYPERLINK \l "_Toc247034604"1.2.8 Cellulose và các chất trợ lọc khác  PAGEREF _Toc247034604 \h 9 HYPERLINK \l "_Toc247034605"2 Ứng dụng của chất trợ lọc trong Công nghệ hóa học và thực phẩm.  PAGEREF _Toc247034605 \h 9 HYPERLINK \l "_Toc247034606"2.1 Trong quá trình sản xuất bia người ta có thể cho thêm các phụ gia vào để đạt các yêu cầu kỹ thuật và tăng chất lượng của bia, nâng cao độ bền sinh học cho bia.  PAGEREF _Toc247034606 \h 9 HYPERLINK \l "_Toc247034607"2.2 Nghiên cứu sử dụng Bentonite Bình Thuận biến tính làm xúc tác cho phản ứng ghép đôi Heck giữa Iodotoluene và Styrene.  PAGEREF _Toc247034607 \h 9 HYPERLINK \l "_Toc247034608"2.3 Ảnh hưởng của việc thêm Zeolite vào sữa lên sự bay hơi ammoniac và các hợp chất hóa học.  PAGEREF _Toc247034608 \h 10   Giới thiệu về chất trợ lọc. Chất trợ lọc (Thomas E.Sulpizio, 1999) Chất trợ lọc là những bột vô cơ hay nguyên liệu sợi hữu cơ dùng để hỗ trợ quá trình lọc để nâng cao hiệu quả lọc. Những chất trợ lọc thường gặp bao gồm diatomite, perlite và cellulose, và các chất này đã được sử dụng trên bảy mươi lăm năm nay. Hiện nay chất trợ lọc và lọc màng đang được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp, bao gồm công nghiệp hóa chất, chế biến thực phẩm, dược, khai thác quặng mỏ, xử lý nước uống và xử lý nước thải. World Minerals Inc., công ty mẹ của Celite và Harbolite, và những tổ chức khác đã có nhiều thành tựu to lớn trong kĩ thuật trợ lọc. Những nghiên cứu này đã thúc đẩy việc sản xuất và làm sạch bằng các sản phẩm trợ lọc mới. Một trong những chất được dùng nhiều nhất trong kĩ thuật lọc chất lỏng hiện nay là các loại bột mịn, chất trợ lọc. Chất trợ lọc có những đặc điểm thích hợp cho việc lọc chất lỏng như có thể tích chất rắn lớn, độ trong cao, dễ tăng hoặc giảm hàm lượng, giá thành rẻ… Kĩ thuật ngày nay đã cho ra nhiều chất trợ lọc mới cải tiến độ tinh khiết và khả năng lọc, và cũng mở rộng phạm vi sử dụng của chất trợ lọc. Chất trợ lọc thường dùng kết hợp với nhiều dụng cụ lọc khác nhau để làm tăng sự phân ly lỏng - rắn. Lựa chọn chất trợ lọc phụ thuộc vào tùy từng ứng dụng và dung dịch cần lọc. Ví dụ, trong enzyme và thuốc kháng sinh, phương pháp lọc quay chân không được dùng làm cách lọc chính để loại bỏ tối đa các tế bào bụi. Các chất trợ lọc thông dụng. Diatomite (Vũ Trung, 2000, 2004) Diatomite tự nhiên là 1 loại đá trầm tích dễ dàng đập vỡ thành dạng bột màu trắng hoặc trắng nhạt, có cấu trúc rỗng, xốp. Khi nó ở dạng bột sờ vào sẽ có cảm giác trầy da, bột diatomite rất sáng. Thành phần chủ yếu của diatomite là SiO2 86%, Na 5%, Mg 3% và Fe 2%. Diatomite hình thành từ hoá thạch của tảo cát, đựơc sử dụng như chất trợ lọc, chất mài mòn nhẹ, thuốc trừ sâu, chất hút làm trong dung dịch… Nó còn là chất chịu nhiệt tốt nên được sử dụng làm chất cách nhiệt hữu hiệu. Tất cả các dạng sản phẩm của diatomite đều có tính ứng dụng cao và hữu ích. Năm 2002, 68% lượng diatomite được sử dụng hoặc bán ra ở Mỹ là dùng cho các quá trình lọc. Do cấu trúc của diatomite có các lỗ xốp lớn và nhiều khoảng trống nên vật liệu này có khả năng thấm hút cao. Diatomite có tính trơ hóa học. Cùng với năng suất lọc cao (tốc độ lọc lớn); diatomite có khả năng tách các hạt chất rắn có kích thước 1mm. Cấu trúc hiển vi của perlite Silic oxit và khoáng garnet Là những vật liệu lọc được sử dụng trong các quá trình xử lý nước thải công nghiệp, nước thải đô thị hay nước bể bơi. Garnet là một nhóm các khoáng chất có công thức chung là A3B2 (SiO4)3; trong đó A = Fe2+, Mn2+, Mg hay Ca, còn B = Al3+, Fe3+, Cr3+ hay Ti3+. Do có nhiều ưu điểm như: trơ hóa học, chịu ăn mòn, có kích thước đồng nhất nên cát silic oxit được dùng cho các máy lọc trọng lực, có tốc độ lọc nhanh. Garnet cũng có nhiều đặc tính giống như cát silic oxit. Zeolite Hiện đang cạnh tranh với cát silic oxit trên thị trường lọc ở Mỹ. Clinoptilolit là loại zeolite được sử dụng nhiều nhất cho các quá trình lọc. Clinoptilolit có khả năng giữ các hạt tạp chất ở trong các lỗ xốp hay trên bề mặt thô ráp của nó, đây là điều mà ở cát silic oxit không có. Tinh thể Zeolite Tannin Là các hợp chất polyoxyphenol, có khối lượng phân tử từ 600-2000. Tannin có trong trà, rượu vang đỏ, trái cây như lựu, dâu tây, hồng vàng, nho… Trái chín có hàm lượng tannin ít hơn trái xanh. Tannin không chỉ có những tác dụng sinh học như chống lại quá trình lão hóa mà bây giờ còn được sử dụng như là một chất trợ lọc. Cấu trúc tannin Cellulose và các chất trợ lọc khác Bột lọc cellulose được sản xuất bởi quá trình sulfate và sulfite hóa gỗ cứng. Cellulose thường dùng kết hợp với diatomite. Giống perlite, cellulose có cấu trúc ít xốp bằng diatomite. Nhiều thử nghiệm được thực hiện để tạo cấu trúc cho cellulose. Cellulose có thể hoạt động trong môi trường pH lớn hơn 10. Một số chất bột hữu cơ bao gồm tinh bột trong khoai tây, sợi cotton, sợi polymer… Những nguyên liệu này có thể giúp phân tán diatomite trong quá trình lọc và một số ứng dụng đặc biệt khác. Một loại khoáng trợ lọc ít sử dụng có nguồn gốc hữu cơ là tro từ vỏ trấu. Nguyên liệu này có hàm lượng silic cao và phần còn lại là carbon và có ích trong quá trình xử lý nước thải. Ứng dụng của chất trợ lọc trong Công nghệ hóa học và thực phẩm. Trong quá trình sản xuất bia người ta có thể cho thêm các phụ gia vào để đạt các yêu cầu kỹ thuật và tăng chất lượng của bia, nâng cao độ bền sinh học cho bia. Nước dùng nấu bia có độ cứng carbonat cao thì độ chua của dich bột thấp hơn rất nhiều so với độ chua thích hợp cho hệ enzym thủy phân. Để xử lý nước người ta thường dùng: bột trợ lọc Diatomite, Natriphosphate. Đối với nhà máy bia Heineken thường dùng bột trợ lọc Diatomite là một loại đá trầm nhẹ, xốp, bột Diatomite dùng lọc bia cần có phân tử axit yếu hay trung tính, không gây ảnh hưởng đến mùi, vị, màu sắc, pH của bia và không làm cho bia có mùi lạ. Nghiên cứu sử dụng Bentonite Bình Thuận biến tính làm xúc tác cho phản ứng ghép đôi Heck giữa Iodotoluene và Styrene. (Phan Thanh Sơn Nam, Vương Quang Thạo, 2008) Tóm tắt: Xúc tác bentonite Bình Thuận biến tính được điều chế bằng phương pháp trao đổi cation với dung dịch PdCl2 trong dung môi nước. Hàm lượng Pd có trong xúc tác là 0,14 mmol Pd/g (xác định bằng phương pháp quang phổ hấp thu nguyên tử), và bề mặt riêng BET của xúc tác là 160,36 m2/g. Xúc tác Pd điều chế được có hoạt tính tốt trong phản ứng ghép đôi Heck giữa 4-iodotoluene và styrene. Phản ứng được thực hiện trong dung môi dimethylformamide (DMF) ở nhiệt độ 120oC, với sự có mặt của Na2CO3 ở hàm lượng xúc tác nhỏ hơn 1 mol % Pd. Phản ứng hình thành hai sản phẩm ghép đôi là trans-4-methylstilben và 1-phenyl-1-tolylethylene, với tỷ lệ tương ứng khoảng 7,5:1 (được xác định bằng phương pháp sắc ký khí và sắc ký khí ghép khối phổ). Xúc tác được tách ra khỏi hỗn hợp phản ứng dễ dàng, có khả năng thu hồi và tái sử dụng. Kết quả nghiên cứu còn cho thấy tốc độ phản ứng tăng một cách đáng kể trong điều kiện có sự hỗ trợ của vi sóng. Ảnh hưởng của việc thêm Zeolite vào sữa lên sự bay hơi ammoniac và các hợp chất hóa học. Zeolite có khả năng làm giảm sự bay hơi của ammoniac bằng cách cô lập nguyên tử N. Thêm vào 6.25% zeolite sẽ làm giảm 50% sự bay hơi ammoniac. Như vậy việc bổ sung zeolite giúp giới hạn lượng ammoniac sẽ giải phóng N trong cây trồng.  Tài liệu tham khảo A.M.Lefcourt, J.J.Meisinger, Effect of Adding Alum or Zeolite to Dairy Slurry on Ammonia Volatilization and Chemical Composition, Journal of Dairy Science Vol. 84, No. 8, 2001. Phan Thanh Sơn Nam, Vương Quang Thạo, Nghiên cứu sử dụng Bentonite Bình Thuận biến tính làm xúc tác cho phản ứng ghép đôi Heck giữa Iodotoluene và Styrene, Tạp chí phát triển khoa học và công nghệ, Tập 11, Số 8, 2008. Thomas E. Sulpizio, Advances in Filter Aid and Precoat Filtration technology, Presentation at the American Filtration and Separations Society, Boston – Massachusetts, 4/1999. Vũ Trung, Diatomite - các ứng dụng và tình hình thị trường, Tạp chí công nghiệp hóa chất số 9, 2000. Vũ Trung, Sử dụng các khoáng chất làm chất trợ lọc, Tạp chí công nghiệp hóa chất số 10, 2004. HYPERLINK "" Thư viện online của trường Đại học Melbourne, Australia.