Phúc trình thực tập các quá trình hóa lý trong công nghệ thực phẩm (ns231) bài 1 xác định bậc phản ứng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM
NGÀNH CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM


PHÚC TRÌNH THỰC TẬP
CÁC Q TRÌNH HĨA LÝ TRONG
CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
(NS231)
Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Thu Thuỷ
Họ tên sinh viên thực hiện
1.Bùi Thị Ngọc Hân
2.Trang Ngọc Hưng
3.Tạ Nhã Linh
4.Trần Bảo Trân
5.Phan Hà Bảo Ngọc
Buổi thực tập: Chiều thứ năm (13:30)


BÀI 1: XÁC ĐỊNH BẬC PHẢN ỨNG
1. Mục đích
1
Xác định bậc toàn phần của phản ứng Fe3++I- -> Fe2+ + 2I2 dựa vào việc xác

định bậc riêng phần theo Fe3+ và I-, từ đó suy ra bậc phản ứng.
2. Nội dung thí nghiệm
-Xác định bậc riêng phần của Fe3+
-Xác định bậc riêng phần của I3.

Số liệu thí nghiệm

1.
Chuỗi thí nghiệm 1
[I ]0 = 0.025 N
Bình 1
VNa2S2O3(ml)
t(giây)
58.5
172
335
507
716
875
1081
1336

3
5
7
8
9
9.5
10
10.5

[Fe2+]=Cx
0.0006
0.001
0.0014
0.0016
0.0018

0.0019
0.002
0.0021

1

1

Cx

t

1666.666667
1000
714.2857143
625
555.5555556
526.3157895
500
476.1904762

0.017094
0.005814
0.0029851
0.0019724
0.0013966
0.0011429
0.0009251
0.0007485

1/Cx

Bình 1.1
1800
1600
1400
1200
1000
800

f(x) = 72374.053371459 x + 467.79530672026
R² = 0.983325623235166

600
400
200
0

0

0.002

0.004

0.006

0.008
1/t

Theo đồ thị ta có y=72374x+467,8

=>a=72374

0.01

0.012

0.014

0.016

0.018


Vận tốc tức thời 1/a=13817*10-5


Bình 2
t(giây)
41
118
228
309
425
551
654
767

VNa2S2O3(ml)
3
5

7
8
9
10
10.5
11

[Fe2+]=Cx
0.0006
0.001
0.0014
0.0016
0.0018
0.002
0.0021
0.0022

1

1

t

Cx

0.024390244
0.008474576
0.004385965
0.003236246
0.002352941

0.001814882
0.001529052
0.001303781

1666.666667
1000
714.2857143
625
555.5555556
500
476.1904762
454.5454545

Bình 1.2
1800.000000
1600.000000

f(x) = 52050.4546220367 x + 440.061019926868
R² = 0.979425816567662

1400.000000
1/
Cx

1200.000000
1000.000000
800.000000
600.000000
400.000000
200.000000

0.000000
0.000000

0.005000 0.010000

0.015000

0.020000

0.025000

0.030000

1/t

Theo đồ thị ta có y=52050x+440.06
=>a=52050
1
=>Vận tốc tức thời =1.921*10-5
a

t(giây)
45
109
198
264
352
442
513

Bình 1.3
VNa2S2O3(ml)
4
6
8
9
10
11
11.5

[Fe2+]=Cx
0.0008
0.0012
0.0016
0.0018
0.002
0.0022
0.0023

1

1

t

Cx

0.022222222
0.009174312
0.005050505

0.003787879
0.002840909
0.002262443
0.001949318

1250
833.3333333
625
555.5555556
500
454.5454545
434.7826087


592

12

0.0024

0.001689189

416.6666667


Bình 1.3
1400
1200

f(x) = 40389.9451567554 x + 386.464282979735

R² = 0.97982305199179

1/t

1000
800
600
400
200
0

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

1/Cx

Theo đồ thị ta có y=40390x+386.46
=>a=40390
1
=>Vận tốc tức thời =2.47*10-5
a

Bình 4

VNa2S2O3(ml)

t(giây)
23
78
138
180
239
297
381
446

4
6
8
9
10
11
12
12.5

[Fe2+]=Cx
0.0008
0.0012
0.0016
0.0018
0.002

0.0022
0.0024
0.0025

1

1

t

Cx

0.043478261
0.012820513
0.007246377
0.005555556
0.0041841
0.003367003
0.002624672
0.002242152

1250
833.3333333
625
555.5555556
500
454.5454545
416.6666667
400

Bình 1.4
1400
1200

f(x) = 19991.9916963087 x + 425.6726439475
R² = 0.933224171175194

1/t

1000
800
600
400
200
0

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

0.04

0.045

0.05


1/Cx


Theo đồ thị ta có y=19992x+425.67
=>a=19992
=>Vận tốc tức thời
a

1

=5*10-5

a

1/a
1.38171E05
1.92123E05
2.47586E-

72374
52050

40390

05

19992

5.002E-05

-11.4

-11.2

-11

Fe3+

ln(1/a)

0.003333333

-11.1896024
10.85996007
-

ln(Fe3+)
5.70378247
5.48063892
-

10.60633751

9.903087473

5.29831737
5.14416669

0.004166667
0.005
0.005833333
-10.8

-10.6

-10.4

-10.2

-4.8
-9.8
-4.9

-10

-5
-5.1
f(x) = 0.421021381905812 x − 0.927165435326417
R² = 0.909307511959165
-5.2
-5.3
-5.4
-5.5

-5.6
-5.7
-5.8

Theo đồ thị ta có: y=0.421x-0.9272
Vậy n1=0.421
2.

Chuỗi thí nghiệm 2
1

[ Fe3+]o = 60 N
Bình 1

t(giây)
138
284
414
544
754

VNa2S2O3(ml)
2
3.5
4.5
5.3
6.4

[Fe2+]=Cx
0.0006

0.001
0.0014
0.0016
0.0017

1

1

t

Cx

0.007246
0.003521
0.002416
0.001838
0.001326

1666.666667
1000
714.2857143
625
588.2352941


914
1071

6.9

7.3

0.00182
0.0019

0.001094
0.000934

549.4505495
526.3157895


1214

7.6

0.002

0.000824

500

Y-Values
0.008
0.007

f(x) = 5.43355554937646E-06 x − 0.00179072352205579
R² = 0.993224636869945

0.006

Axis Title

0.005
0.004
0.003
0.002
0.001
0
400

600

800

1000

1200

1400

1600

Axis Title

Theo đồ thị ta có y=96899x+370.99
=>a=96800
=>Vận tốc tức thời
Bình 2
t(giây)

53
114
203
282
376
445
518
622

1
a

=1*10-5

VNa2S2O3(ml)
3
5
7
8
9
9.5
10
10.5

[Fe2+]=Cx
0.0006
0.001
0.0014
0.0016
0.0018

0.0019
0.002
0.0021

1

1

t

Cx

0.018867925
0.00877193
0.004926108
0.003546099
0.002659574
0.002247191
0.001930502
0.001607717

1666.666667
1000
714.2857143
625
555.5555556
526.3157895
500
476.1904762

1800


Bình 2.2
1800
1600

f(x) = 69026.6904741482 x + 373.548593383655
R² = 0.999393730658283

1400
1/t

1200
1000
800
600
400
200
0

0

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0.012

0.014

0.016

0.018

1/Cx

Theo đồ thị ta có y=69027x+373.55
=>a=69027
1
=>Vận tốc tức thời =1.45*10-5
a

Bình 3
t(giây)
33
89
151
249
341
463
653
451

VNa2S2O3(ml)
3
5
7
8
9.1
11
12
12.5

[Fe2+]=Cx
0.0006
0.001
0.0014
0.0016
0.00182
0.0022
0.0024
0.0025

1

1

t

Cx

0.03030303
0.011235955

0.006622517
0.004016064
0.002932551
0.002159827
0.001531394
0.002217295

1666.666667
1000
714.2857143
625
549.4505495
454.5454545
416.6666667
400

0.02


Bình 2.3
1800
1600

f(x) = 43445.8695478867 x + 396.950934341382
R² = 0.974960780523394

1400
1/t

1200

1000
800
600
400
200
0

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

1/Cx

Theo đồ thị ta có y=43446x+396.95
=>a=43446
1
=2.3*10-5
=>Vận tốc tức thời

a

Bình 4

VNa2S2O3(ml)

t(giây)
36
72
123
210
288
395
504
628

4
6
8
10
11
12
12.5
13

[Fe2+]=Cx
0.0008
0.0012
0.0016
0.002

0.0022
0.0024
0.0025
0.0026

1

1

t

Cx

0.027777778
0.013888889
0.008130081
0.004761905
0.003472222
0.002531646
0.001984127
0.001592357

1250
833.3333333
625
500
454.5454545
416.6666667
400
384.6153846

Bình 2.4
1400
1200

f(x) = 33333.7897292831 x + 340.770594992171
R² = 0.997550067402164

1/t

1000
800
600
400
200
0

0

0.005

0.01

0.015
1/Cx

0.02

0.025

0.03


Theo đồ thị ta có y=33334x+340.77
=>a=33334


=>Vận tốc tức thời

1
a

=3*10-5
1

a

1

[I-]o

a

Ln( a )

Bình 1

96899

1.032E-05

0.005

-11.4814245

Bình 2

69027

1.4487E-05

0.00625

-11.142253

Bình 3

43446

2.3017E-05

0.0075

-10.6792741

Bình 4

33334

2.9999E-05

0.00875

-10.4143332

-11.6

-11.4

-11.2

-11

-10.8

-10.6

-10.4

Ln([I-]o)
5.2983174
5.0751738
4.8928523
4.7387016
-4.4
-10.2
-4.5
-4.6
-4.7

f(x) = 0.50460149408265 x + 0.513690543544231
-4.8
R² = 0.989745953507934
-4.9
-5
-5.1
-5.2
-5.3
-5.4

Theo đồ thị ta có y=0.5046x+0.5317
Hệ số góc n2=0.9897
Từ n1 và n2=> Bậc tổng quát phản ứng là n=n1+n2= 0.421+0.504=0.925≈1


BÀI 2: XÚC TÁC ĐỒNG THỂPHẢN ỨNG THUỶ PHÂN H2O2
1.

Mục đích
Xác định hằng số tốc độ phản ứng, chu kỳ bán hủy và năng lượng hoạt
hóa của phản ứng H2O2 với xúc tác ion Cu2+.

2.

Xác định hằng số ở nhiệt độ phòng 29oC
TT

VKMnO4
(Vt,ml)
59,5

53,9
49,7
48,1
48
46,1
44,5
43,4

1
2
3
4
5
6
7
8

Ct=[H2O2]

Ln(1/Ct)

Thời gian
(s)

0,2975
0,2695
0,2485
0,2405
0,24
0,2305

0,2225
0,217

1,212341054
1,311186889
1,392312433
1,425035189
1,427116356
1,467504417
1,502828177
1,527857925

308
1259
1692
2041
2348
2721
3053
3374

ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN SỰ PHỤ THUỘC CỦA LN(1/CT)
THEO THỜI GIAN Ở NHIỆT ĐỘ PHÒNG (29OC)
1.6
1.5

f(x) = 0.000102194556150786 x + 1.19371533436142
R² = 0.978126750659762

1.4

LN(1/CT)

a.

Xử lí số liệu
C1 . V1 = Ct . V2

1.3
1.2
1.1
10

500

1000

1500

2000

Thời gian, s

2500

3000

3500

4000

b.

Xác định hằng số ở nhiệt độ 40oC

TT

VKMnO4
(Vt,ml)
19.8
15.9
12.95
10.7
8.9
7.8
6.7
6

1
2
3
4
5
6
7
8

Ct=[H2O2]

Thời gian
(s)
360
886
1474
2076
2690
3320
3929
4493

0.0099
0,00795
0,006475
0,00535
0,00445
0,0039
0,00335
0,003

Ln(1/Ct)
4,6152205
4,8345834
5,0398067
5,2306587
5,4148512
5,5467787
5,6987949
5,809143

ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN SỰ PHỤ THUỘC CỦA Ln(1/CT)
THEO THỜI GIAN Ở NHIỆT ĐỘ PHÒNG (400 C)
7
6
f(x) = 0.000285613395366044 x + 4.58736494676098
5

Ln(1/Ct)

R² = 0.986597219434061
4
3
2
1
0
0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

Thời gian (s) t

c.

Kết luận

-Vậy hằng số tốc độ phản ứng là:
Kt phòng= 0,0001 s-1 ; K40oC= 0,0003 s-1
-Năng lượng hoạt hóa:
Ln(k2/k1)=E/R.(1/T1-1/T2)ln(0,0006/0,0003)=E/8,314.(1/(29+273)-1/(40+273))
E=49,52 KJ/mol
- Chu kỳ bán hủy:
Ở 29oC: t1/2= ln2/k1=ln2/0,0001= 6931,47 s
Ở 40oC: t1/2=ln2/k2=ln2/0,0003= 2310,49 s

5000


BÀI 3: ĐÁNH GIÁ HỆ BỌT THỰC PHẨM

1. Mục đích:

Xác định 1 số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tạo bọt và khảo sát độ bền bọt thực
phẩm.
2. Cơ sở lý thuyết:

Khả năng tạo bọt (Foaming Capacity – FC)
Thể tích bọt
Thể tích dung dịch ban đầu

FC (%)=

-

Độ bền bọt (Foaming Stability - FS)

TT dung dịchban đầu−TT dung dịchtáchra khỏihệ bọt .100

FS (%)=

TT dung dịchban đầu

Trong đó: TT dung dịch tách khỏi hệ bọt = Thể tích dung dịch tại thời điểm
t=15/30/45/60 phút sau khi hình thành hệ bọt – Thể tích dung dịch tại thời điểm
t=30 giây sau khi hình thành hệ bọt.
3. Tiến hành thí nghiệm
3.1. Số liệu thực nghiệm
a.
Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đánh khuấy đến khả năng tạo bọt của
lòng trắng trứng
Đánh khuấy 10 giây: thể tích bọt là ml
Đánh khuấy 20 giây: thể tích bọt là ml
b. Khả năng tạo bọt khi thay đổi nồng độ lòng trắng trứng
Khối lượng lòng trắng trứng (g)
Số liệu thí nghiệm
20

30
Thể tích bọt (ml)
Thời gian đo
Thể tích dung dịch trong ống đong ( ml)
Ban đầu
70
Sau 15 phút
64
Sau 30 phút
62
Sau 45 phút
61
Sau 60 phút
60
+
+

+
+

3.2.Xử lý số liệu
Xác định giá trị FC
Thể tích dung dịch ban đầu
Thí nghiệm 1:
V1 = Vtrứng + Vnước = (mtrứng / Dtrứng) + Vnước = ( 20/1 ) + 80 = 100 (ml)
Khả năng tạo bọt ở 2 khoảng thời gian đánh khuấy:
FC1 (%) = (Vbọt/Vdd ).100 = (49/100). 100 = 49%
FC2 (%) = (Vbọt/Vdd ).100 = (69/100). 100 = 69%
Thí nghiệm 2:

a.
b.

+
+

V1 = Vtrứng + Vnước = (mtrứng / Dtrứng) + Vnước = (20/1) + 80 = 100 (ml)
V2 = Vtrứng + Vnước = (mtrứng / Dtrứng) + Vnước = (30/1) + 70 = 100 (ml)
Khả năng tạo bọt
FC1_20g (%) = (Vbọt/Vdd ).100 = (49/100). 100= 49%
FC2_30g(%) = (Vbọt/Vdd ).100 = (74/100).100= 74%
- Độ bền bọt khi 20ml lòng trắng trứng + 80ml nước

+

Sau 15 phút: FS15’(%) =((Vdd ban đầu - Vnước bị tách khỏi hệ bọt sau thời gian t)/Vdd ban đầu ).100=
((82 – 2)/82). 100 = 97.56%

+

Sau 30 phút: FS30’(%) =((Vdd ban đầu - Vnước bị tách khỏi hệ bọt sau thời gian t)/Vdd ban
đầu ).100=((82 – 3)/82). 100 = 96.34%

+

Sau 45 phút: FS45’(%) =(( Vdd ban đầu - Vnước bị tách khỏi hệ bọt sau thời gian t)/Vdd ban
đầu ).100=((82 – 3.6)/82). 100 = 95.61%

+

Sau 60 phút: FS60’(%) =(( Vdd ban đầu - Vnước bị tách khỏi hệ bọt sau thời gian t)/Vdd ban
đầu ).100=((82 – 4)/82). 100 = 95.12%

-

Độ bền bọt khi 30ml lòng trắng trứng + 70ml nước

+

Sau 15 phút: FS15’(%) =((Vdd ban đầu - Vnước bị tách khỏi hệ bọt sau thời gian t)/Vdd ban
đầu ).100=((75 – 7)/75). 100 = 90.67%

+

Sau 30 phút: FS30’(%) =((Vdd ban đầu - Vnước bị tách khỏi hệ bọt sau thời gian t)/Vdd ban
đầu ).100=((75 – 8.1)/75). 100 = 89.2%

+

Sau 45 phút: FS45’(%) =((Vdd ban đầu - Vnước bị tách khỏi hệ bọt sau thời gian t)/Vdd ban
đầu ).100=((75 – 9.3)/75). 100 = 88.8%

+

Sau 60 phút: FS60’(%) =((Vdd ban đầu - Vnước bị tách khỏi hệ bọt sau thời gian t)/Vdd ban
đầu ).100=((75 – 9.3)/75). 100 = 88.8%

3.3. Vẽ đồ thị biểu diễn sự thay đổi độ bền bọt theo thời gian

+ 20ml lòng trắng trứng + 80ml nước
98.00%
97.50%
f(x) = − 0.000536666666666667 x + 0.9817

FS (%)

97.00%
96.50%
96.00%
95.50%
95.00%
94.50%
94.00%
93.50%

10

20

30

40

50

60

70

60

70

t (phút)

+ 30ml lòng trắng trứng + 70ml nước
91.00%
90.50%
f(x) = − 0.000400666666666665 x + 0.9087

(%)

89.50%

F
S

90.00%

89.00%
88.50%
88.00%
87.50%

10

20

30

40

t (phút)

4. Đánh giá, so sánh kết quả

50


- So sánh khả năng tạo bọt khi thay đổi thời gian khuấy (thí nghiệm 1): Ở cùng
một điều kiện thí nghiệm (nhiệt độ, áp xuất,…), khi tăng thời gian đánh khuấy thì