Luan van_nghien cuu thu hoi KL nang tu qt thuoc da doc

Lời cảm ơn

LỜI CẢM ƠN
Quyển luận văn này không chỉ đơn thuần là tài liệu báo cáo số liệu từ các kết quả
thực nghiệm mà còn chứa đựng rất nhiều tâm huyết và công sức của bản thân tôi cũng
như nhiều người khác. Vì vậy, tơi rất mong muốn gửi tới những người đã giúp tơi
hồn thành luận văn này những lời tri ân sâu sắc nhất.
Xin cảm ơn ba mẹ và gia đình đã hết sức tạo điều kiện và động viên con trong
khoảng thời gian con làm luận văn.
Xin cảm ơn các thầy cô trong khoa Môi trường, đặc biệt là thầy Nguyễn Văn
Phước và cô Nguyễn Thị Thanh Phượng đã tận tình chỉ dẫn cho em. Cảm ơn thầy Trực
khoa Công nghệ Vật liệu đã giúp em đo mẫu keo.
Xin cảm ơn anh Ngô Trác Diệu và các bạn: Nhữ Xuân Hương, Nguyễn Đức Thái
Uyên, Võ Thị Phương Trâm và Huỳnh Khánh An đã có những kiến đóng góp và giúp
đỡ tơi trong q trình làm thí nghiệm.
Cuối cùng, xin cảm ơn các em K2001: Nguyễn Thái Anh, Lương Tiến Bình và
Trần Thị Thu Hồng đã trợ giúp tơi hồn thành thí nghiệm.

Thành phố Hồ Chí Minh, 12/2004.

i


Mục lục

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU..............................................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề:..................................................................................................................................1
1.2 Mục tiêu đề tài:..........................................................................................................................1
1.3 Phạm vi đề tài:............................................................................................................................1
1.4 Nội dung nghiên cứu:.................................................................................................................2

1.5 Phương pháp luận:....................................................................................................................2
1.6 Phương pháp nghiên cứu:.........................................................................................................3

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN......................................................................................................4
CHƯƠNG 3 MƠ HÌNH VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU....................................................25
2 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN............................................................................35
4.1 Kết quả và bàn luận:................................................................................................................35
4.1.1 Thành phần da ban đầu:.......................................................................................................................35
4.1.2 Sử dụng Ca(OH)2 làm chất kiểm soát pH:..........................................................................................37
4.1.3 Sử dụng NaOH làm chất kiểm sốt pH:...............................................................................................46
4.1.4 Kiểm tra tính chất mối nối:..................................................................................................................54

4.2 Đề x́t cơng nghệ và tính toán chi phí:.................................................................................57
4.2.1 Đề xuất cơng nghệ:..............................................................................................................................57

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..........................................................................59

ii


Danh sách từ viết tắt

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT
1. BOD5:

nhu cầu ơxy sinh hóa sau 5 ngày ở 200C

2. COD:

nhu cầu ơxy hóa học

3. DPT:

da phế thải

4. SS:

chất rắn lơ lửng

5. TKN:

tổng nitơ Kjeldahl

6. TS:

tổng chất rắn

iii


Danh mục bảng biểu

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng

Trang

2.1: Các công nghệ sản xuất sạch hơn
4.1: Kết quả độ ẩm của da phế thải
4.2: Kết quả độ tro của da phế thải

4.3: Kết quả phân tích TKN, Cr và pH của da phế thải
4.4: Kết quả phân tích thành phần của da phế thải
4.5: Kết quả của thí nghiệm xác định lượng nước sơ bộ ở 1000C, dùng vôi

15
36

4.6: Kết quả phân tích của thí nghiệm xác định lượng vơi sơ bộ (1000C)

36
37
37
38
39

4.7: Biến thiên hiệu quả thu hồi gelatin theo thời gian (15% vôi, 3h, 200 ml

40

nước, TKN của mẫu da trước khi thu hồi là 9,88%)
4.8: Biến thiên hiệu quả thu hồi gelatin theo pH (dùng vôi, 3 h, 1000C, TKN

43

của mẫu da trước khi thu hồi là 9,88%)
4.9: Màu của dung dịch gelatin thay đổi theo pH

45

4.10: Biến thiên hiệu quả thu hồi gelatin theo nhiệt độ (15% vôi, 3 h, TKN

45

của mẫu da trước khi thu hồi là 9,88%)
4.11: Kết quả của thí nghiệm xác định lượng nước sơ bộ ở 1000C, dùng

47

NaOH
4.12: Biến thiên hiệu quả thu hồi gelatin theo pH (3 h, 1000C, 200 ml nước,

48

TKN của mẫu da trước khi thu hồi là 12,54%)
4.13: Biến thiên hiệu quả thu hồi gelatin theo thời gian

52

(10% NaOH, 1000C, TKN của mẫu da trước khi thu hồi là 12,54%)
4.14: Biến thiên hiệu quả thu hồi gelatin theo nhiệt độ (10% NaOH, 5h,TKN

53

của mẫu da trước khi thu hồi là 12,54%)
4.15: Kết quả kiểm tra lực kéo của keo dán trên giấy

55

4.16: Kết quả kiểm tra lực kéo của keo dán trên gô

56

4.17: Kết quả kiểm tra lực tách bóc của keo dán trên gơ

57

4.18: Tính tốn chi phí khi dùng vơi để thu hồi gelatin

59

4.19: Tính tốn chi phí khi dùng NaOH để thu hồi gelatin

59

iv


Danh mục hình

DANH MỤC HÌNH
Hình

Trang

1.1: Các bước tiến hành thí nghiệm
2.1: Quy trình thuộc da
2.2 : Cân bằng vật chất của quy trình thuộc da.
2.3: Thành phần amino acid và cấu trúc chuôi của gelatin
3.1: Các bước thực hiện khảo sát lượng nước sơ bộ khi dùng vôi thu hồi
3.2: Các bước thực hiện khảo sát lượng vôi sơ bộ

3.3: Các bước thực hiện thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của thời gian (dùng

2
8
10
19
28
30
29

vơi)
3.4: Các bước thực hiện thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của pH (dùng vôi)
3.5: Các bước thực hiện thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ (dùng

30
31

vôi)
3.6: Các bước thực hiện khảo sát lượng nước sơ bộ (dùng NaOH)
3.7: Các bước thực hiện thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của pH(dùng

32
32

NaOH)
3.8: Các bước thực hiện thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của thời gian (dùng

33

NaOH)

3.9: Các bước thực hiện thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ (dùng

33

NaOH)
3.10: Quy cách dán vật liệu để kiểm tra lực kéo của mối nối

34
35

3.11: Quy cách dán vật liệu để kiểm tra lực tách của mối nối
4.1: Đồ thị biểu diễn hiệu suất thu hồi gelatin theo thể tích nước sử dụng cho 38
10 g da (dùng vôi)
4.2: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên hiệu suất thu hồi gelatin và nồng độ Cr 39
theo lượng vôi
4.3: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên tổng chất rắn thu được trên 10 g theo 40
lượng vôi
4.4: Đồ thị biểu diễn hiệu suất thu hồi gelatin và nồng độ Cr theo thời gian 41
(dùng vôi)
4.5: Đồ thị biểu diễn tổng chất rắn thu được trên 10 g da theo thời gian
42
4.6: Đồ thị biểu diễn hiệu suất thu hồi gelatin và nồng độ Cr theo lượng vôi 43
phản ứng
4.7: Đồ thị biểu diễn tổng chất rắn thu được trên 10 g da theo lượng vôi 44

v


Danh mục hình

phản ứng
4.8: Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa lượng vôi và pH sau phản ứng
4.9: Đồ thị biểu diễn hiệu suất thu hồi gelatin và nồng độ Cr theo nhiệt độ
4.10: Đồ thị biểu diễn tổng chất rắn thu được từ 10 g da theo nhiệt độ
4.11: Đồ thị biểu diễn hiệu suất thu hồi gelatin theo thể tích nước sử dụng

44
46
46
47

cho 10 g da (dùng NaOH)
4.12: Đồ thị biểu diễn hiệu suất thu hồi gelatin và nồng độ Cr theo lượng 48
NaOH
4.13: Đồ thị biểu diễn TS thu từ 10 g da theo lượng NaOH
49
4.14: Đồ thị biểu diễn nồng độ Cr theo lượng NaOH và lượng vôi phản ứng 50
4.15: Đồ thị biểu diễn nồng độ TKN theo lượng NaOH và lượng vôi phản 50
ứng
4.16: Đồ thị biểu diễn TS theo lượng NaOH và lượng vôi phản ứng
51
4.17: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên pH sau phản ứng theo lượng NaOH
51
4.18: Đồ thị biểu diễn hiệu suất thu hồi gelatin và nồng độ Cr theo thời gian 52
phản ứng (dùng NaOH)
4.19: Đồ thị biểu diễn TS theo thời gian phản ứng
53
4.20: Đồ thị biểu diễn hiệu suất thu hồi gelatin và nồng độ Cr theo nhiệt độ 54
(dùng NaOH)
4.21: Đồ thị biểu diễn TS theo nhiệt độ

4.22: Sơ đồ công nghệ dùng vôi thu hồi gelatin
4.23: Sơ đồ công nghệ dùng NaOH thu hồi gelatin

vi

54
55
55


Chương 1: Giới thiệu chung

CHƯƠNG 1

MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề:
Ngành thuộc da được xem là một trong những ngành công nghiệp gây ô nhiễm
nặng nhất do tạo ra mùi hôi thối, nhiều chất thải hữu cơ và tiêu thụ nhiều nước. Các
chất thải bao gồm: nước, muối, các protein, lông, chất béo và những hóa chất dư của
q trình sản xuất. Bên cạnh đó cịn có da phế thải của cơng đoạn tạo hình và tách da,
bào da hay đệm để đạt chiều dày da mong muốn. Da thải của các cơng đoạn ướt có thể
làm thức ăn gia súc và phân bón, tuy nhiên da thải của cơng đoạn khô chỉ được đem
chôn lấp. Sau một thời gian, dưới ảnh hưởng của các tác nhân tự nhiên, các thành phần
trong da bị biến đổi và gây ô nhiễm cho môi trường đất.
Gelatin là sản phẩm thủy phân một phần của collagen có nguồn gốc tự nhiên như
da, mơ của khớp nối và xương động vật. Trong công nghiệp, gelatin có rất nhiều ứng
dụng quan trọng, đóng vai trị là chất ổn định, chất kết dính, chất nhũ hóa và chất làm
đặc. Da thải của cơng đoạn khơ vẫn cịn chứa rất nhiều gelatin. Để có thể tái sử dụng
thành phần này trong da phế thải và hạn chế ô nhiễm, trên thế giới đã có nhiều nghiên

cứu thu hồi gelatin để làm keo hoặc phân bón. Tuy vậy, ở Việt Nam, vấn đề này vẫn
chưa được nghiên cứu ứng dụng. Do đó, luận văn này được đưa ra để nghiên cứu khả
năng thu hồi gelatin từ da phế thải và khả năng áp dụng công nghệ này ở Việt Nam.

1.2 Mục tiêu đề tài:
Nghiên cứu khả năng thu hồi gelatin theo phương pháp kiềm trong các điều kiện
chiết tách khác nhau. Từ đó đưa ra một cơng nghệ thu hồi gelatin rẻ và hiệu quả, phù
hợp với điều kiện Việt Nam. Đồng thời bước đầu nghiên cứu khả năng làm keo từ
gelatin không tinh khiết này.

1.3 Phạm vi đề tài:
Nghiên cứu này được tiến hành trên mơ hình phịng thí nghiệm là mơ hình từng
mẻ có thể tích 500 ml. Mục đích là khảo sát sự ảnh hưởng của: lượng kiềm (vôi, xút) ,
nhiệt độ, thời gian chiết tách đến hiệu quả thu hồi gelatin.
Cuối cùng, thử khả năng tạo keo của gelatin vừa thu hồi.

1


Chương 1: Giới thiệu chung

1.4 Nội dung nghiên cứu:
Khảo sát khả năng thu hồi gelatin (dựa trên lượng TKN trong mẫu thu hồi) khi
thay đổi điều kiện nhiệt độ (70 – 100 0C), lượng kiềm (vôi, xút) và thời gian chiết tách
(1 – 6 h).
Thử nghiệm một vài công thức keo gelatin, chọn cơng thức keo thích hợp, kiểm
tra lực kéo và lực tách của mối nối sau khi dán, so sánh với keo làm từ gelatin tinh
khiết.
Các thí nghiệm được tiến hành như sau:

Đo pH , nhiệt
độ, TKN, Cr

Khuấy
Da
Nước cất

Beaker

Lọc
nóng

Kiềm

Dung dịch
gelatin thơ

Sấy
Gia nhiệt
Gelatin
thơ khơ

Làm
bay hơi

Thêm
phụ gia

Keo

Hình 1.1: Các bước tiến hành thí nghiệm

1.5 Phương pháp luận:
Xác định thành phần của da phế thải. Từ thành phần da ban đầu, đề ra hướng thu
hồi hợp lý để có thể tận dụng được gelatin mà không bị tạp nhiễm nhiều Cr. Nghiên
cứu hướng ứng dụng cho gelatin dựa trên sản phẩm vừa thu hồi.

2


Chương 1: Giới thiệu chung

1.6 Phương pháp nghiên cứu:
•
•
•
•
•

Tham khảo các phương pháp của các tài liệu nước ngoài
Tiến hành thực nghiệm trên mơ hình thực tế
Phân tích các chỉ tiêu hóa lý
Đánh giá, nhận xét, theo dõi các thơng số thực nghiệm
Xử lý số liệu, báo cáo

3


Chương 2: Tởng quan

TỞNG QUAN

CHƯƠNG 2

2.1 Cơng nghiệp thuộc da:

2.1.1 Giới thiệu về ngành thuộc da:[5]
2.1.1.1 Nguyên vật liệu và hóa chất sử dụng:
a)

Nguyên vật liệu:

Công nghiệp da ở Việt Nam chủ yếu dùng da trâu bò làm nguyên liệu
sản xuất.
b)

Hóa chất:

Có rất nhiều hóa chất (từ các loại muối thường như NaCl đến các hóa
chất hồn thiện) được sử dụng trong công nghiệp da. Tùy vào nguyên liệu
và sản phẩm cuối của q trình sản xuất, số loại hóa chất sử dụng có thể lên
đến khoảng 130 và được chia thành 4 nhóm chính như sau:
•

Hóa chất dùng cho cơng đoạn trước khi thuộc:
Những hóa chất này được dùng để làm sạch da và chuẩn bị da cho
công đoạn thuộc. Các hóa chất này khơng phản ứng với các sợi da
nên không bị giữ lại trong da mà đi vào nước thải.

•

Hóa chất thuộc da:
Những hóa chất này phản ứng với sợi collagen trong da nên lượng
lưu lại trong da rất lớn. Tuy vậy, phần chất không phản ứng hết với
da rất lớn và đi vào nước thải. Chrome sulfate là hóa chất thuộc da
được sử dụng rộng rãi nhất. Hợp chất này rất đắt tiền, đồng thời nguy
hại đối với môi trường. Bên cạnh vấn đề về môi trường, khi hợp chất
này được thải ra ngoài nhiều, sản xuất khơng mang tính kinh tế. Các
chất thuộc da có nguồn gốc thực vật cũng được sử dụng nhưng không
phổ biến bằng chrome.

•

Hóa chất hồn thiện ướt:
Những hóa chất này được sử dụng để da đạt một số tính chất mong
muốn về: độ mềm, bề mặt da, tính đàn hồi, màu sắc, độ bền... Các

4


Chương 2: Tởng quan

hóa chất này phản ứng với sợi collagen trong da đã thuộc nên lượng
lưu lại trong da rất lớn và lượng không phản ứng cũng đi vào nưóc
thải của q trình sản xuất.
•

Hóa chất hồn thiện:
Các hóa chất này được sử dụng như chất phủ bề mặt để bề mặt da đạt
yêu cầu thẩm mỹ. Hầu hết lượng hóa chất sử dụng được lưu lại trên

da. Tuy nhiên do hạn chế về kỹ thuật, một lượng nhỏ hóa chất hồn
thiện cũng đi vào chất thải.

c)

Nước:

Nước được sử dụng rất nhiều trong công nghiệp thuộc da. Theo thống
kê, để chuyển 1 kg da thô thành da cần 50 – 150 lít nước. Cơng đoạn thuộc
da ướt sử dụng nước nhiều nhất. Trong các cơng đoạn này, nước đóng vai
trị là thể mang, giúp q trình phản ứng xảy ra dễ dàng.

2.1.1.2 Các công đoạn và quy trình sản xuất:
Phương pháp thuộc da dùng chrome là phổ biến nhất. Tuy nhiên, phương
pháp thuộc dùng hóa chất có nguồn gốc thực vật và kết hợp giữa hai phương
pháp trên cũng đang được ứng dụng. Các cơng đoạn của quy trình thuộc da
gồm:
a) Hồi ướt:
Nguyên vật liệu đầu vào của các nhà máy thuộc da thường là da thô đã
ướp muối. Da này cần được làm sạch và hồi ướt thông qua ngâm hoặc cho
da vào bồn trộn nước hay trống quay. Công đoạn này cũng loại bỏ bụi, máu
và phân. Các hóa chất dùng ngâm là 0,2 – 2 g/l NaOH, 1 g/l NaOCl và/hoặc
0,5 – 2 % các tác nhân hồi ướt, nhũ tương hóa, chất hoạt động bề mặt ...
b) Kiềm hóa và làm sạch lông:
Da được xử lý bằng dung dịch vôi và Na 2S hay NaHS để làm sạch lông
và làm cho cấu trúc da trở nên nhão hơn. Làm sạch lông thường được thực
hiện bằng cách ngâm da vào một dung dịch hóa học như 2–10% Ca(OH) 2 ,
1–4% Na2S hay NaHS. Đôi khi cũng sử dụng NaOH. Trong những năm gần
đây, enzyme cũng được sử dụng khá phổ biến.

5


Chương 2: Tổng quan

c) Nạo thịt và khử kiềm:
Nạo thịt là dùng thiết bị cơ khí để loại bỏ các cơ nối, chất béo... trong
phần thịt dính vào da. Cịn khử kiềm là hòa tan Ca(OH) 2 đã hấp phụ vào da
và chỉnh pH của da để không gây cản trở cho cơng đoạn thuộc sau này. Các
hóa chất sử dụng là nước kết hợp với các chất trung hòa như: NH 4Cl hay
(NH4)2SO4, 0,5 – 2 % acid (lactic, formic, boric và hôn hợp), muối acid,
NaHSO3, H2O2. Gần đây, CO2 được sử dụng nhiều hơn muối amoni.
d) Ngâm mềm da:
Da được xử lý với enzyme thủy phân protein để da tinh hơn trước khi
thuộc. Công đoạn này làm cho cấu trúc da nhão ra và loại bỏ các protein
không cần thiết. Thường thì cơng đoạn này được tiến hành trong dung dịch
khử kiềm gồm: 0,5 % vật liệu mềm da (50% bột gô hay chất mang khác),
30% tác nhân khử kiềm như NH4Cl và 1 – 5% enzyme tuyến tụy
(pancreatic).
e) Khử mỡ:
Là công đoạn khử mỡ ra khỏi da bằng các dung môi. Các dung môi như
perchloroethylene, monochlorobenzene và kerosene đang được dần thay thế
hoặc kết hợp với chất hoạt động bề mặt và/hoặc enzyme.
f) Ngâm và chỉnh pH:
Các hóa chất sử dụng là H2SO4 (0,2 – 2%) và muối (5 – 10%).
g) Thuộc:
Là công đoạn ổn định cấu trúc collagen của da bằng cách sử dụng hóa
chất tự nhiên hay tổng hợp. Nhờ vậy, bề mặt da trở nên mượt mà một phần.
Có nhiều phương pháp thuộc da khác nhau tùy theo yêu cầu da thành phẩm.
Khoảng 90% da hiện nay được thuộc bằng chrome (Cristina Modrogan,

2003) do da sau khi thuộc có các ưu điểm:
•
Tính bền cơ học cao
•
Nhuộm màu dễ dàng
Ngồi ra, tốc độ thấm vào khoảng trống giữa các sợi da của muối Chrome
cao và quá trình thuộc đơn giản.
6


Chương 2: Tổng quan

Các muối được sử dụng trong thuộc Chrome gồm có Cr 2(SO4)3,
Cr(OH)SO4, Cr(OH)Cl2. Trong đó, phổ biến nhất là Cr2(SO4)3.
Công đoạn thuộc kết thúc với sự kiềm hóa để kết hợp chrome vào da.
Hóa chất sử dụng gồm: muối chrome có lượng chrome trung bình là 14%
(thơng thường dùng 8 – 12 %, các công đoạn thuộc ít chrome dùng 5 – 6%),
1% NaHCO3 (tác nhân kiềm hóa để chỉnh pH), 0,5% chất che (NaCOOH)
và 0,9% thuốc diệt nấm.
h) Ép ráo và bào:
Ép ráo giúp loại bớt một nửa lượng nước trong da một cách đồng nhất.
Da được đưa qua máy ép để vắt lượng nước dư ra khỏi da. Bào da là quá
trình cơ học kiểm sốt độ dày của da.
i) Các cơng đoạn sau tḥc:
Gồm 4 cơng đoạn: trung hịa, thuộc lại, nhuộm và ngâm dầu.
Trung hòa là khử acid cho da. Thuộc lại là thuộc bổ sung để da đạt
những tính chất mong muốn. Nhuộm sử dụng thuốc nhuộm aniline, ngâm
dầu giúp làm mềm da. Các hóa chất sử dụng gồm (tính trên phần trăm khối
lượng da đã cán):
• Chất trung hịa: 1% chất kiềm nhẹ hay chất thuộc tổng hợp

• Chất thuộc lại: thường là chất thuộc tổng hợp
• Nhuộm: 1 – 6% thuốc nhuộm/ thuốc nhuộm aniline
• Ngâm dầu: 3 – 10% dầu cá, dầu thực vật hoặc động vật đã
sulphonate hóa; dầu vô cơ và dầu tổng hợp.
j) Sấy và hoàn thiện:
Da được sấy chân không, sấy treo, sấy hồ, sấy bằng vi sóng hay kết hợp
những cách trên. Hồn thiện da cứng để da đạt độ bền cần thiết và đáp ứng
được yêu cầu của người sử dụng. Polymer polyurethane được phun, quét
hay độn vào bề mặt da.

7


Chương 2: Tởng quan

ĐẦU VÀO

CƠNG ĐOẠN

CHẤT THẢI

Da ngâm muối
Nước

Nước thai

Hồi ướt

Vơi, Na2S

Kiềm hóa

và nước

Thịt nhầy

Nạo thịt
(NH4)2SO4

Khử kiềm

NaHSO3
Nước, natri
formate,
H2SO4, chrome

Nước thai

Chỉnh pH và thuộc

sulfate, soda

Nước thai
CÔNG ĐOẠN ƯỚT
Nước thai
CÔNG ĐOẠN THUỘC

Chất thợc
chrome tởng
hợp nước

Thuộc lại

Chất trung
hòa tởng hợp,
Na2CO3 , nước

Trung hịa

Nước thai

Nhuộm và ngâm dầu

Nước thai

Dầu, th́c
nhợm, formic

Nước thai

Hồn thiện

Dung mơi, rẻo da
CÔNG ĐOẠN SAU THUỘC VA
HOAN THIỆN

Hình 2.1: Quy trình thuộc da
2.1.2 Các chất thải phát sinh:[5]
2.1.2.1Nước thải:
Nước thải phát sinh chủ yếu từ các công đoạn ướt. Một số cơng đoạn cơ

khí cũng phát sinh nước thải với lượng ít hơn. Trong các công đoạn thuộc
da, nước được dùng là thể mang để làm sạch da thô cũng như giúp hóa chất
thấm vào để phản ứng với sợi collagen của da
8


Chương 2: Tổng quan

Lượng nước tiêu thụ cho 1 kg da thô tùy vào từng nhà máy. Thông
thường, lượng nước sử dụng là 50 l/kg, cũng có khi lên đến 150 l/kg. . Nước
thải đầu ra gián đoạn nên cần phải điều hòa trước khi xử lý.
Nước thải thuộc da có hàm lượng BOD, COD, SS, TKN, độ dẫn điện,
sulfate, sulfide và chrome cao.
2.1.2.2Chất thải rắn:
Nguồn chất thải rắn chủ yếu là: muối, da thừa của công đoạn xén ướt,
xén khô, đệm... Lượng chất thải rắn thay đổi tùy vào nguyên vật liệu đầu
vào, công nghệ sản xuất và thành phẩm. Hầu hết chất thải rắn phát sinh
được cách ly khỏi nguồn. Tính trên cả nước Việt Nam, năm 2000 có 4300
tấn da phế thải tức 11,8 tấn da phế thải/ ngày [2]. Trong đó, thành phố Hồ
Chí Minh chiếm 1500 tấn tức 4,1 tấn/ ngày. Tại Đồng Nai, lượng da phế thải
là 1,7 tấn/ngày.
•

Các loại chất thải rắn:
o Muối: trong q trình xử lý da, các muối kết dính chứa máu, lông,
bụi và một số loại vi khuẩn được tách khỏi da và thu hồi dưới
dạng rắn. Muối này được tái sử dụng 1 phần, còn lại bị thải bỏ.
o Rẻo da thô: đây là phần da thô ở phần rìa bị xén bỏ. Da bị xén ở
phần chân, đuôi, bụng, cổ và tai để miếng da được gọn.
o Thịt nhầy: đây là phần thịt được tách ra khỏi da sau khi làm sạch

lông và ngâm da vào kiềm.
o Da ẩm tách lớp:
Sau khi da đã được thuộc, bề dày da khoảng 6 – 8 mm. Do đó, để
đạt chiều dày mong muốn, cần tách da thành 2 lớp. Lớp trên được
đưa vào cơng đoạn ch̉n bị hồn thiện, lớp dưới được xem như
sản phẩm phụ. Những miếng lớn có thể sử dụng làm giày thường
hoặc da độn, cịn những miếng nhỏ bị loại bỏ.
o Da bào: sau khi da được thuộc, da được bào để đạt chiều dày
mong muốn. Cơng đoạn này thải ra vụn da bào có chứa chrome.
2.1.2.3Khí thải:
Khí thải của nhà máy thuộc da có bản chất không ổn định. Hầu hết ở
dạng độ ẩm, mùi, bụi từ các cơng đoạn cơ khí và một số hơi dung mơi. Khí

9


Chương 2: Tổng quan

thải phát ra từ 2 nguồn: nồi hơi và các quá trình chế biến. H 2S và NH3 là 2
khí chính thốt ra từ q trình rửa trống quay với NH 3, sử dụng (NH4)2SO4
để khử kiềm. Ngồi ra cịn có bụi từ q trình bào da, đệm da và mùi của
các dung mơi.
Có thể tóm tắt các chất thải chính của quy trình thuộc da theo sơ đồ sau:

DA MUỐI 12 000 kg

NƯỚC THẢI 600 m3/ngày

CHẤT THẢI RẮN & SẢN PHẨM PHU

BOD5 = 13680 kg/ngày
COD = 34200 kg/ngày
SS = 2790 kg/ngày
Chrome = 80 kg/ngày
Sulfua = 173 kg/ngày
Bùn = 3280 kg/ngày

CHƯA TḤC:
Muối: 1000 kg/ngày
Rẻo da thơ: 240 kg/ngày
Thịt nhầy: 2500 kg/ngày
ĐÃ THUỘC:
Da bào: 1500kg/ngày
Rẻo da: 240 kg/ngày
Da đệm: 20 kg/ngày
Tổng: 5500 kg/ ngày

DA THÀNH PHẨM 1400 kg

Hình 2.2 : Cân bằng vật chất của quy trình thuộc da.
Từ sơ đồ cân bằng vật chất trên, ta thấy da thành phẩm chỉ chiếm khoảng
10% lượng da thô ban đầu. Điều đó chứng tỏ lượng chất thải rắn là rất lớn,
gây ô nhiễm nặng nề cho môi trường. Vấn đề cấp thiết đặt ra là phải có giải
pháp xử lý và tận dụng lưọng da này.

2.1.3 Tác động môi trường của các chất thải tḥc da:[5]
2.1.3.1pH:
pH của dịng thải trực tiếp từ nhà máy thuộc da thay đổi từ 3,5 – 13,5.
Nước thải pH thấp gây ăn mòn hệ thống dẫn nước và có thể hịa tan một số
kim loại nặng trong nước thải. Nước thải của công đoạn kiềm có pH rất cao

do sử dụng dư vơi, tạo cặn trong đường ống. Ngược lại, pH của các công

10


Chương 2: Tổng quan

đoạn acid và thuộc lại rất thấp. pH dao động mạnh gây sốc cho môi trường
nước, giết chết các loài thủy sinh nhạy cảm.
2.1.3.2BOD5:
Hàm lượng protein và các sản phẩm phân hủy có rất nhiều trong nước
thải làm cho BOD rất cao (1740 – 11 050 mg/l).
2.1.3.3COD:
Giá trị COD rất cao, từ 3800 – 41 300 mg/l.
2.1.3.4Nitrogen:
Hàm lượng nitrogen cao trong nước thải gây phú dưỡng hóa cho các
nguồn nước. TKN trong khoảng 1060 – 2570 mg/l.
2.1.3.5Sulfua:
Công đoạn làm sạch lông sử dụng sulfua nên trong điều kiện pH < 8,5,
GH2S sẽ tạo thành gây mùi hôi và độc. Khi thải vào cống chung, nước thải
chứa sulfua có tính ăn mịn cao vì tạo thành H 2SO4 dưới hoạt động của vi
khuẩn. Lượng sulfua trong dòng chung là 290 mg/l.
2.1.3.6Chrome:
Chrome hóa trị III thải ra từ nhà máy thuộc da ít độc hơn chrome hóa trị
VI. Độc tính của muối chrome thay đổi tùy lồi thực vật và động vật. Với
hàm lượng cao, chrome làm kết tủa protein, các acid nucleic và ức chế hệ
thống men cơ bản. Chrome xâm nhập vào cơ thể sinh vật theo 3 đường: hơ
hấp, tiêu hóa và qua da. Cr(VI) được cơ thể hấp thu dễ dàng hơn Cr(III)
nhưng khi vào trong cơ thể, Cr(VI) sẽ chuyển thành dạng Cr(III). Người tiếp
xúc với Cr hoặc hợp chất Cr thì các loại bệnh như loét da, loét thủng vách

ngăn mũi, viêm da tiếp xúc, chàm tiếp xúc... đều có thể xuất hiện. Tảo là
loài rất nhạy với chrome.
Hiện tại, hàm lượng chrome trong nước thải là 133 mg/l và trong bùn
thải là 3 – 175 mg/l. Nước thải của công đoạn thuộc chrome chiếm 2% tổng
lượng nước thải của nhà máy và có nồng độ chrome là 6000 – 7000 mg/l.
2.1.3.7Chất rắn lơ lửng (SS):

11


Chương 2: Tổng quan

Chất rắn lơ lửng không những gây mất cảm quan mà còn che phủ lớp
thực vật khi lắng. Hệ quả là gây cạn nguồn ôxy cục bộ ở lớp nước đáy và
cản sáng làm giảm sự quang hợp do độ đục nước cao. Giá trị SS thường dao
động từ 2000 – 8000 mg/l.
2.1.3.8Muối:
NaCl được dùng trong các nhà máy thuộc da không gây hại cho thủy
sinh nước ngọt khi ở nồng độ cao. Muối Cr2(SO4 )3 còn gây ăn mịn cho kết
cấu bêtơng. Lượng chlorua trong nước thải dao động từ 5820 – 14 160 và
lượng sulfua là 860 – 1814 mg/l.
2.1.3.9Dung mơi dễ bay hơi:
Các hóa chất hoàn thiện như acid acetic, formaldehyde, ethylene glycol,... rất
nguy hiểm đến sức khỏe của công nhân.
2.1.3.10 Dầu mỡ:
Mỡ động vật và các loại dầu nhuộm ở dạng váng nổi kết hợp với những
thành phần khác gây tắc nghẽn cho hệ thống xử lý nước thải. Các lớp dầu
mỏng làm giảm sự khuếch tán oxygen trong khơng khí vào nước thải, đồng
thời khi ở dạng nhũ tương sẽ làm cho COD nước thải rất cao.
2.1.3.11 Các chất thải rắn:

Bên cạnh mùi hơi do q trình phân hủy bầy nhầy, chất thải rắn phân
hủy được thu hút ruồi nhặng và một số thể trung gian truyền bệnh. Hơn nữa,
các vi sinh vật gây bệnh như vi khuẩn gây bệnh than sẽ đi vào nước thải đến
nguồn tiếp nhận. Ngoài ra, muối sulfide và bụi da cũng rất dễ dàng phát tán
ra môi trường.
2.1.4 Các phương pháp xử lý ô nhiễm của ngành thuộc da trên thế giới và
Việt Nam:
2.1.4.1Thế giới:
a)

Xử lý da phế phẩm:

Trong thời gian qua, trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu để tái sử dụng
các thành phần trong da phế thải (DPT). [4]

12


Chương 2: Tổng quan

Trước năm 1970, những nghiên cứu chủ yếu tập trung vào các cách sử
dụng DPT không cần xử lý sơ bộ nhiều như: sản xuất chất cách điện, vật
liệu xây dựng, dây thừng và đế giày. Ngoài ra, phương pháp làm giấy cũng
được đưa vào để sản xuất cả da và chất thay thế giấy.
Từ năm 1970 đến 1993, các nghiên cứu tập trung vào thủy phân DPT
nhằm tái chế amino acid và peptide để làm thức ăn gia súc và phân bón
(Alvae Dos Reis và Beleza, 1991a,b; Ohtsuka, 1973; Taylor và cộng sự,
1992,b, 1993a). Rất nhiều các phương pháp xử lý đã được triển khai trong
khoảng thời gian này. Phương pháp thủy phân kiềm như sử dụng vôi và hơi
nước (Guardini, 1983; Holloway, 1978) hay NaOH (Galatik và cộng sự,

1988) trong điều kiện nhiệt độ cao và/hoặc áp suất cao (Maire và Lipsett,
1980), thủy phân acid (Wojciech, 1998) và thủy phân enzyme (Sivaparvathi
và cộng sự, 1986a,b) được sử dụng để thu hồi chrome và phân lập protein.
Một số phương pháp dùng peroxide (Cot và cộng sự, 1991; Cot và
Aramon,1986) ơxy hóa DPT để thu sợi collagen và Cr(VI). Q trình ơxy
hóa ướt và đốt DPT (Imai và Okamura, 1991) được áp dụng chỉ để thu hồi
Cr(VI). Tuy nhiên, sản phẩm phụ Cr(VI) có độc tính mạnh được tạo thành
từ những phản ứng này, đòi hỏi phải có thêm bước khử. Chiết tách chrome
khơng bao giờ hồn tất và cần lặp lại nhiều lần, làm tăng chi phí. Hơn nữa,
khi tiến trình được lặp lại càng nhiều lần thì càng thúc đẩy sự phân hủy
collagen, collagen tan vào dung dịch tạo thành hôn hợp Cr(VI) với protein.
Trong 10 năm trở lại đây, Brown và cộng sự đã tiến hành những nghiên
cứu có hệ thống trong phịng thí nghiệm (Cabeza và cộng sự, 1999a; Taylor
và cộng sự, 1993b, 1997, 1998a) và làm thí nghiệm pilot (Cabeza và cộng
sự, 1998d, 1999b; Taylor và cộng sự, 1998b) để xử lý DPT. Tiến trình một
bước đầu tiên sử dụng enzyme phân giải protein mang tính kiềm để phân lập
ra sản phẩm thủy phân khơng có chrome, dùng làm phân bón hay thức ăn
gia súc (Taylor và cộng sự, 1990,1992b). Một tiến trình mới hơn gồm 2
bước nhằm thu hồi protein có thể tạo gel dùng làm keo, mỹ phẩm, film, vỏ
thuốc nhộng, chất nhũ hóa... trong bước đầu tiên và sản phẩm thủy phân
trong bước thứ 2. Trong quá trình này, DPT được thủy phân bằng kiềm
trong bước đầu tiên và với protease trong bước thứ 2 ((Taylor và cộng sự,
1991,1992a, 1993a, 1994), hoặc sử dụng 2 enzyme liên tiếp (Cabeza và
cộng sự, 1997, 1998b, 1999c) . Tuy nhiên, trong 2 cách trên đều có sản
phẩm phụ là bã Cr (gồm protein cịn lại liên kết ngang với Cr). Do đó, các
nhà nghiên cứu trên đã sử dụng công nghệ nhiều bước gồm: hòa tan bằng
H2SO4, kết tủa bằng NaOH, lọc và rửa để thu hồi Cr (Cabeza và cộng sự,

13

Chương 2: Tởng quan

1998d, 1999b). Q trình này tạo ra nước thải chứa muối và cặn protein, đòi
hỏi phải xử lý tiếp.
Bên cạnh các nghiên cứu trên, cịn có hướng sử dụng sản phẩm thủy
phân chứa collagen sau khi đã tách Cr làm chất thuộc hay chất hoàn thiện.
Manzo và Fedele (1994,1996) không những chứng minh rằng sản phẩm
thủy phân của DPT phản ứng với formaldehyde sau khi tách chrome
hydroxyde có khả năng thuộc rất tốt, mà cịn tận dụng phần thủy phân này
hoặc các sản phẩm trùng hợp với methyl methacrylate hay acrylonitrile
trong q trình hồn thiện da (Manzo và cộng sự, 1989). Tuy nhiên, hạn chế
của các nghiên cứu này là không nghiên cứu phần bã Cr.
Các nhà nghiên cứu Trung Quốc gần đây đã nghiên cứu cách sử dụng
hồn tồn DPT và chuyển hóa thành những sản phẩm có giá trị, tránh tạo ra
bất kỳ chất thải nào. Quá trình xử lý DPT trải qua 3 bước:1) chiết gelatin, 2)
tách collagen thủy phân, 3) thủy phân bã Cr bằng acid. Gelatin từ bước 1
được biến đổi hóa học (sử dụng monomer 2 chức, paraffin, acrylic
monomer, chất khử) để làm hóa chất hồn thiện. Collagen polypeptide từ
bước 2 được biến đổi hóa học với một số monomer 2 chức của chi acrylic
acid và sáp để tạo hóa chất thuộc lại. Phần thủy phân chứa Cr được biến đổi
tiếp với các monomer của chi acrylic acid. Chất này có thể được tái sử
dụng trong các công đoạn thuộc và thuộc lại.
b)

Xử lý nước thải:

Nước thải ngành thuộc da cần qua xử lý 2 bậc. Bậc 1 là quá trình xử lý
cơ học gồm: trung hòa, keo tụ – tạo bơng. Bậc 2 là q trình xử lý sinh học.
Các q trình sinh học có thể sử dụng là: bùn hoạt tính, lọc sinh học, UASB,

hồ hiếu khí, hồ kị khí và hồ tùy nghi.
c)

Các cơng nghệ sản x́t sạch hơn:

Bên cạnh các phương pháp xử lý cuối đường ống, các nhà máy còn áp
dụng các biện pháp hạn chế chất thải bằng các công nghệ sản xuất sạch hơn.
Một số công nghệ sản xuất sạch hơn được áp dụng gần đây được trình bày
trong bảng 2.1.

14


Chương 2: Tổng quan

Bang 2.1: Các công nghệ san xuất sạch hơn
Cơng nghệ sản x́t sạch hơn
Tiết kiệm nước

Lợi ích
Sử dụng trống quay để hồi ướt và rửa da
vừa hiệu quả vừa tiết kiệm nước rất nhiều.
Khi dùng trống, hoạt động theo mẻ tiết
kiệm nước hơn hoạt động liên tục. Mặc dù
các cách tiết kiệm này không làm giảm tải
lượng ơ nhiễm nhưng có thể làm giảm
kích thước các cơng trình xử lý nước thải.
Sử dụng các hóa chất thân thiện với mơi Các sản phẩm enzyme ít độc hơn và thay
trường.
thế rất tốt cho sulfua. Các chất hoạt động

bề mặt (nếu được) nên sử dụng vì khả
năng phân hủy sinh học. Tránh dùng Penta
Chloro Phenol (PCP). Thay (NH4)2SO4
bằng acid yếu. Khử mỡ bằng các chất hoạt
động bề mặt thay cho các dung môi hữu
cơ. Dùng chrome III để thuộc thay cho
chrome VI. Các chất nhuộm phức kim loại
(có chứa một số kim loại và chất nhuộm
benzidine) phải được thay thế. Các tác
nhân nhuộm dầu và các chất thuộc lại
chứa gốc clo nên được tahy thế bằng các
tác nhân dễ phân hủy sinh học.
Nạo nhầy tươi
Nạo thịt nhầy ngay sau khi hồi ướt, sản
phẩm phụ thu được có pH gần trung tính,
dễ dàng thu hồi chất béo và protein chất
lượng tốt cũng như tiết kiệm kiềm và hóa
chất làm rụng lơng. Hơn nữa, nạo nhầy
tươi giúp các hóa chất thấm vào da tốt hơn
và cải thiện chất lượng da thành phẩm.
Các phương pháp làm sạch lông kinh tế
Hệ thống làm sạch lơng kinh tế sử dụng ít
sulfua hơn hệ thống hủy lông, và giúp tách
protein dễ dàng từ các lông khơng hịa
tan. Do đó, hệ thống này ít gây ơ nhiễm
mơi trường hơn q trình hịa tan lơng.
Nước thải từ cơng đoạn này có nồng độ
COD, BOD5, nitrogen, sulphide, tổng chất

15

Chương 2: Tởng quan

Cơng nghệ sản x́t sạch hơn

Tuần hồn dung dịch kiềm

Tái sử dụng dung dịch làm sạch lông

Tách và xén da kiềm

Dùng acid yếu để khử kiềm

Ơxy hóa sulfide

Cơng đoạn hồn thiện

Tái sử dụng chrome
Thu hồi gelatin

Lợi ích
rắn và chất rắn lơ lửng giảm đáng kể. áp
dụng công nghệ này sẽ làm giảm tải lượng
hữu cơ cho hệ thống xử lý.
Một số kỹ thuật làm sạch lông bằng kiềm
có thể tái sử dụng trực tiếp dung dịch
kiềm sau khi lắng và/ hoặc lọc. Cách làm
này giúp tiết kiệm nước, sulfide và kiềm.
Bằng cách tái sử dụng dung dịch làm sạch

lơng đã qua lắng các chất khơng tan, có
thể tiết kiệm 50% sulfide, 40% kiềm và
60% nước .
Tách và xén da thường được thực hiện sau
công đoạn thuộc nên sản phẩm phụ tạo
thành có chất lượng thấp và chứa chrome.
nếu những công đoạn này được tiến hành
trên da chưa thuộc, sản phẩm phụ có thể
đem bán trên thị trường dễ dàng hơn từ da
đã thuộc. Chất thải rắn chưa thuộc là
nguồn nguyên liệu tốt để sản xuất gelatin
hay thức ăn gia súc. Cách này cũng làm
giảm lượng hóa chất sử dụng để khử kiềm,
chỉnh pH, thuộc và tải lượng hữu cơ trong
nước thải.
Sử dụng acid yếu (acid hữu cơ) có thể
giảm lượng amonium từ q trình khử
kiềm.
Dùng H2O2 để ôxy hóa sulfide trong dung
dịch sẽ không tạo thành H2S khi acid hóa
để khử kiềm.
Q trình hồn thiện da bằng cách phun
xịt truyền thống tạo ra chất thải khoảng 30
– 50 % da thành phẩm. Tuy nhiên, nếu
phủ bề mặt da bằng cách lăn chỉ thải ra
5% da thành phẩm.
Tiết kiệm chi phí hóa chất và giảm thiểu ơ
nhiễm mơi trường
Sản xuất keo, làm phân bón hoặc tái sử
dụng làm hóa chất hồn thiện da trong nội

16


Chương 2: Tởng quan

Cơng nghệ sản x́t sạch hơn

Lợi ích
bộ nhà máy.

2.1.4.2Việt Nam:
Hiện nay, tại một số cơ sở thuộc da quy mơ lớn ở thành phố Hồ Chí
Minh đã có hệ thống xử lý nước thải và áp dụng các công nghệ sản xuất
sạch hơn như: dùng trống quay để tiết kiệm nước, nạo nhầy tươi, tách và xén
da kiềm . Tuy nhiên tình trạng quản lý da phế thải cịn rất lỏng lẻo [2]. Chỉ
có rất ít cơ sở tận dụng bầy nhầy làm thức ăn gia súc và phân bón. Các cách
xử lý và thải bỏ da phế thải hiện nay gồm:
•

Đốt DPT: các nhà máy sản xuất giày lớn thuê các công ty xử
lý chất thải đốt DPT. Khói của q trình đốt thải trực tiếp ra môi trường mà
không qua bước xử lý nào. Tro được đem chơn. Ngồi ra, các lị gạch dùng
DPT làm nguồn nguyên liệu để tận dụng nhiệt. DPT chứa Cr trong khi đốt là
nguồn gây ơ nhiễm nghiêm trọng.

•

Thải bỏ DPT chung với rác sinh hoạt: các cơ sở sản xuất giày
tư nhân quy mô nhỏ thải bỏ vụn da chung với rác sinh hoạt. Khi rác được
đem chôn, Cr đi vào môi trường đất và gây ô nhiễm cho đất. Một số cơ sở

lớn thuê các công ty xử lý chất thải chôn lấp DPT nhưng do điều kiện chơn
lấp khơng hợp vệ sinh nên Cr vẫn có khả năng tiềm tàng gây ơ nhiễm mơi
trường.
Thực tế tình hình xử lý DPT trên địi hỏi phải có giải pháp để vừa giảm ô
nhiễm môi trường, lại vừa tận dụng các thành phần trong da và tiết kiệm chi
phí như thu hồi gelatin và chrome từ da.

17


Chương 2: Tổng quan

2.2 Gelatin:

2.2.1 Định nghĩa gelatin:[11]
Gelatin là sản phẩm thủy phân một phần của collagen có nguồn gốc tự
nhiên như da, mô của khớp nối và xương động vật. Đây là một loại protein dễ
hấp thụ và chứa tất cả các amino acid thiết yếu ngoại trừ tryptophan. Gelatin
khơng phải là hợp chất hóa học hay chất đã được biến đổi hóa học.
2.2.2 Thành phần và cấu trúc:[10,15]
Gelatin là một hôn hợp dị thể của các protein cao phân tử tan trong nước
(Budavari, 1996). Tính theo khối lượng khô, gelatin chứa 98 – 99% protein.
Khối lượng phân tử của những đại phân tử protein này thường trong khoảng 20
000–250000 (Kennan, 1994) và một số thành phần có khối lượng đến hàng triệu
(Poppe, 1997).
Các amino acid xoắn ốc được liên kết với nhau nhờ liên kết peptide. Các
chuôi amino acid chủ yếu là Gly – Pro – Hyp (Poppe, 1997). Do đó, hàm lượng
các amino acid này trong gelatin rất cao: glycine (Gly) 26 – 34 %, proline (Pro)
10 – 18 % và hydroxyproline (Hyp) 7 – 15 % (Veis, 1964; Poppe, 1997). Một
sản phẩm từ động vật khác cũng chứa hydroxyproline là elastin nhưng với nồng

độ rất thấp. Do vậy, hydroxyproline được dùng xác định hàm lượng collagen
hay gelatin trong thực phẩm. Một cách vắn tắt, protein được tạo thành từ những
peptide bậc 3, glycine - X - Y, trong đó X và Y có thể là amino acid bất kỳ
nhưng thường thì proline giữ vị trí X và hydroxyproline ở vị trí Y.
Những amino acid quan trọng khác gồm: analine (Ana) 8 – 11 %, arginine
(Arg) 8 – 9 %, aspartic acid (Asp) 6 – 7 % và glutamic acid (Glu) 10 – 12 %
(Hudson, 1994; Poppe, 1997).
Gelatin khơng là loại protein hồn hảo về mặt dinh dưỡng vì khơng chứa
tryptophan và thiếu isoleucine, threonine và methionine (Porter và Hotchkiss,
1998). Những amino acid chứa lưu huỳnh khác như cystein và cystine cũng
thiếu hoặc khơng có. Nước chiếm từ 6 – 9 % (Alais, 1991; US FDA, 1997a).
Hàm lượng tro chiếm 0,1 – 3,25 % (Veis, 1964).
Hình 2.3 thể hiện thành phần và cấu trúc của gelatin:

18


Chương 2: Tổng quan

Thành phần amino acid của gelatin

Cấu trúc chuỗi của gelatin

Hình 2.3: Thành phần amino acid và cấu trúc chuỗi của gelatin [9]
2.2.3 Nguồn gốc:
Vật liệu thô dùng để sản xuất gelatin có nguồn gốc từ động vật gồm:
xương động vật, da động vật tươi hoặc đã chế biến như da heo đông lạnh, cá,
gia cầm.
Gelatin thực vật (hay agar) có nguồn gốc từ rong biển.
2.2.4 Tính chất :[10,15]

Gelatin khơng màu, vàng nhạt hay nâu nhạt, giịn, trong suốt, khơng vị và
khơng mùi. Gelatin tan trong nước nóng, các rượu đa chức như:glycerol,
propylene glycol, sorbitol..., acid acetic và không tan trong các dung môi hữu
cơ (Budavari, 1996). Gelatin trương nở và sử dụng lượng nước gấp 5- 10 lần
khối lượng để tạo thành dung dịch gel trong suốt đàn hồi ở 30 – 35 oC . Gel từ
gelatin là hệ keo phân tán động, chịu sự thay đổi và giảm độ cứng trong quá
trình bảo quản. Khi nồng độ gelatin tăng, tốc độ tạo gel cũng tăng theo làm tăng
độ cứng. Nếu nồng độ quá cao có thể dẫn đến kết cấu cứng giống cao su. Về lý
thuyết, khối lượng phân tử trung bình của gelatin càng thấp thì độ nhớt và
cường độ gel càng thấp. Tuy nhiên, thực tế cho thấy collagen chứa chuôi alpha
(KLPT 100 kD và cường độ gel = 364 g Bloom) chủ yếu tạo ra độ gel, và
những thành phần có khối lượng phân tử lớn hơn (chuôi beta với KLPT 200
kD, chuôi gama với KLPT 300 kD và "microgel" với KLPT > 300 kD) tạo ra độ
gel tương đối thấp hơn và độ nhớt cao hơn. Gelatin chiết xuất từ cá có điểm tạo

19