Tóm tắt Luận án Nghiên cứu ứng dụng vật liệu nano để cải tiến chế phẩm tạo màng hydroxypropyl methyl cellulose dùng trong bảo quản quả chuối
Bảo quản rau quả tươi có ý nghĩa thực tiễn vô cùng quan trọng về mặt kinh tế
và sức khỏe cộng đồng vì đây là nhóm nông sản có mức tổn thất sau thu hoạch cao
nhất và thường bị nhiễm bẩn vi sinh vật và hóa chất ở mức độ cao, thường xuyên và
khó kiểm soát. Mặt khác, xu hướng tiêu dùng rau quả tươi trên thế giới hiện nay
tăng và lan tỏa rất nhanh do người tiêu dùng nhận thức ngày càng đầy đủ về vai trò
sống còn của các chất dinh dưỡng vi lượng và hoạt chất sinh học của các thực phẩm
tự nhiên nguồn gốc thực vật.
Tổn thất sau thu hoạch rau quả ở Việt Nam hiện vẫn còn rất cao do bản chất
của rau quả tươi rất nhanh chóng bị hư hỏng sau khi thu hái. Thêm vào đó, vi sinh
vật nhiễm bẩn trước, trong và sau thu hoạch cũng góp phần rất lớn làm hỏng cấu
trúc và gây thối hỏng rau quả. Các hiện tượng này lại càng trở nên trầm trọng hơn
trong điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm của nước ta. Trong khi đó, Việt Nam vẫn
còn là một nước nghèo, đang rất thiếu công nghệ thích ứng cho bảo quản nông sản,
trong đó có rau quả tươi. Ngay cả phương pháp bảo quản lạnh đã rất phổ biến trên
thế giới thì hiện tại vẫn chưa thể áp dụng được nhiều ở trong nước vì vốn đầu tư vẫn
là trở ngại lớn ở các quy mô sản xuất nhỏ. Tồn dư hóa chất trong rau quả ở mức cao
do sử dụng tùy tiện về chủng loại và liều lượng hóa chất độc hại trong sản xuất và
trong bảo quản thực sự đang là mối lo ngại của toàn xã hội. Do vậy, việc đề xuất
giải pháp kỹ thuật bảo quản rau quả tươi mang tính khả thi xét theo nhiều mặt sẽ
thực sự có ý nghĩa lớn và rất cấp thiết
Tóm tắt nội dung tài liệu: Tóm tắt Luận án Nghiên cứu ứng dụng vật liệu nano để cải tiến chế phẩm tạo màng hydroxypropyl methyl cellulose dùng trong bảo quản quả chuối
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN CƠ ĐIỆN NÔNG NGHIỆP VÀ CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH -------------------------------------------------------------------------- NGUYỄN THỊ MINH NGUYỆT NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU NANO ĐỂ CẢI TIẾN CHẾ PHẨM TẠO MÀNG HYDROXYPROPYL METHYL CELLULOSE DÙNG TRONG BẢO QUẢN QUẢ CHUỐI LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÀ NỘI - THÁNG 6/2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN CƠ ĐIỆN NÔNG NGHIỆP VÀ CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH ------------------------------------------------------------------------------------------ NGUYỄN THỊ MINH NGUYỆT NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU NANO ĐỂ CẢI TIẾN CHẾ PHẨM TẠO MÀNG HYDROXYPROPYL METHYL CELLULOSE DÙNG TRONG BẢO QUẢN QUẢ CHUỐI Chuyên ngành: Công nghệ sau thu hoạch Mã số: 62.54.01.04 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. Nguyễn Duy Lâm TS. Trần Thị Mai HÀ NỘI – THÁNG 6/2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu của bản thân tôi. Các kết quả đƣợc công bố trong luận án là trung thực, chính xác. Tôi xin chịu trách nhiệm hoàn toàn về các số liệu, nội dung đã trình bày trong luận án. Tác giả luận án Nguyễn Thị Minh Nguyệt ii LỜI CẢM ƠN Tôi trân trọng cảm ơn sâu sắc thầy hƣớng dẫn luận án của tôi là PGS.TS Nguyễn Duy Lâm và TS. Trần Thị Mai, những ngƣời đã tâm huyết tận tình hƣớng dẫn, động viên, khích lệ và dành nhiều thời gian giúp tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện nghiên cứu luận án này. Tôi chân thành cảm ơn Lãnh đạo Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch, Lãnh đạo và tất cả đồng nghiệp ở Bộ môn Nghiên cứu công nghệ và thiết bị bảo quản nông sản thực phẩm – nơi tôi công tác, đã tạo nhiều điều kiện về thời gian và cơ sở vật chất cũng nhƣ những chia sẻ kinh nghiệm chuyên môn. Xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo và cán bộ của các đơn vị: Trung tâm Nghiên cứu và Kiểm tra chất lƣợng nông sản thực phẩm - Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch, Viện Khoa học vật liệu, Viện Công nghiệp thực phẩm, Viện Công nghệ sinh học, Trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên đã chỉ dẫn và giúp đỡ tôi rất nhiều trong thực nghiệm và đo lƣờng. Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình tôi đã ủng hộ, giúp đỡ và sẻ chia trong suốt thời gian dài của quá trình thực hiện luận án. Hà Nội, ngày 6 tháng 6 năm 2017 Nguyễn Thị Minh Nguyệt iii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ................................................... vii DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................... ix DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ................................................................................ x MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết ....................................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................ 3 3. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................... 3 4. Ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn của luận án ............................................ 4 4.1. Ý nghĩa khoa học ................................................................................................... 4 4.2. Giá trị thực tiễn của luận án .................................................................................. 4 5. Điểm mới của luận án ......................................................................................... 4 6. Cấu trúc luận án .................................................................................................. 4 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ......................................................................................... 5 1.1. Công nghệ tạo màng ứng dụng trong bảo quản rau quả tƣơi ......................... 5 1.1.1. Đặc tính của rau quả sau thu hoạch và các phƣơng pháp bảo quản ...................... 5 1.1.2. Công nghệ bảo quản bằng chế phẩm tạo màng và ý nghĩa thực tiễn .................... 7 1.1.3. Các thành phần chính trong chế phẩm tạo màng................................................. 10 1.1.4. Tình hình, triển vọng và xu hƣớng ứng dụng công nghệ tạo màng bảo quản rau quả tƣơi trên thế giới và Việt Nam ....................................................... 13 1.2. Màng HPMC và ứng dụng trong sản xuất chế phẩm tạo màng bảo quản rau quả tƣơi .............................................................................................. 16 1.2.1. Cấu trúc, tính chất và ứng dụng của HPMC trong công nghiệp thực phẩm và dƣợc phẩm ...................................................................................................... 16 1.2.2. Nhƣợc điểm của HPMC và kỹ thuật khắc phục .................................................. 17 1.2.3. Ứng dụng HPMC trong tạo màng bảo quản rau quả tƣơi ................................... 21 1.3. Ứng dụng vật liệu nano để cải tiến tính chất chức năng của HPMC ........... 21 1.3.1. Một số vật liệu nano trong cải tiến màng bao bì thực phẩm ............................... 22 1.3.2. Phƣơng pháp tổng hợp, kỹ thuật đánh giá và ứng dụng hiện nay của nhũ tƣơng nano sáp carnauba, nano chitosan và nano cellulose tinh thể ................... 24 iv 1.4. Bảo quản chuối bằng công nghệ phủ màng ................................................... 31 1.4.1. Đặc điểm sinh trƣởng và phát triển của quả chuối .............................................. 31 1.4.2. Sự hƣ hỏng và tổn thất sau thu hoạch quả chuối ................................................. 32 1.4.3. Các phƣơng pháp bảo quản chuối hiện nay ......................................................... 33 1.4.4. Bảo quản chuối bằng phƣơng pháp phủ màng .................................................... 34 1.5. Luận giải những vấn đề cần nghiên cứu ......................................................... 35 CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 37 2.1. Nguyên vật liệu .................................................................................................. 37 2.1.1. Hóa chất tổng hợp vật liệu nano và nano compozit ............................................ 37 2.1.2. Hóa chất kiểm tra vi sinh vật và phân tích chuối ................................................ 37 2.2. Địa điểm nghiên cứu .......................................................................................... 37 2.3. Thiết bị nghiên cứu ............................................................................................ 38 2.3.1. Thiết bị tổng hợp vật liệu nano và compozit ....................................................... 38 2.3.2. Thiết bị phân tích vật liệu nano và compozit ...................................................... 38 2.3.3. Thiết bị và dụng cụ phân tích chất lƣợng chuối .................................................. 38 2.4. Phƣơng pháp tổng hợp vật liệu nano và compozit ......................................... 39 2.4.1. Tổng hợp nano nhũ tƣơng sáp carnauba ............................................................. 39 2.4.2. Tổng hợp nano chitosan ...................................................................................... 39 2.4.3. Tổng hợp nano cellulose tinh thể ........................................................................ 39 2.4.4. Tổng hợp các chế phẩm compozit ....................................................................... 40 2.5. Phƣơng pháp xác định đặc tính của vật liệu nano và chế phẩm compozit ............... 40 2.5.1. Kích thƣớc, thế zeta, TEM, SEM, phổ FT-IR, pH của chế phẩm ....................... 40 2.5.2. Độ dày, độ tan trong nƣớc, thời gian khô của màng film compozit .................... 41 2.5.3. Khả năng trao đổi khí CO2 và hơi nƣớc của màng .............................................. 42 2.5.4. Xác định hoạt tính kháng nấm Colletotrichum musae ........................................ 43 2.5.5. Xác định hoạt tính kháng nấm Colletotrichum musae trên quả .......................... 43 2.5.6. Phƣơng pháp chuẩn bị mẫu kiểm tra vi sinh vật ................................................. 44 2.5.7. Phƣơng pháp xác định vi khuẩn hiếu khí tổng số ............................................... 44 2.5.8. Phƣơng pháp xác định nấm men, nấm mốc tổng số ............................................ 44 v 2.6. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm trên quả chuối .............................................. 45 2.6.1. Phƣơng pháp lấy mẫu quả tƣơi theo TCVN 5120-90 ......................................... 45 2.6.2. Chuẩn bị mẫu và phƣơng pháp phủ màng lên quả chuối .................................... 45 2.6.3. Thí nghiệm đánh giá ảnh hƣởng của nano nhũ tƣơng sáp carnauba (CNe) đến tính chất và hiệu lực bảo quản quả chuối của compozit HPMC .................. 45 2.6.4. Thí nghiệm đánh giá ảnh hƣởng của nano chitosan đến tính chất và hiệu lực bảo quản quả chuối của compozit chứa HPMC-CNe ............................ 45 2.6.5. Thí nghiệm đánh giá ảnh hƣởng của nano cellulose tinh thể đến tính chất và hiệu lực bảo quản quả chuối của compozit chứa HPMC-CNe-ChNp ............ 46 2.6.6. Xây dựng mô hình thực nghiệm đánh giá hiệu quả bảo quản của màng phủ tối ƣu đến chất lƣợng bảo quản chuối .......................................................... 46 2.7. Phƣơng pháp phân tích chất lƣợng chuối ....................................................... 47 2.7.1. Các chỉ tiêu cơ lý và sinh lý quả .......................................................................... 47 2.7.2. Các chỉ tiêu sinh hóa............................................................................................ 48 2.7.3. Chỉ tiêu cảm quan ................................................................................................ 48 2.7.4. Xác định tỷ lệ thối hỏng rau quả ......................................................................... 49 2.8. Phƣơng pháp nghiên cứu ảnh hƣởng của từng yếu tố và mối liên kết bậc một bằng ma trận trực giao đối xứng ....................................................... 49 2.8.1. Kế hoạch hóa thực nghiệm bằng ma trận trực giao đối xứng ............................. 49 2.8.2. Phƣơng pháp tối ƣu hóa các yếu tố ảnh hƣởng trong compozit HPMC nhằm nâng cao hiệu quả bảo quản chuối ............................................................. 50 2.9. Phƣơng pháp thống kê và xử lý số liệu ............................................................ 50 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.............................................................. 51 3.1. Tổng hợp và xác định đặc tính của vật liệu nano ........................................... 51 3.1.1. Nano nhũ tƣơng carnauba và đặc tính (kích thƣớc hạt, thế zeta) ........................ 51 3.1.2. Nano chitosan và đặc tính.................................................................................... 51 3.1.3. Nano cellulose tinh thể và đặc tính ..................................................................... 60 3.2. Ảnh hƣởng của nano nhũ tƣơng sáp carnauba (CNe) tới tính chất và hiệu quả bảo quản quả chuối của màng phủ HPMC ..................................... 65 3.2.1. Độ dày của màng compozit HPMC-CNe đổ rời ................................................. 65 3.2.2. Tính thấm hơi nƣớc của màng compozit HPMC-CNe đổ rời ............................. 66 vi 3.2.3. Tính cản thấm khí và thấm nƣớc của màng compozit HPMC-CNe trên quả............ 67 3.2.4. Hiệu quả bảo quản quả chuối của màng HPMC-CNe ......................................... 70 3.3. Ảnh hƣởng của nano chitosan (ChNp) đến tính chất và hiệu quả bảo quản chuối bằng màng compozit HPMC-CNe ............................................... 75 3.3.1. Ảnh hƣởng của ChNp đến tính chất của màng compozit HPMC-CNe-ChNp .......... 75 3.3.2. Tính cản thấm khí, thấm nƣớc của màng HPMC-CNe-ChNp trên chuối ........... 79 3.3.3. Hiệu quả bảo quản quả chuối của màng HPMC-CNe-ChNp .............................. 82 3.4. Ảnh hƣởng của nano cellulose tinh thể (cellulose nanocrystal) tới tính chất và hiệu quả bảo quản quả chuối của màng compozit HPMC-CNe-ChNp ............ 91 3.4.1. Phân tích hình ảnh SEM của màng HPMC-CNe-ChNp-CNC đổ rời ................. 92 3.4.2. Tính chất của màng compozit HPMC-CNe-ChNp-CNC đổ rời ......................... 93 3.4.3. Hiệu quả bảo quản quả chuối của màng compozit HPMC-CNe-ChNp-CNC ............ 98 3.5. Sự phụ thuộc của các thông số chất lƣợng của chuối vào thành phần và nồng độ vật liệu nano trong compozit HPMC ......................................... 107 3.5.1. Ảnh hƣởng của thành phần nano (CNe, ChNp và CNC) đến hàm lƣợng đƣờng tổng số (Y1) ............................................................................................ 111 3.5.2. Ảnh hƣởng của thành phần nano (CNe, ChNp và CNC) đến độ cứng (Y2) ..... 112 3.5.3. Ảnh hƣởng của thành phần nano (CNe, ChNp và CNC) đến hao hụt khối lƣợng tự nhiên (Y3) ............................................................................................ 114 3.5.4. Ảnh hƣởng của thành phần nano (CNe, ChNp và CNC) đến điểm chất lƣợng cảm quan chuối (Y4) ........................................................................ 115 3.5.5. Tối ƣu hóa nồng độ thành phần nano (CNe, ChNp và CNC) phối chế trong màng phủ HPMC ..................................................................................... 116 3.5.6. Hiệu quả ức chế sự phát triển nấm C.musae trên chuối gây nhiễm nhân tạo của màng phủ tối ƣu .................................................................................... 119 3.5.7. Hiệu quả bảo quản của màng phủ tối ƣu đến chất lƣợng bảo quản chuối ......... 121 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................... 123 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ ................................................... 125 PHỤ LỤC .................................................................................................................... 137 vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Tên viết tắt Tên đầy đủ Tiếng Anh Tên đầy đủ Tiếng Việt 1-MCP 1-Methyl cyclopropene 1-Methyl cyclopropene AI Antimicrobial activity Chỉ số kháng nấm AG Arabic Gum Gôm arabic RNA Ribonucleic acid Axit ribonucleic CA Controled atmosphere Khí kiểm soát CFU/g Colony forming unit per gram Số đơn vị hình thành khuẩn lạc/gram CMC Carboxymethyl cellulose Carboxymethyl cellulose CNB Nhũ tƣơng sáp carnauba CNC Cellulose nanocrystal Nano cellulose tinh thể CNe Carnauba nanoemulsion Nano nhũ tƣơng sáp carnauba CS Chitosan Chitosan ChNp Chitosan nanoparticle Các hạt nano chitosan CS- PMAA Chitosan-Polymethylacrylic acid Hạt nano chitosan-Axit polymethylacrylic D ... c e lu lo 1.18217 1.29943 1.41669 1.53394 1.6512 2 Design-Expert® Software Y2: Do cung Design points above predicted value Design points below predicted value 3.71 0.51 X1 = A: Carnauba X2 = C: nano celulo Actual Factor B: nano chitosan = 1.00 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 1.06 1.2375 1.415 1.5925 1.77 Y 2 : D o c u n g A: Carnauba C: nano celulo Design-Expert® Software Y2: Do cung Design Points 3.71 0.51 X1 = B: nano chitosan X2 = C: nano celulo Actual Factor A: Carnauba = 6.00 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 Y2: Do cung B: nano chitosan C : n a n o c e lu lo 1.08894 1.47467 1.8604 2.24613 2.63186 2 Design-Expert® Software Y2: Do cung Design points above predicted value Design points below predicted value 3.71 0.51 X1 = B: nano chitosan X2 = C: nano celulo Actual Factor A: Carnauba = 6.00 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.7 1.3 1.9 2.5 3.1 Y 2 : D o c u n g B: nano chitosan C: nano celulo 4. Response 3: Y3- Ty le hao hut KL ANOVA for Response Surface Quadratic Model Analysis of variance table [Partial sum of squares - Type III] Sum of Mean F p-value Source Squares df Square Value Prob > F Model 8.82 9 0.98 87.70 < 0.0001 significant A-Carnauba 5.80 1 5.80 519.19 < 0.0001 B-nano chitosan 1.26 1 1.26 112.64 < 0.0001 C-nano celulo 1.22 1 1.22 109.21 < 0.0001 AB 0.18 1 0.18 16.11 0.0070 AC 0.080 1 0.080 7.16 0.0367 BC 0.080 1 0.080 7.16 0.0367 A2 0.14 1 0.14 12.27 0.0128 B2 3.631E-003 1 3.631E-003 0.33 0.5893 C2 0.024 1 0.024 2.15 0.1930 Residual 0.067 6 0.011 Lack of Fit 0.062 5 0.012 2.48 0.4466 notsignificant Pure Error 5.000E-003 1 5.000E-003 Cor Total 8.88 15 The Model F-value of 87.70 implies the model is significant. There is only a 0.01% chance that a "Model F-Value" this large could occur due to noise. Values of "Prob > F" less than 0.0500 indicate model terms are significant. In this case A, B, C, AB, AC, BC, A2 are significant model terms. Values greater than 0.1000 indicate the model terms are not significant. If there are many insignificant model terms (not counting those required to support hierarchy), model reduction may improve your model. The "Lack of Fit F-value" of 2.48 implies the Lack of Fit is not significant relative to the pure error. There is a 44.66% chance that a "Lack of Fit F-value" this large could occur due to noise. Non-significant lack of fit is good -- we want the model to fit. Std. Dev. 0.11 R-Squared 0.9925 Mean 4.12 Adj R-Squared 0.9811 C.V. % 2.57 Pred R-Squared 0.9411 PRESS 0.52 Adeq Precision 30.025 The "Pred R-Squared" of 0.9411 is in reasonable agreement with the "Adj R-Squared" of 0.9811. "Adeq Precision" measures the signal to noise ratio. A ratio greater than 4 is desirable. Your ratio of 30.025 indicates an adequate signal. This model can be used to navigate the design space. Coefficient Standard 95% CI 95% CI Factor Estimate df Error Low High VIF Intercept 4.25 1 0.075 4.07 4.43 A-Carnauba -0.65 1 0.029 -0.72 -0.58 1.00 B-nano chitosan -0.30 1 0.029 -0.37 -0.23 1.00 C-nano celulo -0.30 1 0.029 -0.37 -0.23 1.00 AB -0.15 1 0.037 -0.24 -0.059 1.00 AC -0.10 1 0.037 -0.19 -8.563E-003 1.00 BC -0.10 1 0.037 -0.19 -8.563E-003 1.00 A2 -0.12 1 0.035 -0.21 -0.037 1.33 B2 0.020 1 0.035 -0.065 0.10 1.33 C2 -0.051 1 0.035 -0.14 0.034 1.33 Final Equation in Terms of Coded Factors: Y3: Ty le hao hut kl = +4.25 -0.65 * A -0.30 * B -0.30 * C -0.15 * A * B -0.10 * A * C -0.10 * B * C -0.12 * A2 +0.020 * B2 -0.051 * C2 Final Equation in Terms of Actual Factors: Y3: Ty le hao hut kl = +1.09602 +1.35781 * Carnauba +1.53454 * nano chitosan +3.77842 * nano celulo -0.30000 * Carnauba * nano chitosan -0.50000 * Carnauba * nano celulo -1.00000 * nano chitosan * nano celulo -0.12162 * Carnauba2 +0.079189 * nano chitosan2 -1.27284 * nano celulo2 Design-Expert® Software Y3: Ty le hao hut kl Color points by value of Y3: Ty le hao hut kl: 5.1 2.4 Actual P r e d ic te d Predicted vs. Actual 2.40 3.07 3.75 4.42 5.10 2.40 3.07 3.75 4.42 5.10 Design-Expert® Software Y3: Ty le hao hut kl Y3: Ty le hao hut kl Actual Factors A: Carnauba = 6.00 B: nano chitosan = 1.00 C: nano celulo = 0.50 Perturbation Deviation from Reference Point (Coded Units) Y 3 : T y l e h a o h u t k l -1.000 -0.500 0.000 0.500 1.000 2.3 3 3.7 4.4 5.1 A A B B C C Design-Expert® Software Y3: Ty le hao hut kl Design Points 5.1 2.4 X1 = A: Carnauba X2 = B: nano chitosan Actual Factor C: nano celulo = 0.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 Y3: Ty le hao hut kl A: Carnauba B : n a n o c h it o s a n 3.36048 3.67889 3.99734.31574.63411 2 Design-Expert® Software Y3: Ty le hao hut kl Design points above predicted value Design points below predicted value 5.1 2.4 X1 = A: Carnauba X2 = B: nano chitosan Actual Factor C: nano celulo = 0.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 3 3.5 4 4.5 5 Y 3 : T y l e h a o h u t k l A: Carnauba B: nano chitosan Design-Expert® Software Y3: Ty le hao hut kl Design Points 5.1 2.4 X1 = A: Carnauba X2 = C: nano celulo Actual Factor B: nano chitosan = 1.00 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 Y3: Ty le hao hut kl A: Carnauba C : n a n o c e lu lo 3.34287 3.65973 3.976584.29344 4.61029 2 Design-Expert® Software Y3: Ty le hao hut kl Design points above predicted value Design points below predicted value 5.1 2.4 X1 = A: Carnauba X2 = C: nano celulo Actual Factor B: nano chitosan = 1.00 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 3 3.5 4 4.5 5 Y 3 : T y l e h a o h u t k l A: Carnauba C: nano celulo Design-Expert® Software Y3: Ty le hao hut kl Design Points 5.1 2.4 X1 = B: nano chitosan X2 = C: nano celulo Actual Factor A: Carnauba = 6.00 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 Y3: Ty le hao hut kl B: nano chitosan C : n a n o c e lu lo 3.71639 3.9172 4.11801 4.31881 4.51962 2 Design-Expert® Software Y3: Ty le hao hut kl Design points above predicted value Design points below predicted value 5.1 2.4 X1 = B: nano chitosan X2 = C: nano celulo Actual Factor A: Carnauba = 6.00 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 3.5 3.85 4.2 4.55 4.9 Y 3 : T y l e h a o h u t k l B: nano chitosan C: nano celulo 5. Response 4: Y4 - Chat luong cam quan ANOVA for Response Surface Quadratic Model Analysis of variance table [Partial sum of squares - Type III] Sum of Mean F p-value Source Squares df Square Value Prob > F Model 60.20 9 6.69 22.69 0.0006 significant A-Carnauba 3.61 1 3.61 12.24 0.0129 B-nano chitosan 16.07 1 16.07 54.52 0.0003 C-nano celulo 1.86 1 1.86 6.31 0.0457 AB 2.42 1 2.42 8.21 0.0286 AC 1.12 1 1.12 3.82 0.0985 BC 8.00 1 8.00 27.14 0.0020 A2 26.02 1 26.02 88.30 < 0.0001 B2 6.08 1 6.08 20.62 0.0039 C2 1.93 1 1.93 6.54 0.0430 Residual 1.77 6 0.29 Lack of Fit 1.76 5 0.35 70.53 0.0901 notsignificant Pure Error 5.000E-003 1 5.000E-003 Cor Total 61.96 15 The Model F-value of 22.69 implies the model is significant. There is only a 0.06% chance that a "Model F-Value" this large could occur due to noise. Values of "Prob > F" less than 0.0500 indicate model terms are significant. In this case A, B, C, AB, BC, A2, B2, C2 are significant model terms. Values greater than 0.1000 indicate the model terms are not significant. If there are many insignificant model terms (not counting those required to support hierarchy), model reduction may improve your model. The "Lack of Fit F-value" of 70.53 implies there is a 9.01% chance that a "Lack of Fit F- value" this large could occur due to noise. Lack of fit is bad -- we want the model to fit. This relatively low probability (<10%) is troubling. Std. Dev. 0.54 R-Squared 0.9715 Mean16.18 Adj R-Squared 0.9287 C.V. % 3.35 Pred R-Squared 0.7792 PRESS 13.68 Adeq Precision 14.205 The "Pred R-Squared" of 0.7792 is in reasonable agreement with the "Adj R-Squared" of 0.9287."Adeq Precision" measures the signal to noise ratio. A ratio greater than 4 is desirable. Your ratio of 14.205 indicates an adequate signal. This model can be used to navigate the design space. Coefficient Standard 95% CI 95% CI Factor Estimate df Error Low High VIF Intercept 18.69 1 0.38 17.76 19.63 A-Carnauba 0.51 1 0.15 0.15 0.87 1.00 B-nano chitosan 1.08 1 0.15 0.73 1.44 1.00 C-nano celulo -0.37 1 0.15 -0.73 -9.654E-003 1.00 AB - 0.55 1 0.19 -1.02 -0.080 1.00 AC -0.37 1 0.19 -0.84 0.095 1.00 BC -1.00 1 0.19 -1.47 -0.53 1.00 A2 -1.68 1 0.18 -2.11 -1.24 1.33 B2 -0.81 1 0.18 -1.25 -0.37 1.33 C2 -0.46 1 0.18 -0.89 -0.020 1.33 Final Equation in Terms of Coded Factors: Y4: Cam quan = +18.69 +0.51 * A +1.08 * B -0.37 * C -0.55 * A * B -0.37 * A * C -1.00 * B * C -1.68 * A2 -0.81 * B2 -0.46 * C2 Final Equation in Terms of Actual Factors: Y4: Cam quan = -69.29127 +22.66395 * Carnauba +20.24812 * nano chitosan +30.81164 * nano celulo -1.10000 * Carnauba * nano chitosan -1.87500 * Carnauba * nano celulo -10.00000 * nano chitosan * nano celulo -1.67605 * Carnauba2 -3.23936 * nano chitosan2 -11.40719 * nano celulo2 Design-Expert® Software Y4: Cam quan Color points by value of Y4: Cam quan: 18.9 12.5 Actual P re d ic te d Predicted vs. Actual 12.50 14.10 15.70 17.30 18.90 12.50 14.10 15.70 17.30 18.90 Design-Expert® Software Y4: Cam quan Y4: Cam quan Actual Factors A: Carnauba = 6.00 B: nano chitosan = 1.00 C: nano celulo = 0.50 Perturbation Deviation from Reference Point (Coded Units) Y 4 : C a m q u a n -1.000 -0.500 0.000 0.500 1.000 12.5 14.15 15.8 17.45 19.1 A A B B C C Design-Expert® Software Y4: Cam quan Design Points 18.9 12.5 X1 = A: Carnauba X2 = B: nano chitosan Actual Factor C: nano celulo = 0.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 Y4: Cam quan A: Carnauba B : n a n o c h it o s a n 14.8916 15.7251 16.5586 16.5586 17.3921 18.2256 2 Design-Expert® Software Y4: Cam quan Design points above predicted value Design points below predicted value 18.9 12.5 X1 = A: Carnauba X2 = B: nano chitosan Actual Factor C: nano celulo = 0.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 14 15.275 16.55 17.825 19.1 Y 4 : C a m q u a n A: Carnauba B: nano chitosan Design-Expert® Software Y4: Cam quan Design Points 18.9 12.5 X1 = A: Carnauba X2 = C: nano celulo Actual Factor B: nano chitosan = 1.00 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 Y4: Cam quan A: Carnauba C : n a n o c e lu lo 16.5064 16.9724 16.9724 17.4384 17.4384 17.9043 18.3703 2 Design-Expert® Software Y4: Cam quan Design points above predicted value Design points below predicted value 18.9 12.5 X1 = A: Carnauba X2 = C: nano celulo Actual Factor B: nano chitosan = 1.00 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 16 16.725 17.45 18.175 18.9 Y 4 : C a m q u a n A: Carnauba C: nano celulo Design-Expert® Software Y4: Cam quan Design Points 18.9 12.5 X1 = B: nano chitosan X2 = C: nano celulo Actual Factor A: Carnauba = 6.00 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 Y4: Cam quan B: nano chitosan C : n a n o c e lu lo 16.4057 17.1006 17.7955 17.7955 18.4904 19.1853 2 Design-Expert® Software Y4: Cam quan Design points above predicted value Design points below predicted value 18.9 12.5 X1 = B: nano chitosan X2 = C: nano celulo Actual Factor A: Carnauba = 6.00 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 15.7 16.75 17.8 18.85 19.9 Y 4 : C a m q u a n B: nano chitosan C: nano celulo PHỤ LỤC 5 XỬ LÝ SỐ LIỆU TỐI ƯU HÓA Constraints Lower Upper Lower Upper Name Goal Limit Limit Weight Weight Importance Carnauba is in range 5 7 1 1 5 nano chitosan is in range 0.5 1.5 1 1 5 nano celulo is in range 0.3 0.7 1 1 4 Y1: HL duong TS is in range 7.5 9.5 1 1 5 Y2: Do cung is in range 2.3 2.4 1 1 5 Y3: Ty le hao hut kl minimize 2.4 5.1 1 1 5 Y4: Cam quan maximize 12.5 18.9 1 1 5 Solutions Number X1 X2 X3 Y1: Y2: Y3: Y4: Desirability 1 6.86 1.30 0.63 7.5 2.30001 3.03687 16.9348 0.728 Selected 2 6.84 1.29 0.64 7.50043 2.3 3.04943 16.9604 0.728 3 6.82 1.29 0.64 7.5 2.3 3.05833 16.9787 0.727 4 6.81 1.29 0.64 7.50002 2.3 3.06977 17.0002 0.727 5 6.84 1.29 0.64 7.5 2.3039 3.04688 16.9485 0.727 6 6.90 1.30 0.63 7.50493 2.3 3.0081 16.8639 0.727 7 6.93 1.30 0.62 7.50001 2.3 2.99193 16.8303 0.727 8 6.97 1.31 0.61 7.50001 2.3 2.95934 16.745 0.725 9 6.66 1.26 0.68 7.5163 2.3 3.13904 17.0499 0.719 10 6.63 1.26 0.68 7.5 2.3 3.16886 17.116 0.718 11 6.75 1.28 0.67 7.50001 2.34664 3.04546 16.838 0.718 12 6.80 1.29 0.67 7.5 2.36103 2.9998 16.7327 0.717 13 6.57 1.25 0.70 7.50001 2.30001 3.19626 17.1134 0.713 14 5.00 1.49 0.37 7.50527 2.3 4.81369 17.7652 0.295 15 5.01 1.50 0.37 7.5 2.3 4.81752 17.8176 0.295 15 Solutions found Number of Starting Points: 39 Carnauba nano chitosan nano cellulose 5.00 1.50 0.30 6.00 1.00 0.50 7.00 0.50 0.30 5.00 1.50 0.70 7.00 1.50 0.30 7.00 0.50 0.70 7.00 1.50 0.70 5.00 0.50 0.30 5.00 0.50 0.70 6.38 1.46 0.31 6.23 1.41 0.36 5.66 1.26 0.33 5.40 1.05 0.34 6.54 1.49 0.49 5.75 1.11 0.55 6.34 1.48 0.31 5.99 0.80 0.57 5.41 0.65 0.62 6.09 0.78 0.49 5.65 0.60 0.41 5.55 0.71 0.54 5.41 1.25 0.58 5.92 1.31 0.64 6.60 0.73 0.36 5.41 1.44 0.49 6.27 0.93 0.66 5.61 1.39 0.51 6.83 0.54 0.58 5.60 0.85 0.47 6.17 0.94 0.64 5.13 1.01 0.34 5.98 1.08 0.60 6.47 1.01 0.68 6.58 0.56 0.51 6.05 0.87 0.61 6.04 1.13 0.35 6.86 1.28 0.54 5.57 1.21 0.61 5.85 1.33 0.46 Carnauba = 6.86 5.00 7.00 nano chitosan = 1.30 0.50 1.50 nano celulo = 0.63 0.30 0.70 Y1: HL duong TS = 7.5 7.5 9.5 5.3 10.3 Y2: Do cung = 2.30001 2.3 2.4 0.51 3.71 Y3: Ty le hao hut kl = 3.03687 2.4 5.1 Y4: Cam quan = 16.9348 12.5 18.9 Desirability = 0.728 11 1 1 1 0.764123 0.692945 0.727664 Desirability 0.000 0.250 0.500 0.750 1.000 Carnauba nano chitosan nano celulo Y1: HL duong TS Y2: Do cung Y3: Ty le hao hut kl Y4: Cam quan Combined
File đính kèm:
- tom_tat_luan_an_nghien_cuu_ung_dung_vat_lieu_nano_de_cai_tie.pdf