1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Faculty of Science and Technology / Fakulti Sains dan Teknologi

Title:	Pengoptimuman hasil penyembur kering: manifestasi modifikasi permukaan kaca borosilika dan keluli tahan karat melalui kaedah tindakbalas permukaan (RSM) bagi pengurangan kelekatan serbuk
Authors:	Nadiah Ramlan (P80494)
Supervisor:	Saiful Irwan Zubairi, Dr.
Keywords:	Food -- Preservation Spray drying Universiti Kebangsaan Malaysia -- Dissertations Dissertations, Academic -- Malaysia
Issue Date:	14-Jan-2020
Description:	Proses pengeringan semburan merupakan teknik pemprosesan yang penting dalam industri makanan untuk menukar makanan berbentuk cecair kepada serbuk. Pemendapan atau lekatan serbuk pada permukaan kebuk pengeringan merupakan masalah utama dalam proses pengeringan semburan yang menjejaskan kualiti serta mengurangkan keberhasilan produk. Ciri-ciri permukaan dinding pengering semburan merupakan salah satu faktor yang menyebabkan masalah ini berlaku. Fokus utama kajian ini adalah untuk mengkaji potensi pengubahsuaian permukaan secara kimia dalam mengatasi masalah ini dan seterusnya mengurangkan masalah kelekatan serbuk pada dinding kebuk pengering. Kajian awalan telah dilakukan menggunakan larutan hidrofobik komersial (Rain-ZTM) bagi mengenalpasti keberkesanan kaedah salutan permukaan ini dalam mengubahsuai dinding pengering semburan bagi tujuan meningkatkan keberhasilan produk. Keberkesanan kaedah ini dinilai dari sudut jisim produk terhasil, sudut sentuh, dan kestabilan salutan. Fasa kedua dan ketiga kajian ini memfokuskan kepada penentuan parameter optimum bagi proses salutan menggunakan dua larutan hidrofobik yang berbeza iaitu polidimetilsiloksana (PDMS) dan politetrafloroetilena (PTFE). Kedua larutan ini diaplikasikan ke atas slaid kaca borosilika dan keluli tahan karat bagi mengubahsuai permukaan menjadi hidrofobik. Slaid ini digunakan untuk menyerupai serta menggantikan permukaan dinding kebuk pengering. Parameter rawatan kimia optimum ditentukan dengan menggunakan kaedah permukaan respon (RSM). Reka bentuk putaran komposit berpusat (CCRD) digunakan untuk mengkaji kesan kepekatan larutan, X1 (%) dan masa rawatan (X2) kepada sudut sentuh (o) yang menunjukkan sifat kehidrofobikan permukaan. Peringkat akhir kajian adalah untuk membanding dan mengaplikasikan slaid kaca borosilika dan keluli tahan karat yang telah dirawat secara optimum menggunakan PDMS dan PTFE di dalam proses pengeringan semburan sampel makanan iaitu susu penuh krim. Keputusan kajian awalan telah membuktikan kaedah salutan permukaan ini berjaya meningkatkan keberhasilan produk sebanyak 10% (w/w) dan kekal stabil hingga kitaran proses ke-7, serta dibuktikan dengan perubahan sudut sentuh mendadak dari hidrofilik (35.74o) ke hidrofobik (92.66o). Keputusan FTIR pula membuktikan tiada puncak asing yang wujud pada sampel susu yang dikeringkan dengan menggunakan kebuk pengering terawat. Seterusnya dalam fasa kedua dan ketiga, kajian pengoptimuman ke atas rawatan menggunakan PDMS dan PTFE memberi tindak balas optimum dengan kombinasi parameter, kepekatan PDMS: X1 = 1% (w/v) dan X2 = 4.94 jam, sudut sentuh 99.33o dicapai bagi kaca borosilika, kepekatan PDMS: X1 = 1% (w/v) dan X2 = 1 jam, sudut sentuh 98.31o dicapai bagi keluli tahan karat, kepekatan PTFE: X1 = 13.87% (w/v) dan X2 = 60 minit, sudut sentuh 103.72o dicapai bagi kaca borosilika, kepekatan PTFE: X1 = 4.35% (w/v) dan X2 = 31.43 minit, sudut sentuh 106.58o dicapai bagi keluli tahan karat. Rawatan permukaan menggunakan PDMS dan PTFE telah berjaya meningkatkan sifat kehidrofobikan kedua-dua slaid dengan bacaan sudut sentuh > 90o. Berdasarkan keputusan FTIR terdapat puncak baru yang wujud pada slaid dirawat yang menunjukkan kehadiran kumpulan berfungsi Si-O-Si, Si-CH3, CH2 dan CH3 pada substrat yang dirawat dengan PDMS dan kumpulan berfungsi CF2 pada substrat yang dirawat dengan PTFE. Analisis morfologi permukaan menggunakan FESEM menunjukkan terdapat perubahan pada kekasaran permukaan dan kehadiran struktur sekata bersaiz nano pada permukaan yang telah dirawat. Dalam fasa keempat, aplikasi rawatan kimia menggunakan PDMS dan PTFE secara optimum ke atas substrat semasa proses pengeringan semburan berjaya mengurangkan jumlah kelekatan serbuk sampel susu penuh krim pada permukaan. Tenaga permukaan substrat yang rendah (19-27 mJ/m2) dan tegangan permukaan sampel susu penuh krim yang lebih tinggi (48-59 mJ/m2) membentuk sudut sentuh sampel di atas permukaan yang tinggi (90-103o), serta merendahkan kerja kelekatan partikel (41-50 mJ/m2) pada permukaan yang telah dirawat dengan PTFE dan PDMS serta mengurangkan jumlah kelekatan hingga 87% (w/w). Model keseimbangan jisim menunjukkan, hasil produk terkumpul yang rendah (< 10%) daripada proses pengering semburan tidak dirawat, boleh ditingkatkan berdasarkan pengurangan jumlah partikel melekat pada substrat yang dirawat dengan PTFE dan PDMS. Analisis FTIR pada serbuk yang terlekat pada substrat yang dirawat menunjukkan spektra yang sama dengan serbuk dari permukaan yang tidak dirawat serta tiada puncak asing yang terbentuk. Oleh itu, boleh disimpulkan bahawa rawatan kimia menggunakan PDMS dan PTFE telah meningkatkan kehidrofobikan dan mengurangkan kelekatan serbuk pada permukaan kaca borosilika dan keluli tahan karat semasa proses pengeringan semburan serta selamat digunakan bagi sampel makanan.,Tesis ini tidak ada Perakuan Tesis Sarjana/Doktor Falsafah,Ph.D.
Pages:	152
Call Number:	TP371.66.N333 2020 tesis
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Faculty of Science and Technology / Fakulti Sains dan Teknologi

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.