Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Sự phát triển mạnh mẽ của ngành nông nghiệp trồng và chế biến bơ trên quy mô toàn cầu kéo theo lượng phụ phẩm nông nghiệp gia tăng đáng kể. Theo số liệu thống kê năm 2021 từ Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc (FAO), Mexico là quốc gia dẫn đầu với sản lượng vượt 2 triệu tấn (chiếm khoảng 28% sản lượng toàn cầu), trong khi Việt Nam đã vươn lên nằm trong nhóm 10 quốc gia có sản lượng bơ lớn nhất thế giới giai đoạn 2017–2021. Quá trình chế biến bơ tạo ra khối lượng phế thải lớn, chủ yếu là vỏ và hạt bơ, gây áp lực môi trường nếu không được xử lý hợp lý. Mặt khác, các nghiên cứu thực nghiệm chỉ ra rằng hạt bơ chứa khoảng 25–30% tinh bột, cho thấy tiềm năng tái chế sinh khối này thành nguồn nguyên liệu sinh học giá trị cao.

Song song đó, tiêu thụ nhựa polymer có nguồn gốc từ dầu mỏ trên toàn cầu tăng từ 245 triệu tấn (năm 2008) lên 368 triệu tấn (năm 2019) và chạm mốc khoảng 400 triệu tấn vào năm 2021. Lượng rác thải nhựa tích tụ chủ yếu xử lý bằng hình thức chôn lấp (dự báo đạt 12 tỷ tấn vào năm 2050) hoặc đốt lộ thiên sinh ra các khí độc hại như dioxin, carbon monoxide và carbon dioxide. Ô nhiễm rác thải nhựa biển đe dọa sinh thái nghiêm trọng, gây tử vong cho hơn 1 triệu chim biển và 100.000 sinh vật biển mỗi năm. Do đó, việc nghiên cứu phát triển nhựa sinh học tự hủy từ polymer tự nhiên (tinh bột, cellulose) đang trở thành xu hướng thay thế vật liệu truyền thống, với sản lượng nhựa sinh học toàn cầu ước tính tăng từ 2,2 triệu tấn (năm 2022) lên 2,9 triệu tấn (năm 2025). Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Bùi Anh Duy tập trung tận dụng hạt bơ Booth tại Việt Nam để chiết xuất tinh bột và kết hợp với sợi nano cellulose nhằm chế tạo màng nhựa sinh học.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu được văn bản xác định cụ thể qua 3 nội dung:

  1. Nghiên cứu các phương pháp chiết xuất tinh bột từ hạt bơ có hiệu suất tốt, khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất làm sạch natri metabisulfite ($Na_2S_2O_5$) đến độ tinh khiết và tính chất vật lý của tinh bột.
  2. Khảo sát, phân tích chi tiết các đặc tính hóa lý, cấu trúc hình thái, độ kết tinh và tính chất nhiệt của tinh bột hạt bơ thu được.
  3. Đánh giá khả năng ứng dụng tinh bột hạt bơ để chế tạo màng nhựa sinh học composite được gia cường bằng sợi nano cellulose (CNFs) với chất hóa dẻo glycerol, đồng thời kiểm tra tính chất cơ lý và hình thái cấu trúc màng.

Đối tượng nghiên cứu là tinh bột thu nhận từ hạt giống bơ Booth và sợi nano cellulose (CNFs) chiết xuất từ bã sắn. Phạm vi nghiên cứu thực nghiệm được triển khai trong năm 2023 tại Bộ môn Công nghệ Vật liệu thuộc Khoa Khoa học Ứng dụng, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, kết hợp các phép đo phân tích chuyên sâu tại một số viện nghiên cứu và trường đại học trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng nền tảng lý thuyết dựa trên cấu trúc hóa học của hạt tinh bột thực vật và cơ chế gia cường vật liệu nanocomposite. Tinh bột được cấu thành từ hai dạng polymer polysaccharide của d-glucopyranose: amylose (mạch thẳng liên kết $\alpha$-(1,4) glycosidic cùng một lượng nhỏ liên kết $\alpha$-(1,6)) và amylopectin (mạch phân nhánh chứa cả liên kết $\alpha$-(1,4) và $\alpha$-(1,6), khối lượng phân tử từ 50 đến 500 triệu đvC). Về tính chất quang học, hạt tinh bột có tính dị hướng, thể hiện dạng lưỡng chiết quang "chữ thập Maltese" dưới ánh sáng phân cực. Dựa trên cấu trúc tinh thể, tinh bột được phân loại thành dạng A (ngũ cốc), dạng B (củ, hạt giàu amylose) và dạng C (hỗn hợp họ đậu). Bên cạnh đó, sợi nano cellulose (CNFs) được tổng hợp từ bã sắn qua quá trình oxy hóa nitro ($HNO_3/NaNO_2$) có ưu thế về diện tích bề mặt, độ bền cơ học cao và khả năng tương thích sinh học, đóng vai trò pha gia cường phân tán trong nền tinh bột đã được dẻo hóa bằng glycerol.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được thiết kế bao gồm quy trình công nghệ chiết xuất, gia công đúc màng và hệ thống phân tích đặc tính vật liệu:

  • Phương pháp chiết xuất: Tác giả áp dụng quy trình nghiền ướt, ngâm tẩy hóa chất kết hợp lắng trọng lực. Quá trình làm sạch sử dụng dung dịch natri metabisulfite ($Na_2S_2O_5$) ở các dải nồng độ 0,4; 0,6; 0,8 và 1,0 g/L với tỷ lệ mẫu/dung dịch là 1:4 (w/v), ngâm trong 6 giờ, lọc qua vải Muslin, rửa nước cất, sấy ở 50°C trong 9 giờ và sàng qua rây 80 mesh.
  • Phương pháp chế tạo màng: Màng nhựa sinh học được tạo bằng kỹ thuật đúc dung dịch (solution casting). Tinh bột được phân tán trong nước cất (1:20 w/v), phối trộn CNFs theo hàm lượng 0–0,8% (tính trên khối lượng tinh bột), xử lý phân tán bằng bể siêu âm 10 phút, hồ hóa ở nhiệt độ 85°C trong 10 phút dưới tốc độ khuấy 500 vòng/phút, hạ nhiệt về 40°C, bổ sung 25% trọng lượng chất hóa dẻo glycerol rồi rót vào khuôn phẳng, làm khô ở nhiệt độ phòng trong 24–48 giờ.
  • Nguồn dữ liệu và thiết bị phân tích:
    • Hiệu suất chiết xuất: Xác định theo tỷ lệ phần trăm khối lượng tinh bột khô thu được so với khối lượng hạt bơ ban đầu.
    • Phân tích hình thái hạt và bề mặt đứt gãy màng: Kính hiển vi điện tử quét FESEM S-4800 HITACHI (điện thế gia tốc 10–20 kV, độ phóng đại 200X–2000X, mẫu được cố định bằng băng dính carbon và phủ platin).
    • Phân tích cấu trúc pha và độ kết tinh: Máy nhiễu xạ tia X EMPYREAN (PANalytical, ống phát bức xạ $Cu\text{ }K\alpha$, $\lambda = 1,54056\text{ \AA}$, 40 kV, 45 mA, dải quét $2\theta$ từ 5° đến 80°). Độ kết tinh tương đối ($C_d$) tính theo công thức: $$C_d = \frac{A_c}{A_c + A_a} \times 100%$$ trong đó $A_c$ là diện tích vùng kết tinh và $A_a$ là diện tích vùng vô định hình.
    • Nhận diện nhóm chức hóa học: Máy quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier FT-IR NICOLET 6700 (Thermo, dải quét số sóng 400–4000 cm⁻¹, độ phân giải 4 cm⁻¹, tích lũy 20 lần quét).
    • Đánh giá độ bền nhiệt: Máy phân tích nhiệt TGA/DSC 3+ (Mettler Toledo, gia nhiệt từ 30°C đến 800°C với tốc độ nâng nhiệt 10°C/phút, môi trường khí nitơ lưu lượng 20 ml/phút).
    • Khảo sát quá trình hồ hóa: Máy phân tích nhiệt quét vi sai DSC (Mettler Toledo, dải quét từ 25°C đến 250°C, tốc độ nâng nhiệt 10°C/phút).
    • Đánh giá cơ tính kéo: Máy đo cơ tính SHIMADZU AGS-X, thử nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM D882 với tốc độ kéo 12,5 mm/phút trên chiều dài màng 125 mm.
Nguyên liệu / Hóa chất Thông số kỹ thuật / Đặc điểm Nguồn gốc / Xuất xứ
Hạt bơ Booth Dạng tròn elip, khối lượng trung bình ~50 g/hạt Thu gom tại quán sinh tố, P. Linh Trung, TP. Thủ Đức, TP.HCM
Sợi nano cellulose (CNFs) Kích thước nanomet, dạng bột màu trắng Chiết xuất từ bã sắn Tây Ninh bằng phản ứng oxy hóa nitro ($HNO_3/NaNO_2$)
Sodium pyrosulphite ($Na_2S_2O_5$) Phân tử lượng 190,107 g/mol, dạng bột màu trắng Trung Quốc
Glycerol ($C_3H_5(OH)_3$) Khối lượng phân tử 92,09 g/mol, tỷ trọng 1,261 g/cm³, độ tinh khiết cao Trung Quốc
Nước cất Nước qua chưng cất 1 lần Phòng thí nghiệm Công nghệ Vật liệu, ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

Chương 1 hệ thống hóa các tài liệu khoa học liên quan đến nguồn nguyên liệu quả bơ, tinh bột và sợi gia cường nano. Tác giả trình bày lịch sử phát triển của cây bơ (Persea americana Mill) thuộc họ Lauraceae có nguồn gốc Trung Mỹ, du nhập vào Việt Nam từ năm 1940 tại Lâm Đồng và phát triển mạnh tại Tây Nguyên. Giống bơ Booth (đặc biệt là Booth 7) có nguồn gốc Florida (Mỹ), thích nghi tốt với đất đỏ bazan, quả dạng tròn cân đối, năng suất cao. Phân tích thành phần cho thấy hạt bơ chứa nhiều dưỡng chất và hàm lượng tinh bột dồi dào (25–30%). Tác giả so sánh ba phương pháp chiết tách tinh bột gồm: dung môi nước, dung môi kiềm (NaOH) và dung dịch enzyme ($\alpha$-amylase); trong đó phương pháp dung môi nước mang lại hiệu suất tốt hơn dù thời gian lắng đọng kéo dài hơn. Về vật liệu gia cường, sợi nano cellulose (CNFs) được tổng hợp bằng phương pháp oxy hóa nitro bã sắn nhờ hệ tác nhân $HNO_3$ và $NaNO_2$ tại 50°C trong 12 giờ cho cấu trúc sợi nhỏ gọn, độ kết tinh cao. Ngoài ra, chương này điểm cứu các công trình chế tạo màng sinh học từ tinh bột hạt bơ kết hợp vi sợi cellulose (MCC), chitosan, hạt bơ Hass, cùng các nghiên cứu gia cường tinh bột ngô, khoai tây, sắn bằng CNFs của các nhóm nghiên cứu quốc tế (Lubis, Alemu, Jiménez, Ginting, Kaushik, Alemdar).

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chương 2 mô tả chi tiết toàn bộ danh mục vật tư, hóa chất, thiết bị và các bước triển khai trong phòng thí nghiệm. Quy trình chiết xuất tinh bột từ hạt bơ Booth được chuẩn hóa: hạt bơ được làm sạch, băm nhỏ, xay mịn, phối trộn với dung dịch $Na_2S_2O_5$ ở các nồng độ 0,4; 0,6; 0,8 và 1,0 g/L theo tỷ lệ 1:4 (w/v), ngâm ổn định trong 6 giờ. Dịch huyền phù được lọc tách bã qua vải Muslin, để lắng 1 giờ nhằm thu hồi khối tinh bột lắng dưới đáy. Bột tinh bột được rửa lặp lại nhiều lần bằng nước cất để loại trừ hóa chất dư, sấy khô trong tủ sấy Memmert ở 50°C trong 9 giờ, sau đó dùng chày cối sứ nghiền mịn và sàng qua lưới rây 80 mesh. Phần thực nghiệm chế tạo màng trình bày chi tiết tỷ lệ phối trộn tinh bột/nước (1:20 w/v), nồng độ CNFs bổ sung (0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8% theo khối lượng tinh bột khô, ký hiệu mẫu lần lượt từ CS-0 đến CS-0.8), chế độ siêu âm 10 phút, thông số khuấy gia nhiệt hồ hóa 85°C trong 10 phút, tỷ lệ chất hóa dẻo glycerol 25% (w/w) và quy trình đúc khuôn thủy tinh làm khô tự nhiên trong 24–48 giờ. Chương này cũng trình bày chi tiết nguyên lý và thông số vận hành của hệ thống thiết bị đo kiểm: SEM, XRD, FTIR, TGA, DSC và máy kéo đứt SHIMADZU AGS-X theo tiêu chuẩn ASTM D882.

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Chương 3 trình bày các số liệu thực nghiệm thu được từ quá trình chiết xuất và phân tích cấu trúc, cơ lý tính của vật liệu:

  • Đánh giá hiệu suất và ngoại quan tinh bột: Mẫu không xử lý hóa chất cho hiệu suất cao nhất (7,0%) nhưng sản phẩm có màu nâu đậm do oxy hóa polyphenol và tạp chất hữu cơ. Khi bổ sung $Na_2S_2O_5$, màu sắc tinh bột chuyển từ nâu nhạt sang trắng sáng rõ rệt, đồng thời hiệu suất thu hồi có xu hướng giảm nhẹ do tạp chất vô định hình trên bề mặt hạt bị rửa trôi: mẫu AS-0.4 đạt 5,9% (nâu nhạt), AS-0.6 đạt 5,5% (trắng), AS-0.8 đạt 4,7% (trắng) và AS-1.0 đạt 4,5% (trắng).
  • Hình thái bề mặt (SEM): Hạt tinh bột hạt bơ có dạng hình elip và bầu dục chiếm ưu thế, kích thước phân bố hạt tập trung trong khoảng 10–20 μm. Hạt tinh bột chưa xử lý hoặc xử lý ở nồng độ chất tẩy thấp (AS-0.4) có bề mặt thô ráp, nhiều chất vô định hình bám dính. Khi nồng độ $Na_2S_2O_5$ đạt từ 0,6 g/L trở lên, bề mặt hạt trở nên trơn nhẵn, cấu trúc hạt nguyên vẹn, không xuất hiện vết rạn nứt hay lỗ rỗng Hilum.
  • Cấu trúc tinh thể (XRD): Giản đồ XRD của tinh bột hạt bơ thể hiện các đỉnh nhiễu xạ đặc trưng tại góc $2\theta$ tương ứng với cấu trúc tinh thể loại B ($15,26^\circ$, $17,21^\circ$, $19,75^\circ$, $22,32^\circ$ và $24,08^\circ$). Độ kết tinh tính toán cho thấy mẫu AS-0.6 đạt giá trị cực đại là 9,4%.
  • Nhóm chức hóa học (FTIR): Phổ hồng ngoại của tinh bột ghi nhận các dải hấp thụ đặc trưng: vùng dao động giãn nhóm hydroxyl (–OH) liên kết hydro ở 3000–3650 cm⁻¹, dao động uốn của nhóm C–H thuộc $–CH_2–$ tại 1409 cm⁻¹ và 1433 cm⁻¹, cùng dải hấp thụ mạnh liên kết C–O, C–C trong khung pyranose tại vùng 800–1200 cm⁻¹.
  • Đặc tính nhiệt (DSC và TGA): Phân tích TGA ghi nhận 3 giai đoạn phân hủy nhiệt: giai đoạn dưới 200°C (mất nước hấp phụ), giai đoạn 200–400°C (phân hủy nhiệt mạch polymer tinh bột) và giai đoạn trên 400°C (tro hóa). Phân tích DSC cho thấy mẫu AS-0.6 có entanpy hồ hóa ($\Delta H$) cao nhất đạt 36,24 J/g.
  • Tính chất màng nhựa sinh học composite: Ảnh SEM bề mặt kéo đứt cho thấy CNFs phân tán đồng đều trong ma trận tinh bột ở hàm lượng thấp, nhưng có xu hướng vón cục khi nồng độ tăng cao. Độ kết tinh của màng tăng dần khi bổ sung CNFs. Kết quả kiểm tra cơ lý tính chỉ ra rằng mẫu CS-0.4 (bổ sung 0,4% CNFs) đạt cơ tính tối ưu về độ bền kéo và mô đun đàn hồi Young so với màng tinh bột không gia cường (CS-0).

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đã tổng hợp được các dữ liệu thực nghiệm có giá trị khoa học về quá trình chiết tách tinh bột hạt bơ và chế tạo màng nhựa phân hủy sinh học:

Nhóm mẫu Nồng độ $Na_2S_2O_5$ (g/L) Hiệu suất thu hồi (%) Màu sắc ngoại quan Độ kết tinh XRD (%) Entanpy hồ hóa DSC (J/g)
Không xử lý 0 7,0 Nâu đậm - -
AS-0.4 0,4 5,9 Nâu nhạt - -
AS-0.6 0,6 5,5 Trắng sáng 9,4 36,24
AS-0.8 0,8 4,7 Trắng - -
AS-1.0 1,0 4,5 Trắng - -

Đối với màng nhựa composite gia cường nanocellulose, kết quả kiểm tra kéo đứt xác định mẫu màng ký hiệu CS-0.4 (chứa 0,4% trọng lượng CNFs và 25% glycerol) thể hiện các thông số cơ lý tính vượt trội nhất về khả năng chịu lực căng và độ cứng vững, khắc phục được nhược điểm giòn, dễ gãy của màng tinh bột nguyên bản.

Về mặt giải pháp và ứng dụng, nghiên cứu đề xuất quy trình kỹ thuật tái chế phụ phẩm hạt bơ Booth từ ngành chế biến thực phẩm tại các vùng nguyên liệu Tây Nguyên và Đông Nam Bộ, kết hợp tái sử dụng bã thải công nghiệp sản xuất tinh bột sắn để trích ly CNFs. Giải pháp này mở ra khả năng thay thế bao bì nhựa tổng hợp ngắn hạn bằng vật liệu màng sinh học tự hủy thân thiện với môi trường sinh thái.

Đóng góp mới của tác giả so với các nghiên cứu trước đây thể hiện ở việc lần đầu tiên khảo sát một cách có hệ thống ảnh hưởng của nồng độ muối natri metabisulfite ($Na_2S_2O_5$) đến độ tinh sạch và cấu trúc tinh thể của tinh bột hạt giống bơ Booth tại Việt Nam. Đồng thời, nghiên cứu đã kết hợp thành công tinh bột hạt bơ với sợi nano cellulose chiết xuất trực tiếp từ bã sắn bằng phương pháp oxy hóa nitro xanh hóa, tạo ra màng nhựa composite có sự cải thiện rõ rệt về tính chất cơ lý và hình thái vi cấu trúc. Công trình nghiên cứu này đã được hội đồng đánh giá cao, đóng góp nội dung cho 1 bài báo khoa học đăng trên tạp chí quốc tế thuộc danh mục SCIE (Q3) và 1 bài báo trên tạp chí khoa học trong nước.


Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên biên bản nhận xét của giảng viên phản biện (TS. Nguyễn Thị Lệ Thanh) và các nội dung trong văn bản, khóa luận tồn tại một số hạn chế kỹ thuật:

  • Hiệu suất thu hồi tinh bột hạt bơ qua quy trình nghiền ướt còn tương đối thấp (tối đa đạt 5,5% ở mẫu đạt chuẩn độ trắng AS-0.6 và 7,0% ở mẫu thô), trong khi hàm lượng tinh bột lý thuyết trong hạt bơ chiếm từ 25% đến 30%, cho thấy tỷ lệ thất thoát trong khâu lắng lọc và tách bã còn lớn.
  • Chưa khảo sát sâu ảnh hưởng của các thông số công nghệ như thời gian ngâm chiết, tốc độ khuấy, và vai trò của từng thành phần tham gia phản ứng.
  • Đối với sản phẩm màng nhựa sinh học, nghiên cứu chưa tiến hành đánh giá thực nghiệm các chỉ tiêu bề mặt và môi trường quan trọng như: góc tiếp xúc đo độ ưa nước/kỵ nước của màng, độ hòa tan trong nước, tính thấm hơi nước (WVP) và tốc độ phân hủy sinh học trong môi trường đất thực tế.
  • Khóa luận còn tồn tại một số lỗi chính tả kỹ thuật và một vài công thức/kết quả chưa giải thích đầy đủ giá trị định lượng cụ thể.

Hướng nghiên cứu tiếp theo bao gồm: cải tiến quy trình công nghệ chiết xuất nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi tinh bột từ hạt bơ; tối ưu hóa tỷ lệ phối trộn giữa tinh bột, chất hóa dẻo và hàm lượng CNFs; thử nghiệm khả năng phân hủy sinh học ngoài môi trường tự nhiên; và đánh giá khả năng ứng dụng thực tế của màng trong lĩnh vực bao bì màng bọc thực phẩm tự hủy.


Giá trị tham khảo

Bản khóa luận tốt nghiệp là tài liệu tham khảo chuyên khảo hữu ích cho sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu thuộc các chuyên ngành: Công nghệ Vật liệu, Kỹ thuật Hóa học, Công nghệ Môi trường, Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm.

Nội dung công trình mang lại giá trị thực hành cao ở các hợp phần sau:

  • Quy trình thực nghiệm chiết xuất tinh bột từ phụ phẩm nông nghiệp có chứa hàm lượng polyphenol cao, trong đó cung cấp nồng độ chất chống hóa nâu ($Na_2S_2O_5$) tối ưu để thu được tinh bột có độ trắng sáng và độ nguyên vẹn hình thái cao.
  • Phương pháp luận chi tiết và các thông số cài đặt thực tế khi sử dụng hệ thống thiết bị phân tích hiện đại (SEM, XRD, FTIR, TGA, DSC, Tensile ASTM D882) để giám định vật liệu sinh học.
  • Kỹ thuật gia công chế tạo màng composite polymer sinh học sử dụng hạt độn kích thước nanomet (CNFs) kết hợp chất hóa dẻo polyol (glycerol).

Câu hỏi thường gặp

1. Nồng độ chất làm sạch natri metabisulfite ($Na_2S_2O_5$) nào cho chất lượng tinh bột hạt bơ tốt nhất và các thông số cụ thể là gì?
Nồng độ tối ưu được xác định là 0,6 g/L (mẫu AS-0.6). Ở nồng độ này, tinh bột thu được có màu trắng sáng sạch tạp chất, hiệu suất thu hồi đạt 5,5%, độ kết tinh XRD đạt giá trị cao nhất là 9,4% và entanpy hồ hóa DSC lớn nhất đạt 36,24 J/g.

2. Hạt tinh bột chiết xuất từ hạt bơ Booth có đặc điểm hình thái và cấu trúc tinh thể như thế nào?
Dưới kính hiển vi điện tử quét (SEM), hạt tinh bột bơ Booth có hình elip và hình bầu dục chiếm ưu thế, kích thước phân bố chủ yếu từ 10 đến 20 μm, bề mặt nhẵn bóng không nứt vỡ. Dưới phân tích nhiễu xạ tia X (XRD), tinh bột mang các đỉnh nhiễu xạ đặc trưng của tinh thể loại B (tại các góc $2\theta$ khoảng $15,26^\circ$, $17,21^\circ$, $19,75^\circ$, $22,32^\circ$ và $24,08^\circ$).

3. Sợi nano cellulose (CNFs) sử dụng trong nghiên cứu có nguồn gốc từ đâu và được chế tạo bằng phương pháp nào?
CNFs được chiết xuất từ phụ phẩm bã sắn tại tỉnh Tây Ninh (Việt Nam) bằng phương pháp oxy hóa nitro sử dụng hỗn hợp axit nitric ($HNO_3$) và natri nitrit ($NaNO_2$) ở 50°C trong 12 giờ, sau đó rửa sạch, ly tâm và thẩm tách qua màng lọc máu để thu hồi sợi nano dạng bột màu trắng.

4. Mẫu màng nhựa sinh học composite nào cho tính chất cơ học tốt nhất trong các tỷ lệ khảo sát?
Mẫu màng CS-0.4 (bổ sung 0,4% trọng lượng sợi CNFs so với khối lượng tinh bột hạt bơ, kết hợp 25% chất hóa dẻo glycerol) thể hiện tính chất cơ tính tốt nhất, nhờ các sợi nano phân tán đồng đều trong nền tinh bột giúp tăng cường độ bền kéo và mô đun đàn hồi.

5. Khóa luận sử dụng tiêu chuẩn và thiết bị nào để đánh giá tính chất cơ lý kéo đứt của màng nhựa sinh học?
Khóa luận sử dụng máy đo cơ tính SHIMADZU AGS-X (hãng SHIMADZU, Nhật Bản) và tiến hành thử nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM D882 với tốc độ kéo 12,5 mm/phút trên mẫu màng có chiều dài chuẩn 125 mm.


Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Bùi Anh Duy đã hoàn thành nghiên cứu chiết xuất tinh bột từ hạt bơ Booth bằng phương pháp nghiền ướt, xác định được nồng độ xử lý natri metabisulfite tối ưu (0,6 g/L) để thu nhận tinh bột loại B có độ kết tinh và độ tinh sạch cao. Công trình đồng thời chế tạo thành công màng nhựa sinh học composite gia cường sợi nano cellulose chiết xuất từ bã sắn, trong đó mẫu màng CS-0.4 đạt các đặc tính cơ lý ưu việt. Kết quả nghiên cứu khẳng định tiềm năng tái sử dụng phế phụ phẩm nông nghiệp để phát triển vật liệu polyme sinh học tự hủy, cung cấp cơ sở thực nghiệm vững chắc cho các công bố khoa học chuyên ngành trong nước và quốc tế.