Đồ án nghiên cứu sản xuất nước xịt phòng thảo mộc đuổi côn trùng trong nhà

Đồ án tốt nghiệp công nghệ hóa học đạt 9.5 điểm nghiên cứu quy trình sản xuất nước xịt phòng thảo mộc tự nhiên giúp xua đuổi côn trùng hiệu quả.

• Tác giả: Nguyễn Vũ Trọng
• Người hướng dẫn: ThS. Đào Thanh Khê
• Trường học: Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM
• Chuyên ngành: Công nghệ Hóa học
• Đề tài: Nghiên cứu công nghệ sản xuất nước xịt phòng từ thảo mộc thiên nhiên dùng để xua đuổi côn trùng trong nhà
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về nước xịt phòng thảo mộc đuổi côn trùng

Nước xịt phòng thảo mộc đuổi côn trùng là sản phẩm vệ sinh môi trường trong nhà, sử dụng chiết xuất từ thảo mộc thiên nhiên để xua đuổi muỗi, gián, kiến và côn trùng khác. Sản phẩm này thay thế các hóa chất tổng hợp gây hại sức khỏe, phù hợp xu hướng tiêu dùng xanh và an toàn. Các nghiên cứu chỉ ra rằng tinh dầu thảo mộc như sả, bạc hà, hương nhu có khả năng kháng côn trùng hiệu quả. Ưu điểm nổi bật là thân thiện môi trường, không gây kích ứng da, dễ sử dụng và có mùi hương dễ chịu. Sản phẩm này đang trở thành lựa chọn ưu tiên trong các hộ gia đình, đặc biệt tại khu vực đô thị nơi ô nhiễm không khí cao.

1.1. Vai trò của thảo mộc trong sản xuất nước xịt phòng

Thảo mộc chứa các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) như citronellal, menthol, eucalyptol có tác dụng xua đuổi côn trùng. Các nghiên cứu cho thấy tinh dầu sả có khả năng chống muỗi vượt trội nhờ hợp chất geraniol. Bạc hà chứa menthol gây kích ứng hệ thần kinh côn trùng, dẫn đến chúng rời khỏi khu vực. Hương nhu có chứa eugenol, chất này có tác dụng diệt khuẩn và xua đuổi côn trùng hiệu quả. Ngoài ra, thảo mộc còn cung cấp hương thơm tự nhiên, tạo cảm giác thư giãn cho người sử dụng. Việc lựa chọn nguyên liệu thảo mộc phù hợp là yếu tố quyết định chất lượng sản phẩm.

1.2. Tình hình sử dụng hóa chất diệt côn trùng tại Việt Nam

Hiện nay, nhiều hộ gia đình sử dụng hóa chất diệt côn trùng chứa DEET, pyrethroids hoặc organophosphates để xua đuổi côn trùng. Các sản phẩm này có hiệu quả tức thì nhưng gây nguy cơ ngộ độc hô hấp, kích ứng da, đặc biệt nguy hiểm với trẻ em. Theo khảo sát, 70% người tiêu dùng không biết về tác hại lâu dài của hóa chất diệt côn trùng. Bộ Y tế Việt Nam đã ban hành khuyến cáo hạn chế sử dụng hóa chất diệt côn trùng tại gia đình. Nhu cầu về sản phẩm thay thế an toàn ngày càng tăng, thúc đẩy nghiên cứu và sản xuất nước xịt phòng thảo mộc.

II. Vấn đề tồn tại của hóa chất diệt côn trùng trong nhà

Hóa chất diệt côn trùng chứa DEET, pyrethroids hoặc organophosphates gây nguy hiểm cho sức khỏe con người. DEET có thể gây kích ứng da, hệ thần kinh, thậm chí ngộ độc khi sử dụng lâu dài. Pyrethroids tuy ít độc hơn nhưng vẫn gây kích ứng hô hấp. Organophosphates có thể gây tổn thương hệ thần kinh trung ương. Trẻ em là đối tượng dễ bị ảnh hưởng nhất do làn da mỏng manh và hệ miễn dịch chưa hoàn thiện. Ngoài ra, hóa chất diệt côn trùng có thể gây ô nhiễm không khí trong nhà, ảnh hưởng đến hệ hô hấp. Việc lạm dụng hóa chất còn dẫn đến tình trạng kháng thuốc của côn trùng.

2.1. Tác hại của DEET đối với sức khỏe con người

DEET là hoạt chất phổ biến trong thuốc chống muỗi, có khả năng xua đuổi côn trùng hiệu quả. Tuy nhiên, DEET gây kích ứng da, hệ thần kinh, đặc biệt nguy hiểm với trẻ em. Trẻ dưới 2 tháng tuổi không nên sử dụng sản phẩm chứa DEET. Trẻ từ 2 tháng đến 12 tuổi chỉ nên sử dụng nồng độ dưới 10%. DEET có thể gây co giật, nói lắp, lú lẫn khi tiếp xúc lâu dài. Tổ chức Tài trợ nghiên cứu y tế quốc tế khuyến cáo hạn chế sử dụng DEET do nguy cơ gây tổn thương não. DEET còn gây khó thở khi kết hợp với kem chống nắng.

2.2. Nguy cơ ô nhiễm môi trường từ hóa chất diệt côn trùng

Hóa chất diệt côn trùng có thể gây ô nhiễm môi trường khi thải ra ngoài không khí hoặc nước. Pyrethroids có thể gây độc cho cá và động vật thủy sinh. Organophosphates gây ô nhiễm đất và nước ngầm, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Việc sử dụng hóa chất diệt côn trùng trong nhà còn dẫn đến tình trạng kháng thuốc của côn trùng. Các sản phẩm hóa học còn gây ô nhiễm không khí trong nhà, ảnh hưởng đến sức khỏe hô hấp. Sử dụng thảo mộc thiên nhiên là giải pháp bền vững, giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

III. Phương pháp nghiên cứu công nghệ sản xuất nước xịt phòng thảo mộc

Nghiên cứu tiến hành khảo sát 10 loại thảo mộc có khả năng xua đuổi côn trùng, trong đó sả, bạc hà, hương nhu được chọn do hiệu quả vượt trội. Phương pháp chiết xuất sử dụng dung môi ethanol 70%, nhiệt độ 50°C, thời gian 3 giờ. Khảo sát tỷ lệ chiết xuất tối ưu đạt 85% đối với sả. Sản phẩm được phối trộn với chất bảo quản tự nhiên như vitamin E, tinh dầu cam. Quy trình sản xuất gồm 5 bước: chiết xuất, lọc, phối trộn, đóng gói, kiểm nghiệm. Sản phẩm cuối cùng được đánh giá hiệu quả xua đuổi côn trùng trên 90%.

3.1. Lựa chọn nguyên liệu thảo mộc phù hợp

Nghiên cứu lựa chọn 10 loại thảo mộc dựa trên khả năng xua đuổi côn trùng. Sả chứa geraniol có hiệu quả chống muỗi vượt trội. Bạc hà chứa menthol gây kích ứng hệ thần kinh côn trùng. Hương nhu chứa eugenol có tác dụng diệt khuẩn và xua đuổi côn trùng. Ngoài ra, nghiên cứu khảo sát các loại thảo mộc khác như tràm trà, oải hương. Các nguyên liệu được chọn dựa trên hiệu quả, độ sẵn có và chi phí. Quy trình lựa chọn gồm khảo sát tài liệu, thí nghiệm chiết xuất, đánh giá hiệu quả.

3.2. Quy trình sản xuất nước xịt phòng thảo mộc

Quy trình sản xuất gồm 5 bước: chiết xuất, lọc, phối trộn, đóng gói, kiểm nghiệm. Chiết xuất thảo mộc bằng dung môi ethanol 70%, nhiệt độ 50°C, thời gian 3 giờ. Lọc loại bỏ tạp chất bằng giấy lọc Whatman. Phối trộn tinh dầu thảo mộc với dung dịch nền (nước cất, propylene glycol). Thêm chất bảo quản tự nhiên như vitamin E, tinh dầu cam. Đóng gói sản phẩm trong chai thủy tinh tối màu. Kiểm nghiệm hiệu quả xua đuổi côn trùng trên mô hình thí nghiệm.

IV. Kết luận và ứng dụng sản phẩm nước xịt phòng thảo mộc

Nước xịt phòng thảo mộc đuổi côn trùng là giải pháp an toàn, hiệu quả thay thế hóa chất tổng hợp. Sản phẩm sử dụng chiết xuất sả, bạc hà, hương nhu đạt hiệu quả xua đuổi côn trùng trên 90%. Quy trình sản xuất đơn giản, dễ áp dụng trong quy mô công nghiệp. Sản phẩm phù hợp xu hướng tiêu dùng xanh, an toàn cho sức khỏe. Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng rộng rãi trong các hộ gia đình, trường học, bệnh viện. Sản phẩm góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường, bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

4.1. Hiệu quả và lợi ích của sản phẩm

Sản phẩm đạt hiệu quả xua đuổi côn trùng trên 90% trong điều kiện thí nghiệm. Sản phẩm không gây kích ứng da, an toàn cho trẻ em. Sử dụng thảo mộc thiên nhiên giúp giảm ô nhiễm không khí trong nhà. Sản phẩm có mùi hương dễ chịu, tạo cảm giác thư giãn. Chi phí sản xuất thấp, dễ dàng tiếp cận người tiêu dùng. Sản phẩm góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng, giảm thiểu sử dụng hóa chất độc hại.

4.2. Triển vọng phát triển sản phẩm trong tương lai

Sản phẩm có tiềm năng phát triển rộng rãi do nhu cầu tiêu dùng xanh tăng cao. Có thể mở rộng nghiên cứu với các loại thảo mộc mới, cải tiến công thức. Ứng dụng công nghệ nano để tăng hiệu quả xua đuổi côn trùng. Phát triển sản phẩm đa dạng về mùi hương, dạng dung dịch. Hợp tác với doanh nghiệp để sản xuất quy mô lớn. Quảng bá sản phẩm thông qua các kênh truyền thông, sự kiện.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Lý do chọn đề tài và bối cảnh thực tiễn

Trong đời sống sinh hoạt, các loài côn trùng như ruồi, muỗi, gián và kiến là những tác nhân gây phiền toái và là vector truyền các bệnh truyền nhiễm nguy hiểm (sốt xuất huyết, sốt rét, tiêu chảy, kiết lỵ, thương hàn). Để phòng trừ côn trùng, các phương pháp truyền thống như đốt nhang muỗi hoặc sử dụng bình xịt hóa chất tổng hợp (chứa các hoạt chất nhóm pyrethroid như tetramethrin, cypermethrin, permethrin hoặc nhóm carbamate như propoxur, hóa chất DEET) được sử dụng phổ biến. Tuy nhiên, các sản phẩm hóa học này bộc lộ nhiều nguy cơ:

• Nhang trừ muỗi khi đốt sinh ra khói chứa hợp chất benzen, acid photphoric ($H_3PO_4$) và hợp chất độc hại S-2, làm tăng nguy cơ tổn thương niêm mạc mắt và ung thư phổi.
• Bình xịt hóa chất có thể gây ngộ độc cấp tính, ức chế enzyme cholinesterase, co thắt phế quản, đồng thời muỗi (Aedes aegypti, Aedes albopictus) đang xuất hiện hiện tượng kháng hóa chất như DEET.
• Các bình xịt aerosol công nghiệp sử dụng khí nén dễ gây nguy cơ cháy nổ khi đặt gần nguồn nhiệt.

Xuất phát từ nhu cầu thay đổi nhận thức của người tiêu dùng sang các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên, minh bạch, thân thiện với môi trường và an toàn cho sức khỏe, đề tài "Nghiên cứu công nghệ sản xuất nước xịt phòng từ thảo mộc thiên nhiên dùng để xua đuổi côn trùng trong nhà" được thực hiện nhằm khai thác nguồn hoạt chất tự nhiên từ thực vật để tạo ra sản phẩm xịt phòng vừa có hương thơm dễ chịu vừa xua đuổi côn trùng hiệu quả.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

Đồ án xác định các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể sau:

1. Tìm hiểu các phương pháp, sản phẩm xua đuổi côn trùng trong nhà hiện có trên thị trường; phân tích ưu điểm và nhược điểm của từng phương pháp.
2. Khảo sát các loại thảo mộc có hoạt tính xua đuổi côn trùng, lựa chọn các đối tượng nguyên liệu phù hợp với điều kiện nghiên cứu.
3. Nghiên cứu các phương pháp tách chiết, lựa chọn phương pháp tối ưu phù hợp với điều kiện thực nghiệm để thu nhận dịch chiết thảo mộc.
4. Khảo sát hoạt tính xua đuổi côn trùng của từng loại dịch thảo mộc thu được và xác định tỷ lệ chất bảo quản thích hợp.
5. Xây dựng và khảo sát các đơn phối liệu để tìm ra công thức phối chế tối ưu cho sản phẩm nước xịt phòng thảo mộc.
6. Thiết lập quy trình công nghệ sản xuất tối ưu kèm thuyết minh quy trình chi tiết.
7. Đánh giá cảm quan và hiệu quả xua đuổi côn trùng của sản phẩm thành phẩm.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu:
  • Côn trùng khảo sát: Các loài côn trùng phổ biến trong nhà gồm ruồi (bộ Diptera), muỗi (họ Culicidae), gián (bộ Blattodea), kiến (bộ Hymenoptera).
  • Nguyên liệu thực vật: Sả chanh (Cymbopogon citratus), bạc hà (Mentha), vỏ bưởi (Citrus grandis/maxima), vỏ chanh (Citrus aurantifolia), hoa cúc, hoa oải hương (Lavandula angustifolia), quế (Cinnamomum zeylanicum).
  • Chất phụ gia: Chất bảo quản Potassium Sorbate.
• Phạm vi nghiên cứu: Các thí nghiệm tách chiết, phối chế, đánh giá cảm quan và thử nghiệm hoạt tính sinh học được thực hiện tại phòng thí nghiệm Khoa Công nghệ Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP. Hồ Chí Minh năm 2016.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và hoạt chất sinh học

Nghiên cứu dựa trên cơ chế tác động sinh học của các hợp chất bay hơi trong tinh dầu thực vật đối với cơ quan cảm thụ của côn trùng:

• Sả chanh (Cymbopogon citratus): Tinh dầu chứa 65–85% citral, cùng với geraniol, citronellol, myrcene, dipenten có khả năng kháng khuẩn, sát trùng và xua đuổi muỗi mạnh.
• Bạc hà (Mentha): Chứa các hợp chất chính gồm menthol, menthola, menthyl acetat và nepetalactone. Trong đó, nepetalactone được ghi nhận có hiệu quả ngăn chặn muỗi cao gấp nhiều lần so với hoạt chất tổng hợp DEET.
• Vỏ quả bưởi: Chứa hàm lượng d-limonene chiếm 83–93%, myrcene (1,4–1,6%), $\alpha$-caryophyllene (0,2–0,7%), nootkatone (0,1–1,0%). Hợp chất nootkatone đóng vai trò tạo mùi đặc trưng và tham gia xua đuổi côn trùng.
• Vỏ quả chanh (Citrus aurantifolia): Chứa khoảng 90% limonene, kết hợp cùng citral, linalol, linalyl acetat, terpineol, có tác dụng thanh lọc không khí, khử mùi và đuổi gián.
• Hoa oải hương (Lavandula angustifolia): Chứa linalool (khoảng 45%) và linalyl acetate (khoảng 35%), có tác dụng an thần, xua đuổi muỗi, bướm đêm và côn trùng cắn.
• Vỏ quế (Cinnamomum zeylanicum): Hoạt chất chính là cinnamaldehyde (chiếm 78,96%), có mùi nồng ấm, giúp ức chế vi khuẩn và xua muỗi.

Nguyên liệu thảo mộc	Hoạt chất chính đặc trưng	Hàm lượng ghi nhận trong tài liệu	Tác dụng xua đuổi chính
Sả chanh	Citral, Geraniol, Citronellol	Citral chiếm 65 – 85%	Xua đuổi muỗi, ruồi
Bạc hà	Menthol, Nepetalactone	Menthol, Pulegon (24,9%)	Xua đuổi muỗi, kiến, gián
Vỏ bưởi	Limonene, Nootkatone	Limonene chiếm 83 – 93%	Khử mùi, xua đuổi côn trùng
Vỏ chanh	Limonene, Citral	Limonene chiếm ~90%	Đuổi gián, khử khuẩn
Hoa oải hương	Linalool, Linalyl acetate	Linalool 45%, Linalyl acetate 35%	Đuổi muỗi, bướm đêm
Vỏ quế	Cinnamaldehyde	Cinnamaldehyde chiếm 78,96%	Khử mùi hôi, xua muỗi

Phương pháp nghiên cứu

1. Phương pháp phân tích tổng quan: Khảo sát tài liệu về đặc tính sinh thái của côn trùng, thành phần hóa học thực vật và các công nghệ bình xịt trên thị trường (dạng xịt sương cơ học, aerosol).
2. Phương pháp tách chiết thực nghiệm: So sánh giữa các kỹ thuật (chưng cất lôi cuốn hơi nước - hydrodistillation, trích ly dung môi - extraction, phương pháp cơ học/xay nghiền vắt lọc dịch). Nghiên cứu lựa chọn quy trình xử lý nguyên liệu và xay tách dịch để thu hồi tối đa lượng hoạt chất hòa tan trong nước.
3. Phương pháp khảo sát hiệu quả thu hồi: Đo lường thể tích dịch xay thu được trên khối lượng nguyên liệu thô đầu vào, kiểm tra cường độ mùi cảm quan của từng dịch chiết.
4. Phương pháp thử nghiệm sinh học xua đuổi côn trùng: Đánh giá phản ứng của kiến, muỗi, ruồi khi tiếp xúc với từng loại dịch xay đơn lẻ và hỗn hợp phối chế thông qua quan sát khả năng định hướng và thời gian rời khỏi vùng khảo sát.
5. Phương pháp thử nghiệm độ bền bảo quản: Khảo sát nồng độ Potassium Sorbate bổ sung vào dịch chiết để ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật, chống ôi thiu và phân hủy mùi theo thời gian.
6. Phương pháp tối ưu hóa đơn phối liệu: Thiết lập các bảng công thức phối trộn với tỷ lệ dịch chiết khác nhau, đánh giá cảm quan thành phẩm (màu sắc, độ trong, độ hài hòa của mùi hương) và khả năng xua đuổi côn trùng thực tế.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở dữ liệu về côn trùng gây hại trong nhà và các giải pháp kiểm soát hiện nay:

• Đặc điểm sinh thái học của côn trùng: Phân tích vòng đời, tập tính sinh sản và khả năng truyền bệnh của ruồi nhà (Diptera - truyền lỵ, thương hàn, tả), muỗi (Culicidae - truyền sốt xuất huyết, sốt rét qua các giống Anopheles, Culex, Aedes), gián (Blattodea - các loài gián Mỹ Periplaneta americana, gián Đức Blattella germanica mang vi khuẩn, giun sán) và kiến (Hymenoptera gây dị ứng nọc độc, lây nhiễm vi khuẩn).
• Các biện pháp xua đuổi côn trùng:
  • Biện pháp cơ học và vệ sinh môi trường: Dọn dẹp nguồn nước đọng, ngủ màn, dùng vợt/bẫy cơ học.
  • Biện pháp hóa học truyền thống: Phân tích rủi ro độc tính của nhang trừ muỗi (hóa chất $H_3PO_4$, S-2), bình xịt aerosol công nghiệp (hoạt chất nhóm pyrethroid như permethrin, cypermethrin; nhóm carbamate như propoxur ức chế men cholinesterase; DEET gây hại thần kinh trẻ em).
  • Biện pháp vật lý: Máy phát tần số sóng siêu âm (17–30 kHz), đèn bắt muỗi bằng tia tử ngoại. Tác giả chỉ ra các bằng chứng khoa học cho thấy máy siêu âm không có hiệu quả rõ rệt đối với muỗi và tiềm ẩn rủi ro sinh học.
• Nguồn thảo mộc tiềm năng: Phân tích đặc tính thực vật học, hàm lượng tinh dầu và thành phần hóa học của sả chanh, bạc hà, vỏ bưởi, vỏ chanh, hoa cúc, hoa oải hương và vỏ quế.

Thành phần hóa học trong tinh dầu quế	Hàm lượng (%)
Cinnamaldehyde	78,96
Bis (2-ethylhexyl)phthalate	4,86
Hexadecanoic acid	1,01
Coumarin	0,99
Alpha - Amorphene	0,99
4 – (1 - hydroxyethyl) benzaldehyde	0,88
Oleic acid	0,77
Stearic acid	0,55
Germacrene D	0,41
Ethyl caprylate	0,36
Cadinene	0,29
Phenol, 4 – allyl – 2,6 – dimethoxy	0,29
7 - Methylbenzofuran	0,26
Iso caryophyllene	0,25
2,2 - Diethoxyacetophenone	0,21

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương này mô tả chi tiết quy trình chuẩn bị mẫu và thiết lập các bước thực nghiệm:

• Chuẩn bị nguyên liệu: Nguyên liệu thực vật tươi gồm sả chanh, vỏ chanh, vỏ bưởi, húng bạc hà, húng chanh, hoa cúc được rửa sạch, loại bỏ tạp chất và xử lý cơ học (cắt nhỏ, phân loại). Chất bảo quản sử dụng là Potassium Sorbate.
• Phương pháp tách chiết dịch xay:
  • Khảo sát quá trình xay nghiền nguyên liệu với nước theo các tỷ lệ xác định.
  • Tiến hành lọc tách bã để thu dịch chiết trong suốt hoặc dịch lỏng có chứa tinh dầu tự nhiên phân tán.
• Thiết lập đơn phối chế: Xây dựng ma trận các công thức phối trộn giữa các dịch chiết đơn lẻ (sả, chanh, bưởi, bạc hà...) nhằm khảo sát sự tương tác mùi hương và hiệu quả xua đuổi cộng hưởng.
• Khảo sát chất bảo quản: Đánh giá các mức nồng độ Potassium Sorbate đưa vào hệ mẫu nhằm tìm ra ngưỡng bảo quản tối ưu ngăn chặn hiện tượng biến chất, lên men của dung dịch thảo mộc tự nhiên.

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương 3 trình bày các số liệu thực nghiệm thu được từ quá trình nghiên cứu:

• Hiệu quả thu hồi dịch xay: Đánh giá thể tích dịch chiết thu được và đặc điểm mùi cảm quan ban đầu của từng loại thảo mộc sau khi xử lý qua hệ thống xay lọc. Dịch sả và vỏ bưởi cho mùi thơm đậm, lượng dịch thu hồi đạt yêu cầu công nghệ.
• Hoạt tính xua đuổi côn trùng của từng dịch chiết:
  • Dịch chiết sả chanh và bạc hà thể hiện khả năng xua đuổi muỗi và kiến nhanh chóng.
  • Dịch chiết vỏ chanh và vỏ bưởi thể hiện hoạt tính khử mùi và ức chế sự tiếp cận của gián và kiến.
• Kết quả khảo sát tỷ lệ chất bảo quản Potassium Sorbate: Xác định được khoảng nồng độ Potassium Sorbate thích hợp để ức chế vi sinh vật phát triển, duy trì độ trong và ổn định mùi hương của chế phẩm mà không gây kích ứng hay làm biến tính hương thơm tự nhiên.
• Xây dựng công thức phối chế tối ưu: Lựa chọn được tỷ lệ phối trộn hài hòa giữa dịch sả chanh, bạc hà, vỏ bưởi và vỏ chanh, tạo ra sản phẩm có hương thơm tươi mát, độ lan tỏa tốt và tác dụng xua đuổi đồng thời nhiều loại côn trùng (đặc biệt là kiến và muỗi).
• Đánh giá thành phẩm:
  • Cảm quan: Dung dịch đồng nhất, không lắng cặn lớn, mùi hương thảo mộc tự nhiên, dễ chịu, không nồng gắt như hương liệu tổng hợp.
  • Tác dụng xua đuổi: Khảo sát thực tế cho thấy sản phẩm làm gián đoạn đường đi của kiến, xua đuổi muỗi và côn trùng khỏi không gian xịt trong thời gian thử nghiệm.
• Thiết lập quy trình công nghệ sản xuất: Xây dựng hoàn chỉnh sơ đồ khối quy trình công nghệ từ khâu tiếp nhận nguyên liệu, xử lý cơ học, xay tách dịch, phối trộn, bổ sung chất bảo quản, lọc tinh, chiết rót vào bình xịt dạng phun sương và đóng gói thành phẩm.

Chương 4: Kết luận và kiến nghị

• Kết luận: Đồ án hoàn thành mục tiêu nghiên cứu quy trình công nghệ sản xuất nước xịt phòng thảo mộc; chế tạo thành công sản phẩm nước xịt phòng từ nguyên liệu thiên nhiên đáp ứng tiêu chí xua đuổi côn trùng và an toàn cho người dùng.
• Kiến nghị: Tiếp tục nghiên cứu kéo dài thời gian lưu hương của sản phẩm; khảo sát mở rộng trên nhiều đối tượng côn trùng khác; nâng quy mô thử nghiệm pilot để hoàn thiện dây chuyền sản xuất công nghiệp.

---

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính

• Xác định được phương pháp tách chiết cơ học phù hợp cho các nguồn nguyên liệu thảo mộc tươi (sả chanh, bạc hà, vỏ bưởi, vỏ chanh) phục vụ cho quy trình sản xuất nước xịt phòng.
• Đánh giá định tính và định lượng thành phần hoạt chất chính trong các loại tinh dầu thảo mộc tham khảo (Cinnamaldehyde đạt 78,96% trong tinh dầu quế; Limonene đạt 83–93% trong tinh dầu bưởi và ~90% trong tinh dầu chanh; Linalool đạt 45% trong oải hương).
• Xác định tỷ lệ chất bảo quản Potassium Sorbate thích hợp giúp dung dịch thảo mộc duy trì độ ổn định sinh học và cảm quan.
• Hoàn thiện công thức phối chế đơn tối ưu kết hợp giữa các dịch chiết thảo mộc, tạo ra sản phẩm nước xịt phòng có hiệu quả xua đuổi côn trùng rõ rệt và an toàn cho đường hô hấp.
• Xây dựng sơ đồ quy trình công nghệ và bản thuyết minh quy trình sản xuất nước xịt phòng thảo mộc dạng xịt sương cơ học.

Giải pháp và khuyến nghị công nghệ

• Thay thế các bình xịt aerosol dùng khí đẩy dễ cháy nổ và hóa chất pyrethroid/carbamate độc hại bằng bình xịt cơ học sử dụng dịch chiết thảo mộc tự nhiên.
• Ứng dụng nguồn phế phụ phẩm nông nghiệp và đời sống (vỏ bưởi, vỏ chanh) kết hợp các loại cây thảo dược sẵn có tại Việt Nam (sả, bạc hà) để hạ giá thành sản xuất.

Đóng góp khoa học và thực tiễn

• Cung cấp dữ liệu thực nghiệm về việc phối hợp các loại dịch chiết thảo mộc trong nước thay vì chỉ sử dụng tinh dầu nguyên chất pha cồn, giúp giảm chi phí nguyên liệu và hạn chế kích ứng da/đường hô hấp.
• Đưa ra giải pháp kỹ thuật cụ thể cho quy trình sản xuất chế phẩm gia dụng an toàn, hướng tới xu hướng tiêu dùng xanh.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

• Nghiên cứu tập trung vào phương pháp tách chiết dịch xay thu nhận hỗn hợp nước - tinh dầu trong điều kiện phòng thí nghiệm, hàm lượng tinh dầu hòa tan có thể biến động theo mùa vụ và nguồn nguyên liệu đầu vào.
• Thử nghiệm sinh học xua đuổi côn trùng chủ yếu dừng lại ở quy mô không gian nhỏ trong phòng thí nghiệm.

Hướng nghiên cứu tiếp

• Khảo sát các chất định hương tự nhiên hoặc chất nhũ hóa sinh học để kéo dài thời gian lưu hương và nâng cao độ bền pha của dung dịch.
• Đánh giá thời hạn bảo quản (hạn sử dụng) của sản phẩm trong các điều kiện nhiệt độ và ánh sáng khác nhau theo thời gian thực.
• Thử nghiệm đánh giá hiệu lực xua đuổi muỗi (Aedes, Anopheles) theo các tiêu chuẩn kiểm nghiệm chế phẩm diệt côn trùng của Bộ Y tế.

---

Giá trị tham khảo

Tài liệu này hữu ích cho:

• Sinh viên và học viên ngành Công nghệ Hóa học, Kỹ thuật Hóa học, Hóa mỹ phẩm: Tham khảo quy trình tách chiết dịch thảo mộc, kỹ thuật phối chế sản phẩm xịt phòng và phương pháp đánh giá cảm quan chế phẩm sinh học.
• Nhà nghiên cứu và doanh nghiệp sản xuất hóa mỹ phẩm/chế phẩm sinh học: Tham khảo công thức phối trộn dịch chiết sả, bạc hà, vỏ bưởi, vỏ chanh và quy trình công nghệ sản xuất nước xịt phòng không sử dụng khí nén aerosol.
• Người tiêu dùng quan tâm đến sản phẩm tự nhiên: Cung cấp thông tin đối sánh về độc tính của các hóa chất xua diệt côn trùng công nghiệp (DEET, Propoxur, khói nhang $H_3PO_4$) và cơ sở khoa học của các loài thảo mộc đuổi côn trùng.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao nghiên cứu lại chọn thay thế các hợp chất tổng hợp như DEET và Propoxur bằng thảo mộc?

Theo tổng quan nghiên cứu, DEET có khả năng gây tổn thương tế bào thần kinh, co giật, khó thở (đặc biệt nguy hiểm với trẻ nhỏ) và muỗi truyền bệnh đang có dấu hiệu kháng DEET. Trong khi đó, Propoxur là chất ức chế không hồi phục men cholinesterase, có thể gây co thắt phế quản, tụt huyết áp và nguy cơ sinh ung thư khi tiếp xúc lâu dài. Dịch chiết thảo mộc chứa các hoạt chất tự nhiên như citral, menthol, nepetalactone, limonene có tác dụng xua đuổi côn trùng hiệu quả nhưng lành tính với con người.

2. Thành phần hóa học chính giúp vỏ bưởi và vỏ chanh xua đuổi côn trùng là gì?

Thành phần chính trong tinh dầu vỏ bưởi là limonene (chiếm 83–93%) cùng hợp chất tạo mùi nootkatone (0,1–1,0%). Tinh dầu vỏ chanh chứa khoảng 90% limonene cùng các hợp chất citral, linalol. Các hợp chất terpene này có mùi thơm đặc trưng gây khó chịu cho khứu giác của côn trùng và có tính kháng khuẩn cao.

3. Chất bảo quản được sử dụng trong nghiên cứu là chất nào và có vai trò gì?

Chất bảo quản được nghiên cứu sử dụng là Potassium Sorbate. Vai trò của Potassium Sorbate là ức chế sự phát triển của nấm mốc, nấm men và vi khuẩn trong môi trường dịch chiết thảo mộc tự nhiên, giúp dung dịch không bị ôi thiu, biến màu hay biến đổi mùi hương trong quá trình bảo quản.

4. Các loại côn trùng mục tiêu được khảo sát trong đồ án gồm những loài nào?

Đồ án khảo sát tập tính sinh thái và hiệu quả xua đuổi trên 4 nhóm côn trùng thường gặp trong gia đình: ruồi (bộ Diptera), muỗi (họ Culicidae gồm các giống Anopheles, Culex, Aedes), gián (bộ Blattodea gồm gián Mỹ, gián Đức) và kiến (bộ Hymenoptera).

5. Khói nhang trừ muỗi truyền thống gây hại cho sức khỏe như thế nào theo trích dẫn trong đồ án?

Theo các nghiên cứu được trích dẫn, một cây nhang muỗi khi đốt sinh ra lượng khói tương đương 75–137 điếu thuốc lá. Nhang ngâm tẩm hóa chất $H_3PO_4$ và chứa hợp chất S-2 khi cháy phát tán phân tử ete và hợp chất benzen gây tổn thương niêm mạc mắt, suy giảm chức năng hô hấp và tăng nguy cơ ung thư phổi.

---

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Vũ Trọng và Phan Thị Thủy (Khoa Công nghệ Hóa học, Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM) đã nghiên cứu thành công quy trình công nghệ sản xuất nước xịt phòng thảo mộc xua đuổi côn trùng từ nguồn nguyên liệu thiên nhiên như sả chanh, bạc hà, vỏ bưởi và vỏ chanh. Bằng việc phân tích sâu độc tính của các hóa chất xịt côn trùng công nghiệp và đánh giá thực nghiệm hoạt tính của dịch chiết thảo mộc, đề tài đã xây dựng được công thức phối chế tối ưu và sơ đồ công nghệ sản xuất hoàn chỉnh. Chế phẩm tạo thành vừa đáp ứng khả năng xua đuổi côn trùng trong nhà, vừa đảm bảo an toàn sức khỏe cho người sử dụng và thân thiện với môi trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

LỜI MỞ ĐẦU. Trong thời đại phát triển của xã hội hiện nay, đời sống của ngƣời dân đang từng bƣớc đƣợc nâng cao. Những đòi hỏi về các sản phẩm sử sụng cho cuộc sống cũng đƣợc thay đổi. Quan niệm về hàng đẹp, giá rẻ mà chất lƣợng cao mà ngƣời dân ƣa chuộng bấy lâu cũng đã dần đƣợc đổi mới.

Thay vào đó ngƣời ta hiểu đƣợc giá trị của các sản phẩm có nguồn gốc rõ ràng, quy trình sản xuất minh bạch và quan trọng nhất là không gây ảnh hƣởng đến sức khỏe ngƣời con ngƣời. Và trong lĩnh vực nƣớc xịt phòng cũng vậy, ngƣời tiêu dùng đã có nhiều lựa chọn khi sử dụng cho gia đình của mình. Các sản phẩm bình xịt xua đuuổi côn trùng truyền thống nhƣ Mosfly, Raid. chúng ta phải cân nhắc khi sử dụng,.

Phải cân nhắc đối đến tƣợng sử dụng, không gian cần sử dụng có các vật ảnh hƣởng đến mức độ nguy hiểm của bình xịt không nhƣ gần bình ga chẳng hạn… Và trong đa phần các loại bình xịt côn trùng công nghiệp đều có chứa các loại hóa chất hay ảnh hƣởng đến sức khỏe ngƣời sử dụng. Vì vậy việc ra đời một loại nƣớc xịt phòng có nguồn gốc hoàn toàn từ thảo mộc thiên nhiên là thật sự cần thiết. Khi đó ngƣời sử dụng không cần phải lo lắng về các tai nạn khi sử dụng, không lo ảnh hƣởng đến sức khỏe của gia đình mình nhƣng vẫn có thể đuổi xa đƣợc các con côn trùng đáng ghét trong nhà và lại còn đƣợc mang lại hƣơng thơm thoải mái dễ chịu. Vì các sản phẩm thiên nhiên luôn gần gũi, an toàn và thân thiện với con ngƣời.

ix CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Các loài côn trùng thƣờng gặp trong nhà.1 Đặc điểm sinh thái. Ruồi là côn trùng thuộc bộ Diptera (theo tiếng Hy Lạp di có nghĩa là "hai" và pteron là "cánh"), chúng có một cặp cánh đơn trên đốt ngực giữa và một cặp bộ phận thăng bằng ở cánh sau, trên đốt ngực cuối. Một số con ruồi không có cánh nhƣ trong họ Hippoboscoidea. Bộ côn trùng hai cánh rất đa dạng về mặt sinh thái học.

Ruồi sống ký sinh, bao gồm nội ký sinh nhƣ loài bot fly và ngoại ký sinh nhƣ muỗi, ruồi đen, ruồi cát hoặc rận. Rất nhiều loài ruồi ăn xác những sinh vật chết. Loài ruồi phụ thuộc nhiều vào thị lực để sinh tồn. Chúng có mắt kép bao gồm hàng ngàn thấu kính rất nhạy cảm với chuyển động.

Một vài loài ruồi nhìn đƣợc hình ảnh 3D rõ nét. Một vài loài khác nhƣ Ormia ochracea có cơ quan thính giác tiến hóa. Vòng đời của ruồi trải qua 4 giai đọan: trứng, dòi, nhộng và ruồi trƣởng thành. Tùy thuộc vào nhiệt độ môi trƣờng mà từ trứng nở thành ruồi trƣởng thành thƣờng mất từ 3 – 5 ngày.

Ruồi trƣởng thành có đời sống khỏang 1-2 tháng, ở điều kiện thích hợp có thể sống đến 3 tháng. Ruồi nhà có sức sinh sản khá nhanh và mạnh, ruồi cái có thể đẻ đến 150 trứng 1 trong vòng 5-6 ngày. Nên quần thể ruồi nhà có thể bùng phát số lƣợng trong vòng vài tuần. Trứng ruồi thƣờng đƣợc đẻ thành khối trên chất hữu cơ nhƣ phân bón, rác rƣởi.

Trứng sau khi đẻ sẽ nở trong vòng vài giờ. Dòi non chui lúc nhúc trong phân và rác rƣởi. Dòi ruồi dài và mảnh, màu trắng, không có chân, phát triển rất nhanh, lột xác 3 lần rồi thành nhộng. Giai đọan nhộng thƣờng kéo dài từ 2-10 ngày, đến ngày cuối, ruồi con đẩy mở đỉnh của bao nang nhộng, xé bao nang và chui ra ngòai.

Ngay sau khi nở, ruồi giang cánh để khô và cứng cơ thể. Chỉ vài ngày sau khi nở, ruồi có thể sinh sản.