Đồ án nghiên cứu quy trình làm khay ép hữu cơ từ phụ phẩm dây khoai lang và vỏ hạt cacao

Đồ án nghiên cứu quy trình sản xuất khay ép hữu cơ từ dây khoai lang & vỏ cacao. Giải pháp thân thiện môi trường, bền vững. Tìm hiểu ngay!

• Tác giả: Đỗ Cao Cường
• Người hướng dẫn: TS. Hoàng Thị Tuyết Nhung
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Môi Trường
• Đề tài: Nghiên cứu quy trình làm khay ép hữu cơ từ phụ phẩm dây khoai lang và vỏ hạt ca cao
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Giới thiệu tổng quan về khay hữu cơ từ khoai lang và cacao

Khay hữu cơ từ khoai lang và cacao là một giải pháp sáng tạo trong việc tận dụng phụ phẩm nông nghiệp, góp phần giảm thiểu rác thải nhựa và bảo vệ môi trường. Phụ phẩm dây khoai lang và vỏ hạt cacao chứa nhiều chất xơ, giúp tăng độ kết dính và cơ tính cho sản phẩm. Qua nghiên cứu của trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, quy trình làm khay ép từ các nguyên liệu này được tối ưu nhằm tạo ra sản phẩm có độ cứng, độ gãy và khả năng phân hủy sinh học tốt. Việc nghiên cứu này không chỉ tạo ra giá trị kinh tế cho nông dân mà còn đáp ứng nhu cầu sản phẩm thân thiện môi trường, góp phần đẩy lùi ô nhiễm do nhựa dùng một lần gây ra. Mục tiêu chính của đề tài là xác định các điều kiện tối ưu về tỷ lệ nguyên liệu, nhiệt độ và thời gian ép để cho ra đời khay hữu cơ chất lượng cao, phù hợp với tiêu chuẩn an toàn và bền vững trong sản xuất hiện đại.

1.1. Phân tích phụ phẩm dây khoai lang và vỏ hạt cacao trong sản xuất khay ép

Phụ phẩm dây khoai lang có thành phần xơ cao, chứa các dưỡng chất phục vụ cho kết cấu sản phẩm. Vỏ hạt cacao cũng giàu chất xơ và được sử dụng làm nguyên liệu phối trộn nhằm tăng độ mịn và độ bền cho khay. Việc kết hợp dây khoai lang và vỏ hạt cacao tận dụng được nguồn nguyên liệu sẵn có tại Việt Nam, góp phần giảm thiểu chất thải và tạo ra sản phẩm có giá trị sử dụng cao.

1.2. Lý do nghiên cứu và vai trò của khay hữu cơ trong bảo vệ môi trường

Rác thải nhựa là vấn đề cấp bách toàn cầu và Việt Nam cũng không ngoại lệ khi mỗi năm tạo ra hàng triệu tấn chất thải nhựa. Khay hữu cơ từ khoai lang và cacao có thể thay thế các sản phẩm nhựa dùng một lần, giảm ô nhiễm môi trường đất và nước. Nghiên cứu này nhằm phát triển sản phẩm thân thiện, có khả năng phân hủy sinh học, đồng thời góp phần nâng cao thu nhập cho người nông dân thông qua việc tận dụng phụ phẩm nông nghiệp.

II. Các thách thức phổ biến trong quy trình làm khay hữu cơ từ dây khoai lang và cacao

Quy trình làm khay hữu cơ từ phụ phẩm dây khoai lang và vỏ hạt cacao gặp nhiều thách thức liên quan đến chất lượng nguyên liệu, tỷ lệ phối trộn, cũng như các yếu tố kỹ thuật trong ép khuôn. Đặc biệt là việc kiểm soát độ ẩm nguyên liệu và cân bằng yếu tố keo kết dính để đạt được sản phẩm có độ cứng và độ bền phù hợp đòi hỏi quá trình khảo nghiệm kỹ lưỡng. Ngoài ra, việc chọn lựa keo PVA, keo Lignin, Glycerol và Chitosan cũng ảnh hưởng đến tính chất cơ học và khả năng phân hủy sinh học của khay hữu cơ. Cân nhắc về chi phí và khả năng áp dụng quy mô sản xuất cũng là những khó khăn cần giải quyết trong nghiên cứu.

2.1. Vấn đề xử lý độ ẩm và độ kết dính của nguyên liệu dây khoai lang và cacao

Độ ẩm cao trong nguyên liệu dây khoai lang và vỏ hạt cacao ảnh hưởng đến quá trình ép khuôn và kiến tạo cấu trúc khay. Việc kiểm soát độ ẩm là yếu tố then chốt giúp tăng tính ổn định của khay, tránh hiện tượng biến dạng, giảm độ cứng và kéo dài thời gian khô sau ép. Sự phối hợp các thành phần keo kết dính như keo PVA và keo Lignin cần được cân chỉnh để đảm bảo tính liên kết trong vật liệu.

2.2. Thách thức trong việc tối ưu tỷ lệ phối trộn và chất phụ gia của khay ép

Tỷ lệ phối trộn giữa xơ khoai lang và bột cacao cùng với tỷ lệ keo PVA, Glycerol, và Lignin ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng sản phẩm. Quá nhiều keo Lignin có thể gây hiện tượng hút ẩm, làm giảm độ cứng; trong khi keo PVA giúp tăng kết dính nhưng làm chi phí tăng cao. Điều này đòi hỏi khảo sát tỉ mỉ và điều chỉnh các thành phần sao cho phù hợp với điều kiện sản xuất thực tế.

2.3. Khó khăn trong việc đảm bảo khả năng phân hủy sinh học và an toàn sức khỏe người dùng

Sản phẩm khay hữu cơ phải đảm bảo khả năng phân hủy sinh học nhanh và an toàn cho người tiêu dùng. Việc sử dụng keo tổng hợp cần được kiểm tra kỹ lưỡng để không gây tác động xấu cho môi trường và sức khỏe. Ngoài ra, thách thức còn nằm ở việc kéo dài thời gian bảo quản và chống nấm mốc trên sản phẩm, trong đó vai trò của Chitosan là quan trọng để tăng cường tính kháng khuẩn và độ bền ẩm cho khay.

III. Phương pháp và quy trình tối ưu làm khay hữu cơ từ dây khoai lang và vỏ hạt cacao

Quy trình làm khay hữu cơ từ phụ phẩm dây khoai lang và vỏ hạt cacao được thực hiện qua nhiều bước từ xử lý nguyên liệu đến ép thành phẩm. Đầu tiên, dây khoai lang và vỏ cacao được làm khô, nghiền nhỏ và phân loại kích thước hạt (≤0,25mm với bột, xơ 2-3mm) để đảm bảo độ đồng đều. Nguyên liệu sau đó được phối trộn theo tỷ lệ tối ưu (ví dụ 20:70 giữa xơ và bột) cùng các chất phụ gia như keo Lignin (10%), keo PVA và Glycerol. Sản phẩm được ép nhiệt trong khuôn với nhiệt độ và thời gian tùy chỉnh (130-140℃ trong khoảng 2,5 phút) nhằm tạo ra khay có độ cứng, màu sắc và tính chất cơ học cao. Cuối cùng, khay được xử lý phủ Chitosan để tăng khả năng chống nước, hạn chế nấm mốc và kéo dài thời gian sử dụng.

3.1. Chuẩn bị nguyên liệu và phối trộn dây khoai lang với vỏ hạt cacao

Nguyên liệu dây khoai lang được thu thập sau thu hoạch, phơi khô và xay để lấy xơ và bột khoai lang. Vỏ hạt cacao cũng được làm sạch, phơi khô, xay nhỏ thành bột mịn. Hai loại nguyên liệu này được phối trộn nghiên cứu theo các tỷ lệ khác nhau nhằm đánh giá ảnh hưởng đến tính chất sản phẩm cuối. Việc phối trộn này giúp tận dụng tối đa ưu điểm của từng nguyên liệu, hỗ trợ tăng độ liên kết cũng như tính đồng nhất của vật liệu.

3.2. Ứng dụng keo Lignin keo PVA và Glycerol trong công đoạn chế tạo khay hữu cơ

Keo Lignin được thêm vào nhằm tăng cường kết dính tự nhiên và liên kết giữa các phân tử hữu cơ, trong khi keo PVA cung cấp khả năng kết dính mạnh mẽ và làm tăng độ cứng của sản phẩm. Glycerol được bổ sung để điều chỉnh độ dẻo, giúp khay không bị giòn và dễ gãy. Việc điều chỉnh lượng keo và glycerol là rất quan trọng để cân bằng đặc tính cơ học và độ bền của khay.

3.3. Quy trình ép nhiệt tối ưu để tạo thành khay hữu cơ chất lượng cao

Quy trình ép nhiệt bao gồm việc đặt hỗn hợp nguyên liệu vào khuôn kim loại, sử dụng nhiệt độ 130-140℃ và áp lực vừa phải, giữ nguyên trong khoảng 2,5 phút để khay định hình. Các thông số này được lựa chọn thông qua khảo nghiệm nhằm tối ưu độ kết dính, giảm độ ẩm còn sót lại và đảm bảo màu sắc, độ dày sản phẩm theo tiêu chuẩn. Quy trình khép kín này vừa đơn giản, vừa thân thiện với môi trường khi không sử dụng các hóa chất độc hại.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn khay hữu cơ từ khoai lang và cacao

Kết quả nghiên cứu cho thấy sản phẩm khay ép từ dây khoai lang và vỏ cacao đạt được chất lượng cơ học và cảm quan tốt khi điều chỉnh chính xác tỷ lệ nguyên liệu, thời gian và nhiệt độ ép, cũng như lượng keo phụ gia. Khay khoai lang tối ưu với tỷ lệ (20:70) xơ khoai lang : bột khoai lang, ép ở 140℃ trong 2,5 phút, trong khi khay cacao với tỷ lệ tương ứng và được ép ở 130℃. Các chỉ tiêu độ cứng, độ gãy, độ uốn của mẫu đều đạt chuẩn, đồng thời mẫu có khả năng phân huỷ sinh học nhanh chóng, thân thiện với môi trường. Việc phủ Chitosan cải thiện khả năng chịu nước và hạn chế nấm mốc, kéo dài thời gian bảo quản hiệu quả. Sản phẩm đã được đề xuất ứng dụng thay thế các vật liệu nhựa dùng một lần trong đóng gói và lưu trữ thực phẩm.

4.1. Đánh giá chỉ tiêu cơ lý của khay hữu cơ dây khoai lang và vỏ cacao

Phân tích cho thấy với tỷ lệ phối trộn tối ưu, khay hữu cơ đạt độ cứng và độ uốn đáp ứng yêu cầu sử dụng trong đóng gói. Khay từ dây khoai lang có kết cấu chắc, bề mặt láng mịn, trong khi khay cacao nổi bật về khả năng phân hủy nhanh và có màu sắc tự nhiên bắt mắt. Các chỉ tiêu khối lượng riêng và độ dày cũng được kiểm soát hợp lý giúp tiết kiệm nguyên liệu sản xuất.

4.2. Sự ảnh hưởng của Chitosan đến khả năng chống thấm nước và bảo quản sản phẩm

Phủ lớp Chitosan lên bề mặt khay giúp chống thấm nước hiệu quả, ngăn ngừa sự phát triển nấm mốc và vi sinh vật gây hại. Nghiên cứu cho thấy mẫu khay có phủ Chitosan giữ được độ ổn định trong độ ẩm và kéo dài thời gian sử dụng mà không bị xuống cấp hay hư hỏng trong điều kiện bảo quản bình thường.

4.3. Khả năng phân hủy sinh học và hiệu quả thực tiễn của khay hữu cơ

Thí nghiệm phân hủy ngoài môi trường cho thấy khay hữu cơ từ dây khoai lang và vỏ cacao phân hủy hoàn toàn trong thời gian ngắn, không gây tồn dư độc hại. Điều này chứng minh sản phẩm phù hợp với xu hướng phát triển vật liệu bền vững và có thể thay thế các sản phẩm nhựa dùng một lần, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Sản phẩm cũng được đánh giá cao về mặt kinh tế và xã hội khi tận dụng phụ phẩm nông nghiệp.

V. Bí quyết tối ưu quy trình làm khay ép hữu cơ từ dây khoai lang và vỏ hạt cacao

Để tạo ra khay ép hữu cơ đạt chất lượng cao, cần kiểm soát đồng thời các yếu tố nguyên liệu và quy trình như sau: lựa chọn nguyên liệu dây khoai lang và vỏ cacao có nguồn gốc rõ ràng, kích thước hạt đồng đều; áp dụng tỷ lệ phối trộn tối ưu (20:70 xơ : bột) để tăng độ kết dính; bổ sung keo Lignin để tăng tính liên kết, keo PVA để gia tăng độ cứng và thêm Glycerol giúp khay không bị giòn; quản lý chặt chẽ độ ẩm và quy trình ép nhiệt với nhiệt độ 130 - 140℃ và thời gian ép 2,5 phút. Phủ lớp Chitosan sau ép làm tăng khả năng chống thấm và kéo dài thời gian bảo quản. Việc tuân thủ các yếu tố này sẽ giúp quy trình ổn định, tiết kiệm chi phí và dễ dàng ứng dụng sản xuất quy mô công nghiệp.

5.1. Lựa chọn nguyên liệu và phụ gia hòa hợp nhằm nâng cao chất lượng khay ép

Ứng dụng các biện pháp xử lý nguyên liệu trước và lựa chọn tỷ lệ phối trộn của dây khoai lang cùng với bột cacao, keo Lignin và keo PVA giúp tạo ra khay có bề mặt đồng đều, độ bền cao. Glycerol bổ sung giúp khay giảm độ giòn, nâng cao độ bền uốn. Sự phối hợp này giúp cân bằng giữa chất lượng sản phẩm và chi phí đầu vào.

5.2. Điều chỉnh nhiệt độ và thời gian ép để đảm bảo đặc tính cơ lý và màu sắc

Nghiên cứu cho thấy nhiệt độ ép 130-140℃ với thời gian 2,5 phút là điều kiện tối ưu để keo kết dính phát huy hiệu quả, giúp cấu trúc vật liệu liên kết bền chắc mà không gây cháy khét hay ố màu khay. Việc kiểm soát chính xác các thông số này là yêu cầu bắt buộc để sản phẩm có chất lượng đồng nhất và đáp ứng tiêu chuẩn cảm quan.

5.3. Ứng dụng lớp phủ Chitosan trong cải thiện độ bền và khả năng chống thấm

Việc phủ lớp màng Chitosan lên bề mặt khay giúp nâng cao khả năng kháng nước và chống vi sinh vật phát triển, đồng thời giữ được tính chất vật lý của khay trong điều kiện bảo quản khác nhau. Đây là bước quan trọng giúp mở rộng thời gian sử dụng, đồng thời làm tăng giá trị sử dụng và sức cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường.

VI. Tương lai phát triển và ứng dụng khay hữu cơ từ dây khoai lang và vỏ hạt cacao

Khay hữu cơ từ dây khoai lang và vỏ hạt cacao mở ra triển vọng lớn trong việc thay thế các sản phẩm nhựa dùng một lần trong ngành đóng gói và bảo quản thực phẩm. Với sự phát triển khoa học công nghệ, quy trình sản xuất sẽ ngày càng hoàn thiện, giảm thiểu chi phí và nâng cao chất lượng sản phẩm. Đồng thời, sản phẩm còn có thể được mở rộng ứng dụng trong các lĩnh vực khác như vật liệu xây dựng nhẹ thân thiện môi trường. Bên cạnh đó, phát triển nguồn nguyên liệu từ phụ phẩm nông nghiệp sẽ tạo sinh kế bền vững cho người nông dân và góp phần bảo vệ môi trường Việt Nam cũng như toàn cầu.

6.1. Triển vọng mở rộng quy mô và đa dạng sản phẩm khay hữu cơ

Đẩy mạnh đầu tư nghiên cứu và sản xuất khay hữu cơ với quy mô công nghiệp sẽ giúp giảm giá thành sản phẩm, đồng thời mở rộng các dòng sản phẩm khay, hộp đựng đa dạng kích cỡ, phù hợp với nhiều ngành hàng khác nhau, nhất là đóng gói thực phẩm sạch, thân thiện môi trường.

6.2. Khả năng tích hợp công nghệ mới để nâng cao tính năng sản phẩm

Áp dụng công nghệ phủ sinh học, sử dụng các vật liệu tự nhiên tăng cường khả năng kháng khuẩn, chống thấm, cùng việc phát triển các chất kết dính sinh học thay thế keo tổng hợp sẽ nâng cao tính bền vững, an toàn và hiệu quả sử dụng của khay hữu cơ.

6.3. Vai trò của chính sách và thị trường trong thúc đẩy ứng dụng khay hữu cơ

Chính sách hỗ trợ từ Nhà nước về bảo vệ môi trường, ưu đãi đầu tư công nghệ xanh và nâng cao nhận thức người tiêu dùng là yếu tố quan trọng thúc đẩy nhu cầu sử dụng sản phẩm khay hữu cơ. Thị trường trong và ngoài nước đều đang có xu hướng tích cực với các sản phẩm sinh học thân thiện, tạo động lực phát triển bền vững ngành công nghiệp vật liệu hữu cơ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài: Việt Nam đang trong giai đoạn công nghiệp hóa – hiện đại hóa với nhiều ngành chủ lực về kinh tế. Mặc dù trong năm 2021 nước ta đã chịu những ảnh hưởng không nhỏ vì dịch bệnh, tuy nhiên nền kinh tế của nước nhà đang dần hồi phục và trên đà phát triển trở lại với nhiều ngành nghề trong đó có nông nghiệp. Theo thống kê của Bộ Nông nghiệp và Phát Triển Nông Thôn đến hết tháng 2 năm 2023, sản lượng lúa năm 2023 giảm: Tính đến trung tuần tháng 2, sản lượng trên diện tích thu hoạch đạt 3,47 triệu tấn, giảm 3,5% so cùng kỳ năm trước. Tại một số tỉnh vùng Đồng bằng sông Cửu Long đã cho thu hoạch khoảng 293,9 nghìn ha, giảm 2,0% so với cùng kỳ; sản lượng thu hoạch đạt 1.91 nghìn tấn, giảm 3,7%.

Diện tích trồng rau màu có nhiều biến đổi như: Cả nước đã gieo trồng được 215,9 nghìn ha ngô, tăng 0,8% so với cùng kỳ; 36,7 nghìn ha khoai lang, giảm 4,2%; 5,9 nghìn ha đậu tương, giảm 2.6 nghìn ha lạc, giảm 1,4% và 433,3 nghìn ha rau đậu, tăng 1,6%. Với sản lượng ngày càng tăng, lượng rác thải nông nghiệp hay còn gọi là phụ, phế phẩm nông nghiệp cũng từ đó mà tăng cao, điều này đang là vấn đề nan giải vì nó ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường sống của chúng ta. Bên cạnh đó, nước ta có những lợi thế về sản xuất nông nghiệp, mặc dù công nghiệp có mức tăng đáng kể. Là một nước nông nghiệp, hằng năm lượng phế thải dư thừa trong quá trình chế biến các sản phẩm nông sản, thực phẩm rất lớn và đa dạng về chủng loại.

Đó cũng là nỗi lo về các bãi chứa, đe dọa ô nhiễm môi trường sống của con người củng như tác động không nhỏ đối với thiên nhiên. Cùng với đó, khoai lang là cây lương thực truyền thống (chỉ đứng sau lúa, ngô) của Việt Nam và khoảng 10 năm trở lại đây. Theo Bộ NN-PTNT, cả nước có trên 100 000 ha khoai lang, sản lượng hằng năm dao động trong khoảng 1,2 – 1,5 triệu tấn., cây khoai lang đã phát triển thành sản phẩm hàng hóa xuất khẩu, kim ngạch xuất khẩu đã từng đạt đến 60 triệu USD [2]. Theo Sở NN-PTNT tỉnh Vĩnh Long, huyện Bình Tân có diện tích sản xuất cây khoai lang hằng năm 14 000 ha.

Sau khi thu hoạch củ, khối lượng dây khoai lang còn trên đồng rất lớn, khoảng trên 100 000 tấn/vụ. Lượng phụ phẩm này không được xử lý phù hợp dễ gây ô nhiễm môi trường. [3] Trong những năm gần đây, do đời sống kinh tế khá hơn nên những phế phẩm này ít được sử dụng cho các mục đích dân sinh mà được vứt bỏ bừa bãi hoặc đốt ngay trên đồng ruộng. Thực trạng này không những làm mất vệ sinh công cộng, cảnh quan môi trường mà còn gây ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí và đặc biệt là gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người.

Đây 1 là một trong những nguyên nhân làm cho chất thải rắn nông nghiệp hiện đang là một trong những vấn đề môi trường nông thôn bức xúc ở Việt Nam. Cùng với dây khoai lang, thì ca cao cũng là một ngành hàng quan trọng ở nước ta. Là một nước mới phát triển trong ngành công nghiệp ca cao toàn cầu, Việt Nam cho sản lượng rất khiêm tốn về hạt ca cao hàng năm, khoảng 5 500 tấn, trong khi sản lượng của thế giới là khoảng 4. Mặc dù sản xuất còn hạn chế nhưng trong tương lai với khí hậu đặc trưng cũng như sự quan tâm sớm đến kế hoạch phát triển ngàng sản xuất ca cao thì sản lượng ca cao sẽ càng tăng cao đem lại nguồn kinh tế đáng kể cho nước ta.

Ngoài ra, khi ngành sản xuất ca cao ngày càng tăng thì lượng phụ phẩm thải ra trong quá trình sản xuất cũng ngày càng lớn. Ước tính cứ sản xuất 1 tấn hạt ca cao sẽ hao hụt 20-30% mới ra được thành phẩm, tức là khi sản xuất 1 tấn hạt ca cao sẽ thải ra 200 – 300 kg/ vỏ hạt. Tuy nhiên lượng vỏ này lại không được tận dụng gây lãng phí và còn gây ô nhiễm môi trường. [4] Ngoài ra, rác thải nhựa đang là một trong những vấn đề ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và cấp bách hiện nay trên toàn cầu.

Rác thải nhựa như túi nylon, cốc nhựa, ống hút và chủ yếu nằm trong chất thải rắn (CTR) chỉ sau ít phút sử dụng sẽ bị vứt bỏ ra môi trườngvà phải mất từ 400 đến 1000 năm mới có thể phân huỷ, việc quản lý chất thải nhựa không tách khỏi việc quản lý chất thải rắn và có thể là chất thải nhựa trong chất thải rắn sinh hoạt là vấn đề nghiêm trọng nhất hiện nay. Hằng năm trên thế giới, có tới 300 triệu tấn rác thải nhựa bị thải ra môi trường. Ở Việt Nam, tính trung bình mỗi năm thải ra khoảng 1.8 triệu tấn rác thải nhựa, trong đó có khoảng hơn 30 tỷ túi nylon. Trung bình, mỗi hộ gia đình tại Việt Nam sử dụng khoảng 1 kg túi nylon mỗi tháng.

Rác thải nhựa như chai nhựa, khay đĩa nhựa trong môi trường có ảnh hưởng xấu đến động vật hoang dã và con người [5, 6]. Nhựa hoạt động như chất ô nhiễm được phân loại thành các mảnh vụn vi mô, trung bình hoặc vĩ mô, dựa trên kích thước [7]. Tuy nhiên cấu trúc hoá học của hầu hết các loại nhựa khiến chúng có khả năng chống lại nhiều quá trình thoái hoá của tự nhiên và kết quả là chúng bị phân huỷ chậm [8]. Xuất phát từ các thực tiễn trên, đề tài “Nghiên cứu quy trình làm khay ép hữu cơ từ phụ phẩm dây khoai lang và vỏ hạt ca cao” có mục đích cơ bản là đánh giá thực trạng sử dụng phụ phẩm nông nghiệp đồng thời đưa ra một số giải pháp nhằm sử dụng có hiệu quả phụ phẩm nông nghiệp và thay thế sản phẩm nhựa dùng một lần trong cuộc sống hiện nay ở Việt Nam nói chung và các khu vực nông thôn khác của cả nước nói riêng nhằm góp phần bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân, bên cạnh đó góp phần giải quyết triệt để việc tái sử dụng 2 phụ phẩm nông nghiệp tạo sinh kế cho người nông dân đồng thời hạn chế mức độ ảnh hưởng tới môi trường.

Mục tiêu nghiên cứu: Nghiên cứu điều chế khay ép hữu cơ nhằm giảm bớt lượng rác thải nhựa cũng như rác thải nông nghiệp tạo giá trị kinh tế và góp phần bảo vệ môi trường. Nội dung nghiên cứu: Tổng quan các phương pháp nghiên cứu xử lý phế phẩm nông nghiệp cụ thể là dây khoai lang khô và vỏ hạt ca cao. Quy trình thực nghiệm điều chế khay ép hữu cơ từ dây khoai lang và vỏ ca cao. Đánh giá chất lượng sản phẩm khay thông qua: Cảm quan bề mặt: độ bóng, mịn và màu sắc.

Chỉ tiêu đo đạc: độ cứng, độ gãy, độ uốn, độ màu, khối lượng riêng và độ dày, độ ẩm. Đánh giá: ảnh hưởng của Chitosan đến khả năng hấp thụ nước và độ hút ẩm của mẫu. Đánh giá khả năng phân hủy sinh học của mẫu. Ép khay hoàn thiện.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu: Dây khoai lang khô và vỏ hạt cacao và phụ gia. Sản phẩm khay đựng đóng gói được điều chế từ dây khoai lang khô và vỏ cacao và phụ gia khác. Phạm vi nghiên cứu: Phạm vi về nội dung: Tạo ra sản phẩm khay sinh học chủ yếu từ dây khoai lang khô và vỏ hạt cacao. Phạm vi về không gian: Thực hiện trong quy mô phòng thí nghiệm khu B và xưởng cơ khí trường Đại học Sư phạm Kỹ Thuật.

Phạm vi về thời gian: Thời gian nghiên cứu từ 01/02/2023 – 31/07/2023. Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp phân tích – tổng hợp lý thuyết: Tham khảo sách, báo, tạp chí, internet và các công trình nghiên cứu, … để tiến hành chọn lọc phân tích những yếu tố cấu thành một đề tài, vấn đề và bàn luận về nó. Từ đó, có thể hiểu được một cách sâu sắc, cụ thể và chi tiết nhất trong các khía cạnh khác nhau. Sau khi phân tích, chúng ta sẽ có cái nhìn tổng quát vào vấn đề, đề tài.

Chính lúc đó, chúng ta sử dụng phương pháp tổng 3 hợp để tạo ra một hệ thống lý thuyết mới từ đầu đến cuối và sâu sắc về đối tượng. Phương pháp thu thập số liệu: Sử dụng thông tin đã sẵn có từ các nguồn khác nhau, tài liệu tham khảo và thực nghiệm làm thực nghiệm làm cơ sở lý luận hay luận cứ để chứng minh giả thuyết hay các vấn đề mà nghiên cứu đã đặt ra. Phương pháp thực nghiệm: Các thí nghiệm kiểm tra sản phẩm thông qua thực nghiệm, quan sát để xác định được: Đánh giá cảm quan bề mặt: Độ bóng, mịn, màu sắc. Đánh giá chỉ tiêu đo đạc: Độ cứng, độ gãy, độ uốn , độ màu, khối lượng riêng và độ dày.

Đánh giá chỉ tiêu: độ ẩm, độ hút ẩm và độ thấm nước. Đánh giá khả năng phân hủy sinh học của mẫu. Phương pháp xử lý số liệu: Dùng phương pháp toán học để xử lý các số liệu từ thực nghiệm. Sử dụng đồ thị để biểu đạt số liệu đã qua xử lý để có cái nhìn toàn diện, trực quan hơn về mọi mặt.

Qua đó, đánh giá, nhận xét thí nghiệm một cách chính xác và hiệu quả nhất để lựa chọn được phương pháp tối ưu nhất. Phương pháp so sánh: Từ các kết quả số liệu, đồ thị thu được tiến hành so sánh các kết quả đó với nhau để lựa chọn được sản phẩm khay tối ưu nhất về tỷ lệ nguyên liệu, nhiệt độ, thời gian ép, lượng keo PVA và phụ gia khác. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn: Ý nghĩa khoa học: Tạo cơ sở, nền tảng cho việc nghiên cứu và tận dụng phế phẩm nông nghiệp khác. Đồng thời làm phong phú thêm tài liệu nghiên cứu về điều chế khay sử dụng một lần từ phế phẩm nông nghiệp và chất thải bỏ.

Ý nghĩa thực tiễn: Về kinh tế: Tạo ra sản phẩm có giá trị kinh tế cao, tăng thêm giá trị của nông sản, tạo ra việc làm, nâng cao thu nhập cho người dân. Về môi trường: Giảm thiểu ô nhiễm môi trường thông qua việc giảm rác thải nhựa, đốt và thải bỏ phế phẩm nông nghiệp ra môi trường. 4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. Khái quát chung về phế phẩm nông nghiệp: Phế phẩm nông nghiệp là những chất thải phát sinh trong quá trình hoạt động nông nghiệp.

Nguồn gốc phát sinh phế phẩm nông nghiệp từ quá trình chế biến các loại cây công nghiệp, cây lương thực, sản xuất hoa quả, thực phẩm.