Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Cellulose sinh học (Bacterial Cellulose - BC) là vật liệu polymer sinh học cấu trúc mạng sợi nano ba chiều, sở hữu các đặc tính như diện tích bề mặt lớn, khả năng giữ ẩm cao, độ bền cơ học tốt, độ tương thích sinh học cao và không gây độc tế bào. Nhờ đó, BC được ứng dụng rộng rãi trong y tế (làm màng trị bỏng, da nhân tạo) và mỹ phẩm (phôi mặt nạ chăm sóc da). Tại Việt Nam, đặc biệt là tỉnh Bến Tre, nguồn tài nguyên dừa già dồi dào là môi trường thuận lợi để vi khuẩn Komagataeibacter xylinus (trước đây là Acetobacter xylinum) lên men tạo thành thạch dừa thô (nata de coco) với chi phí sản xuất thấp.

Tuy nhiên, trong thực tế, thạch dừa thô hiện chủ yếu được khai thác và xử lý theo các tiêu chuẩn của ngành thực phẩm. Màng thạch dừa thô sau lên men còn tồn dư dịch nuôi cấy, acid hữu cơ (pH thấp khoảng 4,0), xác tế bào vi sinh vật, tạp chất protein và mùi chua đặc trưng. Trên thị trường mỹ phẩm, các sản phẩm mặt nạ BC thường có giá thành cao, trong khi các công trình khoa học trước đây chủ yếu tập trung vào việc phân lập chủng vi khuẩn, nâng cao năng suất sinh khối hoặc thay đổi điều kiện môi trường nuôi cấy. Rất ít công trình nghiên cứu chuyên sâu về quy trình tinh sạch thạch dừa thô thương phẩm đạt chuẩn an toàn mỹ phẩm trong thời gian ngắn mà vẫn bảo toàn vẹn nguyên cấu trúc mạng nano và đặc tính cơ lý của màng. Bên cạnh đó, việc kết hợp phôi màng BC tinh sạch với các dịch chiết thảo dược giàu chất chống oxy hóa tự nhiên như lá sung (Ficus racemosa) vẫn chưa được khảo sát đầy đủ.

Khóa luận tốt nghiệp tập trung giải quyết các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu sau:

Mục tiêu nghiên cứu:

  1. Khảo sát và xác định điều kiện xử lý làm sạch màng thạch dừa thô đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật của phôi mặt nạ biocellulose dùng trong mỹ phẩm.
  2. Đánh giá khả năng ứng dụng làm mặt nạ dưỡng da của màng BC sau làm sạch thông qua khả năng hấp thu và giải phóng dịch chiết tự nhiên từ lá sung (Ficus racemosa).

Nhiệm vụ và nội dung nghiên cứu:

  1. Đánh giá sơ bộ các thông số ban đầu của màng thạch dừa thô (cảm quan, pH, độ ẩm, khả năng giữ nước, vi cấu trúc SEM và nhóm chức FT-IR).
  2. Khảo sát 04 yếu tố công nghệ trong quy trình làm sạch: thời gian rửa nước kết hợp đánh siêu âm ($x_1$), nồng độ dung dịch kiềm $\text{NaOH}$ ($x_2$), nồng độ dung dịch acid acetic $\text{CH}_3\text{COOH}$ ($x_3$) và thời gian ngâm trung hòa ($x_4$).
  3. Phân tích, đánh giá các tính chất lý, hóa và cơ lý của màng BC tinh sạch đối chiếu với màng thạch dừa thô ban đầu và màng BC thương mại (FT-IR, SEM, TGA, DSC, độ bền kéo, độ giãn dài, mô đun Young, tính đồng nhất).
  4. Kiểm định các chỉ tiêu an toàn mỹ phẩm (định lượng vi sinh vật hiếu khí và giới hạn kim loại nặng $\text{Pb}, \text{Hg}, \text{Cd}$).
  5. Trích ly dịch chiết lá sung bằng phương pháp enzyme cellulase, định lượng tổng hàm lượng polyphenol (TPC) và thử nghiệm khả năng hấp thu, giải phóng hoạt chất của màng trong điều kiện mô phỏng bề mặt da.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Màng thạch dừa thô dạng ép khô lên men từ nước dừa già và hemicellulose, cung cấp bởi nhà phân phối Bích Liên Dương (Bến Tre) vào tháng 11/2024; màng đối chứng BC thương phẩm từ Công ty TNHH Mỹ Phẩm An Nam (Bến Tre); nguyên liệu lá sung (Ficus racemosa L.) thu hái tại Đà Lạt, Lâm Đồng vào tháng 01/2025 (định danh bởi ThS. Khương Hữu Thắng).
  • Phạm vi không gian thực hiện: Các phòng thí nghiệm chuyên ngành (Phân tích B21, Polymer B315, Thực phẩm B212) thuộc Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh; Trung tâm R&D Khu công nghệ cao TP.HCM (SHTP); thử nghiệm an toàn tại Công ty TNHH Eurofins Sắc Ký Hải Đăng.
  • Phạm vi thời gian: Đề tài được hoàn thành và bảo vệ vào tháng 07/2025.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng trên các nền tảng lý thuyết hóa học polymer sinh học, sinh học tế bào da và công nghệ trích ly dược liệu:

  • Cellulose sinh học (BC): Polymer mạch thẳng cấu tạo từ các mắt xích $\beta\text{-D-glucose}$ nối với nhau bằng liên kết $\beta\text{-1,4-glycoside}$. Mạng lưới sợi nano BC có đường kính dải sợi nhỏ hơn 100 nm, diện tích tiếp xúc lớn, độ tinh khiết cao do không chứa lignin, pectin và hemicellulose như cellulose thực vật (PC). Khả năng lưu trữ nước của BC đạt gấp 100 lần trọng lượng khô và thời gian giữ ẩm trên 30 giờ.
  • Lý thuyết thẩm thấu qua da và chức năng mặt nạ: Lớp sừng của biểu bì có cấu trúc lamellar gồm ceramide, cholesterol và acid béo. Màng mặt nạ BC đóng vai trò là hệ vận chuyển hoạt chất theo cơ chế khuếch tán nồng độ, hạn chế hiện tượng bay hơi nước qua biểu bì (TEWL) tốt hơn mặt nạ giấy không dệt và dẻo dai hơn mặt nạ hydrogel.
  • Thành phần hoạt tính của lá Ficus racemosa: Lá sung chứa hàm lượng polyphenol cao gồm flavonoid (quercetin, kaempferol), tannin và các acid phenolic (gallic acid, ellagic acid, caffeic acid, vanillic acid), có hoạt tính bẫy gốc tự do (DPPH) và khử sắt (FRAP), ức chế quá trình peroxy hóa squalene và cytokine tiền viêm trên da.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và thiết bị phân tích được triển khai cụ thể:

  • Khảo sát quy trình làm sạch: Quy trình khảo sát đơn yếu tố kết hợp thiết bị bể siêu âm Elma (S300H) và máy lắc ngang SK-L330-Pro (tốc độ 150 vòng/phút).
  • Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR): Thực hiện trên mẫu sấy khô ở 105 °C, ghi phổ trong phạm vi số sóng 4000–400 $\text{cm}^{-1}$ trên phần mềm Spectra Manager V2.
  • Kính hiển vi điện tử quét (SEM): Quan sát hình thái vi cấu trúc và độ sạch bề mặt ở độ phóng đại X1.000 (sàng lọc sơ bộ tại PTN B21) và X5.000 (đối chiếu tại Trung tâm R&D Khu công nghệ cao TP.HCM).
  • Phân tích nhiệt trọng lượng (TGA): Đo sự suy giảm khối lượng từ 40 °C đến 720 °C với tốc độ gia nhiệt 20 °C/phút để xác định độ bền nhiệt.
  • Phân tích nhiệt lượng quét vi sai (DSC): Thiết bị NETZSCH DSC 214 Polyma, dải nhiệt độ 50–350 °C, tốc độ gia nhiệt 10 °C/phút, khí bảo vệ $\text{N}_2$ dòng 20 mL/phút.
  • Phân tích cơ tính: Đo độ bền kéo (Tensile strength), độ giãn dài khi đứt (Elongation at break), mô đun Young và độ nén đồng nhất (Compression với đầu dò Perspex P/50 đường kính 50 mm, biến dạng 50%) trên máy phân tích kết cấu CT3 Texture Analyzer.
  • Kiểm định an toàn: Định lượng vi khuẩn hiếu khí theo tiêu chuẩn ACM-006; xác định kim loại nặng ($\text{Cd}, \text{Pb}, \text{Hg}$) theo ACM THA 05 bằng máy quang phổ hấp thụ nguyên tử lò than chì (GF-AAS) và hệ thống phun dòng chảy hóa hơi lạnh (FIAS-AAS) tại Eurofins.
  • Trích ly và đánh giá giải phóng hoạt chất: Trích ly bột lá sung bằng enzyme cellulase ở 50 °C (30 phút) và ủ lạnh 8–10 °C (30 phút); định lượng TPC bằng thuốc thử Folin-Ciocalteu đo quang UV-Vis UH3000 ở bước sóng 760 nm (dựa trên đường chuẩn acid gallic $y = 0,07965x + 0,03425$, $R^2 = 0,9975$); thử nghiệm giải phóng trong dung dịch đệm acetate pH 5,5 ở nhiệt độ 33 °C mô phỏng bề mặt da trong 30 phút và 6 giờ.

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu

Tác giả trình bày tính cấp thiết của đề tài trong bối cảnh nguồn phụ phẩm nước dừa già tại Bến Tre rất lớn nhưng giá trị kinh tế chưa tương xứng. Nghiên cứu xác lập tính khoa học của việc chuyển đổi thạch dừa từ thực phẩm sang mỹ phẩm sinh học cao cấp, đặt ra 2 mục tiêu nghiên cứu và thiết kế khung logic gồm 4 giai đoạn thực nghiệm khép kín từ khâu tiền xử lý, tinh sạch, phân tích tính chất vật liệu đến kiểm nghiệm an toàn và ứng dụng mang hoạt chất.

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương này tổng thuật toàn diện các công trình nghiên cứu trong nước và quốc tế liên quan đến:

  • Bản chất cấu trúc, cơ chế sinh tổng hợp BC của chủng Komagataeibacter xylinus từ UDP-glucose thông qua enzyme cellulose synthase. So sánh ưu thế vượt trội của BC so với cellulose thực vật (PC) về độ tinh khiết và diện tích bề mặt tiếp xúc.
  • Thành phần dinh dưỡng của nước dừa non và nước dừa già (chỉ ra nước dừa già chứa hàm lượng khoáng chất và đường sucrose, glucose, fructose tối ưu cho lên men BC mà không cần bổ sung quá nhiều phụ gia).
  • Sinh lý học da, cấu trúc 3 lớp (thượng bì, trung bì, hạ bì) và cơ chế bệnh sinh của các vấn đề da: khô da (thiếu filaggrin, NMF), lão hóa (tăng sinh ROS, enzyme MMP-1 phá hủy collagen/elastin) và mụn viêm (peroxy hóa squalene).
  • So sánh 3 dạng phôi mặt nạ thông dụng: vải không dệt (nhanh khô, dễ rơi), hydrogel (mát nhưng dễ rách) và biocellulose (ôm sát, dai bền, giữ nước cao).
  • Tổng quan về loài sung (Ficus racemosa L.), phân loại thực vật học, cấu tạo mô học lá và các nhóm hoạt chất polyphenol chống oxy hóa đã được chứng minh trong y văn quốc tế.

Chương 2: Phương pháp và thực nghiệm

Tác giả thiết kế chi tiết quy trình thực nghiệm gồm 4 giai đoạn:

  • Giai đoạn 1: Tiền xử lý mẫu thạch dừa thô dạng tấm thành các miếng chuẩn kích thước $3 \times 4\text{ cm}$, đánh giá các chỉ tiêu sơ bộ ban đầu (pH, độ ẩm, độ giữ nước, cảm quan).
  • Giai đoạn 2: Khảo sát quy trình làm sạch đơn biến số:
    • Thời gian rửa siêu âm trong nước cất ($x_1$ từ 0 đến 30 phút, tỷ lệ 1:25 w/v).
    • Nồng độ dung dịch kiềm làm sạch tạp chất ($\text{NaOH}$ $x_2$ từ 0% đến 1,0%, lắc 15 phút, 150 vòng/phút).
    • Khảo sát các cặp điều kiện nồng độ acid trung hòa ($\text{CH}_3\text{COOH}$ $x_3$ từ 0,005 đến 0,04 M) và thời gian ngâm ($x_4$ từ 10 đến 30 phút) để đưa pH về vùng an toàn cho da (6,0–8,0).
    • Tiệt trùng màng ở 121 °C trong 30 phút.
  • Giai đoạn 3: Phân tích cấu trúc và cơ lý tính của màng tối ưu đối chiếu mẫu thô và mẫu thị trường bằng FT-IR, SEM, TGA, DSC, phép thử kéo đứt và phép thử nén đồng nhất.
  • Giai đoạn 4: Thử nghiệm an toàn vi sinh/kim loại nặng và quy trình trích ly lá sung bằng cellulase, khảo sát động học hấp thu và giải phóng dịch chiết.

Chương 3: Kết quả và bàn luận

Tác giả phân tích chuyên sâu các kết quả thực nghiệm thu được:

  • Đặc tính mẫu thô ban đầu: Màng thạch dừa thô có $\text{pH} = 4,0$ (do acid sinh ra từ quá trình lên men), độ ẩm đạt $93,41 \pm 1,60%$, khả năng giữ nước $14,84 \pm 3,51$, màu trắng đục, mùi giấm chua. Màng thị trường có $\text{pH} = 5,9$, độ ẩm $74,77 \pm 1,75%$, độ giữ nước $2,98 \pm 0,28$, màu trắng trong và không mùi.
  • Quy trình tinh sạch tối ưu:
    • Thời gian rửa siêu âm $x_1 = 20\text{ phút}$: sóng siêu âm bẻ gãy các liên kết cơ học yếu, hỗ trợ nước đẩy các tinh thể muối khoáng và tạp chất bám sâu trong mạng lưới sợi mà không làm tổn hại cấu trúc sợi BC.
    • Nồng độ $\text{NaOH}$ $x_2 = 0,3%$ trong 15 phút: hòa tan hoàn toàn protein, lipid màng tế bào vi khuẩn sót lại, làm trắng màng mà không gây thủy phân làm đứt gãy sợi nano như ở nồng độ cao (1,0%).
    • Trung hòa bằng acid acetic ($\text{CH}_3\text{COOH}$) nồng độ 0,01 M trong thời gian $x_4 = 20\text{ phút}$: đưa pH màng về trạng thái trung tính ổn định (vùng 6,0–7,0), bảo đảm an toàn cho biểu bì da.
  • Cấu trúc và cơ lý tính:
    • Phổ FT-IR của mẫu làm sạch tối ưu (ký hiệu CO_20_0,3) loại bỏ hoàn toàn các đỉnh hấp thụ tạp chất hữu cơ, hiển thị đầy đủ các mũi dao động đặc trưng của cellulose tương đồng với màng BC thị trường.
    • Ảnh SEM ở độ phóng đại X1.000 và X5.000 cho thấy bề mặt màng sạch tinh thể, các sợi nano tái sắp xếp đan xen chặt chẽ thành mạng lưới không gian 3 chiều đồng nhất.
    • Phân tích nhiệt DSC và TGA cho thấy màng BC tinh sạch có độ ổn định nhiệt cao, chịu được chu trình khử trùng nhiệt ẩm 121 °C.
    • Phép đo CT3 Texture Analyzer xác nhận các chỉ số độ bền kéo, độ giãn dài khi đứt, mô đun Young và độ nén đồng nhất tại 3 vị trí (trái, giữa, phải) đạt tính tương thích cơ lý cao, đáp ứng độ dẻo dai khi thao tác đắp mặt nạ.
  • Kiểm định an toàn và khả năng ứng dụng:
    • Kết quả kiểm nghiệm tại Eurofins cho thấy tổng số vi sinh vật hiếu khí và hàm lượng các kim loại độc hại ($\text{Pb}, \text{Hg}, \text{Cd}$) đều nằm dưới ngưỡng phát hiện (LOD), thỏa mãn quy chuẩn mỹ phẩm ASEAN.
    • Về khả năng mang hoạt chất: màng BC làm sạch hấp thu lượng dịch chiết lá sung đạt $15,15 \pm 2,45\text{ g GAE/g màng khô}$ và tỷ lệ giải phóng đạt $20,202 \pm 2,13%$ sau 6 giờ thử nghiệm ở 33 °C (vượt trội hơn hẳn so với mẫu mặt nạ giấy và màng BC thương phẩm đối chiếu).

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã đưa ra các số liệu thực nghiệm định lượng rõ ràng, minh chứng cho tính khả thi của quy trình công nghệ:

Chỉ tiêu / Thông số kỹ thuật Mẫu thạch dừa thô ban đầu Mẫu BC xử lý làm sạch tối ưu Mẫu BC thương phẩm đối chiếu
Giá trị pH 4,0 Trung tính (6,0 – 7,0) 5,9
Cảm quan bề mặt & mùi Trắng đục, mùi chua giấm Trắng trong, không mùi Trắng trong, không mùi
Độ ẩm (%) $93,41 \pm 1,60$ Đạt chuẩn phôi mềm dẻo $74,77 \pm 1,75$
Khả năng giữ nước $14,84 \pm 3,51$ Duy trì cấu trúc ngậm nước cao $2,98 \pm 0,28$
Điều kiện làm sạch Chưa xử lý Siêu âm 20 phút $\rightarrow$ $\text{NaOH}$ 0,3% (15 phút) $\rightarrow$ $\text{CH}_3\text{COOH}$ (20 phút) Quy trình công nghiệp riêng
Vi sinh vật hiếu khí (TPC) Tồn dư men vi sinh Dưới ngưỡng phát hiện (LOD) theo ACM-006 Dưới ngưỡng cho phép
Hàm lượng kim loại nặng (Pb, Hg, Cd) Chưa kiểm định Đạt tiêu chuẩn ASEAN (LOD theo ACM THA 05) Đạt tiêu chuẩn mỹ phẩm
Khả năng hấp thu dịch chiết lá sung Không thử nghiệm $15,15 \pm 2,45\text{ g GAE/g màng khô}$ Thấp hơn mẫu tinh sạch
Khả năng giải phóng TPC sau 6 giờ Không thử nghiệm $20,202 \pm 2,13%$ Giải phóng chậm hơn

Đóng góp học thuật và công nghệ của tác giả:

  • Xây dựng quy trình xử lý thạch dừa ngắn gọn, chi phí thấp: Thiết lập thành công chu trình làm sạch kết hợp sóng siêu âm và xử lý hóa học nồng độ thấp ($\text{NaOH}$ 0,3%), rút ngắn thời gian xử lý tạp chất so với các quy trình ngâm rửa truyền thống nhiều ngày, giảm thiểu tiêu hao hóa chất và bảo toàn được mạng lưới nano cellulose.
  • Làm chủ phương pháp chuyển đổi nguyên liệu: Chứng minh bằng thực nghiệm rằng thạch dừa thương phẩm giá rẻ từ nước dừa già hoàn toàn có thể thay thế các màng BC nuôi cấy chuyên biệt đắt tiền trong phòng thí nghiệm để làm phôi mặt nạ dưỡng da.
  • Mở rộng ứng dụng dịch chiết thực vật: Lần đầu tiên khảo sát quy trình nạp trực tiếp dịch chiết lá sung (Ficus racemosa) trích ly bằng enzyme cellulase vào màng BC đã làm sạch, mở ra hướng ứng dụng nguồn polyphenol chống oxy hóa từ thảo dược vào các hệ dẫn truyền sinh học tại chỗ.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận đã nêu rõ các giới hạn phạm vi nghiên cứu và đề xuất định hướng phát triển:

  • Hạn chế của nghiên cứu:
    • Quy trình thử nghiệm mới dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm trên các mẫu màng cắt nhỏ kích thước $3 \times 4\text{ cm}$, chưa triển khai trên khuôn mặt nạ kích thước chuẩn khuôn mặt người.
    • Các đánh giá khả năng thẩm thấu và giải phóng dịch chiết lá sung mới thực hiện qua mô hình in vitro trong dung dịch đệm acetate pH 5,5 ở nhiệt độ 33 °C, chưa có thử nghiệm in vivo trên mô hình da động vật hoặc da người tình nguyện để kiểm tra kích ứng thực tế và độ hấp thu qua lớp sừng.
    • Chưa đánh giá độ ổn định vi sinh, tính chất hóa lý và hàm lượng hoạt chất của màng mặt nạ sau đóng gói vô trùng theo thời gian lưu trữ dài hạn (thử nghiệm lão hóa cấp tốc).
  • Hướng nghiên cứu tiếp theo:
    • Hoàn thiện dây chuyền công nghệ xử lý màng BC ở quy mô pilot với kích thước khuôn mặt nạ thương mại.
    • Thực hiện các thử nghiệm lâm sàng in vivo nhằm đánh giá khả năng cải thiện độ ẩm, độ đàn hồi và hiệu quả làm dịu da của phức hợp mặt nạ BC - dịch chiết lá sung.
    • Khảo sát các chất bảo quản tự nhiên và công nghệ đóng gói tiệt trùng giúp kéo dài hạn sử dụng của sản phẩm mặt nạ thành phẩm.

Giá trị tham khảo

Báo cáo khóa luận cung cấp nguồn tài liệu kỹ thuật có giá trị tham khảo cao đối với:

  • Sinh viên và học viên cao học: Ngành Công nghệ Kỹ thuật Hóa học, Công nghệ Vật liệu Sinh học, Công nghệ Thực phẩm và Công nghệ Sản phẩm Mỹ phẩm.
  • Nhà nghiên cứu và doanh nghiệp sản xuất mỹ phẩm: Tham khảo trực tiếp quy trình tinh sạch thạch dừa thô thương phẩm với các thông số nồng độ hóa chất, tỷ lệ dung môi, thời gian siêu âm và quy chuẩn trung hòa cụ thể để ứng dụng hạ giá thành phôi mặt nạ sinh học.
  • Phần đáng tham khảo nhất trong văn bản:
    • Quy trình khảo sát thông số làm sạch 4 yếu tố và bảng kết quả trung hòa pH tại Chương 2 và Chương 3.
    • Phương pháp phân tích đặc tính vật liệu màng nano sinh học bằng chuỗi phân tích FT-IR, SEM, TGA, DSC và máy phân tích kết cấu CT3.
    • Quy trình trích ly hoạt chất polyphenol từ lá sung bằng enzyme cellulase kết hợp kỹ thuật định lượng Folin-Ciocalteu.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao màng thạch dừa thô ban đầu có pH thấp (khoảng 4,0) và màu sắc chưa đạt chuẩn để làm mặt nạ mỹ phẩm?
Do thạch dừa thô được tạo thành từ quá trình lên men tự nhiên của vi khuẩn Acetobacter xylinum trong nước dừa, quá trình này sản sinh nhiều acid hữu cơ (chủ yếu là acid acetic) cùng lượng sinh khối vi sinh vật, khoáng chất và protein dư thừa. Những tạp chất này khiến màng có độ pH acid (4,0), màu trắng đục, chứa nhiều tinh thể trên bề mặt và có mùi chua đặc trưng, không thể dùng trực tiếp trên da mặt.

2. Quy trình làm sạch tối ưu được xác lập trong khóa luận gồm những bước và thông số kỹ thuật nào?
Quy trình tối ưu gồm 4 bước nối tiếp:

  • Rửa màng trong nước cất kết hợp đánh sóng siêu âm trong 20 phút (tỷ lệ 1:25 w/v).
  • Ngâm xử lý trong dung dịch $\text{NaOH}$ 0,3% trong thời gian 15 phút trên máy lắc ngang tốc độ 150 vòng/phút.
  • Tráng rửa 3 lần bằng nước cất và ngâm trung hòa trong dung dịch $\text{CH}_3\text{COOH}$ (acid acetic) nồng độ 0,01 M trong 20 phút để đưa pH về vùng trung tính (6,0–7,0).
  • Tráng lại bằng nước cất và tiệt trùng ở nhiệt độ 121 °C trong 30 phút.

3. Màng biocellulose sau làm sạch đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn mỹ phẩm nào?
Mẫu màng tinh sạch gửi kiểm định tại Công ty TNHH Eurofins Sắc Ký Hải Đăng đạt yêu cầu theo Hiệp định Mỹ phẩm ASEAN:

  • Định lượng tổng số vi khuẩn hiếu khí (Total Plate Count theo phương pháp ACM-006) có kết quả dưới giới hạn phát hiện (LOD).
  • Hàm lượng các kim loại nặng độc hại gồm Chì ($\text{Pb}$), Thủy ngân ($\text{Hg}$) và Cadimi ($\text{Cd}$) phân tích theo phương pháp ACM THA 05 bằng kỹ thuật GF-AAS và FIAS-AAS đều đạt giá trị dưới giới hạn phát hiện (LOD).

4. Dịch chiết lá sung (Ficus racemosa) được trích ly bằng phương pháp nào và màng BC có khả năng hấp thu, giải phóng ra sao?
Dịch chiết được trích ly bằng enzyme cellulase: cân 5 g bột lá sung đã xay nhuyễn, phối trộn với 0,75 g enzyme cellulase trong 100 mL dung dịch đệm acetate pH 4,5; ủ gia nhiệt ở 50 °C trong 30 phút rồi ủ lạnh ở 8–10 °C trong 30 phút trước khi lọc bã. Khi nạp vào màng BC tinh sạch, màng đạt khả năng hấp thu $15,15 \pm 2,45\text{ g GAE/g màng khô}$ và giải phóng $20,202 \pm 2,13%$ lượng hoạt chất sau 6 giờ ngâm trong môi trường mô phỏng da ở 33 °C, cao hơn rõ rệt so với mặt nạ giấy thông thường.

5. Cấu trúc mạng nano của màng thạch dừa có bị phá hủy sau khi xử lý bằng dung dịch kiềm $\text{NaOH}$ không?
Kết quả ảnh chụp kính hiển vi điện tử quét (SEM) ở độ phóng đại X1.000 và X5.000 chứng minh rằng với nồng độ $\text{NaOH}$ tối ưu là 0,3% trong 15 phút, màng chỉ bị hòa tan các chất hữu cơ bám dính và tế bào vi khuẩn sót lại. Mạng lưới sợi nano ba chiều của BC không những không bị phá hủy mà còn được tái sắp xếp thông thoáng, các sợi liên kết đồng đều và loại bỏ gần như hoàn toàn các tinh thể tạp chất trên bề mặt.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Ngọc Trà My và Nguyễn Bảo Trân đã giải quyết thành công bài toán công nghệ tinh sạch thạch dừa thô Bến Tre thành phôi màng biocellulose đạt tiêu chuẩn an toàn mỹ phẩm. Bằng các phương pháp phân tích hiện đại (FT-IR, SEM, TGA, DSC, cơ tính CT3 và kiểm nghiệm Eurofins), nhóm tác giả đã xác lập được bộ thông số tối ưu gồm siêu âm 20 phút, kiềm hóa bằng $\text{NaOH}$ 0,3% trong 15 phút và trung hòa bằng $\text{CH}_3\text{COOH}$ trong 20 phút. Màng tinh sạch không chỉ giữ vẹn nguyên cấu trúc mạng nano và độ bền cơ lý mà còn thể hiện hiệu quả vượt trội trong việc nạp và dẫn truyền dịch chiết lá sung giàu polyphenol chống oxy hóa. Công trình mở ra hướng phát triển thực tiễn đầy tiềm năng, giúp gia tăng giá trị chuỗi sản phẩm từ dừa và cung cấp nguyên liệu sinh học nội địa cho ngành công nghiệp mỹ phẩm Việt Nam.