Phát Triển Sản Phẩm Xịt Tóc Tinh Dầu Bưởi Từ Nguyên Liệu Tự Nhiên

Khóa luận tốt nghiệp công nghệ hóa học và thực phẩm nghiên cứu phát triển sản phẩm xịt tóc tinh dầu bưởi, mang lại lợi ích cho tóc và sức khỏe.

• Tác giả: Nguyễn Phước Duy
• Người hướng dẫn: PGS. Mai Huỳnh Cang
• Trường học: Trường Đại Học Nông Lâm
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Hóa Học
• Đề tài: Phát Triển Sản Phẩm Xịt Tóc Tinh Dầu Bưởi
• Loại tài liệu: Khóa Luận
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Mục tiêu đề tài, đối tượng nghiên cứu, nội dung đề tài
• 1.3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
• 1.4. Yêu cầu
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
• 2.1. Tổng quan về tinh dầu
• 2.1.1. Khái niệm và phân loại tinh dầu
• 2.1.2. Công dụng
• 2.1.3. Tinh dầu từ vỏ bưởi
• 2.1.3.1. Tính chất vật lý tinh dầu bưởi
• 2.1.3.2. Thành phần hóa học của tinh dầu bưởi da xanh
• 2.1.3.3. Hoạt tính sinh học có trong tinh dầu bưởi
• 3. CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu, vật liệu nghiên cứu
• 3.1.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
• 3.2. Thiết bị và dụng cụ dùng trong nghiên cứu
• 3.3. Nguyên liệu, hóa chất thí nghiệm
• 3.4. Quy trình công nghệ và thuyết minh quy trình
• 3.5. Phương pháp
• 3.5.1. Xác định khúc xạ (TCVN 8445 : 2010)
• 3.5.2. Phương pháp phân tích cảm quan tinh dầu (TCVN 8460-2010)
• 3.5.3. Xác định màu sắc (TCVN 8460-2010)
• 3.6. Phương pháp xác định tính chất vật lý của sản phẩm
• 3.7. Phương pháp đánh giá cảm quan của người sử dụng sản phẩm
• 3.7.1. Phương pháp cảm quan thị hiếu
• 3.7.2. Phương pháp cảm quan cho điểm
• 3.8. Chuẩn hóa nguyên liệu tinh dầu
• 3.9. Xây dựng công thức xịt dưỡng tóc
• 3.10. Đánh giá chất lượng sản phẩm
• 3.11. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Nội dung 1: Khảo sát nguyên liệu tinh dầu
• 4.2. Nội dung 2: Xây dựng công thức xịt dưỡng tóc tinh dầu bưởi
• 4.2.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất hoạt động bề mặt (HDBM)
• 4.2.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ pha dầu
• 4.2.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ nước thêm vào
• 4.2.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát thời gian và công suất đồng hóa siêu âm
• 4.2.5. Thí nghiệm 5: Khảo sát hương liệu phối vào xịt dưỡng tóc tinh dầu bưởi
• 4.2.6. Đánh giá kết quả của chế phẩm nano tinh dầu bưởi
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Phát Triển Sản Phẩm Xịt Tóc Tinh Dầu Bưởi

Sản phẩm xịt tóc tinh dầu bưởi đang trở thành xu hướng trong ngành chăm sóc tóc. Tinh dầu bưởi không chỉ mang lại hương thơm dễ chịu mà còn có nhiều tác dụng tích cực cho mái tóc. Việc phát triển sản phẩm này từ nguyên liệu tự nhiên giúp đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng về sản phẩm an toàn và hiệu quả.

1.1. Tinh Dầu Bưởi Nguyên Liệu Tự Nhiên Đáng Giá

Tinh dầu bưởi được chiết xuất từ vỏ bưởi, chứa nhiều hợp chất có lợi cho tóc như limonene và vitamin C. Những thành phần này giúp nuôi dưỡng tóc, giảm gãy rụng và kích thích mọc tóc.

1.2. Lợi Ích Của Xịt Tóc Tinh Dầu Bưởi

Sản phẩm xịt tóc tinh dầu bưởi không chỉ giúp tóc chắc khỏe mà còn mang lại cảm giác thư giãn. Hương thơm tự nhiên từ tinh dầu bưởi giúp giảm căng thẳng và tạo cảm giác thoải mái.

II. Vấn Đề Trong Phát Triển Sản Phẩm Xịt Tóc Tinh Dầu Bưởi

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc phát triển sản phẩm xịt tóc tinh dầu bưởi cũng gặp phải một số thách thức. Các vấn đề như chất lượng nguyên liệu, quy trình sản xuất và khả năng cạnh tranh trên thị trường cần được giải quyết.

2.1. Chất Lượng Nguyên Liệu Tinh Dầu

Chất lượng tinh dầu bưởi ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả của sản phẩm. Việc đảm bảo nguyên liệu sạch và an toàn là rất quan trọng trong quá trình phát triển sản phẩm.

2.2. Quy Trình Sản Xuất Hiệu Quả

Quy trình sản xuất cần được tối ưu hóa để đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng cao. Việc áp dụng công nghệ hiện đại trong sản xuất sẽ giúp nâng cao hiệu quả và giảm chi phí.

III. Phương Pháp Phát Triển Sản Phẩm Xịt Tóc Tinh Dầu Bưởi

Để phát triển sản phẩm xịt tóc tinh dầu bưởi, cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu và sản xuất hiện đại. Các phương pháp này giúp tạo ra sản phẩm chất lượng cao và đáp ứng nhu cầu thị trường.

3.1. Chuẩn Hóa Nguyên Liệu Tinh Dầu

Quá trình chuẩn hóa nguyên liệu tinh dầu bưởi bao gồm việc phân tích tính chất hóa lý và thành phần hóa học. Điều này giúp đảm bảo chất lượng và hiệu quả của sản phẩm.

3.2. Xây Dựng Công Thức Xịt Tóc

Công thức xịt tóc cần được xây dựng dựa trên các yếu tố như nồng độ chất hoạt động bề mặt và tỷ lệ pha dầu. Việc khảo sát các yếu tố này sẽ giúp tối ưu hóa sản phẩm.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Sản Phẩm Xịt Tóc Tinh Dầu Bưởi

Sản phẩm xịt tóc tinh dầu bưởi đã được ứng dụng rộng rãi trong ngành chăm sóc tóc. Nhiều người tiêu dùng đã nhận thấy hiệu quả tích cực từ sản phẩm này, từ việc giảm gãy rụng đến việc nuôi dưỡng tóc khỏe mạnh.

4.1. Kết Quả Nghiên Cứu Về Tác Dụng

Nghiên cứu cho thấy xịt tóc tinh dầu bưởi có tác dụng tích cực trong việc cải thiện tình trạng tóc. Sản phẩm giúp tóc mềm mượt và giảm thiểu tình trạng gãy rụng.

4.2. Phản Hồi Từ Người Tiêu Dùng

Người tiêu dùng đã có những phản hồi tích cực về sản phẩm xịt tóc tinh dầu bưởi. Họ đánh giá cao về hiệu quả và hương thơm tự nhiên của sản phẩm.

V. Kết Luận Về Phát Triển Sản Phẩm Xịt Tóc Tinh Dầu Bưởi

Phát triển sản phẩm xịt tóc tinh dầu bưởi từ nguyên liệu tự nhiên không chỉ mang lại lợi ích cho người tiêu dùng mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Sản phẩm này hứa hẹn sẽ tiếp tục phát triển và mở rộng thị trường trong tương lai.

5.1. Tương Lai Của Sản Phẩm

Với xu hướng tiêu dùng ngày càng tăng về sản phẩm tự nhiên, xịt tóc tinh dầu bưởi có tiềm năng lớn để phát triển. Các nghiên cứu và cải tiến sản phẩm sẽ tiếp tục được thực hiện.

5.2. Định Hướng Phát Triển Bền Vững

Định hướng phát triển bền vững sẽ giúp sản phẩm xịt tóc tinh dầu bưởi không chỉ đáp ứng nhu cầu hiện tại mà còn bảo vệ tài nguyên thiên nhiên cho thế hệ tương lai.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khóa luận tốt nghiệp kỹ sư ngành Công nghệ Kỹ thuật Hóa học của tác giả Nguyễn Phước Duy, do PGS. Mai Huỳnh Cang và KS. Trần Thị Thanh Trà hướng dẫn tại Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh (năm 2022), tập trung vào quy trình điều chế chế phẩm chăm sóc tóc từ nguồn phụ phẩm nông nghiệp.

• Lý do chọn đề tài và bối cảnh thực tiễn: Bưởi là loại cây ăn trái phổ biến tại Việt Nam với sản lượng lớn. Quá trình chế biến và tiêu thụ tạo ra lượng lớn phụ phẩm vỏ bưởi chưa được khai thác triệt để. Tinh dầu vỏ bưởi chứa hàm lượng cao các hợp chất có hoạt tính sinh học như D-limonene, myrcene, pinene, có khả năng kháng khuẩn, chống oxy hóa, hỗ trợ giảm rụng tóc và kích thích mọc tóc. Xu hướng tiêu dùng mỹ phẩm hiện nay chuyển dịch mạnh mẽ sang các dòng sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên, an toàn và thân thiện với môi trường. Đề tài được triển khai trong khuôn khổ hỗ trợ kinh phí từ Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Bình Dương qua dự án "Xây dựng mô hình sản xuất tinh dầu từ phụ phẩm cam sành và bưởi da xanh tại huyện Bắc Tân Uyên, tỉnh Bình Dương và phát triển một số sản phẩm ứng dụng từ tinh dầu".
• Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu:
  • Mục tiêu chung: Tạo ra sản phẩm xịt dưỡng tóc nano tinh dầu bưởi đạt độ ổn định cao, an toàn cho người sử dụng ở quy mô phòng thí nghiệm.
  • Nhiệm vụ nghiên cứu (gồm 2 nội dung chính):
    1. Chuẩn hóa nguyên liệu tinh dầu bưởi ban đầu thông qua phân tích các chỉ tiêu cảm quan và tính chất hóa lý.
    2. Xây dựng công thức xịt dưỡng tóc tinh dầu bưởi thông qua 5 khảo sát thực nghiệm: (i) nồng độ chất hoạt động bề mặt (HĐBM); (ii) nồng độ pha dầu; (iii) tốc độ thêm nước; (iv) thông số công nghệ đồng hóa siêu âm (công suất và thời gian); (v) khảo sát loại hương liệu phối trộn vào chế phẩm và đánh giá chất lượng sản phẩm cuối cùng.
• Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
  • Đối tượng nghiên cứu: Tinh dầu bưởi được chưng cất lôi cuốn hơi nước tại phòng thí nghiệm Bộ môn Hợp chất Thiên nhiên từ nguồn vỏ bưởi non thu hái tại huyện Bắc Tân Uyên, tỉnh Bình Dương; cùng các phụ liệu mỹ phẩm (chất hoạt động bề mặt, dầu dừa, vitamin B5, natri benzoat, nước cất).
  • Phạm vi thực hiện: Nghiên cứu thực nghiệm ở quy mô phòng thí nghiệm tại phòng thí nghiệm 217, tòa nhà Cẩm Tú, Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm, Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh. Thời gian thực hiện từ ngày 01/06/2022 đến ngày 15/10/2022.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khóa luận được xây dựng trên nền tảng lý thuyết hóa keo, hóa lý bề mặt và kỹ thuật điều chế hệ phân tán nano lỏng - lỏng:

• Khung lý thuyết và mô hình ứng dụng:
  • Hệ nhũ tương nano (Nanoemulsion): Hệ phân tán dị thể gồm pha dầu và pha nước có đường kính giọt nằm trong khoảng 20–200 nm, ổn định động học, có trạng thái trong suốt hoặc trong mờ do kích thước hạt nhỏ hơn bước sóng ánh sáng khả kiến (400–700 nm), hạn chế hiện tượng tán xạ ánh sáng.
  • Cơ chế mất ổn định nhũ tương: Khóa luận phân tích các hiện tượng tách pha, kết tụ (flocculation), gộp giọt (coalescence), nổi kem (creaming), lắng (sedimentation) và quá trình chín Ostwald (Ostwald ripening).
  • Phương pháp điểm đảo pha (Emulsion Phase Inversion - EPI): Phương pháp năng lượng thấp thực hiện ở nhiệt độ không đổi, dựa trên việc bổ sung từ từ pha nước vào hỗn hợp pha dầu chứa chất HĐBM ưa nước. Hệ chuyển dịch cấu trúc từ nhũ tương nước trong dầu (N/D) sang dạng gel/paste trung gian và cuối cùng đảo pha hoàn toàn thành hệ nhũ tương dầu trong nước (D/N) siêu mịn.
  • Đồng hóa siêu âm (Ultrasonic Homogenizer): Kỹ thuật năng lượng cao ứng dụng sóng siêu âm thông qua bộ chuyển đổi áp điện tạo hiện tượng xâm thực (cavitation), làm vỡ các bọt khí áp suất cao để phân cắt giọt nhũ xuống kích thước nanomet.
• Hóa chất và thiết bị thực nghiệm:
  • Hóa chất: Tinh dầu bưởi (99,9%, Việt Nam), chất HĐBM (99,9%, Italy), dầu dừa (99,9%, Việt Nam), vitamin B5 (99,9%, Italy), natri benzoat (99,9%, Trung Quốc), nước cất (100%, Việt Nam).
  • Thiết bị: Cân điện tử 4 số Ohaus (Mỹ), máy khuấy từ Faithful (Trung Quốc), máy khuấy cơ đũa DLAB (Trung Quốc), máy đo pH Mettler Toledo S220-K (Thụy Sỹ), máy đồng hóa siêu âm Ultrasonic Homogenizer (Mỹ), khúc xạ kế ELONTRON Schmidt + Haensch (Đức), máy ly tâm (Brazil), máy phân tích kích thước hạt Horiba SZ 100 Nanoparticle Analyzer (sử dụng phương pháp tán xạ ánh sáng động - DLS).

Tên thiết bị	Hãng sản xuất / Xuất xứ	Mục đích sử dụng
Cân điện tử 4 số	Ohaus (Mỹ)	Định lượng nguyên phụ liệu
Máy khuấy cơ đũa	DLAB (Trung Quốc)	Khuấy trộn hệ nhũ tốc độ 800 vòng/phút
Máy khuấy từ	Faithful (Trung Quốc)	Phối trộn sơ bộ pha dầu và chất nhũ hóa
Máy đo pH S220-K	Mettler Toledo (Thụy Sỹ)	Kiểm tra độ acid của hệ nhũ tương
Máy đồng hóa siêu âm	Ultrasonic Homogenizer (Mỹ)	Phân cắt giọt nhũ bằng sóng siêu âm
Máy phân tích hạt SZ 100	Horiba (Nhật Bản)	Đo kích thước hạt và phân bố hạt (DLS)

• Phương pháp phân tích và xử lý số liệu:
  • Chỉ tiêu hóa lý tinh dầu: Tỷ trọng đo theo TCVN 8444:2010 bằng bình đo picnomet; chỉ số khúc xạ đo theo TCVN 8445:2010; đánh giá cảm quan tinh dầu theo TCVN 8460:2010 (màu sắc, mùi, vị).
  • Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm: Độ pH kiểm tra bằng điện cực thủy tinh; độ bền ly tâm đánh giá ở 4.000 vòng/phút trong 10 phút (theo quy chuẩn Brazil National Health Surveillance Agency, 2005); độ đục xác định qua độ hấp thu quang phổ (ABS) ở bước sóng 600 nm theo công thức: $\text{Độ đục} = \frac{2,303 \times \text{ABS}}{L}$ (với $L = 1\text{ cm}$); kích thước hạt đo bằng kỹ thuật DLS trên máy Horiba SZ 100.
  • Đánh giá cảm quan người dùng: Phương pháp cho điểm chất lượng theo TCVN 3215-79 về độ trong và độ rít; phương pháp thị hiếu theo thang điểm 5 mức độ (từ 1: "rất ghét" đến 5: "rất thích") thực hiện trên hội đồng 20 sinh viên (10 nam, 10 nữ, độ tuổi 18–24).
  • Xử lý số liệu: Phân tích phương sai ANOVA và kiểm định đa khoảng LSD ở mức ý nghĩa $p \le 0,05$ (độ tin cậy 95%) bằng phần mềm Statgraphics Centurion XV.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Mở đầu

Chương này thiết lập tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ tiềm năng nguồn bưởi tại Việt Nam và nhu cầu sử dụng mỹ phẩm nguồn gốc thảo mộc. Tác giả xác định đối tượng nghiên cứu là tinh dầu vỏ bưởi non thu hái tại Bắc Tân Uyên, Bình Dương; xác định phạm vi quy mô phòng thí nghiệm và đặt ra các mục tiêu kỹ thuật cụ thể: chuẩn hóa nguyên liệu, tối ưu hóa công thức nhũ tương nano xịt tóc, khảo sát công nghệ đồng hóa và đánh giá chất lượng sản phẩm.

Chương 2: Tổng quan

Chương 2 tổng hợp cơ sở lý thuyết chuyên sâu gồm 4 phần:

• Tổng quan về tinh dầu: Khái niệm, phân loại tinh dầu (nguyên chất, không nguyên chất, tổng hợp) và ứng dụng trong mỹ phẩm, dược phẩm, thực phẩm. Trình bày chi tiết tính chất vật lý và thành phần hóa học của tinh dầu vỏ bưởi da xanh với cấu tử chính là D-limonene (chiếm 91,19%), $\beta$-myrcene (2,92%), $\beta$-phellandrene (1,98%), $\alpha$-pinene (1,19%), nootkatone cùng hoạt tính kháng nấm Aspergillus flavus, Penicillium verrucosum.
• Giới thiệu về xịt dưỡng tóc: Khái niệm, phân loại (dưỡng ẩm, phục hồi sâu, bảo vệ tóc, tạo nếp) và công dụng kích thích mọc tóc, giảm xơ rối. Phân tích chức năng từng thành phần trong công thức xịt tóc: dung môi (nước cất), chất hoạt động bề mặt (Tween 20, PEG-40, Span 80), chất bảo quản (phenoxyethanol, natri benzoat), hoạt chất dưỡng (vitamin E, dầu dừa, vitamin B5).
• Thị trường xịt dưỡng tóc: Khảo sát các sản phẩm chứa tinh dầu bưởi và sản phẩm xịt tóc thương mại hiện hành (Cocoon, Tsubaki, Ichikami, Cica Peptide...).
• Hệ nhũ tương nano: Định nghĩa hệ nhũ nano (20–200 nm), sự ổn định động học, ưu - nhược điểm, vai trò của chỉ số cân bằng ưa béo - ưa nước (HLB > 10 cho hệ D/N). Phân loại các phương pháp tạo nhũ năng lượng cao (đồng hóa áp lực cao, vi hóa lỏng microfluidizer, đồng hóa siêu âm) và năng lượng thấp (tự tạo nhũ, điểm đảo pha do nhiệt độ PIT, điểm đảo pha do thành phần PIC, điểm đảo pha EPI).

Chương 3: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương 3 trình bày chi tiết vật liệu, quy trình công nghệ và các quy trình phân tích:

• Quy trình chế tạo hệ nhũ tương nano: Quy mô mẻ 40g. Ban đầu phối trộn chất HĐBM, tinh dầu bưởi và dầu dừa bằng máy khuấy từ không gia nhiệt ở tốc độ 800 vòng/phút trong 10 phút. Tiếp theo, cấp nước cất từ từ với lưu lượng kiểm soát (0,5–1,0 mL/phút) kết hợp khuấy cơ đũa 800 vòng/phút trong 60 phút để thực hiện đảo pha. Sau khi hệ đồng nhất, đưa mẫu đi xử lý đồng hóa siêu âm và ổn định trong 24 giờ.
• Thiết kế bố trí thí nghiệm:
  • Thí nghiệm 1: Khảo sát nồng độ chất HĐBM ở 4 mức (7%, 8%, 9%, 10%).
  • Thí nghiệm 2: Khảo sát nồng độ pha dầu ở 5 mức (6,5%; 6,7%; 6,9%; 7,1%; 7,3%).
  • Thí nghiệm 3: Khảo sát tốc độ thêm nước ở 3 mức (0,5 mL/phút; 0,7 mL/phút; 1,0 mL/phút).
  • Thí nghiệm 4: Khảo sát công nghệ siêu âm với ma trận 3 mức công suất (30W, 45W, 60W) và 3 mức thời gian (5, 10, 15 phút).
  • Thí nghiệm 5: Khảo sát 5 công thức phối hương liệu (I: Bưởi + hoa lài; II: Bưởi + lavender; III: Bưởi + bạc hà; IV: 100% tinh dầu bưởi; V: Bưởi + hoa hồng).

Chương 4: Kết quả và thảo luận

Chương 4 cung cấp dữ liệu thực nghiệm chi tiết cho từng nội dung:

• Khảo sát nguyên liệu tinh dầu: Tinh dầu bưởi non chưng cất đạt các chỉ tiêu vật lý: trạng thái lỏng không màu, trong, óng; mùi thơm mát hơi hắc đặc trưng của vỏ bưởi non; vị hăng the chuyển dần sang đắng; tỷ trọng đạt $0,8396\text{ g/cm}^3$; chỉ số khúc xạ đạt $1,469$.
• Khảo sát nồng độ chất HĐBM: Kết quả đo độ đục ở các thời điểm 1 ngày, 3 ngày, 1 tuần cho thấy khi tăng nồng độ chất HĐBM từ 7% đến 10%, độ đục giảm dần. Mẫu 10% đạt độ trong cao nhất nhưng để lại cảm giác nhớt và rít lớn trên tóc. Mẫu 7% ít rít nhưng độ trong kém, dễ mất ổn định. Mẫu 9% cho sự cân bằng tối ưu giữa độ trong và cảm giác cảm quan. Độ pH của các mẫu nằm trong khoảng cho phép của da đầu (4,1–4,48 sau 1 tuần). Nồng độ 7% có pH thấp nhất (4,1) do chất HĐBM không đủ bao phủ giọt dầu, khiến các acid béo tự do trong dầu dừa phân ly tạo môi trường acid.
• Khảo sát các yếu tố công nghệ và thành phần tiếp theo: Nồng độ pha dầu được xác định tối ưu ở 7,1% (đảm bảo hàm lượng hoạt chất mà không làm đục hệ); tốc độ thêm nước thích hợp là 1,0 mL/phút kết hợp khuấy cơ đũa 800 vòng/phút trong 60 phút; chế độ đồng hóa siêu âm tối ưu ở công suất 30 W trong 15 phút; kích thước hạt trung bình đo được bằng DLS đạt 14,8 nm. Khảo sát cảm quan người dùng đối với các mẫu phối hương cho thấy sự phân hóa rõ rệt về thị hiếu và độ rít giữa các biến thể hương liệu.

Chương 5: Kết luận và kiến nghị

Chương cuối tóm tắt toàn bộ các thông số kỹ thuật tối ưu đã tìm được trong quá trình tạo nhũ nano xịt tóc tinh dầu bưởi, khẳng định tính khả thi của quy trình công nghệ kết hợp EPI và siêu âm. Đồng thời, tác giả đưa ra các kiến nghị về nghiên cứu mở rộng độ ổn định dài hạn và phát triển các chỉ tiêu vi sinh vật cho chế phẩm.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã xây dựng thành công quy trình công nghệ và công thức tối ưu cho sản phẩm xịt dưỡng tóc nano tinh dầu bưởi ở quy mô phòng thí nghiệm với các thông số định lượng cụ thể:

Thông số / Thành phần	Giá trị tối ưu xác lập	Ý nghĩa kỹ thuật
Tinh dầu bưởi non	Tỷ trọng: $0,8396\text{ g/cm}^3$; Khúc xạ: $1,469$	Chuẩn hóa nguyên liệu đầu vào đạt yêu cầu
Chất hoạt động bề mặt (HĐBM)	9,0% (kl/kl)	Tạo độ trong suốt, không gây nhờn rít, pH đạt 4,48 sau 1 tuần
Nồng độ pha dầu (tinh dầu + dầu dừa)	7,1% (kl/kl)	Cung cấp dưỡng chất tối đa mà không gây đục hệ
Nước cất	83,9% (kl/kl)	Đóng vai trò pha liên tục của hệ nhũ D/N
Tốc độ cấp nước vào pha dầu	1,0 mL/phút	Đảm bảo chuyển pha EPI êm dịu, không vón cục
Chế độ khuấy cơ đũa	800 vòng/phút trong 60 phút	Phân tán đều nước và hình thành cấu trúc nhũ mịn
Thông số đồng hóa siêu âm	Công suất 30 W, thời gian 15 phút	Cắt nhỏ giọt nhũ, kích thước hạt đạt 14,8 nm
Độ bền ly tâm	4.000 vòng/phút trong 10 phút	Hệ hoàn toàn đồng nhất, không tách lớp
Dải pH chế phẩm	4,1 – 4,48	Nằm trong ngưỡng sinh lý an toàn cho tóc và da đầu (4,0 – 6,2)

• Giải pháp và kiến nghị của tác giả: Khuyến nghị áp dụng quy trình công nghệ kết hợp phương pháp điểm đảo pha (EPI) với đồng hóa siêu âm công suất thấp (30 W) nhằm tiết kiệm năng lượng so với các phương pháp áp lực cao truyền thống; định hướng ứng dụng công thức vào sản xuất thử nghiệm các dòng sản phẩm chăm sóc tóc từ phụ phẩm bưởi da xanh.
• Đóng góp của đề tài:
  • Cung cấp dữ liệu thực nghiệm về việc chế tạo thành công hệ nhũ tương nano tinh dầu bưởi trong suốt có kích thước hạt rất nhỏ (14,8 nm) bằng phương pháp năng lượng thấp kết hợp hỗ trợ siêu âm.
  • Góp phần nâng cao chuỗi giá trị cho phụ phẩm nông nghiệp vỏ bưởi non tại tỉnh Bình Dương, hỗ trợ mục tiêu đa dạng hóa các dòng mỹ phẩm chăm sóc cá nhân có nguồn gốc thiên nhiên tại Việt Nam.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế của đề tài:
  • Nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm với khối lượng mẻ nhỏ (40g/mẻ), chưa khảo sát động học khuấy trộn và truyền khối khi nâng quy mô mẻ (pilot/công nghiệp).
  • Thời gian theo dõi độ ổn định hóa lý của hệ nhũ tương nano còn ngắn (khảo sát theo dõi độ đục và pH trong phạm vi 1 ngày, 3 ngày và 1 tuần sau chế tạo).
  • Chưa tiến hành các thử nghiệm lâm sàng dài hạn về hiệu quả kích thích mọc tóc và giảm rụng tóc trên người dùng thực tế, cũng như chưa kiểm tra độ ổn định vi sinh theo thời gian bảo quản.
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  • Thực hiện nghiên cứu nâng quy mô sản xuất (scale-up) lên mức pilot để kiểm tra tính ổn định của thiết bị khuấy đũa và hệ thống siêu âm dòng liên tục.
  • Khảo sát độ ổn định dài hạn (long-term stability) và thử nghiệm độ ổn định gia tốc (accelerated stability test) ở các điều kiện nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng khác nhau trong 3–6 tháng.
  • Bổ sung các đánh giá về chỉ tiêu vi sinh vật, độc tính kích ứng da đầu và thử nghiệm lâm sàng về khả năng nuôi dưỡng nang tóc.

Giá trị tham khảo

Đề tài là tài liệu tham khảo thực nghiệm hữu ích cho sinh viên, học viên cao học và kỹ sư chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Hóa học, Kỹ thuật Mỹ phẩm, Công nghệ Thực phẩm và Dược học:

• Phương pháp luận tạo nhũ nano năng lượng thấp: Chương 3 và Chương 4 cung cấp quy trình chi tiết về kỹ thuật đảo pha EPI kết hợp đồng hóa siêu âm, rất có giá trị cho các nghiên cứu tạo hệ nhũ tương nano trong suốt từ các loại tinh dầu thực vật khó tan khác.
• Phương pháp kiểm soát thông số thực nghiệm: Cung cấp quy trình kiểm tra toàn diện từ phân tích tỷ trọng, chỉ số khúc xạ, quang phổ kế UV-Vis đo độ đục ở 600 nm, phép đo kích thước hạt DLS đến đánh giá cảm quan định lượng theo TCVN 3215-79 và kiểm tra độ bền ly tâm.

Câu hỏi thường gặp

1. Kích thước hạt nano trung bình của sản phẩm xịt tóc tinh dầu bưởi trong nghiên cứu đạt bao nhiêu nanomet?
Kích thước hạt trung bình của hệ nhũ tương nano tinh dầu bưởi đo được bằng phương pháp tán xạ ánh sáng động (DLS) trên thiết bị Horiba SZ 100 Nanoparticle Analyzer là 14,8 nm.

2. Tỷ lệ thành phần tối ưu của hệ nhũ tương nano tinh dầu bưởi được tác giả xác định là bao nhiêu?
Tỷ lệ thành phần tối ưu của hệ bao gồm: 9,0% chất hoạt động bề mặt; 7,1% pha dầu (gồm tinh dầu bưởi non và dầu dừa); 83,9% nước cất.

3. Tại sao tác giả chọn nồng độ chất hoạt động bề mặt là 9% thay vì 10% dù nồng độ 10% cho độ trong suốt cao nhất?
Dù nồng độ 10% cho độ trong cao nhất nhưng lại gây cảm giác nhớt và rít nhiều về mặt cảm quan khi xịt lên tóc; trong khi nồng độ 7% ít rít hơn nhưng hệ không đủ độ trong và pH thấp (4,1). Do đó, nồng độ 9% được lựa chọn để đảm bảo sự cân bằng giữa độ trong suốt quang học, tính ổn định của hạt nhũ và cảm giác cảm quan dễ chịu (không rít).

4. Chế độ đồng hóa siêu âm và tốc độ thêm nước tối ưu của quy trình là gì?
Tốc độ cấp nước cất tối ưu vào pha dầu là 1,0 mL/phút kết hợp khuấy cơ đũa ở tốc độ 800 vòng/phút trong 60 phút; sau đó hệ được xử lý đồng hóa siêu âm trong thời gian 15 phút ở mức công suất 30 W.

5. Sản phẩm có đạt yêu cầu về độ pH sinh lý của da đầu không?
Có. Khoảng giá trị pH chấp nhận được của chế phẩm xịt tóc là từ 4,0 đến 6,2 (phù hợp với pH sinh lý của da đầu). Độ pH của mẫu tối ưu 9% chất HĐBM sau 1 tuần lưu trữ đạt 4,48, hoàn toàn nằm trong giới hạn an toàn này.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Phước Duy đã hoàn thiện quy trình công nghệ điều chế xịt dưỡng tóc nano tinh dầu bưởi quy mô phòng thí nghiệm bằng phương pháp điểm đảo pha (EPI) kết hợp đồng hóa siêu âm. Với công thức tối ưu gồm 9% chất hoạt động bề mặt, 7,1% pha dầu và 83,9% nước cất cùng chế độ siêu âm 30 W trong 15 phút, nghiên cứu đã tạo ra sản phẩm dạng lỏng trong suốt có kích thước hạt 14,8 nm, độ bền ly tâm cao và pH đạt 4,48. Đề tài mở ra tiềm năng ứng dụng thực tế trong việc tận dụng phụ phẩm vỏ bưởi da xanh tại tỉnh Bình Dương để phát triển các dòng sản phẩm chăm sóc cá nhân có nguồn gốc thiên nhiên.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Tinh đầu được sử dụng rộng rãi ở tất cả các lĩnh vực dược phẩm, mỹ phẩm, thực pham,.Tinh dầu là hương liệu quý được chiết xuất từ những nguồn nguyên liệu có nguồn gốc từ cây cỏ thiên nhiên được con người chú ý và săn đón. Bưởi được trồng nhiều trên thế giới như: Trung Quốc, An Độ, Tây Ban Nha, Việt Nam,. Thu hoạch chủ yêu vào mùa thu, có nhiều ở những noi có khí hậu ấm áp. Việt Nam là nước có tiềm năng lớn về loại cây này, phục vụ nhu cầu trong và ngoài nước.

Tĩnh dầu được tách chiết từ các bộ phận như hạt, chéi, lá, hoa, thân, quả, cảnh vả rễ và được tích lũy dần trong các tế bào tiết nên có hương thơm tự nhiên và dễ chịu (Ahmad và cộng sự, 2006). Tinh dầu bưởi được trích ly từ vỏ bưởi thông qua hệ thống chung cất hơi nước, có mùi thơm dễ chịu có tác dụng thư giãn. Thành phan chính của tinh dầu bưởi là D — limonene, còn chứa một ít 6 — mycrene, a-pinene, -pinene và a-terpinolene đây là các hợp chất có khả năng chống oxi hóa và kháng khuân. Tinh dầu bưởi hỗ trợ trị mun, kháng khuẩn, giảm căng thang,.

Vì vậy việc tận dụng nguồn nguyên liệu từ phụ phẩm vỏ bưởi dé trích ly tinh dau bưởi và ứng dụng phát triển một số sản phẩm chăm sóc cá nhân rất tiềm năng. Tinh dau bưởi được biết đến là thành phan quan trọng trong các sản phẩm chăm sóc tóc như: giúp tóc chắc khỏe, mượt và óng tóc, giúp duy trì độ dài, giảm tóc gãy rụng, giảm xo gãy, phục hồi tóc hư tốn, kích thích mọc tóc,. Kinh tế càng phát triển, vẻ đẹp bên ngoài ngày càng được chú trọng, nhất là mái tóc. Hằng ngày, mái tóc phải thường xuyên tiếp xúc trực tiếp với các tác nhân thời tiết làm cho mái tóc bị hư tổn, gãy rụng.

Các sản phẩm xịt dưỡng tóc ra đời để đáp ứng những nhu cầu này và ngày càng được ưa chuộng. Việc hướng tới các sản phẩm an toàn, hiệu quả từ nhiên nhiên trở thành xu hướng khi đời sống con người ngày một nâng cao. 1 Chính vì thế, được sự hướng dẫn của PGS. Mai Huỳnh Cang va KS.

Trần Thị Thanh Trà, chúng tôi đề xuất và thực hiện đề tài “Phát triển sản phẩm xịt tóc tinh dau bưởi”.2 Mục tiêu đề tài, đối tượng nghiên cứu, nội dung đề tài Mục tiêu đề tài: tạo được sản phẩm xịt dưỡng tóc tinh dầu bưởi đạt hiệu quả, an toàn cho người sử dụng. Đối tượng nghiên cứu: tinh dầu bưởi được chiết xuất tại phòng thí nghiệm Bộ môn Hợp chất Thiên nhiên từ vỏ bưởi non được thu hái trên địa bàn tỉnh Bình Dương. Phạm vi thực hiện: Phát triển sản phẩm xịt dưỡng tóc quy mô phòng thí nghiệm. Nội dung đề tài: - Chuẩn hóa nguyên liệu tinh dau (phân tích tính chất hóa ly và thành phần hóa học của tinh dau bưởi).

- _ Xây dựng công thức xịt dưỡng tóc từ tinh dầu bưởi + Khao sát ảnh hưởng của nồng độ chất hoạt động bề mặt (HDBM) + Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ pha dầu + Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ thêm nước vào + Khao sát yếu tố công nghệ: khảo sát thời gian và công suất đồng hóa siêu âm. + Khảo sát hương liệu phối vào xịt đưỡng tóc tinh dau bưởi + Đánh giá chất lượng sản phẩm 1.3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn Ý nghĩa khoa học: Nối tiếp các công trình nghiên cứu khoa học trước và phát triển quy trình công nghệ nhằm tao ra sản phẩm xịt dưỡng tóc nano tinh đầu bưởi đạt hiệu quả tốt và an toan cho người sử dụng.