SỞ GD & ĐT TỈNH ĐĂK LĂK
TRƯỜNG THCS-THPT ĐÔNG DU
------------0O0------------

BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
ĐỀ TÀI:
ỨNG DỤNG SẢN XUẤT HỘP ĐỰNG THỨC ĂN, CỐC, ĐĨA
LÀM TỪ CELLULOSE TRONG VỎ QUẢ SẦU RIÊNG KẾT
HỢP CHẤT KẾT DÍNH TỰ NHIÊN TỪ TINH BỘT VÀ SÁP
ONG.
Lĩnh Vực

: Khoa Học Môi Trường

Giáo viên hướng dẫn : Trần Thị Thu Hà
Sinh viên thực hiện

: Lê Văn Huy
Nguyễn Thị Thảo Nguyên

Lớp

: 10A1

Đăk Lăk, ngày 30 tháng 12 năm 2020

1


SỞ GD & ĐT TỈNH ĐĂK LĂK
TRƯỜNG THCS-THPT ĐÔNG DU

------------0O0------------

BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
ĐỀ TÀI:
ỨNG DỤNG SẢN XUẤT HỘP ĐỰNG THỨC ĂN, CỐC, ĐĨA
LÀM TỪ CELLULOSE TRONG VỎ QUẢ SẦU RIÊNG KẾT
HỢP CHẤT KẾT DÍNH TỰ NHIÊN TỪ TINH BỘT VÀ SÁP
ONG.
Lĩnh Vực

: Khoa Học Môi Trường

Giáo viên hướng dẫn : Trần Thị Thu Hà
Sinh viên thực hiện

: Lê Văn Huy
Nguyễn Thị Thảo Nguyên

Lớp

: 10A1

Đăk Lăk, ngày 30 tháng 12 năm 2020

2


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình nghiên cứu đề tài này em đã nhận được nhiều sự quan tâm,
giúp đỡ, hướng dẫn, dìu dắt tạo điều kiện về học tập cũng như kinh phí cho dự án

từ Ban Giám Hiệu nhà trường, quý thầy cô giáo trong trường THCS – THPT
Đông Du.
Trước tiên em chân thành cảm ơn các cấp lãnh đạo, sở giáo dục và đào tạo
tỉnh Đăk Lăk đã tạo cho chúng em có cơ hội để thể hiện năng lực của bản thân, có
cơ hội để giao lưu học hỏi, mở mang tầm nhìn, từ đó tạo động cơ học tập, phấn
đấu vươn lên.
Em xin gửi đến cô Trần Thị Thu Hà lời cảm ơn chân thành nhất. Cô là người
đã hướng dẫn khoa học cho em trong suốt q trình thực hiện đề tài với lịng nhiệt
tình, chu đáo để em có thể làm tốt cơng việc nghiên cứu của mình.
Em cũng gửi lời cảm ơn sâu sắc đến BGH, quý thầy cô giáo trong trường
THCS - THPT Đông Du.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè, đã tạo điều kiện cũng
như đóng góp những ý kiến có giá trị để em có được kết quả như hơm nay.
Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế nên đề tài này
khơng tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý
kiến của các q thầy cơ để đề tài của em được hồn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

3


DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu bảng
Bảng 1.1
Bảng 3.2.2

Tên bảng
Thành phần các chất có trong sáp ong
Thời gian phân hủy sản phẩm hộp cơm


Trang
25
35

4


DANH MỤC HÌNH, BIỂU ĐỒ
Số hiệu
hình,
biểu đồ

Tên hình, biểu đồ

Trang

1.3
1.4
2.1

Đơn vị lặp lại chuỗi Cellulose cho thấy định hướng của liên
kết β-(1-4)- Glycozit và liên kết hydro trong phân tử.
Sơ đồ cấu tạo của chuỗi Cellulose: (a) sợi Cellulose, (b) vi sợi
Cellulose, (c) sợi sơ cấp, (d) cấu trúc hóa học của Cellulose cơ
bản.
Liên kết hydro trong và ngoài mạch Cellulose
Cây sầu riêng
Quy tình chế tạo Cellulose từ vỏ sầu riêng

2.2


Băm nhỏ và phơi khô vỏ sầu riêng

30

2.2.a

Ảnh hưởng của khối lượng NaOH đến % Lignin bị loại.

31

2.2.b

Ảnh hưởng của nhiệt độ nấu đến % Lignin bị loại.

31

2.3

Nấu vỏ sầu riêng với NaOH

32

2.4

Xay nhuyễn vỏ sầu riêng

32

2.5


Cellulose mịn

33

2.6

Bột để làm hồ tinh bột

33

2.7

Hồ tinh bột

34

2.8

Bột làm đồ đựng thực phẩm làm từ Cellulose sầu riêng

34

2.9

Thành phẩm

35

1.1

1.2

13
14
15
18
29

MỤC
Y
5


DANH MỤC CÁC BẢNG..........................................................................................4
DANH MỤC HÌNH, BIỂU ĐỒ..................................................................................5
THƠNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI............................................8
ĐẶT VẤN ĐỀ...........................................................................................................11
1. Lý do chọn đề tài...................................................................................................11
2. Mục tiêu của đề tài.................................................................................................11
3. Thời gian nghiên cứu.............................................................................................12
1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU......................................................................................13
1.1.GIỚI THIỆU VỀ CELLULOSE VÀ TÍNH CHẤT CỦA CELLULOSE...........13
1.1.1. Nguồn gốc và cấu trúc của Cellulose..............................................................13
1.1.2. Tính chất hóa lý của Cellulose........................................................................15
1.2. TỔNG QUAN VỀ CÂY SẦU RIÊNG..............................................................17
1.2.1. Đặc điểm sinh học của cây sầu riêng..............................................................17
1.2.2. Thực trạng sử dụng vỏ sầu riêng ở Việt Nam..................................................19
1.2.3. Phương pháp chiết tách Cellulose từ vỏ quả sầu riêng....................................21
1.3. TINH BỘT..........................................................................................................22
1.4 . SÁP ONG..........................................................................................................24

2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....................................28
2.1. HĨA CHẤT, DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM..........................................................28
2.1.1. Hóa chất:.........................................................................................................28
2.1.2. Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm:...........................................................................28
2.2. QUY TRÌNH CHẾ TẠO CELLULOSE TỪ VỎ SẦU RIÊNG:.......................29
2.2.1. Tách Cellulose từ vỏ sầu riêng........................................................................29
2.2.2. Cách tiến hành.................................................................................................30
3. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ........................................................................35
3.1. QUY TRÌNH THỰC NGHIÊM:.......................................................................35
3.1.1. Kiểm nghiệm độ an tồn bằng phương pháp hóa học.....................................35
3.1.2. Kiểm nghiệm độ an tồn tại trung tâm kiểm nghiệm......................................35
3.1.3. Tiến hành thực nghiệm....................................................................................36
3.2.

Kết Quả.

......................................................................................................36
6


KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.......................................................................................37
1. KẾT LUẬN...........................................................................................................37
2. Kiến nghị ............................................................................................................37
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................38

7


THƠNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1. Thơng tin chung

- Tên đề tài: Ứng dụng sản xuất hộp đựng thức ăn, cốc, đĩa làm từ Cellulose trong
vỏ quả sầu riêng kết hợp chất kết dính tự nhiên từ tinh bột và sáp ong.
- Nhóm tác giả:
T
T
1

Họ và tên
Lê Văn Huy
Nguyễn Thị Thảo
Nguyên

2

Năm
sinh
2005
2005

Chủ nhiệm/tham gia

Lớp

Nhóm trưởng

10A1

Thành viên

10A1


- Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị Thu Hà
2. Mục tiêu đề tài: Sản xuất được hộp đựng thức ăn, ly, đĩa làm từ cellulose trong
vỏ quả sầu riêng
3. Tính mới và sáng tạo:
- Tận dụng phế phẩm vỏ sầu riêng tạo hộp, cốc, đĩa dùng trong thực phẩm.
- Sử dụng chất kết dính hữu cơ, an tồn và dễ phân hủy.
- Màng chống thấm làm từ sáp ong trên sản phẩm chống thấm tốt, an toàn, kháng
khuẩn.
- Sản phẩm này đáp ứng điều kiện sử dụng nguyên liệu tự nhiên, an toàn, thân thiện
với môi trường.
4. Kết quả nghiên cứu:
⁃
⁃
⁃
⁃

Tạo bột được Cenlulose chiết xuất từ vỏ sầu riêng,
Tạo hình sản phẩm hộp, cốc, đĩa từ bột Cenlulose và chất kết dính tự nhiên.
Tạo ra màng chống thấm sáp ong.
Sản phẩm có thể ứng dụng thực tế và rộng rãi.

8


5. Đóng góp về mặt kinh tế - xã hội, giáo dục và đào tạo, an ninh, quốc phòng
và khả năng áp dụng của đề tài:
- Nguyên liệu dễ tìm, chi phí thấp (ngun liệu là những phế phẩm nơng nghiệp)
dẫn đến thành phẩm giá cả hợp lý.
- Giải quyết được một phế phẩm nông nghiệp dễ gây ô nhiễm, tăng thu nhập cho

nông dân.
 Khả năng ứng dụng vào thực tiễn: Cao
6. Công bố khoa học của học sinh từ kết quả nghiên cứu của đề tài (ghi rõ tên
tạp chí nếu có) hoặc nhận xét, đánh giá của cơ sở đã áp dụng các kết quả nghiên cứu
(nếu có):...................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................

Đăk Lăk, ngày…….tháng…….năm…….
Học sinh chịu trách nhiệm chính
(Ký và ghi rõ họ tên)

Nhận xét của người hướng dẫn về những đóng góp khoa học của sinh viên thực hiện
đề tài (phần này do người hướng dẫn ghi):
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
9


Đăk Lăk, ngày 30 tháng 12 năm 2020.
Xác nhận của Nhà trường

Giảng viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)

10



ĐẶT VẤN ĐỀ
1. Lý do chọn đề tài
Sẩu riêng là cây ăn trái của nông nghiệp Việt Nam. Lượng phế phẩm nông
nghiệp sau thu hoạch như vỏ sầu riêng... hàng năm có khối lượng rất lớn. Đến nay,
việc xử lý triệt để vỏ sầu riêng vẫn chưa đạt hiệu quả tối đa, gây ra nhiều vấn đề về
môi trường và kinh tế- xã hội.

Thành phần chính trong vỏ sầu riêng là Cellulose và Lignin. Các chất trên là
những hợp chất cao phân tử có nguồn gốc thiên nhiên có tiềm năng to lớn thay thế
cho một số sản phẩm công nghiệp được sản xuất từ dầu mỏ, khí đốt hoặc các nguồn
nguyên liệu, nhiên liệu không tái tạo. Mặt khác, các vật liệu có nguồn gốc thiên nhiên
có khả năng phân huỷ sinh học, dễ xử lý, thu hồi, tránh gây ô nhiễm môi trường và làm
giảm giá thành sản phẩm. Đây chính là xu hướng phát triển vật liệu mới trong tương lai
đang được chú ý.
Hiện nay có nhiều phương pháp tách Lignin và Cellulose như phương pháp axit,
phương pháp kiềm, phương pháp dung môi hữu cơ... Tuy nhiên, số cơng trình nghiên
cứu liên quan đến Cellulose và Lignin tách từ vỏ sầu riêng ở Việt Nam còn rất ít, .
Với tiềm năng to lớn của Cellulose từ vỏ sầu riêng trong tương lai, đề tài “Ứng
dụng sản xuất hộp đựng thức ăn, cốc, đĩa làm từ Cellulose trong vỏ quả sầu riêng
kết hợp chất kết dính tự nhiên từ tinh bột và sáp ong” đã được đặt ra nghiên cứu
nhằm mục đích giải quyết các vấn đề nêu ra ở trên.
2. Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu chế tạo ra sản phẩm hộp đựng thức ăn, cốc, dĩa từ vỏ sầu riêng dễ
thực hiện, giá thành rẻ, đảm bảo an tồn thực phẩm và thân thiện với mơi trường.
Ở Việt Nam – là 1 nước trồng nhiều sầu riêng hạt và múi sầu riêng được sử
dụng nhiều nhưng vỏ lại chưa được sử dụng rộng rãi, là phế phẩm thải gây ô nhiễm
môi trường.
11



Chế tạo ra chất kết dính tự nhiên từ tinh bột để thay thế các chất dính cơng nghiệp.
Ý tưởng “Ứng dụng sản xuất hộp đựng thức ăn, cốc, đĩa làm từ Cellulose
trong vỏ quả sầu riêng kết hợp chất kết dính tự nhiên từ tinh bột và sáp ong” ra đời
giúp phần nào giải quyết nguồn nguyên liệu dư thừa tại chỗ. Đồng thời sản phẩm
hộp đựng thức ăn, cốc, dĩa cũng góp phần thay thế các sản phẩm sản xuất từ hóa
chất bằng các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên, góp phần bảo vệ mơi trường.
3. Thời gian nghiên cứu.
Từ tháng 11 năm 2020 đến tháng 1 năm 2021
- Từ ngày 1/11/2020-15/11/2020 tiến hành lên kế hoạch nghiên cứu, tra cứu
thơng tin và tìm ngun liệu vỏ sầu riêng.
- Từ ngày 16/11/2020 – 15/12/2020 tiến hành thí nghiệm tách Cellulose từ
vỏ sầu riêng.
- Từ 16/12/2020 – 25/12/2020 tiến hành làm bột giấy từ Cellulose từ vỏ sầu
riêng và chất kết dính hữu cơ và tiến hành ép định hình sản phẩm
- Từ 26/12/2020 – 31/12/2020 tiến hành phủ màng chống thấm lên sản
phẩm ép định hình và tiến hành thực nghiệm tại nhà ăn của trường.

12


1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.
1.1. GIỚI THIỆU VỀ CELLULOSE VÀ TÍNH CHẤT CỦA CELLULOSE.
1.1.1. Nguồn gốc và cấu trúc của Cellulose.
Cellulose là thành phần chính của sợi thực vật và được bổ sung liên tục
thơng qua q trình quang hợp của thực vật [1]. Nó là một loại polyme thiên nhiên
mạch thẳng (công thức phân tử là [C 6H7O2(OH)3]x) với đơn vị mắt xích là
Anhydro-β- Glucopyranozo (AGU) liên kết với nhau bằng liên kết β-(1-4)Glycozit (hình 1.1). Mỗi một mắt xích AGU có các nhóm Hydroxyl (OH) ở các
vị trí C2, C3 và C6, có khả năng tham gia nhiều phản ứng đặc trưng cho các
nhóm Hydroxyl bậc 1 và bậc 2. Các nhóm Hydroxyl ở cuối mạch phân tử
Cellulose tức là ở vị trí C1 và C4 có tính chất khác nhau: nhóm OH ở vị trí C1 có

tính chất khử cịn nhóm OH ở C4 khơng có tính chất này. Các nguyên tử Oxy của
các nhóm Hydroxyl cũng như các nguyên tử oxy trong các vòng AGU tham gia
tạo các tương tác nội và ngoại phân tử tạo cầu hydro và tham gia các phản ứng
thủy phân khác[2] .

Hình 1.1. Đơn vị lặp lại chuỗi Cellulose cho thấy định hướng của liên
kết β-(1-4)- Glycozit và liên kết hydro trong phân tử. [3]
Hoạt tính của Cellulose phụ thuộc vào khả năng phản ứng của các nhóm
Hydroxyl bậc 1 và bậc 2 trên các vịng Glycozit. Thơng thường, các nhóm
Hydroxyl bậc 1 có khả năng phản ứng cao hơn nhóm Hydroxyl bậc 2, nguyên
13


nhân là do chúng ít bị cản trở khơng gian hơn. Tỷ lệ vùng tinh thể và vơ định
hình trong cấu trúc của Cellulose cũng ảnh hưởng tới sự tiếp cận các nhóm chức
trên trong các phản ứng [4] .
Các nhóm Hydroxyl của gốc Glucose ở mạch này tạo liên kết hydro với
nguyên tử Oxy của mạch khác giữ cho các mạch ở bên cạnh nhau một cách vững
chắc, hình thành nên các vi sợi (microfibril) với độ bền cao.
Bằng phương pháp nhiễu xạ tia X, người ta xác định được Cellulose có
những nét đặc trưng của vật liệu tinh thể, trong đó tinh thể định hướng theo trục
của sợi, mật độ tinh thể có thể lên tới 1.588g/cm 3. Ngược lại, vùng vơ định hình
có khoảng cách giữa các chuỗi phân tử lớn hơn do sự sắp xếp không đồng đều
các đại phân tử, do đó mật độ Cellulose trong vùng vơ định hình thấp hơn, chỉ
1.5g/cm3 .

[5,6]

Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo của chuỗi Cellulose: (a) sợi Cellulose, (b) vi sợi
Cellulose, (c) sợi sơ cấp, (d) cấu trúc hóa học của Cellulose cơ bản. [4]

Trong mạng tinh thể, các đoạn đầu mạch xếp theo hướng song song với
nhau. Các phân tử Cellulose có cấu trúc trật tự cao do độ cứng của vòng
Anhydroglucose và lực hấp dẫn mạnh liên hợp với liên kết Hydro của các nhóm
Hydroxyl. Các liên kết hydro có thể tạo thành trong và ngồi mạch Cellulose
14


(hình 1.3) hoặc giữa các lớp Cellulose. [2]

Hình 1.3. Liên kết hydro trong và ngoài mạch Cellulose
Do cấu trúc thẳng, khá cân đối và nhiều nhóm Hydroxyl trong phân tử, các
Polyme Cellulose có thể hình thành cấu trúc tinh thể cùng với nhau từ các liên
kết hydro. Vùng tinh thể đóng vai trị quan trọng đến tính cơ lý của của sợi
Cellulose. Các nhóm Hydroxyl trong polyme Cellulose có thể hình thành liên kết
hydro với các polyme Cellulose khác (liên kết hydro ngoại phân tử) hoặc trong
chính polyme (liên kết hydro nội phân tử). Liên kết nội phân tử tạo tính cứng của
chuỗi polyme trong khi liên kết ngoại phân tử cho phép các polyme mạch thẳng
hình thành các cấu trúc tấm.
Các liên kết hydro trong sợi Cellulose liên kết với nhau rất chặt chẽ tạo
thành một hệ thống mạng liên kết dày đặc và bền vững, điều này khiến cho sợi
Cellulose không tan trong nước và hầu hết các dung mơi hữu cơ thơng thường.
1.1.2. Tính chất hóa lý của Cellulose.
Cellulose là polyme vừa phân cực mạnh vừa kết tinh cao, khơng tan trong
nước và chỉ hịa tan trong một số ít dung mơi đặc biệt có khả năng làm trương
15


Cellulose. Sự trương nở này xảy ra khi dung môi lọt vào vùng vơ định hình của
phân tử, ở đó các phân tử liên kết lỏng lẻo với nhau. Vùng vơ định hình có thể
hấp thụ nước và trương lên, còn vùng kết tinh mạng lưới liên kết hydro ngăn cản

sự trương này.
Sự trương trong tinh thể xảy ra khi có mặt dung mơi gây trương có ái lực
mạnh hơn tương tác giữa các phân tử Cellulose và gây ra hiện tượng phá vỡ liên
kết giữa các phân tử Cellulose. Các dung môi thường được sử dụng để gây
trương nở Cellulose là NaOH đậm đặc, dung dịch Cu(OH)2 trong Amoniac…[7] .
Cellulose có thể bị thủy phân thành glucose khi đun nóng trong mơi trường axit
hoặc kiềm. Liên kết Glicozit trong phân tử không bền với axit, và dưới tác dụng
của axit chúng bị phân hủy tạo thành các sản phẩm thủy phân.
Xử lý bằng kiềm là một phương pháp gây trương khá hiệu quả và tiết kiệm
thường được áp dụng. Trong q trình này, kiềm khơng chỉ gây trương mà còn
hòa tan và loại bỏ các thành phần Hemicellulose và Lignin có trong sợi thực vật.
Q trình hịa tan các thành phần này tạo ra lỗ trống trong cấu trúc của sợi.
 Tính chất vật lý:
Cellulose là chất rắn dạng sợi, có màu trắng, khơng mùi, khơng vị. Có tính bền
vững cơ học cao, chịu được nhiệt độ đến 200 oC mà không bị phân hủy. Tỷ trọng lúc
khô là 1.45, khi khơ Cellulose dai và khi thẩm nước nó mềm đi. Cellulose không tan
trong nước và các dung môi hữu cơ nhưng tan trong dung dịch Schweizer (dung
dịch Cu(OH)2 tan trong ammoniac NH3),axit vô cơ mạnh như: HCl, HNO 3…và một
số dung dịch muối: ZnCl2,PbCl2…
 Tính chất hóa học:
+ Phản ứng thủy phân: Cellulose được cấu tạo bởi các mắc xích β-D-glucose liên
kết với nhau bằng liên kết 1,4 glucocid, do vậy liên kết này thường khơng bền.
Đun nóng Cellulose trong dung dịch acid vô cơ đặc thu được Glucose. Phương trình
phản ứng :
16


+ Phản ứng với acid vơ cơ:
Đun nóng Cellulose trong hỗn hợp Acid Nitric đặc và Acid Sunfuric đặc thu được
Cenlulose Nitrat.

Cellulose là thành phần chủ yếu cấu tạo nên vách tế bào thực vật, tạo nên bộ khung
của cây.
Cellulose là hợp chất hữu cơ nhiều nhất trong tự nhiên, chiếm khoảng 50% Cacbon
hữu cơ của khí quyển.
+ Lignin là nhựa nhiệt dẻo, mềm đi dưới tác dụng của nhiệt độ và bị hịa tan trong
một số hợp chất hóa học. Trong gỗ, bản thân Lignin có màu trắng. Lignin có cấu
trúc phức tạp, là một Polyphenol có mạng khơng gian mở. Thành phần thay đổi theo
từng loại gỗ, tuổi cây hoặc vị trí của nó trong gỗ. Cấu trúc đơn vị cơ bản là Phenyl
Propan. Từ đơn vị cơ bản là Phenyl Propan và cấu trúc điển hình được đề nghị cho
Lignin là Guaicyl propan (G), Syringyl propan (S) và Parahydroxylphenyl propan
(P).
Lignin là hợp chất có hoạt tính cao, trong phân tử có các nhóm chức đáng chú ý:
nhóm –OH của phenol, nhóm –OH ancol bậc 1 và bậc 2, nhóm – OCH3 (metoxy),
nhóm cacbonyl và khả năng enol hóa cho sản phẩm có 1 liên kết đơi và một nhóm –
OH.
Lignin rất dễ bị oxi hóa trong điều kiện trung bình, cho sản phẩm là axit thơm như
axit benzoic, protocacheuic. Lignin bị oxi hóa trong điều kiện mạnh hơn cho sản
phẩm là axit như Axetic, Oxalic, Succinic.
1.2. TỔNG QUAN VỀ CÂY SẦU RIÊNG.
1.2.1 Đặc điểm sinh học của cây sầu riêng.
Sầu riêng là loại cây ăn quả thuộc chi Durio (chi sầu riêng) được biết đến rộng
rãi tại Đông Nam Á, người Khmer gọi là turen và người Mã Lai - Nam Dương gọi là
17


Djoerian (về sau viết là Doerian). Ngày nay hầu hết các quốc gia trên thế giới gọi
loài cây này là Durian.
Cây sầu riêng có thể cao tới 40 mét. Lá ln xanh, đối xứng hình êlip đến hình
thn dài từ 10-18 cm. Hoa nở từng chùm từ 3-30 trên cành lớn và thân, mỗi hoa có
đài hoa và 5 (ít khi 4 hay 6) cánh hoa. Trái sầu riêng chín sau 3 tháng sau khi thụ

phấn. Trái có thể dài tới 40 cm và đường kính 30 cm, nặng từ 1 đến 5 kg. Trái có thể
mọc trên thân cây, cành. Sầu riêng có thể có trái sau khi trồng 4 tới 5 năm. Màu của
trái có thể từ xanh sang nâu, hình dạng thn đến trịn. Bên ngồi có lớp vỏ cứng
bao với gai nhọn, và mùi nồng đặc trưng tỏa từ thịt bên trong. Nhiều người xem đó
là thơm, nhưng có người cho đó là thối. Cả hai kết quả phẩm bình, tuy mâu thuẫn
nhưng đều có lý. Trong trái sầu riêng chín, theo các chun gia hóa học, có hơn 100
chất, trong đó có một số thuộc ête (ether) thơm, và một số ête thối, có thành phần
lớn lưu huỳnh. Thơm hay thối là kết quả của khứu giác cá nhân: tiếp nhận ête thơm
trước tiên, hay tiếp nhận ête thối trước tiên mà thơi.

Hình 1.4: Cây sầu riêng

18


- Quả có màu xanh lợt đầy gai bên ngồi, gai rất nhọn nhưng ngắn khi chín thì vỏ
nứt ra có mùi thơm sực nức. Mỗi ngăn có chứa từ hai đến ba múi hạt lép lớp cơm rất
dày khi ăn vào có vị béo, ngọt, thơm, xơ dính vào hạt.
- Vỏ sầu riêng là phần bỏ đi từ quả sầu riêng. Trong 1 quả sầu riêng phần vỏ chiếm
tới 60 – 70% khối lượng quả.
-Công dụng của vỏ quả sầu riêng:
+ Trong y học: Theo Đông y vỏ quả sầu riêng có vị đắng, tính ấm, có tác dụng ích
khí, tiêu thực, cầm mồ hôi, làm ấm phổi để chữa ho, thường được dùng làm thuốc
bổ khí, chữa đầy bụng, khó tiêu, ho do hàn, cảm sốt. Ngày dùng 15 - 20g, thái nhỏ
nấu nước uống.
+ Ngoài ra vỏ sầu riêng cịn có thế ứng dụng phần Cellulose trong vỏ để chế tạo các
hộp đựng thức ăn, cốc đĩa.
1.2.2. Thực trạng sử dụng vỏ sầu riêng ở Việt Nam.
Nước ta là nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm mưa nhiều tạo điều kiện cho
cây sầu riêng phát triển mạnh và có năng xuất khá cao. Lượng sầu riêng sản xuất ra

lớn tuy nhiên phần được sử dụng chỉ có múi thịt và hạt sầu riêng. Trong khi đó vỏ
sầu riêng chiếm phần lớn khối lượng, nhưng khơng được sử dụng do đó tạo ra một
lượng lớn phế phẩm nông nghiệp.
Ở nước ta, theo số lượng thống kê năm 2016, diện tích trồng sầu riêng ở Việt Nam
khoảng 32,3 nghìn ha, sản lượng 336,9 nghìn tấn là thời điểm sầu riêng có giá nhất.
Từ năm 2016, các hộ nơng dân bắt đầu có xu hướng phá tiêu, cà phê để trồng sầu
riêng. Các sản phẩm chủ yếu từ sầu riêng như sầu riêng đông lạnh, bột sầu riêng, sầu
riêng sấy, nguyên liệu làm bánh, chè,... Hạt sầu riêng để ươm cây, ngồi ra cịn được
dùng trong thực phẩm.
Vỏ sầu riêng là phế phẩm nông nghiệp chiếm phần lớn quả sầu riêng. Nó vừa làm ơ
nhiễm mơi trường, vừa chưa được tận dụng về mặt giá trị kinh tế. Do đó, nghiên cứu
này được thực hiện nhằm đưa ra quy trình sản xuất hộp đựng thực phẩm, chén đĩa
và cơng dụng của nó. Kết quả ban đầu này sẽ góp phần giúp phổ biến sản phẩm này
19


hơn và góp phần sử lí phế phẩm nơng nghiệp mang lại một phần hiệu quả trong kinh
tế.
Hộp đựng thực phẩm rất phổ biến trên thị trường thế giới nói chung và Việt Nam nói
riêng. Với giá thành rẻ và tiện lợi, hộp xốp, túi nilon được sử dụng phổ biến để đựng
thức ăn, đồ uống. Đặc biệt, trong xã hội hiện đại bận rộn, nhiều người đã chọn ăn ở
hàng quán hoặc mua đồ ăn sẵn mang về, hộp xốp, ly xốp lại càng được dùng nhiều.
Tại nhiều quán ăn, cơm canh nóng được đựng trong túi hộp xốp, cầm tay trên nửa
tiếng mà vẫn thấy nóng bỏng. Các loại hộp nhựa, hộp xốp, túi nilon chỉ được sử
dụng để đựng thực phẩm nguội. Bên cạnh đó, khơng dùng các vật liệu này để chứa
thực phẩm có tính axit như: dưa muối, các thực phẩm ngâm chua. Hộp xốp tuy rẻ,
khá tiện dụng nhưng trong đó lại chứa nhiều chất độc hại ảnh hưởng đến sức khỏa
người tiêu dùng. Và đặc biệt với ý thức của người dân xả rác bừa bãi thì hộp xốp sẽ
là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường:
Thống kê về thực trạng rác thải nhựa trên toàn thế giới lượng rác thải đổ ra môi

trường: Đến nay thế giới đã sản xuất ra 8,3 tỉ tấn nhựa, trong đó có 6,3 tỷ tấn là rác
thải nhựa. Trung bình mỗi năm thế giới thải ra môi trường khoảng 300 triệu tấn rác
thải nhựa, trong đó có khoảng 8 triệu tấn bị thải ra biển. Ước tính riêng Việt
Nam lượng rác

thải

nhựa đổ

ra

biển

mỗi năm khoảng

0,28–

0,73

triệu

tấn/năm (chiếm gần 6% tổng lượng rác thải nhựa xả ra biển của thế giới). ... Nhưng
10% số lượng chất thải nhựa và túi nilon không được tái sử dụng mà thải bỏ hồn
tồn ra ngồi mơi trường.
Theo tìm hiểu thực tế, trên thị trường đã có các sản phẩm vận dụng bã mía để làm
hộp xốp sản xuất đại trà. Tuy nhiên sác sản phẩm đó sử dụng chất kết dính hóa học
gây ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng.
TS Cao Anh Đương cho biết, nếu không trộn thêm chất keo, bột dính thì gần như
khơng thể làm được hộp xốp từ bã mía. Nếu hộp chỉ có thành phần là bã mía thì nó
giống như một loại thực phẩm, chỉ có chất hữu cơ, đương nhiên tốt cho sức khỏe.

Còn nếu dùng để làm hộp xốp, thay thế nhựa tổng hợp mà trong quá trình sản xuất
20


lại cho thêm phụ gia độc hại thì tất nhiên khơng tốt cho sức khỏe. Loại keo dính phổ
biến và rẻ tiền nhất hiện nay chình là keo phenol foocmandehit là một loại chất rất
độc cho con người và môi trường. Bã mía muốn để sản xuất thành hộp xốp chắc
chắn phải qua nhiều khâu xử lý. Nếu sử dụng loại keo này thì chất độc sẽ phơi ra
thực phẩm, rất nguy hiểm cho sức khỏe con người. Nếu dùng để đựng cá, thịt, thức
ăn chín, loại keo này chắc chắn sẽ phôi ra thực phẩm gây độc.
Việc đấu tranh chống ơ nhiễm mơi trường và đảm bảo an tồn thực phẩm hạn chế
việc ảnh hưởng đến sức khỏe do các chất độc trong hộp xốp là trách nhiệm của tồn
dân. Xuất phát từ những lí do trên, chúng em tiến tới chọn đề tài: “Sản xuất hộp
đựng thức ăn, cốc, đĩa làm từ vỏ sầu riêng sử dụng chất kết dính tự nhiên từ tinh bột
và màng chống thấm bằng sáp ong”
Nghiên cứu dự án “Sản xuất hộp đựng thức ăn, cốc, đĩa làm từ vỏ sầu riêng sử dụng
chất kết dính tự nhiên từ tinh bột và màng chống thấm bằng sáp ong” góp phần nhỏ
vào cuộc đấu tranh phịng chống ơ nhiễm mơi trường và đảm bảo an toàn thực phẩm
hạn chế việc ảnh hưởng đến sức khỏe do các chất độc trong hộp xốp và đặc biệt là
giải quyết được nguồn phế phẩm nông nghiệp cho chính gia đình em và cộng đồng
nơi em đang sinh sống.
1.2.3. Phương pháp chiết tách Cellulose từ vỏ quả sầu riêng.
Trong vỏ quả sầu riêng có hai thành phần chủ yếu là các Cellulose và Lignin.
Nên tách Cenlulose từ vỏ quả sầu riêng thực chất là quá trình loại bỏ Lignin từ vỏ
sầu riêng.
Để loại bỏ Lignin từ vỏ quả sầu riêng, ta thực hiện quá trình nấu với tác chất
nấu thích hợp. Tác chất có tác dụng thúc đẩy quá trình nấu và làm cho việc tách
Cellulose diễn ra dễ dàng và với hiệu suất cao hơn.
Để tách Cellulose thì trong thực tế, người ta sử dụng rất nhiều tác chất nấu
khác nhau nhưng việc sử dụng tác chất nấu NaOH đạt được hiệu suất cao và giảm

thiểu được nguy cơ ô nhiễm môi trường hơn những tác chất khác. Nên, trong khóa
luận này chúng tơi sử dụng tác chất nấu là NaOH.
21


Trong quá trình nấu với tác chất nấu là NaOH xảy ra rất nhiều phản ứng, nhưng
có một số phản ứng quan trọng như sau :
- Thủy phân Cellulose trong mơi trường kiềm
Cấu trúc Cellulose bị oxi hóa tại C2 hoặc C3 khá nhậy với dung dịch kiềm. Sự
phân hủy đại phân tử Cenlulose được tiến hành trước tiên qua sự hình thành một
ion, rồi kế đó dịch chuyển điện tử và gây ra phản ứng cắt mạch
- Phản ứng thủy phân Lignin trong môi trường kiềm
Trong môi trường kiềm, ở nhiệt độ cao, Lignin có thể bị thủy phân, thực chất là
sự cắt đứt các liên kết ete. Luôn có sự hình thành cấu trúc trung gian là metylen
quinon (II), lúc này liên kết α-O-4 bị bẻ gãy. Tiếp theo là phản ứng cắt mạch của
liên kết β-O-4, có sự hình thành của nhóm cacbonyl tại Cβ. Các cấu trúc cacbonyl
này trong điều kiện nấu Cellulose (t 0 cao, pH kiềm) có thể tham gia phản ứng
ngưng tụ.
Thêm vào bình phản ứng 600ml NaClO2 1,3%, sau đó thêm từ từ CH3COOH
10% để điều chỉnh pH của hỗn hợp đến khi đạt giá trị trong khoảng 3,5-4, khuấy
bằng máy khuấy từ trong 2 giờ ở nhiệt độ 75 °C. Sau mỗi lần phản ứng, lọc và rửa
phần không tan bằng cồn và nước cất. Quá trình được lặp lại 3 lần. Ta sẽ thu được
Cellulose tinh.
1.3. TINH BỘT.
- Tinh bột tiếng Hy Lạp là amidon (CAS# 9005-25-8), cơng thức hóa học:
(C6H10O5)n là một Polysacarit carbohydrate chứa hỗn hợp Amyloza và Amylopectin,
tỷ lệ phần trăm Amilose và Amilopectin thay đổi tùy thuộc vào từng loại tinh bột, tỷ
lệ này thường từ 20 : 80 đến 30 : 70. Tinh bột có nguồn gốc từ các loại cây khác
nhau có tính chất vật lý và thành phần hóa học khác nhau. Chúng đều là
các Polymer cacbohydrat phức tạp của Glucose (công thức phân tử là C6H12O6).

Tinh bột được thực vật tạo ra trong tự nhiên trong các quả, củ như: ngũ cốc. Tinh
bột, cùng với protein và chất béo là một thành phần quan trọng bậc nhất trong chế
độ dinh dưỡng của loài người cũng như nhiều loài động vật khác. Ngoài sử dụng
22


làm thực phẩm ra, tinh bột còn được dùng trong cơng nghiệp sản xuất giấy, rượu,
băng bó xương. Tinh bột được tách ra từ hạt như ngơ và lúa mì, từ rễ và củ như sắn,
khoai tây, dong là những loại tinh bột chính dùng trong cơng nghiệp.
- Tính chất vật lí:
+ Màu trắng, có nhiều trong các loại hạt (gạo, mì, ngơ,…), củ (khoai, sắn,…) và quả
(táo, chuối,…)
+ Chất rắn vơ định hình, khơng tan trong nước lạnh, phồng lên và vỡ ra trong nước
nóng tạo thành dung dịch keo gọi là hồ tinh bột.
- Tính chất hóa học:
+ Phản ứng thủy phân cho Glucose
+ Hồ tinh bột phản ứng với dung dịch Iot
Dung dịch Iot tác dụng với hồ tinh bột cho màu xanh lam đặc trưng.Phản ứng này
xảy ra dễ dàng nên ta có thể dùng Iot để nhận ra tinh bột, ngược lại có thể dùng hồ
tinh bột để nhận biết Iot.
Tinh bột được tạo thành trong cây xanh từ khí CO 2 và H2O cùng ánh sáng Mặt Trời.
Phương trình có phản ứng tổng qt như sau:
Quá trình tạo thành tinh bột (tổng hợp tinh bột - chất hữu cơ) có sự tham gia của ánh
sáng mặt trời nên gọi là quá trình quang hợp.
- Ứng dụng: tinh bột làm chất kết dính tự nhiên bằng phản ứng tạo hồ tinh bột thay
thế cho chất kết dính nhân tạo.
- Tinh bột khoai mì là một nguyên liệu rất quan trọng trong việc tạo ra keo. Tinh bột
khoai mì dựa trên dextrates là chất kết dính tuyệt vời và được sử dụng trong nhiều
ứng dụng bao gồm cả giấy tờ trước khi gắn keo, băng, nhãn, tem và phong bì.
+ Tinh bột khoai mì được sử dụng trong bao bì nhựa tự phân huỷ, cơng nghiệp lốp

xe, công nghiệp gỗ dán, chất tẩy rửa…
23


+ Keo dán được làm từ tinh bột khoai mì là một vật liệu quan trọng trong sản xuất
ván ép. Chất lượng của gỗ dán phụ thuộc rất nhiều vào chất keo được sử dụng.
+ Tinh bột khoai mì được sử dụng trong sản xuất các chất tạo ngọt hoặc làm tác
nhân kết dính cho sản phẩm bánh kẹo…
+ Tinh bột khoai mì làm chất độn, tăng độ đặc trong súp và thực phẩm đóng hộp,
kem và dược phẩm
+ Tinh bột khoai mì làm chất kết nối, làm quánh các sản phẩm, giúp thực phẩm
không bị khô khi nấu, như xúc xích, thịt hộp.
+ Tinh bột khoai mì được sử dụng trong sản xuất bánh kẹo, mì ăn liền, bún, miến,
mì ống, mì sợi, bột khoai, bánh tráng, hạt trân châu (tapioca)
- Trong sản phẩm này, tinh bột được sử dụng để làm chất kết dính, thay thế cho chất
kết hóa học an tồn hơn cho sức khỏe người dùng.
1.4 . SÁP ONG.
Sáp ong (Cera alba) là một chất sáp tự nhiên được ong mật thuộc chi Apis sản
sinh ra. Sáp có dạng hình "vảy" bởi 8 tuyến sản sinh sáp trong phân đoạn bụng
của ong thợ, con ong thải bỏ chúng bên trong hoặc tại tổ ong. Ong thợ thu thập và
sử dụng chúng tạo thành lỗ tổ ong lưu trữ mật ong, bảo vệ ấu trùng và nhộng bên
trong tổ ong. Về mặt hóa học, sáp ong bao gồm chủ yếu các este của axit béo và
những ancol mạch dài khác nhau.
Sáp ong được ứng dụng lâu đời trong lĩnh vực thực phẩm và hương liệu của con
người. Ví dụ, sáp được dùng như chất tráng men, chất tạo ngọt hoặc như nguồn
nhiệt. Sáp ong có thể ăn được, theo nghĩa có độc tính khơng đáng kể tương tự bơ
thực vật và được chấp nhận sử dụng cho thực phẩm ở hầu hết quốc gia và Liên minh
Châu Âu theo số E E901. Tuy nhiên, monoeste sáp trong sáp ong thủy phân kém
trong ruột người và động vật hữu nhũ, vì vậy giá trị dinh dưỡng khơng đáng kể.
[1]


Một vài lồi chim, như chim hút mật, có thể tiêu hóa sáp ong. Sáp ong là chế độ

dinh dưỡng chính của ấu trùng sâu bướm sáp nhỏ.
 Đặc tính:
24


Sáp ong là một loại sáp bền chắc được hình thành từ hỗn hợp một số hợp chất.
Sáp ong có đặc tính chống thấm .

Triacontanyl palmitate, một este sáp, là một thành phần chính của sáp ong.
Loại hàm lượng sáp

Tỷ lệ phần trăm

Hydrocarbon

14%

Monoeste

35%

Dieste

14%

Trieste


3%

Monoeste hydroxit

4%

Polyeste hydroxit

8%

este axit

1%

polyester axit

2%

Axit béo đơn

12%

Ancol béo đơn

1%

Không xác định
6%
Bảng 1.1: Thành phần các chất trong sáp ong.
Cơng


thức

hóa

học gần

đúng

của

sáp

ong

là

. Thành

phần

chính

là palmitate, palmitoleate và este oleate của ancol béo chuỗi dài (30–32 cacbon), với
tỷ lệ triacontanyl palmitate đến axit cerotic, hai thành phần chính, 6:1. Sáp ong được
phân loại tổng quát thành loại châu Âu và phương Đông. Giá trị xà phịng hóa thấp
hơn (3–5) sáp ong châu Âu và cao hơn (8–9) sáp ong phương Đông.
Sáp ong có phạm vi nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp từ 62 đến 64 °C (143,6 đến
147,2 °F). Nếu sáp ong được nung nóng trên 85 °C (185,0 °F) xảy ra biến đổi màu.
Điểm bốc cháy của sáp ong là 204,4 °C (399,9 °F). Khối lượng riêng tại 15 °C là

958 kg/m³ đến 970 kg/m³.
25