NGHIÊN cứu ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NANO TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA KHOA HỌC CƠ BẢN BỘ MÔN: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC  ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NANO TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM GVHD: TS HOÀNG VĂN HUỆ SVTH: NGUYỄN THỊ TRÚC ANH 2005100001 LÊ DỖN HÀO KIỆT 2005100159 NGUYỄN HỒNG PHÚC 2005100031 HUỲNH TẤN ĐẠT 2005100054 VÕ MINH TRÍ 2008100088 NGUYỄN TẤN PHÚC 2005100040 PHẠM QUỐC HUY 2005100171 TP.HỒ CHÍ MINH - 2012 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ý kiến giáo viên hướng dẫn Ý KIẾN CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2012 Chữ ký giáo viên hướng dẫn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI NÓI ĐẦU DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH SÁCH CÁC HÌNH DANH SÁCH CÁC BẢNG MỞ ĐẦU Yêu cầu thực tế lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng phương pháp nghiên cứu Kết cấu tiểu luận CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan lý thuyết công nghệ nano 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Phân loại vật liệu nano 1.1.3 Cơ sở khoa học công nghệ nano 1.1.3.1 Chuyển tiếp từ tính chất cổ điển đến tính chất lượng tử 1.1.3.2 Hiệu ứng bề mặt 1.1.3.3 Kích thước tới hạn 1.1.3.4 Hướng ứng dụng chung LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG SƠ LƢỢC VỀ ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ NANO TRONG THỰC PHẨM Ở CÁC QUỐC GIA TRÊN THẾ GIỚI 10 2.1 Công nghệ nano thực phẩm Mỹ 10 2.2 Công nghệ nano thực phẩm Nhật Trung Quốc 11 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ NANO TRONG CÔNG NGHIỆPTHỰC PHẨM TẠI VIỆT NAM 14 3.1 Sơ lược lịch sử công nghệ nano thực phẩm Việt Nam 14 3.2 Các ứng dụng hướng phát triển công nghệ nano công nghiệp thực phẩm nước ta 14 3.2.1 Ứng dụng công nghệ nano trồng trọt chăn nuôi 14 3.2.2 Ứng dụng cơng nghệ nano đóng gói, bao bì đựng thực phẩm 17 3.2.3 Thực phẩm hạt nano 18 3.2.4 Ứng dụng nano vào “pin xanh” 20 3.3 Ưu nhược điểm sử dụng CNNN thực phẩm 21 3.3.1 Ưu điểm 21 3.3.2 Nhược điểm 22 3.4 Hướng phát triển cho công nghiệp nano thực phẩm nước ta 23 TÀI LIỆU THAM KHẢO 28 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CẢM ƠN Sau thời gian dài thực tiểu luận, đến nay, công việc liên quan đến tiểu luận đề hoàn tất Trong suốt thời gian này, nhận nhiều giúp đỡ Ở phần luận, cho phép chúng tơi có đơi điều gửi đến người vô biết ơn Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Hoàng Văn Huệ, người tận tình hướng dẫn, động viên giúp đỡ suốt thời gian qua Nếu khơng có lời dẫn, tài liệu, lời động viên khích lệ Thầy luận khó lịng hồn thiện Cũng xin gửi lời cảm ơn đến ba mẹ, người hỗ trợ, theo sát suốt thời gian Xin tri ân tất Thầy, Cô, người dày công dạy dỗ, truyền cho nhiều tri thức quý báu Cảm ơn tất bạn bè chúng tôi, người sát cánh vui niềm vui, chia sẻ khó khăn giúp đỡ nhiều trình thực tiểu luận Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2012 Nhóm sinh viên thực LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI NĨI ĐẦU Ngành cơng nghiệp thực phẩm từ lâu có vai trị quan trọng đời sống người tiêu dùng giới nói chung Việt Nam nói riêng Vì nhu cầu ngày mà người ta khơng thể thiếu vấn đề ăn uống, sinh hoạt Bên cạnh phát triển nhanh chóng cơng nghiệp để lại cho xã hội nhiều vấn đề cần quan tâm hơn, có vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm loại thực phẩm có dinh dưỡng cao mà người ngày hướng tới Thực phẩm nano, loại thực phẩm có hàm lượng dinh dưỡng cao an toàn vệ sinh thực phẩm lựa chọn người tiêu dùng tương lai không xa Để làm loại thực phẩm giàu dinh dưỡng cần nhiều yếu tố như: cơng nghệ đại, trình độ khoa học kỹ thuật cao nhìn chung yếu tố rào cản việc nghiên cứu ứng dụng, khai thác công nghệ để sản xuất loại thực phẩm nano phục vụ cho nhu cầu tương lai người Bài nghiên cứu: “ Nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano công nghiệp thực phẩm” thực xoay quanh vấn đề công nghệ nano ứng dụng ngành công nghiệp thực phẩm nước ta, qua có định hướng hướng phát triển dành cho ngành công nghiệp mẻ Dù cố gắng nhiều giới hạn kiến thức sai sót q trình thực khơng thể tránh khỏi Rất mong nhận ý kiến đóng góp Thầy bạn để nghiên cứu sau đầy đủ sai sót TẬP THỂ NHÓM LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BASF Badische Anilin- und Soda-Fabrik CNNN Công nghệ nano CHIP Dự án bảo vệ gà mái gà thịt chống lại bệnh truyền nhiễm DKK Danskinut koruuni HAuCl4 Chloroauric acid H5N1 Highly pathogenic avian influenza virus of type A of subtype H5N1 HIV Human Immunodeficiency Virus Nm Nanomet E.Coli Escherichia coli OMG OMEGA USD United States Dollar SiO2 Silic Diocide LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1 Tường gạch nano đất sét 10 Hình 2.2 β agonist kính hiển vi điện tử 12 Hình 3.1 Ngơ đóng gói cơng nghệ nano 17 Hình 3.2 Giấy bọc thực phẩm phát vi khuẩn E.coli 18 Hình 3.3 Thực phẩm hạt nano 19 Hình 3.4 Pin xanh 21 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1.1 Độ dài tới hạn số tính chất vật liệu Bảng 3.1 Các ứng dụng công nghệ Nano phục vụ Tám mục tiêu Phát triển Thiên niên kỷ 24 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phương pháp nghiên cứu khoa học Mở đầu MỞ ĐẦU Yêu cầu thực tế lý chọn đề tài Khoa học, công nghệ nano lĩnh vực khoa học cơng nghệ mới, phát triển nhanh chóng Vật liệu chế tạo công nghệ thể nhiều tính chất lạ hiệu ứng kích thước Khoa học công nghệ nano sở kết hợp đa ngành tạo nên cách mạng khoa học kỹ thuật Hiện nay, nhiều quốc gia giới xem công nghệ nano mục tiêu mũi nhọn để đầu tư phát triển Ước tính tổng đầu tư cho lĩnh vực cơng nghệ nano tồn giới xấp xỉ tỷ đơla có hàng trăm sản phẩm công nghệ nano thương mại, ứng dụng nhiều lĩnh vực điện tử, hóa học, y sinh, mơi trường, thực phẩm Trong cơng nghiệp thực phẩm vậy, nước ta có bước chuyển rõ rệt việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano công nghiệp thực phẩm Đây ngành công nghiệp mẻ nước ta, địi hỏi lớn tài kinh tế khả chuyển giao công nghệ nước ta Do ngành công nghiệp mang tính chất cơng nghệ mức độ phức tạp cao nên tổ chức, cá nhân nghiên cứu vấn đề Hiểu tầm quan trọng nước ta áp dụng công nghệ cách triệt để nên định chọn đề tài: “NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NANO TRONG THỰC PHẨM” để phần đưa công nghệ vào áp dụng rộng rãi nước ta, đồng thời thúc đẩy cho ngành công nghiệp thực phẩm nước ta phát triển mạnh mẽ xứng tầm với nước khu vực giới Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu đề tài đặt xây dựng hồn chỉnh lý thuyết cơng nghệ nano thực phẩm khả ứng dụng rộng rãi cơng nghệ sản xuất cơng nghiệp nói chung cơng nghiệp thực phẩm nói riêng Hướng cụ thể mà chúng tơi hướng đến khả chấp nhận công nghệ mới, sản phẩm mà trước người tiêu dùng chưa biết đến hướng phát triển công nghệ tương lai không xa Việt Nam LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phương pháp nghiên cứu khoa học Chương 3.Ứng dụng hướng phát triển CHƢƠNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ NANO TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TẠI VIỆT NAM 3.1 Sơ lƣợc lịch sử công nghệ nano thực phẩm Việt Nam Đối với Việt Nam, nỗ lực tắt đón đầu, vào tháng 8/2006 Cần Thơ tổ chức Hội thảo khoa học tồn quốc ứng dụng cơng nghệ nano, với đăng đàn nhiều nhà khoa học giới Nhu cầu phát triển cơng nghệ nói chung cơng nghệ nano nói riêng ln đặt cho nhà khoa học nhiều vấn đề mới, mang tính tổng hợp, liên ngành Một sản phẩm công nghệ coi thành cơng hay có nhiều hứa hẹn phát triển tảng phát triển nó: Được sử dụng rộng rãi, đem lại hiệu kinh tế để "lấy ngắn ni dài", thúc đẩy trở lại phát triển sản xuất, đưa trình độ cơng nghệ lên tầm cao Việc mở rộng khái niệm cỗ máy đến mức xố ranh giới phân chia giới sống giới khơng có sống, vấn đề thường gặp lĩnh vực công nghệ nano, chuyện viễn tưởng Thực tế, việc mở rộng đó, tạo nên cú hích phát triển, làm phong phú thêm cách tiếp cận công nghệ Năm 2011 coi năm công nghệ nano thực phẩm thương mại hóa rộng rãi từ trước tới Hội thảo Khoa học “Ứng dụng Công nghệ Nano sản xuất thực phẩm Việt Nam” tổ chức hồi cuối năm 2011 giới thiệu thành công nhà khoa học Việt Nam việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ Nano để tạo dòng sản phẩm thực phẩm có lợi có sức khỏe cộng đồng Có sản phẩm Công ty Cổ phần FNC tung phân phối độc quyền gồm bột dinh dưỡng Gly Balance, nước uống dinh dưỡng Protection cao dược thảo Fitness 3.2 Các ứng dụng cụ thể công nghệ nano công nghiệp thực phẩm nƣớc ta 3.2.1 Ứng dụng công nghệ nano trồng trọt chăn nuôi 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phương pháp nghiên cứu khoa học Chương 3.Ứng dụng hướng phát triển Ở trang trại, người ta phải theo dõi tình trạng dinh dưỡng đất đai, độ ẩm, phân bón, sâu bệnh, thuốc trừ sâu… Các cơng việc không diễn cách chung chung mà chí cịn đến cây, hay giai đoạn… để xử lý kịp thời bất thường: Thiếu nước phải tưới, có rầy phải diệt, dư lượng thuốc trừ sâu tăng phải tìm cách giảm… Trong đó, việc lấy mẫu đem phân tích thường không nhiều chậm, không kịp thời… Với công nghệ nano, diện tích trồng trọt, người ta cài nhiều cảm biến nano để đo xem nước chất dinh dưỡng có đủ khơng, có bị nấm mốc, sâu bệnh không… Những thông số mà cảm biến nhận gửi Trung tâm để có biện pháp xử lý kịp thời dùng để điều khiển cảm biến nano khác tạo chất cần thiết bổ sung, ví dụ thiếu chất dinh dưỡng loại mở viên nang nano (nanocapsule) chứa chất dinh dưỡng loại để bổ sung…, có sâu bệnh loại điều khiển để nang nano tiết chất diệt sâu bệnh chỗ Các lồi vật ni trang trại gắn chip nano cho Những chip ghi lại cho biết tên tuổi con, vị trí nào, có đau ốm, bệnh tật khơng chip kiêm việc cấp văc-xin, thuốc chữa bệnh cần thiết Đặc biệt, có trang trại trồng để sản xuất hạt nano dùng thực phẩm nhiều mục đích khác Ví dụ, có loại cỏ linh lăng (alfalfa) có khả thu hút nguyên tử vàng đất để tạo hạt nano vàng tinh chất thân cỏ Trồng loại cỏ đất, đặc biệt đất có nhiều vàng, nghiền, ngâm, lọc thân cỏ theo cách học có hạt nano vàng dùng cho nhiều mục đích Một ví dụ ứng dụng công nghệ nano chăn nuôi gia cầm, có loại vi khuẩn Campylobacter khơng ảnh hưởng đến thể gà vào thể người lại gây bệnh, chí gây tử vong Các nhà khoa học Đại học Clemson South Carolina (Mỹ) tìm loại hạt nano mà trộn với thức ăn cho gà ăn hạt nano bám chặt vào vi khuẩn Campylobacter, khiến cho vi khuẩn chết gà tiết ngồi với phân Vì vậy, thịt gà cho ăn loại thức ăn đảm bảo khơng có vi khuẩn nguy hiểm, bán chạy 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phương pháp nghiên cứu khoa học Chương 3.Ứng dụng hướng phát triển Bạc (Ag) ion từ lâu biết có tính kháng khuẩn Tuy nhiên ion bạc độc với liều nhỏ, bị hạn chế sử dụng làm chất kháng khuẩn chăn nuôi Công nghệ nano tạo hạt bạc có kích thước nano (NanobioticAg) có đặc tính sinh học cao, độc tính thấp khơng có tính kháng thuốc Khơng Nanobiotic-Ag cịn tăng hoạt động chuyển hố tế bào, từ dẫn đến tăng tốc độ sinh trưởng động vật Các nhà khoa học trường đại học dự kiến Nanobiotic thay kháng sinh thuốc chống cầu trùng (coccidiostate) vào năm 2010 Một dự án công nghệ nano Đan Mạch mang tên “Dự án bảo vệ gà mái gà thịt chống lại bệnh truyền nhiễm” (viết tắt CHIP) triển khai với tham gia 13 đối tác thuộc khu vực nhà nước tư nhân Mục tiêu CHIP sử dụng thành công nghệ nano công nghệ sinh học để phá vỡ đường truyền bệnh hạn chế bệnh truyền nhiễm ngành chăn nuôi gia cầm Dự án nhắm chủ yếu vào vấn đề vệ sinh cách thử nghiệm thuốc vô trùng chất phủ bề mặt thiết bị chuồng nuôi chất liệu nano (nanocoating) Các chất phủ bề mặt vừa dễ làm sạch, vừa có tính sát khuẩn Dự án nghiên cứu tác động “nanobiotics” đến số lượng vi khuẩn tốc độ đột biến chúng, đến khả gây bệnh tình trạng bệnh để từ đưa giải pháp phòng ngừa xử lý hiệu cho đàn gia cầm lớn Vi khuẩn E.coli dùng làm mô hình nghiên cứu cho nhóm vi khuẩn gram âm vi khuẩn Enterococcus feacalis dùng làm mơ hình nghiên cứu cho nhóm vi khuẩn gram dương Một dự án khác Đan Mạch nghiên cứu hiệu công nghệ nano bề mặt (nanocoating) thiết bị quạt thơng gió chuồng ni Sự tiêu thụ điện quạt đánh giá theo số loại chất phủ bề mặt khác nhau, có nano-bạc Bụi chuồng bám vào phiến lọc quạt dày đến 1cm, làm giảm hiệu thơng gió tăng chi phi phí điện (mỗi trại gà Đan Mạch hàng năm chi từ 100 ngàn đến 200 ngàn DKK, tương đương 18-36 ngàn USD cho việc sử dụng điện) 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phương pháp nghiên cứu khoa học Chương 3.Ứng dụng hướng phát triển Trong thí nghiệm sử dụng quạt phủ nano-bạc thấy giảm 6% chi phí điện Những ion từ nano-bạc ngăn khơng cho bề mặt bị phủ lớp biofilm, nhờ bụi khơng có hội dính vào lớp biofilm (biofilm tạm dịch màng sinh học kết tập vi khuẩn bề mặt chất vô hay hữu cơ) 3.2.2 Ứng dụng công nghệ nano đóng gói, bao bì đựng thực phẩm Cá, mực số thuỷ hải sản tươi thường có mùi Các loại túi ni lơng thơng thường kín khơng ngăn mùi bốc xung quanh Trong tự nhiên, có nhiều loại đất sét, có hạt tinh thể sét nhỏ (nanoclay) hình mỏng, bề dày độ ba, bốn lớp ngun tử, cịn chiều rộng lên đến hàng chục nanomet, micromet Nếu lấy chất làm túi ni lơng thường (polyme) trộn với hạt nano sét hình lúc thổi thành túi, hạt nằm song song với mặt túi, ngăn chặn mùi tốt Nhật Bản, Hàn Quốc gần Trung Quốc sản xuất loại túi với số lượng lớn để đáp ứng nhu cầu bà nội trợ thích mua cá tươi tự làm lấy nhà Hình 3.1 Ngơ đóng gói cơng nghệ nano Thịt, thức ăn dễ bị thiu, có mùi môi trường thuận lợi cho nhiều loại vi khuẩn phát triển Bạc nguyên tố có cấu trúc nguyên tử thích hợp, nguyên tử bạc dễ nhường điện tử cho bên để trở thành ion bạc, sau ion bạc lại dễ nhận 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phương pháp nghiên cứu khoa học Chương 3.Ứng dụng hướng phát triển điện tử để trở thành nguyên tử bạc trung hoà Điện tử mà nguyên tử bạc nhường cho bên dễ kích thích để tạo thành phản ứng oxy hoá, kết dễ làm tổn thương, phá hoại màng bọc loại vi khuẩn, tiêu diệt chúng làm cho chúng khó sinh sơi, nảy nở Loại túi ni lơng mặt có chứa lớp mỏng hạt nano bạc khử vi khuẩn, nhờ mà thực phẩm chứa giữ lâu 3-4 lần so với loại túi ni lông thường Các thùng chứa thực phẩm kho tráng lớp nano bạc để bảo quản lâu Để phát vi khuẩn E.Coli thực phẩm, người ta chế tạo loại túi mà mặt có chứa hạt SiO2 hình cầu kích cỡ nanomet, bề mặt hạt có đính kháng thể phân tử chất huỳnh quang Khi thực phẩm đựng túi nhiễm vi khuẩn E.Coli, kháng thể bám chặt vào, phân tử chất huỳnh quang hạt nano SiO2 tiếp xúc với vi khuẩn E.Coli sáng lên Nhờ mà nhìn vào túi đựng thực phẩm đổi màu, người ta biết thực phẩm có vi khuẩn E.Coli Hình 3.2 Giấy bọc thực phẩm phát vi khuẩn E.coli 3.2.3 Thực phẩm hạt nano Nói đến thực phẩm hạt nano nói đến hạt có kích cỡ nano đưa vào thể cách ăn, uống Các hạt nano nhỏ nên thường khơng phải đưa vào thể mà cịn trộn lẫn nhiều chất khác Có thể chia làm hai 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phương pháp nghiên cứu khoa học Chương 3.Ứng dụng hướng phát triển loại: Hạt nano vào thể (bằng cách ăn, uống) chất có kích cỡ nano, hạt nano chất đó; hạt nano vào thể hạt nang (túi) kích cỡ nano, chứa chất mà thể cần, thân hạt nang vỏ đựng vơ tính bên ngồi Ta xét số ví dụ: Nang nano dầu cá thu: Dầu cá thu cung cấp nhiều loại axit béo cho thể mùi vị hắc, khó uống Người ta làm túi nang kích cỡ nano, mỏng, dễ vỡ, túi có chứa dầu cá thu Dầu phết vào bánh mì để ăn trộn với nước để uống, vào đến dày, nang bọc nano bị nghiền nát, vỡ ra, cung cấp dầu cá thu vào hệ tiêu hoá Ốc xoắn nano đựng vitamin: Người ta làm hạt nano hình cuộn dây kích cỡ 50 nanomet, bên chứa chất bổ vitamin, axit béo omega, lycopen… cần thiết để cung cấp cho tế bào mùi vị lại khơng dễ nuốt Nhờ có vỏ xoắn nano che đậy nên trộn với thức ăn nước uống để đưa vào dày Hình 3.3 Thực phẩm hạt nano Quả cầu nano chứa chất dinh dƣỡng: Những người ăn kiêng phải tránh số chất không đưa qua dày hay phận thể Người ta chế tạo cầu rỗng kích thước nano chứa đầy đủ chất dinh dưỡng 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phương pháp nghiên cứu khoa học Chương 3.Ứng dụng hướng phát triển điều khiển để ăn, uống cầu nano đem chất dinh dưỡng trực tiếp đến tế bào Trong số trường hợp, người ta gắn cầu nano hạt nang nano với cảm biến nano, vào sâu thể chúng bất động, có tín hiệu từ cảm biến hoạt động, tức vỏ bọc vỡ Trà nano selen đồ uống nano ưa chuộng, có đại dịch H5N1 Selen độc, người làm việc có tiếp xúc với selen dễ bị nhiễm độc, da sần, rụng tóc dẫn đến tử vong Nhưng thể người ln phải có selen (ở mức độ đó) đảm bảo miễn dịch, bị virus H5N1 công Selen bổ sung vào thể người theo đường thực phẩm, đặc biệt trứng chứa nhiều selen Selen có trứng gia cầm ăn thức ăn từ hạt ngũ cốc, cỏ lấy selen từ đất…, vậy, vùng đất thức ăn gia cầm thiếu selen thực phẩm cho người ăn thiếu selen, dẫn tới khả miễn dịch thể Trong trường hợp thể người thiếu selen, bổ sung selen thông thường Các nghiên cứu dược học cho thấy cách lấy selen nano có động, thực vật thích hợp Tại Trung Quốc, người ta tìm thấy có vùng trung du, đất có nhiều selen, chè mọc lên tốt, chè có nhiều hạt nano selen Xay nhỏ chè này, pha thành nước uống cách bổ sung tốt cho tình trạng thể thiếu selen Trung Quốc triển khai trồng chè vùng để sản xuất sản phẩm “Trà nano selen” bán chạy Sữa nano canxi ví dụ khác thực phẩm nano Canxi cần để làm xương, đặc biệt chỗ gần khớp Nhiều trường hợp, thể người không hấp thụ canxi từ thức ăn nên phải bổ sung cách dùng hạt nano canxi có từ vỏ hàu, hến tự nhiên Chắt lọc trộn hạt nano vào sữa, làm thành sữa nano canxi để uống, chữa bệnh lỗng xương 3.2.4 Ứng dụng nano vào “pin xanh” 20 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phương pháp nghiên cứu khoa học Chương 3.Ứng dụng hướng phát triển Cây xanh có chất diệp lục (chloroplast) có khả chuyển ánh sáng mặt trời thành lượng sinh khối với hiệu suất cao Chloroplast chứa hàng trăm cấu trúc kích thước nanomet gọi thylakoid Bên thylakoid có anten có cấu trúc nano bắt ánh sáng cách hiệu chuyển chúng thành hoá “Pin mặt trời” dụng cụ quang điện người tạo chuyển lượng ánh sáng mặt trời thành điện Tuy nhiên “pin mặt trời” đắt hiệu suất chuyển hoá nhiều so với “pin xanh” (chloroplast) Hình 3.4 Pin xanh 3.3 Ƣu nhƣợc điểm sử dụng CNNN thực phẩm 3.3.1 Ƣu điểm 21 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phương pháp nghiên cứu khoa học Chương 3.Ứng dụng hướng phát triển Ngược lại, liên quan đến thực phẩm, hứng khởi ban đầu từ ứng dụng công nghệ nano xây dựng, y khoa giảm nhiệt mối lo lắng vệ sinh, an tồn mơi trường ba cấp độ dây chuyền : sản xuất, chế biến đóng gói Những “nhà nano học tương lai” tin ngày đó, thực phẩm nano xuất khắp nơi Họ thông báo tương lai thiết bị thu cực nhỏ, bụi thông minh (smart dust) truyền đến nông dân qua đài radio thông tin chuyện diễn cánh đồng, trồng thể gia súc để nhà nông tối ưu hóa suất chúng Dù “nơng nghiệp xác” chưa phải chuyện xảy vào ngày mai, công nghệ nano có thực địa dạng thuốc trừ sâu thông minh, nanocide Một số công ty Syngenta, Monsanto BASF điều chế nghiên cứu thuốc trừ sâu tầm mức nanomét mà theo họ chúng ổn định hơn, có hiệu lâu dài lợi hại mục tiêu nhắm đến Tại Anh Mỹ, nhiều chất thử nghiệm thành cơng độ an tồn cấp giấy phép 3.3.2 Nhƣợc điểm Tuy nhiên, thực phẩm, cịn có vấn đề Một số dấu hiệu cho thấy người tiêu dùng tẩy chay thực phẩm đời từ công nghệ Cách vài năm, tập đồn thực phẩm lớn khơng ngần ngại nói sản phẩm mà họ chế biến Kraft Foods thông báo loại nước uống khơng mùi, khơng vị có chứa hàng chục màu sắc, hương liệu chất dinh dưỡng hàng tỷ viên nang cực nhỏ mà người mua việc kích hoạt cách cho vào lị vi ba để có thứ nước uống mùi vị dâu chanh ưa thích Nhưng có phản ứng người tiêu dùng thực phẩm có chứa OGM Vì ngày nay, thật khó buộc cơng ty thừa nhận họ quan tâm đến công nghệ nano Việc sử dụng phải mức độ định theo dẫn bác sỹ Mặt khơng có lợi nhiều loại hạt nano kích thước nhỏ nên vào thể dễ len lỏi khắp nơi, tụ tập vào phận không cần thiết, vừa gây hại, vừa khơng thải loại Cũng có nhiều chất, kích thước bình thường khơng 22 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phương pháp nghiên cứu khoa học Chương 3.Ứng dụng hướng phát triển độc hại kích cỡ nano lại độc, gây chết người Vì vậy, cơng nghệ nano, đặc biệt thực phẩm nano, nên đưa vào ứng dụng có nghiên cứu cẩn thận đảm bảo phải kiểm nghiệm thực tế Lynn Frewer, giáo sư vệ sinh thực phẩm hành vi tiêu dùng Đại học Wageningen, Hà Lan, khơng bác bỏ lợi ích mà cơng nghệ nano mang đến, cho công nghệ chứa đựng rủi ro Bà giải thích : “Vấn đề với hạt nano, chúng bám vào đâu thể Nếu chúng nhỏ để xuyên qua thành ruột thiết kế chúng dừng lại Và chúng tích tụ di chuyển dây chuyền thực phẩm ? Chúng ta khơng có ý tưởng chuyện này.” 3.4 Hƣớng phát triển cho công nghiệp nano thực phẩm nƣớc ta Thực phẩm nano hướng phát triển ngành công nghệ thực phẩm Tại Việt Nam, thời điểm chưa có quy chuẩn riêng kinh doanh lưu hành thực phẩm nano Theo luật nay, điều Việt Nam chưa có quy chuẩn, thực theo quy chuẩn quốc tế, theo quốc gia có hiệp định thoả thuận với Việt Nam Do vậy, thực phẩm nano sản phẩm khác, phù hợp với Codex (tiêu chuẩn quốc tế thực phẩm) lưu hành Thực phẩm nano, loại thực phẩm chức năng, thực phẩm nói chung đưa thị trường, phải tuân theo quy định an toàn vệ sinh thực phẩm pháp luật Việt Nam, mà phải tuân theo luật cạnh tranh, luật thương mại, quy định quảng cáo, đạo đức kinh doanh… Chính vậy, sản phẩm vi phạm vào luật lệ, quy định bị xử phạt theo pháp luật Các chuyên gia cho dùng sản phẩm nano có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng, hạn chế bệnh thực phẩm hay truyền qua thực phẩm Kỳ vọng hơn, hội thảo quốc tế công nghệ thực phẩm Châu Âu 2006, nhiều nhận định cho tương lai công nghệ nano ứng dụng tất khâu trình chế biến 23 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phương pháp nghiên cứu khoa học Chương 3.Ứng dụng hướng phát triển Tám mục tiêu Phát triển Thiên niên kỷ là: Xố đói giảm nghèo; Phổ cập giáo dục; Đẩy mạnh bình đẳng giới trao quyền cho phụ nữ; Giảm tỉ lệ tử vong trẻ em; Tăng cường sức khoẻ cho bà mẹ; Chống lại HIV/AIDS, sốt rét bệnh khác; Đảm bảo môi trường bền vững; Xây dựng quan hệ đối tác toàn cầu để phát triển Bảng 3.1 Các ứng dụng công nghệ Nano phục vụ tám mục tiêu Phát triển Thiên niên kỷ Các ứng dụng Ví dụ cơng nghệ Nano - Các hệ thống tích trữ hyđrơ dựa ống nano cácbon vật liệu nano có trọng lượng nhẹ Tàng trữ, sản xuất chuyển hoá lượng - Các pin quang điện thiết bị phát sáng vô dựa chấm lượng tử Các ống nano cácbon lớp vỏ màng composit dùng cho pin mặt trời - Các chất xúc tác nano để sản xuất hyđrô - Các màng mô sinh học lai ghép protein-polime 24 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phương pháp nghiên cứu khoa học Chương 3.Ứng dụng hướng phát triển - Các zeolit xốp nano dùng để cung cấp chậm, hiệu nước Nâng cao sản lượng nơng nghiệp phân bón cho trồng, chất dinh dưỡng, thuốc cho vật nuôi - Các viên nang nano để cung cấp thuốc diệt cỏ - Các cảm biến nano để giám sát chất lượng đất trồng - Nam châm nano để loại trừ chất gây ô nhiễm đất - Các nano composit dùng cho lớp màng phủ dẻo sử dụng để bao gói thực phẩm Tích trữ chế biến Thực phẩm - Các nhũ tương nano chống vi trùng sử dụng cho ứng dụng khử độc dụng cụ thực phẩm, đóng gói thực phẩm thực phẩm - Các cảm biến sinh học phát kháng nguyên dựa Công nghệ Nano để xác định chất nhiễm bệnh Những kết luận công trình nghiên cứu định hướng bổ ích nước nghèo để hoạch định phát triển công nghệ nano theo hướng thiết thực phù hợp với trạng đất nước Hiện nay, giới có chất có cấu trúc nano sử dụng để xây dựng nên hệ tế bào lượng mặt trời tế bào nhiên liệu hyđrô nhà khoa học phát triển ứng dụng công nghệ nano để cải thiện độ phì nhiêu đất sản lượng trồng, cảm biến nano giám sát tình hình trồng vật ni chất từ nano loại bỏ chất gây nhiễm cho đất Như vậy, với khả tạo ứng dụng thiết thực đời sống người, cơng nghệ nano có vai trị lớn để cải thiện sống người dân, giải vấn đề nan giải mà nhân loại phải đối mặt 25 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phương pháp nghiên cứu khoa học Chương 3.Ứng dụng hướng phát triển Hạn chế mặt tiêu cực rủi ro mà công nghệ nano thực phẩm mang lại Nhìn chung, trước đưa sinh phẩm vào tiêu thụ, người ta cần phải xây dựng văn quy phạm tiêu chuẩn đánh giá độc tính, bao gồm độc tính cấp (acute toxicity) độc tính mãn (chronic toxicity) sản phẩm sức khỏe người Với sinh phẩm có chứa hạt nano sử dụng y sinh dinh dưỡng quy tắc đánh giá phải nghiêm ngặt Ngay từ năm 2000, Ủy ban châu Âu (EC) tiến hành xây dựng văn quy phạm hướng dẫn đánh giá rủi ro sản phẩm nano sức khỏe người môi trường, văn ban hành năm 2005 tiếp tục bổ sung sửa đổi vào năm 2009, phần liên quan đến sức khỏe người, người ta tập trung vào hướng chính: (I) Tƣơng tác hạt nano protein (II) Xác định động học độc tố (toxicokinetics), cụ thể phải xem xét dịch chuyển phân tán hạt nano sau phơi nhiễm qua đƣờng hô hấp, đƣờng tiêu hóa, hay qua tiếp xúc (III) Đánh giá khả tiết hạt nano khỏi thể (IV) Nghiên cứu độc tố tế bào hạt nano (V) Nghiên cứu độc tố gen hạt nano Thiết nghĩ quản chủ quản cần sớm xây dựng ban hành văn pháp quy để quản lý sản phẩm có chứa vật liệu nano Đồng thời cần sớm xây dựng ban hành tiêu chuẩn đánh giá độc tính sản phẩm nano, đặc biệt sản phẩm liên quan đến chăm sóc y tế thực phẩm Người tiêu dùng nên cảnh giác trước quảng cáo phóng đại mức tính hiệu sản phẩm nano để tránh bị ảnh hưởng xấu đến sức khỏe môi trường 26 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận: Những kết đạt được: Xây dựng lý thuyết hồn chỉnh cơng nghệ nano Các ứng dụng cụ thể công nghệ nano sản xuất công nghiệp thực phẩm Chứng minh thực phẩm nano cần thiết sống người tiêu dùng Khả áp dụng rộng rãi công nghệ sản xuất công nghiệp thực phẩm nước ta Khuyến nghị: Nhà nước ta cần đầu tư mạnh mẽ vào công nghệ sản xuất Mọi người xã hội nên chọn thực phẩm nano cho nhu cầu sống vấn đề an toàn vệ sinh thực phẩm phức tạp tương lai thực phẩm nano có vị trí quan trọng sản xuất cơng nghiệp thực phẩm nước ta Nhà nước ta cần trọng việc nâng cao trình độ cho tất người nói chung cán kỹ thuật nói riêng nhắm đáp ứng nhu cầu chuyển giao công nghệ để áp dụng vào sản xuất công nghiệp nước ta 27 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài Liệu Tiếng Việt [1] Vũ Cao Đàm (2007), Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [2] Hoàng Văn Huệ (2012), Phương pháp tiếp cận nghiên cứu khoa học, Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM (lưu hành nội bộ) Tài liệu Internet [3] Khái niệm công nghệ nano, http://vi.wikipedia.org/wiki/C%C3%B4ng_ngh%E1%BB%87_nano [4] Các hạt nano vàng giúp phát thuốc kích thích tăng trưởng, http://www.hoahocngaynay.com/vi/hoa-hoc-hien-dai/vat-lieu-nano/142901092011.html [5] Ứng dụng công nghệ nano sản xuất thực phẩm, http://www.hoahocngaynay.com/vi/hoa-hoc-va-doi-song/hoa-thucpham/414-ung-dung-cong-nghe-nano-trong-thuc-pham.html [6] Ứng dụng công nghệ nano Việt Nam, http://doanhnhansaigon.vn/online/cntt/tieu-diem/2012/01/1061013/5ung-dung-cong-nghe-moi-tai-vn-nam-2011/ [7] Thực phẩm nano gì?, http://www.angi.com.vn/Desktop.aspx/Content/45/1891/?SearchTerms=c %C3%B4ng+ngh%E1%BB%87+nano+trong+th%E1%BB%B1c+ph%E 1%BA%A9m 28 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... việc nghiên cứu ứng dụng, khai thác công nghệ để sản xuất loại thực phẩm nano phục vụ cho nhu cầu tương lai người Bài nghiên cứu: “ Nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano công nghiệp thực phẩm? ?? thực. .. TRIỂN CÔNG NGHỆ NANO TRONG CÔNG NGHIỆPTHỰC PHẨM TẠI VIỆT NAM 14 3.1 Sơ lược lịch sử công nghệ nano thực phẩm Việt Nam 14 3.2 Các ứng dụng hướng phát triển công nghệ nano công nghiệp thực phẩm. .. nghệ nano Các ứng dụng cụ thể công nghệ nano sản xuất công nghiệp thực phẩm Chứng minh thực phẩm nano cần thiết sống người tiêu dùng Khả áp dụng rộng rãi công nghệ sản xuất công nghiệp thực phẩm