NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NANO TRONG CÔNG NGHIỆP

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NANO TRONG CÔNG NGHIỆP

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 DOÃN HÀO KIỆT 2005100159 NGUYỄN HOÀNG PHÚC 2005100031 HUỲNH TẤN ĐẠT 2005100054 VÕ MINH TRÍ 2008100088 NGUYỄN TẤN PHÚC 2005100040 PHẠM QUỐC HUY 2005100171 TP.HỒ CHÍ MINH - 2012 Ý kiến của giáo viên hướng dẫn Ý KIẾN CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2012 Chữ ký của giáo viên hướng dẫn MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI NÓI ĐẦU DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT . 1 DANH SÁCH CÁC HÌNH . 2 DANH SÁCH CÁC BẢNG 3 MỞ ĐẦU . 4 1. Yêu cầu thực tế và lý do chọn đề tài 4 2. Mục đích nghiên cứu . 4 3. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu . 5 4. Kết cấu của bài tiểu luận 5 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU . 6 1.1. Tổng quan về lý thuyết công nghệ nano 6 1.1.1. Khái niệm 6 1.1.2. Phân loại vật liệu nano 6 1.1.3. Cơ sở khoa học của công nghệ nano 7 1.1.3.1. Chuyển tiếp từ tính chất cổ điển đến tính chất lượng tử . 7 1.1.3.2. Hiệu ứng bề mặt 7 1.1.3.3. Kích thước tới hạn . 7 1.1.3.4. Hướng ứng dụng chung . 8 CHƢƠNG 2. 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 tại Mỹ 10 2.2. Công nghệ nano thực phẩm tại Nhật và Trung Quốc . 11 CHƢƠNG 3. NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ NANO TRONG CÔNG NGHIỆPTHỰC PHẨM TẠI VIỆT NAM . 14 3.1. Sơ lược về lịch sử công nghệ nano thực phẩm tại Việt Nam . 14 3.2. Các ứng dụng và hướng phát triển của công nghệ nano trong công nghiệp thực phẩm ở nước ta . 14 3.2.1. Ứng dụng công nghệ nano trong trồng trọt chăn nuôi 14 3.2.2. Ứng dụng công nghệ nano trong đóng gói, bao bì đựng thực phẩm 17 3.2.3. Thực phẩm hạt nano 18 3.2.4. . Ứng dụng nano vào “pin cây xanh” 20 3.3. Ưu nhược điểm khi sử dụng CNNN trong thực phẩm . 21 3.3.1. Ưu điểm . 21 3.3.2. Nhược điểm . 22 3.4. Hướng phát triển mới cho công nghiệp nano thực phẩm ở nước ta . 23 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 28 LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian dài thực hiện bài tiểu luận, đến nay, mọi công việc liên quan đến bài tiểu luận đề đã hoàn tất. Trong suốt thời gian này, chúng tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ. Ở phần đầu tiên của bài luận, cho phép chúng tôi có đôi điều gửi đến những người chúng tôi vô cùng biết ơn. Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Hoàng Văn Huệ, người đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ chúng tôi trong suốt thời gian qua. Nếu không có những lời chỉ dẫn, những tài liệu, những lời động viên khích lệ của Thầy thì bài luận này khó lòng hoàn thiện được. Cũng xin gửi lời cảm ơn đến ba mẹ, những người đã luôn hỗ trợ, theo sát chúng tôi trong suốt thời gian quá. Xin tri ân tất cả các Thầy, Cô, những người dày công dạy dỗ, truyền cho chúng tôi rất nhiều tri thức quý báu. Cảm ơn tất cả bạn bè của chúng tôi, những người đã sát cánh cùng vui những niềm vui, cùng chia sẻ những khó khăn của chúng tôi và giúp đỡ chúng tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện tiểu luận. Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2012 Nhóm sinh viên thực hiện LỜI NÓI ĐẦU Ngành công nghiệp thực phẩm từ lâu đã có vai trò rất quan trọng đời sống của người tiêu dùng trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng. Vì một trong những nhu cầu hằng ngày mà con người ta không thể thiếu đó chính là vấn đề ăn uống, sinh hoạt .Bên cạnh sự phát triển nhanh chóng của nền công nghiệp hiện nay cũng để lại cho xã hội nhiều vấn đề cần được quan tâm hơn, trong đó có vấn đề về vệ sinh an toàn thực phẩm cũng như những loại thực phẩm có dinh dưỡng cao mà con người ngày nay đang hướng tới. Thực phẩm nano, một loại thực phẩm có hàm lượng dinh dưỡng rất cao và an toàn về vệ sinh thực phẩm đang là lựa chọn của người tiêu dùng trong tương lai không xa. Để có thể làm ra được những loại thực phẩm giàu dinh dưỡng như vậy cần rất nhiều yếu tố như: công nghệ hiện đại, trình độ khoa học kỹ thuật cao .nhưng nhìn chung những yếu tố này đang là rào cản đối với việc nghiên cứu cũng như ứng dụng, khai thác công nghệ này để sản xuất ra các loại thực phẩm nano phục vụ cho nhu cầu hiện tại và tương lai của con người. Bài nghiên cứu: “ Nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano trong công nghiệp thực phẩm” được thực hiện xoay quanh các vấn đề hiện nay về công nghệ nano được ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm ở nước ta, qua đó có những định hướng cũng như hướng phát triển tiếp theo dành cho ngành công nghiệp khá mới mẻ này. Dù đã cố gắng rất nhiều nhưng do giới hạn về kiến thức cũng như những sai sót trong quá trình thực hiện là không thể tránh khỏi. Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của Thầy và các bạn để những bài nghiên cứu về sau sẽ đầy đủ và ít sai sót hơn. TẬP THỂ NHÓM 1 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BASF Badische Anilin- und Soda-Fabrik CNNN Công nghệ nano CHIP Dự án bảo vệ gà mái và gà thịt chống lại bệnh truyền nhiễm. DKK Danskinut koruuni HAuCl 4 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 SiO 2 Silic Diocide 2 DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1 Tường gạch nano bằng đất sét . 10 Hình 2.2. β agonist dưới kính hiển vi điện tử . 12 Hình 3.1. Ngô được đóng gói bằng công nghệ nano . 17 Hình 3.2. Giấy bọc thực phẩm phát hiện vi khuẩn E.coli . 18 Hình 3.3. Thực phẩm hạt nano 19 Hình 3.4. Pin cây xanh 21 3 DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1.1. Độ dài tới hạn của một số tính chất của vật liệu 8 Bảng 3.1. Các ứng dụng công nghệ Nano phục vụ Tám mục tiêu Phát triển Thiên niên kỷ 24 Phương pháp nghiên cứu khoa học Mở đầu 4 MỞ ĐẦU 1. Yêu cầu thực tế và lý do chọn đề tài Khoa học, công nghệ nano là một lĩnh vực khoa học và công nghệ mới, phát triển rất nhanh chóng. Vật liệu được chế tạo bằng công nghệ này thể hiện nhiều tính chất mới lạ do hiệu ứng kích thước. Khoa học và công nghệ nano trên cơ sở kết hợp đa ngành đã tạo nên cuộc cách mạng về khoa học kỹ thuật. Hiện nay, nhiều quốc gia trên thế giới xem công nghệ nano là mục tiêu mũi nhọn để đầu tư phát triển. Ước tính tổng đầu tư cho lĩnh vực công nghệ nano trên toàn thế giới xấp xỉ 3 tỷ đôla và đã có hàng trăm sản phẩm của công nghệ nano được thương mại, ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như điện tử, hóa học, y sinh, môi trường, thực phẩm . Trong công nghiệp thực phẩm cũng vậy, nước ta đang có những bước chuyển mình rõ rệt trong việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ nano trong công nghiệp thực phẩm. Đây là một ngành công nghiệp khá mới mẻ ở nước ta, đòi hỏi rất lớn về tài chính kinh tế cũng như khả năng chuyển giao công nghệ của nước ta. Do là một ngành công nghiệp mang tính chất công nghệ và mức độ phức tạp cao nên hiện nay rất ít những tổ chức, cá nhân nghiên cứu về vấn đề này. Hiểu được tầm quan trọng khi nước ta áp dụng công nghệ này một cách triệt để nên chúng tôi quyết định chọn đề tài: “NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NANO TRONG THỰC PHẨM” để phần nào đưa công nghệ này vào áp dụng rộng rãi ở nước ta, đồng thời thúc đẩy cho ngành công nghiệp thực phẩm nước ta phát triển mạnh mẽ và xứng tầm với các nước trong khu vực cũng như trên thế giới. 2. Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu của đề tài đặt ra là xây dựng được hoàn chỉnh lý thuyết về công nghệ nano trong thực phẩm cũng như khả năng ứng dụng rộng rãi công nghệ này trong sản xuất công nghiệp nói chung và công nghiệp thực phẩm nói riêng. Hướng đi cụ thể mà chúng tôi hướng đến đó là khả năng chấp nhận một công nghệ mới, một sản phẩm mới mà trước đây người tiêu dùng chưa từng biết đến và hướng phát triển tiếp theo của công nghệ này trong tương lai không xa ở Việt Nam. . Bài nghiên cứu: “ Nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano trong công nghiệp thực phẩm” được thực hiện xoay quanh các vấn đề hiện nay về công nghệ nano được ứng. ứng dụng của công nghệ nano trong thực phẩm ở các quốc gia trên thế giới. Chƣơng 3: Nghiên cứu ứng dụng và hướng phát triển công ngệ nano trong công nghiệp