3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.7. Tính toán giá thành sản phẩm và hiệu quả kinh tế
Qua quy trình công nghệ chế tạo OCTS/nAg, chi phí nguyên liệu và công lao động, chúng tôi tính toán được giá thành 1 lít OCTS/nAg thể hiện qua Bảng 3.12.
Bảng 3.12. Chi phí sản xuất 10 lít chế phẩm OCTS 5%/nAg 50 ppm
STT Nội dung Đơn vị tính Số lượng Đơn giá (vnđ)
Chi phí (vnđ)
I Tổng chi phí cho sản xuất 250.000
1 Nguyên liệu chính
1.1 OCTS kg 0,5 300.000 150.000
1.2 nAg (500 ppm) lit 1 40.000 40.000
2 Nguyên vật liệu phụ 5.000
3 Năng lượng điện nước 5.000
4 Công lao động và chi phí khác 50.000
II Để sản xuất khối lượng sản phẩm 10 lít
III Giá thành 1 đơn vị sản phẩm 25.000
Bảng 3.13. So sánh hiệu quả kinh tế
STT Nội dung Giá thành 1 lít chế phẩm sử dụng (VNĐ) OCTS 0,5%/nAg 5 ppm OCTS 1% CTS 1%
1 Nguyên liệu chính 1.900 3.000 2.500
2 Chi phí khác 600 - -
Tổng 2.500 3.000 2.500
Qua Bảng 3.12, thì giá thành sản xuất 1 lít chế phẩm OCTS 5%/nAg 50 ppm là 25.000 VNĐ và khi pha loãng ở nồng độ sử dụng bằng 10% của chế phẩm ban đầu (tương đương OCTS 0,5%/nAg 5 ppm) thì giá thành 1 lít chế phẩm OCTS/nAg sử dụng là 2.500 VNĐ, trong khi đó giá thành sử dụng OCTS 1% là 3.000 VNĐ/lít và CTS 1% là 2.500 VNĐ/lít chưa tính chi phí khác như công lao động, năng lượng điện nước (Bảng 3.13). Theo tính toán thì 1 lít chế phẩm OCTS/nAg (đã pha ở nồng độ sử dụng là OCTS 0,5%/nAg 5 ppm) bảo quản được khoảng 20 trái bưởi da xanh có khối lượng trung bình từ 1,4 – 1,6 kg/trái, vậy chi phí bảo quản trái bưởi da xanh
khoảng 150 VNĐ/trái trong thời gian 3 tháng là rất thấp so với giá bán bưởi da xanh hiện nay dao động từ 30.000 – 35.000 VNĐ/kg. Qua phân tích, cho thấy rõ hiệu quả sử dụng và hiệu quả kinh tế khi sử dụng chế phẩm bảo quản OCTS/nAg rất khả quan và có thể triển khai ứng dụng rộng rãi.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
KẾT LUẬN
Đề tài đã hoàn thành được các mục tiêu, nội dung đề ra và đạt được một số kết quả như sau:
- Đã nghiên cứu cắt mạch chitosan ở nhiệt độ phòng tạo thành oligochitosan có MW nằm trong khoảng 50 – 70 kDa sử dụng tác nhân H2O2 6% và tPƯ = 10 giờ.
- Đã chế tạo dung dịch tạo màng OCTS/nAg có COCTS là 5% và CnAg là 50 ppm. Dung dịch OCTS/nAg có khả năng ổn định ở pH = 6 – 7 và hầu như không có biến đổi sau 6 tháng lưu giữ (không pha loãng).
- Đã thí nghiệm khảo sát hiệu lực ức chế và kháng nấm của OCTS/nAg với hai loại nấm Phytophthora và Colletotrichum gây bệnh hại trên cây ăn trái sau thu hoạch, OCTS/nAg ở độ pha loãng 10 lần (OCTS 0,5%/nAg 5 ppm) có hiệu lực rất tốt. IC50 = OCTS 0,31%/nAg 3,1 ppm.
- Đã thử nghiệm bảo quản bưởi da xanh bằng dung dịch OCTS/nAg. Sử dụng OCTS/nAg nồng độ 10% (OCTS 0,5%/nAg 5 ppm) là thích hợp nhất để bảo quản bưởi da xanh trong thời gian 3 tháng mà vẫn giữ được độ tươi bên ngoài và giá trị dinh dưỡng bên trong như nguyên liệu ban đầu.
ĐỀ NGHỊ
Để kết quả nghiên cứu có hướng triển khai ứng dụng vào thực tiễn, đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn cho ngành chế biến và bảo quản nông sản STH, đề nghị:
- Cần phổ biến rộng rãi quy trình kỹ thuật sử dụng OCTS/nAg trong bảo quản sau thu hoạch, nâng cao chất lượng và giá thành sản phẩm nông sản.
- Nghiên cứu, khảo sát hiệu lực bảo quản của OCTS/nAg trên loại nông sản khác như: Rau màu, hoa xuất khẩu, trái cây khác như: thanh long, cam, măng cụt…
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bùi Duy Du, Đặng Văn Phú, Nguyễn Triệu, Võ Thị Kim Lăng và Nguyễn Quốc Hiến, 2010. Synthesis and antimicrobial effects of colloidal silver nanoparticles in chitosan by γ–irradiation, J. Experimental Nanoscience 5 (2): 169 – 179.
2. Bùi Duy Du, 2009. Điều chế keo Ag nano bằng chiếu xạCo-60 ứng dụng trong nông nghiệp và y dược. Luận án Tiến sĩ hóa học, ĐH KHTN-ĐHQGHN, Việt Nam.
3. Bùi Duy Du, Đặng Văn Phú, Nguyễn Triệu và Nguyễn Quốc Hiến, 2007. Nghiên cứu chế tạo nano bạc bằng phương pháp chiếu xạ, Tạp chí Hóa học & Ứng dụng 3 (63): 40 – 43.
4. Bùi Văn Miên và Nguyễn Anh Trinh, 2003. Nghiên cứu tạo màng vỏ bọc chitosan từ vỏ tôm và ứng dụng bảo quản thủy sản, Tạp chí KHKT Nông Lâm nghiệp số 2: 100 – 105.
5. Cabrera J. C. and Cutsem P. V., 2005. Preparation of chitooligo-saccharides with degree of polymerization higher than 6 by acid or enzymatic degradation of chitosan, Biochemical Engineering Journal 25: 165 – 172. 6. Choi W.S. Ahn K.J., Lee D.W., Byun M.W., Park H.J., 2002. Preparation of
chitosan oligomers by irradiation, Polymer Degradation and Stability 78: 533 – 538.
7. Chen P., Song L., Liu Y. and Fang Y., 2007. Synthesis of silver nanoparticles by -ray irradiation in acetic water solution containing chitosan, Rad. Phys. Chem. 76: 1165 – 1168.
8. Chou K.S. and Ren C.Y., 2000. Synthesis of nanosized silver nanoparticles by chemical reduction method, Marter. Chem. Phys. 64: 241 – 246.
9. Đặng Văn Phú, Bùi Duy Du, Nguyễn Triệu, Võ Thị Kim Lăng, Nguyễn Quốc Hiến và Bùi Duy Cam, 2008. Chế tạo keo bạc nano bằng phương pháp chiếu xạ sử dụng polyvinyl pyrolidon/chitosan làm chất ổn định, Tạp chí Khoa học
và Công nghệ 46 (3): 81 – 86.
10.de Capdeville, G., Wilson, C. L., Beer, S. V. and Aist, J. R., 2002. Alternative disease control agents induce resistance to blue mold in harvested 'Red Delicious' apple fruit. Phytopathology. 92: 900-908
11.Du Bui Duy, Phu Dang Van, Duy Nguyen Ngoc, Lan Nguyen Thi Kim, Lang Vo Thi Kim, Thanh Ngo Vo Ke, Phong Nguyen Thi Phuong và Hien Nguyen Quoc, 2008. Preparation of colloidal silver nanoparticles in poly (N- vinylpyrrolidone) by -irradiation, J. of Experimental Nanoscience 3 (3): 207 – 213.
12.El Ghaouth A., Arul J., Grenier J. and Asselin A., 1992. Antifungal activity of chitosan on two postharvest pathogens of strawberry fruits, Phytopathology, 82: 398 – 402.
13.Honary S., Ghajar K., Khazaeli P. and Shalchian P., 2011. Preparation, characterization and antibacterial properties of silver-chitosan nanocomposites using different molecular weight grades of chitosan. Tropical Journal of Pharmaceutical Research 10 (1): 69 – 74.
14.ISO 846 : 1997. Plastics – Evaluation of the action of microorganisms.
15.ISO 22196 : 2007. Plastics – Measurement of antibacterial activity on plastics surfaces.
16.Issac S.N 1994. Reactive Intermidiates in Organic Chemistry London, New York, Sydney, 435 pages.
17.Lại Thị Kim Dung, 2011. Hoàn thiện công nghệ sản xuất chitosan tan bằng phương pháp hóa học ở nhiệt độ phòng phục vụ nông nghiệp. Dự án SXTN Cấp Viện KH&CN Việt Nam.
18.Lê Văn Hòa, 2009. Nghiên cứu bảo quản tươi, kéo dài thời gian tồn trữ trái cam sành, quýt đường và bưởi Năm Roi tại Cần Thơ, Trường Đại học Cần Thơ.
19.Lê Xuân Phương, 2003. Thí nghiệm vi sinh vật học, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật.
20.Li Q., Dunn E.T., Grandmaison E.W. and Goosen M.F.A., 1992. Applications and properties of chitosan, J. Bioact. Compat. Pol. 7: 370 – 397.
21.Long D., Wu G. and S. Chen, 2007. Preparation of oligochitosan stabilized silver nanoparticles by gamma irradiation, Rad. Phys. Chem. 76: 1126 – 1131.
22.Luna D., Bustamante L.M., Gonzalez G., Domınguez S.J., Bautista B.S., Shirai K., Bosquez M.E., 2001. Treatments on the quality ofpapaya fruit during storage. In: Welti-Chanes, J., Barbosa Canovas, G.V., Aguilera, J.M. (Eds.), Proceedings of the EighthInternational Congress on Engineering and Food. Technomic Publishing Co. Inc., Lancaster Pennsylvania, USA, pp. 1042 –1 046.
23.Marguerite Rinaudo, 2006. Chitin and chitosan: Properties and applications,
Prog. Polymer. Science 3: 603–632.
24.Murugadoss A. and Chattopadhyay A., 2008. A “green” chitosan-silver nanopar- ticles composite as a heterogeneous as well as micro-heterogeneous catalyst,
Nanotechnology 19(1): 1 – 9.
25.Nadeem Akhtar, Zafar IQbal, Mehdi Maqbool and Ishfaq Ahmad Hafiz, 2009. Postharvest quality of mango (Mangifera indica L.) fruit as affectwed by chitosan coating, Pak. J. Bot. 41(1): 343 – 357.
26.Natarajan Velmurugan, 2009. Synthesis and characterization of potential fungicidal silvernano-sized particles and chitosan membrane containing silverparticles, Iranian Polymer Journal 18 (5): 383 – 392.
27.Nguyễn Duy Lâm, 2010. Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ và thiết bị sản xuất chế phẩm bảo quản (chế phẩm tạo màng) dùng trong bảo quản một số rau quả tươi, đề tài nghiên cứu cấp Nhà nước KC.07.04/06-10.
28.Nguyen Ngoc Duy, Dang Van Phu, Nguyen Tue Anh and Nguyen Quoc Hien, 2011. Synergistic degradation to prepare oligochitosan by -irradiation of chitosan solution in the presence of hydrogen peroxide, Radiation Physicsand Chemistry 80: 848 – 853.
29.Nguyễn Thị Hằng Phương và cs, 2008. Ảnh hưởng của độ deacetyl của chitosan đến khả năng bảo quản na (Annona squamosa L.), Tạp chí khoa học công nghệ Thủy sản, số 4: 17 – 21.
30.Nguyễn Thị Huệ và Khiếu Thị Tâm, 2005. Nghiên cứu phản ứng thuỷ phân chitosan bằng acid photphoric, Tạp chí khoa học ĐGQGHN-KHTN&CN : 91 – 96.
31.Nguyễn Thị Huệ và Nguyễn Thị Huyền, 2005. Nghiên cứu phản ứng thuỷ phân chitosan bằng một số axít hữu cơ, Hội nghị khoa học và công nghệ hóa hữu cơ toàn quốc lần thứ III: 210 – 221.
32.Nguyễn Văn Mười, 2009.Sử dụng chitosan và Zein trong bảo quản trứng và trái cây, Trường Đại Học Cần Thơ.
33.No H. K. and Mayers S P., 1995. Preparation and characterization of chitin and chitosan—a review, J Aquat Food prod Technol, 4: 27 – 52.
34.No H. K., Park N. Y., Lee S. H. and Meyers S P., 2002. Antibacterial activity of chitosans and chitosan oligomers with different molecular weights,
International Journal of Food Microbiology, Volume 74 (1 – 2): 65 – 72. 35.Odilio Benedito Garrido Assis, 2008. The effect of chitosan as a fungistatic
agents on cut apple, Rev. Iber. Tecnología Postcosecha Vol 9 (2): 148-152. 36.Panacek A., Kvítek L., Prucek R., Kolář M., Večeřová R., Pizúrová N., Virender
K. Sharma, Nevěčná T., and Zbořil R., 2006. Silver colloid nanoparticles: Synthesis, characterization, and their antibacterial activity, J. Phys. Chem. B
110: 16248 – 16253.
37.Phạm Võ Minh Thiện, 2010. Nghiên cứu chế phẩm sinh học chitosan bảo quản chuối, Luận văn tốt nghiệp Đại học, Đại học Quốc tế (ĐH QG TP.HCM) 38.Phu D.V., V.T.K.Lang, N.T.K.Lan, N.N.Duy, N.D.Chau, B.D.Du, B.D.Cam,
N.Q.Hien, 2010., 2010. Synthesis and antimicrobial effects of colloidal silver nanoparticles in chitosan by γ–irradiation, J. Experimental Nanoscience,
39.Qi L., Xu Z., Jiang X., Hu C. and Zou X., 2004. Preparation and antibacterial activity of chitosan nanoparticles. Carbohyd. Res. , 339: 2693 – 2700.
40.Quyết định số 46/2007/QĐ-BYT ngày 19 tháng 12 năm 2007 - Quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học và hóa học trong thực phẩm.
41.Ramnani S.P., Jayashri Biswal, Sabharwal S., 2007. Synthesis of silver nanoparticles supported on silica aerogel using gamma radiolysis, Radiat. Phys. Chem., 76: 1290 – 1294.
42.Romanazzi G, Mlikota Gabler F, Margosan DA, Mackey BE and Smilanick JL, 2009. Effect of acid used to dissolve chitosan on its film forming properties and its ability to control postharvest gray mold of table grapes.
Phytopathology99: 1028-1036
43.Rout S. K., 2001. Physicochemical, functional, and spectroscopic analysis of crawfish chitin and chitosan as affected by process modification,
Dissertation Louisiana State University: Baton Rouge, LA, USA. 44.TCVN 5502 : 2003 – Nước cấp sinh hoạt - yêu cầu chất lượng.
45.TCVN 6772 : 2000 – Chất lượng nước - nước thải sinh hoạt giới hạn ô nhiễm cho phép.
46.Thông tư số: 25/2011/TT-BYT ngày 23 tháng 6 năm 2011- Ban hành danh mục hoá chất, chế phẩm diệt côn trùng, diệt khuẩn dùng trong lĩnh vực gia dụng và y tế được phép đăng ký để sử dụng, được phép đăng ký nhưng hạn chế sử dụng và cấm sử dụng tại Việt Nam
47.Temgire M.K. and Joshi S.S., 2004. Optical and structural studies of silver nanoparticles, Radiation. Phys. Chem. 71(5): 1039 – 1044.
48.Văn Thị Thu Tâm, Đoàn Duy Lộc, Lê Thị Mỹ Phước và Nguyễn Thị Mỹ Lan, 2009. Nghiên cứu tạo chitosan có khối lượng phân tử thấp để làm vải kháng khuẩn, Tạp chí Khoa học Công nghệ
49.Vishnu prasanna K.N., Sudhakarda rao D.V. and shantha krishnamurthy, 2000. Effect of storage temperature on ripening and quality of custard apple (Annona squamosa L.) fruits, The Journal of Horticultural Science and Biotechnology 75: 546 – 550.
50.Xinlin Li, Min Zhang, Xu Duan and Arun S. Mujumdar, 2011. Effect of nano- silver coating on microbial control of microwave-freeze combineds dried sea cucumber, Institute of Agrophysics, Polish Academy of Sciences 25: 181 – 186.
51.Xiao - Fang Li, Xiao - Qiang Feng, Sheng Yang, Ting-Pu Wang and Zhong - Xing Su, 2008. Effects of molecularweight and concentration of chitosan on antifungal activity against Aspergillus Niger, Iranian Polymer Journal 17 (11): 843 – 852.
52.Xueqiong Yin, Xiaoli Zhang, Qiang Lin, Yuhong Feng, Wenxia Yu and Qi Zhang, 2004. Metal-coordinating controlled oxidative degradation of chitosan and antioxidant activity of chitosan-metal complex, ARKIVOC (ix): 66 – 78.
53.Zhang D. L., and Quantick P. C., 1998. Antifungal effects of chitosan coating on fresh strawberries and raspberries during storage, Journal of Horticultural Science and Biotechnology, 73: 763 – 767.
54.Zehui Zhang, Changzhi Li, Qian Wang and Zongbao K. Zhao, 2009. Efficient hydrolysis of chitosan in ionic liquids, Carbohydrate Polymers 78: 685–689 55.Ze Ping Xu, Chuan Lun Yang, Xin Qing Zhang, Xiu Zhi Wang and Bao Sheng
Huang, 2012. Determination of chitosan oligosaccharide content by acetylacetone spectrophotometry method, Advanced Materials Research 503 –504: 543 – 547.
56.Wen-Li Du, S.S. Niu, Y. L. Xu, Z. R. Xu, and Cheng-Li Fan, 2009. Anti- bacterial activity of chitosan tripolyphosphate nanoparticles loaded with- various metal ions, Carbohydrate Polymers vol. 75: 385.
Phụ lục 1: Ảnh TEM của dung dịch OCTS/nAg Ảnh TEM có dtb = 31,7 nm Ảnh TEM có dtb = 36,6 nm Ảnh TEM có dtb = 24,2 nm Ảnh TEM có dtb = 18,4 nm Ảnh TEM có dtb = 17,9 nm Ảnh TEM có dtb = 26,3 nm Ảnh TEM có dtb = 21,9 nm Ảnh TEM có dtb = 26,1 nm
Phụ lục 3: Hiệu lực kháng nấm Phytophthora của dung dịch OCTS/nAg
OCTS 0,2%/nAg 2 ppm OCTS 0,3%/nAg 3 ppm OCTS 0,4%/nAg 4 ppm OCTS 0,5%/nAg 5 ppm
Phụ lục 4: Hiệu lực kháng nấm Colletotrichum của dung dịch OCTS/nAg
Phụ lục 5: Hình ảnh thử nghiệm bảo quản bưởi da xanh bằng dung dịch OCTS/nAg
Bưởi sau khi thu hái Bưởi sau khi được rửa sạch
Chuẩn bị OCTS/nAg Bưởi được đánh số sau khi nhúng OCTS/nAg
ĐC OCTS 0,45%/nAg 4,5ppm ĐC OCTS 0,5%/nAg 5ppm Bưởi sau bảo quản 2 tháng
Bưởi được bảo quản OCTS 0,5%/nAg 5ppm
Bưởi nguyên trái Bưởi sẻ đôi được bảo quản OCTS 0,5%/nAg 5ppm Bưởi sau bảo quản bằng OCTS/nAg sau 3 tháng
Phụ lục 6: Xử lý thống kê của thí nghiệm: Nghiên cứu cắt mạch CTS thành OCTS dùng tác nhân HCl Response MW Summary of Fit RSquare 0.949317 RSquare Adj 0.923976 Analysis of Variance
Source DF Sum of Squares Mean Square F Ratio Model 5 47052.373 9410.47 37.4611 Error 10 2512.065 251.21 Prob > F C. Total 15 49564.438 <.0001
Parameter Estimates
Term Estimate Std Error t Ratio Prob>|t| Intercept 332.04375 17.23746 19.26 <.0001 HCl&RS -7.76875 0.886014 -8.77 <.0001 TGPU&RS -18.5875 1.772027 -10.49 <.0001 (HCl-14)*(HCl-14) 0.1054688 0.247648 0.43 0.6792 (TGPU-5)*(HCl-14) -0.12875 0.396237 -0.32 0.7519 (TGPU-5)*(TGPU-5) -0.328125 0.990593 -0.33 0.7473 Response DDA Summary of Fit RSquare 0.784139 RSquare Adj 0.676209 Analysis of Variance
Source DF Sum of Squares Mean Square F Ratio Model 5 76.012500 15.2025 7.2652 Error 10 20.925000 2.0925 Prob > F C. Total 15 96.937500 0.0041
Parameter Estimates
Term Estimate Std Error t Ratio Prob>|t| Intercept 67.65625 1.573224 43.00 <.0001 HCl&RS 0.21875 0.080864 2.71 0.0221 TGPU&RS 0.5125 0.161729 3.17 0.0100 (HCl-14)*(HCl-14) 0.0507813 0.022602 2.25 0.0484 (TGPU-5)*(HCl-14) 0.03125 0.036164 0.86 0.4078 (TGPU-5)*(TGPU-5) 0.328125 0.090409 3.63 0.0046 Contour Profiler
Phụ lục 7: Xử lý thống kê của thí nghiệm: Nghiên cứu cắt mạch CTS thành OCTS dùng tác nhân H2O2 Response MW Summary of Fit RSquare 0.922386 RSquare Adj 0.883579 Analysis of Variance
Source DF Sum of Squares Mean Square F Ratio Model 5 23485.272 4697.05 23.7685 Error 10 1976.165 197.62 Prob > F C. Total 15 25461.438 <.0001
Parameter Estimates
Term Estimate Std Error t Ratio Prob>|t|
Intercept 220.25625 17.68587 12.45 <.0001 C H2O2&RS -12.5625 1.571689 -7.99 <.0001 TGPU&RS -8.9625 1.571689 -5.70 0.0002 (C H2O2-5)*(C H2O2-5) 2.359375 0.878601 2.69 0.0229 (TGPU-9)*(C H2O2-5) 0.1675 0.702881 0.24 0.8165 (TGPU-9)*(TGPU-9) 3.421875 0.878601 3.89 0.0030