Sinh viên chế tạo hạt tinh dầu chống mọt thân thiện với môi trường

Phát triển từ đề tài tốt nghiệp

Hạt tinh dầu chống mọt gạo có tên Zeopec RiceProtect, của 6 sinh viên gồm Lê Tấn Phong (trưởng nhóm), Lai Minh Nhật Ánh, Nguyễn Hoàng Đức Huy, Lê Minh Khôi, Bành Khánh Linh và Lê Thị Hiền Anh, đều là sinh viên của trường Đại học Bách khoa (Đại học Quốc gia TP.HCM).
Sản phẩm này cũng từng giành được giải nhì cuộc thi Bách khoa Innovation 2025.

Hình ảnh hạt trước và sau khi đưa tinh dầu vào

Sản phẩm là sự phát triển hạt pectin–zeolite chứa tinh dầu bạc hà Á, bảo vệ gạo khỏi mọt hiệu quả, thân thiện môi trường. Điểm đặc biệt là sử dụng nguồn nguyên liệu tái tạo, giá rẻ như thành phần zeolite có thể được sản xuất từ khoáng sét tự nhiên có ở Việt Nam và pectin được chiết xuất từ vỏ trái cây bỏ đi.

Sinh viên Lê Tấn Phong, trưởng nhóm chia sẻ, đây là ý tưởng xuất phát từ đồ án tốt nghiệp của Phong và Ánh, từ gợi ý của thầy hướng dẫn về phát triển một loại thuốc trừ sâu sinh học từ tinh dầu.

Nhóm sau đó đã tìm hiểu và nhận thấy tinh dầu là một trong những thành phần sử dụng để kiểm soát nhiều côn trùng như mọt gạo, mọt đỏ.
Đặc biệt, với một thị trường xuất khẩu gạo như Việt Nam, nhóm của Phong nhận thấy tình trạng mọt gạo cũng đáng lưu ý. Qua nghiên cứu, nhóm phát hiện ra tinh dầu cây bạc hà Á, có chứa các hoạt chống chống lại mọt gạo.

Ngoài ra, cũng theo Phong, trên thị trường hiện nay, các đơn vị sản xuất kinh doanh gạo quy mô lớn phải dùng thuốc diệt côn trùng hóa học, giải pháp này khá rủi ro bởi các quy định khi xuất khẩu. Còn với hộ gia đình, thường sử dụng các phương pháp truyền thống như phơi nắng, tỏi, ớt nhưng chỉ diệt trừ mọt khi đã sinh sôi:

"Còn hạt mà tụi em nghiên cứu, khi mua gạo về, bỏ vào trong thùng gạo, chỉ cần mọt gạo vừa nở ra, thì chúng sẽ bị tiêu diệt và không còn khả năng sinh sôi nữa", Phong nói.

Phong cũng cho biết, trên thị trường chưa có sản phẩm tương tự. Khi thử nghiệm thực tế trên mọt gạo, nhóm còn ghi nhận khả năng diệt gần 100% mọt chỉ sau 24 giờ, ngay cả ở nồng độ thấp khoảng 1 gram hạt trên 1 lít không khí.

Sản phẩm được đóng gói dạng túi 10gram với giá 20.000 đồng(ảnh: nhóm cung cấp)

Tuy vậy, hành trình để đưa ra sản phẩm cuối cùng cũng gặp nhiều khó khăn, phải mất gần 1 năm nhóm mới hoàn thiện.

Trước tiên, nhóm phải tìm cách giữ cho tinh dầu bạc hà tránh việc bay hơi, kém bền trong không khí.

Nhờ gợi ý của thầy, nhóm của Phong tìm ra giải pháp là hấp phụ tinh dầu vào một vật liệu có cấu trúc rỗng, giúp bảo vệ và giải phóng tinh dầu có kiểm soát.
Tiếp đến là tìm cách tạo hạt bằng chất kết dính pectin chiết xuất từ vỏ trái cây. Nhóm đã tối ưu hóa quy trình, loại bỏ tạp chất không cần thiết và tạo ra các hạt pectin–zeolite có đường kính khoảng 3mm, bền và dễ sử dụng.

Khó khăn tiếp theo là nhóm phải tìm cách hấp phụ tinh dầu bạc hà vào hạt này. Ban đầu các bạn thực hiện bằng cách nhúng hạt vào dung dịch dầu hoặc pha hơi, nhưng hiệu quả lưu giữ hoạt chất đều thấp

Sau đó, nhóm đọc được nghiên cứu về hấp phụ tinh dầu hoa oải hương vào zeolite bằng phương pháp bay hơi chân không và áp dụng thành công.

Khó khăn cuối cùng là thử nghiệm hiệu quả diệt côn trùng trên mọt gạo thật và cần một số lượng lớn mọt gạo lên gần 1000 con để phục vụ thí nghiệm.

“Mỗi lần thử nghiệm, tụi em phải dùng vài chục con mọt gạo, do đó phải tìm cách nuôi được mọt gạo bằng cách ra các cửa hàng xin hoặc mua gạo mọt, rồi mang về trộn với gạo sạch và ủ", Phong cho biết thêm.

Cải tiến để phù hợp với thị trường

Theo PGS.TS. Nguyễn Quang Long – Trưởng khoa Kỹ thuật Hóa học, trường Đại học Bách khoa (Đại học Quốc gia TP.HCM), giảng viên hướng dẫn của nhóm, sản phẩm có tiềm năng phát triển lớn. Ngoài ứng dụng trong việc bảo vệ nông sản, sản phẩm còn có thể ứng dụng trong các lĩnh vực như làm thơm không gian trong nhà hoặc trong xe hơi.

Cũng theo PGS. TS. Nguyễn Quang Long, hiện nhóm vẫn sử dụng pectin thương mại và zeolite tinh khiết để sản xuất sản phẩm mẫu.

Để giảm giá thành và tăng tính cạnh tranh nhóm cần bổ sung thêm bước nghiên cứu sử dụng vỏ trái cây (để thu pectin) và sử dụng metakaolin (tạo zeolite). Các nghiên cứu này hiện đã có nhưng cần tích hợp vào chuỗi để đánh giá toàn diện.

Ngoài ra, các chỉ số hấp phụ tinh dầu như khả năng hấp phụ (loading capacity) và hiệu quả hấp phụ (encapsulation efficiency) hiện vẫn chưa được tối ưu, ông cho rằng nhóm cần cải thiện để tiết kiệm tối đa nguyên liệu đầu vào.

"Xa hơn, có thể nghiên cứu thu hồi dung môi sau hấp phụ để vừa tiết kiệm nguyên liệu, vừa giảm tác động môi trường. Đồng thời, để nâng cao tính bền vững của sản phẩm, khả năng tái sử dụng của hạt pectin–zeolite trong quá trình hấp phụ tinh dầu vẫn cần được nghiên cứu thêm", PGS. TS. Nguyễn Quang Long nói.

PGS.TS Nguyễn Quang Long (ngoài cùng, áo trắng) và nhóm sinh viên nghiên cứu sản phẩm (ảnh nhóm cung cấp)

Hiện giá thành của sản phẩm này khoảng 20.000 đồng cho túi 10 gram dùng cho thùng gạo 10 lít.
Theo sinh viên Lai Minh Nhật Ánh (phó trưởng nhóm), nhóm nhận thấy giá thành này vẫn còn khá cao và khó tiếp cận với đa dạng tệp khách hàng.

"Sản phẩm của nhóm hiện có mùi bạc hà khá nồng có thể ảnh hưởng đến mùi gạo. Do vậy mà tụi em sẽ giảm mùi bạc hà vừa giảm được mọt mà không ảnh hưởng đến mùi của gạo. Ngoài ra nhóm cũng sẽ tìm cách tái sử dụng hạt này thu hồi tái sử dụng, hoặc hướng dẫn người dùng cách tái sử dụng. Và nhóm cũng muốn tối ưu công thức tạo ra hạt để sử dụng vật liệu tiết kiệm nhất để bảo vệ môi trường và chi phí cho người tiêu dùng", Ánh cho biết thêm.

Nhóm cũng thông tin thêm, ban đầu sản phẩm hướng đến hộ gia đình và các công ty đóng gói bán lẻ, tuy nhiên sau khi gặp một doanh nghiệp xuất khẩu nông sản tại triển lãm, nhóm nhận ra tiềm năng sản phẩm dùng thay thế thuốc kiểm dịch (vốn đang dần bị cấm).

Một số đơn vị khác cũng đang tiếp tục trao đổi thêm để nghiên cứu mở rộng phạm vi áp dụng sản phẩm này.

Vũ Hường/VOV-TP.HCM