Những nghiên cứu sáng tạo của sinh viên

Mong muốn tạo ra những sản phẩm mới, thân thiện môi trường, hai nhóm sinh viên Trường Đại học Bách khoa (Đại học Đà Nẵng) và Đại học Duy Tân đã nghiên cứu thành công xi-măng sinh học từ đậu nành và chế biến mứt cà phê. Đặc biệt, những nghiên cứu này xuất sắc đoạt giải cao trong các cuộc thi nghiên cứu khoa học trên địa bàn.

Thạc sĩ Nguyễn Ngọc Hiếu (giữa) và nhóm nghiên cứu chế biến mứt cà phê. (Ảnh do nhân vật cung cấp)

Làm xi-măng từ hạt đậu nành

Với mục tiêu giảm phát thải carbon ra môi trường của xi-măng truyền thống, nhóm sinh viên Trường Đại học Bách khoa Nguyễn Lê Quốc Anh và Ngô Hữu Hoàng đã nuôi dưỡng ý tưởng sản xuất xi-măng sinh học từ hạt đậu nành. Nghiên cúu này đoạt giải khuyến khích cuộc thi “Sinh viên nghiên cứu khoa học Eureka lần thứ 24 năm 2022".

Sinh viên Nguyễn Lê Quốc Anh, Trưởng nhóm nghiên cứu thông tin, xi-măng sinh học có nguồn gốc từ thực vật hoặc vi sinh vật là một hướng nghiên cứu đang được các nước như Hoa Kỳ, Thụy Sỹ, Nhật Bản… tập trung đẩy mạnh sản xuất. Tuy nhiên, xi-măng sinh học sử dụng nguồn vật liệu từ vi sinh vật phải nuôi cấy vi khuẩn và cần sự cho phép của chính quyền khi bơm vi sinh vật vào đất. Nên nhóm chọn nguyên liệu là thực vật, cụ thể là hạt đậu nành giúp an toàn cho người sử dụng và thân thiện với môi trường.

“Nhằm tạo ra chất kết dính tương tự xi-măng truyền thống, nhóm nghiên cứu tiến hành chiết enzyme urease từ hạt đậu nành. Loại enzyme này phổ biến trong các vi sinh vật, thực vật nhưng ở hạt đậu nành có hàm lượng cao hơn. Nhóm đã chiết xuất dung dịch enzyme urease từ đậu nành, sau đó bơm vào mẫu cát. Sau một giờ, xả toàn bộ dung dịch enzyme ra khỏi các mẫu và bơm hợp chất Urea + CaCl₂ (tỷ lệ 1:1) vào các mẫu cùng thể tích tương tự. Lúc này, Calcium carbonate (CaCO₃) sinh ra trong các phản ứng hóa sinh sẽ làm cát dính lại với nhau”, sinh viên Quốc Anh phân tích.

Theo sinh viên Ngô Hữu Hoàng, thành viên nhóm nghiên cứu, ngoài việc kết dính, kết tủa CaCO₃ sẽ chèn vào các lỗ rỗng giữa các hạt trong cả khối cát nhằm giảm tính thấm. Việc tăng cường độ và giảm tính thấm của khối cát sẽ tăng tính ổn định tổng thể, giảm sự xói hạt do dòng thấm đi qua khối cát. Chất kết dính này có thể sử dụng gia cố các khu vực kè bị sạt lở trên bờ biển vì nó có thể hóa rắn cát, giảm chi phí thi công.

Tiến sĩ Hoàng Phương Tùng, hướng dẫn nhóm nghiên cứu cho rằng, xi-măng sinh học nguồn gốc từ đậu nành có nguồn nguyên liệu dễ tìm kiếm và nhiều mặt lợi ích tích cực. Hơn nữa, theo khảo sát thì hiện tại ở Việt Nam chưa có một nghiên cứu mang tính hệ thống về xi-măng sinh học và các ứng dụng của nó. Đây là một nghiên cứu tiềm năng, tiên phong tại Việt Nam về chất kết dính xi-măng sinh học. Hiện nay, dự án đang được tiếp tục hoàn thiện tại khoa Xây dựng cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng.

Mứt cà phê nguyên bản

Mất gần 2 năm nghiên cứu, nhóm 6 sinh viên Trường Đại học Duy Tân mới sản xuất thành công sản phẩm mứt cà phê từ hạt cà phê Robusta hữu cơ. Sinh viên Lê Đang Hạ, ngành Công nghệ thực phẩm, Trưởng nhóm nghiên cứu cho biết, qua tìm hiểu nhóm nhận thấy tỷ lệ sử dụng cà phê của nước ta rất lớn. Hầu như mỗi buổi sáng, từ giới trẻ đến người lớn tuổi đều có thói quen nhâm nhi tách cà phê trước khi bắt đầu công việc. Bên cạnh đó, nhóm muốn góp một phần nhỏ nâng tầm giá trị nông sản cà phê tại địa phương bằng sản phẩm mứt cà phê.

“Mứt cà phê rất tiện lợi, có thể ăn kèm với bánh mì hoặc pha đá hòa tan. Ngoài nguyên liệu chính là cà phê, nhóm kết hợp kem tươi và muối. Mứt cà phê được bảo đảm từ khâu chọn nguyên liệu đến quy trình sản xuất, bao bì đóng gói khép kín, máy móc hiện đại và dễ bảo quản. Đặc biệt, nhóm không sử dụng chất phụ gia hay bất kỳ thành phần khác ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng. Nhóm em rất vui sản phẩm đoạt giải Nhì tại 2 cuộc thi “Triển lãm sản phẩm sáng tạo Đà Nẵng 2022” và “Chế biến sau thu hoạch toàn quốc 2022 (cuộc thi không có giải Nhất)”, Hạ vui vẻ nói.

Để cho ra đời sản phẩm mứt cà phê chất lượng, Nguyễn Chí Toàn, thành viên nhóm nghiên cứu chia sẻ, nhóm rất tỉ mỉ lựa chọn và đánh giá nhiên liệu đầu vào giúp hạt cà phê chứa đầy đủ những hợp chất thiết yếu. Sau đó, nhóm nghiên cứu quy trình sấy hạt bằng phương pháp lạnh nhằm bảo quản tối đa những hoạt chất có trong hạt cà phê. Tiếp đó, thử nghiệm điều kiện rang hạt cà phê để mứt thơm ngon, chuyển hóa hợp chất thô thành những hợp chất tốt cho sức khỏe, phòng ngừa ung thư như vitamin chlorogenic, axit quinic, γ-butyro-lactone, axit quinic…

“Muốn mứt cà phê được đậm đà, nhóm mất nhiều thời gian tìm hiểu kích thước xay và tách tối đa những hợp chất có trong hạt cà phê. Đồng thời, thử nghiệm tỷ lệ pha trộn, thời gian cũng như nhiệt độ gia nhiệt để sản phẩm mứt cà phê có một cấu trúc bền đẹp, không làm biến tính”, Toàn mô tả quá trình làm mứt cà phê.

Trực tiếp hướng dẫn đề tài, Thạc sĩ Nguyễn Ngọc Hiếu cho hay: “Sản phẩm là một bước tiến mới trong ngành thực phẩm và mang lại lợi ích về sức khỏe và giữ được hương vị tự nhiên từ hạt cà phê hữu cơ. Thời gian qua, nhóm đã hoàn thiện quy trình sản xuất sản phẩm và dự định hợp tác chuyển giao công nghệ cho các doanh nghiệp cà phê ở Lào và Campuchia. Bên cạnh sản phẩm mứt cà phê, nhóm đang nghiên cứu thêm một số sản phẩm mới từ cà phê như trà, nước uống lên vỏ cà phê hay tách chiết những hợp chất từ vỏ cà phê để ứng dụng trong lĩnh vực thẩm mỹ”.

HUỲNH TƯỜNG VY