Xây dựng quy trình tạo nhựa sinh học từ vỏ chuối

 47 Tạp chí Khoa học Lạc Hồng Số 04 
Journal of Science of Lac Hong University
Vol. 4 (12/2015), pp. 47-52
Tạp chí Khoa học Lạc Hồng
Số 4 (12/2015), trang 47-52
XÂY DỰNG QUY TRÌNH TẠO NHỰA SINH HỌC TỪ VỎ CHUỐI 
Fabrication of bioplastic materials using banana peels 
Nguyn Th Trc Mai1, Lê Th Kiu2, Đoàn Th Tuyt Lê3
1nguyentrucmai2808@gmail.com, 2lethikieu10sh11@gmail.com, 3tuyetledt@gmail.com
Khoa Kỹ Thuật Hóa Học và Môi Trường Trường Đại học Lạc Hồng, Đồng Nai, Việt Nam
Đến tòa soạn: 12/12/2014; Chấp nhận đăng: 4/2/2015
Tóm tắt. Đề tài được thực hiện với mục tiêu xây dựng quy trình tạo nhựa sinh học từ vỏ chuối nhằm góp phần xử lý phế phụ 
phẩm nông nghiệp và giải quyết những vấn đề đặt ra của nhựa hóa học. Hàm lượng tinh bột và cellulose của 3 loại vỏ chuối 
được khảo sát – chuối già hương, chuối sứ, chuối chà bột – đã được phân tích và xác định được ở vỏ chuối chà bột có hàm 
lượng tinh bột (2,1%) và cellulose (3,8%) cao nhất trong 3 loại trên. Tiếp đó, đề tài khảo sát nồng độ axit clohidric và propan-
1,2,3-triol tối ưu trong quá trình tạo nhựa sinh học từ vỏ chuối chà bột bằng việc phân tích cơ học và chụp SEM màng nhựa 
sinh học. Kết quả nghiên cứu đạt được nồng độ axit clohidric là 0,1M và nồng độ propan-1,2,3-triol là 0,01368M phù hợp với 
quy trình tạo nhựa. Trên cơ sở các nghiên cứu khảo sát, quy trình chế tạo nhựa sinh học được đưa ra theo các bước lần lượt 
như sau: Vỏ chuối - Xử lí - Đun sôi với Na2S2O 0,5% - Lọc ráo - Xay nhuyễn - Bổ sung hóa chất (axit clohidric, propan-1,2,3-
triol) - Cho vào đĩa petri - Sấy khô - Sản phẩm. 
Từ khoá: Vỏ chuối; Nhựa sinh học; Nhựa 
Abstract. This study developed a fabrication method for bioplastic materials using banana peels. The proposed method 
significantly contributes to utilize agricultural by-products efficiently and solve chemical resin-related problems. Cellulose 
and starch contented in three types of banana peel - musa spp. banana, musa paradisiaca banana, gold fingure banana were 
analyzed. Analysis results indicated that the gold figure banana contents of starch (2.1%) and cellulose (3.8%) are the 
highest. Mechanical analysis and SEM analysis of the bioplastics were then performed to analyze the concentrations of 
hydrochloric acid and propane-1,2,3-triol when creating optimal bioplastics from gold fingure banana peel. According to 
those results, the appropriate concentrations of hydrochloric acid and propane-1,2,3-triol during fabrication were 0.1M and 
0.01368M, respectively. Results of this study demonstrate that the proposed fabrication method for bioplastic materials 
comprise the following several steps: treatment of banana peels, boiling with Na2S2O 0.5%, filtering and draining of pureed, 
adding more chemicals (i.e. hydrochloric acid, propane-1,2,3-triol), placing in a petri dish and finally drying the product. 
Keywords: Banana Peels; Bioplastics; Plastic 
1. MỞ ĐẦU 
Hiện nay, nhu cầu sử dụng các sản phẩm nhựa ngày càng 
tăng nhờ những tiện ích của chúng [1]. Việc sản xuất và sử
dụng các sản phẩm này gặp phải những vấn đề như nguồn 
nguyên liệu ngày càng khan hiếm, giá thành tăng, thời gian 
phân hủy dài gây ô nhiễm môi trường. Do đó, các nhà khoa 
học đã hướng tới việc nghiên cứu sản xuất và sử dụng nhựa 
có nguồn gốc từ sinh học – nhựa sinh học [2]. 
Nhựa sinh học là loại nhựa có nguồn gốc từ sinh vật [3], 
[4]; có khả năng phân hủy thành các thành phần cơ bản như 
C, CO2 và H2O trong thời gian nhất định [4]. 
Nhựa sinh học được chia thành hai loại là nhựa sinh học 
tự nhiên và nhựa sinh học tổng hợp [5]. Trong đó, hàm 
lượng tinh bột và cellulose có ảnh hưởng đến quá trình tạo 
nhựa sinh học [6], [7], [10]. 
Chuối là loại nông sản có sản lượng rất lớn và được sử
dụng rất nhiều do có nhiều chất dinh dưỡng. Nên lượng vỏ
chuối thải ra sẽ là nguồn nguyên liệu rất lớn để sản xuất 
nhựa sinh học trong tương lai vì trong vỏ chuối có chứa 
tinh bột và cellulose [8], [10]. 
Để chúng có khả năng liên kết và ổn định cấu trúc thành 
nhựa sinh học thì cần có một số hóa chất cần thiết để hỗ trợ
như natri metabisunfit với mục đích tẩy màu cho sản phẩm, 
axit clohidric tham gia quá trình thủy phân amylopectin 
thành amylose và propan-1,2,3-triol tăng độ dẻo màng nhựa 
sinh học [10].
2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
2.1Vật liệu 
2.1.1 Mẫu 
Vỏ chuối được lấy tại vườn chủ hộ Lương Văn Lạc, tại 
khu phố 2, phường Bửu Long, thành phố Biên Hòa, tỉnh 
Đồng Nai.
2.1.2 Hóa chất 
Nước cất tại phòng thí nghiệm khoa Kỹ thuật Hóa học & 
Môi trường, Trường Đại học Lạc Hồng; axit clohidric 
(HCl), natri metabisunfit (Na2S2O5) (Merck Kga-Đức), 
propan-1,2,3-triol (C3H5(OH)3) (Scharlad S.L., Tây Ban 
Nha)
2.1.3 Máy móc, trang thiết bị 
Máy sấy, bếp điện (yellow MAG HS 7), cối xay sinh tố
(KHALUCK.HOMER), máy đo lực Housfield–H5KT, máy 
đo lực Housfield – H5KT, máy chụp SEM (S4800, Hitachi-
Nhật Bản) và một số dụng cụ khác.
Nguyn Th Trc Mai, Lê Th Kiu, Đoàn Th Tuyt Lê 
 48 Tạp chí Khoa học Lạc Hồng Số 04 
2.2Phương pháp nghiên cứu 
2.2.1 Khảo sát loại vỏ chuối thích hợp để tạo nhựa 
sinh học 
Chọn 3 loại vỏ chuối: chuối già hương, chuối sứ, chuối 
chà bột (mỗi loại lấy 3 mẫu) ở vườn chủ hộ Lương Văn 
Lạc, tại khu phố 2, phường Bửu Long, TP.Biên Hòa, tỉnh 
Đồng Nai. Phân tích hóa lí ở Trung tâm Công nghệ và 
Quản lý Môi trường & Tài nguyên (Cetnarm), Trường Đại 
học Nông Lâm-TP Hồ Chí Minh, Khu phố 6-Phường Linh 
Trung-Quận Thủ Đức-TP Hồ Chí Minh. Phương pháp thực 
hiện lựa chọn mẫu võ chuối như Bảng 1
Bảng1. Phương pháp thực hiện lựa chọn mẫu vỏ chuối
Stt Chỉ tiêu thử nghiệm Phương pháp Đơn 
v
1 Protein thô AOAC 920.152:1998 %
2 Hàm lượng cellulose AOAC 920.18C:1998 %
2.2.1 Xây dựng quy trình tạo nhựa sinh học từ vỏ 
chuối 
v Quy trình 
Lấy 350g vỏ chuối xử lý sơ bộ (loại bỏ phần hư, rửa bụi), 
rồi cho vào becher 1000ml; sau đó đun sôi vỏ chuối với 
600ml Na2S2O5 0,5% trong 30 phút. Tiếp theo, lọc dung 
dịch vừa đun qua giấy lọc, để ráo trong 15 phút rồi xay 
nhuyễn vỏ chuối vừa lọc. Lấy hỗn hợp vừa xay chia thành 
16 phần mỗi phần là 25ml vào 16 đĩa petri và tiến hành bổ
sung lần lượt hóa chất như Bảng 2 axit clohidric trước và 
propan-1,2,3-triol sau và dùng đũa thủy tinh khuấy sau mỗi 
lần bổ sung hóa chất. Trong đó, cố định thể tích axit 
clohidric là 3ml. Cuối cùng, sấy hỗn hợp vừa pha ở 1300C 
trong 60 phút. Mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần. (Quy trình 
này có điều chỉnh dựa theo [10]).
Bảng 2. Nồng độ axit clohidric và propan-1,2,3-triol trong xây 
dựng quy trình tạo nhựa sinh học từ vỏ chuối
ST
T
Axit clohidric
(M)
Propan-1,2,3-triol
(M)
1 0,1 0,01368
2 0,2
3 0,3
4 0,4
5 0,1 0,05472
6 0,2
7 0,3
8 0,4
9 0,1 0,12313
10 0,2
11 0,3
12 0,4
13 0,1 0,21889
14 0,2
15 0,3
16 0,4
2.2.2 Phân tích tính chất cơ học của màng nhựa 
sinh học, cấu trúc màng bằng máy chụp SEM 
Thí nghiệm khảo sát tính chất cơ học của màng polymer 
được thực hiện trên máy đo lực Housfield – H5KT tại 
phòng thí nghiệm Cơ lý, Đại học Bách Khoa, quận 10, TP. 
Hồ Chí Minh.
Xác định tính chất cơ học của vật liệu theo tiêu chuẩn 
ASTM D882 (Standard Method for Tensile Properties of 
Thin Plastic Sheet – Phương pháp thử nghiệm xác định các 
chỉ tiêu kéo căng của màng nhựa mỏng). Mẫu chiều dài 120 
mm (hai bên còn thừa 10mm để kẹp mẫu vào ngàm), rộng 
10mm, dày 1mm. Khoảng cách ban đầu giữa hai ngàm kẹp 
mẫu là 100 mm. Với vận tốc kéo là 50mm/phút. Thí 
nghiệm được lặp lại 5 lần để lấy giá trị trung bình. Số liệu 
được xử lý trên Statgraphics 3.0
2.2.3 Xác định cấu trúc màng bằng máy chụp SEM 
Cắt 1 mẫu có kích thước 1x1cm rồi dán trên đế cacbon 
dẫn điện đặt ở đế để mẫu. Sau đó tiến hành đưa mẫu vào 
buồng chụp, chọn thế và dòng điện rồi tiến hành chụp mẫu 
ở các độ phóng đại khác nhau. 
Hình SEM được chụp tại Trung tâm Nghiên cứu Triển 
khai - Lô I3, đường N2, Khu Công nghệ cao, quận 9, TP. 
Hồ Chí Minh.
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
3.1Khảo sát loại vỏ chuối thích hợp để tạo nhựa sinh 
học 
Thực hiện theo mục 2.2.1 thu được kết quả như Biểu đồ
1.
Biểu đồ 1.Hàm lượng tinh bột và cellulose của 3 loại vỏ chuối
Theo kết quả ở biểu đồ 1 cho thấy hàm lượng tinh bột 
(2,1%) và cellulose (3,83%) ở vỏ chuối chà bột cao hơn vỏ
chuối già hương và vỏ chuối sứ.
Trong nhiều công trình nghiên cứu có liên quan [6], [7], 
[10] cho thấy trong quá trình tạo nhựa sinh học, yếu tố cần 
thiết tạo nhựa sinh học là nguồn tinh bột và và cellulose. 
Vì vậy, khả năng sử dụng vỏ chuối để làm nhựa sinh học là 
có thể được. Nếu hàm lượng tinh bột và cellulose trong vỏ
chuối càng cao thì chất lượng nhựa tạo ra càng tốt [10].
Do đó, đề tài quyết định sử dụng vỏ chuối chà bột làm 
vật liệu để xây dựng quy trình tạo nhựa sinh học.
3.2Tính chất cơ học của màng nhựa sinh học 
Hình 1. Sản phẩm sau khi sấy ở các nồng độ propan-1,2,3-triol 
khác nhau
Để có thể so sánh và thấy được ảnh hưởng của nồng độ
axit clohidric và propan-1,2,3-triol đến tính chất vật liệu, đề
tài đã tiến hành tạo ra các màng nhựa sinh học và khảo sát 
các tính chất của mẫu vật liệu với nồng độ axit clohidric
thay đổi từ 0,1M; 0,2M; 0,3M và 0,4M và propan-1,2,3-
triol 0,01368M; 0,05472M; 0,12313M và 0,21889M.
Thực hiện theo mục 2.2.3 thu được kết quả Bảng 3.
Kết quả ở Bảng 3 cho thấy khi nồng độ axit clohidric thay 
đổi không ảnh hưởng đến tính chất cơ học của màng nhựa còn 
sự thay đổi của nồng độ propan-1,2,3-triol thì ngược lại. Điều 
này cũng trùng với kết quả của Elif Bilgin (2013).
Xây dựng quy trình tạo nhựa sinh học từ vỏ chuối 
 49 Tạp chí Khoa học Lạc Hồng Số 04 
Theo công trình nghiên cứu tổng hợp polymer phân hủy 
sinh học trên cơ sở polyvinyl ancol và polysaccarit tự nhiên 
của Nguyễn Thị Thu Thảo (2013), tính chất cơ học của vật 
liệu thể hiện sự phản ứng, hòa trộn giữa các hợp chất với 
nhau. Nếu mức độ phản ứng và sự hòa trộn tốt thì tính chất 
cơ học sẽ tăng lên. Nếu tính chất cơ học của màng hầu như 
không đổi hoặc giảm xuống thì khi đó mức độ phản ứng và 
hòa trộn thấp. Propan-1,2,3-triol được sử dụng trong các thí 
nghiệm với chức năng như một chất làm dẻo, chất phụ gia 
để phát triển hoặc cải thiện độ dẻo của vật liệu. Propan-
1,2,3-triol ngắt kết nối các chuỗi polymer với nhau; kiềm 
chế sự trở thành hàng dây chuyền và có được một cấu trúc 
tinh thể. Sự hình thành của các cấu trúc tinh thể là không 
mong muốn bởi vì nó giòn và dễ vỡ [10].
Bảng 3. Tnh chất cơ học của màng nhựa sinh học
STT HCl
(M)
C3H5(OH)
3
(M)
σ (KPa)
Δ±0,05
E-modun 
(KPa) 
Δ±0,05
ε (%) 
Δ±0,05
1 0,1 0,01368 9,5723 336,314 54,3603
2 0,2 10,1445 294,7513 89,107
3 0,3 10,3285 306,0767 68,1336
4 0,4 14,9803 408,99 80,268
5 0,1 0,05472 7,6449 201,1486 77,4536
6 0,2 4,1690 88,7805 91,8938
7 0,3 4,5787 119,5 75,267
8 0,4 3,3508 94,8032 81,6282
9 0,1 0,12313 3,9953 58,0368 132,7764
10 0,2 2,0598 39,906 86,1336
11 0,3 1,9636 37,2716 96,2013
12 0,4 2,0059 47,5932 84,387
13 0,1 0,21889 2,1447 44,1838 130,9084
14 0,2 3,7784 66,4013 122,068
15 0,3 2,1580 35,3496 124,3898
16 0,4 2,2859 40,4721 113,9482
Dưới đây là kết quả phân tích chi tiết các tính chất cơ học 
của màng nhựa sinh học.
a. Khả năng chu lực σ của màng nhựa sinh học
Thực hiện theo mục 2.2.3 thu được kết quả như Bảng 4, Hình 2.
Theo kết quả ở Hình 2 cho thấy màng nhựa ở nồng độ
0,01368M propan-1,2,3-triol khả năng chịu lực cao hơn so 
với với nồng độ propan-1,2,3-triol 0,05472M, 0,12313M và 
0,21889M: khả năng chịu lực giảm từ khoảng 9KPa đến 
1KPa đều này chứng tỏ màng nhựa càng dẻo hơn nhưng ở
nồng độ propan-12,3-triol 0,12313M và 0,21889M có khả
năng chịu lực quá thấp nên khó ứng dụng vào thực tế.
Nồng độ propan-1,2,3-triol tỉ lệ nghịch với khả năng chịu 
lực của màng nhựa sinh học. 
Bảng phân tích ANOVA (Bảng 4) cho thấy ảnh hưởng 
của nồng độ propan-1,2,3-triol lên khả năng chịu lực (σ) 
của màng nhựa sinh học. Giá trị P - Value bằng 0,0003 < 
0,05 cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các 
nghiệm thức ở độ tin cậy 95%. 
Bảng 4. Bảng ANOVA thể hiện khả năng chu lực (σ) của màng nhựa 
sinh học ở các nồng độ propan-1,2,3-triol khác nhau
ANOVATable
Analysis of Variance
Source Sum of 
Square
Df Mean 
Square
F-
Ratio
P-Value
MAIN EFFECT
A:HC1 3.11463 3 1.03821 0.30 0.8244
B: Propan 202.997 3 67.6667 19.58 0.0003
RESIDUAL 31.1041 9 3.45601
TOTAL 
(CORRECTED)
237.216 15
Hình 2. Đồ th trắc nghiệm LSD thể hiện khả năng chu lực (σ) của 
màng nhựa sinh học ở các nồng độ propan-1,2,3-triol khác nhau
Mặc khác, theo kết quả bảng phân tích ANOVA ảnh 
hưởng của nồng độ của axit clohidric lên khả năng chịu lực 
(σ) của màng nhựa sinh học, cho thấy có sự khác biệt 
không có ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức ở độ tin 
cậy 95% (P - Value bằng 0,8244 > 0,05). 
Theo công trình nghiên cứu của Elif Bilgin (2013) thì 
việc thay đổi nồng độ của axit clohidric không ảnh hưởng 
đến khả năng chịu lực (σ), còn propan-1,2,3-triol có ảnh 
hưởng đến khả năng chịu lực (σ).
Trong đó, nồng độ propan-1,2,3-triol càng cao thì khả
năng chịu lực càng thấp.
Tinh bột là một polymer tự nhiên, có khả năng phân hủy 
sinh học tốt, có thể tạo màng, giá thành thấp nhưng giòn và 
khó gia công. Mặc khác, propan-1,2,3-triol là chất có khối 
lượng phân tử thấp, dễ dàng thâm nhập vào các mắt xích 
của các polymer, phá vỡ các liên kết nội phân tử của các 
polymer, hình thành các liên kết liên phân tử với các 
polymer làm cho chuỗi polymer mềm dẻo hơn. Nhóm 
hydroxyl của propan-1,2,3-triol có khả năng hình thành các 
liên kết hydro liên phân tử với các nhóm hydroxyl của tinh 
bột. Các liên kết hydro liên phân tử này sẽ phá vỡ các liên 
kết hydro nội phân tử của tinh bột làm các phân tử tinh bột 
kém linh động nhưng tăng độ linh động của mạch đại phân 
tử. Do vậy, màng nhựa có khả năng chịu lực thấp khi tăng 
nồng độ propan-1,2,3-triol.
Do đó, nồng độ propan-1,2,3-triol 0,01368M được lựa 
chọn để làm nghiên cứu tiếp.
b. Khả năng chống lại bin dạng (E-modun) của màng 
nhựa sinh học
Thực hiện theo mục 2.2.3 thu được kết quả như Bảng 5
Hình 3.
Theo kết quả ở Hình 3 cho thấy ở nồng độ 0,01368M 
propan-1,2,3-triol khả năng chống lại biến dạng cao hơn so 
với propan-1,2,3-triol ở nồng độ 0,05472M, 0,12313M và 
0,21889M: khả năng chống lại biến dạng giảm từ khoảng 
400KPa đến 30KPa đều này chứng tỏ màng nhựa càng dẻo 
hơn nhưng ở nồng độ propan-12,3-triol 0,12313M và 
0,21889M có khả năng chống lại biến dạng thấp khó ứng 
dụng vào thực tế.
Bảng 5. Bảng ANOVA thể hiện khả năng chống lại bin dạng (E-
modun) của màng nhựa sinh học ở các nồng độ propan-1,2,3-triol 
khác nhau
ANOVATable
Analysis of Variance
Source Sum of 
Square
Df Mean 
Square
F-
Ratio
P-Value
MAIN EFFECT
A:HC1 4000.55 3 1333.52 0.94 0.4617
B: Propan 225714.0 3 75237.9 19.58 0.0000
RESIDUAL 12793.3 9 1421.48
TOTAL 
(CORRECTED)
242508.0 15
Nguyn Th Trc Mai, Lê Th Kiu, Đoàn Th Tuyt Lê 
 50 Tạp chí Khoa học Lạc Hồng Số 04 
Hình 3. Đồ th trắc nghiệm LSD thể hiện khả năng chống lại 
bin dạng (E-modun) của màng nhựa sinh học ở các nồng độ
propan-1,2,3-triol khác nhau
Nồng độ propan-1,2,3-triol tỉ lệ nghịch với khả năng 
chống lại biến dạng của màng nhựa sinh học. Bảng phân 
tích Anova (bảng 5) cho thấy ảnh hưởng của nồng độ
propan-1,2,3-triol lên khả năng chống lại biến dạng (E-
modun) của màng nhựa sinh học. Giá trị P - Value bằng 
0,0003 < 0,05 cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê 
giữa các nghiệm thức ở độ tin cậy 95%. 
Mặt khác, theo kết quả bảng phân tích ANOVA (Bảng 5) 
ảnh hưởng của nồng độ của axit clohidric lên khả năng chống 
lại biến dạng (E-modun) của màng nhựa sinh học, cho thấy có 
sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức 
ở độ tin cậy 95% (P - Value bằng 0.4617> 0,05). 
Theo công trình nghiên cứu của Elif Bilgin (2013) thì 
việc thay đổi nồng độ của axit clohidric không ảnh hưởng 
đến khả năng chống lại biến dạng (E-modun) còn propan-
1,2,3-triol có ảnh hưởng đến khả năng chống lại biến dạng 
(E-modun) trong đó nồng độ propan-1,2,3-triol càng cao thì 
khả năng chống lại biến dạng càng thấp. 
Như giải thích ở mục 3.2a, propan-1,2,3-triol là những chất 
hóa dẻo có khối lượng phân tử thấp nên chúng dễ dàng thâm 
nhập vào các mạch đại phân tử, phá vỡ các liên kết bên trong 
của các mạch đại phân tử, đồng thời hình thành các liên kết liên 
phân tử giữa chúng với các chuỗi mắt xích trong mạch đại phân 
tử, làm cho mạch phân tử trở nên linh động hơn. 
Do đó, nồng độ propan-1,2,3-triol 0,01368M được lựa 
chọn để làm nghiên cứu tiếp.
c. Khả năng giãn dài (ε) của màng nhựa sinh học
Thực hiện theo mục 2.2.3a thu được kết quả như Bảng 6, 
Hình 4. Theo kết quả ở Hình 4 cho thấy ở nồng độ
0,01368M propan-1,2,3-triol khả năng giãn dài (ε) thấp hơn 
so với propan-1,2,3-triol ở nồng độ 0,05472M, 0,12313M 
và 0,21889M: khả năng giãn dài tăng từ khoảng 50KPa đến 
130KPa đều này chứng tỏ màng nhựa càng dẻo hơn nhưng 
ở nồng độ propan-12,3-triol 0,12313M và 0,21889M có khả
năng giãn dài cao khó ứng dụng.
Nồng độ propan-1,2,3-triol tỉ lệ thuận với khả năng giãn 
dài của màng nhựa sinh học. 
Bảng 6. Bảng ANOVA thể hiện khả năng giãn dài (ε) của màng 
nhựa sinh học ở các nồng độ propan-1,2,3-triol khác nhau
ANOVA Table
Analysis of Variance
Analysis o f Var iance
Source Sum of 
Square
Df Mean 
Square
F-
Ratio
P-Value
MAIN EFFECT
A:HC1 235.324 3 78.4414 0.31 0.8183
B: Propan 5849.34 3 1949.78 7.61 0.0075
RESIDUAL 2283.17 9 253.686
TOTAL 
(CORRECTED)
8367.84 15
Hình 4. Đồ th trắc nghiệm LSD thể hiện khả năng giãn dài (ε) 
của màng nhựa sinh học ở các nồng độ propan-1,2,3-triol khác
nhau
Theo bảng phân tích Anova (Bảng 6) cho thấy ảnh hưởng 
của nồng độ propan-1,2,3-triol lên khả năng giãn dài (ε) của 
màng nhựa sinh học. Giá trị P - Value bằng 0,0075 < 0,05 
cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm 
thức ở độ tin cậy 95%. Theo công trình nghiên cứu của Elif 
Bilgin (2013) thì việc thay đổi nồng độ của axit clohidric
không ảnh hưởng đến khả năng giãn dài (ε) còn nồng độ
propan-1,2,3-triol có ảnh hưởng đến khả năng giãn dài (ε) 
trong đó nồng độ propan-1,2,3-triol càng cao thì khả năng 
giãn dài càng tăng.
Nhìn chung, propan-1,2,3-triol làm cho mạch polymer 
trở nên mềm dẻo, làm giảm độ giòn, do đó làm tăng khả
năng giãn dài của màng nhựa. Hơn nữa, khi tinh bột tiếp 
xúc với propan-1,2,3-triol và khi có tồn tại ái lực giữa 
chúng với nhau, các phân tử của propan-1,2,3-triol khuếch 
tán vào trong pha tinh bột. Trong trường hợp này, propan-
1,2,3-triol sẽ ảnh hưởng đến độ linh động của các mạch, các 
mắt xích và làm tăng độ mềm dẻo của các mạch. Do vậy, 
khả năng chịu lực, khả năng chống lại biến dạng giảm 
nhưng khả năng giãn dài tăng. 
Do đó, nồng độ propan-1,2,3-triol 0,01368M được lựa 
chọn để làm nghiên cứu. Trong quá trình tạo nhựa sinh học 
từ vỏ chuối, tuy sự thay đổi nồng độ axit clohidric không 
ảnh hưởng đến tính chất cơ học nhưng vẫn được sử dụng 
trong quá trình này vì nó tham gia vào quá trình thủy phân 
của amylopectin, để hỗ trợ quá trình hình thành nhựa do H-
liên kết giữa các chuỗi glucose trong tinh bột, amylopectin 
hạn chế hình thành nhựa [10].
3.3Kết quả xác định cấu trúc màng nhựa sinh học 
bằng máy chụp SEM 
Kết quả ở Bảng 4 cho thấy tính chất cơ học của màng 
nhựa sinh học ở nồng độ propan-1,2,3-triol 0,01368M và 
0,05472M cao hơn 0,12313M và 0,21889M. 
Vì vậy, đề tài chọn mẫu có nồng độ propan-1,2,3-triol 
0,01368M và 0,05472M để chụp hình SEM. 
Thực hiện theo mục 2.2.4 thu được kết quả như Hình 5 
và Hình 6. Theo công trình nghiên cứu của Trung tâm Khoa 
học về gỗ Wallenberg (WWSC) thuộc Viện công nghệ
hoàng gia Thuỵ Điển nếu các sợi xếp song song với nhau 
vật liệu sẽ cứng và không có tính dẻo, nhưng nếu các sợi 
được kết hợp tại nhiều góc tiếp xúc với nhau vật liệu sẽ dẻo 
hơn [9].Theo kết quả ở Hình 5 cho thấy không có sự phân 
bố của sợi trên bề mặt vật liệu. Điều này không giúp cho 
vật liệu có tính chất đồng đều trên tất cả các hướng chịu tác 
dụng lực.
Xây dựng quy trình tạo nhựa sinh học từ vỏ chuối 
 51 Tạp chí Khoa học Lạc Hồng Số 04 
A B
C D
Hình 5. Ảnh SEM màng nhựa sinh học được xử l với propan-
1,2,3-triol 0,05472M
(A: HCl 0,1M B: HCl 0,2M C: HCl 0,3M D: HCl 0,4M)
Cả 4 hình đều có vài chỗ hổng, nhất là hình D. Có thể
giải thích cho hiện tượng này là do propan-1,2,3-triol không 
dẫn đều. Hơn nữa đã có sự phân tách pha khi xuất hiện 
khoảng không. Điều này chứng tỏ ở vật liệu này chỉ có sự
trộn hợp cơ học chứ chưa có liên kết hóa học thực sự.
Do đó, đề tài quyết định không sử dụng propan-1,2,3-
triol 0,05472M (Hình 5).
A’ B’
C’ D’
Hình 6. Ảnh SEM màng nhựa sinh học được xử l với propan 
1,2,3-triol 0,01368M
(A’: HCl 0,1M B’: HCl 0,2M C’: HCl 0,3M D’: HCl 0,4M)
Theo kết quả ở Hình 6 cho thấy sự phân bố của sợi trên 
bề mặt vật liệu. Sợi đã được sắp xếp vô định hình và song 
song với nhau, đồng thời cũng xuất hiện các sợi được kết 
hợp tại nhiều góc tiếp xúc với nhau (hình A’), điều này giúp 
cho vật liệu có tính chất đồng đều trên tất cả các hướng 
chịu tác dụng lực. Nhưng vẫn có vài vùng không có sự sắp 
xếp sợi đồng đều trong vật liệu (hình B’, C’, D’). 
Do đó, đề tài quyết định sử dụng nồng độ axit clohidric
0,1M và propan-1,2,3-triol 0,01368M (hình 6A’) làm 
nghiên cứu.
3.4Xác định quy trình tạo nhựa sinh học từ vỏ chuối 
Từ những kết quả phân tích ở mục 3.1, 3.2 và 3.3 rút ra 
quy trình tạo nhựa sinh học từ vỏ chuối như sau:
25g vỏ chuối chà bột xử lý sơ bộ (loại bỏ phần hư, rửa 
bụi) rồi cho vào becher 500ml; sau đó đun sôi vỏ chuối với 
200ml natri metabisunfit 0,5%, trong 30 phút. 
Tiếp theo, lọc dung dịch vừa đun qua giấy lọc, để ráo 
nước trong 15 phút rồi xay nhuyễn vỏ chuối vừa lọc. Vỏ
chuối sau khi được xay nhuyễn rồi cho lần lượt 3ml axit 
clohidric 0,1M; 1ml propan-1,2,3-triol 0,01368M (khuấy 
sau mỗi lần bổ sung hóa chất), đổ vào đĩa petri. 
Cuối cùng, sấy hỗn hợp ở 1300C trong 60 phút. Bảo quản 
ở nhiệt độ thường (28 – 320C).
Hình 7. Sản phẩm sau khi sấy của mẫu sử dụng axit clohidric
0,1M và propan-1,2,3-triol 0,01368M
4. KẾT LUẬN VA ̀ KIẾN NGHỊ 
Kt luận
Từ kết quả trên, đề tài rút ra một số kết luận sau:
Vỏ chuối chà bột có hàm lượng tinh bột và cellulose cao 
hơn so với vỏ chuối sứ và chuối già hương.
Quy trình tạo nhựa sinh học sử dụng nồng độ axit 
clohidric là 0,1M; propan-1,2,3-triol là 0,01368M.
Kin ngh
Nghiên cứu và khảo sát hàm lượng axit clohidric, 
propan-1,2,3-triol trong nhựa thành phẩm sau quá trình tạo 
nhựa sinh học từ vỏ chuối. Nghiên cứu và khảo sát thời 
gian phân hủy và khả năng thấm nước của màng nhựa sinh 
học sau khi được tạo ra.
Nghiên cứu và khảo sát các hợp chất khác làm tăng các 
tính chất cơ học của màng nhựa sinh học từ vỏ chuối.
Nghiên cứu và khảo sát ảnh hưởng của màng nhựa sinh học 
đối với môi trường sống. Tạo ra sản phẩm từ màng nhựa 
sinh học vừa tạo ra vào thực tế (tạo màng phủ nông 
nghiệp). Cải thiện bề mặt màng nhựa sinh học để sản phẩm 
được hoàn thiện hơn.
Nguyn Th Trc Mai, Lê Th Kiu, Đoàn Th Tuyt Lê 
 52 Tạp chí Khoa học Lạc Hồng Số 04 
5. CẢM ƠN 
Cảm ơn Ban Quản lý Trung tâm Nghiên cứu Khoa học 
và Ứng dụng Trường Đại học Lạc Hồng; Trung tâm Công 
nghệ và Quản lý Môi trường và Tài nguyên (Cetnarm) 
Trường Đại học Nông Lâm-TP Hồ Chí Minh; Trung tâm 
Nghiên cứu Triển khai - Lô I3, đường N2, Khu Công nghệ
cao, quận 9, TP.Hồ Chí Minh; Trung tâm Nghiên cứu Vật 
liệu Polymer Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ
Chí Minh đã hỗ trợ nhóm tác giả thực hiện đề tài.
6. TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Vũ Ngọc Lan và cộng sự, “Báo cáo phân tích ngành tháng 
7/2008”, Phòng Nghiên cứu Phân tích, Công ty Cổ phần 
Chứng khoán Phố Wall (WSS), tr. 7-8, 2008.
[2] Hồ Sơn Lâm và cộng sự, “Báo cáo phân tích xu hướng công 
nghệ - Chuyên đề “Phân tích công nghệ sản xuất - Ứng dụng 
nhựa phân hủy sinh học”, Trung tâm Thông tin Khoa học 
và Công nghệ Tp. HCM (CESTI), tr. 1-4, 2011.
[3] Lê Lý Thùy Trâm, Bùi Văn Lệ, Kiều Phương Nam,“Thu nhận 
Poly-β-hydroxybutyrate, một loại nhựa sinh học dễ phân hủy, 
từ vi khuẩn Methylobacterium sp, Phân lập tại Việt Nam”, 
Tạp chí Khoa học và Công nghệ-Đại học Đà Nẵng, tr. 47-52, 
1(13), 2006.
[4] Vũ Nhung, “Nhựa sinh học và tiềm năng thị trường”, Báo điện 
tử Mạng Thông tin Khoa học & Công nghệ TP. HCM, 
24/7/2009.
[5] Phạm Ngọc Lân, Vật liệu polymer phân hủy sinh học, Nhà 
xuất bản Bách Khoa Hà Nội, tr. 11-46, 2006.
[6] Nguyễn Thị Thu Thảo, “Nghiên cứu tổng hợp Polymer phân 
hủy sinh học trên cơ sở Polyvinyl ancol và Polysaccarit tự 
nhiên”, Luận án tiến sĩ khoa học vật liệu, Viện Khoa học Vật 
liệu, 2013.
[7] Trương Phước Nghĩa và cộng sự, “Nghiên cứu cấu trúc của 
vật liệu Nanocomposite phân hủy sinh học trên cơ sở hỗn hợp 
tinh bột và Poly(vynyl alcohol)”, Tạp chí Phát triển KH&CN,
12(3), tr. 62-68, 2009.
[8] Đặng Văn Phi, “Nghiên cứu sử dụng vỏ chuối để hấp phụ một 
số ion kim loại nặng trong nước”, Luận văn thạc sĩ khoa học, 
Đại học Đà Nẵng, 2012.
[9] Nature Communications, “Tạo sợi xen-lu-lô siêu cứng”, Báo 
điện tử Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia,
2014.
[10] Elif Bilgin, Bioplastic from banana peels, Istanbul in Turkey,
2013.
TIỂU SỬ TÁC GIẢ 
Nguyễn Thị Trúc Mai
Năm sinh 1991, Long An. Hiện là sinh viên lớp 10SH111, Khoa Kỹ thuật Hóa học & Môi trường, 
Trường Đại học Lạc Hồng. Lĩnh vực nghiên cứu: Công nghệ Sinh học.
Email:nguyentrucmai2808@gmail.com
Lê Thị Kiều
Năm sinh 1992, Dak Lak. Hiện là sinh viên lớp 10SH111, Khoa Kỹ thuật Hóa học & Môi trường, 
Trường Đại học Lạc Hồng. Lĩnh vực nghiên cứu: Công nghệ Sinh học.
Email: lethikieu10sh11@gmail.com 
Đoàn Thị Tuyết Lê
Năm sinh 1983, Bình Định. Tốt nghiệp Đại học và Thạc sĩ tại Trường Đại học Nông Lâm TP HCM 
năm 2005 và 2009. Hiện là giảng viên Khoa Kỹ thuật Hóa học và Môi trường, Trường Đại học Lạc 
Hồng. Lĩnh vực nghiên cứu: Công nghệ sinh học.
Email: tuyetledt@gmail.com