13/09/2025
[English below]
Trong hai năm qua, nhóm Kỹ thuật Quá trình Bền vững (SPE) đã nghiên cứu và phát triển các vật liệu nano có nguồn gốc sinh học, có khả năng bao gói chiết xuất thực vật và tinh dầu hiệu quả, mở ra nhiều tiềm năng trong lĩnh vực bảo quản thực phẩm, nông nghiệp bền vững và bao bì thân thiện với môi trường. SPE đã chế tạo thành công nanochitosan mang chiết xuất lá vối (Cleistocalyx operculatus), đạt hiệu suất bao gói cao cùng hoạt tính kháng khuẩn, chống oxy hóa vượt trội, hứa hẹn ứng dụng tiềm năng trong bảo quản thực phẩm. Với nanocellulose tinh thể thu hồi từ rơm rạ, SPE đã phát triển hệ nhũ tương Pickering độc đáo giúp ổn định tinh dầu quế, tăng cường hiệu quả kháng khuẩn và chống oxy hóa, an toàn trong thực phẩm và mỹ phẩm. Trong ứng dụng bảo quản trái cây, lớp phủ nanochitosan kết hợp tinh dầu sả và chiết xuất lá trầu không, đã kéo dài đáng kể thời gian bảo quản dâu tây và ngăn ngừa nấm mốc. Bằng cách tích hợp nanocellulose từ rơm rạ và nhũ tương tinh dầu quế vào màng phân hủy sinh học, SPE đã tạo ra bao bì sinh học chức năng có khả năng bảo quản dâu tây tới 21 ngày. Ở lĩnh vực nông nghiệp, nanochitosan bao bọc dầu neem được phát triển như một loại thuốc trừ sâu sinh học thân thiện môi trường, một giải pháp thay thế cho thuốc trừ sâu hóa học. Những nghiên cứu này cho thấy tiềm năng của nguồn tài nguyên tự nhiên trong phát triển vật liệu nano có giá trị cao định hướng phát triển bền vững. Có được những kết quả này là nhờ sự dẫn dắt của PGS.TS. Lê Thị Kim Phụng và PGS.TS. Lê Anh Kiên, cùng với NCS. Đỗ Nguyễn Hoàng Nga, NCS. Lý Bội Tuyền, ThS. Trần Thanh Việt và các em sinh viên đầy nhiệt huyết, ham học hỏi. SPE vẫn đang tiếp tục nghiên cứu và thử nghiệm công nghệ ở quy mô pilot, đồng thời mở rộng hợp tác với các nhóm nghiên cứu cũng như doanh nghiệp quan tâm đến hướng phát triển bền vững. Thông tin chi tiết xin xem thêm ở các đường dẫn bên dưới.
----
Over the past two years, we have been advancing the development of bio-based nanomaterials encapsulating natural plant extracts and essential oils as functional nanocarriers, opening new opportunities in food preservation, sustainable agriculture, and eco-friendly packaging. We successfully fabricated chitosan nanoparticles loaded with Cleistocalyx operculatus extract, achieving high encapsulation efficiency with outstanding antibacterial and antioxidant activity, highlighting their promise in food preservation. Using rice straw-derived cellulose nanocrystals, we designed an innovative Pickering emulsion system to stabilize cinnamon essential oil, enhancing its antimicrobial and antioxidant performance for safe use in food and cosmetics. For fruit preservation, our edible nanochitosan coatings incorporating lemongrass essential oil and betel leaf extract significantly extended the shelf life of strawberries while maintaining quality and preventing mold. By integrating rice straw-derived nanocellulose and cinnamon oil emulsions into biodegradable films, we created functional bio-packaging capable of preserving strawberries for up to 21 days. In agriculture, neem oil-loaded nanochitosan was engineered as an eco-friendly biopesticide, offering a sustainable alternative to synthetic pesticides. Collectively, these achievements demonstrate the SPE group’s capability and technological mastery in nanomaterials from natural resources towards sustainable development. To achieve these works, SPE group — under the guidance of Assoc. Prof. Phung Kim Le and Assoc. Prof. Anh Kien Le, together with the dedicated efforts of PhD candidates Nga Do and Tuyền Lý, MSc. Tran Thanh Viet, and our enthusiastic undergraduate students — has shown great passion, perseverance, and patience throughout the journey. Looking ahead, we are continuing to pilot these technologies at larger scales and actively expanding collaborations with research groups and industry partners interested in technology transfer. The details can be found in the links below.
-----
References:
1. Nga H.N. Do, Hieu Minh Cao, Ha Chi Nguyen, Nhu The Vo, Nguyen Thanh Thao Pham, Tam Phung Anh Le, Viet Thanh Tran, Kien A. Le, Phung K. Le, A novel facile fabrication of antibacterial and antioxidant chitosan nanoparticles encapsulating Cleistocalyx operculatus leaf extract. Polymer Bulletin, 2025. Free access via https://rdcu.be/eDjfc
2. Nga H.N. Do, Nhu The Vo, Tam Phung Anh Le, Viet Thanh Tran, Kien A. Le, Phung K. Le, Novel application of lemongrass essential oil-encapsulated chitosan nanoparticles as edible coatings for extending the shelf life of strawberries. Journal of Food Measurement and Characterization, 2025. Free access via https://rdcu.be/eFisC
3. Tuyen B. Ly, Duong D. T. Nguyen, Hieu D. Nguyen, Yen T. H. Nguyen, Bup T. A. Bui, Kien A. Le, Phung K. Le, Functional bio-packaging enhanced with nanocellulose from rice straw and cinnamon essential oil Pickering emulsion for fruit preservation. Beilstein Journal of Nanotechnology, 16, 1234-1245. Access via https://doi.org/10.3762/bjnano.16.91
4. Nga H. N. Do, Viet Thanh Tran, Hieu Minh Cao, Ha Chi Nguyen, Kien A. Le, Phung K. Le, Novel Piper betle (L.) leaf extract-encapsulated chitosan nanoparticles as bioactive coatings for strawberry preservation. Journal of Food Science and Technology, 2025. Access via https://doi.org/10.1007/s13197-025-06248-5
5. Tuyen B. Ly, Bup T.A. Bui, Yen T.H. Nguyen, Kien A. Le, Viet T. Tran, Phung K. Le, Innovative ultrasonic emulsification of cinnamon essential oil pickering emulsion stabilized by rice straw-derived cellulose nanocrystals. International Journal of Biological Macromolecules, 276(2), 134084. Access via https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.134084
6. Minh Phuong Thi Pham, Lan Quoc Tran, Chi Yen Viet Le, Viet Thanh Tran, Nga H. N. Do & Phung K. Le, Ultrasound-assisted ionic gelation of neem oil-encapsulated chitosan nanoparticles as a promising biopesticide. Chemical Papers, 78, 1825–1832. Access via https://doi.org/10.1007/s11696-023-03207-2