Bộ 5 đề thi Đánh giá năng lực trường ĐH Bách khoa Hà Nội năm 2023 - 2024 có đáp án (Đề 3)

Từ khi thành lập từ giữa nám 2002 đến nay, Công ty cổ phần Ong Tam Đảo (Honeco) đã phát triển hơn 20.000 đàn ong đi tìm kiếm nguồn mật hoa ở nhiều vùng rừng núi Tam Đảo (Vĩnh Phúc), Lục Ngạn (Bắc Giang), Mộc Châu, Sông Mã (Sơn La), Hưng Yên, Điện Biên, Hà Giang, Lâm Đồng, Bến Tre, Tây Ninh... và đã tạo ra được một số sản phẩm mật ong chất lượng tốt được người tiêu dùng trong nước đón nhận.

Tuy nhiên, theo bà Lê Thị Nga, Tổng Giám đốc Honeco, “dù Việt Nam luôn nằm trong top những nước có sản lượng mật ong xuất khẩu hàng đầu thế giởi nhưng chủ yếu vẫn là xuất khẩu ‘thô’ nên giá trị kinh tế thấp. Chỉ có đưa khoa học công nghệ vào để chế biến mật ong thành những sản phẩm mới, kiểm soát chất lượng sản phẩm theo chuỗi cung ứng và đáp ứng các tiễu chuẩn khắt khe của quốc tế thì mới có thể nâng tầm thương hiệu Việt để hướng đến thị trường quốc tế rộng lớn.”

Để làm được điều này, cuối nám 2017, Honeco đã ký hợp đồng thực hiện dự án “Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất các sản phẩm mới từ mật ong và hoa quả” với Bộ Khoa học và Công nghệ để nhận chuyển giao tri thức từ Viện Công nghiệp Thực phẩm (FIRI) thuộc Bộ Công thương. Dự án thực hiện trong vòng 2,5 năm - từ tháng 12/2017 đến tháng 6/2020 - với sự phối hợp chặt chẽ của nhà nghiên cứu và doanh nghiệp.

“Việt Nam có nguồn mật ong và hoa quả phong phú, thích hợp để phát triển các sản phẩm kết hợp có giá trị bổ dưỡng cho sức khỏe con người. Điều này cũng tận dụng được nguồn nguyên liệu phong phú sẵn có của nhiều địa phương và giúp người tiêu dùng không cần nhập ngoại,” TS. Trương Hương Lan, Chủ nhiệm Bộ môn Công nghệ Thực phẩm và Dinh dưỡng, Viện Công nghiệp Thực phẩm, chia sẻ.

Các nhà khoa học của Viện FIRI đã có sẵn công nghệ chế biến mật ong kết hợp với một số loại hoa quả ở quy mô phòng thí nghiệm. Họ đã nghiên cứu thành công công nghệ cô đặc chân không áp dụng với mật ong - tức làm giảm hàm lượng nước trong mật ong và hoa quả xuống còn 17-18% ở nhiệt độ thấp khoảng 45°C dưới điều kiện áp suất chân không. Khi đó, mật ong không bị mất đi những tinh chất quý báu như kháng sinh tự nhiên, còn hoa quả không bị mất đi các loại vitamin vốn dễ bay hơi. Chúng cũng giữ được màu sắc nổi bật như đỏ tím, vàng hổ phách mà không bị caramen hóa.

Thêm vào đó, nhờ quá trình cô đặc và sản xuất khép kín, vi sinh vật không thể phát triển trong các điều kiện này, khiến “trong vòng hai năm, sản phẩm sẽ hoàn toàn không xảy ra hiện tượng lên men”, TS. Trương Hương Lan cho biết. Trong quá trình cô đặc, các nhà khoa học cũng khéo léo bổ sung các bước đảo trộn với tần suất hợp lý khiến sản phẩm mật ong và dịch hoa quả không bị phân lớp như thông thường.

Đại diện Viện VIFI cho biết, mặc dù công nghệ cô đặc chân không đã được áp dụng trong một số lĩnh vực như thảo dược, sản xuất thuốc nhưng áp dụng với mật ong trên quy mô công nghiệp thì Ong Tam Đảo là công ty đầu tiên. Do vậy, khi thực hiện ở nhà máy, hai bên đã kết hợp chặt chẽ với nhau nhằm giải quyết nhiều thách thức liên quan đến nâng cấp quy mô (khoảng 30.000 - 100.000 lít/nám) với nguồn nguyên liệu mới và sẵn có của công ty trên trang thiết bị được đầu tư mới. Đối với mỗi loại nguyên liệu khác nhau, họ phải phân tích rõ thành phần, từ đó xác định mức điều chỉnh thời gian, nhiệt độ phù hợp. Bên cạnh việc đầu tư cải thiện dây chuyền sản xuất, Honeco cho biết họ cũng đầu tư thêm thiết bị và nhân lực phục vụ cho phòng nghiên cứu để đo đạc những chỉ tiêu cơ bản, trong khi liên kết với nhiều phòng thí nghiệm hiện đại bên ngoài để thực hiện phân tích những chỉ tiêu sâu hơn.

Trên nền công nghệ gốc được chuyển giao từ Viện Công nghiệp Thực phẩm, Honeco đã làm chủ quy trình và tự phát triển thêm nhiều dòng sản phẩm chế biến khác với “hi vọng mỗi năm có thể đưa ra thị trường một sản phẩm mới”. Hiện nay, công ty có nhiều dòng sản phẩm từ mật ong như: mật ong chanh leo, mật ong dứa, mật ong dâu, mật ong quất, mật ong gừng sả, mật ong curcumin, mật ong quế ... Từ năm 2019, công ty đã tung ra những sản phẩm thử nghiệm đầu tiên để thám dò thị trường. Khi nhận được tín hiệu phản hồi tích cực, họ mới bắt đầu sản xuất đại trà từ đầu năm 2020.

Cụm từ “chuỗi cung ứng” ở dòng 10 có ý nghĩa gì?

Theo TS. Trương Hương Lan, ý nào sau đây KHÔNG phải là một trong những mục tiêu của nghiên cứu được đề cập trong bài?

Ý nào sau đâu KHÔNG phải là mục đích của công nghệ cô đặc chân không?

Honeco đã làm gì để triển khai sản xuất sản phẩm mới mật ong hoa quả?

Trong hợp tác với Honeco, Viện VIFI đóng vai trò gì?

Năm 2019, GS.TS. Nguyễn Huy Dân và các cộng sự thuộc Viện Khoa học Vật liệu, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã chế tạo thành công loại hợp kim có khả năng nhớ hình dạng, có nghĩa dù bị uốn cong hay làm xoắn bao nhiễu lần, chỉ cần gặp tác nhân nhiệt độ, hợp kim này trong vài giây sẽ quay trở lại hình dạng thiết kế ban đầu.

‘‘Việc chế tạo thành cộng loại hợp kim nhớ hình hỗ trợ rất nhiều trong lĩnh vực y sinh (chỉnh hình răng, ống đỡ động mạch, neo xương, cảm biến nhiệt), vi điện cơ (van tự động, nhíp nano, robot) trong nước”, GS Dân nói.

Loại vật liệu này được nhóm nghiên cứu trên ba hệ hợp kim khác nhau, gồm hệ hợp kim nitinol (gồm nguyên tố Niken (Ni), Titan (Ti), Đồng (Cu)), hệ hợp kim Heusler (gồm (Ni, Co)-Mn- (Ga, Al)) và hệ hợp kim entropy cao (Ti-Zr-(Co,Hf)-Ni-Cu). Tỉ lệ hợp phần trong mỗi hợp kim đều được nhóm tính toán để phù hợp với mục đích chế tạo. GS Dân cho biết, hệ hợp kim nitinol có tính dẫn điện và độ bền cao nên được sử dụng để gia công cơ khí rất tốt, còn loại hợp kim Heusler có thể ứng dụng trong kỹ thuật làm lạnh.

Loại hợp kim này có đặc tính "thông minh" như vậy là nhò sự linh hoạt trong cấu trúc nguyên tử của các thành phần hợp kim. Không giống với hợp kim thông thường, hợp kim nhớ hình có thể tự sắp xếp nguyên tử và tồn tại ở hai dạng khác nhau, cấu trúc tinh thể biến dạng và cấu trúc tinh thể ban đầu. Nhờ vậy, hợp kim vẫn giữ được hình dạng mới cho đến khi được “nhắc nhở” trở lại trạng thái nguyên gốc bằng cách cho nhiệt hoặc dòng điện tác động vào.

Để tạo ra loại hợp kim này, đầu tiên, nhóm nghiên cứu áp dụng phương pháp luyện kim hồ quang để tạo ra loại hợp kim này ở dạng khối. Để làm vật liệu mỏng và nhỏ hơn, nhóm sử dụng phương pháp phun băng nguội nhanh. Sau đó, phương pháp phun xạ được áp dụng giúp tạo ra vật liệu ở dạng nano. Các cấu trúc của vật liệu được khảo sát bằng phương pháp nhiễu xạ tia X và kính hiển vi điện tử.

GS Dân chia sẻ, yếu tố quan trọng quyết định thành công của loại hợp kim nhớ hình là tỉ lệ từng nguyên tố kim loại trong vật liệu đó. Bởi một hợp kim có nhiều thành phần kim loại khác nhau, việc tìm ra khối lượng phù hợp của từng hợp phần có thể ảnh hưởng cấu trúc và tính chất nhớ hình của vật liệu. “Một số kim loại như Mangan trong quá trình nấu luyện rất dễ bay hơi, vì vậy phải điều chỉnh và thử nghiệm nhiều tỉ lệ khác nhau, đảm bảo quá trình tản nhiệt mà không ảnh hưởng tới tính chất hợp kim”, ông nói.

Sau hai năm nghiên cứu, vật liệu hợp kim do nhóm chế tạo có đặc điểm cơ học phù hợp ứng dụng thực tế. Vật liệu có khả năng biến dạng và hiệu ứng nhớ hình tốt. Mặc dù trên thế giới, hợp kim nhớ hình đã được nghiên cứu và ứng dụng từ lâu, tuy nhiên tại Việt Nam, loại vật liệu này mới dừng lại ở mức độ tìm hiểu, thăm dò.

“Việc xây dựng được quy trình công nghệ để chế tạo các hợp kim nhớ hình dạng khối, băng và màng có thể mở ra những ứng dụng mới cho vật liệu thông minh nhiều lĩnh vực trong nước, đặc biệt trong y sinh”, GS Dân nói. 

Bước đầu chế tạo thành công hợp kim nhở hình, nhóm nghiên cứu đang trong quá trình phát triển vật liệu này để chế tạo loại nhíp micro có chức năng gắp các hạt, mẫu thí nghiệm kích thước micro cho độ chuẩn xác cao. Đồng thời, tiếp tục cải tiến và tối ưu hóa tính chất hợp kim, như chức năng biến đổi hai chiều, qua lại giữa hai trạng thái.

Ý nào sau đây là một trong những tính chất của loại hợp kim được đề cập trong bài?

Mệnh đề nào sau đây là chính xác?

Hợp kim Heusler phù hợp cho lĩnh vực nào sau đây?

Theo GS.TS. Nguyễn Huy Dân, trong quá trình chế tạo hợp kim nhớ hình, các nhà khoa học đã chú trọng đến điều gì?

Định hướng nghiên cứu tiếp theo của nhóm GS Dân là gì?

Do khai thác dó trầm một cách tận diệt mà không có biện pháp bảo tồn nên trầm hương tự nhiên ở Việt Nam ngày càng hiếm và đắt đỏ. Nghiên cứu về công nghệ tạo trầm hương bền vững do GS.TS. Nguyễn Thế Nhã (Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam) và cộng sự phát triển được kỳ vọng sẽ chấm dứt thực trạng này.

“Ăn của rừng rưng rưng nước mắt”, hình ảnh những người săn trầm phải “ngậm ngải tìm trầm” giữa chốn rừng thiêng nước độc, hóa hổ vì nhiều tháng loanh quanh trong rừng có lẽ chỉ tồn tại trong những câu chuyện cổ tích nhưng nỗi vất vả nhọc nhằn để có được những miếng trầm là có thật.

“Thực chất, trầm hương là phần gỗ chứa nhựa thơm sinh ra từ thân cây dó” - GS.TS. Nguyễn Thế Nhã cho biết. “Khi cây dó bị thương, cây sẽ hình thành nên những hợp chất để kháng lại sự xâm nhiễm của các vi sinh vật. Dần dần, hợp chất đó biến tính và trở thành trầm”. Cây dó trầm thường có những biểu hiện như: thân cành có u bướu, cây nhiều mắt, cây bị bệnh hoặc bị thương; lá cằn cỗi, màu xanh vàng; cây có vỏ kết cấu lõm, lồi và sần sùi, khô nứt, xuất hiện những chấm màu tím, đỏ nâu.

Những năm trở lại đây, nhờ nắm được quy luật hình thành trầm hương mà nhiều người đã tiến hành cấy trầm trên cây dó. Ở Việt Nam hiện có sáu loài thuộc chi Dó trầm đó là Dó bầu, Dó bà nà, Dó gạch, Dó Vân Nam, Dó trung Quốc và Dó quả nhăn - trong đó Dó bầu là loại phổ biến nhất. “Có nhiều phương pháp khác nhau, trong đó phương pháp đơn giản nhất là vật lý cơ giới - họ sử dụng khoan, dùi nung đỏ, hoặc thậm chí là bóc vỏ quét hóa chất lên. Những phương pháp này vừa cho ra trầm kém chất lượng, mà còn gây hại cho cây” - GS Nhã nhận định.

Thêm vào đó, việc khai thác không bền vững quần thể các cây dó trầm trong môi trường sống hoang dã đã dẫn đến sự suy giảm số lượng cá thể tự nhiên, nhiều loài thậm chí có nguy cơ bị tuyệt chủng ngoài tự nhiên. Là người luôn đau đáu với số phận của cây dó trầm, GS.TS. Nguyễn Thế Nhã luôn đặt ra cho mình câu hỏi: Làm thế nào để khai thác trầm hương mà không tận diệt cây?

GS.TS. Nguyễn Thế Nhã nhận ra rằng công nghệ sinh học có thể là hướng khai thác an toàn mà ông đang tìm kiếm. Bước đầu, nhóm nghiên cứu đã tiến hành lấy mẫu các loại dó trầm trên khắp Việt Nam, mang về nghiên cứu để phân lập các vi sinh vật - mà chủ yếu là nấm - giúp cây tiết dầu tạo trầm để tạo ra chế phẩm nấm dạng dung dịch. “Có khoảng gần 100 chủng nấm khác nhau, trong đó chúng tôi chọn ra được khoảng bảy chi có khả năng tạo trầm như chi nấm bào tử lưỡi liềm (Fusarium sp.), chi Nấm bào tử lông roi (Pestalotiopsis sp.), chi Nấm mốc (Mucor sp.)..- TS. Nguyễn Thành Tuấn (TYường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam), người trực tiếp phân lập nấm, cho biết.

Trong tự nhiên, khi sâu đục vào thân cây, chúng tạo ra vết thương khiến cây bị nhiễm nấm. “Để rút ngắn thời gian, chúng tôi mô phỏng vết đục của sâu bằng cách khoan vào một lỗ nhỏ có đường kính 5mm, sau đó truyền chế phẩm nấm vào lỗ để ‘khởi động’ cơ chế kháng vi sinh vật của cây, từ đó bắt đầu quá trình tạo trầm” - GS Nhã phân tích.

Nhóm nghiên cứu đã áp dụng phương pháp này tại huyện Hương Khê (Hà Tĩnh) và Tiên Phước (Quảng Nam) - vốn được biết đến như xứ sở của các loại trầm. Dù kết quả trầm cho ra chất lượng cao, không gây tổn thương quá nhiều đến cây dó như cách đục lỗ truyền thống, cũng như rút ngắn thời gian tạo trầm, tuy nhiên GS Nhã nhận thấy rằng đây vẫn chưa phải là phương án tối ưu. “Tôi muốn giảm thiểu tối đa vết thương trễn cây, cũng như có thể rút ngắn thời gian hình thành trầm nhiều hơn nữa” - ông cho biết.

Với kinh nghiệm nhiều năm nghiên cứu về trầm hương, Trung tâm nghiên cứu Julich, Đức đã hỗ trợ các nhóm dự án sử dụng công nghệ nuôi cấy mô in vitro để tạo ra trầm hương. “Chúng tôi lấy mẫu chồi, cành, lá, hạt của cây dó trầm về xử lý để ra được vật liệu sạch, từ đó kích tạo ra mô sẹo. Điều này không hề ảnh hưởng đến cây trong tự nhiên” - TS. Nguyễn Thành Tuấn mô tả. Sau đó, các nhà khoa học đặt mô sẹo vào môi trường dung dịch, lắc lọ dung dịch để tạo ra thêm mô sẹo, sau đó truyền chế phẩm nấm đã tạo ra từ trước vào dung dịch nuôi cấy mô sẹo - giúp hình thành nền các hợp chất có trong trầm hương.

Quá trình này diễn ra nhanh hơn nhiều so với khi tạo trầm ngoài rừng. “Tối thiểu phải mất hai năm để thu được trầm chất lượng, trong khi công nghệ sinh học này chỉ mất vài tháng hoặc thậm chí là vài tuần để thu được thành phẩm” - GS Nhã cho biết. “Qua phân tích, loại trầm nhân tạo trong phòng thí nghiệm có đầy đủ những hợp chất cơ bản để tạo hương thơm như trầm ngoài tự nhiên”.

Trong thời gian tới, nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục cải tiến công nghệ tạo trầm ngoài tự nhiên và trong phòng thí nghiệm. “Cùng một loài dó bầu, nhưng ở mỗi vùng miền khác nhau thì vi sinh vật tạo thành và chất lượng trầm sẽ khác nhau. Ảnh hưởng của khí hậu tới quá trình hình thành trầm hương được đánh giá thông qua ảnh hưởng của các thông số đại diện là nhiệt độ, độ ẩm. Nhiệt độ và độ ẩm ảnh hưởng đến khả năng hút chế phẩm sinh học, quá trình gỗ biến đổi màu để hình thành trầm hương”. Chính vì thế, nhóm nghiên cứu đang tiến hành lấy mẫu phân lập các loài nấm ở dó trầm tại khắp các tỉnh thành để tạo ra được các chế phẩm phù hợp vói mỗi loài cây.

Tại dòng số 5-6, tác giả nhắc sử dụng cụm từ “ngậm ngải tìm trầm” nhằm mục đích gì?

Theo đoạn trích, ý nào sau đây là dấu hiệu nhận biết một cây dó có trầm?

Trong các loài dó, loài nào phổ biến nhất ở Việt Nam?