Tin tứcMới đây, nhóm nhà khoa học, giảng viên, sinh viên đã nghiên cứu thành công loại màng bọc thực phẩm ăn được từ chitosan (chiết xuất từ vỏ tôm, cua thải loại) và lá ổi.
Công trình được thực hiện cùng với sự hỗ trợ của nhiều thành viên trong nhóm nghiên cứu giữa Trường Đại học Bách khoa (ĐHQG-HCM) và Viện Công nghệ Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Chi nhánh phía Nam, dưới sự hướng dẫn của PGS. TS. Huỳnh Kỳ Phương Hạ (khoa Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại học Bách Khoa) và TS. Nguyễn Trí cùng nghiên cứu viên Hồ Gia Thiên Thanh ở Viện Hàn lâm.
Tận dụng triệt để phế phẩm vỏ tôm
Chitosan là nguồn nguyên liệu từ phế phẩm lớn thứ hai thế giới. Tiền thân của chitosan chính là chitin có nhiều trong vỏ của động vật giáp xác.
Lê Yến Nhi – Sinh viên ngành Công nghệ thực phẩm, trường Đại học Bách khoa – thành viên nhóm nghiên cứu cho biết, Việt Nam là một trong những nước xuất khẩu thủy hải sản lớn trên giới. Vì vậy phế phẩm vỏ tôm và đầu tôm là vô cùng nhiều. Từ loại phế phẩm này, có thể tận dụng chiết tách chitin một cách tối đa và đem lại giá trị kinh tế cao.
Theo Yến Nhi, chitosan là loại vật liệu có khả năng ức chế nhiều chủng vi sinh vật như vi khuẩn Gram âm, Gram dương và vi nấm, đặc biệt là đối với những loại vi khuẩn thường xuất hiện trong thực phẩm như Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella typhimurium.
Một dẫn chứng khác từ Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA), chitosan được xem là nguồn nguyên liệu an toàn và có thể sử dụng cho con người để giảm lượng cholesterol trong cơ thể. Ở một số quốc gia phát triển, việc sử dụng chitosan giảm cân được đánh giá là an toàn.
Lá ổi cũng là một nguồn phế phẩm mang nhiều hoạt tính sinh học nhưng vẫn chưa được khai thác triệt để. Dịch chiết có trong lá ổi cũng mang tính kháng khuẩn.
Yến Nhi cho rằng, đây là những lý do để nhóm hướng tới sử dụng chitosan và lá ổi làm nguồn nguyên liệu chính, tạo ra loại màng bọc thực phẩm sinh học mang nhiều tính chất tốt và hướng người tiêu dùng đến với lối sống “xanh”, bảo vệ môi trường.
Đây là loại màng bọc thực phẩm ăn được. Mọi thành phần trong màng đều an toàn và ở mức cho phép đối với sức khỏe người tiêu dùng.
Theo những nghiên cứu đã được thử nghiệm trước đây, các nhà khoa học đã cho động vật tiêu thụ chitosan và đưa ra kết luận rằng không có hiện tượng bất kỳ nào xảy ra đối với sinh vật và không gây độc hại. Ngoài ra, chitosan thể hiện ưu thế hơn kháng sinh ở khả năng cân bằng hệ vi sinh đường ruột, góp phần thúc đẩy sự phát triển của các vi sinh vật có lợi tại manh tràng, ruột già của vật nuôi.
Loại màng bọc thực phẩm mới này còn có khả năng phân hủy sinh học tốt. Ngoài ra, màng bọc có thể kháng khuẩn, kháng oxy hóa để tránh các nguy cơ lây nhiễm chéo, nhiễm khuẩn giữa thực phẩm và tránh cho thực phẩm không bị oxi hóa khi để ngoài không khí.
Hơn thế nữa, ý nghĩa quan trọng của đề tài là đưa ra được giải pháp cho vấn đề ô nhiễm môi trường hiện nay và là giải pháp kinh tế cho người tiêu dùng có thể sử dụng được màng bọc an toàn, thân thiện với môi trường với mức giá hợp lý.
Xem thêm: Màng bọc thực phẩm từ Chitosan và lá ổi đạt giải Nhất cuộc thi “Bach khoa Innovation 2023”
2 năm cho một công trình nghiên cứu vì môi trường
Sinh viên Tôn Thất Phú - khoa Kỹ thuật Hóa học chia sẻ, từ cuối năm nhất, nhóm nghiên cứu đã lên kế hoạch khảo sát các nguồn nguyên liệu, phương pháp và trang thiết bị để triển khai đề tài.
Nhóm mất gần 2 năm để tiến hành nhiều thí nghiệm, kiểm tra tính chất sản phẩm, viết và công bố bài báo khoa học đầu tiên mang tên “Fabrication of antimicrobial edible films from chitosan incorporated with guava leaf extract” trên tạp chí Q1 “Progress in Organic Coatings” vào ngày 22/6/2023 với IF 6.6.
Đây cũng là bước đệm và là cơ sở khoa học nhóm tự tin tham gia các cuộc thi về học thuật và khởi nghiệp, từ đó phát triển ý tưởng dựa trên nghiên cứu khoa học để đưa sản phẩm vào quy mô sản xuất thực tế và tiếp cận đến người tiêu dùng.
Yến Nhi cho biết thêm, màng bọc của nhóm gồm 2 thành phần chính là chitosan với dịch chiết lá ổi. Trong đó dịch chiết lá ổi được chiết từ lá ổi tươi bằng cách sấy lá ổi tươi sau đó cắt và nghiền thành bột.
Các hoạt chất sinh học sẽ được trích ly từ lá ổi và sau đó kết hợp với dung dịch chitosan với các thông số thí nghiệm phù hợp. Sau đó là bước hoàn thiện sản phẩm và tạo màng.
Khi thực hiện nghiên cứu đề tài này, nhóm đã tham khảo và nghiên cứu những loại màng bọc thực phẩm ăn được tương tự. Màng bọc này có thể tan trong nước, ít có các đặc tính như kháng khuẩn, kháng oxy hóa và một số chức năng khác.
Vì vậy, nhóm định hướng nghiên cứu và chế tạo một loại màng bọc thực phẩm mang nhiều tính chất sinh học như kháng khuẩn, kháng oxy hóa, có thể phân hủy sinh học. Đồng thời, loại màng này có khả năng cơ học tốt và không tan nhanh trong nước.
PGS. TS. Huỳnh Kỳ Phương Hạ, khoa Kỹ thuật Hóa học, trường Đại học Bách Khoa đánh giá, tính ăn được và tính kháng khuẩn cao là hai đặc điểm nổi bật phải kể đến đầu tiên ở màng bọc. So với các màng bọc thông thường có tác dụng chủ yếu là ngăn cản tiếp xúc với không khí bên ngoài để tránh hiện tượng oxy hóa, màng bọc của nhóm còn có khả năng kéo dài thời gian bảo quản cho thực phẩm.
“Sản phẩm có khả năng thương mại hóa cao ở quy mô công nghiệp với giá thành hợp lý. Với nguyên liệu đầu vào chính là chitosan, nhóm hoàn toàn có thể huy động từ nguồn phế phẩm, vỏ tôm, cua với số lượng lớn từ các nhà máy thủy sản” - PGS. TS. Huỳnh Kỳ Phương Hạ nêu.
Tuy nhiên theo PGS. TS. Huỳnh Kỳ Phương Hạ, để có thể thuận lợi trong việc thương mại hóa, nhóm cần cải tiến thêm một số đặc điểm, chẳng hạn như ở chế độ cơ lý để có thể tạo lớp màng bọc dày mỏng thích hợp.
Ngoài ra, kết quả nghiên cứu của nhóm còn có thể được mở rộng theo các hướng nghiên cứu khác nhau, có thể kết hợp với các loại tinh bột biến tính để tạo độ dẻo, độ giãn cho màng bọc hoặc điều chỉnh các hàm lượng thành phần phù hợp với yêu cầu của từng loại thực phẩm cần được bảo quản.
