Sử dụng công nghệ xanh, nghiên cứu, chế tạo màng bọc thực phẩm

TMO - Màng bọc thực phẩm được làm từ hạt nhãn đã được các nhà khoa học Viện Kỹ thuật nhiệt đới (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) chế tạo thành công. Nghiên cứu này mở ra những cơ hội mới trong việc bảo vệ thực phẩm an toàn, hạn chế sử dụng nilon gây hại tới môi trường.

Nhãn là một loại trái cây phổ biến ở Việt Nam và nhiều quốc gia khác, thường chỉ sử dụng phần thịt, trong khi phần vỏ và hạt (chiếm khoảng 30% trọng lượng) thường bị bỏ đi. Vỏ và hạt nhãn là nguồn phế phụ phẩm trong quá trình tiêu thụ quả nhãn. Theo thống kê 20% nguồn phế phụ phẩm này được sử dụng làm phân bón, còn 80% lượng phụ phẩm còn lại có thể là nguồn gây ô nhiễm môi trường.

Theo một số nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng, hạt nhãn chứa nhiều hoạt chất quý mang hoạt tính sinh học như polyphenols (acid gallic, acid ellagic, corilagin...). Vì vậy, việc nghiên cứu và chế tạo màng bảo quản quả nhãn từ cellulose acetate kết hợp với polyphenol chiết xuất từ hạt nhãn là một hướng nghiên cứu có ý nghĩa cả về mặt khoa học và thực tiễn.

Cụ thể, nhóm các nhà khoa học thuộc Viện Kỹ thuật nhiệt đới đã hợp tác với nhóm nghiên cứu tại khoa Hóa học, Trường Đại học Quốc gia Belarus chiết xuất được polyphenols từ bột hạt nhãn và chế tạo thành công màng vật liệu cellulose acetate/dịch chiết nhãn (CA/DC).

Trưởng nhóm nghiên cứu cho biết, màng vật liệu từ CA/DC ở tỷ lệ CA/DC-10/1,5 (v/v) (CAD1,5) cho các tính chất cơ lý, tính chất nhiệt tốt nhất và thể hiện hoạt tính kháng khuẩn E.coli... Thử nghiệm bảo quản quả nhãn bằng màng CAD 1,5 trong 8 ngày ở điều kiện nhiệt độ môi trường đạt kết quả tốt.

CA là vật liệu có tiềm năng ứng dụng làm màng bảo quản thực phẩm thay thế cho các vật liệu nhựa tổng hợp. Đặc biệt, khi bổ sung thêm các polyphenols hoặc một số nano vô cơ như nano Ag… nhằm tăng cường khả năng kháng khuẩn, chống oxi hóa cho vật liệu. Hạt nhãn, một phụ phẩm nông nghiệp, được tái sử dụng làm nguyên liệu chiết xuất polyphenol, góp phần nâng cao giá trị và ứng dụng của loại vật liệu này.

Với giá thành rẻ, không độc hại và khả năng tái tạo cao, cellulose hứa hẹn sẽ trở thành vật liệu chính trong ngành công nghiệp bao gói và bảo quản thực phẩm bằng công nghệ xanh thân thiện môi trường.

Hạt nhãn chứa nhiều hoạt chất quý mang hoạt tính sinh học. (Ảnh minh hoạ: BHY).

Trước đó, vào đầu năm 2024, tận dụng nguồn phế phụ phẩm nông nghiệp, nhóm sinh viên Khoa Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Quốc tế, Đại học Quốc gia TPHCM cũng đã chế tạo màng bọc thực phẩm sinh học từ vỏ thanh long và vỏ chanh dây.

Nhóm được Trưởng Bộ môn Hóa ứng dụng Trường Đại học Quốc tế, hướng dẫn nghiên cứu. Trong vòng bốn tháng, bên cạnh việc tạo ra quy trình sản xuất chuẩn, nhóm còn tiến hành các thử nghiệm để kiểm tra tốc độ tăng trưởng của vi sinh vật, quản lý chất lượng… nhằm chứng minh độ an toàn của sản phẩm. Đến tháng 2/2024, nhóm hoàn thiện quy trình và tạo ra màng bọc thực phẩm sinh học từ vỏ thanh long, vỏ chanh dây hoàn chỉnh.

Thông tin từ thành viên trong nhóm nghiên cứu sử dụng vỏ thanh long, chanh dây làm màng bọc thực phẩm cho biết, quy trình tạo màng bọc thực phẩm gồm thu gom, làm sạch, phơi khô vỏ trái cây. Trải qua quá trình trích ly, thu được pectin trong vỏ chanh dây và chất màu betacyanin trong vỏ thanh long đỏ. Các dịch chiết này tiếp tục được phối trộn với nước rồi đổ vào khuôn, sấy ở 60 độ C trong 24 giờ. Sau khi thu được thành phẩm, sẽ cán màng và tạo hình để hoàn thiện màng bọc thực phẩm sinh học.

Theo số liệu năm 2023, Việt Nam có khoảng 1,8 triệu tấn rác được thải ra môi trường xung quanh mỗi năm. Trong đó, bao bì thực phẩm và bọc thực phẩm sử dụng gần 44% từ bao bì nhựa. Điều này dẫn đến tác hại xấu đến môi trường sống của con người, động vật và thực vật.

Một trong những nguyên nhân của tình trạng trên là do màng bọc thực phẩm được chế tạo từ chất hợp kim polyvinyl clorua (PVC: một loại nhựa nhiệt dẻo). Nguyên liệu này có nhiều tác hại đến môi trường nên đã được thay thế sản xuất bằng polyetylen mật độ thấp (LDPE), đây là hợp chất sở hữu đặc tính nhẹ. Màng bọc có vai trò như rào cản không khí, ngăn vi khuẩn xâm nhập vào thức ăn, đồng thời làm giảm mất nước từ thực phẩm, song cũng gây ra nhiều ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

Do đó việc nghiên cứu, chế tạo thành công màng bọc, màng bảo quản thực phẩm từ những nguồn nguyên liệu tự nhiên hay phế phẩm nông nghiệp góp phần bảo vệ môi trường, an toàn cho sức khoẻ con người. Đồng thời cũng là cách giúp người nông dân có thêm nguồn thu nhập mới từ phế phẩm bỏ đi. Từ đó, nâng cao nhận thức của cộng đồng trong việc giảm rác thải nhựa, thay đổi thói quen sinh hoạt, sử dụng sản phẩm thân thiện để môi trường thêm xanh.

Minh Nhật