Triển vọng cho các giải pháp bảo quản thực phẩm bền vững, thân thiện môi trường

Các vật liệu như cellulose, tinh bột, chitosan, alginate ngày càng trở nên phổ biến và dần thay thế polymer nhân tạo; trong đó, cellulose nổi bật với độ bền cao và ứng dụng đa dạng.

Tiến sỹ Lê Thị Mỹ Hạnh (giữa) và nhóm nghiên cứu làm việc tại Khoa Hóa học, Đại học Quốc gia Belarus (6/2023). Ảnh: TTXVN phát

Từ thực tế trên, các nhà khoa học Viện Kỹ thuật nhiệt đới (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã thực hiện thành công nhiệm vụ: “Nghiên cứu chế tạo màng phân hủy sinh học và màng phim tan nhanh định hướng ứng dụng trong đóng gói trà và bảo quản trái cây.” (mã số: QTBY01.05/22-23) cấp Viện Hàn lâm.

Tiến sỹ Lê Thị Mỹ Hạnh, chủ nhiệm nhiệm vụ cho biết, nhãn - 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. Nhóm các nhà khoa học thực hiện nhiệm vụ đã tìm tòi, nghiên cứu hướng tận dụng hạt của quả nhãn để chế tạo màng vật liệu bảo quản thực phẩm.

Theo Tiến sỹ Lê Thị Mỹ Hạnh, vật liệu đóng gói có vai trò thiết yếu trong việc bảo quản và phân phối thực phẩm. Hiện tại, polymer tổng hợp được sử dụng rộng rãi nhờ vào tính chất cơ học cao, khả năng thấm khí thấp và giá thành hợp lý nhưng lại gây ra nhiều vấn đề về xử lý môi trường. Mặc dù, màng bảo quản chủ yếu được làm từ chitosan, việc nghiên cứu màng từ cellulose vẫn còn hạn chế. Các nghiên cứu chưa kết hợp được ưu điểm của polymer thiên nhiên với polyphenol kháng khuẩn, dẫn đến thời gian bảo quản sản phẩm chưa đáp ứng được nhu cầu vận chuyển, đặc biệt là cho mục đích xuất khẩu. Hơn nữa, quy trình sản xuất hiện tại còn phức tạp và chi phí cao khiến việc tiếp cận thị trường gặp nhiều khó khăn.

Do đó, trong quá trình nghiên cứu, nhóm đã hợp tác với Giáo sư, Tiến sỹ Savitskaya Tachiana Aleksandrovna cùng nhóm nghiên cứu tại Khoa Hóa học, Trường Đại học Quốc gia Belarus để tìm hiểu về công nghệ chế tạo màng polymer trên cơ sở các polysaccharide tự nhiên (polymer tự nhiên tồn tại trong động vật, thực vật và vi sinh vật); đồng thời, xác định đặc trưng, tính chất, hình thái cấu trúc của màng bằng các phương pháp phân tích hóa lý hiện đại.

Quy trình tóm tắt chế tạo mẫu màng vật liệu CA/DC. Ảnh: TTXVN phát

Các kết quả thu được khá khả quan, nhóm nghiên cứu đã chiết xuất được polyphenols từ bột hạt nhãn và chế tạo thành công màng vật liệu cellulose acetate/dịch chiết nhãn ở tỷ lệ CAD1,5. Màng vật liệu từ dịch chiết nhãn ở tỷ lệ CAD1,5 cho các tính chất cơ lý, tính chất nhiệt tốt nhất và thể hiện hoạt tính kháng khuẩn E.coli và phương pháp bắt gốc tự do (DPPH). Thử nghiệm bảo quản quả nhãn bằng màng CAD1,5 cho kết quả bảo quản nhãn trong 8 ngày ở điều kiện nhiệt độ môi trường đạt kết quả tốt.

“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”, Tiến sỹ Lê Thị Mỹ Hạnh chia sẻ,

Ngoài ra, hai nhóm nghiên cứu đã có chung một công bố quốc tế trên Tạp chí Waste and Biomass Valorization (Tạp chí chủ yếu xuất bản trong các lĩnh vực hóa học và sinh học) thuộc danh mục tạp chí khoa học tự nhiên, kỹ thuật, công nghệ (SCIE).

Tiến sỹ, Nghiên cứu viên chính Lê Trọng Lư, Phó Viện trưởng Viện Kỹ thuật nhiệt đới đánh giá, màng vật liệu từ dịch chiết nhãn 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… sẽ tăng cường khả năng kháng khuẩn, chống oxi hóa cho vật liệu.

“Việc sử dụng chiết xuất polyphenol giàu hoạt tính sinh học từ hạt nhãn, kết hợp với các phụ gia hữu cơ để tạo ra màng phân hủy sinh học đã mở ra triển vọng cho các giải pháp bảo quản thực phẩm bền vững và thân thiện với môi trường”, Tiến sỹ Lê Trọng Lư khẳng định.

Diệu Thúy (TTXVN)