Dung dịch chitosan từ vỏ tôm. Ảnh: NNC

Tại sự kiện “Hợp tác công nghệ” với chủ đề Quy trình sản xuất chế phẩm chitosan từ vỏ tôm ứng dụng trong bảo quản rau quả, do Trung tâm Thông tin và Thống kê KH&CN TPHCM tổ chức ngày 13/12, TS Vũ Thị Quyền, Trưởng Bộ môn Công nghệ sinh học Trường Đại học Văn Lang, cho biết, các chế phẩm sinh học sử dụng trong bảo quản rau quả hiện nay được nhiều người quan tâm nghiên cứu, sản xuất và sử dụng bởi tính an toàn, hiệu quả và hạn chế ô nhiễm môi trường.

Chitin là một trong những polymer sinh học phong phú trong tự nhiên, đóng vai trò là thành phần chính tạo nên độ cứng chắc trong cấu trúc vỏ, khung xương của các loài giáp xác, chân đốt (vỏ tôm, cua, ghẹ, côn trùng), trong mai mực và trong vách tế bào vi nấm, vi khuẩn.

Chitosan là một dẫn xuất của chitin, được hình thành khi tách nhóm acetyl khỏi mạch chitin, thường ở dạng vẩy hoặc dạng bột màu trắng ngà. Nó có khả năng ức chế nhiều chủng vi sinh vật như vi khuẩn Gram âm, Gram dương và vi nấm.

Vỏ tôm, vốn sẵn có ở nhiều nơi, là một trong những nguyên liệu thô có chứa chitin rất dồi dào, do vậy đây là nguồn để lấy chitin sản xuất ra chitosan.

Theo quy trình của nhóm nghiên cứu, vỏ tôm được làm sạch, loại bỏ tạp chất, phơi sấy ở nhiệt độ 35-45 độ C, rồi nghiền nhỏ. Bột vỏ tôm được khử khoáng, khử protein bằng HCl, NaOH để thu chitin thô. Tiếp theo,xử lý trong dung dịch acetic acid 5%, thêm nước cất để tạo thành dung dịch chitosan.

N hóm nghiên cứu thử nghiệm dung dịch này để bảo quản một số loại trái cây như xoài, thanh long, vải, bắp cải, cà chua,…, bằng cách đem rau quả (đã được rửa sạch vỏ bằng nước máy hoặc nước giếng) ngâm với dung dịch chitosan 1% - 2% - 3% - 4% - 5% - 6% trong 3 phút, sau đó vớt ra, để ráo bằng quạt và đóng túi GreenMAP, đặt trong thùng carton kín miệng, bảo quản trong phòng lạnh 10 - 12 độ C.

Kết quả, bảo quản nông sản bằng dung dịch chitosan 6% cho hiệu quả cao nhất: sau 30 ngày, sản phẩm vẫn tươi, giữ nguyên màu sắc. Độ ngọt (brix) của các loại trái cây gần như không thay đổi so với ban đầu; đặc biệt, độ brix ở trái thanh long tăng 5%.

Ngoài ra, chế phẩm chitosan do nhóm sản xuất có kết quả bảo quản nông sản tương đương với sản phẩm nhập ngoại từ Hàn Quốc hay Nhật Bản. Bên cạnh đó, trong quy trình sản xuất chitosan, nhóm hạn chế sử dụng các hóa chất công nghiệp như acid acetic, thay vào đó là acid acetic từ dấm tre, gỗ, an toàn cho người sử dụng.

Thử nghiệm bảo quản xoài bằng chitosan. Ảnh: NNC

TS Quyền cho biết thêm, không chỉ sản xuất chế phẩm chitosan từ vỏ tôm, nhóm tác giả còn nghiên cứu, sản xuất các chế phẩm sinh học bảo quản nông sản từ dấm tre, dấm gỗ, bột neem, dầu sachi. Các chế phẩm này đều có thời gian bảo quản nông sản ở nhiệt độ 10oC cao hơn chitosan từ vỏ tôm. Cụ thể, bảo quản chôm chôm bằng chitosan, dấm tre gỗ, neem, dầu sachi lần lượt được 16, 26, 21,22 ngày. Ở cam sành lần lượt đạt 60, 72, 69, 70 ngày; chanh dây là 35, 45, 49, 49 ngày; bắp cải là 21, 30, 28, 28 ngày;…

Theo TS Quyền, sản phẩm chitosan từ vỏ tôm có thể góp phần giải quyết câu chuyện vỏ tôm phế phẩm, vì lượng phế phẩm từ tôm ở Việt Nam ước tính lên đến 325.000 tấn/năm, hiện chủ yếu thải bỏ, gây ô nhiễm môi trường. Các chế phẩm nói trên nếu sản xuất ở quy mô nhỏ phòng thí nghiệm thì giá khoảng 170 ngàn đồng/lít dung dịch chitosan 5%, 350 ngàn đồng/lít dấm tre đậm đặc, 260 ngàn đồng/lít dấm gỗ đậm đặc, 100 ngàn đồng/100 gram bột neem (độ ẩm 80%). Tuy nhiên, nếu sản xuất quy mô công nghiệp thì giá thành này có thể giảm hơn một nửa.

Hiện nhóm nghiên cứu đã làm chủ được quy trình sản xuất chế phẩm chitosan từ vỏ tôm và các chế phẩm sinh học khác từ dấm gỗ, dấm tre, dầu neem, sẵn sàng hợp tác, chuyển giao công nghệ với các đơn vị có nhu cầu để mở rộng sản xuất sản phẩm.