Ảnh minh họa: Internet

Thanh long ruột trắng (Hylocereus undatus, họ Cactaceae) là loại quả nhiệt đới phổ biến ở Việt Nam, trong đó vỏ thường bị bỏ đi sau chế biến, tạo ra một nguồn phế phụ phẩm dồi dào. Các nghiên cứu gần đây cho thấy vỏ thanh long  chứa  hàm  lượng  đáng  kể  các  sắc  tố  tự nhiên, trong đó có anthocyanin khi chiết bằng dung môi acid hóa. Anthocyanin là một loại flavonoid tự nhiên, không chỉ tạo nên màu sắc hấp dẫn cho trái cây mà còn mang lại nhiều lợi ích sức khỏe vượt trội. Anthocyanin có tác dụng chống oxy hóa, giảm viêm, và ngăn ngừa sự phát triển của các tế bào ung thư. Một quy trình chiết xuất bằng ethanol kết hợp siêu âm cho thấy hiệu suất thu hồi anthocyanin đạt khoảng 0,472 mg/g vỏ khô, đồng thời sắc tố thể hiện độ ổn định màu cao (>95% giữ màu sau 24 giờ) và khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư biểu mô da. Ngoài ra, khi  sử  dụng  dung  môi  methanol/acid  acetic, các anthocyanin như cyanidin-3-O-glucoside, cyanidin-3,5-O-glucoside  và  pelargonidin-3,5-O-glucoside cũng được xác định trong vỏ thanh long với hàm lượng lên tới 44,39 ± 1,31 mg/100 g. Mặt khác, anthocyanin có dải màu trải rộng từ đỏ đến xanh tùy theo pH của môi trường, do đó được nghiên cứu ứng dụng làm chất chỉ thị pH. Các nghiên cứu cho thấy anthocyanin có thể được chiết xuất từ vỏ hạt đậu phộng, gạo đen, dâu tằm, khoai lang tím và đã được kết hợp với các polyme để tạo ra màng chỉ thị nhận biết khá hiệu quả chất lượng của các sản phẩm thực phẩm. Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có một nghiên cứu nào chế tạo màng chỉ thị tổ gồm các thành phần (chitosan,  nano-SiO2  và  anthocyanin)  được tách chiết hoàn toàn từ nguồn tự nhiên như vỏ tôm, vỏ trấu và vỏ thanh long. Chitosan có vai trò làm chất nền và hấp phụ anthocyanin của màng, trong khi SiO2 có vai trò gia cường cho màng.

Trong nghiên cứu này, màng chỉ thị chitosan/nano-SiO2 kết hợp với anthocyanin chiết xuất từ vỏ thanh long ruột trắng được chế tạo định hướng theo dõi chất lượng tôm tươi khi bảo quản thông qua sự thay đổi màu sắc của thành phần anthocyanin theo pH. Ngoài ra, chitosan có tính kháng khuẩn tự nhiên thu được từ vỏ tôm, giúp ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật gây hại, làm tăng tuổi thọ sản phẩm màng chỉ thị xuyên suốt thời gian bảo quản. Ngoài ra, nano-SiO2 thu nhận từ vỏ trấu giúp tăng cơ tính của màng tổ hợp thu được.

Trích ly anthocyanin từ vỏ thanh long với dung môi ethanol/H2O 1:1 bổ sung 1% HCl, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1:2 (w/v), trong 60 phút    ở 60 ̊C thu được ACN. Thu nhận thành công nano-SiO2 từ vỏ trấu với độ tinh khiết cao bằng phương pháp hòa tan bang kiềm và kết tủa bằng acid. Chế tạo thành công màng chỉ thị chitosan/SiO2/ACN với tỷ lệ là 10:8:1,5 có tính chất cơ lý tốt và có khả năng thay đổi màu sắc theo sự biến đổi của pH. Thử nghiệm ứng dụng vào việc chỉ thị chất lượng tôm tươi trong quá trình bảo quản ở điều kiện nhiệt độ thường trong 30 giờ. Màng chỉ thị chitosan/nano-SiO2/ACN cho thấy có tiềm năng ứng dụng cao trong thực tiễn. Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu tối ưu hóa tỷ lệ thành phần màng và phương pháp gắn anthocyanin để tăng khả năng giữ ACN và độ nhạy của màng chỉ thị.