CAS: Nguyên lý đơn giản, kết quả ngoạn mục
Nếm thử một con hàu đông lạnh bằng CAS, dường như nó vừa được bắt lên còn nguyên hương vị biển”, đó là mẩu quảng cáo dành cho công nghệ bảo quản thực phẩm đông lạnh CAS (Cells Alive System).
Vải thiều
Bắc Giang sẽ được bảo quản bằng CAS
Bằng sáng
chế công nghệ CAS do ABI sở hữu hiện đang được hơn 22 quốc gia và Cơ quan Sáng
chế châu Âu công nhận bảo hộ. Tại Mỹ, sáng chế này được cấp bằng với tên gọi:
phương pháp và thiết bị đông lạnh nhanh (Quick freezing apparatus and quick
freezing method), số bằng: US 7810340, ngày 12/10/2010, tác giả: Norio Owada và
Shobu Saito.
Sự kiện
Việt Nam trở thành quốc gia thứ 8 nhận chuyển giao công nghệ CAS hồi
tháng 6 năm 2013 đã làm xôn xao giới doanh nghiệp trong nước. Có thể giữ cho
nông sản, thủy sản, thực phẩm tươi ngon đến 99,7 % sau 10 năm là thách đố bao
năm qua của nông nghiệp Việt Nam, nay đã trong tầm tay.
Càng bất
ngờ hơn nếu biết rằng, công nghệ CAS vốn được xem là hiện đại bậc nhất kia vốn
khởi nguồn từ một triết lý kinh doanh rất đơn giản: Dành cho khách hàng những
gì tươi ngon nhất
Ông Norio
Owada, chủ tịch tập đoàn ABI, đồng thời là đồng tác giả với Shobu Saito sáng
chế công nghệ CAS cho biết: “Thực ra, chúng tôi sáng chế CAS không phải để đông
lạnh thực phẩm mà vì không muốn khách hàng phải dùng… thực phẩm đông lạnh.
Chúng tôi mong muốn phục vụ những sản phẩm “tươi sống” nhất cho khách hàng. Đó
là lý do CAS ra đời”.
Vậy đâu là khác biệt giữa thực phẩm “tươi sống” và thực phẩm “đông lạnh”?
Một đầu bếp
khách sạn từng nói với ông Owada: “Nếu các tế bào trong thực phẩm được bảo tồn
nguyên vẹn, sẽ không còn khác biệt giữa thực phẩm tươi sống và thực phẩm đông
lạnh.” Đây là mấu chốt để giải bài toán khó khi đông lạnh thực phẩm.
Đông lạnh thực phẩm, tưởng dễ mà khó
Đông lạnh
là biện pháp bảo quản thực phẩm, nông sản thông dụng. Thông thường, thực phẩm
được bảo quản ở âm 18 độ C. So với đóng hộp, sấy khô, lên men, rút chân không…
ưu điểm của đông lạnh là giữ nguyên hình dạng và dưỡng chất trong thực phẩm,
không dùng hóa chất mà nhờ nhiệt độ thấp ức chế vi khuẩn phát triển, làm chậm
quá trình phân hủy, giữ thực phẩm tươi ngon, thích hợp cho cả thực phẩm dạng
lỏng (rút chân không không dùng được). Thịt gia súc đông lạnh thông thường có
thể giữ được 8 tháng đến 2,5 năm; gia cầm từ 7 đến 8 tháng; cá 3 đến 4 tháng và
bánh kẹo từ 1 đến 6 tháng.
Vấn đề là,
nông sản, thủy sản, thực phẩm… đều cấu thành từ các tế bào với hàm lượng nước
cao. Khi giảm nhiệt độ xuống thấp và đột ngột, nước trong tế bào sẽ hình thành
tinh thể băng với thể tích lớn và nhiều góc cạnh, xé rách màng, làm dịch tế bào
thoát ra ngoài. Quá trình cấp đông-rã đông không chỉ làm tổn hại tế bào mà còn
gây mất nước và hư hỏng cấu trúc, làm giảm ít nhất 20% giá trị dinh dưỡng của
thực phẩm (ta có thể thấy thực phẩm chảy nhiều nước khi rã đông).
Do đó,
chất lượng thực phẩm, nông sản đông lạnh được xác định tỷ lệ nghịch với lượng
nước không đóng băng bên trong tế bào. Lượng nước không đóng băng càng nhỏ thì
thực phẩm càng tươi ngon. (Ở âm 18 độ C, lượng nước chưa đóng băng trong thực
phẩm và rau quả còn khoảng 20%).
Câu hỏi
đặt ra cho Owada là làm sao đông lạnh thực phẩm mà không làm nước trong tế bào
đóng băng, đặc biệt với nông sản, thủy sản, thực phẩm vốn có hàm lượng nước
cao?
Nguyên lý của CAS
Hiện tượng
nước siêu lạnh (supercooled) chính là lời giải cho câu đố. Nước siêu lạnh là
trạng thái nước không đóng băng ngay cả dưới 0 độ C hoặc thấp hơn. Trên cơ sở
đó, Norio Owada sáng chế công nghệ CAS với tiêu chí: “đơn giản, phổ cập, dễ sử
dụng và an toàn”. Công nghệ CAS sử dụng từ trường, tương tự lò viba nhưng kết
hợp thêm hệ thống làm lạnh.
Chỉ cần
lắp thiết bị CAS hoặc trang bị thêm chức năng CAS cho hệ thống làm lạnh hiện có
là có thể giữ tươi ngon đến 10 năm từ thủy hải sản (là loại dễ hỏng nhất); đến
thực phẩm tươi sống (thịt, gia súc, gia cầm, trái cây, rau quả, nấm); cả sữa,
cà phê, nước hoa quả, bánh kẹo và đồ ăn chế biến sẵn (sushi, thức ăn dinh
dưỡng, đồ hộp…). Tùy loại thực phẩm, nông sản, thủy sản mà sử dụng CAS với
cường độ từ trường khác nhau.
Đông lạnh mọi thứ, cả tim và răng
CAS đã
được đưa vào ứng dụng và nhanh chóng phổ biến trong lĩnh vực bảo quản thủy sản,
nông sản, thực phẩm; không chỉ tại Nhật mà còn nhiều quốc gia khác như Mỹ (cá
ngừ), Canada (quả thanh quất), Mexico (xoài và bơ), Trung Quốc (trái cây đóng
hộp, rau quả đông lạnh, măng, nấm)… Bởi 70% lương thực Nhật Bản phụ thuộc vào
nguồn cung nhập khẩu từ các nước khác nên tham vọng của Owada là xây dựng một
mạng lưới thực phẩm đa quốc gia, trong đó thực phẩm sẽ được bảo quản và vận
chuyển từ khắp nơi trên thế giới đến Nhật với chi phí hợp lý và tình trạng gần
như tươi nguyên.
Nỗ lực
không ngừng, Owada còn đưa thành công của CAS vượt khỏi khuôn khổ ngành công
nghiệp thực phẩm để góp phần vào lĩnh vực y tế. Nguyên lý đơn giản, linh hoạt,
CAS dễ dàng phù hợp với hệ thống đông lạnh các bộ phận cơ thể như nội tạng,
thần kinh, máu, và cả… tim. Nếu một trái tim trước đây phải được cấy ghép trong
vòng 10-14 tiếng, thì với CAS tim có thể “sống” đến 10 ngày ở nhiệt độ âm 30
đến âm 40 độ C. Công nghệ CAS cũng được ngân hàng răng sữa Future Health
Biobank (Fribourg, Thụy Sĩ) tin dùng, lưu trữ răng như một nguồn tế bào gốc
thay thế.
CAS ở Việt Nam
Tại Việt
Nam, ngày 19/6/2013, Viện Nghiên cứu và Phát triển Vùng, Bộ Khoa học và Công
nghệ (KH&CN) phối hợp với Tập đoàn ABI đã tổ chức lễ khánh thành Phòng Thí
nghiệm Công nghệ CAS đầu tiên tại nước ta. Trong buổi hội thảo tổ chức tại
Techmart Công nghệ Thực phẩm 2013 (Trung tâm Thông tin KH&CN TP.HCM), nhiều
doanh nghiệp quan tâm đã đặt câu hỏi về giá thành và chi phí hoạt động của công
nghệ này. PGS.TS. Trần Ngọc Lân, Phó Viện trưởng Viện Nghiên cứu và Phát triển
Vùng cho biết, tuy đầu tư ban đầu khá tốn kém nhưng cam đoan có thể bù đắp nhờ
chất lượng sản phẩm nâng cao, giảm tỷ lệ sản phẩm hỏng, tiết kiệm chi phí điện
năng, giảm xử lý chất thải… Mặc dù theo lộ trình sau ngày 20/6/2014 công nghệ
CAS mới được chuyển giao cho doanh nghiệp với Viện Nghiên cứu và Phát triển
Vùng là đơn vị độc quyền tại Việt Nam, nhưng các đơn vị có nhu cầu vẫn có thể
liên hệ trực tiếp với Bộ KH&CN để được tư vấn thêm.
Trả lời
câu hỏi về ảnh hưởng của thực phẩm bảo quản bằng CAS đến sức khỏe người tiêu
dùng, PGS.TS Trần Ngọc Lân cho biết công nghệ này đang được sử dụng rộng rãi
trên thế giới và đến nay vẫn đảm bảo an toàn. Mặt khác, ngoài dùng từ trường
(không ảnh hưởng đến sức khỏe và cũng không làm biến tính thực phẩm), công nghệ
CAS không thêm vào sản phẩm bất cứ chất hóa học nào nên không có tác dụng phụ.
“Mr Freeze” không ngơi nghỉ
Nhìn nhận
những thành quả mà CAS đạt được sau 13 năm bất chấp nhiều chỉ trích, Đại học
Tokyo và Đại học Chiba vừa bắt tay thực hiện một nghiên cứu chung để đưa ra lý
thuyết hoàn chỉnh hơn về công nghệ này. Trong khi đó, Norio Owada lại bắt đầu
một dự án liên doanh mới, xây dựng nhà máy đông lạnh bánh ngọt và chocolate tại
Pháp và Bỉ. Ông hóm hỉnh: “Với bánh và kẹo tươi ngon ở khắp nơi trên thế giới,
chẳng mấy chốc mà ngân hàng răng sữa lại đầy răng”.
Dường như
ở tuổi 64, người đàn ông này vẫn miệt mài làm việc với niềm say mê được bảo
quản “tươi nguyên” ở độ thanh xuân tràn đầy nhiệt huyết. Chả trách người ta lại
gọi ông là “Mr. Freeze”.
Tia Sáng/Tạp chí STINFO (nthieu)