Bã bia

Ở nước ta hiện nay, ngành bia được coi là một trong những ngành công nghiệp trọng điểm do đã mang lại lợi ích kinh tế rất lớn trong tăng trưởng cho nền kinh tế nước nhà. Trung bình lượng bã nấm men trong sản xuất bia chiếm tỉ lệ 1%. Hiện nay, bã thải này được sử dụng một phần chủ yếu để sản xuất cao nấm men và thức ăn gia súc, số còn lại được xử lý và thải ra môi trường nên được coi là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường. Chính vì vậy, việc nghiên cứu sử dụng nguồn bã thải nấm men bia để tách chiết tạo β-glucan làm nguyên liệu để chế tạo các chế phẩm oligo-β-glucan ứng dụng trong nông nghiệp và thực phẩm là rất thiết thực, không chỉ tận dụng được nguồn phế thải để tạo sản phẩm có chất lượng cao mà còn góp phần giảm thiểu các nguồn gây ô nhiễm môi trường.

Vàng nano được ứng dụng trong sinh y học và mỹ phẩm do vàng nano có tính tương hợp sinh học tốt và có thể liên kết với protein và các hoạt chất khác mà không làm thay đổi hoạt tính sinh học của hoạt chất. Bên cạnh đó, vàng nano cũng được sử dụng trong lĩnh vực mỹ phẩm, trong chẩn đoán và điều trị ung thư, làm chậm chất mang thải chậm insulin, làm chất nhạy trong chụp ảnh tia X…

Bạc nano được công nhận là có hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm và kháng virus cao và nồng độ sử dụng thấp, là chất diệt vi sinh vật phổ rộng và có khả năng diệt khoảng 650 loài vi sinh vật khác nhau. Nhiều kết quả nghiên cứu gần đây cho thấy các sản phẩm chứa bạc nano rất hiệu quả dùng để điều trị vết thương, vết bỏng (dung dịch, băng gạc, kem)…

Cũng giống như vàng nano, việc ứng dụng bức xạ như một tác nhân khử ion hóa các ion kim loại để tạo ra kim loại dưới dạng phân tử để tạo ra các hạt nano cũng có tất cả các ưu điểm như đối với khi chế tạo vàng nano và là một trong những ứng dụng rất hiệu quả của công nghệ bức xạ hiện nay.

Xuất phát từ các vấn đề nêu trên, TS. Lê Quang Luân - Trung tâm Hạt nhân TP. Hồ Chí Minh cùng các đồng nghiệp đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu áp dụng bức xạ chế tạo oligo-β-glucan từ bã thải men bia và chế tạo vàng, bạc nano” với 2 nội dung chính là nghiên cứu cắt mạch bức xạ β-glucan tách chiết từ bã thải nấm men trong sản xuất bia để chế tạo oligo-β-glucan làm chế phẩm kháng bệnh ứng dụng trong trồng trọt, chăn nuôi và thực phẩm, đồng thời, nghiên cứu chế tạo các chế phẩm vàng nano và bạc nano.

Đề tài được tiến hành với các mục tiêu chủ yếu sau đây:
- Tận dụng được nguồn phế thải rất lớn từ công nghiệp sản xuất bia, góp phần giảm ô nhiễm môi trường.

- Sử dụng công nghệ bức xạ để chế tạo một cách hiệu quả các vật liệu mới gồm oligo-β-glucan, vàng và bạc nano có nhiều tính năng quý và tiềm năng ứng dụng cao trong các lĩnh vực nông nghiệp, chăn nuôi, thực phẩm chức năng, mỹ phẩm, v.v…

- Tạo các sản phẩm an toàn có khả năng ứng dụng hiệu quả và thiết thực cho thị trường.

- Tăng cường ứng dụng của công nghệ bức xạ trong phát triển kinh tế xã hội, góp phần triển khai thực hiện các Quyết định của TTg về phát triển ứng dụng bức xạ trong nông nghiệp và công nghiệp.

- Tăng cường năng lực nghiên cứu và khả năng triển khai ứng dụng cho phòng thí nghiệm nghiên cứu vật liệu của Trung tâm Hạt nhân TP. HCM.

Sau một thời gian thực hiện, đề tài đã hoàn thành đúng thời hạn các nội dung đã đăng ký trong thuyết minh và hợp đồng đã ký kết với các kết quả cụ thể như sau:

- Sản phẩm theo đúng chất lượng đã đăng ký với số lượng sản phẩm dạng I và II đầy đủ, sản phẩm dạng III có số lượng vượt trội so với đăng ký.

- Đã hoàn thiện thành công quy trình xử lý bã thải nấm men bia của Nhà máy Bia Sài Gòn Bình Dương để chế tạo β-glucan.

- Sản phẩm chế tạo được có hàm lượng β-glucan khoảng 91,8% và khối lượng phân tử > 77,469 kDa. Qua phân tích phổ tử ngoại (UV-vis) phổ hồng ngoại (FTIR) cho thấy các đặc trưng cấu trúc của sản phẩm β-glucan chế tạo được hầu như không có sự khác biệt so với mẫu chuẩn cùng dạng của Hãng Sigma.

- Bức xạ gamma Co-60 được coi là phương pháp hiệu quả để cắt mạch tạo β-glucan có Mw thấp và tan được trong nước. Phương pháp chiếu xạ kết hợp xử lý 2% H2O2 đã gia tăng hiệu quả cắt mạch của tia gamma lên 1,5 lần.

- Oligo-β-glucan chế tạo bằng phương pháp chiếu xạ đã có tác dụng thúc đẩy sự tăng trưởng phát triển của cây rau cải và Mw tối ưu của chế phẩm oligo-β-glucan cho hiệu ứng tăng trưởng đã xác định được là ~ 18 kDa (thu được do chiếu xạ hỗn hợp huyền phù β-glucan 10% ở liều xạ 250 kDy).

- Đã xây dựng được quy trình chế tạo chế phẩm oligo-β-glucan bằng phương pháp chiếu xạ ứng dụng làm phân bón tăng trưởng cho cây trồng. Chế phẩm oligo-β-glucan chế tạo bằng phương pháp chiếu xạ có triển vọng ứng dụng làm phân bón kích kháng bệnh trong sản xuất rau sạch chất lượng cao.

- β-glucan chiếu xạ ở các liều 100-300 kGy cũng có tác dụng tăng trọng lượng chuột sau 28 ngày cho ăn bổ sung, đồng thời, giảm hệ số tiêu tốn thức ăn

- Đã xây dựng quy trình chế tạo oligo-β-glucan bằng phương pháp chiếu xạ ứng dụng làm thực phẩm. Chế phẩm oligo-β-glucan tan nước chế tạo bằng phương pháp chiếu xạ cho thấy có tiềm năng cho mục đích làm thực phẩm chức năng trong hỗ trợ phòng và điều trị bệnh ung thư cũng như các bệnh phổ biến hiện nay như: tiểu đường, mỡ máu….

- Phương pháp chiếu xạ tia gamma Co-60 để chế tạo vàng nano có nhiều ưu điểm nổi bật như có khả năng điều chỉnh gia tăng kích thước hạt theo yêu cầu và phân bố kích thước hạt đồng đều hơn so với các phương pháp khác…

- Đã xây dựng quy trình chế tạo vàng nano bằng phương pháp chiếu xạ. Chế phẩm vàng nano chế tạo được rất an toàn và triển vọng để phát triển ứng dụng trong chẩn đoán và điều trị bệnh.

- Đã xây dựng được quy trình chế tạo bạc nano bằng phương pháp chiếu xạ. Chế phẩm bạc nano chế tạo được có độ tinh khiết và độ bền cao, có thể được ứng dụng làm chất kháng khuẩn cho nhiều loại sản phẩm trong lĩnh vực y tế, mỹ phẩm, gia dụng, nông nghiệp và xử lý môi trường.

- Đã xây dựng quy trình chế tạo kem kháng khuẩn chứa bạc nano từ bạc nano và các polymer có sử dụng phương pháp chiếu xạ. Sản phẩm kem kháng khuẩn chế tạo được có hoạt tính diệt khuẩn cao và an toàn (không gây độc và không gây kích ứng da)….

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số: 11399/2015) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.