Nhà khoa học dùng vỏ thanh long tạo màng bọc thực phẩm

Màng sinh học pectin do TS Trang chế tạo dùng để bọc thực phẩm, thay thế túi nilon, có khả năng phân hủy đến 62,5% trong môi trường đất sau 7 ngày.

Thời gian học nghiên cứu sinh về chế tạo vật liệu tại Nhật Bản, TS Trương Thị Cẩm Trang (43 tuổi), Khoa Môi trường, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia TP HCM được tiếp cận nhiều phương pháp tái chế phụ phẩm nông nghiệp để tạo vật liệu mới có ích. Khi về Việt Nam, thấy vỏ thanh long chưa được ứng dụng nhiều để làm vật liệu, năm 2019, TS Trang tìm cách để tạo màng pectin sinh học. Trong vỏ thanh long chứa lượng lớn pectin (chiếm 19-33%) cao hơn vỏ cam, quýt.

Sử dụng phương pháp tách chiết pectin bằng dung môi, màng pectin sau khi được phối trộn và xử lý có màu trắng trong suốt, độ dẻo vừa phải. Ảnh: NVCC.

Để thu triệt để lượng pectin sau tách chiết, nhóm cắt nhỏ từng vỏ thanh long và sấy khô trong 36 giờ ở mức nhiệt 60 độ C. TS Trang cho biết, cách xử lý này giúp tăng khả năng tiếp xúc diện tích với các dung môi khi tách chiết pectin. Cứ 30 g vỏ thanh long được nhóm thêm vào hỗn hợp axit clohydric với nồng độ 0,1 M trong 250 ml nước cất, môi trường này giúp độ pH ở mức an toàn khoảng 3-3,5. Hỗn hợp này được khuấy liên tục trong 30 phút với mức nhiệt 70 độ C. Sản phẩm nhóm thu được là hợp chất pectin dạng khô với hiệu suất 18%, cao hơn lượng pectin tối đa thu được ở vỏ táo, cam chỉ khoảng 12%.

"Pectin mà nhóm tách chiết có màu hồng nhạt và hơi vàng, chứa đầy đủ cấu tạo thành phần hóa học và chất xơ có lợi", TS Trang nói và cho biết, hợp chất này sau đó được trộn với nước cất và bảo quản trong tủ lạnh tiếp tục công đoạn tạo màng dẻo.

Để chuyển pectin từ dạng rắn thành dạng dẻo, yếu tố quan trọng nhất trong quá trình này là tìm ra một chất có khả năng hóa dẻo. Sau khi thử một số hợp chất khác, nhóm phát hiện chất poly ethylene glycol, khi kết hợp với pectin theo tỷ lệ 1:5, giúp tạo màng sinh học có tính ổn định, trong suốt, độ dẻo và dày vừa phải.

Phân tích tính chất vật liệu, nhóm nghiên cứu cho biết màng pectin từ vỏ thanh long không thấm nước, không bị oxy hóa nhanh. Sau 7 ngày chôn trong môi trường đất, màng pectin có khả năng phân hủy tới 62,5%. "Kết quả cho thấy tiềm năng trong ứng dụng làm màng bọc thực phẩm hoặc túi sinh học phân hủy của vật liệu này", TS Trang.

TS Trang cho biết, ngoài ứng dụng làm màng bọc thực phẩm thay thế túi nilon, màng nhựa PPE, nhóm tiếp tục nghiên cứu để chế tạo loại chỉ y học tự tiêu trên chuột thí nghiệm từ màng pectin này.

Trước đó, bà và cộng sự từng chế tạo vật liệu aerogel từ bã mía, lá dứa để lọc nước nhiễm kim loại.

Nguyễn Xuân