Bảo quản nông sản từ... vỏ tôm, vỏ cua

Có thể bảo quản nông sản bằng phương pháp hoàn toàn tự nhiên, chỉ dùng các hợp chất an toàn thân thiện với sức khỏe con người, thay vì dùng hóa chất, bao bì nylon, thuốc bảo vệ thực vật? Làm sao để người nông dân biết và bỏ thói quen bảo quản bằng các chất hóa học độc hại? Bùi Khánh Linh (cựu sinh viên trường ĐH KHTN, ĐHQG TP. HCM) đã trăn trở với câu hỏi đó và đi tìm lời giải.

Bùi Khánh Linh giành giải Nhất cuộc thi “Công nghệ chế biến sau thu hoạch 2019”.

Câu trả lời sau nhiều tháng nghiên cứu đã giúp Linh giành giải Nhất tại cuộc thi “Công nghệ bảo quản sau thu hoạch 2019” và hứa hẹn mở ra những ứng dụng hữu ích cho nông nghiệp.

Trăn trở với nông sản sạch

Khánh Linh vừa tốt nghiệp khoa Khoa học và Công nghệ vật liệu, trường ĐH KHTN (ĐHQG TP. HCM) và mới làm việc cho một công ty nhựa được vài tháng. Vào năm cuối đại học, Linh ấp ủ một đề tài nghiên cứu khoa học để chuẩn bị cho ngày tốt nghiệp. Quê ở An Giang, gia đình Linh vẫn có thói quen tự trồng các loại rau để dùng. Tự cung tự cấp, trồng đến đâu ăn đến đó, không dùng bất cứ loại chất hóa học nào để bảo quản. Nhận thức về nông sản sạch, an toàn đã “ăn vào máu” của cô gái này từ lúc còn nhỏ.

 “Việt Nam là một nước nông nghiệp, tiềm năng nông nghiệp rất lớn, nuôi sống hàng chục triệu dân. Khả năng xuất khẩu các loại nông sản của nước ta cũng đứng hàng đầu thế giới và vẫn luôn tăng mạnh từng năm. Khi sản xuất và xuất khẩu ở quy mô công nghiệp, nhu cầu sử dụng các phương pháp bảo quản sau thu hoạch là tất yếu và rất lớn. Bảo quản đúng, an toàn không chỉ nâng cao chất lượng mà còn tăng giá trị nông sản, thu về ngoại tệ, xây dựng thương hiệu và uy tín ngành nông nghiệp Việt Nam”, Linh nói. 

Linh cho biết, hiện nay, có rất nhiều phương pháp để bảo quản nông sản sau thu hoạch. Phổ biến nhất là dùng hóa chất, phun thuốc bảo quản hóa học, dùng chất khử trùng, bảo quản lạnh để giữ lâu ngày. Đặc biệt là thói quen dùng dùng bao bì, nylon để bảo quản. 

Điều thôi thúc Linh nghiên cứu tìm lời giải đáp chính là: “Dù bằng cách nào thì việc bảo quản cũng ảnh hưởng đến chất lượng nông sản, giá trị sản phẩm và sức khỏe người tiêu dùng. Nhận thức về nông sản sạch của mọi người ngày càng cao. Xã hội ngày càng e dè với thực phẩm bẩn, cổ xúy các phương thức bảo quản an toàn, giảm rác thải nhựa... Nhu cầu sử dụng sản phẩm có nguồn gốc hữu cơ, chất lượng cao, an toàn sức khỏe và thân thiện môi trường ngày càng lớn. Mình có ý tưởng về một loại chất bảo quản đảm bảo giữ được chất lượng của sản phẩm nhưng phải không độc hại, nếu thay thế được thuốc bảo quản và bao bì thì càng tốt”.

Ý tưởng về vật liệu bảo quản có nguồn gốc tự nhiên của Linh không mới nhưng với sự hướng dẫn của PGS. TS Hà Thúc Chí Nhân, cô đã mạnh dạn tìm hướng đi khác hẳn. Linh dùng nguyên liệu là vỏ tôm, vỏ cua để tổng hợp ra chitosan, dùng lá trà xanh để chiết ra polyphenols. Vỏ tôm, vỏ cua hay lá trà xanh là những nguyên liệu có sẵn rất nhiều và rẻ. Những ứng dụng trước đây thường trộn đều hai loại chất này với nhau. Còn Linh có hướng nghiên cứu khác biệt. Thay vì trộn, cô dùng chất xúc tác trong quá trình biến tính để tạo ra dung dịch mới bằng cách sử dụng chất khử nhóm hydroxyl, amino và α – methylene để tạo gốc tự do trên mạch cấu tạo của chitosan, rồi gắn các polyphenols lên mạch chitosan. Sau đó, phun trực tiếp lên nông sản và theo dõi để ghi nhận thông số.

Bảo quản được lâu hơn 10 ngày

Có được dung dịch sau biến tính chitosan và polyphenols, Khánh Linh thí nghiệm trên một số loại nông sản: Chuối, rau, cà chua, các loại trái cây... Thay vì nhúng vào dung dịch bảo quản, tác giả đã dùng phương pháp phun áp suất. Cách này tránh được úng thối khi dung dịch bảo quản dư thừa bám lại trên nông sản.

Khi phun, dung dịch tạo lớp màng mỏng bám trên bề mặt vỏ nông sản đã được làm sạch với tỷ lệ khác nhau. Bằng cách này giúp ngăn sâu bọ, vi sinh, nấm mốc phát triển và giảm được quá trình oxy hóa (già hóa) do màng có khả năng thoát khí để nông sản có thể hô hấp. So sánh với các loại mẫu vật không phun dung dịch ở nhiệt độ phòng bình thường cho thấy sự khác nhau rõ rệt. Dung dịch đã giúp tăng khả năng kháng oxy hóa, kháng khuẩn.

Theo Linh, khi thử nghiệm trên chuối xanh. Nếu không phun dung dịch bảo quản thì sau 3 ngày chuối đã chín. Sau 5 ngày xuất hiện những đốm thâm do bị oxy hóa, qua 7 ngày chuối bị thối và nấm mốc phát triển sau 8 ngày. Đến ngày thứ mười, chuối bị mất nước nhiều, quả bị teo tóp, da nhăn và bám dính vào lớp thịt ở trong.Trong khi đó, với chuối được phun dung dịch bảo quản, sau 10 ngày vẫn chưa chín hẳn, thậm chí, có mẫu vẫn còn xanh với tỷ lệ chitosan - polyphenols khác nhau. Tức là thời gian tươi của thực phẩm dài hơn, không bị nấm mốc, đốm nâu và khối lượng hao hụt không đáng kể.

Nói về nghiên cứu của mình, Linh cho rằng: “Khi thực nghiệm với những tỷ lệ khác nhau, kết quả thu được cũng khác nhau. Điều đó sẽ giúp giải bài toán về nhu cầu của mỗi loại nông sản cần thời gian bảo quản dài hay ngắn, mà chúng ta sẽ tạo ra các loại dung dịch bảo quản với tỷ lệ phù hợp. Nếu có điều kiện, mình sẽ tập trung nghiên cứu sâu hơn, kỹ hơn để cải tiến. Với một nước nhiệt đới như Việt Nam, nhu cầu bảo quản nông sản, thực phẩm bằng các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên, thân thiện môi trường đang rất được chú ý”.

Khánh Linh tin rằng, khả năng ứng dụng của nghiên cứu này là không nhỏ. Nguyên liệu vốn sẵn có trong tự nhiên nhiều, nếu đưa vào thực hiện với quy mô lớn, giá thành sẽ còn giảm nữa. Chưa kể, chitosan và polyphenols không ảnh hưởng sức khỏe con người nên dùng bảo quản nông sản cũng không gây hại gì.

Khoa Tư (SVVN)