Ứng dụng chitosan từ vỏ tôm để bảo quản nông sản

Thứ hai - 22/04/2024 22:28 210 0

Tiềm năng phụ phẩm tôm

Theo thống kê của Cục Thủy sản, tại Việt Nam, dự báo đến năm 2045, sản lượng này sẽ tăng gấp đôi. Trong khi đó, trung bình 1 tấn tôm thành phẩm sẽ thải ra khoảng 0,75 tấn chất thải. Với lượng chất thải lớn, sẽ gây tác động lớn đến môi trường. Nếu ta biết tận dụng nguồn thải này để tạo ra sản phẩm hữu ích, thì có thể giúp người dân chủ động nâng cao hiệu quả kinh tế, đồng thời giải quyết vấn đề xử lý phụ phẩm vỏ tôm, mang lại nguồn lợi nhuận.

Vỏ tôm là nguồn nguyên liệu tiềm năng sản xuất ra chitosan. Ảnh: ST

Chitosan là một dẫn xuất của chitin, được hình thành khi tách nhóm acetyl khỏi mạch chitin, thường ở dạng vẩy hoặc dạng bột màu trắng ngà. Nó có khả năng ức chế nhiều chủng vi sinh vật như vi khuẩn gram âm, gram dương và vi nấm. Chitin là một trong những polymer sinh học phong phú trong tự nhiên, đóng vai trò là thành phần chính tạo nên độ cứng chắc trong cấu trúc vỏ, khung xương của các loài giáp xác, chân đốt (vỏ tôm, cua, ghẹ, côn trùng), trong mai mực và trong vách tế bào vi nấm, vi khuẩn. Như vậy, để lấy chitin sản xuất ra chitosan, vỏ tôm có thể xem là nguồn nguyên liệu tiềm năng.

An toàn, hiệu quả

Vừa qua, các nhà khoa học tại Đại học Văn Lang (TP. Hồ Chí Minh), đã phát triển loại chế phẩm chitosan từ vỏ tôm, ứng dụng trong bảo quản nông sản sau thu hoạch, kéo dài thời gian lưu trữ sản phẩm so với cách bảo quản thông thường, nhưng vẫn giữ nguyên hương vị, đảm bảo an toàn thực phẩm.

Theo quy trình này, vỏ tôm được làm sạch, loại bỏ tạp chất, phơi sấy ở nhiệt độ 35 – 45oC, rồi nghiền nhỏ. Bột vỏ tôm được khử khoáng, để rửa trôi hết muối và axit dư tan trong nước. Quá trình này kết thúc khi dịch rửa cho giá trị pH bằng 7. Nhóm sau đó dùng NaOH 5% ngâm bột vỏ tôm (protein bị kiềm thủy phân thành các amin tự do hòa tan trong nước). Để loại bỏ hoàn toàn protein, các nhà khoa học tiến hành gia nhiệt ở khoảng 80 – 85oC trong vòng 2,5 đến 3 giờ. Sau đó, rửa lại sản phẩm nhiều lần bằng nước lã để khử hết muối natri, các amin tự do và NaOH dư, đến khi sản phẩm đạt pH bằng 7. Sản phẩm tiếp tục được sấy khô ở 60oC để thu được chitin thô. Tiếp theo, các nhà khoa học xử lý chitin thô trong dung dịch acetic axit 5%, thêm nước cất để tạo thành dung dịch chitosan. Tỷ lệ thu hồi Chitosan bình quân 26 đến 30%.

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm dung dịch này, để bảo quản một số loại trái cây như xoài, thanh long, vải, bắp cải, cà chua… bằng cách đem rau quả (đã được rửa sạch vỏ bằng nước máy hoặc nước giếng), rồi ngâm với dung dịch chitosan 1% – 2% – 3% – 4% – 5% – 6% trong 3 phút, sau đó vớt ra, để ráo bằng quạt và đóng túi GreenMAP, đặt trong thùng carton kín miệng, bảo quản trong phòng lạnh 10 – 12oC.

Túi biến đổi khí quyển GreenMAP (Modified Atmosphere Packaging) là túi bọc rau quả bằng vật liệu chắn khí, trong đó môi trường khí được điều chỉnh để ức chế tác nhân gây hư hỏng. Túi được làm từ nhựa polyetylen tỷ trọng thấp (LDPE) kết hợp với một số chất phụ gia vô cơ như silica, zeolite, bentonit. Đây là loại bao bì có tính chất thẩm thấu chọn lọc đối với các loại khí nhằm thay đổi thành phần khí quyển xung quanh rau quả, hạn chế hô hấp và hoạt động của vi sinh vật, kéo dài độ tươi lâu sản phẩm nhờ giảm sự hô hấp và giảm tốc độ lão hóa, mà không hoàn toàn cản trở quá trình hô hấp hiếu khí.

Kết quả cho thấy, dung dịch chitosan 6% cho hiệu quả bảo quản nông sản cao nhất. Cụ thể, sau 30 ngày, nông sản vẫn tươi, giữ nguyên màu sắc. Độ ngọt (brix) của các loại trái cây gần như không thay đổi so với ban đầu; đặc biệt, độ brix ở trái thanh long tăng 5%.

>> Chế phẩm chitosan do nhóm Đại học Văn Lang sản xuất, có kết quả bảo quản nông sản tương đương với sản phẩm nhập ngoại từ Hàn Quốc hay Nhật Bản. Bên cạnh đó, trong quy trình sản xuất chitosan, nhóm hạn chế sử dụng các hóa chất công nghiệp như axit axetic, thay vào đó là axit axetic từ dấm tre, gỗ, an toàn cho người sử dụng.

Nguyễn Hằng (Tổng hợp)

Nguồn tin: thuysanvietnam.com.vn