Dùng vỏ thanh long tạo màng sinh học thay thế túi nilon

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.

Ảnh st

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%.

TS Cẩm Trang cho biết, pectic 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. Hợp chất này sau đó được trộn với nước cất và bảo quản trong tủ lạnh.

Để tạo ra những màng dẻo có độ bền phù hợp, nhóm nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm trộn pectin được tách chiết từ vỏ thanh long với nhiều loại chất hóa dẻo khác nhau, trong đó, 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.

Thành phẩm cuối cùng của nhóm nghiên cứu là vật liệu pectin không thấm nước, không bị ô xi hóa nhanh. Về độ thân thiện với môi trường, nhóm cho biết, sau 7 ngày chôn trong môi trường đất, màng pectin từ vỏ thanh long có khả năng phân hủy tới 62,5%.

TS Cẩm Trang cho biết, sản phẩm có tiềm năng lớn trong việc ứng dụng làm màng bọc thực phẩm hoặc túi sinh học phân hủy của vật liệu pectin từ vỏ thanh long.

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.

TS Trương Thị Cẩm Trang tốt nghiệp ĐH và theo học Thạc sỹ ngành Công nghệ sinh học tại Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội. Chị từng có 3 năm làm nghiên cứu sinh tại Khoa học Năng lượng và Môi Trường tại Đại học Công nghệ Nagaoka- Nhật bản.

Hướng nghiên cứu chính:

1. Sử dụng các loại màng sinh học để phân tách các hỗn hợp cồn nước (nồng độ cồn trong hỗn hợp nước khác nhau)

2. Nghiên cứu tổng hợp các loại màng từ các vật liệu sinh học rẻ tiền, dễ kiếm có sẵn trong tự nhiên để xử lý ô nhiễm nước

3. Nghiên cứu chế tạo các vật liệu mới từ các vật liệu sinh học dễ kiếm, rẻ tiền nhằm xử lý môi trường.

Trong 20 nghiên cứu, TS Trương Thị Cẩm Trang đã tham gia và chủ nhiệm 5 đề tài khoa học các cấp, có 10 bài báo khoa học được đăng trên các tạp chí quốc tế, 7 bài viết đăng trên tạp chí trong nước và 15 bài nghiên cứu được đăng trên kỷ yếu, Hội nghị quốc tế. TS Cẩm Trang cũng tham gia hướng dẫn cho 24 sinh viên hướng dẫn sinh viên, học viên cao học, nghiên cứu sinh.