Hàn Quốc: Phát triển màng sinh học ăn được để kéo dài thời hạn sử dụng của trái cây

Các nhà nghiên cứu tin rằng lớp phủ ăn được làm từ polysaccharide tự nhiên có thể thay thế bao bì tổng hợp.

Theo nhóm nghiên cứu từ Đại học Quốc gia Chungnam (Hàn Quốc), lớp màng này được chế tạo từ sự kết hợp giữa chitosan (CS) và axit gallic (GA), với độ bền cơ học và độ hòa tan đặc biệt. Lớp màng này cung cấp một giải pháp đóng gói bền vững giúp giữ được độ tươi của trái cây.

Chitin, một loại polyme tự nhiên có nguồn gốc từ bộ xương ngoài của các loài giáp xác, được biến đổi hóa học để tạo ra chitosan (CS). Chất CS không độc hại, có thể phân hủy sinh học và có khả năng tạo màng sinh học có thể dùng cho thực phẩm. Tuy nhiên, chitosan vẫn có một số hạn chế nhất định như rào cản sinh học yếu và đặc tính kháng khuẩn thấp, cản trở tiềm năng trở thành một vật liệu phủ thực phẩm. Để giải quyết hạn chế này, nhóm các nhà nghiên cứu do Giáo sư Won Ho Park đứng đầu đã kết hợp một hợp chất polyphenolic, axit gallic (GA), để tạo ra liên hợp CS-GA. GA có nhiều trong thực vật và nổi tiếng với đặc tính kháng khuẩn và chống oxy hóa tuyệt vời.

Giáo sư Park cho biết: “Chúng tôi muốn phát triển một màng sinh học dựa trên chất CS với các đặc tính phủ thực phẩm được cải thiện và chúng tôi hy vọng rằng việc kết hợp GA có thể giúp đạt được điều đó”.

Trong nghiên cứu sẽ được công bố trên Tạp chí Hóa học Thực phẩm (Food Chemistry) tập 463, số 2 vào ngày 15/01/2025, nhóm nghiên cứu sẽ báo cáo về quá trình tổng hợp và mô tả đặc tính của màng liên hợp CS-GA. Họ đã so sánh màng này với màng CS để đánh giá tác dụng tăng cường của GA và thử nghiệm hiệu quả của màng trên chuối mini và cà chua bi đã bảo quản.

Nhóm nghiên cứu quan sát thấy màng sinh học CS-GA có độ bền cơ học được cải thiện, giúp bảo vệ thực phẩm khỏi hư hỏng trong quá trình vận chuyển và nâng cao các đặc tính chống oxy hóa, từ đó kéo dài thời hạn sử dụng. Màng này cũng thể hiện hoạt tính kháng khuẩn tốt hơn đối với hai loại vi khuẩn, khẳng định hiệu quả của nó đối với nhiều loài vi khuẩn và khả năng chặn tia UV vượt trội, ngăn ngừa tình trạng đổi màu do ánh sáng và hư hỏng thực phẩm.

Giải thích về những phát hiện từ thử nghiệm bảo quản, Giáo sư Park cho biết: “Nhiều người tiêu dùng lo ngại về cặn lớp phủ còn sót lại trên trái cây. Tuy nhiên, lớp phủ này hoàn toàn có thể được rửa sạch. Ngoài ra, chúng tôi còn quan sát thấy tình trạng mất nước, đổi màu và mất khối lượng của trái cây được lưu trữ giảm đáng kể khi lớp phủ được áp dụng. Điều này cho thấy thời hạn sử dụng được kéo dài và độ tươi ngon được duy trì.”

Giáo sư Park tin rằng công nghệ mới này có thể đóng vai trò quan trọng trong việc giảm lãng phí thực phẩm, đồng thời góp phần vào Mục tiêu phát triển bền vững của Liên hợp quốc, nhằm giảm một nửa lượng lãng phí thực phẩm vào năm 2030.

“Trước đây, chiến lược chính để giải quyết các vấn đề liên quan đến việc giảm lãng phí thực phẩm là thu gom và xử lý phế liệu thực phẩm. Tuy nhiên, nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng, bằng cách tăng cường khả năng bảo quản thực phẩm thông qua các phương pháp thân thiện với môi trường, chúng ta có thể giảm đáng kể lượng lãng phí thực phẩm phát sinh trong quá trình phân phối,” ông cho biết.