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. Chitosan là 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. Vỏ tôm là một trong những nguyên liệu thô có chứa khối lượng chitin rất dồi dào, do vậy, đây là nguồn khai thác chitin để sản xuất chitosan.

Dung dịch chitosan từ vỏ tôm

Hơn nữa, các chế phẩm sinh học sử dụng trong bảo quản rau quả hiện nay được nhiều người quan tâm nghiên cứu, sản xuất và sử dụng bởi tính an toàn, hiệu quả và hạn chế ô nhiễm môi trường. Từ thực tế trên, TS. Vũ Thị Quyền cùng các cộng sự tại trường Đại học Văn Lang đã tạo ra dung dịch chitosan từ vỏ tôm, giúp kéo dài thời gian bảo quản rau củ, trái cây gấp từ 2 - 3 lần so với cách bảo quản thông thường nhưng vẫn giữ nguyên hương vị, đảm bảo an toàn thực phẩm.

Trong nghiên cứu, vỏ tôm được làm sạch, loại bỏ tạp chất, phơi sấy ở nhiệt độ 35-45 độ C, rồi nghiền nhỏ. Bột vỏ tôm được khử khoáng, khử protein bằng HCl, NaOH để thu chitin thô. Tiếp theo, xử lý trong dung dịch acetic acid 5%, thêm nước cất để tạo thành dung dịch chitosan.

Các tác giả đã tiến hành thử nghiệm dung dịch này để bảo quản một số loại trái cây như xoài, thanh long, vải, bắp cải và cà chua, bằng cách đem rau quả (đã được rửa sạch vỏ bằng nước máy hoặc nước giếng) 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 - 12 độ C.

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

Ngoài ra, chế phẩm chitosan do nhóm sản xuất mang đến hiệu 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 nghiên cứu đã hạn chế sử dụng các hóa chất công nghiệp như acid acetic, thay vào đó là acid acetic từ dấm tre, gỗ, an toàn cho người sử dụng.

Bênh cạnh việc sản xuất chế phẩm chitosan từ vỏ tôm, nhóm tác giả còn nghiên cứu, sản xuất các chế phẩm sinh học bảo quản nông sản từ dấm tre, dấm gỗ, bột neem, dầu sachi. Các chế phẩm này đều có thời gian bảo quản nông sản ở nhiệt độ 10oC cao hơn chitosan từ vỏ tôm. Cụ thể, bảo quản chôm chôm bằng chitosan, dấm tre gỗ, neem, dầu sachi lần lượt được 16, 26, 21,22 ngày. Ở cam sành lần lượt đạt 60, 72, 69, 70 ngày; chanh dây là 35, 45, 49, 49 ngày; bắp cải là 21, 30, 28, 28 ngày.

N.P.D (tổng hợp)