Sản xuất chitin bền vững từ chất thải thực phẩm

Sản xuất bền vững

11/05/2020

Giáo sư William Chen và các cộng sự bên cạnh công trình nghiên cứu của mình. (Nguồn ảnh: Phys)

Từ lâu, chitin đã được sử dụng rộng rãi để làm nguyên liệu sản xuất bao bì kháng khuẩn trong ngành công nghiệp thực phẩm. Tuy nhiên, người ta chủ yếu chiết xuất chitin từ chất thải biển. Quá trình này yêu cầu nhiều năng lượng và gây ô nhiễm môi trường.

Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Công nghệ Nanyang (Singapore) mới đây đã phát triển được phương pháp chiết xuất chitin bằng cách lên men vỏ tôm và trái cây bỏ đi.

"Phương pháp mới của chúng tôi không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn thân thiện với môi trường khi giúp giảm lượng chất thải nói chung", Giáo sư William Chen, Giám đốc chương trình Khoa học và Công nghệ Thực phẩm tại Đại học Công nghệ Nanyang (NTU), tác giả chính của nghiên cứu, cho biết.

Trong nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí AMB Express, Chen cùng các cộng sự cho biết đã thử nghiệm 10 nguồn chất thải trái cây phổ biến như bưởi, nho, xoài, táo hay dứa trong các thí nghiệm lên men và nhận thấy chúng chứa hàm lượng đường đủ để cấp năng lượng cho quá trình phá vỡ vỏ tôm thành chitin.

"Nhiễu xạ tia X" là kỹ thuật được sử dụng để xác định cấu trúc nguyên tử và phân tử của chitin thu được. Kết quả các mẫu chitin thô chiết xuất từ quá trình lên men có chỉ số tinh khiết lên tới 98,16%, cao hơn đáng kể so với sản phẩm chitin thương mại với chỉ số 87,56%.

"Trong số các loại chất thải trái cây, nho đỏ cho hiệu suất lên men tốt nhất vì chứa lượng đường cao. Nếu mở rộng phương pháp sản xuất chitin theo cách này ở quy mô công nghiệp, các nhà máy rượu vang có thể xử lý chất thải hiệu quả hơn", Chen cho biết thêm.

Trong giai đoạn tiếp theo, nhóm nghiên cứu hy vọng tìm ra cách kéo dài quá trình lên men để chitin chuyển hóa thành chitosan, một hợp chất có thể ứng dụng trong nông nghiệp và y tế như nguyên liệu sản xuất phân bón hay thuốc chống nhiễm khuẩn.

Theo thống kê, mỗi năm có tới 6 - 8 triệu tấn vỏ giáp xác được thải ra trên toàn thế giới, trong đó vỏ tôm chiếm 45 - 60%. Đây là một nguồn chitin dồi dào nhưng đến nay vẫn chưa có phương pháp chiết xuất nào thực sự hiệu quả và bền vững.

Hương Giang tổng hợp