Một trong số các hạt nano thân thiện với môi trường và con người được ứng dụng rộng rãi hiện nay là nano bạc. Các hạt nano bạc có diện tích mặt rất lớn, gia tăng tiếp xúc của chúng với vi khuẩn hoặc nấm và nâng cao hiệu quả diệt khuẩn, diệt nấm. Tuy nhiên, việc tổ hợp các hạt nano bạc trong màng tinh bột sắn nhằm nâng cao giá trị của sản phẩm là chưa được nghiên cứu. Cho đến nay, những nghiên cứu về sự kết hợp 2 thành phần hữu cơ (tinh bột sắn) và vô cơ (nano bạc) để tạo thành polymer cải thiện tính chất cơ học và tăng hoạt tính kháng khuẩn nhằm bảo quản một số nông sản tại Việt Nam là ít được nghiên cứu. Do đó việc nghiên cứu chế tạo chế phẩm sinh học có khả năng kháng khuẩn từ tinh bột sắn, nano bạc xuất phát từ nguồn gốc thực vật có chứa hợp chất fitonxit cao là rất thiết thực.

Trên cơ sở đó, một số cán bộ khoa học của Trường Cao đẳng Công nghiệp Huế chọn thực hiện đề tài “Ứng dụng nano bạc trong sản xuất chế phẩm màng bảo quản một số quả tươi”.

Kết quả của đề tài có thể tóm tắt như sau:

1. Các nội dung chính:

- Phân lập và định danh nấm gây bệnh trên quýt tại xã Hương Cần, huyện Hương trà, Thừa Thiên Huế. Nấm gây bệnh đó là Macrophoma theicola.

- Khảo sát được tính kháng khuẩn của dung dịch nano Ag ở các nồng độ khác nhau. Dung dịch nano có tính kháng khuẩn tốt dù ở nồng độ thấp 10ppm. Ở nồng độ 10ppm dung dịch nano bạc có tính kháng khuẩn, nhưng chưa ức chế hết khả năng sống của nấm. Ở nồng độ trên 30ppm dung dịch nano Ag ức chế hoàn toàn khả năng sinh sống của nấm Macrophoma theicola.

- Xác định được thành phần và tỷ lệ nguyên liệu phối trộn để chế tạo chế phẩm nano Ag/TBS/Chitosan (TBS là từ viết tắt của Tinh bột sắn) ứng dụng bảo quản quýt Hương Cần.

- Chế tạo màng phân huỷ sinh học có khả năng kháng khuẩn, có độ bền kéo đứt cao tương đương nhựa PE, có thể ứng dụng màng nầy để chế tạo bao bì bảo quản quả tươi.

2. Tính mới và sáng tạo của công trình nghiên cứu:

Đề tài nâng cao giá trị sử dụng của tinh bột sắn; đồng thời nhằm nâng cao chất lượng, thời gian bảo quản cho nông sản, đặc biệt là các quả tươi có giá trị kinh tế cao như đặc sản quýt Hương Cần, Thanh trà Huế. Do đó tính sáng tạo của đề tài là tạo ra chế phẩm sinh học từ nano bạc, chitosan và tinh bột sắn đảm bảo tính an toàn thực phẩm và thân thiện với môi trường, bước đầu ứng dụng chế phẩm sinh học nầy vào bảo quản rau quả (thử nghiệm quýt Hương Cần, cà chua).

Bên cạnh đó đề tài đã ứng dụng công nghệ nano là một lĩnh vực công nghệ mới và tiên tiến để cải thiện khả năng kháng khuẩn, phòng trừ và tiêu diệt các loại virus. Như vậy, chế phẩm màng bảo quản quả tươi có thể là một lựa chọn hiệu quả và rẻ tiền nhất, tương đương với bảo quản bằng hoá chất (độc hại), đặc biệt là không gây ngộ độc cho con người và huỷ hoại môi trường.

3. Hiệu quả kinh tế, xã hội và khả năng áp dụng

a. Hiệu quả kinh tế-xã hội

Một trong những ứng dụng thành công nhất của màng nano Ag/TBS/Chitosan là bảo quản quýt Hương Cần ở tỉnh Thừa Thiên Huế, đây là đặc sản của Huế. Theo kết quả nghiên cứu cho thấy quả quýt Hương Cần được phun chế phẩm nano có thể tươi lâu đến 37 ngày; đồng thời vẫn giữ được màu sắc, độ ngọt và mùi vị, so với chỉ giữ được 12 ngày nếu không bảo quản.

Phương pháp sử dụng màng bảo quản quả tươi nano Ag/TBS/Chitosan đơn giản, dễ thực hiện, không tốn nhiều thời gian và công sức của người nông dân. Qua đó giúp người dân hiểu hơn về màng phủ phân huỷ sinh học có nguồn gốc hữu cơ không gây hại đến sức khoẻ con người và dễ dàng phân huỷ trong môi trường.

- Quýt Hương Cần có tên khoa học là Citrus deliciosa Tenore, nằm trong danh mục nguồn “Gien cây trồng quý cần bảo tồn của Việt Nam”. Quýt Hương Cần có đặc điểm khác biệt là khi chín (tháng 10-11) quả có màu vàng cam ở mặt quả và màu xanh lá cây ở phần cuống. Vỏ xốp mỏng như giấy rất dễ bóc, khi bóc quýt có mùi thơm đặc trung. Tuy nhiên, hầu hết các hộ nông dân bị thương lái ép giá và thị trường tiêu thụ không rộng do dễ bị dập và úng.

- Quýt sẽ bị thối sau khi dập và hiện nay vẫn chưa có biện pháp nào thực sự để bảo quản chúng. Người dân thường thu hoạch quýt khi gần chín để đảm bảo độ cứng của quả nhằm dễ dàng vận chuyển xa và tránh tình trạng dập. Nhưng khi thu hoạch chưa đủ độ chín sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của quýt Hương Cần.

Việc áp dụng chế phẩm màng bảo quản quả tươi sẽ hạn chế việc thu hoạch quýt Hương Cần trước thời điểm thu hoạch sẽ đảm bảo các chỉ tiêu chất lượng và Vitamin C trong quýt; dễ dàng vận chuyển, hạn chế dập nát; tăng thời gian bảo quản quýt Hương Cần là giải quyết vấn đề bảo quản nông sản đảm bảo lưu trữ và vận chuyển đến thị trường xa.

Giải pháp bảo qủan sau thu hoạch nâng cao hiệu quả kinh tế cho người dân góp phần nâng cao đời sống cho họ, lại không gây ngộ độc cho con người và huỷ hoại môi trường. Đó là những yếu tố quan trọng đóng góp cho phát triển kinh tế-xã hội ở địa phương.

b. Khả năng áp dụng:

Dễ thực hiện; giá thành rẻ; năng suất cao; đảm bảo hiệu quả kinh tế, khả năng cung ứng và an toàn; với những lý do chính sau đây:

Thứ nhất: trong sản xuất chế phẩm màng bảo quản quả tươi có nguồn gốc tự nhiên nên an toàn cho người, cây trồng, vật nuôi và môi trường.

Thứ hai: Sản phẩm được chế tạo theo 2 dạng:

- Dạng dung dịch dễ dàng cho bà con nhúng các quả tươi có vỏ để bảo quản.

- Dạng bao bì để bà con bảo quản một cách thuận lợi hơn và dễ dàng vận chuyển.

Thứ ba: giá thành của chế phẩm nano nầy tương đối rẻ và giá bao bì tương đương với túi nylon thường.

Thứ tư: nâng cao giá trị hoa quả tươi nhằm giúp bà con thu được lợi nhuận cao.

Thứ năm: khả năng cung ứng của cơ quan chủ trì là rất lớn, đủ để cung cấp cho tỉnh Thừa Thiên Huế và khả năng cung cấp số lượng lớn trên phạm vi toàn quốc.

Thứ sáu: Giải pháp ứng dụng nano trong sản xuất chế phẩm màng bảo quản quả tươi là rất khả thi và có thể ứng dụng rộng rải cho các loại quả khác như thanh long, bưởi, cam chẳng hạn; đồng thời chủ sở hữu có thể chuyển giao rộng rãi công nghệ nầy cho các tổ chức, cá nhân trong cả nước.

Công trình đoạt giải nhì trong Hội thi Sáng tạo kỹ thuật toàn quốc  năm 2016- 2017./.

Tài liệu tham khảo:

Kỷ yếu Lễ tổng kết và trao giải Hội thi Sáng tạo kỹ thuật toàn quốc Lần thứ 14 (2016-2017)