Chế biến vỏ sầu riêng 'rác thải' thành nhiều sản phẩm hữu ích

Vỏ sầu riêng từ lâu là vấn đề khó giải quyết về môi trường - Ảnh: T.L

Đề tài nghiên cứu được thực hiện bởi nhóm tác giả Đỗ Thị Mỹ Phượng, Phan Thị Thanh Tuyền và Nguyễn Xuân Lộc thuộc Khoa Môi trường và tài nguyên thiên nhiên (Trường đại học Cần Thơ). Vỏ sầu riêng thải ra từ các cơ sở sản xuất ở một số tỉnh ĐBSCL được tận dụng để tạo than sinh học, nhiệt phân ở nhiệt độ 500 độ C trong môi trường khí trơ ni tơ.

Than sinh học là chất cặn màu đen và nhẹ còn sót lại sau quá trình chưng khô sinh khối, gồm chủ yếu carbon và tro, là một kiểu than củi.

Tổ chức Sáng kiến than sinh học quốc tế định nghĩa than sinh học là "vật liệu rắn thu được từ quá trình biến đổi nhiệt hóa sinh khối trong môi trường thiếu oxy". Than sinh học là vật liệu bền vững, chứa nhiều carbon chưng khô và có thể tồn tại trong đất hàng nghìn năm.

Than sinh học từ vỏ sầu riêng được phân tích các đặc điểm hóa lý, bao gồm độ ẩm, pH, EC, CEC và hàm lượng carbon. Nghiên cứu chỉ ra rằng vỏ sầu riêng có thể được chuyển đổi thành than sinh học và có tiềm năng ứng dụng trong cải thiện môi trường đất có hàm lượng pH thấp hay đất bị bạc màu. Tuy nhiên, than sinh học làm từ vỏ sầu riêng đang được ứng dụng thực tế để đánh giá vai trò trong cải tạo môi trường đất.

Than sinh học - Ảnh: Tư liệu

Theo các nghiên cứu, than sinh học (biochar) là sản phẩm của quá trình nhiệt phân yếm khí các vật liệu hữu cơ, có tiềm năng đối với việc cải thiện tính chất của đất bằng cách tăng khả năng giữ ẩm của đất, tăng khả năng trao đổi cation, tăng lượng carbon hữu cơ; đồng thời giảm khả năng rửa trôi chất dinh dưỡng hoặc trung hòa độ chua của đất, từ đó tăng năng suất cây trồng.

Than sinh học cũng có khả năng loại bỏ các chất ô nhiễm như kim loại nặng, thuốc nhuộm, thuốc trừ sâu hoặc chất thải hữu cơ khỏi dung dịch nước. Bên cạnh đó, loại than này còn có hiệu quả trong việc giúp giảm phát thải khí nhà kính, đóng vai trò là bể chứa carbon tự nhiên có khả năng lưu trữ CO2 trong đất.

Cũng theo TS Nguyễn Thị Ngọc Trúc (Viện Nghiên cứu cây ăn quả miền Nam, đơn giản và phổ biến nhất là vỏ sầu riêng có thể ủ với nấm trichodrma thành phân bón hữu cơ để đưa trở lại cho đất. Điều này cũng khép kín một vòng tuần hoàn của trái sầu riêng. Không chỉ thế, một số nghiên cứu hiện nay cũng tiếp tục mở rộng và gia tăng giá trị cho vỏ sầu riêng, như làm than hoạt tính.

Số vỏ "trái cây tỉ đô" này đem làm than sinh học giúp giảm phát thải, đồng thời cho ra loại giấm gỗ bán với giá cao. Cuối năm 2023, trên báo Khánh Hòa cũng thông tin về một doanh nghiệp đã sản xuất thành công than sinh học và giấm gỗ từ vỏ sầu riêng.

Giấm gỗ, hay axit pyroligneous, là chất lỏng có màu từ nâu đỏ sẫm đến vàng nhạt, mùi khói đặc trưng, được tạo ra từ quá trình nhiệt phân gỗ và sinh khối thực vật trong điều kiện hiếm khí. Thành phần của giấm gỗ gồm hơn 200 hợp chất hữu cơ như axit axetic, phenol, methanol, aldehyde, ester và ketone, tùy thuộc vào nguyên liệu và điều kiện nhiệt phân.

Nhờ đặc tính kháng nấm, kháng khuẩn cùng nhiều hoạt tính sinh học khác, giấm gỗ có nhiều ứng dụng hữu ích nông nghiệp, công nghiệp và bảo vệ môi trường.

Theo ông Nguyễn Văn Xuân - Giám đốc Công ty cổ phần Năng lượng Resa, trong quá trình nghiên cứu phương pháp xử lý rác thải, ông thấy nông dân thường đổ bỏ vỏ sầu riêng sau khi khai thác cơm sầu riêng. Trong tự nhiên, vỏ sầu riêng chậm phân hủy nên gây ô nhiễm môi trường.

Giấm gỗ - Ảnh: Tư liệu

Từ đó, ông Xuân nảy ra ý tưởng xử lý vỏ sầu riêng để chế biến thành than sinh học. Như vậy sẽ tận dụng được phụ phẩm nông nghiệp này, vừa góp phần tăng thu nhập cho người dân, vừa bảo vệ môi trường.

Ông Xuân chế tạo một thiết bị tạm thời gồm một lò nhiệt phân đựng vỏ sầu riêng tươi (chứa 50 - 100kg) và một lò ngưng tụ hơi. Tất cả năng lượng cung cấp cho các thiết bị đều sử dụng năng lượng mặt trời. Sau thời gian thử nghiệm, lò nhiệt phân cho ra nhiều loại sản phẩm. Cụ thể, khi nhiệt độ lò đạt đến 150 - 190 độ C sẽ tạo ra dung dịch giấm gỗ; sau đó lò tiếp tục gia nhiệt để tạo thành khí cháy và bị đốt hết sẽ thu được than sinh học. Một mẻ nhiệt phân như vậy có thể thu được 25 lít giấm gỗ và 15 - 20kg than sinh học.

Ông Nguyễn Văn Xuân cho biết giấm gỗ có nhiều công dụng như khử mùi chuồng trại chăn nuôi, làm thuốc bảo vệ thực vật, diệt côn trùng... Trên thị trường, 1 lít giấm gỗ có giá 100.000 - 150.000 đồng.

Với than sinh học, ngoài tác dụng như một loại phân bón cải tạo đất, nếu được nghiền ra pha trộn với phụ gia, ép thành viên, phơi khô có thể tạo thành than không khói, giàu năng lượng và không gây ô nhiễm môi trường. Than sinh học này có giá bán từ 14.000 - 15.000 đồng/kg.

Ông Xuân cho rằng quy trình này sẽ góp phần phát triển nền nông nghiệp xanh, nông nghiệp tuần hoàn và làm sạch môi trường. Do đó, doanh nghiệp của ông sẵn sàng chia sẻ mô hình và hướng dẫn quy trình sản xuất cho người dân quan tâm đến việc chế tạo than sinh học từ phụ phẩm nông nghiệp, trong đó có vỏ sầu riêng.

Viện Kỹ thuật công nghệ cao (Trường ĐH Nguyễn Tất Thành) có nghiên cứu bánh snack từ vỏ sầu riêng. Những sản phẩm snack trên thị trường hiện nay làm từ các loại rau củ quả sấy, còn các loại vỏ trái cây ít thấy nên sẽ mới lạ và có tiềm năng nếu đưa ra thị trường.

Mỗi ngày các xưởng sản xuất và mua bán sầu riêng thải bỏ một lượng lớn vỏ nên việc tận dụng chế biến sản phẩm ăn được có thể giúp nâng cao giá trị gia tăng của trái sầu riêng.

Đóng hộp sầu riêng đông lạnh xuất khẩu - Ảnh: Internet

Ở Bến Tre, các học sinh Trường THPT Huỳnh Tấn Phát (H.Bình Đại, Bến Tre cũ) nghiên cứu tận dụng vỏ sầu riêng để sản xuất thức ăn chăn nuôi. Nguyên liệu sản xuất gồm vỏ sầu riêng, bắp vàng, cá vụn, thức ăn đậm đặc. Vỏ sầu riêng gọt bỏ phần xanh, lấy phần trắng xay nhuyễn; sau đó đem trộn với men vi sinh cho lên men rồi phối trộn với nguyên liệu, nén thành viên giá bán rất cạnh tranh từ 8.500 - 9.000 đồng/kg. Việc chế biến này góp phần tăng giá trị kinh tế trái sầu riêng và giải quyết vấn đề rác thải.

Nguyên liệu từ vỏ sầu riêng cũng được nghiên cứu, áp dụng công nghệ chế biến sản phẩm bánh quy. Nhóm nghiên cứu gồm các ông bà Phạm Hoàng Phong, Ngô Thị Mỹ Lâm, Huỳnh Lê Xuân Ái và Trần Thanh Trúc (Viện Công nghệ sinh học và thực phẩm, Trường đại học Cần Thơ). Nhóm đã phân tích phần phụ phẩm trong quá trình chế biến sầu riêng chiếm khoảng 75 - 80% tổng khối lượng, trong đó phần vỏ chiếm khoảng 60 - 70%. Phần vỏ chứa lượng lớn chất xơ, cellulose, saponin và tinh bột. Tuy nhiên, nó thường được sử dụng trong phát triển vật liệu có tính hấp phụ hay thu hồi pectin.

Nghiên cứu này được thực hiện nhằm tận dụng tối đa nguồn phụ phẩm vỏ sầu riêng trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm. Nghiên cứu đánh giá tỷ lệ bột vỏ sầu riêng giống Ri6, bổ sung thích hợp đảm bảo các đặc tính cấu trúc, chất lượng và khả năng chấp nhận của người tiêu dùng đối với sản phẩm bánh quy. Ngoài ra, nghiên cứu cũng khảo sát chế độ nướng thích hợp cho sản phẩm bánh quy bổ sung bột vỏ sầu riêng.

Kết quả cho thấy sản phẩm bánh quy bổ sung bột vỏ sầu riêng ở mức 20% nướng ở nhiệt độ 130°C trong thời gian 12 phút đảm bảo các đặc tính cấu trúc (độ cứng đạt 3.815 g), chất lượng (chỉ số hóa nâu là 15,65, độ sáng L* đạt 55,6) và nhận được sự chấp nhận của người tiêu dùng.

Tóm lại, nghiên cứu khả năng sử dụng bột vỏ sầu riêng trong phát triển sản phẩm bánh quy góp phần giải quyết vấn đề về lượng vỏ sầu riêng thải ra môi trường bên cạnh đó tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu giàu tiềm năng này.

Từ những nghiên cứu và ứng dụng công nghệ từ vỏ sầu riêng ta thấy rằng chất thải này là nguồn nguyên liệu quý giá; trong tương lai sẽ được khai thác tốt hơn bằng khoa học công nghệ để phục vụ phát triển kinh tế nước nhà.

Văn Kim Khanh