Màng cellulose sinh học từ nước quả dừa khô

Hội thảo về 'Nghiên cứu công nghệ sản xuất màng cellulose sinh học từ nước quả dừa khô ứng dụng làm bao gói thực phẩm' do PGS.TS Hoàng Xuân Niên làm chủ nhiệm.

Màng bao gói thực phẩm an toàn

PGS.TS Hoàng Xuân Niên và cộng sự Trường Đại học Thủ Dầu Một đã thực hiện thành công đề tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất màng cellulose sinh học từ nước quả dừa khô ứng dụng làm bao gói thực phẩm”.

Nhóm nghiên cứu đã tạo được ra mô hình thiết bị sản xuất màng cellulose sinh học từ nước quả dừa khô quy mô công suất 300 kg/ngày. Đây là kết quả có được sau ba năm thực hiện, với sự hợp tác của các nhà nghiên cứu ở Phân hiệu Trường Đại học Lâm nghiệp Đồng Nai và Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM.

Theo PGS.TS Hoàng Xuân Niên, hiện nay, thực trạng chế biến quả dừa khô tại địa bàn tỉnh Bến Tre và các tỉnh lân cận cho thấy nước dừa khô là dạng phế phụ phẩm chế biến cơm dừa, được tận dụng để sản xuất các sản phẩm thực phẩm, nước giải khát và mỹ phẩm, nhưng giá trị hàng hóa sản xuất từ nước quả dừa khô còn rất thấp, chiếm khoảng 1,56% trong tổng chuỗi giá trị hàng hóa từ cây dừa.

Trung bình một cơ sở chế biến dừa mỗi ngày thải ra khoảng 30m3 nước dừa, khi không xử lý sẽ gây những hệ lụy môi trường. Bên cạnh đó, hầu hết các doanh nghiệp chế biến dừa đều có quy mô vừa và nhỏ nên không có đánh giá và thông số về nước dừa.

Từ thực tế trên, đã có nhiều công trình nghiên cứu tiến hành tạo ra sản phẩm màng trên nền cellulose vi sinh để chế tạo làm bao gói thực phẩm và dược phẩm. Tuy nhiên, việc ứng dụng màng bao gói sinh học từ cellulose vi sinh vẫn còn nhiều hạn chế do giá thành và khó triển khai ở quy mô sản xuất lớn vì độ thoát nước kém.

Nghiên cứu gần đây nhất cho thấy tính khả thi và triển vọng của công nghệ chế tạo màng cellulose sinh học từ cellulose vi sinh, khi phối trộn cellulose vi sinh với các loại bột giấy.

Khi đề xuất nhiệm vụ, các nhà nghiên cứu hướng đến mục tiêu xây dựng được quy trình và tạo ra thiết bị sản xuất cellulose từ nước dừa khô, sử dụng làm bao gói thực phẩm.

Nhóm nghiên cứu đã tối ưu được thiết bị và quy trình tạo màng cellulose đạt được các chỉ tiêu cơ lý với độ bền xé, bền kéo đứt, độ hút nước, tính chống thấm dầu mỡ cùng các chỉ tiêu an toàn thực phẩm khác về hàm lượng cadimi, chì, formaldehyde, pentachlorophen…

Nghiên cứu này đã giải quyết được các khó khăn công nghệ gặp phải. Vấn đề còn lại là lựa chọn nguyên liệu, tối ưu hóa quá trình xử lý và xây dựng hệ thống thiết bị.

Màng bao gói thực phẩm nhiều tiện ích

Theo PGS.TS Hoàng Xuân Niên, để màng cellulose sinh học lên men từ nước quả dừa khô đạt được giá trị tối ưu về chỉ tiêu chất lượng độ bền xé (8,20 mN.m2/g), chiều dài đứt (4.104,25 m) và độ hút nước (17,93 g/m2) thì các thông số công nghệ sản xuất cần đảm bảo các giá trị là: Nồng độ của dung dịch tạo màng 4,567%; lực ép 295,61 N; nhiệt độ sấy 90 độ C. Đây là công thức tối ưu được nhóm tìm ra sau nhiều lần thử nghiệm.

Kết quả thử nghiệm cho thấy, độ bền xé của màng cellulose sinh học đạt giá trị tối ưu là 8,291mN.m2/g khi nồng độ tạo màng đạt 4,283%, lực ép 291,08 N và nhiệt độ sấy 88,34 độ C. Chiều dài dứt của màng cellulose sinh học đạt giá trị tối ưu là 4.397,78 m khi nồng độ tạo màng đạt 4,68%, lực ép 312,69 N và nhiệt độ sấy 83,2 độ C. Độ hút nước của màng cellulose sinh học đạt giá trị tối ưu là 17,013 g/m2.

Sản phẩm màng cellulose vi sinh được sản xuất theo phương pháp mới tạo ra sản phẩm mới sẽ có hiệu quả kinh tế cao. Năng suất của dây chuyền sản xuất cao, nguyên liệu sản xuất có thể tận dụng được những phần loại ra từ các quá trình sản xuất những sản phẩm từ celluose vi sinh khác.

Kích thước sản phẩm lớn, nhiều định lượng nên có thể sử sụng theo nhiều mục đích khác nhau. Sản phẩm khô, dễ bảo quản, dễ vận chuyển, góp phần phát triển kinh tế - xã hội của địa phương, bảo vệ môi trường và phát triển bền vững ngành chế biến dừa.

Sự hình thành bộ tiêu chuẩn cơ sở cho sản phẩm màng cellulose sinh học, quy trình công nghệ sản xuất đi kèm đã giúp sản phẩm của họ thu hút được khách hàng. Dự kiến từ năm 2025, sản phẩm sẽ được ứng dụng tại Công ty TNHH chế biến sản phẩm dừa Cửu Long, DNTN và Công ty TNHH Vĩnh Tiến.

Nhóm nghiên cứu hy vọng, kết quả của đề tài sẽ góp phần phát triển lĩnh vực ứng dụng công nghệ sinh học trong chế biến thực phẩm từ nước dừa, sản xuất vật liệu bao gói phân hủy sinh học.

Nhật Phong