Hiện nay, có nhiều phương pháp để phòng bệnh nấm gây hại và bảo quản xoài sau thu hoạch như dùng hơi nước nóng (phương pháp vật lý), các chất hóa học, hợp chất từ thực vật. Tuy nhiên, các phương pháp trên còn nhiều nhược điểm như kháng nấm chưa hiệu quả, thời gian bảo quản chưa dài, không an toàn với sức khỏe con người. Vì vậy, xu hướng sử dụng các chất bảo quản có nguồn gốc tự nhiên, hiệu quả bảo quản cao, không gây độc hại cho người sử dụng đang được trong và ngoài nước chú trọng nghiên cứu và áp dụng.
Chitosan là một polymer tự nhiên không độc hại, có nhiều đặc tính sinh học quan trọng như kháng khuẩn, kháng nấm,… đã được nghiên cứu, ứng dụng trong nhiều lĩnh vực. Tuy nhiên, chitosan thường có khối lượng phân tử lớn, khả năng hòa tan kém (chỉ tan trong môi trường acid). Ngoài ra, khi tan tạo ra dung dịch có độ nhớt cao nên khả năng ứng dụng chitosan còn hạn chế.
Các đặc tính sinh học của chitosan phụ thuộc chủ yếu vào khối lượng phân tử (Mw) của nó. Chitosan có Mw thấp thì khả năng hòa tan trong nước tốt do mạch phân tử ngắn, nên thường được ứng dụng trong lĩnh vực bảo quản thực phẩm, nông sản sau thu hoạch, như khả năng kháng vi sinh vật, kích thích sự sinh trưởng,...
Hiện có nhiều phương pháp phân giải chitosan có Mw lớn thành dạng có Mw thấp hơn như thủy phân bằng axit, cắt mạch bằng enzyme,... Nhưng các phương pháp này chưa hiệu quả vì phức tạp, có thể làm thay đổi cấu trúc và tính chất của sản phẩm cuối. Trước thực tế đó, nhóm nghiên cứu của Trung tâm Công nghệ sinh học TPHCM đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu chế tạo chitosan khối lượng phân tử thấp cắt mạch bằng phương pháp chiếu xạ kết hợp xử lí H2O2 (hiệu ứng đồng vận), ứng dụng bảo quản quả xoài tươi”. Đây là phương pháp cắt mạch an toàn, hiệu quả cao, không làm thay đổi cấu trúc mạch và có tiềm năng áp dụng ở quy mô lớn.
Theo nghiên cứu, chitosan được ngâm trương trong H2O2 (Hydro peroxid), hay còn gọi là ô xy già 1, 2, 3%, để tạo thành hỗn hợp 5% (w/v). Sau đó, tiến hành chiếu xạ với các liều xạ 5, 10, 15, 20 kGy trên nguồn xạ gamma Co-60 tại Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt. Mẫu sau khi chiếu xạ được sấy khô và nghiền thành bột mịn tạo thành chế phẩm chitosan Mw thấp.
Các đặc tính sinh học của chitosan phụ thuộc chủ yếu vào khối lượng phân tử (Mw) của nó. Chitosan có Mw thấp thì khả năng hòa tan trong nước tốt do mạch phân tử ngắn, nên thường được ứng dụng trong lĩnh vực bảo quản thực phẩm, nông sản sau thu hoạch, như khả năng kháng vi sinh vật, kích thích sự sinh trưởng,...
Hiện có nhiều phương pháp phân giải chitosan có Mw lớn thành dạng có Mw thấp hơn như thủy phân bằng axit, cắt mạch bằng enzyme,... Nhưng các phương pháp này chưa hiệu quả vì phức tạp, có thể làm thay đổi cấu trúc và tính chất của sản phẩm cuối. Trước thực tế đó, nhóm nghiên cứu của Trung tâm Công nghệ sinh học TPHCM đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu chế tạo chitosan khối lượng phân tử thấp cắt mạch bằng phương pháp chiếu xạ kết hợp xử lí H2O2 (hiệu ứng đồng vận), ứng dụng bảo quản quả xoài tươi”. Đây là phương pháp cắt mạch an toàn, hiệu quả cao, không làm thay đổi cấu trúc mạch và có tiềm năng áp dụng ở quy mô lớn.
Theo nghiên cứu, chitosan được ngâm trương trong H2O2 (Hydro peroxid), hay còn gọi là ô xy già 1, 2, 3%, để tạo thành hỗn hợp 5% (w/v). Sau đó, tiến hành chiếu xạ với các liều xạ 5, 10, 15, 20 kGy trên nguồn xạ gamma Co-60 tại Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt. Mẫu sau khi chiếu xạ được sấy khô và nghiền thành bột mịn tạo thành chế phẩm chitosan Mw thấp.
Thử nghiệm bảo quản xoài ở nhiệt độ 30°C bằng chitosan có Mw thấp. Ảnh: NNC
Chế phẩm chitosan có Mw thấp, được khảo sát khả năng kháng một số nấm L. pseudotheobromae, P. longicolla, C. gloeosporioides gây bệnh trên trái xoài. Đồng thời, thử nghiệm khả năng bảo quản trái xoài bằng màng chitosan Mw thấp.
Theo đó, xoài sau khi chọn lựa những quản không bị giập nát, sâu bệnh, rồi nhúng vào dung dịch chitosan Mw thấp (được hòa tan bằng axit axetit 0,5%, bổ sung 0,5% chất phụ gia Polysorbate 80) với các nồng độ khác nhau (trong khoảng 1 phút), rồi bảo quản ở nhiệt độ 4°C và 30°C. Kết quả cho thấy, khả năng kháng các loại nấm trên xoài trên khá cao - C. gloeosporioides (54%), Lasiodiplodia pseudotheobromae (70%), Phomopsis longicolla (54%). Ngoài ra, xoài cát (cát chu, Hòa Lộc) có thời gian bảo quản gấp đôi so với không sử dụng chế phẩm. Cụ thể, bảo quản được 30 ngày ở nhiệt độ 4°C, 12 ngày ở nhiệt độ 30°C và không có hiện tượng nhiễm bệnh.
Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy, nồng độ tối ưu để tạo màng bảo quản xoài cát ở nhiệt độ thường (30°C) là 3% và 4°C là 2%.
Đề tài đã được Sở KH&CN TPHCM nghiệm thu trong năm qua.
Theo đó, xoài sau khi chọn lựa những quản không bị giập nát, sâu bệnh, rồi nhúng vào dung dịch chitosan Mw thấp (được hòa tan bằng axit axetit 0,5%, bổ sung 0,5% chất phụ gia Polysorbate 80) với các nồng độ khác nhau (trong khoảng 1 phút), rồi bảo quản ở nhiệt độ 4°C và 30°C. Kết quả cho thấy, khả năng kháng các loại nấm trên xoài trên khá cao - C. gloeosporioides (54%), Lasiodiplodia pseudotheobromae (70%), Phomopsis longicolla (54%). Ngoài ra, xoài cát (cát chu, Hòa Lộc) có thời gian bảo quản gấp đôi so với không sử dụng chế phẩm. Cụ thể, bảo quản được 30 ngày ở nhiệt độ 4°C, 12 ngày ở nhiệt độ 30°C và không có hiện tượng nhiễm bệnh.
Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy, nồng độ tối ưu để tạo màng bảo quản xoài cát ở nhiệt độ thường (30°C) là 3% và 4°C là 2%.
Đề tài đã được Sở KH&CN TPHCM nghiệm thu trong năm qua.
Theo Báo Khoa học và Phát triển
In bài viết
