Vật liệu mới từ thực vật thay thế bao bì nhựa

Nhóm nhà khoa học Đại học Rutgers phát triển giải pháp đóng gói thực phẩm có thể phân hủy sinh học và kháng khuẩn, cuối cùng giảm bớt mặt hàng bao bì thực phẩm làm bằng nhựa. Bao bì thực phẩm thân thiện với môi trường này có dạng bình xịt tạo ra lớp phủ thực vật trên bề mặt mặt hàng thực phẩm, bảo vệ thực phẩm khỏi sự ô nhiễm vi sinh vật.

Philip Demokritou, một trong những tác giả của nghiên cứu và là Phó Giáo sư Trường Y tế Công cộng Harvard, cho biết: “Chúng tôi cần loại bỏ bao bì thực phẩm làm từ dầu mỏ và thay thế nó bằng thứ gì đó bền vững hơn, có thể phân hủy sinh học và nhất là không độc hại, đồng thời chúng tôi tự hỏi: Liệu chúng tôi có thể thiết kế bao bì thực phẩm với chức năng kéo dài thời hạn sử dụng và giảm lãng phí thực phẩm đồng thời tăng cường an toàn thực phẩm không?”.

Đằng sau những bao bì thực phẩm kháng khuẩn

Các nhà khoa học phát triển một chất tạo màng sinh học sử dụng pullulan - một loại carbohydrate tự nhiên (polysaccharide) thu được từ nấm Aureobasidium pullulans  và nước (làm dung môi). Cả hai thành phần này đều được xử lý thông qua hệ thống kéo sợi quay tập trung (FRJS) để biến hỗn hợp thành sợi pullulan kháng khuẩn (APF). Giáo sư Demokritou giải thích về công nghệ FRJS: “Kéo sợi phản lực quay đã được sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng y sinh và kỹ thuật mô và được sử dụng ở đây để tổng hợp lớp phủ dựa trên sợi và lớp phủ trực tiếp của chất nền thực phẩm”.

Trong bước tiếp theo, nhóm nhà nghiên cứu thử nghiệm APF chống lại các vi khuẩn như Aspergillus fumigatus và Escherichia coli thường lây nhiễm vào trái cây và rau quả. Điều thú vị là họ quan sát thấy sự suy giảm quần thể của những mầm bệnh này nhờ công nghệ APF. Nhóm nhà nghiên cứu tiếp tục lắng đọng các sợi kháng khuẩn trên quả bơ. Họ nhận thấy lớp phủ APF ngăn chặn sự phát triển của mầm bệnh trên quả bơ và bảo vệ chúng không bị hư hỏng một cách hiệu quả. Do đó, làm tăng thời hạn sử dụng của quả bơ lên khoảng 50%.

Trong khi bao bì nhựa thường giải phóng những hóa chất có hại vào thực phẩm của chúng ta và chúng phải mất hơn 400 năm để phân hủy sinh học, thì lớp phủ APF là chất tạo màng sinh học có thể phân hủy sinh học và không độc hại có nguồn gốc tự nhiên; đồng thời không ảnh hưởng đến chất lượng của thực phẩm mà nó bao phủ (một nghiên cứu trước đây cũng nhấn mạnh rằng con người có thể tiêu hóa pullulan).

Hơn nữa, theo nhóm nhà nghiên cứu, lớp màng bảo vệ có thể dễ dàng rửa sạch khỏi thực phẩm bằng nước và chỉ mất 3 ngày để phân hủy hoàn toàn trong đất. Vui mừng với những kết quả này, Demokritou tự tin báo cáo: “Những gì chúng tôi đã tạo ra là một công nghệ có thể mở rộng, cho phép chúng tôi biến các chất tạo màng sinh học, có thể được tạo ra như một phần của nền kinh tế tuần hoàn từ chất thải thực phẩm thành các sợi thông minh có thể bọc thực phẩm trực tiếp. Đây là một phần của bao bì thực phẩm thế hệ mới – thông minh và xanh”.

Nỗ lực giải quyết vấn đề ô nhiễm nhựa

Nhựa có nhiều trong các đại dương hơn cá và hiện nay chúng tồn tại ở dạng vi hạt (microplastic). Nhựa đang xâm nhập vào cơ thể chúng ta và gây ra nhiều vấn đề sức khỏe khác nhau. Hơn nữa, bao bì nilon còn là một trong những nguyên nhân gây nhiễm vi sinh vật và nhiễm độc hóa học trong thức ăn của chúng ta. Nhóm nhà nghiên cứu khẳng định rất nhiều mầm bệnh từ thực phẩm làm phát sinh hơn 600 triệu ca bệnh do thực phẩm gây ra hàng năm trên thế giới.

Một báo cáo từ Chương trình Hành động Tài nguyên và Chất thải (WRAP) ở Anh tiết lộ bao bì nhựa cũng dẫn đến lượng chất thải thực phẩm cao hơn, làm giảm thời hạn sử dụng của trái cây và rau quả. Báo cáo cho thấy mỗi năm, 100.000 tấn nhựa cuối cùng trở thành chất thải, với bao bì nhựa nặng khoảng 10.300 tấn. Các APF có khả năng ngăn chặn hoàn toàn nạn bao bọc thực phẩm bằng nhựa đang tàn phá hành tinh chúng ta. Do đó, chúng ta hãy hy vọng phương pháp kháng khuẩn này sớm trở thành phương pháp bình thường mới trong bao bì thực phẩm.

Giáo sư Demokritou cho biết: “Chúng tôi dự định xác định các nhà đầu tư cho một công ty mới thành lập về sản phẩm này (bao bì thực phẩm APF) và các phát minh khác liên quan đến an toàn thực phẩm”.