(CESTI) Là nhiệm vụ nghiên cứu khoa học và công nghệ cấp Thành phố, do Trung tâm Phát triển Khoa học và Công nghệ Trẻ chủ trì thực hiện, ThS. Trần Chí Hải làm chủ nhiệm, thuộc chương trình Vườn ươm Sáng tạo KH&CN Trẻ, được nghiệm thu năm 2020.
Bèo tấm Lemnoideae là loài thực vật thủy sinh được biết đến với khả năng sinh trưởng nhanh, phân bố rộng rãi trên thế giới. Ở Việt Nam, đặc biệt tại vùng thôn quê, bèo tấm là một loài thực vật lan nhanh và phủ kín các ao, hồ. Việc nuôi trồng bèo tấm thường được thực hiện ở quy mô gia đình.
Hàm lượng các chất dinh dưỡng của bèo tấm rất cao. Bèo tấm có chứa các vitamin A, B1, B2,… và các axit amin không thay thế, trừ methionin. Bèo tấm sinh trưởng trong điều kiện tối ưu về dinh dưỡng và các điều kiện nuôi cấy thì hàm lượng protein có thể đạt tới 45% trọng lượng chất khô. Hàm lượng protein này rất cao so với các loài thực vật khác và tương đương với hàm lượng protein có trong đậu tương.
Chlorophyll có màu xanh lá (màu lục), còn gọi là diệp lục tố. Chất diệp lục có trong lá cây, tảo và cả vi sinh vật; đóng vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp, là nguồn chủ yếu tạo ra hợp chất hữu cơ và là nguồn duy nhất sinh ra oxy tự do.
Hiện nay, người tiêu dùng rất quan tâm tới chất màu tự nhiên. Tuy nhiên, các nghiên cứu về khai thác chất màu từ bèo tấm ở nước ta vẫn chưa được tiến hành. Đề tài nêu trên thực hiện chiết tách chlorophyll từ bèo tấm và tạo chế phẩm màu chlorophyll từ bèo tấm có khả năng thay thế cho chất tạo màu xanh lá cây công nghiệp dùng trong thực phẩm.
Kết quả, đã sản xuất thử nghiệm ở quy mô phòng thí nghiệm 50mL chế phẩm chất màu SCC (Sodium Copper Chlorophyllin) từ bèo tấm, đạt các yêu cầu về an toàn và vệ sinh thực phẩm. Nhóm tác giả cũng xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất SCC tan trong nước từ bèo tấm quy mô phòng thí nghiệm với đầy đủ các thông số kỹ thuật.
Quy trình sản xuất gồm các bước chuẩn bị bột bèo nguyên liệu; trích ly chlorophyll; cô đặc chân không; quá trình xà phòng hóa; quá trình thế nhân; thu lấy dịch trong là SCC thành phẩm.
Theo đó, dung môi aceton cho khả năng trích ly tốt hơn so với ethanol và nước. Đối với dung môi aceton, điều kiện trích ly phù hợp là nồng độ aceton 80%, tỷ lệ aceton:bột bèo là 20:1 (v/w) trong 8 giờ. Trong khi đó, điều kiện phù hợp của dung môi ethanol là ethanol 90%, tỷ lệ ethanol:bột bèo là 25:1 (v/w) trong 6 giờ. Lúc này hàm lượng chlorophyll chiết được lần lượt là 21,05 ± 0,48mg/g và 19,14 ± 0,14mg/g.
Enzyme cellulase đã hỗ trợ hiệu quả cho quá trình trích ly chlorophyll. Bột bèo được xử lý trong điều kiện tỷ lệ nước/bột bèo là 15:1, bổ sung chế phẩm enzyme cellulase với nồng độ 2,5 FBG/g tại pH 6, nhiệt độ 50oC trong 52,85 phút rồi trích ly tiếp bằng dung môi aceton nồng độ 85,2% tại nhiệt độ phòng trong 4 giờ cho hàm lượng chlorophyll chiết được đạt 25,58 ± 0,04mg/g, cao hơn 11% so với mẫu được xử lý tại điều kiện trích ly tối ưu bằng dung môi aceton. Hàm lượng SCC biến đổi theo quy luật hàm mũ cơ số e trong quá trình bảo quản. Sau 15 ngày bảo quản ở điều kiện 30oC và 60oC, hàm lượng SCC giảm lần lượt 43 và 53% so với hàm lượng ban đầu.
Chế phẩm SCC được bổ sung vào nước giải khát có gas (hàm lượng chất khô 16oBrix) với tỷ lệ 250ppm cho màu sắc không có sự khác biệt và mức độ ưa thích ngang với mẫu nước Mirinda vị soda.
Kết quả của đề tài mở ra một hướng đi mới trong nước về sử dụng các kỹ thuật hiện đại để sản xuất sản phẩm chất màu chlorophyll từ sinh khối bèo tấm. Việc tạo ra các sản phẩm chất màu mới an toàn, tự nhiên sẽ giúp đa dạng hóa các sản phẩm trên thị trường, tăng sự lựa chọn cho người sản xuất thực phẩm. Đồng thời giúp nâng cao giá trị sử dụng, tạo điều kiện phát triển kinh tế, tăng thu nhập cho người dân nông thôn khi tham gia tạo và thu hoạch bèo tấm.