Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Hiện nay, hầu hết bao bì đều là loại dùng một lần, làm bằng vật liệu nhựa có nguồn gốc từ các nguồn không tái tạo như dầu thô, vốn mất hàng trăm năm để phân hủy trong môi trường. Hơn nữa, chỉ có 9% nhựa được tái chế, dẫn đến sự hình thành những đống rác thải nhựa trôi nổi trên đại dương, được gọi là "Vùng Rác Thải Thái Bình Dương".

Đáng lo ngại hơn là việc phát hiện ra vi nhựa và nano nhựa trong môi trường. Nghiên cứu cho biết rằng nhựa phân hủy thành các hạt cực nhỏ có thể bị con người và động vật nuốt vào hoặc hít phải, chúng được tìm thấy ở khắp mọi nơi, kể cả trong cơ thể con người. Tuy nhiên, những ảnh hưởng lâu dài của vi nhựa đối với sức khỏe vẫn chưa được hiểu rõ.

Phó giáo sư Srinivas Janaswamy (Đại học Bang Nam Dakota, Khoa Sữa và Khoa học Thực phẩm) đang nghiên cứu tạo ra sản phẩm có giá trị từ phụ phẩm nông nghiệp và chất thải sinh học, với mục tiêu lớn là giải quyết khủng hoảng rác thải nhựa. Để thực hiện điều đó, Janaswamy đang nỗ lực phát triển một loại túi giống túi nhựa nhưng có thể tự phân hủy trong môi trường. Nguyên liệu chính trong nghiên cứu của ông là cellulose – loại polymer sinh học là chất hữu cơ phổ biến nhất trên Trái đất, có nhiều trong thành tế bào của thực vật. Nhờ cấu trúc các chuỗi phân tử glucose và liên kết hydro bền, cellulose giúp cây cứng cáp và vững chắc.

Trong các nghiên cứu trước đây, Janaswamy đã chiết xuất cellulose từ các sản phẩm nông nghiệp như vỏ bơ, vỏ đậu nành, cỏ linh lăng, cỏ switchgrass, bã cà phê, lõi ngô và vỏ chuối. Ông sử dụng cellulose chiết xuất được để tạo màng - vật liệu có hình dáng và cảm giác tương tự như màng bọc nhựa truyền thống - có những đặc điểm và tính chất riêng. Một số trong suốt hơn những loại khác, một số khác thì bền hơn.

Sau khi nghe bài thuyết trình của Janaswamy, giáo sư Anne Fennell tại Khoa Nông học, Làm vườn và Khoa học thực vật của SDSU đã nảy ra ý tưởng sử dụng cành nho sau thu hoạch có rất nhiều cellulose nhưng lại ít được tận dụng để làm màng sinh học. Bà chia sẻ rằng: "Mỗi năm, chúng tôi cắt tỉa hầu hết lượng sinh khối từ cây nho, những cành bị cắt có thể được cắt nhỏ, làm thành phân compost và bón lại cho đất, hoặc đốt ở một số khu vực. Nghiên cứu ở Úc cho thấy có thể loại bỏ cành cắt ra khỏi ruộng vào các năm xen kẽ mà không ảnh hưởng đến sức khỏe đất. Tôi nghĩ tại sao không sử dụng điều này để tạo ra các sản phẩm giá trị gia tăng. Một số vật liệu mà Janaswamy đã sử dụng trước đây có độ ẩm cao, trong khi cành được cắt vào mùa đông lại cho ra một loại vật liệu giàu cellulose với độ ẩm thấp, làm cho chúng trở thành nguyên liệu dồi dào và lý tưởng."

Cả hai hợp tác, và Janaswamy đã tách được cellulose trông giống như bông từ cành nho. Nghiên cứu cho thấy kết quả đáng kinh ngac: màng làm từ cellulose của cành nho trong suốt, bền, và phân hủy hoàn toàn trong đất chỉ sau 17 ngày mà không để lại chất độc hại (tạp chí khoa học Sustainable Food Technology). Hơn nữa, độ truyền sáng cao của màng bao bì giúp sản phẩm bên trong nhìn rõ hơn, khiến chúng hấp dẫn hơn với người tiêu dùng và dễ dàng kiểm tra mà không cần mở bao bì. Những loại màng này có tiềm năng tuyệt vời cho các ứng dụng bao bì thực phẩm.

“Việc sử dụng cành nho tỉa bỏ – một nguồn nguyên liệu ít được tận dụng – để sản xuất màng bao bì từ cellulose không chỉ giúp quản lý rác thải nông nghiệp hiệu quả hơn mà còn giải quyết vấn đề ô nhiễm nhựa toàn cầu,” Janaswamy cho biết. “Phát triển màng sinh học thân thiện với môi trường từ xenlulo cành nho là một giải pháp thực tiễn cho phát triển bền vững, góp phần bảo vệ môi trường, tài nguyên và thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn sinh học.”

Nguồn: Sciencedaily