Bước đột phá về công nghệ bảo quản nông sản bằng chế phẩm nano

Hiện nay các sản phẩm nông sản của Việt Nam là một trong những sản phẩm có lợi thế cạnh tranh trên thị trường Quốc Tế và là sản phẩm chủ lực trong kim ngạch xuất khẩu của đất nước, tuy nhiên công nghệ bảo quản nông sản trong và sau thu hoạch vẫn còn nhiều hạn chế ảnh hưởng trực tiếp đến lợi thế cạnh tranh của các sản phẩm nông sản Việt Nam trên thị trường trong nước và xuất khẩu.

Trong khi đó chuỗi cung ứng nông sản, thực phẩm tươi cụ thể là rau, củ quả… chủ yếu vẫn từ đồng ruộng thông qua các tiểu thương đi thẳng đến các chợ đầu mối, sau đó được phân bổ về các chợ nhỏ, siêu thị, nhà hàng… thường được diễn ra trong thời gian ngắn và không qua quy trình bảo quản nào trước khi đến tay người tiêu dùng, với mô hình chuỗi cung ứng và bảo quản hiện nay nông sản sẽ nhanh hỏng, gây thất thoát, lãng phí lớn.

Nguyên nhân nông sản sau thu hoạch kém chất lượng:

Có rất nhiều nguyên nhân ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nông sản sau thu hoạch như: quá trình vận chuyển nông sản bị trầy xước tạo vết thương hở, vết thương cơ giới qua đó nấm mốc, vi khuẩn có thể xâm nhiễm làm thối hỏng quả. Từ một vài quả bị nhiễm khuẩn có thể lây nhiễm sang các quả khác làm cho số lượng quả hư hỏng tăng lên đáng kể.Sau khi kết thúc quá trình thu hoạch trên rau quả vẫn còn tồn dư các bào tử nấm khuẩn ở dạng tiềm sinh. Sau thu hái gặp điều kiện thuận lợi chúng phát triển mạnh mẽ và gây hư, hỏng, thối rau quả.Ngoài ra một vấn đề nữa cần quan tâm đó là quá trình hô hấp của rau quả cũng làm giảm chất lượng rau quả đáng kể. Quá trình hô hấp của rau quả nói chung sinh ra nhiệt và hơi nước qua đó làm giảm lượng chất dinh dưỡng, chất hữu cơ trong quả. Quá trình sinh nhiệt và sinh hới ẩm sẽ tạo thuận lợi cho nấm bệnh phát triển mạnh sau thu hoạch, gây thối hỏng quả. Tuy nhiên hệ quả của quá trình hô hấp về cơ bản nó làm giảm chất lượng rau, quả nghiêm trọng (do hàm lượng các chất hữu cơ bị tiêu hao trong quá trình hô hấp).

Ứng dụng công nghệ nano trong bảo quản nông sản sau thu hoạch

Các chế phẩm nano được nghiên cứu chuyên dùng trong lĩnh vực bảo quản nông sản sau thu hoạch có ưu điểm vượt trội đó là không độc hại, không gây tồn dư hóa chất, giúp ngăn chặn và tiêu diệt nấm mốc, vi khuẩn xâm nhiễm, tạo mã quả bóng đẹp, kéo dài thời gian bảo quản và lưu thông trong quá trình vận chuyển và đảm bảo các tiêu chuẩn, quy chuẩn về an toàn vệ sinh thực phẩm.

Cơ sở khoa học của công nghệ nano ứng dụng trong bảo quản nông sản

Nano bạc, nano hợp kim bạc đồng được ưu tiên sử dụng trong quá trình bảo quản do chúng có khả năng diệt nấm khuẩn mạnh, tiêu diệt nhanh các loại vi sinh vật đơn bào gây thối hoa quả trong thời gian ngắn, có khả năng tạo lớp màng mỏng nano tại bề mặt. Hạt nano có kích thước siêu nhỏ nên chúng có bề mặt bao phủ cực rộng dù chỉ dùng một lượng rất nhỏ, các hạt nano có thể bám lên các kẽ lá, bề mặt vỏ quả tiêu diệt nấm mốc triệt để, ngăn không cho chúng xâm nhiễm qua lớp biểu bì vỏ quả.

Ngoài ra việc tạo lớp màng nano trên bề mặt vỏ quả giúp ngăn cản sự hấp thu khí Oxy qua đó hạn chế phần nào quá trình hô hấp, nói cách khác ức chế quá trình hô hấp của rau quả nói chung vì thế chất lượng rau quả trong quá trình bảo quản được đảm bảo chất lượng. Tuy nhiên lớp màng nano bảo vệ này cần phải được nghiên cứu kỹ lưỡng bởi quá trình hô hấp yếm khí (thiếu oxy) có thể sinh ra một số hợp chất không có lợi cho quá trình bảo quản đặc biệt là khí ethylen (C2H4). Ethylen là một sản phẩm tự nhiên của quá trình trao đổi chất trong cây, trong các mô thực vật. Ethylen được tổng hợp từ metionin qua S-adenosylmetionin. Metionin được hoạt hóa bởi ATP trong quá trình hô hấp tạo nên  S-adenosylmetion (SAM). Sau đó SAM bị phân hủy cho ra Ethylen, axít formic và CO2. Như vậy có thể nói nếu lớp màng nano bảo vệ không được thiết kế phù hợp sẽ kích thích quá trình chín của quả, làm chất lượng quả giảm sút nhanh chóng.

Hiện nay công nghệ nano đã và đang được ứng dụng rộng rãi ở những đất nước có nền nông nghiệp phát triển, với vai trò là tổ chức khoa học và công nghệ trực thuộc Liên hiệp Các hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam, Viện Công nghệ và Sức khoẻ đã tiến hành các nghiên cứu chuyên sâu các chế phẩm nano được biệt hóa chuyên dùng tạo lớp màng nano bảo quản rau củ quả, hạn chế quá trình xâm nhiễm của nấm mốc, vi khuẩn đồng thời vẫn giữ được chất lượng rau quả với chất lượng tốt nhất, thời gian bảo quản kéo dài. Khi sử dụng màng nano để bảo quản nông sản chúng ta chỉ cần pha loãng chế phẩm nano gốc theo tỷ lệ nhất định (tùy đối tượng bảo quản sẽ có liều lượng nồng độ sử dụng khác nhau). Trong dung dịch phân tán các hạt nano phân bố rộng rãi, mỗi 1ml dung dịch nano Bạc hợp kim 1000ppm có chứa tới 140 nghìn tỷ hạt nano có kích thước từ 7-10nm. Các hạt nano này cùng với dung môi hệ phân tán có bổ sung một số hoạt chất đặc biệt tạo nên lớp màng bảo vệ nano.

Các hạt nano về cơ bản là trung hòa về điện, tuy nhiên ở kích thước nano, trong môi trường phân tán, các hạt nano sẽ giải phóng ra các ion mang điện tích dương. Các ion mang điện tích dương này sẽ tạo ra một lực hút tĩnh điện bám hút lên các tế bào vi khuẩn và nấm mang điện tích âm. Tại đây chúng tiêu diệt nấm mốc và vi khuẩn một cách triệt để theo cơ chế đặc biệt (các hạt nano ngăn cản quá trình trao đổi chất, phá vỡ màng tế bào, gây đột biến với AND của vi khuẩn và nấm hoặc tạo ra các gốc tự do làm vi khuẩn nấm yếu đi - già hóa nhanh).

Để phát triển các ứng dụng của công nghệ nano trong quá trình bảo quản nông sản sau thu hoạch và nâng cao chất lượng nông sản của Việt Nam, Viện Công nghệ và Sức khoẻ đã triển khai các nghiên cứu về công nghệ nano và phát triển các sản phẩm khoa học và công nghệ trong bảo quản nông sản sau thu hoạch, đặc biệt là công nghệ bảo quản rau, củ, quả sau thu hoạch, thông qua việc phát triển các ứng dụng khoa học và công nghệ trong bảo quản nông sản bằng các dòng sản phẩm nano bạc hợp kim, nano bạc đồng có khả năng tiêu diệt nấm mốc và vi khuẩn mạnh và nhanh, triệt để, an toàn tuyệt đối.

Quy trình sử dụng chế phẩm nano Bạc – Đồng:

Giai đoạn 1: Trước khi thu hoạch khoảng từ 3 đến 7 ngày. Dùng 50ml chế phẩm nano bạc đồng hợp kim kết hợp 30ml PVP pha với 20 lít nước sau đó phun đều bao phủ lên quả (phun dạng sương mù, hạt sương nhỏ), phun trong điều kiện thời tiết không có mưa, ít sương.

Giai đoạn 2: Sau khi kết thúc quá trình thu hoạch, nông sản cần được sơ chế và phân loại sau đó dùng 500-600ml chế phẩm nano bạc hợp kim (loại chuyên dùng tạo màng phủ nano) pha với 100-250 lít nước (tùy đối tượng cần được bảo quản) cho vào bể chứa hoặc phuy chứa dung dịch. Hoa quả, rau quả sau khi được phân loại rửa sạch rồi cho vào ngâm với dung dịch nano pha theo tỷ lệ trên. Ngâm xử lý trong thời gian 3-5 phút (tối thiểu 1 phút) sau đó vớt ra để ráo nước (khô) rồi đem đóng gói bảo quản lạnh (8-13oC – tùy đối tượng, tùy loại nông sản).

Các nhóm rau củ hầu hết có thể áp dụng cách bảo quản bằng công nghệ màng bọc nano: Hoa, các loại rau, các nhóm cây ăn quả (sầu riêng, bơ, thanh long, chanh dây, nhãn, vải, mận, na, táo, ổi, mít, hồng xiêm, măng cụt, chôm chôm...). Mỗi nhóm rau quả có liều lượng sử dụng và cách xử lý khác nhau.

Các chế phẩm từ công nghệ nano Bạc – Đồng do Viện Công nghệ và Sức khoẻ nghiên cứu và phát triển cho nông sản sau thu hoạch không chỉ có thể bảo quản nông sản sau thu hoạch, mà còn đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật về an toàn vệ sinh thực phẩm nên rất an toàn khi sử dụng, nếu tuân thủ đúng quy trình sản xuất, thu hoạch và sau thu hoạch có thể đủ tiêu chuẩn xuất khẩu đi những thị trường khó tính, có rào cản kỹ thuật khắt khe như Nhật Bản, Hoa Kỳ, liên minh Châu Âu…

Để được tư vấn chi tiết về quy trình bảo quản nông sản bạn đọc vui lòng liên hệ:

VIỆN CÔNG NGHỆ VÀ SỨC KHOẺ

Số nhà: CL3-13 Khu Man Bồi Trong, phường Phú Lãm, quận Hà Đông – TP. Hà Nội

Điện thoại: 0917021858  - Email: [email protected]  -Website: http://hetec.vn

Nhật Ánh