Loại bỏ thuốc trừ sâu, giữ trái cây tươi lâu hơn bằng lớp rửa phân hủy sinh học

Công nghệ này mở ra hướng kết hợp hai bài toán vốn thường được xử lí riêng biệt: làm sạch và kéo dài thời gian bảo quản nông sản.

Dung dịch “hai trong một” từ tinh bột, axit tannic và sắt giúp loại bỏ thuốc trừ sâu

Sau khi mua trái cây, nhiều người thường lặp lại một quy trình quen thuộc: mang về nhà, rửa sạch, để ráo rồi bảo quản với hy vọng chúng đủ tươi cho đến khi được ăn. Nhưng thực tế, trái cây tươi có thể xuống cấp rất nhanh. Nho mất nước và teo lại, táo cắt lát chuyển sang màu nâu, còn các loại quả mọng có thể hỏng chỉ sau một thời gian ngắn.

Bên cạnh vấn đề bảo quản, dư lượng thuốc trừ sâu trên bề mặt trái cây cũng là mối quan tâm phổ biến của người tiêu dùng. Thông thường, hai vấn đề này được xem là hai bài toán riêng. Rửa trái cây nhằm loại bỏ bụi bẩn hoặc một phần hóa chất, trong khi bảo quản cần đến các phương pháp khác để hạn chế mất nước, oxy hóa và hư hỏng.

Tuy nhiên, nghiên cứu mới của các nhà khoa học tại Đại học British Columbia cho thấy hai mục tiêu này có thể được kết hợp trong cùng một quy trình.

Nhóm nghiên cứu phát triển một dung dịch rửa phân hủy sinh học có khả năng loại bỏ dư lượng thuốc trừ sâu trên bề mặt trái cây, đồng thời hình thành một lớp màng bảo vệ cực mỏng giúp trái cây duy trì độ tươi lâu hơn.

Đây là hướng tiếp cận đáng chú ý trong bối cảnh khoảng một phần tư sản lượng rau quả trên thế giới bị thất thoát hoặc lãng phí mỗi năm. Với nhóm thực phẩm có chất lượng thay đổi nhanh sau thu hoạch, chỉ cần kéo dài thêm một khoảng thời gian tương đối ngắn cũng có thể tạo ra khác biệt đáng kể trong quá trình vận chuyển, lưu trữ và tiêu thụ tại gia đình.

Dung dịch được tạo thành từ ba thành phần chính là các hạt nano tinh bột, axit tannic và sắt. Tinh bột là vật liệu có nguồn gốc thực vật được sử dụng phổ biến trong khoa học thực phẩm và có khả năng hình thành màng. Axit tannic là một hợp chất thực vật hiện diện trong nhiều loại thực phẩm và cây cối. Trong khi đó, sắt giúp liên kết axit tannic để tạo thành một mạng lưới mịn trên bề mặt các hạt tinh bột.

Có thể hình dung đơn giản rằng tinh bột đóng vai trò nền, axit tannic cung cấp các đặc tính hóa học cần thiết, còn sắt giúp củng cố cấu trúc.

Khi được dùng để rửa, cấu trúc này có thể tương tác với một số phân tử thuốc trừ sâu trên bề mặt trái cây và hỗ trợ đưa chúng ra khỏi bề mặt trong quá trình rửa.

Đáng chú ý, khi trái cây được nhúng vào dung dịch, cùng hệ vật liệu này có thể tạo thành một lớp phủ rất mỏng. Đây không phải lớp sáp dày bao quanh trái cây, mà giống một màng bảo vệ nhẹ trên bề mặt, giúp hạn chế tốc độ thoát nước.

Điều này có ý nghĩa không nhỏ bởi hình thức bên ngoài thường ảnh hưởng trực tiếp đến quyết định của người tiêu dùng. Một chùm nho teo lại hoặc lát táo chuyển nâu dễ bị bỏ đi, ngay cả khi chúng vẫn có thể sử dụng được.

EU từ bỏ mục tiêu giảm thuốc trừ sâu, nông sản Việt 'dễ thở'

Ủy ban châu Âu theo dõi dư lượng thuốc trừ sâu trong bún, phở Việt Nam

Loại bỏ tới 96% dư lượng thuốc trừ sâu trên bề mặt

Kết quả thử nghiệm ban đầu cho thấy dung dịch mới có khả năng làm sạch khá hiệu quả. Trên bề mặt táo, dung dịch loại bỏ hơn 85% thuốc diệt nấm thiabendazole, cao hơn đáng kể so với mức 48% của nước máy, 65% của baking soda và 61% của tinh bột nguyên bản. Thiabendazole là một loại thuốc diệt nấm được sử dụng trên một số loại nông sản tươi sau thu hoạch.

Nhóm nghiên cứu cũng thử nghiệm với hai loại thuốc trừ sâu khác và thu được kết quả tương tự. Dung dịch loại bỏ khoảng 93% dư lượng acetamiprid và 89% imidacloprid trên bề mặt táo.

Những con số này cho thấy hiệu quả của phương pháp không chỉ xuất hiện với một loại hóa chất duy nhất. Dung dịch có khả năng tác động đến nhiều loại dư lượng thuốc trừ sâu khác nhau trên bề mặt trái cây.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu nhấn mạnh một giới hạn quan trọng: phương pháp chủ yếu xử lí dư lượng nằm trên bề mặt. Một số loại thuốc trừ sâu có thể thâm nhập vào mô thực vật trong quá trình cây sinh trưởng. Khi hóa chất đã đi vào bên trong quả, việc loại bỏ chúng sau khi thu hoạch sẽ khó khăn hơn rất nhiều.

Vì vậy, không nên hiểu dung dịch mới như một phương pháp có thể “xóa sạch” toàn bộ nguy cơ phơi nhiễm thuốc trừ sâu. Đây là công cụ nhằm giảm lượng dư lượng hiện diện trên bề mặt trái cây, chứ không thay thế các biện pháp kiểm soát thuốc trừ sâu trong toàn bộ chuỗi sản xuất nông nghiệp.

Một điểm đáng chú ý khác là hiệu quả làm sạch chỉ là một nửa của nghiên cứu. Nhóm nghiên cứu tiếp tục kiểm tra khả năng duy trì độ tươi của trái cây sau khi xử lí.

Trong thử nghiệm kéo dài 15 ngày, những quả nho không được xử lí mất khoảng 45% trọng lượng. Trong khi đó, nho được xử lí bằng hệ dung dịch mới chỉ mất khoảng 21%.

Với táo cắt lát, sự khác biệt cũng thể hiện rõ trong 48 giờ. Mẫu táo không được xử lí mất khoảng 17% trọng lượng, trong khi mẫu được xử lí chỉ mất khoảng 9%.

Việc giảm mất nước giúp trái cây duy trì vẻ ngoài hấp dẫn lâu hơn. Nho sau xử lí giữ được hình thức tươi hơn, còn các lát táo duy trì màu sáng lâu hơn.

Đây không chỉ là thay đổi mang tính thẩm mỹ. Khi thực phẩm mất nước, teo lại hoặc chuyển màu, người tiêu dùng có xu hướng bỏ chúng đi sớm hơn, từ đó làm tăng lượng thực phẩm bị lãng phí.

Từ phòng thí nghiệm đến dây chuyền chế biến

Ngoài khả năng hạn chế mất nước và làm chậm quá trình hóa nâu, lớp phủ còn cho thấy khả năng làm chậm quá trình oxy hóa và ức chế một loại vi khuẩn được sử dụng trong thử nghiệm phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, kết quả này chưa đồng nghĩa với việc dung dịch đã sẵn sàng để sử dụng đại trà.

Để trở thành một sản phẩm thương mại, công nghệ còn phải trải qua nhiều thử nghiệm khác về độ an toàn, hiệu quả trên nhiều loại nông sản, điều kiện bảo quản thực tế và các yêu cầu quản lí liên quan.

Trong giai đoạn hiện tại, ứng dụng thực tế phù hợp hơn có thể nằm ở các cơ sở sơ chế và đóng gói nông sản sau thu hoạch thay vì ngay trong bồn rửa của mỗi gia đình.

Các nhà máy có khả năng kiểm soát chính xác thời gian rửa, nồng độ dung dịch, lượng nước sử dụng cũng như việc xử lí nước thải. Đây là những yếu tố khó kiểm soát đồng đều khi người tiêu dùng tự thực hiện tại nhà.

Theo ước tính của nhóm nghiên cứu, chi phí nguyên liệu thô cho việc xử lí một quả táo chưa đến 0,032 USD. Mức chi phí thấp này có thể trở thành lợi thế nếu công nghệ được mở rộng quy mô sản xuất.

Dù vậy, nhóm nghiên cứu cũng đang phát triển một công thức dạng xịt dành cho người tiêu dùng, mở ra khả năng công nghệ cuối cùng có thể được đưa vào sử dụng trong gia đình.

Điều đáng chú ý nhất của nghiên cứu không nằm ở việc tạo ra một loại “nước rửa trái cây” hiệu quả hơn. Ý tưởng quan trọng hơn là thay đổi cách tiếp cận đối với quá trình làm sạch và bảo quản nông sản.

Một dung dịch rửa trong tương lai có thể không chỉ thực hiện nhiệm vụ làm sạch rồi biến mất theo dòng nước. Nó có thể loại bỏ một phần dư lượng trên bề mặt trước, sau đó để lại một lớp màng sinh học cực mỏng giúp trái cây giảm mất nước, chậm hóa nâu và duy trì hình thức hấp dẫn lâu hơn.

Nếu các thử nghiệm tiếp theo xác nhận tính an toàn và hiệu quả trong điều kiện thương mại, công nghệ này có thể đem lại lợi ích kép: giảm lượng hóa chất còn lại trên bề mặt thực phẩm và giảm lượng trái cây bị vứt bỏ vì xuống cấp quá nhanh.

Dẫu vậy, khoảng cách từ phòng thí nghiệm đến căn bếp vẫn còn khá xa. Dung dịch cần được thử nghiệm trên nhiều loại rau quả hơn, trong điều kiện vận chuyển và bảo quản thực tế, đồng thời phải hoàn tất các quy trình đánh giá và phê duyệt cần thiết.

Nói cách khác, đây chưa phải giải pháp để người tiêu dùng lập tức thay thế nước rửa trái cây thông thường. Nhưng nghiên cứu cho thấy một hướng đi đầy triển vọng: một lớp rửa sinh học có thể vừa làm sạch bề mặt, vừa giúp trái cây “chậm già” hơn sau khi thu hoạch.

Bùi Tú