Theo đuổi hướng nghiên cứu chế tạo các vật liệu mới từ các nguyên liệu sinh học rẻ, dễ kiếm nhằm xử lý môi trường, sau thời gian làm nghiên cứu sinh từ Nhật Bản trở về, TS Trương Thị Cẩm Trang (bộ môn Công nghệ môi trường, Khoa Môi trường, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia TP HCM) đã tìm cách để tạo vật liệu mới từ phụ phẩm nông nghiệp.

Năm 2019, nhận thấy vỏ thanh long chứa lượng pectin lớn (chiếm 19-33%) cao hơn vỏ cam, quýt, nhưng  ít được ứng dụng, TS Cẩm Trang đã tìm cách tận dụng phụ phẩm này để tạo màng pectin sinh học.

Nhận thấy vỏ thanh long chứa lượng pectin lớn (chiếm 19-33%) cao hơn vỏ cam, quýt, nhưng  ít được ứng dụng, TS Cẩm Trang đã tìm cách tận dụng phụ phẩm này để tạo màng pectin sinh học.

Nhóm nghiên cứu của TS Cẩm Trang tiến hành cắt nhỏ vỏ thanh long, sấy khô trong 36 giờ ở nhiệt độ 60 độ C nhằm tăng khả năng tiếp xúc diện tích với các dung môi khi tách chiết và thu được triệt để lượng pectin sau tách chiết.

Với mỗi 30 g vỏ thanh long nhóm nghiên cứu sẽ thêm vào hỗn hợp axit clohydric với nồng độ 0,1 M trong 250 ml nước cất, môi trường này giúp độ pH ở mức an toàn khoảng 3-3,5. Khuấy liên tục hỗn hợp đã trộn trong 30 phút ở mức nhiệt 70 độ C. Kết quả thu được là hợp chất pectin dạng khô với hiệu suất 18%, cao hơn lượng pectin thu được ở vỏ táo, cam (chỉ khoảng 12%).

Pectin dạng khô mà nhóm thu được sau tách chiết có màu hồng nhạt và hơi vàng, chứa đầy đủ cấu tạo thành phần hóa học và chất xơ có lợi. Sau đó, hợp chất này sẽ được trộn với nước cất và bảo quản trong tủ lạnh để chuẩn bị cho công đoạn tạo màng dẻo.

Sử dụng phương pháp tách chiết pectin bằng dung môi, màng pectin sau khi được phối trộn và xử lý có màu trắng trong suốt, độ dẻo vừa phải. Ảnh: NVCC.

Yếu tố quan trọng nhất trong quá trình chuyển pectin từ dạng rắn thành dạng dẻo là phải tìm ra chất có khả năng hóa dẻo. Sau khi thử một số hợp chất khác nhau, TS Cẩm Trang và nhóm nghiên cứu phát hiện chất poly ethylene glycol, khi kết hợp với pectin theo tỷ lệ 1:5, giúp tạo màng sinh học có tính ổn định, trong suốt, độ dẻo và dày vừa phải.

Thành phẩm sau cùng là vật liệu pectin không thấm nước, không bị ô xi hóa nhanh, có khả năng phân hủy tới 62,5% sau 7 ngày chôn trong môi trường đất.

"Kết quả cho thấy tiềm năng trong ứng dụng làm màng bọc thực phẩm hoặc túi sinh học phân hủy của vật liệu này", TS Trang chia sẻ.

Ngoài ứng dụng màng pectin từ vỏ thanh long làm màng bọc thực phẩm thay thế túi nilon, màng nhựa PPE… nhóm đang nghiên cứu để chế tạo loại chỉ y học tự tiêu.

TS Trương Thị Cẩm Trang tốt nghiệp ĐH và theo học Thạc sỹ ngành Công nghệ sinh học tại Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội. Chị từng có 3 năm làm nghiên cứu sinh tại Khoa học Năng lượng và Môi Trường tại Đại học Công nghệ Nagaoka- Nhật bản.

Lĩnh vực chuyên môn:

Lĩnh vực: Công nghệ Kỹ thuật Môi trường.

Chuyên ngành:

 - Khoa học Năng lượng và Môi trường

 - Vật liệu Môi trường

 Hướng nghiên cứu chính:

1. Sử dụng các loại màng sinh học để phân tách các hỗn hợp cồn nước (nồng độ cồn trong hỗn hợp nước khác nhau)

2. Nghiên cứu tổng hợp các loại màng từ các vật liệu sinh học rẻ tiền, dễ kiếm có sẵn trong tự nhiên để xử lý ô nhiễm nước

3. Nghiên cứu chế tạo các vật liệu mới từ các vật liệu sinh học dễ kiếm, rẻ tiền nhằm xử lý môi trường.

Trong 20 nghiên cứu, TS Trương Thị Cẩm Trang đã tham gia và chủ nhiệm 5 đề tài khoa học các cấp, có 10 bài báo khoa học được đăng trên các tạp chí quốc tế, 7 bài viết đăng trên tạp chí trong nước và 15 bài nghiên cứu được đăng trên kỷ yếu, Hội nghị quốc tế. TS Cẩm Trang cũng tham gia hướng dẫn cho 24 sinh viên hướng dẫn sinh viên, học viên cao học, nghiên cứu sinh.