Thứ bảy, 22/01/2022 | 10:12

Thứ bảy, 22/01/2022 | 10:12

Tin Đề án

Cập nhật 10:36 ngày 24/11/2021

Tạo collagen từ sứa biển - Tiềm năng mới cho khai thác tài nguyên biển

Các nhà nghiên cứu thuộc Viện Tài nguyên và Môi trường biển (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã hoàn thiện quy trình công nghệ và sản xuất thành công collagen có độ tinh khiết trên 80% từ vật liệu sứa biển. Đề tài được hội đồng khoa học Bộ Công Thương đánh giá có khả năng mở ra tiềm năng khai thác tài nguyên sứa biển một cách bền vững. 

Tối ưu hóa nguồn nguyên liệu cho thị trường tỷ đô

Nguồn lợi sứa biển có thể tăng giá trị hơn 10 lần nếu khai thác đúng hướng.

Collagen là một nguyên vật liệu quan trọng, được ứng dụng rộng rãi trong ngành y dược, mỹ phẩm và thực phẩm. Thị trường collagen toàn cầu có giá trị kinh tế lớn, ước tính đạt gần 7 tỷ USD vào năm 2025. 

Hiện nguyên liệu sản xuất collagen chủ yếu là từ nguồn động vật trên cạn như lợn, gà, trâu bò… Tuy vậy, nguồn nguyên vật liệu này cũng tiềm tàng một số hạn chế nhất định như khả năng chiết suất không đồng đều và chưa thực sự cao. Thêm vào đó, tại một số thị trường có tập quán tiêu dùng khác biệt như Ấn Độ hay các quốc gia Hồi giáo, yêu cầu với collagen có nguồn gốc từ động vật trên cạn cũng hạn chế hơn. Điều này đã kích thích các nhà khoa học của Viện Tài nguyên và Môi trường biển (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) tìm kiếm nguồn nguyên vật liệu mới, đem lại hiệu quả kinh tế cao và phù hợp với đa dạng thị trường. 

Theo PGS. TS. Nguyễn Văn Quân, Viện trưởng Viện Tài nguyên và Môi trường biển, tại Việt Nam, sứa biển là loài có trữ lượng lớn, công suất khai thác ước tính lên tới hàng trăm nghìn tấn/năm. Tuy nhiên, sứa lại chủ yếu được khai thác và chế biến ở dạng thô, như sơ chế khử bớt mùi tanh và đóng gói bán dưới dạng thực phẩm tươi sống đem lại giá trị kinh tế thấp. 

Làm một phép tính đơn giản, sứa tươi bán ra thị trường có giá từ 70.000 - 90.000 đồng/kg. Trong khi đó, collagen dạng bột nhập khẩu có giá gấp hơn chục lần, không dưới 1 triệu đồng/kg. Như vậy có thể thấy con sứa có khả năng đem lại giá trị kinh tế lớn hơn nhiều nếu khai thác đúng cách. 

“Thực tế, sứa là loại động vật thân mềm có cấu tạo từ nước và protein. Trong đó tới 60% protein của sứa là collagen. Đây là nguồn nguyên liệu dồi dào mà chúng ta đang bỏ qua.” đại diện Viện TN&MT biển nhấn mạnh.   

Từ thực tế này, các nhà khoa học của Viện TN&MT biển đã quyết tâm tìm ra lời giải để biến nguồn nguyên liệu sứa biển thành sản phẩm collagen giá trị cao, nâng cao hiệu quả khai thác tài nguyên biển một cách tối ưu. Đề tài được thực hiện với sự hỗ trợ kinh phí từ Bộ Công Thương. 

Công nghệ sinh học là chìa khoá

Nghiên cứu chiết suất collagen từ sứa biển trong phòng thí nghiệm. Ảnh: Nhóm đề tài.

Các công trình nghiên cứu chiết xuất collagen trước đây chủ yếu dùng các phương pháp hoá học như dùng NaOH và HCL nồng độ cao để thuỷ phân, khử protein và khử khoáng. Những công nghệ truyền thống có hiệu suất tạo collagen chưa cao, thêm vào đó cũng gây một số tác nhân ô nhiễm môi trường. 

Để khắc phục những nhược điểm này, TS. Trần Mạnh Hà, chủ nhiệm đề tài cho biết nhóm nghiên cứu đã tìm hướng đi mới đó là ứng dụng công nghệ enzym. Theo TS. Trần Mạnh Hà, ưu điểm ứng dụng enzyme trong tách chiết collagen từ sứa biển là hiệu suất cao với chất lượng collagen tốt, thời gian ngắn hơn và ít ô nhiễm môi trường. 

Để tiến hành nghiên cứu, nhóm đề tài đã lựa chọn bốn loài sứa Dù có trữ lượng lớn và được khai thác phổ biến ở các vùng ven biển Việt Nam gồm: Rhopilema hispidum; Rhophilema esculentum; Lobonema smithii và Crambione mastigophora.

Sứa tươi sau khi được khai thác sẽ được sơ chế và xử lý để đạt tiêu chuẩn làm nguyên liệu tách collagen. Để so sánh hiệu quả thực sự giữa các công nghệ khác nhau, nhóm đề tài tiến hành đồng thời nhiều hướng ứng dụng công nghệ: ứng dụng công nghệ hoá học truyền thống, sử dụng công nghệ đơn enzyme và công nghệ đa enzyme 

Kết quả cho thấy, hiệu suất tách chiết collagen của công nghệ đơn enzyme cao hơn cả. Khi thử nghiệm ứng dụng đơn enzyme pepsin nồng độ 0,1% cho hiệu quả tách chiết trung bình 10,11%, trong khi phương pháp hoá học truyền thống chỉ đạt từ 6-7%. Thời gian ứng dụng công nghệ cũng rút ngắn từ 5 ngày (phương pháp hoá học) xuống còn 24h (phương pháp enzyme). Xét về khả năng ứng dụng, hiệu quả kinh tế phương pháp đơn enzyme pepsin cũng chứng tỏ nhiều ưu thế hơn. 

Trên cơ sở này, nhóm tiến hành bước tiếp theo là nghiên cứu kết tủa và đông khô sản phẩm collagen. Đồng thời tiến hành xây dựng quy trình công nghệ để sản xuất thử nghiệm collagen trên quy mô 1000kg nguyên liệu/mẻ. 

Sản xuất máy chiết suất collagen quy mô pilot. Ảnh: Nhóm đề tài.

Được biết, nhóm đề tài đã ký hợp đồng với hai đơn vị sản xuất trong nước để sản xuất thử nghiệm collagen dạng bột có độ tinh khiết trên 80% và dạng viên với hàm lượng 200mg. TS. Hà cho biết mục đích của việc thử nghiệm là nhằm đánh giá hiệu quả thu hồi collagen từ các quy trình công nghệ khác nhau, từ đó tìm ra phương án sản xuất tối ưu trên quy mô công nghiệp. 

Kết quả, từ quá trình sản xuất thử nghiệm cho ra hơn 552 kg bột collagen và 75.000 viên nang collagen. Qua thử nghiệm cho thấy chất lượng collagen tách chiết từ sứa của đề tài có lượng protein trên 87%, tiếp đến là carbohydrate và tro, không chứa lipid. Đây là một thông số có tính chất ưu việt trong khả năng ứng dụng của collagen vào nhiều lĩnh vực khác nhau.

Các sản phẩm đã được thử nghiệm đảm bảo các tiêu chuẩn ATTP của Bộ Y tế, đủ cơ sở để làm thực phẩm bổ sung và thực phẩm chức năng. 

Từ những kết quả tích cực trên, Viện trưởng Viện TN&MT biển cho biết rất tự tin đăng ký sở hữu trí tuệ cho giải pháp kỹ thuật “Quy trình chiết xuất collagen từ sứa biển Việt Nam” của đề tài. Đề tài nghiên cứu thuộc Đề án Phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020 do Bộ Công Thương chủ trì.  Đề tài đang trong quá trình hoàn thiện hồ sơ và dự kiến nghiệm thu vào cuối năm 2021. 

Giang Nguyễn    



Tổng số lượt truy cập :
  • 3
  • 9
  • 4
  • 3
  • 4
  • 2
  • 8
lên đầu trang