Lạng Sơn có diện tích trồng cây thạch đen tương đối lớn, trung bình mỗi năm, vùng trồng cây thạch đen trên địa bàn tỉnh được duy trì khoảng 3.000 ha, sản lượng đạt khoảng 16.000 tấn, chủ yếu tập trung tại các huyện: Tràng Định, Bình Gia, Văn Lãng. Nhận thấy lợi thế về nguyên liệu và xu hướng sản xuất các sản phẩm thân thiện với môi trường, từ tháng 3 đến tháng 11/2021, được sự hướng dẫn của thầy giáo bộ môn Hóa học Phan Văn Thắng, nhóm học sinh gồm các em: Dương Thị Thảo Nguyên, lớp 12C, Trần Hương Giang, lớp 12A Trường THPT Vũ Lễ, huyện Bắc Sơn đã nghiên cứu thực hiện đề tài “Tách pectin từ cây sương sáo và ứng dụng trong sản xuất ống hút phân hủy sinh học”.

Thầy Phan Văn Thắng cho biết: Pectin là một chất tham gia vào quá trình xây dựng cấu trúc tế bào thực vật, tồn tại ở dạng bột, tan trong nước tạo thành dung dịch có tính keo cao, có khả năng hóa đặc bền, không tan trong cồn, bị phá hủy khi đun nóng ở nhiệt độ cao trong thời gian dài. Trong thân, lá cây sương sáo chứa nhiều pectin. Do đó, mục tiêu của nhóm là xây dựng quy trình tách pectin từ cây thạch đen và sản xuất thử nghiệm ống hút phân hủy sinh học từ pectin thu được.

Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu đã vận dụng những kiến thức đã học và tìm hiểu thêm qua các kênh thông tin để tách chiết pectin từ cây thạch đen. Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã phơi khô, nghiền nhỏ cây thạch đen, sau đó lấy bột sau khi nghiền nhỏ trộn lẫn với dung môi, khuấy đều rồi đun ở nhiệt độ cao để các phản ứng sinh hóa xảy ra. Sau khi đun ở nhiệt độ cao, hỗn hợp được đưa qua dây lọc nhằm loại bỏ bã thừa, thu hồi triệt để lượng pectin có trong nguyên liệu. Tiếp tục cô đặc hỗn hợp thu được ở nhiệt độ cao nhằm loại bỏ nước, tăng nồng độ chất khô. Khi hỗn hợp được cô đặc, nhóm tiến hành thêm cồn. Lúc này pectin trong dung dịch chuyển từ dạng hòa tan sang dạng kết tủa bông xốp. Lọc chất kết tủa ra khỏi dung dịch và loại bỏ tạp chất bám dính rồi sấy khô và nghiền nhỏ, nhóm thu được pectin dạng bột đồng nhất. Kết quả, tỷ lệ pectin tách được trong cây thạch đen đạt 11,88% khối lượng; hàm lượng pectin trong mẫu thu được đạt 93,93%.

Sau khi tách được pectin từ cây thạch đen, nhóm tiến hành sản xuất thử nghiệm ống hút tự hủy sinh học. Nguyên liệu để sản xuất ống hút tự hủy sinh học gồm: tinh bột gạo, pectin tách được và nước. Qua các quy trình cần thiết, nhóm đã tạo được ống hút sinh học có khả năng chịu lực, có mùi thơm nhẹ của cây thạch đen, cứng chắc, độ bền cao, dễ sử dụng.

Em Trần Hương Giang, thành viên nhóm nghiên cứu cho biết: Tiến hành thử nghiệm độ bền trong quá trình sử dụng cũng như thời gian sản phẩm tự phân hủy trong môi trường tự nhiên cho thấy: khi sử dụng ống hút này với các loại đồ uống thì trong khoảng 1 tiếng đồng hồ, ống hút vẫn còn nguyên dạng. Trong điều kiện nhiệt độ môi trường bình thường, môi trường đất ẩm, ống hút bắt đầu phân hủy và phân hủy nhanh sau 30 ngày. Sau khi sản xuất thành công, chúng em đã đưa sản phẩm này đến một số cửa hàng giải khát tại địa bàn xã sử dụng và nhận được phản hồi tốt từ người dùng. Bên cạnh sản xuất ống hút sinh học tự hủy, pectin từ cây thạch đen có thể được sử dụng để làm những vật dụng dùng 1 lần khác như: dĩa, dao, đĩa, bát…

Lâu nay, người ta thường sử dụng cây thạch đen để chế biến thành món ăn có tác dụng thanh nhiệt giải độc chứ chưa nghiên cứu chuyên sâu để khai thác tiềm năng của cây trồng này. Đề tài “Tách pectin từ cây sương sáo và ứng dụng trong sản xuất ống hút phân hủy sinh học” là một phát hiện mới góp phần làm tăng lợi ích kinh tế của cây trồng này. Thành công từ đề tài này góp phần mở ra hướng mới phát triển mới cho cây thạch đen trên địa bàn tỉnh, đồng thời, góp phần đáng kể vào công tác bảo vệ môi trường, hạn chế rác thải nhựa ra môi trường.