Hầu hết các loại thực phẩm tại các cửa hàng tạp hóa đều được gói trong bao bì nhựa. Điều này không chỉ tạo ra nhiều chất không thể tái chế được, không phân hủy sinh học được mà màng bao bì mỏng này còn không có hiệu quả cao trong việc ngăn ngừa sự hư hỏng thực phẩm. Không những thế, một số loại nhựa bị nghi ngờ là gây rò rỉ các hợp chất có thể gây hại vào thực phẩm. Để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học đang phát triển một loại bao bì thực phẩm làm từ protein sữa và thậm chí còn có thể ăn được.
Các nhà khoa học đã trình bày nghiên cứu của họ tại Hội nghị Quốc gia lần thứ 252 và Triển lãm của Hiệp hội Hoá học Hoa Kỳ (ACS). Tiến sĩ Peggy Tomasula, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết: “Các màng protein có khả năng ngăn chặn mạnh mẽ sự xâm nhập của oxy, giúp ngăn ngừa sự hư hỏng thực phẩm. Khi sử dụng chúng làm bao bì, chúng có thể ngăn ngừa việc tạo ra chất thải thực phẩm ở giai đoạn phân phối trong chuỗi thực phẩm.
Thực phẩm hư hỏng chỉ là một trong các vấn đề. Các bao bì thực phẩm ngày nay có nguồn gốc chủ yếu từ dầu mỏ, một loại vật liệu không bền vững. Chúng tạo ra hàng tấn nhựa thải tồn tại nhiều năm trong các bãi trôn lấp.
Để đưa ra một giải pháp toàn diện hơn trong vấn đề bao gói thực phẩm, Tomasula và các đồng nghiệp tại Bộ Nông nghiệp Mỹ đang phát triển một loại màng bọc thân thiện với môi trường được làm từ casein, một loại protein tự nhiên trong sữa. Loại màng bọc này có khả năng ngăn ngừa oxy thâm nhập vào thực phẩm tốt hơn 500 lần so với màng bọc nhựa, và bởi vì chúng có nguồn gốc từ sữa nên có khả năng phân huỷ sinh học, là loại vật liệu bền vững và có thể ăn được.
Một số loại bao bì thương mại ăn được đã có mặt trên thị trường, nhưng chúng được làm bằng tinh bột nên có độ xốp hơn và cho phép ôxy đi qua các lỗ nhỏ trên màng. Trong khi đó, bao bì làm từ sữa có lỗ nhỏ hơn và do đó có thể tạo ra một mạng lưới chặt chẽ hơn nên ngăn ngừa được sự thâm nhập của oxy vào thực phẩm.
Mặc dù nỗ lực ban đầu của các nhà nghiên cứu là sử dụng casein tinh khiết để có thể ngăn chặn oxy mạnh mẽ và hiệu quả, tuy nhiên màng casein tương đối khó sử dụng do nó tan trong nước rất nhanh. Nhóm nghiên cứu đã cải tiến bằng cách kết hợp pectin chiết xuất từ cam vào hỗn hợp để làm cho bao bì bền hơn, cũng như có khả năng chịu độ ẩm và nhiệt độ cao hơn.
Sau một vài cải tiến khác, loại bao bì casein này trông tương tự như các loại màng plastic thông thường khác, nhưng nó ít co giãn và ngăn chặn oxy tốt hơn. Vật liệu này có thể ăn được và được làm gần như hoàn toàn bằng protein. Trong tương lai loại màng này có thể được bổ sung dinh dưỡng như các vitamin, lợi khuẩn và dược dinh dưỡng (nutraceuticals). Các nhà nghiên cứu nói nó không có nhiều hương vị, nhưng hương vị có thể được thêm vào.
Tiến sĩ Laetitia Bonnaillie, đồng tác giả của nghiên cứu nói: “Các ứng dụng cho sản phẩm này là vô tận. Hiện tại chúng tôi đang thử nghiệm các ứng dụng chẳng hạn như: màng bọc thực phẩm dùng một lần và có thể ăn được. Ví dụ, các loại phô mai dạng que bao gói riêng biệt cần một lượng lớn nhựa, chúng tôi muốn khắc phục điều đó.”
Ngoài ứng dụng làm túi hoặc màng bọc, lớp vỏ casein này có thể được phun lên thực phẩm, chẳng hạn như các mảnh hoặc thanh ngũ cốc. Hiện nay ngũ cốc được giữ độ giòn trong sữa là do được áo bởi một lớp đường bên ngoài. Thay vì đường, các nhà sản xuất có thể phun xơ vỏ casein-protein để ngăn ngừa ngũ cốc bị mềm. Ngoài ra, cũng có thể phun lớp phủ casein này lên bánh pizza hoặc hộp đựng thực phẩm khác để ngăn dầu mỡ thấm ra bao bì, hoặc để sử dụng như một lớp tráng cho hộp giấy, hộp các tông hoặc túi nhựa.
Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ gần đây đã cấm sử dụng các chất perfluorin làm lớp phủ các hộp chứa và do đó lớp phủ casein có thể là một phương pháp thay thế an toàn và dễ phân hủy.
Bonnaillie nói rằng nhóm của bà hiện đang tạo mẫu màng bọc thử nghiệm cho một công ty nhỏ ở Texas, và sự phát triển này cũng thu hút sự quan tâm của các công ty khác. Nhóm dự định tiếp tục cải tiến, và bà dự đoán bao bì casein này sẽ nằm trên kệ hàng trong vòng 3 năm tới.
Văn phòng NSCL biên dịch
Nguồn: https://www.sciencedaily.com
