Thành tựu mới của công nghệ sinh học

Đề tài khoa học “Nghiên cứu công nghệ sản xuất nanocellulose từ bã sắn và ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm” vừa được nhóm nghiên cứu Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội chủ trì, thực hiện. Đây là đề tài được Bộ Công Thương đặt hàng, thuộc khuôn khổ Đề án Ứng dụng và phát triển công nghệ sinh học trong lĩnh vực công nghiệp chế biến đến năm 2020.

Tiềm năng từ nguồn phụ phẩm

Là một nước có thế mạnh về cây nông nghiệp, sắn là cây công nghiệp quan trọng trong các ngành công nghiệp như: Thực phẩm, dược phẩm, giấy, dệt và các ngành công nghiệp khác. Việt Nam đứng thứ 4 trong khu vực về sản lượng sắn với diện tích trồng sắn, chỉ đứng thứ 3 sau lúa và ngô. Chính vì thế, sắn trở thành cây công nghiệp chủ lực của Việt Nam với kim ngạch xuất khẩu cao (hơn 1,2 tỷ USD năm 2017).

thanh tuu moi cua cong nghe sinh hoc
Bã sắn có nhiều tiềm năng để chế biến thành những sản phẩm khác

Ở thị trường trong nước, sắn cũng là cây trồng chủ lực, đóng góp cho nhiều ngành công nghiệp chế biến. Cùng với thành phẩm thu được, quá trình sản xuất tinh bột sắn hiện nay đồng thời tạo ra lượng lớn phụ phẩm bã sắn. Một phần phụ phẩm này được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi, phân bón. Mặt khác được sử dụng để sản xuất khí biogas ở một số địa phương. Tuy nhiên, do lượng tồn còn nhiều, phụ phẩm này tiềm ẩn nguy cơ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng do không được xử lý kịp thời.

Ngoài ra, do chứa hàm lượng chất hữu cơ cao nên bã thải sắn thường được sử dụng làm phân bón hữu cơ cho cây trồng. Tuy nhiên, nếu bón trực tiếp thì không mang lại hiệu quả cao, lại gây mùi khó chịu nên cũng ảnh hưởng đến môi trường sản xuất.

Trong khi đó, thực tế, bã sắn không chỉ được nhìn nhận chỉ là một loại phụ phẩm của quá trình sản xuất mà còn là một nguồn nguyên liệu tiềm năng. Bởi trong bã sắn vẫn còn chứa tinh bột sắn và hàm lượng cellulose khá cao. Do đó, từ năm 2017, Bộ Công Thương đã bắt tay với nhóm nghiên cứu của Viện Công nghệ sinh học – Công nghệ thực phẩm (Đại học Bách Khoa Hà Nội) thực hiện nghiên cứu, nhằm thu hồi tinh bột và cellulose, phát triển sản phẩm từ hai nguyên liệu này, từ đó hướng tới nâng cao giá trị chuỗi sản xuất. Đồng thời, giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho các nhà máy, làng nghề sản xuất thuộc ngành công nghiệp sản xuất sắn.

Thành công trong sản xuất nanocellulose từ phụ phẩm sắn

Do công nghệ nanocellulose là lĩnh vực hoàn toàn mới mẻ tại Việt Nam. Trong khuôn khổ thực hiện đề tài, bã sắn – phụ phẩm của công nghiệp tinh bột sắn được tách tinh bột, glucose từ tinh bột dư, thu hồi cellulose cho phát triển sản xuất nanocellulose (Gồm dạng sợi – NFC: Nanofibrillated cellulose và dạng tinh thể - NCC: Nanocrystalline cellulose).

Với quy trình thu hồi tinh bột từ bã sắn, điểm mới công nghệ của đề tài là sử dụng phương án phân cắt mở hệ sợi bằng phối hợp hai chế phẩm enzyme cellulase và petinase xử lý trong 4h. Sau đó, dịch tinh bột được hoàn trả lại dây chuyền công nghệ tách dịch bột bình thường. Với cách làm này, việc nối tiếp dây chuyền thiết bị rất thuận lợi do dây chuyền hoạt động liên tục. Kết quả tính toán sơ bộ cho thấy, hiệu quả kinh tế của công nghệ rất khả thi. Chi phí vật tư tiêu hao để thu hồi 1 kg tinh bột sắn khoảng 6.800 đồng. Ước tính doanh thu cộng thêm khi thu hồi tinh bột là khoảng 2,6 triệu đồng/tấn bã khô.

Để sản xuất nanocellulose từ bã sắn, trước tiên phải thu hồi tinh bột, nhằm tách tinh bột khỏi cellulose. Tiếp đó, thực hiện thu hồi glucose nhằm tách hoàn toàn tinh bột khỏi cellulose. Bã sắn sau tách tinh bột được tẩy trắng, tiến hành tạo NCC và NFC. Kết quả thử nghiệm, hiệu suất thu hồi NCC đạt 65%, NFC đạt 60,2 %.

Đại học Bách khoa Hà Nội đã đăng ký giải pháp hữu ích cho quy trình công nghệ. Các kết quả nghiên cứu cũng đã được phối hợp với các đơn vị sản xuất nhằm nghiên cứu ứng dụng. Cụ thể, phối hợp với Viện Kiểm nghiệm thuốc trung ương (Bộ Y tế), nghiên cứu, ứng dụng nanocellulose trong sản xuất dược phẩm. Phối hợp với Công ty TNHH Hải Châu nghiên cứu, ứng dụng nanocellulose trong sản xuất bánh. Thực hiện thử nghiệm phân tách tinh bột tại cơ sở sản xuất tinh bột sắn Nguyễn Văn Việt (Làng nghề sản xuất tinh bột Cát Quế, Hoài Đức, Hà Nội).

Kết quả thử nghiệm cho thấy, khả năng sử dụng NCC của đề tài trong chất ổn định sản phẩm và chất nhũ hóa và mang thuốc trong ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm. Với NFC, có thể ứng dụng cho tạo phim sử dụng trong mỹ phẩm bởi khả năng chống tia UV, giữ ẩm tốt. Thử nghiệm tạo tráng NFC cho giấy giúp tăng độ bền xé, độ bền mục và tăng tính năng ngăn ẩm.

Các kết quả nghiên cứu, phối hợp với GS. Inokuchi Nhật Bản cũng khẳng định, có thể phát triển NFC cho tính kháng khuẩn, kháng nấm. Đây là kết quả khả quan để thử nghiệm xa hơn NFC cho mỹ phẩm và làm bao bì thực phẩm. Hiện nay, Viện Công nghệ sinh học – Công nghệ thực phẩm đã hoàn toàn làm chủ được công nghệ sản xuất NCC và NFC, sẵn sàng chuyển sang thử nghiệm sản xuất và khai thác ứng dụng. Nếu kết quả nghiên cứu được sớm đưa vào ứng dụng trong sản xuất sẽ làm tăng giá trị sản xuất, giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho ngành công nghiệp sắn.

Bảo Ngọc
Bình luận

Đọc nhiều

Tìm lời giải logistics để Cần Thơ bứt phá

Tìm lời giải logistics để Cần Thơ bứt phá

Hội thảo khoa học về phát triển logistics đã chỉ ra cơ hội, điểm nghẽn và lộ trình để Cần Thơ trở thành trung tâm logistics hiện đại của Đồng bằng sông Cửu Long.
Đẩy mạnh phân cấp thủ tục chứng nhận gạo thơm xuất khẩu

Đẩy mạnh phân cấp thủ tục chứng nhận gạo thơm xuất khẩu

Từ ngày 1/7/2026, thủ tục chứng nhận và chứng nhận lại chủng loại gạo thơm xuất khẩu theo các hiệp định EVFTA và UKVFTA sẽ được phân cấp cho UBND cấp tỉnh thực hiện.
Infographic | Thu ngân sách từ xuất nhập khẩu đạt 215.140 tỷ đồng

Infographic | Thu ngân sách từ xuất nhập khẩu đạt 215.140 tỷ đồng

5 tháng đầu năm, thu ngân sách nhà nước từ hoạt động xuất nhập khẩu đạt 215.140 tỷ đồng, tăng 16,9% so với cùng kỳ năm 2025, tương đương gần một nửa dự toán cả năm.
Kịch bản nào cho chứng khoán Việt Nam 6 tháng cuối năm 2026?

Kịch bản nào cho chứng khoán Việt Nam 6 tháng cuối năm 2026?

SSI Research dự báo Vn-Index có thể đạt 1.920 điểm trong kịch bản cơ sở và 2.120 điểm trong kịch bản tích cực, nhờ nền tảng vĩ mô ổn định và định giá hấp dẫn hơn.
Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm: Một việc tử tế hôm nay là biểu hiện sinh động của thi đua ái quốc

Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm: Một việc tử tế hôm nay là biểu hiện sinh động của thi đua ái quốc

Nhân dịp kỷ niệm 78 năm ngày Bác Hồ ra Lời kêu gọi Thi đua ái quốc (11/6/1948 – 11/6/2026), sáng 10/6, tại Phủ Chủ tịch, Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm gặp mặt thân mật 100 đại biểu trong chương trình “Việc tử tế” của Đài Truyền hình Việt Nam.
Những xe máy điện giá dưới 30 triệu đồng phù hợp với học sinh

Những xe máy điện giá dưới 30 triệu đồng phù hợp với học sinh

Xe máy điện dưới 30 triệu đồng ngày càng đa dạng với nhiều mẫu mã phù hợp học sinh, nổi bật nhờ chi phí thấp, dễ sử dụng và đáp ứng tốt nhu cầu đi lại hằng ngày.
Lan tỏa tình yêu biển, đảo của Tổ quốc tại tỉnh Đắk Lắk

Lan tỏa tình yêu biển, đảo của Tổ quốc tại tỉnh Đắk Lắk

Tại hội nghị báo cáo viên Tỉnh ủy Đắk Lắk, Học viện Hải quân đã cung cấp nhiều thông tin thời sự về bảo vệ chủ quyền biển, đảo và định hướng tuyên truyền trong giai đoạn mới
Miễn phí thẩm định, cấp giấy phép bán hàng đa cấp từ ngày 1/7/2026

Miễn phí thẩm định, cấp giấy phép bán hàng đa cấp từ ngày 1/7/2026

Từ ngày 1/7/2026, doanh nghiệp thực hiện thủ tục cấp, sửa đổi bổ sung, gia hạn giấy chứng nhận đăng ký hoạt động bán hàng đa cấp tại Bộ Công Thương sẽ không phải nộp phí.
Thị trường ô tô Việt Nam tăng tốc, xe hybrid bứt phá mạnh

Thị trường ô tô Việt Nam tăng tốc, xe hybrid bứt phá mạnh

Thị trường ô tô Việt Nam duy trì đà phục hồi tích cực trong 5 tháng đầu năm khi doanh số tăng 20%. Trong đó, xe hybrid tăng tới 80% dẫn dắt xu hướng điện hóa.
 Diễn đàn tương lai ASEAN: Tự cường trong một thế giới đang thay đổi

Diễn đàn tương lai ASEAN: Tự cường trong một thế giới đang thay đổi

Diễn đàn Tương lai ASEAN 2026 nhấn mạnh đoàn kết là nền tảng của tự cường, giúp ASEAN giữ vai trò trung tâm và thích ứng trước biến động toàn cầu.