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

Online Friday 2025 kích hoạt chiến lược xây dựng niềm tin kinh tế số

Online Friday 2025 kích hoạt chiến lược xây dựng niềm tin kinh tế số

Tuần lễ Thương mại điện tử quốc gia và Ngày mua sắm trực tuyến Việt Nam - Online Friday 2025 đã chính thức khai mạc tối ngày 14/11/2025, tại Nhà Hát Lớn, Hà Nội.
Liên kết vùng tạo sức bật mới cho du lịch đêm miền Bắc

Liên kết vùng tạo sức bật mới cho du lịch đêm miền Bắc

Du lịch đêm tại các tỉnh, thành phố và trung tâm du lịch miền Bắc đang khai mở tiềm năng, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế đêm.
Chi tiết hệ thống BESS và lợi ích cho hệ thống điện

Chi tiết hệ thống BESS và lợi ích cho hệ thống điện

Trong bối cảnh nguồn cung năng lượng biến động, hệ thống pin lưu trữ BESS trở thành giải pháp giúp Việt Nam bảo đảm vận hành ổn định và nâng cao hiệu quả hệ thống điện.
Quốc hội ‘chốt’ phân bổ ngân sách 2026, bổ sung 53.000 tỷ đồng cải cách lương

Quốc hội ‘chốt’ phân bổ ngân sách 2026, bổ sung 53.000 tỷ đồng cải cách lương

Quốc hội thông qua nghị quyết phân bổ ngân sách trung ương năm 2026, trong đó tổng thu ngân sách trung ương hơn 1,2 triệu tỷ đồng, tổng chi khoảng 1,8 triệu tỷ đồng.
Yêu cầu Shopee, TikTok, Lazada gỡ sản phẩm giảm cân giả mạo giấy phép

Yêu cầu Shopee, TikTok, Lazada gỡ sản phẩm giảm cân giả mạo giấy phép

Cục An toàn thực phẩm phát hiện sản phẩm giảm cân Minami giả mạo công bố, yêu cầu xử lý và rà soát các gian hàng thương mại điện tử.
Thị trường xe điện sôi động với nhiều ưu đãi cuối năm 2025

Thị trường xe điện sôi động với nhiều ưu đãi cuối năm 2025

Cuối năm 2025, thị trường xe điện thêm sôi động khi người mua xe điện có cơ hội trúng ô tô điện và hàng nghìn giải thưởng giá trị trong chương trình quay số quy mô lớn.
Xuất khẩu sắn tăng mạnh, đạt hơn 1 tỷ USD sau 10 tháng năm 2025

Xuất khẩu sắn tăng mạnh, đạt hơn 1 tỷ USD sau 10 tháng năm 2025

10 tháng năm 2025, xuất khẩu sắn và các sản phẩm từ sắn đạt trên 3,34 triệu tấn, với trị giá 1,03 tỷ USD, tăng 59,8% về lượng và tăng 8,5% về trị giá so với cùng kỳ.
Thị trường trái phiếu phục hồi, bất động sản dẫn nhịp phát hành mới

Thị trường trái phiếu phục hồi, bất động sản dẫn nhịp phát hành mới

Tháng 10/2025 ghi nhận sự phục hồi rõ nét của thị trường trái phiếu doanh nghiệp, khi quy mô phát hành tăng mạnh so với tháng trước.
Đầu tư bài bản, cơ khí Việt Nam củng cố nền tảng công nghiệp hỗ trợ

Đầu tư bài bản, cơ khí Việt Nam củng cố nền tảng công nghiệp hỗ trợ

Doanh nghiệp cơ khí Việt Nam chuyển từ bị động sang chủ động, nâng cấp năng lực, đầu tư chiều sâu để tăng sức cạnh tranh và từng bước tham gia sâu hơn vào chuỗi cung ứng toàn cầu.
EVNCPC khôi phục điện cho hơn 99% khách hàng bị ảnh hưởng bão số 13

EVNCPC khôi phục điện cho hơn 99% khách hàng bị ảnh hưởng bão số 13

Ngành điện miền Trung đã cấp điện trở lại cho hầu hết khách hàng bị ảnh hưởng bởi bão số 13 tại địa bàn các tỉnh miền Trung - Tây Nguyên.