Chitosan dùng trong bảo quản trái cây: Giải pháp an toàn và hiệu quả

Trái cây là một nguồn thực phẩm không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày của con người. Tuy nhiên, do đặc tính dễ hư hỏng, việc bảo quản trái cây luôn là một thách thức lớn, đặc biệt ở những quốc gia có khí hậu nóng ẩm như Việt Nam. Điều này dẫn đến việc nhiều nhà vườn và thương lái sử dụng các chất bảo quản hóa học để kéo dài thời gian lưu trữ trái cây, gây lo ngại về an toàn thực phẩm. Trong bối cảnh này, chitosan – một chế phẩm sinh học có nguồn gốc tự nhiên – đã trở thành giải pháp bảo quản trái cây an toàn và hiệu quả. Bài viết này sẽ đi sâu vào tìm hiểu về chitosan dùng trong bảo quản trái cây.

1. Chitosan là gì?

Chitosan là một chất xơ có nguồn gốc từ động vật, được tạo thành từ chitin – một hợp chất tự nhiên tìm thấy trong vỏ của các loài giáp xác như tôm, cua, trong thân mềm, côn trùng và một số loại nấm. Qua quá trình deacetyl hóa (loại bỏ nhóm –COCH2), chitin được chuyển hóa thành chitosan, một hợp chất có nhiều ứng dụng trong bảo quản thực phẩm, đặc biệt là trái cây.

2. Đặc tính của chitosan

Chitosan có một số đặc tính nổi bật làm cho nó trở thành một lựa chọn lý tưởng trong việc bảo quản trái cây:

• Cấu trúc phân tử lớn và không độc hại: Chitosan là một polysaccharide chứa đạm, hoàn toàn an toàn khi tiếp xúc với thực phẩm. Nó có thể được sử dụng mà không gây hại cho người tiêu dùng.
• Dạng rắn, xốp, và nhẹ: Chitosan có hình vảy, không mùi và không vị, màu trắng hoặc vàng nhạt. Nó có thể được xay nhỏ thành nhiều kích cỡ khác nhau, dễ dàng để sử dụng trong các phương pháp bảo quản khác nhau.
• Khả năng tan trong acid loãng: Chitosan không tan trong nước, dung dịch kiềm, hoặc acid đậm đặc, nhưng tan tốt trong acid loãng với pH khoảng 6. Khi hòa tan, nó tạo ra một dung dịch keo nhớt trong suốt, giúp dễ dàng bám dính và phủ lên bề mặt trái cây.
• Khả năng tạo màng tốt: Chitosan có khả năng tạo ra một lớp màng mỏng nhưng rất dai và khó xé rách. Lớp màng này giúp bảo vệ trái cây khỏi sự tấn công của vi khuẩn và nấm mốc, kéo dài thời gian bảo quản.
• Nhiệt độ nóng chảy cao: Chitosan có nhiệt độ nóng chảy trong khoảng 309 – 311 độ C, giúp nó ổn định và bền vững trong nhiều điều kiện bảo quản.

  

3. Tác dụng Chitosan đối với bảo quản trái cây

Chitosan đã được chứng minh là có khả năng bảo quản trái cây một cách hiệu quả nhờ vào các tính năng kháng khuẩn, kháng nấm và khả năng tạo màng bảo vệ. Một số tác dụng chính của chitosan dùng trong bảo quản trái cây bao gồm: khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, tạo màng bảo quản hiệu quả, ức chế quá trình thâm của rau quả và duy trì giá trị dinh dưỡng. 

3.1. Khả năng kháng khuẩn, kháng nấm

Một trong những ưu điểm lớn nhất của chitosan là khả năng kháng khuẩn và kháng nấm, giúp ức chế sự phát triển của nhiều loại vi khuẩn và nấm gây hại cho trái cây. Ví dụ, chitosan có thể ức chế hoạt động của vi khuẩn E. Coli, một trong những tác nhân gây hư hỏng thực phẩm. Đồng thời, nó còn có tác dụng tiêu diệt một số loại nấm hại trên dâu tây, cà rốt và đậu, giúp kéo dài thời gian bảo quản của những loại rau quả này.

Nhờ khả năng kháng khuẩn và kháng nấm, chitosan không chỉ giúp bảo quản trái cây một cách tự nhiên mà còn đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng, tránh được các rủi ro về sức khỏe do các chất hóa học gây ra.

3.2. Tạo màng bảo quản hiệu quả

Chitosan có khả năng tạo ra một lớp màng dai, khó rách và có độ bền cao, tương đương với các chất dẻo hiện đang được sử dụng trong việc bao gói trái cây. Lớp màng này giúp trái cây không tiếp xúc trực tiếp với không khí, hạn chế quá trình oxy hóa và từ đó, làm chậm quá trình hư hỏng.

Đặc biệt, lớp màng chitosan còn có khả năng kiểm soát quá trình thoát hơi nước của trái cây, giúp giữ cho trái cây tươi lâu hơn mà không làm mất đi độ ẩm tự nhiên. Nhờ đó, chitosan được ứng dụng rộng rãi trong bảo quản các loại rau quả có vỏ cứng như dưa chuột, đào và kiwi.

3.3. Ức chế quá trình thâm của rau quả

Một vấn đề phổ biến khi bảo quản trái cây là hiện tượng thâm và mất màu do hoạt động của các enzyme polyphenol oxidase. Chitosan có khả năng ức chế hoạt động của enzyme này, từ đó ngăn chặn quá trình thâm và duy trì màu sắc tự nhiên của trái cây trong thời gian dài. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các loại trái cây dễ bị thâm như táo, lê hay khoai tây.

3.4. Duy trì giá trị dinh dưỡng

Trong quá trình bảo quản, trái cây thường mất đi một phần giá trị dinh dưỡng, đặc biệt là các chất chống oxy hóa như anthocyanin, flavonoid và các hợp chất phenol. Chitosan giúp duy trì các hợp chất này, giữ cho trái cây không chỉ tươi ngon mà còn giữ được đầy đủ dinh dưỡng, giúp người tiêu dùng có thể thưởng thức những loại trái cây giàu dinh dưỡng ngay cả khi đã được bảo quản trong thời gian dài.

4. Cách sử dụng chitosan trong bảo quản trái cây

Việc ứng dụng chitosan dùng trong bảo quản trái cây khá linh hoạt và có thể thực hiện theo nhiều cách khác nhau, tùy thuộc vào nhu cầu và khối lượng trái cây cần bảo quản. Dưới đây là cách phương pháp phổ biến:

4.1. Nhúng trái cây vào dung dịch chitosan

Đối với những hộ nông dân hoặc nhà vườn với quy mô nhỏ, việc sử dụng chitosan có thể được thực hiện bằng cách pha dung dịch chitosan loãng và nhúng trực tiếp trái cây vào. Cụ thể, từ 1 lít dung dịch chitosan 5%, người ta có thể pha loãng với 10-20 lít nước, sau đó nhúng trái cây đã rửa sạch vào dung dịch. Sau khi nhúng, trái cây được vớt ra và để khô tự nhiên hoặc sử dụng quạt để làm khô trước khi đóng gói.

4.2. Phun dung dịch chitosan lên trái cây

Phương pháp phun chitosan là lựa chọn lý tưởng cho các nhà máy sản xuất và các vựa trái cây lớn, nơi khối lượng trái cây cần bảo quản là rất nhiều. Dung dịch chitosan được pha loãng theo tỷ lệ tương tự, sau đó được phun đều lên bề mặt trái cây. Phương pháp này không chỉ nhanh chóng mà còn đảm bảo dung dịch chitosan được phân bố đều, tạo lớp màng bảo vệ hoàn hảo cho từng quả.

5. Ứng dụng thực tiễn của chitosan trong bảo quản trái cây

Chitosan đã được ứng dụng rộng rãi trong bảo quản các loại rau củ quả, từ đào, dưa chuột đến kiwi, và thậm chí cả đậu. Những thí nghiệm thực tế đã cho thấy, màng chitosan có khả năng bảo quản các loại quả này trong thời gian dài hơn nhiều so với phương pháp bảo quản thông thường, đồng thời giữ được độ tươi ngon và hương vị tự nhiên của trái cây.

Trên thế giới, chitosan đã được ứng dụng thành công trong việc bảo quản nhiều loại trái cây và rau củ như táo, lê, dưa chuột, dâu tây và đậu. Tại Việt Nam, chitosan ngày càng được nhiều nông dân và nhà vườn tin dùng như một giải pháp thay thế cho các chất bảo quản hóa học.

Ví dụ, đối với trái kiwi và dưa chuột, màng chitosan giúp duy trì độ ẩm và độ tươi của trái cây trong suốt quá trình bảo quản. Đối với dâu tây, chitosan không chỉ bảo vệ khỏi các loại nấm gây hại mà còn giúp giữ màu sắc và hương vị tự nhiên của trái. Các loại đậu và rau củ khác như cà rốt, khoai tây cũng được bảo quản hiệu quả bằng chitosan, giúp giảm thiểu tình trạng thâm và hư hỏng.

Chitosan là một giải pháp sinh học an toàn và hiệu quả trong việc bảo quản trái cây. Với khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, tạo màng bảo vệ và duy trì giá trị dinh dưỡng, chitosan không chỉ giúp kéo dài thời gian lưu trữ trái cây mà còn đảm bảo an toàn cho sức khỏe người tiêu dùng. Trong bối cảnh ngày nay, khi người tiêu dùng ngày càng quan tâm đến việc sử dụng các sản phẩm sạch, chitosan hứa hẹn sẽ trở thành lựa chọn hàng đầu trong ngành nông nghiệp và bảo quản thực phẩm trong tương lai.