Viện Công nghệ Thụy Sỹ vừa cho ra đời màng bọc thực phẩm lấy cảm hứng từ món pho mát xanh, với lớp nấm mốc bảo quản thực phẩm và giúp sản phẩm tự làm sạch để tái sử dụng nhiều lần. Các nhà nghiên cứu phết lên bề mặt màng nhựa mỏng hỗn hợp nấm mốc Penicillium roqueforti - thường dùng để lên men và tạ...
Viện Công nghệ Thụy Sỹ vừa cho ra đời màng bọc thực phẩm lấy cảm hứng từ món pho mát xanh, với lớp nấm mốc bảo quản thực phẩm và giúp sản phẩm tự làm sạch để tái sử dụng nhiều lần.
Các nhà nghiên cứu phết lên bề mặt màng nhựa mỏng hỗn hợp nấm mốc Penicillium roqueforti - thường dùng để lên men và tạo mùi cho pho mát xanh (pho mát có những đốm màu xanh lam hoặc xanh xám trên bề mặt). Một lớp màng với các lỗ nhỏ li ti được phủ trên lớp nấm mốc. Các lỗ phải đủ nhỏ để giữ chặt lớp nấm mốc ở giữa nhưng đồng thời đủ rộng để chất lỏng có thể thấm qua.
Một thí nghiệm nhỏ được tiến hành bằng cách nhỏ dung dịch nước đường lên sản phẩm. Hai tuần sau, nấm mốc "chén" hết nước đường rồi quay trở lại trạng thái "ngủ đông". Nấm mốc sẽ hoạt động trở lại khi có vi khuẩn xuất hiện trên bề mặt màng bảo vệ. Khi đó, nấm mốc sẽ tiêu diệt vi khuẩn, giữ cho thức ăn không bị ôi thiu nhanh. Chỉ cần được giữ trong môi trường ẩm và không bị khô kiệt, nấm mốc sẽ tiếp tục hoạt động, kể cả khi bị chà xát với chất khử trùng chứa cồn hoặc xà phòng.
Từ cảm hứng bất ngờ của những đốm mốc xanh trên pho mát, các nhà khoa học Thụy Sỹ đang phát triển một loại màng bọc thực phẩm có khả năng tự làm sạch và tái sử dụng nhiều lần. Sản phẩm do Viện Công nghệ Thụy Sỹ nghiên cứu, hướng tới cách bảo quản thực phẩm khác biệt, trong đó nấm mốc không còn chỉ là dấu hiệu khiến người dùng lo ngại. Thay vào đó, một loài nấm mốc quen thuộc trong quá trình làm pho mát xanh được đưa vào màng nhựa để hỗ trợ bảo vệ thực phẩm khỏi vi khuẩn gây hư hỏng.
Loài nấm được sử dụng mang tên Penicillium roqueforti, thường góp phần lên men và tạo mùi đặc trưng cho những loại pho mát có các đốm xanh lam hoặc xanh xám trên bề mặt. Các nhà nghiên cứu phết một hỗn hợp chứa Penicillium roqueforti lên bề mặt màng nhựa mỏng, tạo ra lớp bảo vệ sinh học nằm trực tiếp trên vật liệu bọc thực phẩm. Bên trên lớp nấm mốc, họ phủ thêm một màng có vô số lỗ nhỏ li ti, nhằm giữ nấm ở đúng vị trí mà vẫn cho phép chất lỏng đi xuyên qua.
Thiết kế này đòi hỏi kích thước lỗ phải được kiểm soát cẩn thận, bởi lỗ quá nhỏ sẽ cản chất lỏng, còn lỗ quá lớn có thể khiến lớp nấm thoát ra ngoài. Nhờ cấu trúc nhiều lớp, màng bọc vừa giữ được thành phần nấm mốc bên trong, vừa tạo điều kiện để nấm tiếp xúc với những chất có khả năng nuôi dưỡng nó. Để kiểm tra hoạt động của thiết kế, nhóm nghiên cứu tiến hành một thí nghiệm quy mô nhỏ bằng cách nhỏ dung dịch nước đường lên bề mặt sản phẩm.
Dung dịch này đóng vai trò nguồn thức ăn đơn giản, giúp các nhà khoa học quan sát cách nấm mốc phản ứng khi nhận được chất lỏng chứa đường trên màng bảo vệ. Trong khoảng hai tuần, Penicillium roqueforti tiêu thụ hết nước đường, cho thấy lớp nấm có thể hoạt động thông qua những lỗ nhỏ được bố trí trên màng phủ. Sau khi nguồn dinh dưỡng biến mất, nấm mốc không tiếp tục phát triển mạnh mà chuyển về trạng thái “ngủ đông”, chờ một điều kiện thích hợp hơn.
Trạng thái tạm ngừng hoạt động này giúp lớp nấm tránh tiêu hao nguồn lực khi bề mặt màng không có đủ chất dinh dưỡng để duy trì hoạt động liên tục. Khi vi khuẩn xuất hiện trên bề mặt màng bảo vệ, nấm mốc có thể được kích hoạt trở lại và bắt đầu phản ứng nhằm loại bỏ những vi sinh vật gây hại. Cơ chế ấy tạo nên khả năng tự làm sạch đáng chú ý, vì màng không chỉ bao bọc thực phẩm mà còn chủ động xử lý một phần tác nhân khiến thực phẩm nhanh ôi thiu.
Theo mô tả của nghiên cứu, nấm mốc sẽ tiêu diệt vi khuẩn xuất hiện trên bề mặt, qua đó giúp duy trì môi trường bảo vệ thực phẩm trong thời gian dài hơn. Điểm đặc biệt nằm ở khả năng tiếp tục hoạt động của nấm, miễn là màng được giữ trong môi trường ẩm và không bị khô kiệt hoàn toàn. Điều kiện độ ẩm rất quan trọng, bởi nấm mốc cần môi trường phù hợp để duy trì sự sống, chuyển từ trạng thái tạm nghỉ sang trạng thái hoạt động khi cần thiết.
Các thử nghiệm còn cho thấy lớp nấm vẫn có thể tiếp tục hoạt động sau khi màng bị chà xát bằng chất khử trùng chứa cồn hoặc bằng xà phòng. Kết quả này gợi ý lớp bảo vệ sinh học có độ bền đáng kể trước những tác động làm sạch thường gặp, dù nghiên cứu được mô tả mới dừng ở quy mô nhỏ. Nếu được phát triển thêm, loại màng lấy cảm hứng từ pho mát xanh có thể mở ra hướng tiếp cận mới cho vật liệu bao gói thực phẩm có khả năng tái sử dụng.
Khác với màng bọc thông thường chỉ tạo hàng rào thụ động, vật liệu này kết hợp cấu trúc nhựa, lớp nấm mốc và cơ chế phản ứng trước sự xuất hiện của vi khuẩn. Tuy nhiên, thông tin hiện có mới tập trung vào nguyên lý hoạt động cùng thí nghiệm với dung dịch nước đường, chưa mô tả đầy đủ phạm vi ứng dụng thực tế. Vì vậy, ý tưởng của Viện Công nghệ Thụy Sỹ vẫn cần thêm nghiên cứu trước khi trở thành sản phẩm phổ biến, nhưng đã cho thấy sức sáng tạo khi biến nấm mốc thành đồng minh bảo quản thực phẩm.
