Hình ảnh lúa được bảo quản bằng khí CO2.
Thay vì phải dùng hóa chất chống nấm mốc hoặc để trong các điều kiện nhiệt độ tối ưu, nhóm sinh viên Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TPHCM đã sáng tạo ra cách bảo quản lúa gạo bằng CO2.
Kìm hãm độc tố phát triển
Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng khí CO2 kìm hãm sự sinh trưởng, phát triển và sinh độc tố gây ung thư Aflatoxin B1 và Fumonisin B1 của Aspergillus flavus và Fusarium proliferatum trong bảo quản lúa” do nhóm sinh viên Trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm TPHCM thực hiện. Nhóm nghiên cứu gồm Phạm Thị Anh Thư, Trần Hoàng Diễm Quỳnh, Nguyễn Phương Tùng, Nguyễn Thị Kim Xuyến đều là sinh viên năm thứ 3.
Phạm Thị Anh Thư cho biết, đây không phải là phát kiến mới của nhóm, mà là tiếp nối nghiên cứu của sinh viên các khóa trong nhà trường. Từ năm 2017, TS Phan Thị Kim Liên - giảng viên Khoa Công nghệ Thực phẩm đã hướng dẫn sinh viên nghiên cứu theo hướng này.
Do cần thời gian, công sức, nhiều nhóm nghiên cứu đã ra trường trước khi hoàn thành đề tài. Nhóm của Anh Thư “tiếp quản” và hoàn thiện các bước cuối cùng của nghiên cứu.
Nhóm sinh viên thực hiện các công đoạn tiếp theo của đề tài như cấy mốc, đo hoạt độ nước, cấy nhiễm, đo tốc độ tăng trưởng nấm mốc, chạy độc tố, xử lý số liệu và đưa ra kết luận cuối cùng.
“Một lý do khác khiến chúng em quyết tâm nghiên cứu đề tài này là nhận thấy tình trạng bảo quản lúa gạo sau thu hoạch vẫn còn rất bấp bênh. Làm ra hạt gạo cực nhọc nhưng không bảo quản đúng cách là đổ xuống sông hết. Việc tạo ra một công nghệ tối ưu để bảo quản lúa gạo là mong mỏi của người nông dân bấy lâu”, Anh Thư chia sẻ.
Nhóm nhận thấy các loại nấm mốc thường bị tác động bởi các yếu tố như nhiệt độ, hoạt độ nước và thành phần khí. Khí CO2 được nhận định là thân thiện với môi trường, không gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người, đặc biệt là không gây biến đổi chất lượng lúa gạo trong bảo quản.
Các sinh viên đã khảo sát lúa gạo ở 3 tỉnh Đồng Tháp, Cần Thơ, An Giang, sau đó thu thập mẫu ở 5 giai đoạn khác nhau. Sau khi đã có mẫu lúa, nhóm tiến hành phân lập và định danh nấm mốc bằng phương pháp truyền thống lẫn hiện đại. Ở phương pháp truyền thống, nhóm quan sát đặc điểm nấm mốc bằng đại thể và vi thể; còn ở phương pháp hiện đại, tiến hành giải trình tự gen và phân tích độc tố bằng LC-MS/MS.
Khi đã có mẫu lúa, tiến hành cấy vào môi trường lúa đã chiếu xạ và đánh giá dựa trên các yếu tố: Nhiệt độ, hoạt độ nước và nhiệt độ, hoạt độ nước kèm nồng độ khí CO2. Từ đó, đánh giá khả năng kìm hãm sự sinh trưởng, sinh độc tố của các loại nấm mốc.
Tìm ra điều kiện phát triển tối ưu nấm mốc
Theo nhóm nghiên cứu, sau khi tiến hành phân lập từ 240 mẫu lúa từ Đồng bằng sông Cửu Long, nhóm phát hiện ra 12 loại nấm mốc. Trong đó, có 2 loại nấm mốc nguy hiểm, sinh ra các loại độc tố gây ung thư là Aspergillus flavus và Fusarium proliferatum.
Trong đó, 60% Fusarium proliferatum và 44% Aspergillus flavus được phân lập trên lúa có khả năng sinh độc tố. Trong khi đó, 31% Aspergillus flavus được phân lập từ gạo có khả năng sinh độc tố Aflatoxin B1 và không phát hiện Fusarium proliferatum trong nguyên liệu này sinh Fumonisin B1.
Trong quá trình nghiên cứu, nhóm xác định điều kiện tối ưu để hai loại nấm mốc sinh trưởng phát triển tốt nhất. Cụ thể, ở nhiệt độ 35ºC, hoạt độ nước 0.99, nấm mốc Aspergillus flavus phát triển mạnh nhất.
Tương tự, loại Fusarium proliferatum phát triển tối ưu ở 30°C và hoạt độ nước 0.99. Tiếp đó, nhóm đưa khí CO2 tác động vào lúa ở hai điều kiện này để đánh giá khả năng kìm hãm phát triển hai loại nấm mốc.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi sử dụng khí CO2, nấm mốc Aspergillus flavus bị kìm hãm sự sinh trưởng phát triển khoảng 80%; Fusarium proliferatum có thể bị kìm hãm 81%.
Đặc biệt, khi sử dụng khí CO2, độc tố gây ung thư Aflatoxin B1 do nấm mốc Aspergillus flavus sinh ra bị kìm hãm 100%. Đặc biệt, trong quá trình nghiên cứu, nhóm không phát hiện độc tố Fumonisin B1 do nấm mốc Fusarium proliferatum sinh ra trong các điều kiện khảo sát.
Như vậy, giải pháp sử dụng khí CO2 trong bảo quản lúa gạo sẽ ngăn chặn sự sinh trưởng, phát triển của nấm mốc độc hại. Đây là phương pháp an toàn, không gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người cũng như môi trường.
Nhóm sáng chế mong có thể kết nối các doanh nghiệp, đơn vị trong lĩnh vực lúa gạo để đưa đề tài ứng dụng vào thực tế. Nhóm cũng hy vọng rằng, phương pháp này sẽ phát triển mạnh mẽ trong tương lai, thay thế các phương pháp bảo quản liên quan đến hóa chất để đảm bảo tốt nhất sức khỏe người tiêu dùng cũng như mang lại giá trị vốn có của lúa gạo Việt Nam.