Công nghệ nhận diện thực phẩm hỏng, kém chất lượng

Mực in tự nhiên phát hiện thực phẩm hỏng với độ chính xác trên 98%

Ngoài giấy quỳ, có cách nào khác để nhận biết thực phẩm hỏng, biến chất, còn tồn dư chất cấm hay không? Nhóm sinh viên Lê Cao Trí, Phạm Ngọc Lan, Trường Đại học Công nghệ Sài Gòn đã bắt tay nghiên cứu loại mực in thông minh dùng để in bao bì của thực phẩm, giúp phát hiện thực phẩm hỏng thay thế giấy quỳ mà vẫn an toàn cho sức khỏe.

Tìm hiểu các bài báo khoa học, nhóm nhận thấy, hoa đậu biếc (Clitoria ternatean) có thể chiết thành dịch có độ nhạу pH cao hơn so với nhiều loại thực vật khác như bắp cải tím, hoa hồng...

Dịch chiết từ hoa đậu biếc có thể thay đổi màu sắc do sự biến đổi cấu trúc của một sắc tố màu sinh học có tên anthocyanin. Ѕắc tố màu anthocyanin thay đổi khi có sự thay đổi pH trong thực phẩm. Đây là chỉ dấu cho thấy thực phẩm bắt đầu hư hỏng. Trên cơ sở này, nhóm xâу dựng quy trình làm mực in từ hoa đậu biếc.

Hoa đậu biếc được thu thập sau đó trích ly bằng cồn 70 độ để chiết hợp chất anthocуanin. Dung dịch anthocyanin sau đó được cô đặc, làm bay hơi bằng dung môi cồn ở nhiệt độ thấp trong môi trường chân không. Dịch chiết sau cô đặc được phối trộn với các thành phần nguyên liệu khác để tạo ra mực in chỉ thị. Mực in được hiệu chỉnh và cố định độ pH.

Sinh viên Lê Cao Trí cho biết, công đoạn quan trọng nhất là làm bay hơi dung môi cồn để làm cô đặc dịch chiết và tăng nồng độ anthocyanin giúp xác định được lượng cần thiết, phù hợp để mực hoạt động hiệu quả khi phản ứng với các hợp chất amin bay hơi.

Mực sau khi tạo thành công được in trên giấу bên trong bao bì hay hộp đựng thực phẩm tươi sống nhiều protein như các loại thịt, cá tươi đã qua sơ chế và đóng gói, được bảo quản ở nhiệt độ mát hoặc đông lạnh.

Khi thực phẩm hỏng sẽ giải phóng amin bay hơi, làm cho pH của môi trường bảo quản bên trong bao bì thay đổi. Từ đó, làm thay đổi màu của nhãn từ đỏ, tím, xanh theo thứ tự mức độ hư hỏng thực phẩm. Với việc nhận diện màu sắc mực in, người dùng có thể cân nhắc việc sử dụng thực ρhẩm.

Thực phẩm tươi sống đều sản sinh ra các amin bay hơi. Những chất này thường sẽ làm tăng độ pH do tính kiềm của chúng nên nhóm dựa vào yếu tố này để tạo mực in thông minh nhận biết. Với các bao bì kín thì sản phẩm cho độ chính xác trên 98% khi nhóm thử nghiệm với cá diêu hồng.

Nhóm kỳ vọng sản phẩm giúp góp phần hạn chế việc tiêu thụ thực phẩm tươi sống không an toàn, hỗ trợ các doanh nghiệp và người tiêu dùng kiểm soát được chất lượng thực phẩm một cách chính xác và nhanh chóng.

Theo ThS Tạ Lê Quốc An, giảng viên Khoa Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Công nghệ Sài Gòn, công nghệ này chiết xuất hoàn toàn từ thiên nhiên, an toàn với thực phẩm và con người. Antocyanin là chất dễ bị tổn thất khi có ánh sáng mạnh, nhiệt độ cao.

Do đó, để ứng dụng, các thực phẩm cần bảo quản ở nhiệt độ thấp, điều kiện kín khí. Các công nghệ làm bao bì hiện nay sử dụng màng nhôm, hút chân không có thể khắc phục vấn đề này nên sản phẩm của nhóm có thể ứng dụng rất tốt ở các dạng thực phẩm bảo quản lạnh.

Tem sinh học giá rẻ nhận biết thực phẩm hỏng

Song song với mực in, nhiều nhóm nghiên cứu trong nước cũng phát triển cảm biến sinh học giá rẻ gắn trực tiếp lên bao bì. Các cảm biến này thường sử dụng màng polymer kết hợp chất chỉ thị màu tự nhiên như anthocyanin hay curcumin. Người tiêu dùng chỉ cần quan sát tem dán là có thể nhận biết thực phẩm còn an toàn hay đã hỏng, thay vì chỉ dựa vào hạn sử dụng in sẵn vốn không phản ánh đầy đủ điều kiện bảo quản thực tế.

Điểm đáng chú ý là chi phí sản xuất một tem cảm biến chỉ dao động từ 1.500 – 5.000 đồng, đủ rẻ để áp dụng trên từng sản phẩm bán lẻ mà không làm tăng giá thành đáng kể. Ngoài lợi ích trực tiếp cho người tiêu dùng, công nghệ này còn hỗ trợ doanh nghiệp và cơ quan quản lý trong việc giám sát chuỗi cung ứng, phát hiện đứt gãy chuỗi lạnh, cũng như truy vết lô hàng gặp sự cố an toàn thực phẩm.

Ngoài ra, cơ quan quản lý thị trường và các tổ chức bảo vệ người tiêu dùng có thể hỗ trợ tuyên truyền, khuyến khích doanh nghiệp áp dụng tem sinh học như một "cam kết chất lượng" với khách hàng. Việc hỗ trợ tài chính cho các dự án nghiên cứu – ứng dụng cũng sẽ giúp công nghệ này nhanh chóng bước ra khỏi phòng thí nghiệm, đi vào đời sống hàng ngày.

Cả hai giải pháp – mực in thông minh và tem cảm biến sinh học – đều đang mở ra hướng đi mới trong kiểm soát an toàn thực phẩm. Với độ chính xác cao, chi phí thấp và tính thân thiện môi trường, công nghệ này không chỉ giúp người dân an tâm hơn khi mua sắm, mà còn góp phần giảm lãng phí thực phẩm do loại bỏ nhầm hàng còn dùng được.

Trong dài hạn, nếu được tiêu chuẩn hóa và ứng dụng rộng rãi, tem sinh học và mực in thông minh có thể trở thành "người gác cổng thầm lặng" trong chuỗi cung ứng thực phẩm, bảo vệ sức khỏe cộng đồng và nâng cao uy tín của hàng Việt trên thị trường quốc tế.

Trong bối cảnh Việt Nam vẫn còn nhiều vụ thực phẩm bẩn, thực phẩm hỏng gây ngộ độc, bệnh tật – thì cảm biến sinh học là công cụ hiệu quả, giá rẻ, dễ dùng, không đòi hỏi kỹ năng cao, và giúp người dân tự kiểm tra trước khi đưa thực phẩm vào bữa ăn. Đây cũng là cách để nâng cao vai trò người tiêu dùng trong bảo vệ chính mình – một nguyên tắc cơ bản nhưng chưa được phổ biến rộng rãi.

Công nghệ đôi khi không cần phải phức tạp. Chỉ cần một miếng tem đổi màu cũng có thể tạo ra sự khác biệt lớn về niềm tin, sức khỏe và hành vi tiêu dùng.