Phần 2: Tận dụng phụ phẩm trong sản xuất điều
Tận dụng các phụ phẩm từ quá trình chế biến hạt điều, như vỏ, vỏ lụa và quả điều, để tạo ra các sản phẩm hữu dụng sẽ góp phần gia tăng giá trị sản phẩm điều, tận dụng tối đa tài nguyên, mở rộng thị trường tiêu thụ, tạo điều kiện phát triển bền vững ngành điều.
Trước đây, các phụ phẩm từ quá trình chế biến hạt điều thường bị thải bỏ hoặc đốt, vừa lãng phí tài nguyên, vừa gây ô nhiễm môi trường. Nhờ tiến bộ KH&CN, các phụ phẩm này đã được chuyển hóa thành nhiều sản phẩm hữu dụng như: thực phẩm chế biến, thức ăn chăn nuôi, phân bón hữu cơ, nguyên liệu sản xuất vật liệu xây dựng,... Việc này không chỉ giảm thiểu tình trạng lãng phí các phụ phẩm có thể tạo ra giá trị kinh tế, mà còn đóng góp vào việc bảo vệ môi trường.
Đa dạng hóa sản phẩm từ quả điều
Theo PGS.TS. Bạch Long Giang (Viện Ứng dụng công nghệ và Phát triển bền vững - Trường Đại học Nguyễn Tất Thành), hàng năm có khoảng 600-700 ngàn tấn quả điều chưa được tận dụng, vừa lãng phí, vừa gia tăng tích tụ phế, phụ phẩm nông nghiệp trong môi trường. Mặc dù quả điều có giá trị dinh dưỡng cao, nhưng việc sử dụng chúng vẫn chưa hiệu quả do có chất tannin gây vị chát. Để tối ưu hóa việc sử dụng quả điều và giải quyết vấn đề này, nhiều nghiên cứu đã được triển khai, tạo ra các sản phẩm có giá trị gia tăng cao. Năm 2018, đề tài “Nghiên cứu xây dựng một số quy trình sản xuất các sản phẩm từ hạt điều (cashew) và phế phẩm hạt điều” do ThS. Nguyễn Thị Thảo Minh và cộng sự (Trường đại học Công nghiệp thực phẩm TP.HCM) thực hiện, đã xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất nước uống dinh dưỡng từ điều, bơ điều và kẹo mềm. Năm 2020, các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Khoa học và Công nghệ tỉnh Bình Phước và Trường đại học Nguyễn Tất Thành đã tiến hành dự án “Ứng dụng tiến bộ khoa học và công nghệ xây dựng mô hình sản xuất thực nghiệm các sản phẩm có giá trị gia tăng từ thịt quả điều tại tỉnh Bình Phước”. Kết quả, các nhà khoa học đã hoàn thiện quy trình tổng thể công nghệ sản xuất sản phẩm mứt điều sấy dẻo, nước ép và bột điều hòa tan, cùng kỹ thuật bảo quản và chế biến thịt quả điều.
Các sản phẩm của dự án
(Nguồn: Kỷ yếu hội thảo “Giải pháp KH&CN nâng cao giá trị ngành điều tỉnh Bình Phước”, 2023)
Tối ưu hóa giá trị vỏ hạt điều
Trước đây, vỏ hạt điều thường chỉ được ép dầu dùng làm chất đốt, tiêu thụ nội địa hoặc xuất khẩu làm nguyên liệu cho sản xuất sơn, keo dán,… Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu đã được các nhà khoa học trong nước thực hiện với mục tiêu khai thác, ứng dụng dầu vỏ hạt điều để gia tăng giá trị kinh tế cho loại phụ phẩm này.
Nhằm mục đích phòng trừ côn trùng gây hại, năm 2015, Viện Sinh học Nhiệt đới đã thực hiện “Nghiên cứu ứng dụng dầu vỏ hạt điều hấp thu trên hạt nano LDHs trong phòng trừ sâu hại”. Kết quả, chế phẩm LDHs-AnAC có hiệu quả diệt sâu khoang trên quy mô phòng thí nghiệm đã được tạo ra. Năm 2017, Viện này tiếp tục chủ trì thực hiện đề tài “Nghiên cứu tạo vi nhũ tương (chitosan - dầu neem - dầu vỏ hạt điều) sử dụng phòng chống mọt gạo (Sitophilus oryzae)”. Đề tài đã được Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM nghiệm thu vào năm 2020, tạo ra chế phẩm sinh học có khả năng phòng trừ mọt gạo hại kho Sitophilus oryzae, có hiệu quả cao, phương pháp xử lý đơn giản, an toàn cho người sử dụng.
Năm 2016, tác giả Phạm Quốc Nghiệm (Trung tâm Phát triển Khoa học và Công nghệ Trẻ, TP.HCM) đã được Sở KH&CN TP.HCM tài trợ nghiên cứu “Điều chế Cardanol từ vỏ hạt điều định hướng ứng dụng làm chất ức chế ăn mòn xanh bảo vệ và chống ăn mòn vật liệu kim loại”. Tác giả đã xây dựng được quy trình trích ly cardanol từ vỏ hạt điều bằng phương pháp CO2 siêu tới hạn và thực nghiệm đánh giá khả năng ức chế ăn mòn kim loại (thép CT3 trong môi trường NaCl) của cardanol.
Năm 2022, Viện Nghiên cứu Công nghiệp rừng chủ trì thực hiện đề tài “Nghiên cứu tổng hợp keo chịu nước thân thiện với môi trường từ nguyên liệu dầu vỏ hạt điều phục vụ trong công nghiệp chế biến gỗ trên địa bàn tỉnh Đắk Lắk”. Sau hơn một năm nghiên cứu, tháng 12/2023 sản phẩm keo dán gỗ từ dầu vỏ hạt điều đã được sản xuất thành công với hàm lượng formaldehyde tự do thấp, giảm nguy cơ gây hại cho sức khỏe con người và có thể sử dụng để sản xuất ván dán gỗ.
Để nâng cao giá trị của dầu vỏ hạt điều, năm 2023, các nhà nghiên cứu tại Phòng Thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc, hóa dầu (Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam) đã thành công trong việc “Nghiên cứu công nghệ và thiết kế chế tạo thiết bị chế biến sâu dầu vỏ hạt điều thành các sản phẩm có giá trị gia tăng cao đạt tiêu chuẩn xuất khẩu”. Nhóm đã hoàn thiện quy trình công nghệ chế biến sâu dầu vỏ hạt điều bằng phản ứng decarboxyl hóa sử dụng xúc tác dị thể kết hợp chưng cất thành các sản phẩm có giá trị gia tăng cao. Ngoài ra, nhóm còn phát triển được công nghệ tinh chế dầu vỏ hạt điều thô, có khả năng tách loại cặn, tạp chất cơ học, các hợp chất chứa nitơ, lưu huỳnh.
Quy trình tách chiết và tiền xử lý dầu từ vỏ hạt điều (Nguồn: Kết quả nghiên cứu)
Bã vỏ hạt điều là sản phẩm phụ từ quá trình chiết xuất dầu, thường bị xem nhẹ do giá thành thấp, thường được chế biến thành viên nén và sử dụng rộng rãi làm nhiên liệu trong các lò nung. Để gia tăng giá trị kinh tế cho bã vỏ hạt điều, năm 2020, TS. Kiều Đỗ Trung Kiên (Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP.HCM) đã thực hiện “Nghiên cứu và chế tạo vật liệu gốm gỗ từ bã thải vỏ điều”, áp dụng kỹ thuật nhựa hóa bã thải vỏ điều để tạo ra nhựa phenolic kết hợp với bột carbon (bã thải vỏ điều được carbon hóa ở 500oC) với tỷ lệ khối lượng bột carbon/nhựa phenolic là 1/1,3, kết khối kết hợp áp lực ép nóng 0,66 kgf/cm2 ở nhiệt độ nung 900oC trong môi trường khí CO2, với tốc độ nâng nhiệt 5oC/phút, lưu ở 900oC trong 60 phút. Kết quả nghiên cứu đã tạo ra gốm gỗ có khả năng hấp thụ và chuyển hóa gần như toàn bộ năng lượng thành bức xạ hồng ngoại xa, do đó có thể được sử dụng làm các tấm thu và phát nhiệt trong thiết bị sấy.
Tối ưu hóa giá trị vỏ hạt điều
Vỏ lụa hạt điều là lớp mỏng bao quanh hạt điều và chiếm khoảng 1-3% tổng trọng lượng hạt, là một phụ phẩm giàu polyphenol, catechin, epicatechin, epigallocatechin và p-coumaric, gallic acid và tannin, phát sinh từ quá trình sản xuất nhân điều. Để khai thác triệt để nguồn phụ phẩm này, năm 2017, các nhà nghiên cứu của Phân hiệu Trường Đại học Lâm nghiệp đã thực hiện “Nghiên cứu quy trình ủ phân compost từ vỏ lụa hạt điều”. Kết quả cho thấy, vỏ lụa hạt điều có bổ sung chế phẩm sinh học trichoderma cho chất lượng compost tốt nhất. Qua thử nghiệm, sản phẩm không gây hại cho cây đậu đen, cung cấp dinh dưỡng cho cây nảy mầm và phát triển bình thường.
Năm 2023, Trung tâm Công nghệ Sinh học TP.HCM đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu tách chiết và thu nhận cao chiết giàu dẫn xuất catechin có hoạt tính sinh học từ vỏ lụa hạt điều (Anacardium occidentale L.) phế phẩm tại Bình Phước ứng dụng tạo sản phẩm chức năng” nhằm tạo ra sản phẩm kem bôi da chữa lành vết thương, có giá trị cao, từ phế phẩm vỏ lụa hạt điều. Đến nay, đề tài đã đạt được một số kết quả khả quan trong việc thu nhận chiết xuất từ vỏ lụa hạt điều và bước đầu đánh giá được hoạt tính kháng oxi hóa của các cao chiết thu nhận được.
***
Thời gian qua, ngành chế biến điều đã có những bước tiến đáng kể trong tối ưu hóa việc sử dụng phụ phẩm từ quá trình chế biến điều. Thay vì bị thải bỏ, vừa lãng phí vừa gây gây ô nhiễm môi trường, các phụ phẩm như vỏ, vỏ lụa và quả điều đã được chuyển hóa thành nhiều sản phẩm có giá trị, gia tăng hiệu quả kinh tế, qua đó, thúc đẩy ngành chế biến điều phát triển theo hướng bền vững hơn.
Kim Nhung
--------------------------------------------------------------------------------
Tài liệu tham khảo chính
[1] Hệ thống thông tin khoa học và công nghệ. https://nsti.vista.gov.vn/
[2] Trang chủ thư viện CESTI. http://www.cesti.gov.vn/trang-chu-thu-vien/
[3] Kỷ yếu hội thảo “Giải pháp khoa học và công nghệ nâng cao giá trị ngành điều tỉnh Bình Phước”. https://binhphuoc.gov.vn/vi/news/chuong-trinh-de-tai-khoa-hoc/chuong-trinh-hoi-thao-giai-phap-khoa-hoc-va-cong-nghe-nang-cao-gia-tri-nganh-dieu-tinh-binh-phuoc-32616.html
[4] Báo Bình Phước. Tiềm năng từ quả điều. https://baobinhphuoc.com.vn/news/4/142584/tiem-nang-tu-qua-dieu
[5] Kiều Đỗ Trung Kiên. Nghiên cứu và chế tạo vật liệu gốm gỗ từ bã thải vỏ điều. https://www.grad.hcmut.edu.vn/hv/download/LATS/8141231/TOM_TAT_LATS_KDTKien.pdf
[6] Minh Khuê. Nghiên cứu công nghệ và thiết bị chế biến sâu dầu vỏ hạt điều. https://khcncongthuong.vn/tin-tuc/t20500/nghien-cuu-cong-nghe-va-thiet-bi-che-bien-sau-dau-vo-hat-dieu.html
[7] Nghiên cứu quy trình ủ phân compost từ vỏ lụa hạt điều. https://journal.vnuf.edu.vn/vi/article/download/1027/932/1860
[8] Nguyễn Thị Dung. Vỏ lụa hạt điều – Những tiềm năng và ứng dụng mới. https://www.hcmbiotech.com.vn/vi/news/nghien-cuu/vo-lua-hat-dieu-nhung-tiem-nang-va-ung-dung-moi-1288.html