Tiên phong mở lối
Trong phòng thí nghiệm rộng chừng 20m2 thuộc Trung tâm Nghiên cứu xuất sắc và Đổi mới sáng tạo của Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Thạc sĩ Nguyễn Thị Hồng, Thạc sĩ Phạm Thị Dịu (Khoa Công nghệ thực phẩm) đang miệt mài bên hệ thống sắc ký lỏng ghép nối khối phổ hai lần (LC-MS/MS) để phân tích amin sinh học có trong thực phẩm lên men.
Những trang thiết bị ở đây trị giá khoảng 50 tỷ đồng và Trung tâm này có 20 phòng thí nghiệm với nhiều trang thiết bị hiện đại tương tự phục vụ cho hoạt động nghiên cứu của giảng viên cũng như sinh viên thuộc Học viện.
Bên ấm trà, PGS.TS Nguyễn Hoàng Anh - Trưởng khoa Công nghệ thực phẩm nói cho tôi biết về hành trình gần 10 năm đi tiên phong trong nghiên cứu amin sinh học của mình và các đồng nghiệp cũng như sự xuất hiện phổ biến của nó trong nhiều loại thực phẩm lên men truyền thống của nước ta như nước mắm, tương bần, tương ớt, nem chua, thịt chua cũng như các loại đồ uống như rượu vang, bia...
Silla Santos định nghĩa các amin sinh học là các bazơ hữu cơ có cấu trúc không vòng, vòng thơm hoặc dị vòng có thể được tìm thấy trong một số loại thực phẩm. Các amin sinh học như histamine, tyramine, tryptamine, phenylethylamine… khi dung nạp quá ngưỡng cho phép sẽ gây ra nhiều triệu chứng có hại cho người dùng như đau đầu, tiêu chảy, nôn mửa, dị ứng, tăng nhịp tim, tăng hoặc giảm huyết áp.
Các nhà khoa học của Khoa Công nghệ thực phẩm (Học viện Nông nghiệp Việt Nam) nghiên cứu về amin sinh học. Ảnh: Dương Đình Tường.
Theo PGS.TS Nguyễn Hoàng Anh, những thực phẩm lên men truyền thống không chỉ là món ăn, đồ uống mà còn là văn hóa, là thói quen lâu đời của người dân Việt, không thể bỏ được. Tuy nhiên nhược điểm của chúng là nguyên liệu đầu vào của quá trình sản xuất có thể không được tươi, người sản xuất có thể thiếu kiến thức khoa học nên trong quá trình lên men khó kiểm soát được các vi sinh vật bên ngoài nhiễm vào, phân giải axit amin thành amin sinh học, làm giảm chất lượng sản phẩm cũng như gây ngộ độc cho người tiêu dùng.
Những nguồn nguyên liệu giàu protein (đạm) từ động vật hay thực vật nếu bảo quản không tốt hoặc sử dụng để lên men thường có nguy cơ sinh amin sinh học cao, gây ngộ độc. Gần đây nhất là vụ ngộ độc tập thể ngày 28/6/ 2024 xảy ra với 127 công nhân của Công ty cổ phần đóng tàu sông Cấm sau khi ăn cá thu. Phân tích cho thấy hàm lượng histamin trong mẫu thức ăn cá thu kho mà các công nhân này ăn cao gấp 40 lần mức giới hạn cho phép tối đa trong thủy sản đông lạnh. Hoặc nhẹ hơn, khi uống bia hay rượu vang mà bị đau đầu phần lớn là do hàm lượng amin sinh học phát sinh nhiều nên cũng cần phân tích và tìm giải pháp để khắc phục.
Thế giới từ lâu đã quan tâm đến vấn đề amin sinh học trong thực phẩm nhưng ở Việt Nam đây vẫn là vấn đề mới. Các nhà khoa học của Học viện Nông nghiệp Việt Nam muốn nghiên cứu về amin sinh học để cải thiện an toàn thực phẩm cho các sản phẩm truyền thống cũng như tạo cơ hội xuất khẩu chúng.
“Bình thường chúng ta ăn, uống các sản phẩm lên men truyền thống với số lượng ít thì không có vấn đề gì về sức khỏe, không cần quan tâm đến các amin sinh học trong đó. Nhưng nếu muốn xây dựng thương hiệu để xuất khẩu thì phải coi trọng vấn đề này. Từ đó, chúng tôi định hướng nghiên cứu để làm sao đưa ra một quy trình hỗ trợ người dân cũng như doanh nghiệp đảm bảo an toàn thực phẩm”, PGS.TS Nguyễn Hoàng Anh chia sẻ.
Phòng thí nghiệm thuộc Trung tâm Nghiên cứu xuất sắc và Đổi mới sáng tạo của Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Ảnh: Dương Đình Tường.
Phân tích sản phẩm lên men ở nhiều vùng miền
Đi theo hướng ấy, các nhà khoa học của Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tổ chức các cuộc điều tra những sản phẩm lên men truyền thống như tương, tương ớt, nem chua, nước mắm ở nhiều vùng. Họ xây dựng phương pháp phân tích sắc ký lỏng để đo hàm lượng chính xác amin sinh học.
Mặt hàng nước mắm truyền thống cũng có những vùng hàm lượng amin sinh học, đặc biệt là histamine thấp, có những vùng lại cao bởi phụ thuộc vào nguồn cá dùng tươi hay ươn, khí hậu nhiều nắng hay ít nắng, công nghệ kiểm soát thế nào... Không chỉ nước mắm mà trong tương, nem chua hàm lượng amin sinh học cũng xuất hiện và cần được nghiên cứu thêm.
Khi đã có phương pháp xác định amin sinh học chính xác, nhóm nghiên cứu mới tìm giải pháp để làm giảm hàm lượng của nó ở các loại thực phẩm lên men. Một trong những cách đó là sử dụng biện pháp sinh học bởi tính an toàn cao hơn. Họ phân lập, tuyển chọn các chủng sinh vật an toàn cho thực phẩm, lấy chính từ nguồn mẫu sản phẩm đã lên men dựa theo quy tắc tự nhiên là thường có những chủng vi sinh vật phân giải được các amin sinh học. Từ đó, họ định danh cho những chủng vi sinh vật này rồi bổ sung chúng vào quá trình lên men thực phẩm để tăng tính an toàn.
Thực tế khi bổ sung vào sản xuất nước mắm, chủng vi sinh vật giúp phân giải, làm giảm hàm lượng histamine một cách rõ rệt. Đề tài nghiên cứu này của nhóm được Cục Sở hữu Trí tuệ công nhận bằng độc quyền giải pháp hữu ích. Bên cạnh đó nhóm cũng có hướng đi thứ hai là xử lý amin sinh học ở sản phẩm cuối cùng bằng phương pháp cố định tế bào.
Ngộ độc thực phẩm có thể xảy ra do amin sinh học. Ảnh: Nông nghiệp Việt Nam.
Ví dụ như sản phẩm nước mắm chuẩn bị xuất xưởng sẽ được đưa qua chất mang đã cố định tế bào vi khuẩn, nơi các amin sinh học sẽ bị phân giải. Thêm một hướng đi nữa mà nhóm đang nghiên cứu là dùng enzyme cố định để phân giải các amin sinh học trong sản phẩm.
Trong suốt quá trình gần 10 năm theo đuổi nghiên cứu về amin sinh học, nhóm các nhà khoa học của Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã thực hiện một số đề tài cũng như công bố được 2 bài báo quốc tế và 5 bài báo trên tạp chí chuyên ngành trong nước. Tuy nhiên theo PGS.TS Nguyễn Hoàng Anh, để công nghệ này được ứng dụng vào sản xuất, gắn với các doanh nghiệp, cơ sở chế biến và người dân thì vẫn còn là một chặng đường dài với nhiều việc phải làm.
Hiện Việt Nam chưa có quy chuẩn nào về amin sinh học, ngay như histamine đang được quan tâm nhất cũng chưa có. Trong khi tiêu chuẩn Codex (cơ sở dữ liệu về an toàn thực phẩm do Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp thế giới (FAO) và Tổ chức Y tế thế giới (WHO) cùng xây dựng) có quy định histamine ở nước mắm không được quá 400 milligram/lít thì rất nhiều mẫu nước mắm của Việt Nam lại vượt trên 1.000 milligram/lít. Thái Lan là cường quốc về nước mắm, đang sở hữu công nghệ tiên tiến để xử lý histamine nên giúp hàm lượng chất này giảm xuống rất thấp.
TS Giang Trung Khoa - Trưởng Ban Công tác chính trị và Công tác sinh viên của Học Viện Nông nghiệp Việt Nam chia sẻ: “Chúng ta tự hào với các sản phẩm lên men truyền thống bởi chúng không chỉ rất ngon mà còn là văn hóa dân tộc nhưng về tính an toàn thực phẩm thì chưa được giới khoa học để ý nhiều.
Nhóm nghiên cứu về amin sinh học của Học viện Nông nghiệp Việt Nam mong muốn làm cho những sản phẩm lên men truyền thống đó ngon hơn, an toàn hơn, giá trị hơn, hướng tới đáp ứng quy chuẩn quốc tế để có thể xuất khẩu”.
