“Nếm thử một con hào đông lạnh bằng CAS, dường như nó vừa được bắt lên còn nguyên hương vị biển”, đó là mẩu quảng cáo dành cho công nghệ CAS.
CAS (Cells Alive System) là công nghệ bảo quản thực phẩm đông lạnh hiện đại của tập đoàn ABI (Nhật Bản) vừa chuyển giao cho Việt Nam tháng 6 năm 2013. Bằng sáng chế công nghệ CAS do ABI sở hữu hiện đang được hơn 22 quốc gia và Cơ quan Sáng chế châu Âu công nhận bảo hộ. Tại Mỹ, sáng chế này được cấp bằng với tên gọi: phương pháp và thiết bị đông lạnh nhanh (Quick freezing apparatus and quick freezing method), số bằng: US 7810340, ngày 12/10/2010, tác giả: Norio Owada và Shobu Saito.
Hệ thống CAS theo sáng chế US 7810340 gồm: kho đông lạnh có bộ điều chỉnh áp suất khí (60), quạt thổi không khí lạnh (31) vào sản phẩm đặt bên trong với tốc độ gió 1-5 m/giây và thiết bị phát từ trường (21). (Nguồn: wipsglobal)
Sự kiện Việt Nam trở thành quốc gia thứ 8 nhận chuyển giao công nghệ CAS đã làm xôn xao giới doanh nghiệp trong nước. Có thể giữ cho nông sản, thủy sản, thực phẩm tươi ngon đến 99,7 % sau 10 năm là thách đố bao năm qua của nông nghiệp Việt Nam, nay đã trong tầm tay.
Càng bất ngờ hơn nếu biết rằng, công nghệ CAS vốn được xem là hiện đại bậc nhất kia vốn khởi nguồn từ một triết lý kinh doanh rất đơn giản:
Dành cho khách hàng những gì tươi ngon nhất
| Ông Norio Owada, chủ tịch tập đoàn ABI, đồng thời là đồng tác giả với Shobu Saito sáng chế công nghệ CAS cho biết: “Thực ra, chúng tôi sáng chế CAS không phải để đông lạnh thực phẩm mà vì không muốn khách hàng phải dùng… thực phẩm đông lạnh. Chúng tôi mong muốn phục vụ những sản phẩm “tươi sống” nhất cho khách hàng. Đó là lý do CAS ra đời”.
Vậy đâu là khác biệt giữa thực phẩm “tươi sống” và thực phẩm “đông lạnh”? | | CAS giữ tươi nguyên thực phẩm sau 10 năm. |
Một đầu bếp khách sạn từng nói với ông Owada: “Nếu các tế bào trong thực phẩm được bảo tồn nguyên vẹn, sẽ không còn khác biệt giữa thực phẩm tươi sống và thực phẩm đông lạnh.” Đây là mấu chốt để giải bài toán khó khi đông lạnh thực phẩm.
Đông lạnh thực phẩm, tưởng dễ mà khó
Đông lạnh là biện pháp bảo quản thực phẩm, nông sản thông dụng. Thông thường, thực phẩm được bảo quản ở âm 18 độ C. So với đóng hộp, sấy khô, lên men, rút chân không… ưu điểm của đông lạnh là giữ nguyên hình dạng và dưỡng chất trong thực phẩm, không dùng hóa chất mà nhờ nhiệt độ thấp ức chế vi khuẩn phát triển, làm chậm quá trình phân hủy, giữ thực phẩm tươi ngon, thích hợp cho cả thực phẩm dạng lỏng (rút chân không không dùng được). Thịt gia súc đông lạnh thông thường có thể giữ được 8 tháng đến 2,5 năm; gia cầm từ 7 đến 8 tháng; cá 3 đến 4 tháng và bánh kẹo từ 1 đến 6 tháng.
| Vấn đề là, nông sản, thủy sản, thực phẩm… đều cấu thành từ các tế bào với hàm lượng nước cao. Khi giảm nhiệt độ xuống thấp và đột ngột, nước trong tế bào sẽ hình thành tinh thể băng với thể tích lớn và nhiều góc cạnh, xé rách màng, làm dịch tế bào thoát ra ngoài. Quá trình cấp đông-rã đông không chỉ làm tổn hại tế bào mà còn gây mất nước và hư hỏng cấu trúc, làm giảm ít nhất 20% giá trị dinh dưỡng của thực phẩm (ta có thể thấy thực phẩm chảy nhiều nước khi rã đông). | | Cấp đông-rã đông thường gây mất nước, làm giảm 20% giá trị dinh dưỡng của thực phẩm. |
Do đó, chất lượng thực phẩm, nông sản đông lạnh được xác định tỷ lệ nghịch với lượng nước không đóng băng bên trong tế bào. Lượng nước không đóng băng càng nhỏ thì thực phẩm càng tươi ngon. (Ở âm 18 độ C, lượng nước chưa đóng băng trong thực phẩm và rau quả còn khoảng 20%).
Câu hỏi đặt ra cho Owada là làm sao đông lạnh thực phẩm mà không làm nước trong tế bào đóng băng, đặc biệt với nông sản, thủy sản, thực phẩm vốn có hàm lượng nước cao?
| CAS: nguyên lý đơn giản cho kết quả ngoạn mục
Hiện tượng nước siêu lạnh (supercooled) chính là lời giải cho câu đố. Nước siêu lạnh là trạng thái nước không đóng băng ngay cả dưới 0 độ C hoặc thấp hơn. Trên cơ sở đó, Norio Owada sáng chế công nghệ CAS với tiêu chí: “đơn giản, phổ cập, dễ sử dụng và an toàn”. Công nghệ CAS sử dụng từ trường, tương tự lò viba nhưng kết hợp thêm hệ thống làm lạnh.
Chỉ cần lắp thiết bị CAS hoặc trang bị thêm chức năng CAS cho hệ thống làm lạnh hiện có là có thể giữ tươi ngon đến 10 năm từ thủy hải sản (là loại dễ hỏng nhất); đến thực phẩm tươi sống (thịt, gia súc, gia cầm, trái cây, rau quả, nấm); cả sữa, cà phê, nước hoa quả, bánh kẹo và đồ ăn chế biến sẵn (sushi, thức ăn dinh dưỡng, đồ hộp…). Tùy loại thực phẩm, nông sản, thủy sản mà sử dụng CAS với cường độ từ trường khác nhau.
| |
Đông lạnh không dùng CAS: (1) và (2) ở nhiệt độ thấp, phân tử nước trong tế bào kết tinh, hình thành tinh thể băng góc cạnh, phá vỡ màng tế bào. Khi rã đông, dịch tế bào thoát ra (hiện tượng thực phẩm bị “nhỏ giọt”).
Đông lạnh bằng CAS: (1) và (2) nhờ xung động từ trường, các phân tử nước trong tế bào không kết tinh dù ở nhiệt độ thấp. Khi rã đông vẫn tươi nguyên như lúc đầu (3).
Sự khác biệt giữa hai sản phẩm đông lạnh (Dùng CAS và Không dùng CAS)
Đông lạnh mọi thứ, cả tim và răng
CAS đã được đưa vào ứng dụng và nhanh chóng phổ biến trong lĩnh vực bảo quản thủy sản, nông sản, thực phẩm; không chỉ tại Nhật mà còn nhiều quốc gia khác như Mỹ (cá ngừ), Canada (quả thanh quất), Mexico (xoài và bơ), Trung Quốc (trái cây đóng hộp, rau quả đông lạnh, măng, nấm)… Bởi 70% lương thực Nhật Bản phụ thuộc vào nguồn cung nhập khẩu từ các nước khác nên tham vọng của Owada là xây dựng một mạng lưới thực phẩm đa quốc gia, trong đó thực phẩm sẽ được bảo quản và vận chuyển từ khắp nơi trên thế giới đến Nhật với chi phí hợp lý và tình trạng gần như tươi nguyên.
Nỗ lực không ngừng, Owada còn đưa thành công của CAS vượt khỏi khuôn khổ ngành công nghiệp thực phẩm để góp phần vào lĩnh vực y tế. Nguyên lý đơn giản, linh hoạt, CAS dễ dàng phù hợp với hệ thống đông lạnh các bộ phận cơ thể như nội tạng, thần kinh, máu, và cả… tim. Nếu một trái tim trước đây phải được cấy ghép trong vòng 10-14 tiếng, thì với CAS tim có thể “sống” đến 10 ngày ở nhiệt độ âm 30 đến âm 40 độ C. Công nghệ CAS cũng được ngân hàng răng sữa Future Health Biobank (Fribourg, Thụy Sĩ) tin dùng, lưu trữ răng như một nguồn tế bào gốc thay thế.
CAS trên đất Việt
Tại Việt Nam, ngày 19/6/2013, Viện Nghiên cứu và Phát triển Vùng, Bộ Khoa học và Công nghệ (KH&CN) phối hợp với Tập đoàn ABI đã tổ chức lễ khánh thành Phòng Thí nghiệm Công nghệ CAS đầu tiên tại nước ta. Trong buổi hội thảo tổ chức tại Techmart Công nghệ Thực phẩm 2013 (Trung tâm Thông tin KH&CN TP.HCM), nhiều doanh nghiệp quan tâm đã đặt câu hỏi về giá thành và chi phí hoạt động của công nghệ này. PGS.TS. Trần Ngọc Lân, Phó Viện trưởng Viện Nghiên cứu và Phát triển Vùng cho biết, tuy đầu tư ban đầu khá tốn kém nhưng cam đoan có thể bù đắp nhờ chất lượng sản phẩm nâng cao, giảm tỷ lệ sản phẩm hỏng, tiết kiệm chi phí điện năng, giảm xử lý chất thải… Mặc dù theo lộ trình sau ngày 20/6/2014 công nghệ CAS mới được chuyển giao cho doanh nghiệp với Viện Nghiên cứu và Phát triển Vùng là đơn vị độc quyền tại Việt Nam, nhưng các đơn vị có nhu cầu vẫn có thể liên hệ trực tiếp với Bộ KH&CN để được tư vấn thêm.
Lễ khánh thành Phòng thí nghiệm công nghệ CAS.
| Trả lời câu hỏi về ảnh hưởng của thực phẩm bảo quản bằng CAS đến sức khỏe người tiêu dùng, PGS.TS Trần Ngọc Lân cho biết công nghệ này đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới và đến nay vẫn đảm bảo an toàn. Mặt khác, ngoài dùng từ trường (không ảnh hưởng đến sức khỏe và cũng không làm biến tính thực phẩm), công nghệ CAS không thêm vào sản phẩm bất cứ chất hóa học nào nên không có tác dụng phụ. | | Vải thiều Bắc Giang sẽ được bảo quản bằng CAS |
“Mr Freeze” không ngơi nghỉ
| Nhìn nhận những thành quả mà CAS đạt được sau 13 năm bất chấp nhiều chỉ trích, Đại học Tokyo và Đại học Chiba vừa bắt tay thực hiện một nghiên cứu chung để đưa ra lý thuyết hoàn chỉnh hơn về công nghệ này. Trong khi đó, Norio Owada lại bắt đầu một dự án liên doanh mới, xây dựng nhà máy đông lạnh bánh ngọt và chocolate tại Pháp và Bỉ. Ông hóm hỉnh: “Với bánh và kẹo tươi ngon ở khắp nơi trên thế giới, chẳng mấy chốc mà ngân hàng răng sữa lại đầy răng”. | | “Mr Freeze” |
Dường như ở tuổi 64, người đàn ông này vẫn miệt mài làm việc với niềm say mê được bảo quản “tươi nguyên” ở độ thanh xuân tràn đầy nhiệt huyết. Chả trách người ta lại gọi ông là “Mr. Freeze”.