Nghiên cứu công nghệ chế tạo vi hạt lưu các hương liệu nguồn gốc thiên nhiên

Trong đời sống hiện đại, các sản phẩm tẩy rửa như xà phòng, nước giặt, nước rửa chén, lau sàn nhà... là những sản phẩm có vai trò thiết yếu trong cuộc sống hàng ngày của mỗi người dân. Theo ước tính, tỉ lệ sử dụng các chất tẩy rửa từ 10 – 15kg/người dân. Các số liệu thống kê cho thấy, trị trường bột giặt gia dụng tại Việt Nam hiện nay ước đạt 650 triệu USD/năm và tốc độ gia tăng khoảng 10%/năm. Trong đó, 80% thị phần thuộc về các sản phẩm của hai tập đoàn đa quốc gia Unilever và P&G.

Cây Hương nhu

Nhìn lại lịch sử, đã có thời kỳ các sản phẩm tẩy rửa và hóa mỹ phẩm sản xuất bởi các công ty trong nước chiếm lĩnh hầu hết thị trường như Xà phòng Hà Nội, Bột giặt Lix, Đức Giang, kem đánh răng Dạ Lan ... Tuy nhiên, từ thập niên 90 của thế kỷ 20, do ảnh hưởng của cơ chế thị trường, nên các tập đoàn đa quốc gia với tiềm lực tài chính mạnh mẽ đồng thời với nền tảng kỹ thuật – công nghệ cao đã dần chiếm lĩnh thị trường Việt Nam bằng các sản phẩm chất lượng tốt, mùi hương đa dạng và hấp dẫn, bao bì phù hợp thị hiếu, và đặc biệt là yêu cầu hiện nay các mùi hương phải được lưu lại rất lâu trên các dòng sản phẩm trong quá trình sử dụng.

Các hương thơm trong ngành công nghiệp tẩy rửa và hóa mỹ phẩm: Hương liệu và mùi vị đóng vai trò quan trọng và đã được sử dụng rộng rãi trong rất nhiều sản phẩm như nước hoa, xà phòng, kem dưỡng da, dầu gội đầu, chất tẩy rửa, thức ăn, rượu, thuốc lá…

Trong đó, hương thơm trong công nghiệp tẩy rửa gồm các hương thơm cho xà phòng, bột giặt; Các nước rửa tay, rửa bát. Các hương thơm cho Hóa mỹ phẩm thức ăn, rượi bia, thuốc lá ...

Các hương thơm có nguồn gốc thiên nhiên: Xu thế tiêu dùng hiện nay trên thế giới là các hương thơm trong sản phẩm có nguồn gốc thiên nhiên, bảo đảm sức khỏe và thân thiện với môi trường. Việt Nam có thế mạnh về các loại cây có tinh dầu, hương liệu thiên nhiên rất phong phú, và sản luợng nhiều: Sả chanh, sả hoa hồng, Tràm, Thông, Quế, Hương nhu, Bạc hà...; đây là nguồn nguyên liệu có tiềm năng lớn của Việt Nam, mà hiện nay chủ yếu được xuất khẩu thô sang các nước phát triển với giá thấp. Vì vậy việc chế biến, tạo ra các hương liệu thiên nhiên phục vụ hiệu quả cho ngành công nghiệp chất tảy rửa và Hóa mỹ phẩm, là một trong những nội dung cấp thiết phải giải quyết.

Các công nghệ chế tạo hạt vi lưu hương: Quá trình lưu lại hương thơm trên sản phẩm liên quan đến sự đột phá lớn về công nghệ bao gói các hương thơm mà các công ty nước ngoài này nắm giữ, đây chính là một trong những vấn đề quan trọng mà nhiệm vụ cần phải nghiên cứu và đột phá thành công.

Thông thường, các thành phần trong hương liệu là các chất lỏng dễ bay hơi do đó dễ dàng bay mùi theo thời gian, hay do quá trình oxi hóa hoặc phản ứng với các thành phần khác. Việc lưu giữ hương có thể làm thay đổi đáng kể chất lượng của sản phẩm. Do đó, việc lưu giữ các thành phần dễ bay hơi của hương liệu trước khi đưa vào thực phẩm hay các sản phẩm khác có ý nghĩa thực tiễn quan trọng góp phần lưu giữ hương liệu lâu hơn.

Có rất nhiều công nghệ để làm chậm quá trình bay mùi của hương liệu như: Hấp phụ lên vật liệu thích hợp có diện tích bề mặt cao; Tạo phức với một số hợp chất khác mà có thể nhả hương dựa trên điều kiện nhiệt độ hay môi trường; Bọc hương liệu bằng màng polime thích hợp.

Trên thế giới vi hạt lưu hương đã được ứng dụng rộng rãi trong các sản phẩm chất tẩy rửa như nước giặt và bột giặt (10 - 20%), nước xả vải và tăng hương (60%), chất khử mùi (< 1%), dầu gội, các sản phẩm chăm sóc cơ thể (dầu gội, sữa tắm, mỹ phẩm <1%) và các loại chất tẩy rửa khác (< 1%) của các tập đoàn lớn như Unilever, Omo, Ariel… Vi hạt lưu hươngđược sản xuất và cung cấp chính bởi các công ty thuộc hiệp hội IFRA. IFRA là hiệp hội cung cấp hương liệu lớn nhất trên thế giới bao gồm các công ty từ các quốc gia Đức, Pháp, Ý, Hà Lan, Anh, Tây Ban Nha, Thổ Nhĩ Kì, Nam Phi và Thụy Điển, chiếm tới 90% thị phần hương liệu trên toàn thế giới. Giá trị hạt hương liệu bán ra của các công ty thuộc hiệp hội IFRA lên tới 1,7 tỉ euro năm 2012 với giá trị kinh tế đem lại ước tính 60 tỉ euro.

Quy trình tạo vi hạt lưu hương theo công nghệ electrospinning

Ở Việt Nam hiện nay ngoài các nhà cung cấp chất tẩy rửa nước ngoài, các nhà sản xuất trong nước như Công ty cổ phần Xà phòng Hà Nội, Công ty cổ phần hóa Mỹ phẩm Mỹ Hảo…cũng đã ứng dụng công nghệ vi hạt lưu hương trong các dòng sản phẩm của mình. Tuy nhiên vi hạt lưu hương hầu hết được nhập khẩu từ nước ngoài với chi phí cao. Hơn nữa việc nhập khẩu vi hạt lưu hương ở nước ngoài sẽ làm cho các nhà sản xuất trong nước không chủ động tạo ra được các mùi hương phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng Việt Nam.

Ngoài ra hiện nay trong nước rất ít các Viện và Trường đại học có những công trình công bố về nghiên cứu chế tạo hạt lưu hương. Một trong những nghiên cứu về chế tạo bột lưu hương được công bố bởi tác giả Bùi Quang Thuật, Viện Công nghệ thực phẩm Hà Nội. Trong công trình này tác giả nghiên cứu chế tạo hương liệu dạng bột từ cyclodextrin. Tuy nhiên công nghệ này chỉ dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm, gặp khó khăn nhất định trong triển khai ở quy mô công nghiệp. Hơn nữa công trình này được công bố từ năm 2010, từ đó đến nay rất nhiều công nghệ tạo vi hạt lưu hương thế hệ mới trên nền tảng kỹ thuật encapsulation như công nghệ bọc bằng polime, công nghệ hấp phụ silica hay gần đây nhất là công nghệ electrospinning đã được phát triển và ứng dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp.

Trước nhu cầu cấp thiết đó của thị trường trong nước và quốc tế các nhà khoa học, doanh nghiệp Việt Nam cần chủ động trong việc nghiên cứu, sáng tạo và sản xuất các sản phẩm lưu hương phù hợp với nhu cầu người tiêu dùng. Đặc biệt, các sản phẩm dạng vi hạt lưu các hương liệu có nguồn gốc thiên nhiên sẽ đáp ứng xu thế thị trường trong nước và quốc tế về sử dụng các sản phẩm hữu cơ có nguồn gốc thiên nhiên.

Ngoài ra, việc nghiên cứu thành công, ứng dụng vào sản xuất, tạo ra các sản phẩm dạng vi hạt lưu các hương liệu có nguồn gốc thiên nhiên với thương hiệu ‘Made in Vietnam’ sẽ giúp các doanh nghiệp trong nước tự chủ về vấn đề thương liệu. Đồng thời đưa ra được các sản phẩm sản phẩm hóa mỹ phẩm Việt Nam có nét riêng, đa dạng, phù hợp với người Việt. Từ đó tăng cường sự lớn mạnh của các doanh nghiệp Việt Nam, từng bước chiếm lĩnh lại thị trường trong nước và hội nhập quốc tế và khu vực.

Hơn nữa, Việt Nam có thể chủ động hơn trong việc chế tạo vi hạt lưu hương từ nguồn nguyên liệu thiên nhiên – một trong những tiềm năng lớn của Việt Nam – mà hiện nay nước ta đang xuất khẩu thô sang các nước phát triển. Từ đó sẽ giải quyết được bài toán ‘giá thành’, tạo sự đa dạng về sản phẩm, phù hợp với từng phân khúc khách hàng trong nước và quốc tế.