TĐKT - Là học sinh giỏi môn Sinh, Hóa, em Trịnh Hoàng Long, lớp 12 C11, Trường THPT Nguyễn Văn Trỗi (TP Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa) đã nghiên cứu và thực hiện thành công việc chiết xuất canxi từ cá ngừ bằng phương pháp thủy phân xương cá ngừ.

Trong quá trình thực hiện dự án, Long luôn được sự quan tâm, giúp đỡ của thầy cô mà trực tiếp là thầy Trần Thế Quang

Long cho biết: Khánh Hòa là nơi có nguồn tài nguyên biển vô cùng phong phú, nhiều nhà máy chế biến thủy sản, trong đó có cá ngừ. Cá ngừ chiếm trữ lượng lớn, 600.000 tấn, khả năng khai thác có thể đạt tới 200.000 tấn/năm. Dinh dưỡng của con cá ngừ khá cao, kể cả phế liệu cá ngừ bao gồm xương, đầu cá, bởi trong đó có hàm lượng canxi ở dạng hydroxyapatite khá cao. Tuy nhiên, trong thực tế thì phế liệu cá ngừ vẫn chưa được tận dụng tốt, chủ yếu làm phân bón, thức ăn cho gia súc, gia cầm.

Trước thực tế trên, em đã trao đổi cùng thầy hướng dẫn dạy môn Hóa học Trần Thế Quang và được thầy Quang định hướng phương pháp nghiên cứu khoa học cũng như hỗ trợ điều kiện cần thiết để thực hiện dự án: “Chiết xuất canxi từ xương cá ngừ”.

Qua 2 năm (từ năm còn là học sinh lớp 10 đến khi học lớp 12) em đã khảo sát các điều kiện chiết tách canxi từ xương cá ngừ theo phương pháp thủy phân bằng hóa chất ở nồng độ phù hợp để thu về chế phẩm canxi thành dạng tự nhiên có độ tinh sạch khá cao, hoặc kích thước nano.

Theo Long cho biết, quy trình chiết xuất cá ngừ được thực hiện bằng các bước: Xử lý mẫu thô bằng cách làm sạch, luộc chín, phơi khô và giã nhỏ xương cá ngừ; ngâm mẫu qua xử lý thô với tỷ lệ 1 nguyên liệu 2 dung dịch NaOH trong 24 giờ, ở 90 độ C. Sau đó rửa sạch, sấy khô và kiểm tra các điều kiện an toàn, thành phần trong mẫu. Công đoạn cuối cùng là ngâm trong etanol trong 5 phút và để lắng trong 24 giờ. Kết thúc quy trình sẽ thu về được chế phẩm canxi ở kích thước nano và micro.

Cũng theo Long chi sẻ, thành phẩm canxi thu được sau quá trình thực hiện hoàn toàn có thể bổ sung vào thực phẩm sử dụng hàng ngày. Điều quan trọng trong suốt quá trình pha chế là phải kiểm soát được nhiệt độ và tỷ lệ phù hợp, bởi chỉ cần sai sót ở giai đoạn này thì các giai đoạn sau rất khó để thu về thành phẩm canxi.

Trước đây, cũng có một số công trình nghiên cứu về chiết tách canxi từ xương cá theo nhiều phương pháp khác nhau. Điển hình là phương pháp thủy phân bằng hóa chất NaOH ở nhiệt độ cao và nung. Tuy nhiên, cả hai phương pháp này rất khó thực hiện ở ngoài phòng thí nghiệm, nhà máy do sử dụng nhiệt độ lớn lần lượt trên 250 độ C và 1.200 độ C.

Tuy nhiên, phương pháp mà Long thực hiện dù cùng sử dụng cách thức thủy phân bằng NaOH nhưng nhiệt độ thấp hơn, chỉ khoảng 90 độ C nên rất dễ ứng dụng trong thực tế. Do đó, chỉ cần áp dụng đúng theo quy trình, bất cứ ai cũng có thể điều chế canxi từ xương cá ngừ thành công.

“Em mong muốn mọi người dân đều có thể tự mình áp dụng và tự điều chế canxi, bổ sung dinh dưỡng cho cả gia đình, tránh lãng phí nguồn tài nguyên canxi tốt, nhất là các gia đình ở gần biển, làm nghề đánh bắt thủy sản.” - Long chia sẻ.

Việc chiết xuất canxi từ cá ngừ dễ áp dụng ở quy mô nhỏ của hộ gia đình, vừa tận dụng nguồn phế liệu từ nhà máy chế biến thủy sản vừa gia tăng giá trị sử dụng của phế liệu, đồng thời giải quyết một phần nhu cầu canxi của con người.

Tuy nhiên, để sản phẩm canxi có thể được ứng dụng trong lĩnh vực dược phẩm, y học, cần có nhiều nghiên cứu sâu hơn về quy trình tinh chế và sản xuất bột xương, đồng thời giá trị sinh học canxi của bột xương cũng cần được nghiên cứu nhằm xác định rõ giá trị, chất lượng của sản phẩm, từ đó xác định giới hạn khả năng ứng dụng của sản phẩm thu được.

Do đó, theo Long, thời gian tới, khi em thi vào trường đại học sẽ đăng ký vào các ngành liên quan đến công nghệ sinh học để có kiến thức cũng như cơ hội tiếp tục phát triển đề tài.

Chia sẻ về thành công của dự án, Long cho biết: Trong quá trình làm dự án, em nhận được rất nhiều sự quan tâm của gia đình, bạn bè và nhất là Ban giám hiệu, các thầy giáo, cô giáo Trường THPT Nguyễn Văn Trỗi. Các thầy giáo, cô giáo không chỉ hỗ trợ em về vật chất để mua nguyên liệu, làm mẫu xét nghiệm, liên hệ với Trường Đại học Nha Trang để mượn phòng thí nghiệm cho em thực hiện dự án… mà còn động viên em rất nhiều về mặt tinh thần để em có thể vừa học tập, vừa nghiên cứu và hoàn thành dự án.

Nhờ sự giúp đỡ trực tiếp của thầy hướng dẫn, sự nỗ lực của bản thân, dự án “Chiết xuất canxi từ xương cá ngừ và thử nghiệm bổ sung vào bánh quy” của Long đã đạt giải Nhất cuộc thi Khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học cấp tỉnh và là một trong 2 dự án được chọn đi thi cấp quốc gia.

Tại cuộc thi Khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học cấp quốc gia năm học 2019 - 2020, dự án của em đạt giải Ba, được Bộ Giáo dục và Đào tạo cấp giấy chứng nhận, Chủ tịch UBND tỉnh Khánh Hòa tặng Bằng khen, Bí thư Trung ương Đoàn TNCS Hồ Chí Minh tặng Bằng khen và em được tuyển thẳng vào Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh.

“Em hiểu rằng những kết quả trên chỉ là bước khởi đầu quá trình học tập, nghiên cứu lâu dài về sau để hướng tới cống hiến trí tuệ, tâm huyết của tuổi trẻ cho cộng đồng, đất nước. Em sẽ tiếp tục nỗ lực trong học tập và không ngừng thể hiện tinh thần yêu nước bằng những hành động thiết thực vì sự nghiệp phát triển của quê hương, Tổ quốc.”- Long chia sẻ.

Tuệ Minh