Không quá khó để tạo ra một màu xanh lam từ vật liệu tự nhiên. Chỉ cần lấy một cái bắp cải tím, cắt thành từng miếng nhỏ và nấu lên. Những gì bạn thấy là làn nước màu tía chuyển sang màu xanh lam sáng khi cho thêm ít bột nở (baking powder).

Bọn trẻ thường làm như vậy trong nhiều thập kỷ nhưng các nhà nghiên cứu phải vật lộn để đưa nó hoặc các màu lam từ tự nhiên tương tự thành một thuốc nhuộm màu bền vững – sau đó có thể dùng nó trong các loại kẹo, nước ngọt hay kem yêu thích. Giờ đây một nhóm nghiên cứu cho biết đã tìm ra một cách – và điều chính yếu lại nằm trong chính cây bắp cải khiêm nhường.

Quá khó để tạo màu lam cho thực phẩm

Đó là một kết quả “tiên tiến đầy ý nghĩa”, Mas Subramanian, một nhà hóa học ở trường đại học Oregon, Corvallis, người không tham gia vào nghiên cứu này nhưng ông là người có “duyên nợ” với màu xanh lam. Vào năm 2009, Subramanian đã khám pahs ra một màu xanh lam mới, dẫu nó không thể ăn được mà nó trở thành một màu vẽ cho các nghệ sĩ - thế giới nghệ thuật đã tìm kiếm màu xanh lam như sản phẩm sáng tạo của Subramanian trong nhiều thế kỷ. Tuy nhiên thế giới thực phẩm thì vẫn tiếp tục theo đuổi một nguồn tự nhiên để tạo ra một màu lục lam sáng để “tô màu” cho những cái kem hay kẹo bánh, ông nói.

Màu lam lục cũng là màu cần thiết để tạo ra những màu khác, đặc biệt là xanh lá cây, Rebecca Robbins, nhà khoa học tại Mars Wrigley và là một thành viên của nhóm nghiên cứu may mắn này. “Màu xanh lam được dùng cho nhiều sản phẩm hơn cả nhận biết của người tiêu dùng”.

Ngành công nghiệp thực phẩm thường phụ thuộc vào hai màu tổng hợp để tạo ra kẹo, ngũ cốc và nước uống màu xanh lam: đó là màu “lam sáng” hay còn gọi là E131, và indigotine E132. Dẫu các màu này phát huy được tác dụng nhưng “người tiêu dùng đang thúc đẩy loại bỏ các thành phần tổng hợp khỏi thực phẩm”, Pamela Denish, một nhà lý sinh tại trường California, Davis, cho biết.

Thay thế các màu hiện có với các màu tự nhiên vô cùng khó khăn. Đó là vì chỉ có một số ít màu xanh lam trong tự nhiên. Các anthocyanin - hợp chất màu hữu cơ tự nhiên tan trong nước lớn nhất trong giới thực vật, bao gồm cả trong bắp cải tím, có thể tạo ra được màu xanh lam. Nhưng chúng lại không bền và chúng có nhiều sắc thái tía, Denish cho biết. Màu tía trở thành một vấn đề khi trộn với màu vàng để tạo ra màu xanh lá cây. “Tía cộng với vàng thành màu nâu, vì vậy anh không thể có được màu xanh lá cây sáng”, cô nhận xét. Đó là vấn đề của xanh lam spirulina, một màu thô tách ra từ tảo spirulina đã được chứng minh ở Mĩ là có thể đưa vào nhuộm màu một số thực phẩm.

Trở ngại cho bất kỳ màu xanh nào cũng là quá lớn, theo Erick Leite Bastos, nhà hóa học tại trường đại học São Paulo, São Paulo, cũng đang tập trung phát triển một màu lam dẫn xuất từ cây củ cải đường. Trên hết là tự nhiên, màu xanh lam hoàn hảo phải dễ dàng trong sử dụng, an toàn để ăn, rẻ để sản xuất – và “phải có một màu mà mọi người đều yêu thích”, ông nói.

Vẫn còn nhiều thách thức

Trong nghiên cứu mới, Denish và đồng nghiệp cố gắng để các anthocyanin giữ được màu lam thực sự của chúng. Các màu trong bắp cải tím là một hỗn hợp giữa nhiều phân tử khác nhau và các nhà nghiên cứu cô đặc nó thành một chất đầy hứa hẹn mà họ gọi là P2. Việc trộn phân tử này với các ion nhôm dẫn đến một phức hợp gồm ba phân tử P2 sắp hàng quanh một ion nhôm như các nan hoa trên bánh xe. Phức hợp này là một màu lam rất mạnh và rất bền.

Nhưng đó mới chỉ giải quyết được một phần vấn đề. Chỉ có 5% các anthocyanin trong bắp cải tím chứa P2, điều đó khiến quá trình này trở nên vô cùng thiếu hiệu quả. Tìm kiếm thông qua các cơ sở dữ liệu của các enzyme, các nhà khoa học phải tìm thêm một nguyên liệu khác – từ vi khuẩn – có thể giúp chuyển đổi thêm một số anthocyanin khác thành P2. Và đột biến enzyme này làm tăng thêm tính hiệu quả của nó. Giờ đây một nửa các anthocyanin trong bắp cải tím được chuyển thành các phân tử P2 màu xanh lam. Nhóm nghiên cứu đã nêu trong bài báo của mình trên Science Advances. “Tất cả những nguyên liệu đó đã được làm sạch khỏi sản phẩm cuối cùng”, Denish nói. “Vì vậy về thực tế thì không còn bất kỳ vi khuẩn hay enzyme nào có trong màu xanh này”.

Màu xanh lam ứng viên này vẫn còn đối mặt với nhiều rào cản trước khi được công nhận đủ an toàn dùng trong thực phẩm. Thứ nhất, việc tạo ra nó cần nhiều nỗ lực: với các enzyme đột biến, các nhà nghiên cứu chỉ có thể chiết xuất được 75 milligram màu xanh lam từ 100 gram bắp cải tím. Và Bastos lưu ý, “Vẫn còn phải xác định là liệu các kim loại trộn lẫn trong đó có an toàn cho người sử dụng hay không”.

Anh Vũ - Tiasang.