Hàng triệu tấn thực phẩm và rau quả bị vứt vỏ trên toàn cầu mỗi năm. Trong trường hợp các loại rau ăn lá như cải xoăn và rau diếp, khi thu hoạch, người nông dân cắt bỏ lá bên ngoài để bán rau có kích thước phù hợp và không có dấu hiệu úa vàng hoặc hỏng. Điều này dẫn đến phát sinh khối lượng lớn lá ăn được, còn tốt bị vứt bỏ. Tại Singapo, khoảng 817.000 tấn chất thải thực phẩm đã được tạo ra vào năm 2021, gần một nửa trong số đó là trái cây và rau quả.

Hóa chất thực vật được tìm thấy trong thực vật được biết là có tác dụng ngăn ngừa tổn thương tế bào trong cơ thể và được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm tiêu dùng. Chúng bao gồm các chất bổ sung tăng cường sức khỏe như chất chống oxy hóa và lutein, cũng như tẩy tế bào chết cho mặt và dầu gội đầu có chiết xuất từ ​​cải xoăn.

Các quy trình hiện có chiết xuất chất hóa chất thực vật từ cải xoăn tiêu tốn nhiều năng lượng, đòi hỏi áp suất và nhiệt độ cao, góp phần sản sinh thêm khí thải CO­2 cho môi trường. Hơn nữa, các quy trình chiết xuất công nghiệp chỉ nhắm vào một loại hóa chất thực vật duy nhất mỗi lần. Để tìm kiếm một phương pháp bền vững và hiệu quả biến đổi chất thải thực vật thành "kho báu", các nhà nghiên cứu tại NTU đã sử dụng dung môi eutectic sâu tự nhiên (NADES) - chất lỏng không độc hại được tạo thành từ các hợp chất có nguồn gốc thực vật như axit amin, đường và sản phẩm phụ từ dầu thực vật.

Mặc dù NADES từ lâu đã được nghiên cứu trong công nghệ phân tách cho ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm, nhưng người ta vẫn chưa biết nhiều về khả năng chiết xuất các loại hợp chất hoạt tính sinh học khác nhau từ chất thải thực vật của chúng. Do đó, các nhà khoa học tại NTU đã nghiên cứu các hợp chất hoạt tính sinh học trong cải xoăn và phát hiện ra nhiều loại NADES, trộn chúng với chất thải cải xoăn đã qua xử lý để quan sát cách các phân tử phản ứng với nhau.

Sau nhiều lần thử nghiệm, các nhà nghiên cứu đã tìm ra dung môi NADES tốt nhất để chiết xuất tối ưu các hợp chất hoạt tính sinh học. Cụ thể, khi hỗn hợp chất thải cải xoăn và NADES được khuấy và đặt sang một bên, chúng sẽ tự nhiên tách thành các lớp, nên dễ dàng chiết xuất các hóa chất thực vật từ cải xoăn (polyphenol, carotenoid và chất diệp lục) mà không cần đun nóng. Vì không cần đun nóng hoặc xử lý trước chất thải từ cải xoăn, chẳng hạn như bằng cách làm đông khô, nên chi phí của quy trình chiết xuất đơn giản đã giảm. Nhóm nghiên cứu tin rằng phương pháp mới sẽ có thể mở rộng với chi phí hấp dẫn.

Các nhà khoa học đã xin cấp sáng chế tại Singapo cho đổi mới này. Trong các bước tiếp theo, các tác giả sẽ nghiên cứu tính khả thi của việc áp dụng phương pháp mới để chiết xuất các hợp chất có lợi từ những loại trái cây và rau quả khác cũng như cây thuốc như thanh long, rau bina và xà lách.