Sản xuất chất kháng tiêu hoá từ tinh bột gạo bằng công nghệ chiếu xạ

Xuất phát từ suy nghĩ phải tìm cách bổ sung chất xơ như maltodextrin kháng tiêu hóa cho các thực phẩm ăn liền như mì tôm để có thể ăn no mà không gây hại cho hệ tiêu hoá, PGS.TS. Nguyễn Duy Lâm đã quyết định nghiên cứu đề tài trên. “Nếu có thể bổ sung chất xơ như maltodextrin kháng tiêu hóa vào mì tôm thì sẽ góp phần giải quyết vấn đề này, nhất là ở những vùng xảy ra thiên tai, dịch họa cũng khó mua rau”, PGS.TS. Nguyễn Duy Lâm chia sẻ. Tuy nhiên tác dụng của maltodextrin kháng tiêu hóa không chỉ có vậy mà có tiềm năng lớn hơn rất nhiều. Nó có thể ứng dụng trên rất nhiều sản phẩm khác nhau trong tương lai.

PGS.TS. Nguyễn Duy Lâm giải thích: “Maltodextrin là chất xơ, không phải xơ dai bã như trong rau mà là chất xơ hòa tan trong nước, vừa giúp tiêu hóa dễ dàng hơn, vừa có khả năng giảm thiểu hấp thụ đường và cholesterol trong cơ thể, đồng thời hỗ trợ sự phát triển của các lợi khuẩn trong đường ruột. Maltodextrin kháng tiêu hóa không chứa nhiều calo nên rất phù hợp với những người ăn kiêng, bị tiểu đường hoặc béo phì”. Mặc dù rất tiềm năng nhưng ở Việt Nam chưa có nhiều người quan tâm đến việc nghiên cứu và sản xuất loại chất xơ hòa tan này. Một số nơi đã nghiên cứu tinh bột kháng để làm chất xơ, nhưng mới dừng ở quy mô phòng thí nghiệm, chưa nơi nào có triển khai sản xuất thử nghiệm và đặt vấn đề thương mại. Việt Nam hiện vẫn đang nhập khẩu sản phẩm này.

Xuất phát từ nghiên cứu tình hình thực tế, PGS.TS. Nguyễn Duy Lâm và cộng sự xây dựng đề tài nghiên cứu trên hướng đến ba mục tiêu: Thứ nhất là xây dựng quy trình sản xuất maltodextrin kháng tiêu hóa có ứng dụng công nghệ chiếu xạ; Thứ hai là thiết kế, chế tạo hệ thiết bị quy mô sản xuất thử nghiệm với với công suất 50kg/mẻ; Thứ ba là đưa sản phẩm vào ứng dụng để chế biến một loạt thực phẩm giàu chất xơ”.

Trong quá trình nghiên cứu, PGS.TS. Nguyễn Duy Lâm đã phát hiện bức xạ gamma có thể thay thế hoặc giảm bớt chất xúc tác axit trong quá trình sản xuất maltodextrin kháng tiêu hóa từ tinh bột gạo, giúp tiết kiệm thời gian, năng lượng, chi phí sản xuất và thân thiện hơn với môi trường. Bức xạ gamma là một phương pháp vật lý dùng để biến đổi tinh bột, với các ưu điểm như giảm nhiệt độ nhiệt phân, thời gian phản ứng nhiệt phân và giảm độ màu của sản phẩm nhiệt phân, gần như không để lại các tạp chất độc hại trong tinh bột sau khi chế biến so với các phương pháp hóa học.

Tác giả chính của công trình nghiên cứu cho biết, dựa trên quy trình sản xuất mang tính nguyên lýnhóm của ông đã nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất cụ thể, từ bước đầu tiên là lựa chọn nguyên liệu lúa gạo và tinh chế tinh bột, đem đi chiếu xạ ở Trung tâm chiếu xạ Hà Nội (Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam), sấy khô rồi đưa vào nhiệt phân ở thời gian và nhiệt độ phù hợp, sau đó dịch hóa và đường hóa bằng enzyme, tinh chế và cô đặc, sấy phun để cho ra sản phẩm cuối cùng là maltodextrin kháng tiêu hóa có hàm lượng đạt tới 85%. Tỉ lệ maltodextrin kháng tiêu hóa thu được khi sử dụng bức xạ gamma thay thế hoàn toàn xúc tác axit thấp hơn so với phương pháp truyền thống.

Nhờ phát hiện mới này, nhóm nghiên cứu đã thu được nhiều dòng sản phẩm maltodextrin kháng tiêu hóa có hàm lượng khác nhau trong khuôn khổ của đề tài. Nghiên cứu trên đã được đăng trên tạp chí khoa học uy tín Journal of Food Processing and Preservation, và đã được đăng ký bảo hộ sáng chế. Từ kết quả thực hiện nhiệm vụ, đội ngũ cán bộ khoa học của cơ quan chủ trì và nhóm nghiên cứu đến nay đã tự tin làm chủ được công nghệ sản xuất maltodextrin kháng tiêu hóa từ tinh bột gạo hay các nguồn tinh bột khác nhằm tạo ra nguyên liệu chất xơ hòa tan.

Được biết, ngay từ ban đầu, một số doanh nghiệp thực phẩm lớn của Việt Nam như Vifon, công ty dinh dưỡng Nutricare đã cùng tham gia vào đề tài. Nhóm nghiên cứu cùng các nhà sản xuất đã thử nghiệm bổ sung maltodextrin kháng tiêu hóa cho các sản phẩm bột đậu xanh, nước cam, trà gừng mật ong,… mà không làm ảnh hưởng đến tính chất thực phẩm.

Tuy nhiên để ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tế và triển khai trên quy mô công nghiệp là một quãng đường dài, cần phải hoàn thiện cả quy trình công nghệ và chế tạo thiết bị sao cho tối ưu nhất, từ các thiết bị nhiệt phân, phun trộn chất xúc tác, và rang bột phải thiết kế như thế nào để tinh bột được trộn đều, nung nóng đều, làm nguội và tự động tháo liệu đến các kỹ thuật mới trong thiết kế chế tạo các hệ thống trao đổi ion để khử màu, khử khoáng… mọi thứ đều khá phức tạp theo như chia sẻ của PGS.TS. Nguyễn Duy Lâm.

PGS.TS. Nguyễn Duy Lâm cho biết: “Sau khi kết thúc đề tài, chúng tôi sẽ có kế hoạch xây dựng dự án sản xuất thử nghiệm và hợp tác với doanh nghiệp để sản xuất quy mô lớn. Chúng tôi đã đăng ký các tiêu chuẩn về an toàn thực phẩm, nên sản phẩm hoàn toàn đủ điều kiện đưa ra thị trường. Vấn đề bây giờ là mình có đủ năng lực để mở rộng sản xuất, hạ giá thành sản phẩm hay không”. Với quy mô sản xuất pilot hiện nay, giá thành maltodextrin kháng tiêu hóa vẫn còn cao hơn so với nhập khẩu, nhưng nếu nâng công suất lên 5-20 lần thì giá thành sẽ rẻ hơn rất nhiều.