Khoa học công nghệ ngành Công Thương

Thứ hai, 06/05/2024 | 13:59

Thứ hai, 06/05/2024 | 13:59

Kết quả nhiệm vụ KHCN

Cập nhật lúc 14:01 ngày 11/01/2024

Nghiên cứu sản xuất đồ uống chức năng bằng phương pháp lên men sử dụng vi khuẩn Acetobacter có hoạt tính probiotic

Viện Công nghiệp thực phẩm (Bộ Công Thương) đã xây dựng thành công quy trình công nghệ trích ly các dịch chiết từ thảo mộc, nấm dược liệu và trái cây để sản xuất đồ uống năng lượng thấp có lợi cho sức khỏe.
Sản phẩm thực vật lên men (FPP) là chất lỏng hoặc chất rắn chức năng được sản xuất bằng cách sử dụng vi sinh vật lên men dịch trích ly của một hoặc nhiều loại thực vật: rau tươi, trái cây, nấm, thảo mộc, v.v. Sản phẩm có giá trị dinh dưỡng phong phú do có các hoạt chất sinh học polyphenol, flavonoid, axit hữu cơ, prebiotic, vitamin, khoáng chất có trong nguyên liệu, vi sinh vật sống (probiotic), và xác vi sinh vật (postbiotic), các enzyme và hoạt chất sinh học tạo thành trong quá trình lên men.
Đây là một sản phẩm đang được quan tâm và phát triển nhanh chóng trên toàn thế giới, trong đó có Việt Nam. Với mục địch tạo ra sản phẩm đồ uống lên men từ nguồn quả và thảo dược của Việt Nam, có tác dụng tốt cho sức khỏe người tiêu dùng, phù hợp với thị hiếu và xu hướng của thị trường đồ uống, Trung tâm Thực nghiệm sản xuất và chuyển giao công nghệ – Viện Công nghiệp thực phẩm đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu sản xuất đồ uống chức năng bằng phương pháp lên men sử dụng chủng vi khuẩn Acetobacter có hoạt tính probiotic” Đây là đề tài cấp Bộ Công Thương do Th.S Lê Văn Bắc làm chủ nhiệm.
Đồ uống lên men từ thực vật đang được quan tâm và phát triển nhanh chóng trên thế giới. (Ảnh minh hoạ: shutterstock.com)
Mục tiêu chính của đề tài là sản xuất được đồ uống năng lượng thấp có lợi cho sức khoẻ lên men từ vi khuẩn Acetobacter có hoạt tính probiotic và góp phần tạo sản phẩm có chất lượng cao, tăng cường sức khỏe cộng đồng từ thảo mộc, nấm dược liệu, trái cây của Việt Nam, đa dạng hóa các sản phẩm đồ uống có lợi cho sức khỏe.
Từ những nguyên liệu chính như: lá tía tô tươi và khô, hibiscus tươi, khô mơ tươi, mận tươi mơ tươi, mận đông lạnh, cao đông trùng hạ thảo, cao linh chi, nấm linh chi sấy khô và đông trùng hạ thảo, nhóm nghiên cứu tiến hành tuyển chọn chủng giống nấm men Saccharomyces và chủng vi khuẩn Acetobacter có hoạt tính lợi khuẩn trong môi trường lên men cho chất lượng cảm quan tốt, khả năng tồn tại tốt, có khả năng cộng sinh và thử nghiệm đánh giá khả năng cộng sinh với LAB. 
Quy trình sản xuất thử nghiệm sản phẩm đồ uống lên men. (Ảnh: Nhóm nghiên cứu)
Kết quả, sau gần 3 năm thực hiện (từ tháng 10/2020 đến tháng 6/2023), đề tài đã khảo sát, đánh giá, lựa chọn, định danh 04 chủng vi khuẩn SBD9, HBL1, YX5, là Acetobacter pasteurianus, Acetobacter oryzoeni, Acetobacter pasteurianus subspPasteurianus có hoạt tính probiotic với khả năng chịu muối mật, chịu pH thấp, kháng một số vi sinh vật gây bệnh chỉ thị, nhạy với kháng sinh và có khả năng lên men trên môi trường dịch trích ly thảo mộc, nấm dược liệu. Lựa chọn được chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae NM1 có khả năng cộng sinh với các chủng vi khuẩn Acetobacter trong môi trường lên men dịch trích ly từ thảo mộc, quả, nấm dược liệu.
Đồng thời, đã nghiên cứu và xây dựng được 03 quy trình trích ly thảo mộc, quả và nấm dược liệu. Cụ thể, trích ly thảo mộc bằng phương pháp nóng, dung môi nước;  tỉ lệ nguyên liệu/nước: lá tía tô tươi 1/3 ở nhiệt độ 80oC trong 30 phút;  hibiscus khô 1/20 ở nhiệt độ 80oC trong 60 phút, tốc độ khuấy 50 vòng/phút.
Trích ly quả bằng phương pháp enzyme, sử dụng nguyên liệu quả đông lạnh rã đông, dịch trích ly mơ: tỉ lệ nguyên liệu/nước: 1/1; tỉ lệ enzyme Viscozyme L 0,025%, nhiệt độ 30oC thời gian: 1h, tốc độ khuấy 50 vòng/phút; dịch trích ly mận: tỉ lệ nguyên liệu/nước: 1/1; tỉ lệ enzyme Viscozyme L 0,025%, nhiệt độ 30oC trong 1h, tốc độ khuấy 50 vòng/phút.
Trích ly nấm dược liệu bằng phương pháp siêu âm, dung môi nước có gia nhiệt: tỉ lệ nguyên liệu/nước: nấm linh chi  1/20, nấm Cordycep. Militaris 1/20; sóng siêu âm 40 kHz, nhiệt độ 60oC,  trong 10 phút.
Sau khi sản xuất thử nghiệm sản phẩm quy mô 500 lít/mẻ đủ số lượng 5.000 chai loại (350-500ml) tại Xưởng thực nghiệm Viện công nghiệp thực phẩm, sản phẩm đã được thiết kế bao bì nhãn mác, và được giới thiệu với một số doanh nghiệp và đánh giá phản hồi. Sản phẩm đáp ứng các chỉ tiêu an toàn thực phẩm, tiêu chuẩn hóa nguyên liệu và thành phẩm đạt quy định cho đồ uống không cồn theo TCVN 12828:2019 Nước giải khát và QCVN 6-2:2010/BYT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với các sản phẩm đồ uống không cồn.
Theo Th.S Lê Văn Bắc, để kết quả nghiên cứu được hoàn chỉnh và ứng dụng thực tế sản xuất ở quy mô lớn hơn, cần có các nghiên cứu mở rộng khảo sát các loại nguyên liệu thảo mộc, dược liệu và quả Việt Nam. Đồng thời, cần có các nghiên cứu sâu hơn để hoàn thiện quá trình thu nhận dịch trích ly từ thực vật; cũng như cần có nghiên cứu để đa dạng hóa hệ vi sinh vật cho quá trình lên men và các nghiên cứu để kéo dài hạn sử dụng cho sản phẩm.
Theo báo cáo đánh giá thị trường trong giai đoạn gần đây cho thấy, thị trường chiết xuất thực vật lên men là lĩnh vực sản xuất thực phẩm chức năng phát triển nhanh nhất. Thị trường thực vật lên men ghi nhận mức tăng trưởng đáng kể từ năm 2019 đến năm 2024, được định giá 9,9 tỷ USD năm 2022 và được dự đoán tăng từ 10,7415 tỷ USD năm 2023 lên 20,6301715 tỷ đô la vào năm 2032 với mức tăng trưởng kép CRCG đạt 8,5% trong giai đoạn 2023-2032. Theo Báo cáo nghiên cứu về thị trường FPP của Nhật Bản, lượng tiêu thụ FPP đã đạt trên 100 tỷ yên mỗi năm. 
Tố Uyên

lên đầu trang