Khoa học công nghệ ngành Công Thương

Thứ bảy, 18/05/2024 | 14:59

Thứ bảy, 18/05/2024 | 14:59

Kết quả nhiệm vụ KHCN

Cập nhật lúc 15:16 ngày 15/05/2024

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học xây dựng quy trình chế biến một số sản phẩm mới từ rau mầm

Rau mầm là những loại rau được thu hoạch khi còn ở giai đoạn mầm non, thường là 7 đến 14 ngày sau khi gieo hạt. Chúng rất giàu dinh dưỡng và thường được sử dụng trong ẩm thực để bổ sung vitamin, khoáng chất và chất xơ vào chế độ dinh dưỡng.
Tận dụng nguyên liệu dồi dào
Hiện nay, rau mầm và rau baby đã trở thành một trong những loại thực phẩm tương đối phổ biến trong các bữa ăn hàng ngày của người Việt Nam. Rau mầm và rau baby có giá trị dinh dưỡng rất cao và được trồng trên giá thể sạch, không có mầm bệnh và vi sinh vật gây hại. Vì vậy, có thể nói rằng đây là những loại rau sạch và an toàn cho người tiêu dùng.
Trong số các loại rau mầm và rau baby thì rau mầm và rau baby họ cải là loại rau được ưa chuộng và sử dụng nhiều hơn cả, bởi rau mầm họ cải có giá trị dinh dưỡng cao hơn gấp 5 lần các loại rau thường. So với các loại rau mầm khác, rau cải mầm thường dễ trồng hơn và dễ chăm sóc hơn. Thêm vào đó, mùi vị của các loại rau mầm họ cải thường được nhận xét là có mùi vị thơm ngon, hài hòa hơn, cảm quan được người tiêu dùng ưa chuộng hơn các loại rau khác.
Bên cạnh đó, với nhịp sống của thời đại ngày nay, nhu cầu sử dụng rau xanh càng trở lên phong phú hơn, không chỉ chất lượng mà sản phẩm còn phải đảm bảo tính tiện ích và đa dụng. Do đó, việc phát triển sản xuất chế biến các loại rau mầm và rau baby là một trong nhiều biện pháp để cải thiện vấn đề “rau sạch” cũng như làm đa dạng hoá các sản phẩm giàu dưỡng chất, an toàn, dễ trồng và dễ sử dụng từ các loại rau tươi để đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng. 
Xuất phát từ thực tế đó, nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghiệp thực phẩm đã tiến hành đăng ký và được UBND TP Hà Nội phê duyệt thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học xây dựng quy trình chế biến một số sản phẩm mới từ rau mầm họ cải”. Đề tài do TS Nguyễn Thị Minh Khanh làm chủ nhiệm nhằm hoàn thiện quy trình công nghệ nuôi trồng và chế biến 2-3 loại rau mầm họ cải có giá trị cao; Từ đó, sản xuất 15kg bột rau mầm họ cải và 30kg bột rau baby nguyên xơ đạt tiêu chuẩn cơ sở (TCCS): Cảm quan phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng, bảo quản tối thiểu 6 tháng ở điều kiện thường.
Hướng tiếp cận đề tài
Để đạt được các mục tiêu đã đề ra, nhóm thực hiện đề tài tiến hành khảo sát tình hình sản xuất rau mầm họ cải trong nước, cụ thể tại địa bàn Hà Nội nhằm đánh giá cũng như xây dựng tiêu chuẩn chất lượng nguyên liệu ban đầu. Bên cạnh đó, căn cứ các tài liệu nước ngoài đã công bố, cập nhật các công bố mới, những kết quả đạt được trong phòng thí nghiệm, xưởng thực nghiệm, sản xuất công nghiệp trong lĩnh vực nghiên cứu nuôi trồng và chế biến các sản phẩm rau mầm nói chung để học hỏi các phương pháp nghiên cứu cũng như chế biến chính.
Đồng thời, căn cứ vào các kết quả nghiên cứu trong nước về những nghiên cứu liên quan đến các sản phẩm rau củ quả nói chung, sản phẩm rau mầm họ cải nói riêng, cụ thể là các nghiên cứu ứng dụng CNSH trong lĩnh nuôi trồng và chế biến rau củ quả (sử dụng các chế phẩm sinh học trong giai đoạn nuôi trồng rau để tăng năng suất, chất lượng, sử dụng các enzyme thương mại để thu nhận dịch ép, dịch chiết rau, củ, quả...) để tiếp tục kế thừa, phát triển các nghiên cứu mới. Ngoài ra, căn cứ vào các kết quả của các đề tài nghiên cứu đã thực hiện tại Viện Công nghiệp thực phẩm về lĩnh vực ứng dụng công nghệ sinh học trong chế biến các sản phẩm nông sản để học tập phương pháp cũng như kinh nghiệm tiến hành nghiên cứu.
Các thiết bị dùng trong quá trình thử nghiệm: (1) máy ly tâm rổ; (2) thiết bị sấy bơm nhiệt; (3) máy nghiền mịn GN20; (4) máy nghiền mịn; (5) máy hút chân không; (6) nồi nấu inox có giá hấp rau; (7) máy sấy phun sản phẩm; (8) máy hàn nhiệt; (9) thiết bị cô chân không Buchi 20L
Trong quá trình khảo sát, nhóm nghiên cứu nhận thấy về quy trình nuôi trồng rau mầm hiện nay, Việt Nam cũng đã có những bước tiến quan trọng. Tuy nhiên đánh giá về mức độ cơ giới hoá hay áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật thì vẫn còn rất hạn chế. Đặc biệt ở các khâu làm mát, khâu cắt rễ khi thu hoạch, hoặc việc sử dụng các chế phẩm sinh học trong giai đoạn nuôi trồng cũng đã bắt đầu được triển khai nhưng còn hạn chế.
Quá trình đánh giá tình hình các nghiên cứu trong nước cũng cho thấy bên cạnh việc nghiên cứu các điều kiện nuôi trồng các yếu tố ảnh hưởng khác nhau đến khả năng sinh trưởng và phát triển của các loại rau họ cải thì có 1 số lượng lớn các nghiên cứu tập trung khai thác những công dụng, chức năng của các loại nhóm hoạt chất có trong các loại rau họ cải nói chung, các loại rau mầm, rau baby nói riêng. Để tiếp tục kế thừa các kết quả nghiên cứu trên thế giới và với mục tiêu bảo tồn các hoạt chất sinh học có trong nguyên liệu và đa dạng hóa các loại sản phẩm chế biến từ rau mầm, rau baby họ cải nhóm nghiên cứu đã tiến hành triển khai các nghiên cứu liên quan và ngoài việc kiểm tra các hoạt chất sinh học đặc trưng, nhóm nghiên cứu cũng đề xuất đến 1 thông số quan trọng đó là hoạt tính chống oxy hóa của nguyên liệu cũng như những sản phẩm chế biến từ các loại rau họ cải.
Sau cùng, nhóm lựa chọn nguyên liệu để nghiên cứu gồm hạt giống của 05 loại cải: cải xoăn, cải bó xôi, cải rocket, cải ngọt và cải đỏ mua tại Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam (Vĩnh Quỳnh, Thanh Trì, Hà Nội); Rau Baby Rocket và rau mầm cải đỏ được cung cấp bởi Hợp tác xã Sản xuất và Dịch vụ nông nghiệp Thanh Hà. Địa chỉ: Thôn Bằng Sở - Xã Ninh Sở - Huyện Thường Tín - Hà Nội. 
Thông qua đánh giá cảm quan mô tả các chỉ tiêu về hình dạng, cấu trúc, màu sắc và mùi vị của các loại mầm và rau baby họ cải, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng: Về hình dạng cấu trúc và màu sắc: 05 loại rau mầm giống cải bó xôi, cải xoăn, cải rocket, cải ngọt và cải đỏ đều thuộc nhóm rau mầm xanh, thân lá có màu xanh, riêng rau mầm cải đỏ thân có màu đỏ do chứa hoạt chất betacynin, một hoạt chất có lợi cho sức khỏe, tuy nhiên lá rau mầm cải đỏ vẫn có màu xanh nên loại rau này cũng vẫn được xếp vào nhóm rau mầm xanh. Rau baby tương ứng của các loại rau này đều có màu sắc thân lá tương tự như màu sắc rau mầm, tuy nhiên các màu sắc này đều đậm hơn do sự tổng hợp thêm các hợp chất trong quá trình phát triển; Về mùi vị: rau mầm cải giống cải bó xôi, cải xoăn, cải rocket và cải đỏ đều có vị hăng cay nhẹ, riêng cải ngọt rau mầm có vị ngọt. Rau baby của các giống này thì vị hăng giảm, vị ngọt tăng hơn so với rau mầm
Hoàn thiện quy trình công nghệ
Sau gần 2 năm thực hiện đề tài (từ tháng 7/2021-6/2023), Viện Công nghiệp Thực phẩm đã thành công lựa chọn được 02 giống rau phù hợp là nguyên liệu để chế biến các sản phẩm (bột rau baby nguyên xơ, bột rau mầm) từ giống rau họ cải, cụ thể là: (1) Rau baby cải rocket có hàm lượng nước 91,54%; protein 4,28%; chất xơ tổng số 0,81%; flavonoid tổng 412,45 mg/100g; polyphenol tổng 111,54 mg/100g và khả năng kháng oxy hóa là 546,62 µmol TE /g; (2) Rau mầm cải đỏ có độ ẩm 94,56%; protein 3,15%; chất xơ tổng số 2,11%; flavonoid tổng 124,24 mg/100g; polyphenol tổng 181,45 mg/100g và khả năng kháng oxy hóa là 573,72 µmol TE /g.
Bên cạnh đó, đề tài cũng đã hoàn thiện quy trình nuôi trồng rau baby cải Rocket để chuẩn bị nguyên liệu chế biến bột rau baby rocket nguyên xơ: Bảo lưu việc sử dụng chế phẩm MB1 (hoặc chế phẩm sinh học thay thế dịch trùn quế VUTA) với tỷ lệ pha 5ml MB1 hoặc VUTA: 20ml nước. Tưới ngày 1 lần, sau khoảng 7 ngày tưới cách 1 ngày tưới 1 lần; Thời gian thu hoạch rau baby rocket phù hợp là 60 ngày.
Sản phẩm bột rau baby rocket (trái) và bột mầm cải đỏ (phải)
Đồng thời, hoàn thiện quy trình nuôi trồng rau mầm cải đỏ để chuẩn bị nguyên liệu chế biến bột rau mầm cải đỏ với việc bổ sung một số thông số công nghệ sau: Bảo lưu việc sử dụng chế phẩm MB1 (hoặc chế phẩm sinh học thay thế dịch trùn quế VUTA) với tỷ lệ pha 5ml MB1 hoặc VUTA: 20ml nước. Tưới ngày 1 lần vào sáng sớm hoặc chiều mát. Dừng tưới khi tới ngày thu hoạch; Chiếu sáng: Sử dụng nguồn sáng nhân tạo, bảng ánh sáng cho ánh sáng xanh-đỏ (RB) với các tỷ lệ RB là 8:2. Trong đó, ánh sáng đỏ có bước sóng 640nm, ánh sáng xanh có bước sóng là 460nm. Cường độ sáng của các đèn là 3000 lumens. Dãy diode phát sáng (LED) có chiều dài 130cm và chiều rộng 50cm. Chu kỳ quang được đặt thành 16 giờ sáng/8 giờ tối bởi một bộ điều khiển; Thu hoạch ở thời gian 7 ngày sau khi gieo hạt.
Ngoài ra, đề tài đã sản xuất thử nghiệm thành công 31,3 kg bột rau baby rocket nguyên xơ và 15,6 kg bột rau mầm cải đỏ. Các sản phẩm sau thử nghiệm có chỉ tiêu cảm quan và các chỉ tiêu chất lượng phù hợp với đăng ký ở bản thuyết minh đề tài.
Các sản phẩm của đề tài đã đạt Giải Ba Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật Thành phố Hà Nội năm 2023
Từ kết quả nghiên cứu trong khuôn khổ đề tài, nhóm nghiên cứu kiến nghị mở rộng quy mô đánh giá cảm quan, và đi sâu chi tiết vào những đặc điểm thị hiếu người tiêu dùng về các yếu tố liên quan đến sản phẩm: Màu sắc, mùi vị, mức độ tiện dụng, giá thành sản phẩm,…để có đánh giá toàn diện nhất, từ đó có cơ sở để tiếp tục hoàn thiện sản phẩm nhằm đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng và nâng cao giá trị thương hiệu sản phẩm cũng như khả năng cạnh tranh với những dòng sản phẩm nhập khẩu khác.
Viện Công nghiệp Thực phẩm cũng mong muốn được chuyển kết quả nghiên cứu sang thực hiện dự án sản xuất thử nghiệm để có được sự hỗ trợ của nguồn ngân sách Nhà nước cho doanh nghiệp (HTX sản xuất và dịch vụ Thanh Hà) nhằm hoàn thiện về chất lượng, mẫu mã sản phẩm và thị trường hoá sản phẩm trên quy mô lớn hơn
Đối với lĩnh vực nghiên cứu và chế biến thực phẩm nói chung và các nghiên cứu về các loại rau, củ, quả, rau họ cải… nói riêng, Viện Công Nghiệp thực phẩm là một trong những đơn vị có bề dày lịch sử, kinh nghiệm nghiên cứu kết hợp với việc được đầu tư dây chuyền thiết bị sản xuất quy mô pilot hoàn chỉnh cho các dòng sản phẩm liên quan. 
Những nghiên cứu liên quan đến công nghệ chế biến rau, củ, quả có thể kể đến như là: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm giàu isothiocyanate từ rau cải xoong ứng dụng trong sản xuất thực phẩm chức năng”, đề tài cấp Bộ Công Thương; “Nghiên cứu công nghệ chế biến quả sầu riêng bằng công nghệ sấy phun và công nghệ sấy lạnh (sấy bơm nhiệt và sấy thăng hoa)” (năm 2017-2018); “Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy một số loại rau vụ đông (bắp cải, bí đỏ, ớt, cà rốt) bằng công nghệ sấy bơm nhiệt có hỗ trợ vi sóng” (2016-2017) đề tài do nhóm tác giả Trần Hoàng Quyên và cộng sự thực hiện
Minh Khuê
lên đầu trang