Nghiên cứu công nghệ sản xuất một số sản phẩm thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao từ gạo lứt

Việt Nam là nước nông nghiệp, đứng thứ hai thế giới về xuất khẩu gạo với sản lượng lúa ước tính đạt 44 triệu tấn, nhưng nông dân trồng lúa vẫn nghèo vì chúng ta chủ yếu bán gạo thô và nhập khẩu các sản phẩm chế biến từ gạo có giá trị kinh tế cao. Một số sản phẩm thực phẩm sản xuất từ gạo lứt khá đơn điệu, đều là những sản phẩm phổ thông có giá trị kinh tế thấp, do vậy lượng tiêu thụ trên thị trường kém hiệu quả. Hiện nay, với kế hoạch tái cơ cấu ngành lúa gạo, với mục tiêu chuyển từ số lượng sang chất lượng, thì ngành công nghiệp chế biến ở Việt Nam đang được đẩy mạnh. Từ thực trạng đó, việc đầu tư vào nghiên cứu công nghệ sản xuất các sản phẩm thực phẩm từ gạo lứt và xây dựng thành quy trình đưa vào hoạt động trong công nghiệp và thương mại là một hướng đi đúng đắn, nhằm thúc đẩy giá trị hàng hóa nông sản Việt Nam, đa dạng hóa sản phẩm, góp phần phổ thông hóa các sản phẩm chức năng tốt cho sức khỏe tới nhiều đối tượng người tiêu dùng.

Xuất phát từ các phân tích trên, nhóm nghiên cứu, Viện Công nghiệp thực phẩm, do ThS. Nguyễn Minh Thu đứng đầu đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất một số sản phẩm thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao từ gạo lứt”. Nội dung chính của đề tài tập trung nghiên cứu tạo ra 4 sản phẩm:

- Nước gạo đục độ cồn thấp

- Sữa gạo lứt

- Bột gạo lứt lên men lactic giàu kefiran

- Bột gạo lứt giàu axit amin

1. Đã xác định được các thông số cho sản xuất quy mô phòng thí nghiệm một số sản phẩm từ gạo lứt:

- Sản phẩm nước gạo đục độ cồn thấp:

+ Thời gian ngâm gạo là 8 giờ, tỷ lệ nước bổ sung khi hấp là 1,1 lít/1kg gạo.

+ Các thông số kỹ thuật cho quá trình lên men ẩm: Tỷ lệ bánh men/gạo: 15g/kg; nhiệt độ lên men ẩm: 32-35°C; Độ ẩm ban đầu của khối cơm: 40-45%; Độ dày khối cơm ủ: 8cm; Mức độ đảo trộn khối ủ: 8 giờ/lần; Thời gian lên men ẩm: 34 giờ.

+ Các thông số kỹ thuật cho quá trình lên men lỏng: Tỷ lệ nước bổ sung: 3 lít/kg gạo; Nhiệt độ lên men lỏng: 20°C; Thời gian lên men lỏng: 6-7 ngày; Nồng độ chất sát khuẩn K2S2O5 là 100 mg/l.

+ Điều kiện phối chế sản phẩm: Tỷ lệ rượu/bã 6:1 (v/w); Đường cỏ ngọt Nhật Bản nồng độ 0,002%.

+ Tốc độ đồng hóa: 15.000 vòng/phút

+ Chế độ thanh trùng và bảo quản sản phẩm: Thanh trùng ở 65°C trong 20 phút.

- Sản phẩm sữa gạo lứt:

+ Thời gian rang gạo: ở 125°C, trong 120 phút; Tỷ lệ trộn gạo rang: gạo chưa rang là 1:2; Xay nghiền mịn gạo trước khi hồ hóa; Tỷ lệ nước đem dịch hóa gạo: nước: 1:5; Nồng độ Termamyl: 0,15% (thời gian 45 phút/90°C).

+ Điều kiện phối chế sản phẩm: Nước gạo lứt thủy phân: 10°Bx; kem thực vật: 2,5%; siro ngô: 3%, arabic gum: 0,5%, glycerol monostearate: 0,3%.

+ Chế độ đồng hóa: đồng hóa cao áp 2 giai đoạn: giai đoạn 1: 200 bar; giai đoạn 2: 50 bar.

+ Chế độ thanh trùng và bảo quản sản phẩm: 120°C/4 phút; Thời gian bảo quản: 6 tháng ở nhiệt độ phòng.

- Sản phẩm bột gạo lứt lên men lactic giàu kefiran:

+ Đã phân lập và tuyển chọn được chủng Leuconostoc mesenteroides LK2 thích hợp lên men sinh tổng hợp kefiran.

+ Môi trường nhân giống thích hợp là RYGP, với tỉ lệ giống ban đầu bổ sung vào môi trường nhân giống cấp 2 là 8% (tương đương 8,5×108 - 1,2×109 tế bào/ml) và nhiệt độ nuôi giống thích hợp là 30°C.

+ Môi trường lên men thích hợp cho chủng LK2 sinh tổng hợp kefiran: dịch gạo lứt thủy phân 15°Bx bổ sung 20 g/l saccharose và 2 g/l cao nấm men.

 + Điều kiện lên men thích hợp của chủng LK2 sinh tổng hợp kefiran: Tỷ lệ giống bổ sung là 6% (tương đương mật độ tế bào trong dịch lên men ban đầu đạt 6×107 tế bào/ml); Nhiệt độ lên men: 32°C; pH ban đầu: 6,0; Thời gian lên men: 60 giờ.

+ Điều kiện sấy phun thích hợp để tạo sản phẩm dạng bột: nhiệt độ sấy đầu vào 120°C, đầu ra 65- 70°C; nồng độ chất khô của dịch sấy là 22°Bx (bổ sung maltodextrin 30%); tốc độ bơm dịch 16 ml/phút.

- Sản phẩm bột gạo lứt giàu axit amin:

+ Bột cùi gạo lứt thu được bằng xát bóc tách gạo lứt 2 lần. Sử dụng Liquozyme Supra 0,04% (90°C trong 15 phút) để chống ôi hóa.

+ Điều kiện thủy phân bột gạo lứt giàu protein axit amin: sử dụng Alcalase 2.4L và Flavourzyme 500MG với nồng độ mỗi loại 0,15%; nồng độ cơ chất 15%, thủy phân ở 50- 55°C trong 15 giờ, pH 6,5- 7.

+ Điều kiện sấy phun thu hồi bột gạo lứt giàu axit amin: nhiệt độ sấy đầu vào 120°C, nhiệt độ đầu ra 60- 65°C, nồng độ dịch sấy 20- 25%.

2. Đã hiệu chỉnh được các thông số sản xuất quy mô thực nghiệm cho một số sản phẩm từ gạo lứt

- Sản xuất nước gạo đục độ cồn thấp quy mô 1000 lít/mẻ:

+ Điều kiện xử lý gạo phù hợp với thiết bị nấu 100kg/mẻ: thời gian ngâm gạo 1 giờ, tỉ lệ nước bổ sung khi hấp là 0,8 lít/kg nguyên liệu gạo, thời gian hấp 1 giờ.

+ Quá trình đồng hóa được tiến hành 2 giai đoạn: giai đoạn 1: ở áp suất 25 Mpa; giai đoạn 2: ở áp suất 3 Mpa

- Sản xuất sữa gạo lứt quy mô 500 lít/mẻ:

+ Nhiệt độ rang gạo: 150°C trong 40 phút (Áp dụng với máy rang công suất 20 kg/mẻ)

+ Dịch nước gạo sau quá trình thủy phân được lọc qua máy lọc khung bản sử dụng vải lọc để tách bã.

+ Nhiệt độ thanh trùng sản phẩm sau khi đóng chai: 115°C trong 4 phút.

- Sản xuất bột gạo lứt lên men lactic giàu kefiran quy mô 30 kg/mẻ:

+ Điều kiện lên men: Tỷ lệ tiếp giống LK2 vào môi trường lên men là 6%, nhiệt độ lên men 30- 32°C, thời gian lên men: 60-72 giờ

+ Điều kiện sấy phun: Nhiệt độ sấy đầu vào 140°C, đầu ra 80- 85°C

- Sản xuất bột gạo lứt giàu axit amin quy mô 30 kg/mẻ:

 + Điều kiện thủy phân protein thành axit amin: Nồng độ Alcalase và Flavourzyme mỗi loại 0,15%; thời gian thủy phân 18 giờ.

+ Điều kiện sấy phun: Nhiệt độ sấy đầu vào 160°C, nhiệt độ đầu ra 95- 100°C.

3. Đã xây dựng được các mô hình thiết bị quy mô thực nghiệm cho sản xuất 04 sản phẩm từ gạo lứt:

 - Mô hình thiết bị sản xuất nước gạo đục độ cồn thấp quy mô 1000 lít/mẻ

- Mô hình thiết bị sản xuất sữa gạo lứt quy mô 500 lít/mẻ

- Mô hình thiết bị sản xuất bột gạo lứt lên men lactic giàu kefiran quy mô 30 kg/mẻ

- Mô hình thiết bị sản xuất bột gạo lứt giàu axit amin quy mô 30 kg/mẻ

4. Đã xây dựng được các quy trình công nghệ sản xuất 04 sản phẩm từ gạo lứt:

- Quy trình công nghệ sản xuất nước gạo đục độ cồn thấp quy mô 1000 lít/mẻ

- Quy trình công nghệ sản xuất sữa gạo lứt quy mô 500 lít/mẻ

- Quy trình công nghệ sản xuất bột gạo lứt lên men lactic giàu kefiran quy mô 30 kg/mẻ

- Quy trình công nghệ sản xuất bột gạo lứt giàu axit amin quy mô 30 kg/mẻ

5. Đã tổ chức sản xuất thực nghiệm một số sản phẩm từ gạo lứt quy mô thực nghiệm đạt yêu cầu chất lượng, tạo ra được:

 - Sản phẩm nước gạo đục độ cồn thấp: 5350 lít

- Sản phẩm sữa gạo lứt: 2000 lít

- Sản phẩm bột gạo lứt lên men lactic giàu kefiran: 120 kg

- Sản phẩm bột gạo lứt giàu axit amin: 127 kg Các sản phẩm được phân tích đánh giá chất lượng đạt yêu cầu, đảm bảo ATVSTP.

6. Đã xây dựng được tiêu chuẩn chất lượng cơ sở cho 04 sản phẩm: nước gạo đục độ cồn thấp, sữa gạo lứt, bột gạo lứt lên men lactic giàu kefiran, bột gạo lứt giàu axit amin và đánh giá sơ bộ hiệu quả kinh tế cho các sản phẩm của đề tài.

Các sản phẩm chế biến từ gạo là mặt hàng thực phẩm chủ đạo có tầm quan trọng chiến lược hàng đầu trong mục tiêu phát triển nông nghiệp của nước ta. Đề tài đã nghiên cứu tạo ra 4 loại sản phẩm chế biến từ gạo lứt có chất lượng tốt, tuy nhiên quy mô sản xuất các sản phẩm còn nhỏ, cần có các thử nghiệm trên mô hình thiết bị công nghiệp. Vì vậy, nhóm đề tài đề nghị Bộ Công Thương cho phép triển khai dự án sản xuất để có thể áp dụng các kết quả của đề tài nhằm thương mại hóa sản phẩm.