Thông tin kết quả nhiệm vụ KH&CN

Hoàn thiện công nghệ và thiết bị sản xuất sữa từ gạo lứt giàu proein ở quy mô công nghiệp (03/11/2025)

Gạo lứt là loại gạo mà trong quá trình xay xát chỉ loại bỏ lớp vỏ trấu bên ngoài và giữ lại lớp vỏ cám bên trong. Chính  vì vậy mà gạo lứt thường có màu đậm hơn gạo trắng thông thường. Đây là loại gạo rất giàu dinh dưỡng, đặc biệt là các vitamin và nguyên tố vi lượng. Gạo lứt có chứa các thành phần như tinh bột, protein của các axit amin không thể thay thế, lipid của các acid béo no, không no một nối đôi và nhiều nối đôi; có nhiều loại vitamin đặc biệt là các vitamin nhóm B (B1,B2,B5,B6, vitamin E); ngoài ra còn chứa nhiều nguyên tố khoáng đa lượng và vi lượng như canxi, sắt, photpho, magie, natri va kali.

Sữa gạo lứt đã có mặt trên thị trường Việt Nam, tuy nhiên vẫn được coi như là sản phẩm còn mới với nhiều tiềm năng phát triển. Hiện nay trên thị trường cũng đã có xuất hiện một số sản phẩm sữa gạo lứt đến từ các thương hiệu trong và ngoài nước. Tuy nhiên, các sản phẩm được sản xuất trong nước chưa thực sự phổ biến đói với người tiêu dùng với một số thương hiệu được biết đến như Vinalut, Bibabibo, sữa gạo Nhật Bản của Elovi. Các sản phẩm sữa gạo bán như thức uống đường phố thì được sản xuất thủ công, quy mô nhỏ, sử dụng trong ngày cũng được nhiều người dân tiêu thụ. Tuy nhiên với điều kiện sản xuất nhỏ lẻ hiện tại, sản phẩm có thới gian bảo quản ngắn, tính ổn định không cao, gặp rất nhiều hạn chế như hiệu suất thu hồi sản phẩm thấp, dễ bị lắng trong quá trình bảo quản do hàm lượng tinh bột có trong dịch sữa lớn… Trong khi đó, các sản phẩm nhập ngoại như nước gạo rang Hàn Quốc hay sữa gạo Berief Reis của Đức lại được người tiêu dùng tin tưởng sử dụng mặc dù các sản phẩm này có giá thành khá cao gấp hai đến ba lần các sản phẩm trong nước. Vì vậy, sản xuất ra một sản phẩm đồ uống từ gạo gần gũi, thông dụng, phổ biến được người tiêu dùng trong nước tin tưởng sử dụng vẫn là cơ hội lớn với các doanh nghiệp Việt Nam.

Nắm bắt được xu hướng phát triển các sản phẩm đồ uống trên thế giới và Việt Nam, sản phẩm thức uống từ thực vật đã được quan tâm và phát triển. Công ty Cổ phần Đường mía Lam sơn đã kế thừa thành công bước đầu của Dự án T-2014-09 tiến hành triển khai Dự án Hoàn thiện công nghệ và thiết bị sản xuất sữa từ gạo lứt giàu protein ở quy mô công nghiệp do ThS. Lê Văn Tân làm chủ nhiệm. Dự án được triển khai nhằm hoàn thiện được công nghệ sản xuất sữa gạo lứt giàu protein quy mô công nghiệp. Triển khai sản xuất và thương mại được một số sản phẩm sữa gạo đa dạng hoá từ gạo lứt giàu protein dạng lỏng và dạng bột. Sản phẩm tạo ra có chất lượng tương đương với sản phẩm nhập ngoại, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế cho doanh nghiệp và tạo sản phẩm có chất lượng cho người tiêu dùng.

Nhóm nghiên cứu đã phân tích và đánh giá chất lượng sản phẩm sữa ngũ cốc trên thị trường và đề xuất tiêu chuẩn chất lượng nguyên liệu gạo lứt giàu protein, kết quả như sau: Dựa vào bảng phân tích thành phần dinh dưỡng các sản phẩm sữa gạo trên thị trường, sản phẩm sữa gạo có hàm lượng chất khô tổng số khoảng 7-10%, hàm lượng chất béo khoảng 0,3-1%, protein 0,3-1%, hàm lượng canxi 12-120mg.L, có chứa các thành phần vitamin trong cám gạo, pH thay đổi từ trung tính tới axit nhẹ. Các thành phần khác sẽ được tham khảo và làm mẫu đối chứng hướng tới sản xuất sản phẩm sữa gạo được người tiêu dùng ưa thích. Trong các mẫu sữa gạo dạng lỏng, sữa gạo Hàn Quốc đang được ưa thích nhất và có thể sử dụng làm mẫu đối chứng cho phát triển sữa gạo lứt giàu protein; Tiêu chí sản phẩm hướng tới trong xây dựng công thức phối trộn sản phẩm sữa gạo dạng bột uống liền, các yếu tố về độ sánh, mùi hương, độ đồng nhất và hàm lượng calo sẽ được giữ nguyên so với các sản phẩm sữa ngũ cốc thương phẩm, hàm lượng đường sẽ giảm, công thức phối trộn sản phẩm sữa gạo dạng bột sẽ có thể chứa lượng đường với hàm lượng khoảng 38-40%, chất béo 10-12%; Gạo lứt giàu protein giống Nhật Bản JO2 của Lasuco có hàm lượng protein cao, 8,5% thoả mãn các tiêu chí về an toàn thực phẩm khi không chứa (hoặc dưới ngưỡng) kim loại nặng, hoá chất nông nghiệp và độc tố vi nấm, có thể sử dụng cho sản xuất sữa gạo.

Đánh giá chất lượng sản phẩm.

Nhóm nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất sữa gạo dạng lỏng từ gạo lứt giàu protein ở quy mô 10l/mẻ, kết quả thu được như sau: 03 loại chế phẩm enzyme thương mại sử dụng cho hiệu quả thuỷ phân cao: Spezyme alpha 0,008% w/w, Alacalaza 0,4%, Optimash 0,01%w/w theo chất khô; Điều kiện dịch hoá gạo gứt giàu protein: nồng độ cơ chất 250g/l, nồng độ enzyme Spezyme alpha sử dụng là 0,008%-0,01%w/w, bổ sung hêm 2 loại enzyme hỗ trợ là Optimash với nồng độ là 0,01%%w/w và chế phẩm enzyme Alacalaza với nồng độ 0,4% thep protein; kích thước hạt bột 0,25mm; nhiệt độ thuỷ phân 80^oC, trong thời gian 30 phút. Dịch thu được có chỉ số DE là 28,63, hiệu suất thuỷ phân là 77,01%, lượng tinh bột sót là 42,21g/l; Nội dung đã xác định được công thức phối trộn sữa gạo lứt giàu protein: dịch gạo sau thuỷ phân được phối trộn thêm đường (60g/l), hương gạo (0,068ml/l), nondairy creamer (5g/l), WPC 80 (6g/l), muối (1g/l); E471 (0,5g/l) và gellan gum (0,1g/l), chất ổn định pH, VTMC 0,02g/l, VTME 0,02g/l; Sản phẩm đạt tiêu chuẩn theo quy định của các văn bản kỹ thuật: QCVN 6-2:2010/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với các sản phẩm đồ uống không cồn với hàm lượng chất khô tổng số 13,5% hàm lượng protein 0,9%, hàm lượng chất béo 0,8%, hàm lượng canxi 100m và QCVN 8-1:2011/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với giới hạn ô nhiễm độc tố vi nấm trong thực phẩm. Sản phẩm có chứa các dextrin phân tử lượng cao và các loại đường chức năng có lợi cho sức khoẻ, sản phẩm được đánh giá cảm quan chung đạt.

Nhóm nghiên cứu tiến hành hoàn thiện công nghệ và sản xuất thử nghiệm sữa gạo dạng lỏng từ gạo lứt giàu protein ở quy mô pilot (100l/mẻ), kết quả như sau: Đã thực hiện sản xuất thử nghiệm công đoạn dịch hoá trên quy mô pilot để hoàn thiện các thông số dịch hoá. Kết quả nghiên cứu cho thấy, quá trình dịch hoá phụ thuộc nhiều vào phương thứ thực hiện, thiết bị. Với quy mô hiện tại, thời gian dịch hoá có thể rút ngắn 80^oC, 20 phút nhằm đảm bảo các thông số kỹ thuật, thời gian diệt enzyme cần rút ngắn càng tốt để đảm bảo được độ ổn định của dịch và thu được dịch sữa gạo có chứa cá dextrin có lợi cho sữa khoẻ thay vì đường khử; Phương pháp ly tâm thùng qua thực hiện trên quy mô pilot không đem lại hiệu quả cao cho quá trình thu nhận dịch, hiệu suất thu hồi thưo chất khô chỉ đạt 58,5%, hàm lượng protein trong bã và hàm lượng tinh bột sót trong bã cao, chứng tỏ cần nghiên cứu các yếu tố nâng cao giá trị gia tăng của bã. Bổ sung gellan gum hàm lượng 0,12% kết hợp với carangenance 0,025% hỗ trợ sự ổn định trạng thái sản phẩm trong quá trình bảo quản trên mẫu sữa gạo thu dược từ dịch gạo sau ly tâm phối trộn với các nguyên liệu phụ; Đã thực hiên sản xuất thử nghiệm trên quy mô pilot sản phẩm sữa gạo với hai công nghệ bao gói, tiệt trùng trong chai và công nghệ tiệt trùng bao gói vô trùng. Kết quả cho thấy sản phẩm sản xuất theo quy trình UHT ít biến đổi màu sắc hơn sản phẩm qua công nghệ tiệt trùng trong chai; Chất lượng của sữa gạo lứt sản xuất trên quy mô pilot 100l/mẻ, sản phẩm đạt tiêu chuẩn quy định của các văn bản kỹ thuật: QCVN 6-2:2010/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với các sản phẩm đồ uống không cồn và QCVN 8-1:2011/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với giới hạn ô nhiễm độc tố vi nấm trong thực phẩm. Sản phẩm được đánh giá giá trị chất lượng cảm quan tương đương với một số sản phẩm sữa gạo thương mại.

Nhóm nghiên cứu tiếp tục hoàn thiện hệ thống thiết bị sản xuất sữa gạo lứt giàu protein quy mô 5000l/mẻ, có kết quả như sau: Đã tính toán thiết kế mặt bằng lắp đặt thiết bị và hoàn thiện nhà xưởng đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm; đã tính toán lựa chọn được thiết bị cho dây chuyền sản xuất sữa gạo dạng lỏng quy mô 500l/mẻ; tính toán thiết kế được hệ thống điều khiển tự động đồng bộ có dây chuyền sản xuất sữa gạo dạng lỏng quy mô 5000l/mẻ; tính toán được hệ thống cung cấp điện, hơi và nước cho dây chuyền năng suất 5000l/mẻ; đã khảo nghiệm, đánh giá lắp đặt thiết bị và vận hành thử nghiệm các thiết bị chính trong dây chuyền công nghệ sản xuất sữa gạo dạng lỏng quy mô 5000l/mẻ.

Nhóm nghiên cứu hoàn thiện công nghệ và sản xuất sữa gạo dạng lỏng từ gạo lứt giàu protein quy mô 5000l/mẻ, thu được như sau: Hiệu suất nghiền gạo lứt giàu protein trên quy mô công nghiệp cho hiệu suất thu hồi bột sau nghiền 87%, kích thước đạt 120 mesh, độ ẩm bột 5%; Đã chuẩn hoá được phương thức vận hành thiết bị dịch hoá, thờ gian sản xuất và các thông số hoá: 65^oC 5 phút và 80^oC trong 5 phút, diệt enzyme tại nhiệt độ sôi mà vẫn đạt dịch gạo; Đã xác định được phương thức vận hành phối trộn bao gồm thứ tự vận hành và lưu ý các thao tác vận hành và tính toán được hiệu suất thu hồi dịch gạo; Xác định được phương thức vận hành hệ thống tiệt trùng và bao gói vô trùng gồm thời gian tháo nước tồn dư 15 phút, Bx cho ra đạt, thu nhận sản phẩm đảm bảo chất lượng và không bị xâm lấn nước; Nội dung nghiên cứu đã sản xuất thử nghiêm sữa gạo và xác định tiêu chuẩn chất lượng của sữa gạo lứt với các chỉ tiêu về cảm quan, dinh dưỡng, vi sinh vật; bố trí thử nghiệm vận hành 3 mẻ sản xuất từ khâu thu nhận nguyên liệu, nghiền. Từ đó đánh giá được các vấn đề xảy ra trong khâu vận hành thiết bị và hệ thống làm tiền đề cho quá trình xây dựng quy trình vận hành sản xuất công nghiệp; hoàn thành sản xuất thử nghiệm sữa gạo lứt trên quy mô công nghiệp với nguyên liệu 4.67 tấn bột gạo thu được 282,930 hộp sữa gạo thành phẩm, đồng thời xây dựng quy trình vận hành các công đoạn trong sản xuất sữa gạo dạng lỏng.

Nhóm nghiên cứu đã xác định các thông số công nghệ cho quá trình dịch hoá, sấy và công thức phối trộn để hoàn thiện công nghệ sản xuất sữa gạo dạng bột từ gạo lứt giàu protein ở quy mô 5kg/mẻ. Theo đó, nhóm nghiên cứu cũng đã tính toán sản xuất, hoàn thiện công nghệ, lắp đặt thiết bị, vận hành thử nghiệm và sản xuất thử nghiệm sữa gạo dạng bột ở quy mô 100kg/mẻ và sản xuất được 1135.4kg sản phẩm sữa gạo lứt giàu protein dạng bột (5 mẻ x 200 kg sản phẩm). Sản phẩm sữa bột gạo lứt đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm; sản phẩm có hàm lượng protein 5,78%, carbohydrate 80%, độ ẩm 2,96%, hàm lượng chất béo 7,56% đảm bảo yêu cầu như đăng ký.

Kết quả của dự án sẽ đem lại nhiều đổi mới cho doanh nghiẹp, một diện mạo mới của doanh nghiệp được tạo nên, chất lượng sản phẩm được ổn định, sản xuất có hiệu quả sẽ mang lại lợi nhuận cao, tăng thu nhập cho người sản xuất.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu nhiệm vụ  tại Trung tâm Công nghệ thông tin và Truyền thông Hải Phòng./.