Thông tin kết quả nhiệm vụ KH&CN

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất bột thịt xương và mùn hữu cơ từ phế phụ phẩm thực phẩm (06/02/2024)

Tại Hải Phòng, nguồn phế phụ phẩm là nội tạng thủy sản và khủyu chân gà có sản lượng rất lớn. Chỉ tính riêng Công ty TNHH Chế biến Thủy sản - Xuất nhập khẩu Việt Trường, sản lượng phụ phẩm từ quá trình chế biến chân gà lên tới 50 tấn/ngày, phụ phẩm nội tạng thủy sản là 3000 tấn/năm. Các doanh nghiệp đang gặp rất nhiều khó khăn trong việc xử lý và giải quyết đầu ra cho lượng phế phụ phẩm này, các hướng xử lý hiện tại (như chôn lấp nội tạng thủy sản và sản xuất thức ăn chăn nuôi theo công nghệ truyền thống) có hiệu quả kinh tế không cao, gây ô nhiễm môi trường, gây lãng phí nguồn protein hữu ích... Mặt khác, các nghiên cứu đã chỉ rõ hiệu quả của việc ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lý phế phụ phẩm từ sản xuất có thể chuyển hóa phế phụ phẩm có giá trị thấp thành một loại sản phẩm có giá trị cao gấp nhiều lần. Ứng dụng công nghệ enzyme để thủy phân protein sẽ triệt để hơn, thu được các sản phẩm có chất lượng cao do tạo ra được nhiều các peptit và acid amin có thành phần, tỷ lệ cân đối để bổ sung cho sản xuất thức ăn chăn nuôi và phân bón.

Đề tài "Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất bột thịt xương và mùn hữu cơ từ phế phụ phẩm thực phẩm" do Kỹ sư Nguyễn Văn Thành, Nghiên cứu viên Phòng Nghiên cứu công nghệ sau thu hoạch, Viện Nghiên cứu Hải sản làm chủ nhiệm được thực hiện nghiệm thu năm 2020 tại Sở Khoa học và Công nghệ Hải Phòng góp phần giải quyết vấn đề trên.

Phụ phẩm khuỷu chân gà từ Công ty TNHH Việt Trường.

Sản xuất bột thịt xương.

Trên cơ sở nghiên cứu tổng quan tài liệu và những vấn đề lý thuyết, kinh nghiệm nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học xử lý phế phụ phẩm trong nước và nước ngoài, nhóm nghiên cứu đã tiến hành xây dựng, sản xuất thử nghiệm các sản phẩm và đề xuất 02 quy trình công nghệ, đó là: Quy trình sản xuất bột thịt xương (làm nguyên liệu thức ăn chăn nuôi) từ khuỷu chân gà (gồm: nguyên liệu, xay nhỏ, thuỷ phân, bất hoạt enzyme, lọc, sấy khô, nghiền, phối trộn, đóng gói) và quy trình sản xuất mùn hữu cơ (làm nguyên liệu phân bón hữu cơ) từ nội tạng thủy sản (gồm nguyên liệu chính, nguyên liệu phụ, xử lý nguyên liệu, đảo trộn, ủ, phối trộn, sản phẩm mùn hữu cơ).

Trong đó, việc sản xuất bột thịt xương (làm nguyên liệu thức ăn chăn nuôi) từ khuỷu chân gà đạt yêu cầu về tiêu chuẩn chất lượng của sản phẩm với hàm lượng tổng số Nitơ bazơ bay hơi, tính bằng số mg trong 100g sản phẩm <250mg; hàm lượng Protein thô >18%, hàm lượng chất béo <13%; E.coli, tính bằng số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm và Salmonella tính bằng số khuẩn lạc trong 25g sản phẩm đạt mức không có. Ở quy trình này, chế độ xử lý nguyên liệu thực hiện bằng cách xay nhỏ đóng vai trò quan trọng, ảnh hưởng rất nhiều đến quá trình thủy phân tiếp theo. Thông số tối ưu của quá trình thủy phân khuỷu chân gà là sử dụng enzyme SEB-Neutral PL (E3), tỷ lệ E/s 0,67%, tỷ lệ nước bổ sung 28%, thời gian thủy phân 6,1 giờ, thủy phân ở nhiệt độ 55±2⁰C. Điều kiện chống thối bổ sung 0,4% dựa trên điều kiện thủy phân đề tài đã lựa chọn và không gây lãng phí. Chế độ cô dịch thủy phân khuỷu chân gà với nhiệt độ cô 65±2⁰C, cô trong 4 giờ liên tục, tốc độ khuấy 50-55 vòng/phút. Điều kiện sấy dịch cô tạo bột đạm khuỷu chân gà và bã xương gà là 60±2⁰C, liên tục trong 4 giờ, tốc độ gió đối lưu tuần hoàn, tiến hành đảo trộn 30-45 phút/lần, khay sấy có kích thước 60x40x5cm. Với công thức phối trộn 70% bột đạm khuỷu chân gà và 30% bột xương gà được nhóm tác giả đánh giá là phù hợp nhất.

Sản xuất mùn hữu cơ (làm nguyên liệu phân bón hữu cơ) từ nội tạng thủy sản (ruột cá, ruột hải sâm) với yêu cầu về tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm: hàm lượng nước tính theo khối lượng tịnh của sản phẩm <78%, hàm lượng protein tính theo khối lượng tịnh của sản phẩm <12%. Nguyên liệu cũng được tiến hành xay nhỏ và sử dụng chế phẩm vi sinh trong quá trình thủy phân. Nhóm nghiên cứu cũng xác định thời gian ủ chế phẩm Epicin-Pond trong 15 ngày là hiệu quả nhất để thủy phân nội tạng thủy sản. Lượng rỉ đường bổ sung từ 4-8% vì lượng Nitơ acid amin và hiệu suất thủy phân đạt hiệu quả cao để tiến hành các thí nghiệm tối ưu điều kiện thủy phân nội tạng thủy sản. Lượng nước bổ sung vào quá trình ủ từ 10-20% cho hiệu suất thủy phân tốt. Tỷ lệ chế phẩm vi sinh từ 1-2% trong tiến hành các thí nghiệm tối ưu điều kiện thủy phân. Nghiên cứu cũng tiến hành tối ưu hóa thu hồi dịch đạm thủy phân giàu axit amin từ Protein nội tạng thủy sản, lựa chọn chế phẩm vi sinh và xác định điều kiện ức chế vi khuẩn gây thối, lựa chọn giá thể phối trộn và công thức phối trộn.

Các mẻ sản xuất thử nghiệm bột thịt xương được thực hiện theo quy mô từ nhỏ đến lớn, trong khoảng 10-5.000 kg/mẻ. Sản xuất thử nghiệm quy mô phòng thí nghiệm với 9 mẻ thử, tổng 240 kg nguyên liệu, đạt được 57,6 kg sản phẩm bột thịt xương đạt TCVN 9473-2012. Quy mô 10-20-50 kg/mẻ được thực hiện tại Công ty TNHH Việt Trường, tổng 9 mẻ sản xuất với 16.800 kg nguyên liệu khuỷu chân gà, đạt được 4.185 kg bột thịt xương và sản phẩm phụ bột xương là 356 kg. Sản xuất mùn hữu cơ quy mô phòng thí nghiệm từ 50kg nội tạng thủy sản cho 58,5±2 kg sản phẩm mùn; tại doanh nghiệp, từ 5.000 kg nguyên liệu cho 5.900±5 kg sản phẩm.

Việc đề xuất quy trình sản xuất bột thịt xương và sản xuất mùn hữu cơ giúp nâng cao chất lượng và giá trị sử dụng phế phụ phẩm của ngành chế biến thực phẩm, tăng hiệu quả sử dụng vốn, giảm thất thoát sau thu hoạch, tăng tính cạnh tranh trên thị trường, bảo đảm việc làm, tăng thu nhập cho người lao động, góp phần phát triển kinh tế - xã hội của thành phố.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài tại Trung tâm Thông tin, Thống kê khoa học và công nghệ Hải Phòng./.