Việt Nam có rất nhiều loại trái cây nhiệt đới, có chất lượng tốt phục vụ thị trường trong nước và xuất khẩu. Nhưng do sản xuất manh mún, công nghệ chậm đổi mới và chủ yếu xuất khẩu rau quả tươi, phụ thuộc nhiều vào thị trường Trung Quốc nên người nông dân Việt Nam thường xuyên phải đối mặt với nỗi lo “được mùa mất giá”.

Đẩy mạnh việc sản xuất các sản phẩm chế biến phục vụ xuất khẩu là giải pháp tối ưu để phát huy lợi thế, nâng cao giá trị và hạn chế được rủi ro cho nông sản Việt. Tuy nhiên, tình trạng trồng trọt nhỏ lẻ, chưa xây dựng được vùng nguyên liệu tập trung quy mô lớn là bài toán nan giải cho việc tìm kiếm, lựa chọn công nghệ chế biến phù hợp cho một số hoa quả trọng điểm của Việt Nam.

PGS.TS Nguyễn Minh Tân, Viện trưởng Viện nghiên cứu và PT ứng dụng các HCTN, trường ĐHBKHN

Năm 2017, tập thể các nhà khoa học nữ thuộc Viện Nghiên cứu và Phát triển ứng dụng các hợp chất thiên nhiên (INAPRO), Trường đại học Bách khoa Hà Nội đã sáng chế công nghệ cô đặc nước quả nhiệt đới tích hợp các quá trình màng (Juice EVAporation Technology – gọi tắt là công nghệ JEVA) và thiết bị cô đặc dịch mẫn cảm nhiệt tại nhiệt độ và áp suất thường. Đó là tín hiệu đáng mừng, mở ra cơ hội cho ngành sản xuất, chế biến hoa quả Việt Nam khắc phục khó khăn, nâng cao giá trị, giúp nông dân Việt Nam.

Tháng 6/2019, công nghệ JEVA đã giành được Huy chương bạc khi tham dự Triển lãm và Diễn đàn quốc tế về sáng chế của phụ nữ lần thứ 12 (KIWIE 2019) tại Hàn Quốc. Giải thưởng là sự khích lệ, động viên to lớn, ghi nhận sự đánh giá cao của các nhà khoa học quốc tế đối với kết quả của nhóm nghiên cứu.

Công nghệ JEVA - giải pháp phù hợp với đặc thù Việt Nam

Công nghệ JEVA là kết quả của quá trình hợp tác giữa INAPRO đứng đầu là PGS.TS Nguyễn Minh Tân với nhóm nghiên cứu do GS W.Samhaber, Viện Quá trình thiết bị, Đại học Johanes Kepler Linz (CH Áo).

JEVA là kết quả hợp tác giữa INAPRO với nhóm nghiên cứu Đại học Johanes Kepler Linz (CH Áo)

Công nghệ cô đặc đa giai đoạn tích hợp các quá trình màng MF, NF, RO và MD kết hợp với hệ thống bay hơi bề mặt lạnh, cho phép chế biến nước quả tại điều kiện nhiệt độ thường, áp suất không cao nên sẽ tạo ra được sản phẩm có chất lượng tốt, giữ được hương vị tự nhiên của nước quả trong khi vẫn đạt được lượng chất khô rất cao (trên 70°Brix).

Ưu điểm của công nghệ JEVA là có thể cô đặc nước quả thông qua phương pháp tách nước từ dịch quả thực hiện tại nhiệt độ thấp (dưới 42°C) nên giữ được các vitamin, chất khoáng và hương vị tự nhiên của nguyên liệu đạt chất lượng xuất khẩu vào các thị trường khó tính châu Âu, Mỹ, Nhật…

Sản xuất sản phẩm mẫu giới thiệu tại Hội chợ ANUGA Cologne 2017 với hệ thống JEVA 4 tại Viện INAPRO - Đại học Bach Khoa Hà Nội

Ngoài ra, sản phẩm nước quả cô đặc được sản xuất từ công nghệ JEVA có nồng độ chất khô cao (khoảng 70°Brix) nên giảm thể tích vận chuyển, có thể bảo quản ở nhiệt độ thường trong thời gian dài và không cần dùng bất cứ chất bảo quản nào. Đồng thời, hệ thống thiết bị có thể vận hành với nhiều qui trình khác nhau để chế biến nhiều loại nước quả khác nhau, vì vậy tăng được hiệu quả sản xuất, không lệ thuộc vào mùa vụ, có thể vận hành hệ thống quanh năm.

Ví dụ, với các sản phẩm có tính chất nguyên liệu khác nhau, như nước ép chanh dây thường có nồng độ chất tan nằm trong khoảng 12-17°Brix và tương đối đục do có chứa nhiều xơ từ ruột quả, trong khi nước nước ép vải có độ trong cao hơn và thường có nồng độ chất tan nằm trong khoảng 14-16°Brix, việc dùng công nghệ cô đặc nhiệt sẽ đòi hỏi các dây chuyền thiết bị cô đặc với kích thước khác nhau. Tuy nhiên, nếu dùng công nghệ JEVA sẽ cho phép xử lý linh hoạt các nguồn nguyên liệu đầu vào trên cùng một hệ thống thiết bị.

Công nghệ JEVA đã giành được Huy chương bạc tại Triển lãm và Diễn đàn quốc tế về sáng chế của phụ nữ lần thứ 12 (KIWIE 2019) ở Hàn Quốc vào tháng 6/2019

Nhóm nghiên cứu cũng đã tích hợp được các thiết bị vào container, tăng tính linh động về mặt địa lý của hệ thống thiết bị. Hệ thống thiết bị có thể được vận chuyển đến nhiều địa điểm khác nhau để làm việc. Các công ty chế biến hoa quả quy mô nhỏ có thể thuê thiết bị thuộc sở hữu của công ty khác trong thời gian nhất định để sản xuất theo mùa vụ mà không nhất thiết phải đầu tư mua cả hệ thống thiết bị nếu không có nhu cầu vận hành trong thời gian dài.

Đáng chú ý là công nghệ JEVA không sử dụng hóa chất và có nhu cầu năng lượng thấp hơn so với quá trình cô đặc nhiệt. Khi vận hành, hệ thống thiết bị chỉ thải ra một lượng nhỏ nước có lẫn đường hoa quả trong nước quả. Lượng nước thải này có thể được pha loãng để đưa vào cùng xử lý với nước thải sinh hoạt tại cơ sở sản xuất hoặc được dẫn vào bể phốt của cơ sở chế biến. Như vậy, việc vận hành hệ thống thiết bị không gây ra các tác động bất lợi cho môi trường.

Nhờ những đặc điểm trên, công nghệ JEVA đặc biệt thích hợp để được triển khai áp dụng tại các cơ sở chế biến rau quả tại Việt Nam với quy mô nhỏ, không có nguồn nguyên liệu ổn định. Khi doanh nghiệp sản xuất ổn định và hiệu quả, sản phẩm chất lượng cao sẽ đảm bảo sự ổn định trong chính sách thu mua và bao tiêu sản phẩm cho người nông dân. Vì thế người nông dân sẽ được hưởng lợi khi công nghệ cô đặc tiên tiến được triển khai và nhân rộng.

Khả năng thương mại hóa

Nhóm nghiên cứu đã tiếp xúc và giới thiệu công nghệ và sản phẩm mẫu tại một số địa phương như Quảng Ngãi, Quảng Nam, Bắc Giang, Gia Lâm (Hà Nội) và nhận được sự quan tâm của nhiều doanh nghiệp chế biến và cung cấp các dây chuyền thiết bị trong công nghiệp chế biến thực phẩm.

PGS.TS Nguyễn Minh Tân kiểm tra thiết bị cô đặc dịch mẫn cảm nhiệt tại nhiệt độ thấp và áp suất thường (công nghệ JEVA). Ảnh: Đoàn Dung

Không chỉ giới hạn ở việc nhượng quyền sử dụng công nghệ, sản phẩm có thể được đưa ra thị trường theo các phương thức cho thuê hoặc bán hệ thống thiết bị hoàn chỉnh.

Hiện tại, trên thị trường quốc tế chưa có hệ thống thiết bị cùng loại, do đặc điểm ngành công nghiệp chế biến của các nước rất khác biệt, vậy nên công nghệ và hệ thống thiết bị cô đặc đa giai đoạn còn có tiềm năng phát triển tốt tại các nước xuất khẩu sản phẩm cô đặc như Thái Lan, Malaysia, Srilanca, Ấn Độ…

Với những tính chất ưu việt trên, công nghệ cô đặc nước quả mẫn cảm nhiệt – JEVA sẽ chuyển giao cho Công ty Cổ phần Nông nghiệp hữu cơ Tuệ Viên theo Dự án “Ứng dụng tiến bộ KH&CN xây dựng mô hình chế biến nhãn, cam, vải của tỉnh Hưng Yên đạt tiêu chuẩn chất lượng phục vụ nội tiêu và xuất khẩu” thuộc Chương trình Nông thôn miền núi do Trung ương quản lý, bắt đầu thực hiện từ năm 2020 do Bộ KH&CN phê duyệt tại Quyết định số 1773/QĐ-BKHCN ngày 21/6/2019.