TS. Nguyễn Thị Trang, nghiên cứu viên Viện Công nghiệp thực phẩm (Bộ Công Thương)

TS. Nguyễn Thị Trang, nghiên cứu viên Viện Công nghiệp thực phẩm (Bộ Công Thương), có 18 năm nghiên cứu và phát triển sản phẩm, tập trung vào ứng dụng công nghệ sinh học trong tách chiết, chế biến nông sản và thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên. Trong quá trình nghiên cứu, nhóm hướng tới mầm đậu nành, nguồn nguyên liệu giàu isoflavone, thường được sử dụng trong các sản phẩm thực phẩm bổ sung.

Một trong những vấn đề được đặt ra là phần lớn isoflavone trong đậu nành tồn tại ở dạng glucoside. Dạng này có khối lượng phân tử lớn hơn và hoạt tính sinh học thấp hơn so với dạng aglycone. Trong khi đó, isoflavone dạng aglycone là dạng tự do, gồm các hợp chất như genistein và daidzein, có cấu trúc phân tử nhỏ hơn và được đánh giá có khả năng hấp thu tốt hơn.

Từ đặc điểm này, nhóm nghiên cứu lựa chọn hướng phát triển bột chiết xuất mầm đậu nành giàu isoflavone dạng aglycone. “Định hướng của chúng tôi là nâng hàm lượng isoflavone có hoạt tính sinh học cao lên trên 50%, đồng thời cải thiện khả năng hòa tan và độ ổn định của sản phẩm”, TS. Trang cho biết.

Bột chiết xuất có hàm lượng isoflavone cao có thể gặp tình trạng khó hòa tan trong nước, dễ hút ẩm, oxy hóa hoặc vón cục trong quá trình bảo quản. Những yếu tố này ảnh hưởng đến chất lượng và khả năng lưu thông của sản phẩm trên thị trường. Vì vậy, ngoài việc nâng hàm lượng hoạt chất, nhóm nghiên cứu còn tập trung giải quyết bài toán ổn định sản phẩm.

Quy trình được xây dựng dựa trên ba công nghệ chính, gồm nảy mầm, chuyển hóa isoflavone và vi bao bảo vệ hoạt chất.

Ở công đoạn nảy mầm, nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng và thời gian được kiểm soát nhằm kích hoạt hệ enzyme nội sinh của hạt. Quá trình này góp phần thúc đẩy sự hình thành và gia tăng hàm lượng isoflavone trong mầm đậu nành.

Sau đó, công nghệ chuyển hóa được sử dụng để tăng tỷ lệ isoflavone dạng aglycone. Mục tiêu là chuyển isoflavone dạng glucoside sang dạng aglycone tự do. Các hợp chất như genistein và daidzein có cấu trúc phân tử nhỏ gọn hơn, từ đó có khả năng khuếch tán thụ động và hấp thu trực tiếp qua thành ruột.

Công đoạn cuối cùng là vi bao. Lớp màng bảo vệ giúp hạn chế hoạt chất tiếp xúc trực tiếp với không khí và các yếu tố bất lợi từ môi trường, giảm nguy cơ oxy hóa và bảo vệ những hợp chất nhạy cảm trong quá trình chế biến, bảo quản.

Sau xử lý, sản phẩm ở dạng bột tơi mịn, dễ hòa tan trong nước, hạn chế vón cục và bết dính. Công nghệ vi bao cũng góp phần duy trì độ ổn định của sản phẩm trong thời gian bảo quản.

Từ mục tiêu ban đầu nâng hàm lượng isoflavone hoạt tính cao lên trên 50%, nhóm nghiên cứu tiếp tục định hướng đưa tỷ lệ isoflavone dạng aglycone trong sản phẩm lên trên 70%. Độ ẩm thành phẩm được kiểm soát dưới 5%, nhằm hạn chế các tác động bất lợi trong quá trình bảo quản.

Sản phẩm đã đáp ứng thời gian bảo quản 24 tháng. Đây là một trong những yêu cầu quan trọng đối với sản phẩm thực phẩm và nguyên liệu thực phẩm khi đưa vào lưu thông trên thị trường.

Quy trình được phát triển theo hướng sạch, không sử dụng hóa chất hoặc dung môi độc hại và áp dụng hệ thống quản lý an toàn thực phẩm theo tiêu chuẩn ISO 22000.

Nguồn bột chiết xuất mầm đậu nành có thể được sử dụng làm nguyên liệu cho nhiều dạng thực phẩm và thực phẩm bổ sung như bột, cốm, sữa hạt hoặc sản phẩm dinh dưỡng ăn liền. Nhóm cũng định hướng ứng dụng nguyên liệu này trong phát triển các sản phẩm bổ sung isoflavone.

Bên cạnh yêu cầu về hoạt tính sinh học, nhóm nghiên cứu hướng tới sử dụng nguồn đậu nành trong nước, giảm phụ thuộc vào nguyên liệu nhập khẩu và kiểm soát chi phí sản xuất. Đây là yếu tố được xem xét nhằm tăng khả năng ứng dụng công nghệ ở quy mô sản xuất.

Quy trình sản xuất bột chiết xuất mầm đậu nành đã được triển khai thực tế và sản phẩm đã được thương mại hóa. Nhóm nghiên cứu cho biết công nghệ sẵn sàng chuyển giao cho doanh nghiệp có nhu cầu.

Trong 18 năm nghiên cứu và phát triển sản phẩm, nhóm của TS. Nguyễn Thị Trang đã triển khai nhiều hướng ứng dụng công nghệ sinh học và công nghệ chế biến đối với nguyên liệu tự nhiên. Một số sản phẩm đã được thương mại hóa như sản phẩm chiết xuất từ mầm đậu nành, sản phẩm chất xơ hỗ trợ tiêu hóa, nano in xả đen và siro có thành phần từ thảo mộc tự nhiên.

Ngoài ra, công nghệ sấy lạnh được ứng dụng để phát triển sản phẩm mì rau củ. Sản phẩm kết hợp tinh bột và rau củ trong một khẩu phần, sử dụng phương pháp sấy nhằm bảo toàn các thành phần có giá trị trong nguyên liệu.

Quy trình bột mầm đậu nành được giới thiệu với các công đoạn từ ươm mầm, sấy nguyên liệu đến sấy phun và kiểm soát độ ẩm thành phẩm. Việc kết hợp ba công nghệ trong cùng quy trình nhằm đồng thời giải quyết các yêu cầu về hàm lượng hoạt chất, khả năng hấp thu và độ ổn định của sản phẩm.

Với quy trình đã được triển khai sản xuất và sản phẩm thương mại hóa, công nghệ bột chiết xuất mầm đậu nành giàu isoflavone được định hướng tiếp tục ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm, thực phẩm bổ sung và chuyển giao cho doanh nghiệp.