Công nghệ cô đặc nước hoa quả JEVA hứa hẹn nhiều ứng dụng thương mại hóa.

 Công nghệ cô đặc mới 

Việt Nam có rất nhiều loại trái cây nhiệt đới nhưng lại 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”. 

Chính vì thế, 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 đứng đầu là PGS.TS Nguyễn Minh Tân 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) 

PGS Tân cho biết để cô đặc các dịch mẫn cảm nhiệt, có hai nhóm công nghệ hiện đang được áp dụng, đó là công nghệ cô đặc nhiệt thực hiện tại áp suất nhỏ hơn áp suất khí quyển và nhóm các quá trình màng.

Nếu cô đặc tại áp suất nhỏ hơn áp suất khí quyển được ứng dụng tương đối rộng rãi trên thế giới do có ưu điểm nổi bật là tốc độ cô đặc nhanh và tạo được sản phẩm có nồng độc chất khô lớn. Tuy nhiên, công nghệ này tiêu thụ một lượng năng lượng lớn và đưa ra sản phẩm bị thay đổi tính chất rất lớn.

Còn các quá trình màng khác nhau bao gồm vi lọc (MF), siêu lọc (UF), lọc Nano (NF), thẩm thấu ngược (RO), thấm bốc (PV) và chưng cất màng (MD) có ưu điểm nổi bật đặc biệt phù hợp để ứng dụng trong sản xuất và chế biến các dịch mẫn cảm nhiệt như: nước quả, dịch lên men…

Sơ đồ dây chuyền công nghệ cô đặc nước quả nhiệt đới tích hợp quá trình màng

Công nghệ này đã được ứng dụng để cô đặc nước nho, nước táo và nước cam và chanh dây trên qui mô công nghiệp tại Pháp, Đức, Hà Lan, Ấn Độ, Equado...

Tuy nhiên chưa ghi nhận có hệ thống thiết bị cô đặc dùng công nghệ màng ở qui mô công nghiệp sản xuất được nước quả có nồng độ chất khô trên 35°Brix. Nếu chỉ ứng dụng các quá trình màng nói trên, không thể sản xuất dịch cô đặc có nồng độ chất khô trên 50°Brix.

Vì vậy, nhóm nghiên cứu của PGS Tân đã tập trung khảo sát khả năng áp dụng kết hợp nhiều quá trình màng khác nhau và tích hợp quá trình màng với quá trình bay hơi bề mặt (công nghệ JEVA) để tách nước từ nước ép một số loại quả nhiệt đới của Việt Nam nhằm sản xuất sản phẩm nước quả cô đặc với lượng chất khô trên 50°Brix đồng thời giữ được tối đa hương quả tự nhiên do tiến hành quá trình tại nhiệt độ thấp (dưới 45°C).

Quá trình chế biến chia làm 2 phần gồm phần sơ chế: bao gồm quá trình rửa, loại bỏ vỏ, hạt, ép nước và xử lý enzyme. Phần chế biến sâu: bao gồm các quá trình ly tâm, lọc trong bằng công nghệ MF, khử trùng UV, cô đặc bậc 1 bằng công nghệ RO và cô đặc bậc 2 bằng công nghệ JEVA.

Dịch nước quả khi đưa vào mô đun RO thường có nồng độ chất khô ban đầu của nước quả tự nhiên từ 7°- 16° Brix, tuỳ theo từng loại quả. Sau khi được tách bớt nước tại nhiệt độ 20°C-25°C thông qua mô đun RO, nước quả thu được có nồng độ chất khô từ 30°Brix-35°Brix.

Nước quả sau khi được cô đặc giai đoạn 2 trong thiết bị cô đặc bằng công nghệ JEVA nồng độ chất khô 60°Brix – 82°Brix tuỳ theo yêu cầu cụ thể đối với từng sản phẩm. Do các quá trình chế biến đều thực hiện tại nhiệt độ thấp (nhỏ hơn 45°C) nên sản phẩm cô đặc thu được giữ được tối đa hương quả và màu tự nhiên.

Quy trình sản xuất nước quả cô đặc như trên đã được áp dụng với rất nhiều loại quả nhiệt đới của Việt Nam như dưa hấu (Quảng Ngãi), chanh dây (Đăk nông), Chanh xanh không hạt (Long An), nước dừa (Thanh Hoá), Cam sành Tam Bình (Vĩnh Long), bưởi năm roi Bình Minh (Vĩnh Long), ổi (Vĩnh Long, Hà Nội), vải (Hải Dương, Bắc Giang), thanh long (Bình Thuận). Các dịch cô đặc thu được đều đạt yêu cầu chất lượng khi so sánh với các sản phẩm cùng loại hiện đang giao dịch trên thị trường thế giới.

Sơ đồ nguyên lý công nghệ JEVA; Thiết bị JEVA và hình ảnh của thiết bị JEVA qui mô pilot vận hành tự động được điều khiển qua internet;

Ưu điểm này của công nghệ JEVA cho phép tăng đáng kể độ linh động của hệ thống thiết bị đối với sự biến động của nguyên liệu đầu vào.

Bên cạnh việc phát triển công nghệ cô đặc tiên tiến, nhóm nghiên cứu đã tiến hành thiết kế, chế tạo và triển khai công nghệ dưới dạng hệ thống thiết bị, giải quyết những trở ngại trong thiết kế kỹ thuật. Do đặc điểm các thiết bị công nghệ màng nhỏ gọn hơn nhiều so với các thiết bị cô đặc nhiệt, nhóm nghiên cứu 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 do hệ thống không sử dụng hơi đốt mà sử dụng điện để làm nguồn cung nhiệt. Hệ thống thiết bị có thể được điều khiển và vận hành từ xa (thông qua mạng nội bộ hoặc mạng internet).

Sản phẩm nước quả cô đặc 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 (không cần qua thanh trùng, tiệt trùng, bảo quản lạnh) và không cần dùng bất cứ chất bảo quản nào.

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.

Hứa hẹn ứng dụng rộng rãi 

Hiện nay, nhóm tác giả phối hợp với một số công ty thực hiện sản xuất thử nghiệm để đánh giá tiềm năng thương mại của một số dịch cô đặc:

Công Ty Cổ phần Chế Biến Thực phẩm G.O.C. (G.O.C. Food JSC.) Cụm công nghiệp Tân Xuyên, xã  Tân Dĩnh, huyện Lạng Giang, tỉnh Bắc Giang sản xuất thử nghiệm dịch hành tây cô đặc 70°Brix giới thiệu tại thị trường Nhật Bản

Công Ty Cổ phần NTEA Việt Nam (VIETNAM NTEA JSC.) Tầng 2, tòa nhà Trung Yên I, KĐT Trung yên, Phường Trung Hoà, Quận Cầu Giấy, Thành phố Hà Nội. Sản xuất thử nghiệm dịch cô đặc từ dịch chiết lá chè già phế phẩm để sản xuất nước giải khát đóng chai giàu polyphenol hướng tới thị trường nội địa và thị trường châu Á.

Công ty TNHH ong mật EATUHONEY Km 9, Quốc lộ 14, Thôn 4, xã Ea Tu, Thành phố Buôn Ma Thuột, Tỉnh Đắk Lắk

Hạ thuỷ phần mật ong hoa cafe đạt tiêu chuẩn xuất khẩu vào thị trường châu Âu và sản xuất các loại mật ong hương quả tự nhiên như mật ong hương chanh leo, mật ong gừng, mật ong trà xanh hướng tới thị trường cao cấp trong nước.

Công ty TNHH thương mại và đầu tư Việt Liên Nông trại hữu cơ Tuệ Viên, Tổ 4, Phường Cự Khối, Long Biên, Hà Nội, Việt Nam

Ngoài ra, sản xuất thử nghiệm nước mía cô đặc 70°Brix giới thiệu tại thị trường CHLB Đức và nước ổi hữu cơ cô đặc hướng tới thị trường cao cấp trong nước. 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 giải pháp kỹ thuật dự thi còn có tiềm năng phát triển tốt tại các nước xuất khẩu sản phẩm cô đặc như Thái Lan, Malaysia, Srilanca, Ấn Độ,…

Khánh Chi