Công nghệ lên men bán rắn khô dầu đậu nành
Đây là kết quả của đề tài "Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ sản xuất khô dầu đậu nành lên men bán rắn sử dụng trong chăn nuôi", do Phân viện Chăn nuôi Nam bộ chủ trì, TS. Phạm Huỳnh Ninh làm chủ nhiệm, được Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM nghiệm thu năm 2019.
Là sản phẩm của quá trình tách chiết dầu từ hạt đậu nành, chủ yếu được sử dụng để chế biến thức ăn chăn nuôi gà và heo, khô dầu đậu nành là nguồn cung cấp protein rất tốt cho vật nuôi (thường được sử dụng khoảng 10-20% trong khẩu phần). Tuy nhiên, việc sử dụng khô dầu đậu nành trong khẩu phần thức ăn cho gia súc, gia cầm non (hệ tiêu hóa chưa hoàn thiện) còn hạn chế, hiệu quả không cao, do khô dầu đậu nành chứa một số protein gây dị ứng (glycinin, β-conglycinin) và polysaccharide kháng dinh dưỡng (raffinose, stachyose). Các chất này gây kích ứng miễn dịch, tiêu chảy, ức chế enzyme tiêu hóa, giảm tỷ lệ tiêu hóa, làm giảm tăng trọng và năng suất của vật nuôi, đặc biệt là giai đoạn còn non.
Do đó, nhóm đề tài đã xây dựng quy trình công nghệ lên men bán rắn khô dầu đậu nành kết hợp hai chủng vi khuẩn Bacillus subtilis IASVN và Lactobacillus fermentum NC nhằm phân giải tối đa hàm lượng glycinin, β-conglycinin gây dị ứng, stachyose, raffinose kháng dinh dưỡng trong sản phẩm. Hai chủng vi khuẩn do nhóm nghiên cứu phân lập và tuyển chọn, có khả năng sinh protease và α-galactosidase với hoạt tính cao (tương ứng 561 ± 43,2 U/g canh trường và 24,52 ± 3,14 U/g canh trường) giúp loại bỏ được các chất kháng dinh dưỡng, chất gây dị ứng và không sinh độc tố trong quá trình lên men khô dầu đậu nành.
Theo nhóm nghiên cứu, phương pháp lên men sử dụng vi khuẩn Bacillus, Lactobacillus tỏ ra có nhiều lợi thế hơn so với lên men với nấm mốc do sản phẩm có lượng protein hòa tan cao hơn, phân giải các protein gây dị ứng tốt hơn, sinh trưởng nhanh hơn. Lên men từng loại vi sinh hay kết hợp đa chủng vi sinh trên môi trường bán rắn là phương pháp được sử dụng rộng rãi trong việc phân giải các hợp chất kháng dinh dưỡng, dị ứng trong khô dầu đậu nành và tăng tỷ lệ các axit amin tự do trong khô dầu nành lên men. Lên men bán rắn có những ưu điểm vượt trội (so với lên men trong môi trường lỏng) như không cần khuấy đảo hay thông khí, thành phần môi trường nuôi cấy đơn giản, rẻ tiền; nồng độ cơ chất cao hơn, ít bị nhiễm tạp, giảm năng lượng và lượng nước sản xuất đầu vào, không cần sử dụng nhiều thiết bị phức tạp, việc vận hành và đầu tư vừa đơn giản vừa ít tốn kém.
Quy trình lên men bán rắn kết hợp Bacillus subtilis IASVN và Lactobacillus fermentum NC đã được xây dựng ổn định và áp dụng sản xuất thành công 600 kg khô dầu đậu nành lên men. Hàm lượng các chất gây dị ứng, kháng dinh dưỡng giảm đáng kể trong sản phẩm áp dụng quy trình này. Cụ thể, sản phẩm khô dầu đậu nành lên men có ẩm độ 5,98±0,35%, đạm tổng số 51,43±1,29%, glycinin 4,51±0,21 mg/g, β-conglycinin 3,98±0,22 mg/g, stachyose và raffinose 1,92±0,14 mg/g, chất kháng enzyme tiêu hóa trypsin<0,5 mg/g, bào tử Bacillus subtilis IASVN 105-106 CFU/g. Thử nghiệm sản phẩm trên 320 heo con cho thấy, chất lượng của khô dầu đậu nành lên men tương đương với sản phẩm thương mại và có thể thay thế hoàn toàn khô dầu đậu nành lên men thương mại trong khẩu phần cho heo con giai đoạn 28-70 ngày tuổi.
Khả năng áp dụng vào sản xuất
Theo nhóm tác giả, công nghệ lên men của đề tài đã giải quyết toàn diện các hạn chế về mặt dinh dưỡng của khô dầu đậu nành. Quy trình công nghệ hoạt động ổn định ở quy mô pilot, có thể phát triển để áp dụng vào sản xuất quy mô công nghiệp. Sản phẩm tạo ra có chất lượng tốt, loại bỏ được các chất kháng dinh dưỡng, gây dị ứng và nâng cao giá trị dinh dưỡng của khô dầu đậu nành. Các công ty có thể phát triển quy trình sản xuất cho riêng mình, dựa trên nền tảng quy trình này.
Theo tính toán sơ bộ, giá thành sản xuất 1 kg khô dầu đậu nành quy mô pilot khoảng 22.300 đồng, cao hơn so với giá thành khô dầu đậu nành thương mại. Tuy nhiên, chi phí này sẽ giảm ở quy mô sản xuất công nghiệp. Hiện nay, nhu cầu tiêu thụ sản phẩm khô dầu đậu nành lên men tại Việt Nam rất lớn (trên 200 ngàn tấn/năm), nhưng chủ yếu là nhập khẩu từ Hàn Quốc, Đài Loan, Thái Lan (giá bán từ 19.000–21.000 đồng/kg, cao gấp đôi so với giá bán khô dầu đậu nành không lên men). Mặt khác, hàng năm, Việt Nam cũng nhập hàng triệu tấn khô dầu đậu nành. Nếu sản xuất được khô dầu đậu nành lên men từ lượng nguyên liệu này và cung cấp cho thị trường trong nước, giá trị thặng dư sẽ rất lớn. Vì vậy, nhóm nghiên cứu sẵn sàng chuyển giao công nghệ để phát triển sản xuất rộng rãi tại Việt Nam, tạo ra sản phẩm có giá cả cạnh tranh hơn ngoại nhập, giảm lệ thuộc vào công nghệ của nước ngoài.
Vân Nguyễn (CESTI)