Việc ứng dụng công nghệ tách chiết vào sản xuất chất tạo ngọt steviozit từ cây cỏ ngọt sẽ giúp tạo ra một loại đường ngọt gấp 300 lần đường kính, ít năng lượng, không lên men, không bị phân hủy mà hương vị thơm ngon, có thể dùng để thay thế đường trong chế độ ăn kiêng. Đây chính là sản phẩm được mệnh danh “chất ngọt hoàng gia” ở một số nước.

Công nghệ tách chiết ưu việt

Cây cỏ ngọt được đưa vào Việt Nam từ khá lâu và được trồng ở nhiều vùng như Hà Giang, Cao Bằng, Hà Tây cũ, Lâm Đồng, Đắc Lắc... Tuy nhiên, suốt một thời gian dài, cỏ ngọt dường như bị lãng quên do không có thị trường tiêu thụ, công nghệ chế biến còn phức tạp, lại chưa rõ về công dụng, hiệu quả kinh tế... Thời gian gần đây, loại cây này thu hút được sự quan tâm của giới chuyên gia do nhiều nước khuyến khích sử dụng rộng rãi sản phẩm chiết xuất từ cỏ ngọt thay thế đường. Đây là xu hướng của thế giới nhằm giảm nguy cơ béo phì cũng như các bệnh tiểu đường, tim mạch…

Trên thế giới và ngay cả ở Việt Nam, công nghệ tách chiết steviozit đã không còn xa lạ. Tuy nhiên, quy trình tách chiết chủ yếu sử dụng dung môi hữu cơ - trong đó thông dụng nhất là methanol hoặc hỗn hợp methanol/nước. Quy trình chiết tách này khá phức tạp, phải thực hiện nhiều khâu tinh chế, gây tốn kém và giảm hiệu quả kinh tế. Đó là chưa kể, dung môi hữu cơ rất độc hại, dễ gây ô nhiễm môi trường, phải chi phí nhiều cho việc xử lý dịch thải trước khi xả thải.

Khắc phục những điểm yếu đó, ThS Hoàng Phương Lan - Trung tâm Công nghệ sinh học, Viện Hóa học - đã đưa ra ý tưởng cải thiện quy trình chiết xuất đơn giản hơn mà không gây độc hại, không làm ô nhiễm môi trường, hàm lượng steviozit đạt khoảng 90%, mang lại hiệu quả kinh tế cao. Thiết bị chiết tách lại phù hợp với điều kiện Việt Nam.

Với quy trình cải tiến này, steviozit trong cây cỏ ngọt được tách chiết chủ yếu bằng nước ở 100⁰C, có bổ sung một số nguyên tố muối khoáng để ổn định nồng độ chiết, sau đó sẽ tiến hành ly tâm để thu hồi dịch chiết, bỏ bã. Dịch chiết thô có màu sẫm được xử lý bằng diatomit, tiếp đó tinh chế bằng than hoạt tính. Cuối cùng, dịch chiết thu được sẽ ở tình trạng trong suốt, không màu. Sản phẩm được cô đặc lại và sấy phun.

Quy trình mới sản xuất chất tạo ngọt steviozit từ cây cỏ ngọt đã được khoa Thực phẩm và Vệ sinh an toàn thực phẩm thuộc Viện Dinh dưỡng kiểm nghiệm, chứng nhận sản phẩm đạt chất lượng tốt.

Theo ThS Hoàng Phương Lan, cỏ ngọt là loại cây đa năng trong công nghiệp thực phẩm. Đường cỏ ngọt là chất phụ gia điều vị để sản xuất bánh - mứt - kẹo, rượu màu và nước giải khát cho người ăn kiêng. Cỏ ngọt có thành phần chống ung thư vòm họng, phòng và chữa bệnh tiểu đường, cao huyết áp, chống béo phì. Một thí nghiệm đã được tiến hành trên 40 bệnh nhân cao huyết áp độ tuổi 50 cho thấy, loại trà cỏ ngọt có tác dụng lợi tiểu, khiến người bệnh thấy dễ chịu, ít đau đầu, huyết áp tương đối ổn định. Ngoài ra, loại cây này còn được dùng trong chế biến mỹ phẩm - chẳng hạn chế biến sữa làm mượt tóc, kem làm mềm da. Nó vừa có tác dụng nuôi dưỡng tất cả các mô, tái tạo làn da mới, vừa chống nhiễm khuẩn, trừ nấm.

Quy trình sản xuất steviozit từ lá cỏ ngọt khô có những điểm nổi bật so với các quy trình trước đó. Dung môi chiết xuất được sử dụng là nước, rất an toàn, phù hợp để sản xuất sản phẩm steviozit dùng làm nguyên liệu dược. Quy trình sử dụng vật liệu diatomit vừa có tính hấp thụ, vừa có tính trao đổi ion nên hiệu quả tinh chế sản phẩm tốt. Vật liệu này không đắt tiền, dễ dàng áp dụng vào sản xuất quy mô lớn, hiệu suất chiết đạt 80,22%, hàm lượng steviozit đạt 90,08%. Quy trình phân lập, chiết xuất và tinh chế các thành phần glucozit tự nhiên của cây không gây ô nhiễm môi trường, không sử dụng hóa chất độc hại.

Cơ hội tìm đầu ra cho sản phẩm

Chất ngọt chiết xuất từ lá cỏ ngọt khô còn được gọi là “chất ngọt hoàng gia” bởi giá trị tuyệt vời của nó. Ở Việt Nam, loại đường này đang được bán với giá từ 4,5-5 triệu đồng 1kg. Có thể thấy, đây là một sản phẩm có giá trị kinh tế cao. Trong xu hướng sử dụng chất ngọt nghèo năng lượng cho thực phẩm để ngăn ngừa bệnh tật, nhu cầu chất tạo ngọt an toàn như steviozit sẽ ngày càng lớn.

Trong quá trình nghiên cứu sản xuất chất tạo ngọt steviozit, các nhà khoa học rất chú trọng đến nguồn nguyên liệu và đầu ra của sản phẩm. Họ xác định rằng chuyển giao công nghệ chính là định hướng đầu tư. Sản phẩm này lần đầu tiên được đưa ra thị trường và giới thiệu ở Techmart 2015 với mong muốn được các nhà sản xuất để tâm đến, sau đó sẽ tiến tới chuyển giao công nghệ.

Theo GS-TS khoa học Trần Văn Sung - nguyên Viện trưởng Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam: “Trước hết, phải đảm bảo về phần nguyên liệu và năng suất cao, sau đó là tinh giản khâu chiết xuất, giảm chi phí sản xuất, hướng tới một thị trường rộng lớn, giá thành hợp lý để người bình thường cũng có thể sử dụng”.

Hiện nay, giá thành của sản phẩm chính là một rào cản lớn. Mặc dù công nghệ chiết tách đã được đổi mới, đơn giản và tiết kiệm hơn, nhưng chi phí cho một quy trình tách chiết vẫn còn khá cao. Thực tế này đòi hỏi các nhà khoa học phải đưa ra những giải pháp hữu hiệu, cải tiến công nghệ nhằm giảm chi phí và tăng năng suất, giúp sản phẩm có thể đến tay người tiêu dùng bình thường mà không gây tốn kém quá nhiều. Đáng mừng là quy trình sản xuất steviozit từ lá cỏ ngọt khô có những điểm nổi bật so với các quy trình trước nên đã thu hút được sự chú ý từ các đối tác nước ngoài.

“Một số đối tác từ Nhật Bản và Hàn Quốc đã đến trung tâm đặt hàng và đồng ý sẽ cung cấp nguyên liệu cho chúng tôi, sau đó bán lại sản phẩm cho họ. Đây là cơ hội thúc đẩy tăng cường việc đầu tư cho ra sản phẩm chất tạo ngọt từ cỏ ngọt tốt nhất, cạnh tranh được với các sản phẩm khác như đường sucrose, lactose và fructose” - bà Hoàng Phương Lan chia sẻ.Theo bà Phương Lan, khi chúng ta có đủ điều kiện mở rộng thị trường cho chất tạo ngọt steviozit thì sẽ phát huy được lợi thế sẵn có của nhiều vùng đất, đem lại hiệu quả kinh tế cho nhiều hộ nông dân.