Những thành phần có giá trị sinh học có lợi cho sức khỏe trong thực phẩm thường không bền trong điều kiện môi trường tự nhiên. Kỹ thuật vi nang là một giải pháp để bảo vệ những thành phần này.
Tại hội thảo trực tuyến “Công nghệ sấy phun tạo hạt vi nang chứa hoạt chất sinh học và lợi khuẩn ứng dụng trong sản xuất thực phẩm”, do Trung tâm Thông tin và Thống kê KH&CN TPHCM tổ chức mới đây, TS Dương Thị Ngọc Diệp, Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm, Trường Đại học Nông Lâm TPHCM, cho biết, trong thực phẩm, những thành phần có giá trị sinh học có lợi cho sức khỏe con người thường không bền trong điều kiện môi trường tự nhiên nên cần được bảo vệ. Kỹ thuật vi nang (vi bao) là một giải pháp để bảo vệ những thành phần này.
Kỹ thuật vi nang là kỹ thuật bao gói các thành phần có hoạt tính sinh học có lợi trong các cấu trúc vi nang rất nhỏ, phủ kín bởi màng vỏ mỏng (đơn lớp hoặc đa lớp), nhân (lõi) bên trong là dạng rắn hoặc lỏng được kiểm soát cơ chế giải phóng theo khả năng tan rã của màng vỏ ở điều kiện phù hợp. Hạt vi nang gồm vỏ và nhân. Vật liệu nhân vi nang là những thành phần thiết yếu, gia tăng sức đề kháng, bảo vệ sức khỏe con người, nhưng dễ bị biến đổi với môi trường như vitamin, khoáng chất, chất béo thiết yếu, sắc tố, chất chống oxy hóa, tinh dầu, axit amin, protein, phytosterol, chất chống oxy hóa, lợi khuẩn,... Vật liệu tạo vỏ vi nang có tính phân hủy sinh học, đồng thời hình thành rào cản bảo vệ thành phần nhân bên trong. Vật liệu vỏ hạt vi nang trong kỹ thuật sấy phun có thể là protein (sữa bột tách béo, chiết xuất protein đậu nành,..), cacbohydrat (maltodextrin, tinh bột, gôm Arabic, pectin,..). Cấu trúc vỏ có thể là đơn lớp (dung dịch, huyền phù), đa lớp (nhũ tương).
Trong công nghệ thực phẩm, hạt vi nang có vai trò giúp duy trì sự ổn định của hoạt chất sinh học; ngăn ngừa các tương tác không mong muốn giữa chất nền (nhân vi nang) với thực phẩm; cho phép kết hợp các thành phần hương vị mong muốn vào vật liệu vỏ; che đi mùi hoặc vị khó chịu của thành phần hoạt chất được vi nang.
Hiện nay có nhiều kỹ thuật tạo hạt vi nang, dùng nhiệt độ cao hoặc thấp như như ép đùn, nhũ tương, phun màng, hạt gel… Trong đó, kỹ thuật sấy phun (sản xuất bột khô từ chất lỏng bằng cách làm khô nhanh bằng khí nóng) được ứng dụng nhiều bởi có thể áp dụng ở các quy mô sản xuất từ nhỏ đến lớn.
Theo TS. Diệp, sấy phun là kỹ thuật làm khô hiệu quả, tạo ra sản phẩm có chất lượng cao và khả năng bảo quản tốt. Độ ẩm của sản phẩm sấy phun thường đạt <5% nên có khả năng bảo quản cao.
Nhóm nghiên cứu của TS. Diệp đã thử nghiệm bột sấy phun từ dịch thanh long ruột đỏ, với vật liệu vỏ là maltodextrin (một loại tinh bột có nguồn gốc từ các loại tinh bột tự nhiên như ngô, gạo, khoai tây, lúa mì,..), sấy ở nhiệt độ 150°C. Sau khi sấy phun, hàm lượng betacyanin (chất màu tự nhiên) vẫn hiện diện 43,93mg/100g, duy trì hàm lượng betacyanin trên 80% sau 40 ngày bảo quản ở nhiệt độ 5°Cvà nhiệt độ phòng.
TS Diệp cho biết, bột thanh long ruột đỏ có thành phần sắc tố betacyanin có tính chống oxy hóa, đóng góp tốt cho giá trị bảo vệ sức khỏe nhưng rất kém bền trong môi trường tự nhiên, dễ bị biến đổi do nhiệt độ (80°C), dễ bị oxy hóa. Sử dụng kỹ thuật sấy phun tạo hạt vi nang cho ra các chế phẩm giàu hoạt tính sinh học, có thể ứng dụng cho nhiều loại trái cây, nông sản khác, đặc biệt là những sản phẩm có hoạt chất dễ bị biến đổi.
Hiện nhóm nghiên cứu có thể hỗ trợ các doanh nghiệp muốn ứng dụng công nghệ trên vào thực tiễn để tạo ra các sản phẩm mới có lợi cho sức khỏe.