Nghiên cứu công nghệ để nâng cao giá trị cây ngô

Trên cơ sở phân tích đặc tính tinh bột ngô, yếu tố quyết định khả năng tạo sợi đối với nguyên liệu không chứa gluten, nhóm nghiên cứu đã xây dựng được một quy trình công nghệ hoàn chỉnh gồm các công đoạn: tách vỏ và phôi, rửa và ngâm ủ có kiểm soát, nghiền, phối trộn, ép đùn, làm nguội, cắt sợi, ủ ổn định cấu trúc, tách sợi và sấy điều khiển tự động. Quy trình được thiết kế phù hợp điều kiện khí hậu lạnh và biến động độ ẩm của vùng núi phía Bắc, bảo đảm vận hành ổn định và chất lượng sản phẩm đồng đều.

Một trong những kết quả nổi bật của đề tài là thiết bị tách vỏ và phôi ngô khô với hiệu suất đạt 95-97% và tỷ lệ thu hồi ngô mảnh 61-63%. Các thiết bị khác trong dây chuyền từ máy nghiền, thiết bị nhào trộn, hệ thống ép đùn hai trục, bộ làm nguội, cắt sợi đến máy sấy mô phỏng điều kiện phơi nắng đều được chế tạo bằng inox và cao su thực phẩm, đáp ứng yêu cầu vệ sinh và phù hợp với quy mô sản xuất nhỏ tại vùng cao.

Thiết bị tách vỏ và phôi ngô

Ở công đoạn ép đùn, nhóm nghiên cứu đã thiết kế bộ rải liệu và hệ thống gia nhiệt giúp duy trì điều kiện làm việc ổn định, kể cả trong môi trường lạnh. Nhờ vậy, quá trình hồ hóa và tạo hình sợi được kiểm soát chính xác, hạn chế bám dính và bảo đảm độ dai, độ ổn định cấu trúc của sản phẩm. Hệ thống sấy sử dụng bộ điều khiển tự động PLC, cho phép kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ gió theo chương trình, tạo điều kiện ổn định chất lượng sản phẩm đầu ra.

Hai dây chuyền thiết bị hoàn chỉnh đã được lắp đặt và vận hành thử nghiệm tại địa phương. Mô hình công suất 500kg/ngày được triển khai tại Hợp tác xã Hồ Thầu (tỉnh Hà Giang); mô hình công suất 1.000kg/ngày được ứng dụng tại cơ sở sản xuất bún ngô Thuận Anh (tỉnh Lạng Sơn). Kết quả thực tế cho thấy cả hai dây chuyền đều vận hành ổn định, tỷ lệ thu hồi sản phẩm đạt trên 60%, sợi có độ dai tốt và đã được thương mại hóa trên thị trường.

Phân tích hiệu quả kinh tế cho thấy sự cải thiện rất rõ rệt khi áp dụng công nghệ mới. Ở quy mô 500kg/ngày, mô hình ứng dụng thiết bị đặc thù chuyển từ trạng thái thua lỗ của phương pháp truyền thống sang có lợi nhuận và đạt thời gian thu hồi vốn ngắn hơn nhiều. Ở quy mô 1.000kg/ngày, hiệu quả còn nổi bật hơn, với tỷ suất lợi nhuận ròng đạt gần 1,5 lần so với mô hình 500kg/ngày và mức sinh lời cao hơn đáng kể so với yêu cầu đặt ra.

So sánh trực tiếp với phương pháp truyền thống cho thấy công nghệ mới giúp giảm chi phí sản xuất trên mỗi kilogram sản phẩm khoảng 30 - 35%, đồng thời nâng năng suất lao động lên hơn 2,7 lần. Nhờ vậy, dây chuyền hoạt động ổn định, sản lượng thương phẩm tăng, chất lượng đồng đều và hiệu quả kinh tế được cải thiện toàn diện.

Theo nhóm thực hiện, dù các mục tiêu đã hoàn thành, một số nội dung vẫn cần tiếp tục hoàn thiện, đặc biệt là chuẩn hóa chất lượng nguyên liệu ngô đầu vào và kiểm soát chặt chẽ độ ẩm bột trước ép đùn. Đây là những yếu tố then chốt để duy trì ổn định chất lượng sản phẩm và đáp ứng yêu cầu mở rộng sản xuất tại các cơ sở chế biến ở vùng dân tộc thiểu số miền núi phía Bắc.

Phan Đăng