Lúa gạo là một trong những sản phẩm nông nghiệp chủ lực của nước ta, giữ vai trò quan trọng trong bảo đảm an ninh lương thực và phát triển kinh tế. Trước những thách thức như biến đổi khí hậu, cạnh tranh quốc tế và yêu cầu nâng cao chất lượng, việc ứng dụng khoa học công nghệ vào chế biến sâu lúa gạo được xem là hướng đi cần thiết, giúp nâng cao giá trị, đa dạng hóa các sản phẩm từ lúa gạo, góp phần xây dựng thương hiệu gạo Việt trên thị trường quốc tế.

Theo số liệu từ Niên giám thống kê năm 2024 của Tổng cục Thống kê, giai đoạn 2015-2024, diện tích trồng lúa của Việt Nam có xu hướng giảm dần, từ hơn 7,8 triệu ha năm 2015 xuống còn khoảng 7,1 triệu ha năm 2024. Dù vậy sản lượng lúa vẫn giữ ở mức ổn định, dao động quanh 43–44 triệu tấn mỗi năm. Điều này cho thấy ngành lúa gạo Việt Nam đang chuyển dịch theo hướng nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.

Diện tích và sản lượng lúa của Việt Nam giai đoạn 2015-2024 (Nguồn: Tổng cục Thống kê)

Theo Viện Nghiên cứu Lúa gạo Quốc tế (IRRI), quá trình sản xuất lúa gạo trải qua nhiều công đoạn, từ trồng trọt, thu hoạch, phơi hoặc sấy để giảm độ ẩm, đến bảo quản và cuối cùng là xay xát. Trong đó, xay xát là khâu quan trọng nhằm loại bỏ lớp vỏ trấu và cám để thu được hạt gạo sạch, không lẫn tạp chất và có thể sử dụng. Ngoài hạt gạo là sản phẩm chính, quá trình sản xuất lúa gạo còn tạo ra ba loại phụ phẩm chính là: rơm rạ (phần thân và lá cây lúa sau thu hoạch), vỏ trấu (lớp bảo vệ bên ngoài hạt lúa, bị loại bỏ khi xay xát), và cám gạo (lớp vỏ mỏng nằm giữa vỏ trấu và hạt gạo, giàu dưỡng chất, tách ra trong quá trình xay xát và đánh bóng).

Quá trình sản xuất gạo (Nguồn: Viện Nghiên cứu Lúa gạo Quốc tế)

Bên cạnh việc tiêu thụ và xuất khẩu gạo dưới dạng thô hoặc chỉ qua vài công đoạn xay xát đơn giản, gạo còn được chế biến thành các sản phẩm truyền thống như bún, phở, nui, bánh tráng,... khá quen thuộc với người tiêu dùng nhưng giá trị kinh tế chưa cao, chưa có nhiều điểm sáng tạo đa dạng. Nhằm đa dạng hóa các sản phẩm từ gạo, các viện nghiên cứu, trường đại học và doanh nghiệp trong nước đã triển khai nhiều đề tài nghiên cứu, mở ra những hướng đi mới đầy triển vọng.

Sản xuất thực phẩm chức năng

Chế biến gạo thành các sản phẩm thực phẩm chức năng, có khả năng hỗ trợ điều trị hoặc phòng ngừa bệnh tật là một hướng nghiên cứu khá nổi bật, rất phù hợp với xu thế tiêu dùng hiện đại. Đại diện cho nhóm này có thể kể đến đề tài “Nghiên cứu biến tính bột gạo bằng tổ hợp enzyme phân nhánh và maltogenic amylase - ứng dụng sản xuất bánh hủ tiếu và bún tươi cho người bệnh đái tháo đường và béo phì”, công bố năm 2021, do Trường Đại học Tiền Giang chủ trì thực hiện. Các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc sử dụng công nghệ enzyme biến tính bột gạo tự nhiên thành bột gạo có tác dụng hỗ trợ điều trị cho người bệnh đái tháo đường và béo phì.

Một hướng tiếp cận khác là sản xuất thực phẩm chức năng từ nguồn nguyên liệu đầu vào chất lượng. Ví dụ như nghiên cứu: “Hoàn thiện công nghệ và thiết bị sản xuất một số sản phẩm thực phẩm chức năng từ lúa gạo” của Công ty TNHH Khoa học công nghệ Vĩnh Hòa, thực hiện từ năm 2019. Nhóm nghiên cứu đã sản xuất thành công giống lúa thảo dược Vĩnh Hòa 1, cho sản phẩm gạo đảm bảo chất lượng, giàu chất xơ, omega 3, omega 6, canxi, giúp phòng chống ung thư, loãng xương và các bệnh về tim mạch, đặc biệt tốt cho người thừa cân. Từ nguồn nguyên liệu chất lượng, nhóm đã hoàn thiện dây chuyền thiết bị chế biến sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe (bột gạo dinh dưỡng Thảo dược Vĩnh Hòa và bột thực phẩm bảo vệ sức khỏe thảo mộc Vĩnh Hòa), có tác dụng tốt cho sức khỏe. Giống lúa thảo dược Vĩnh Hòa 1 đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận chính thức là giống cây trồng nông nghiệp ngày 31/12/2019 (Quyết định số 5101/QĐ-BNN-TT).

Năm 2025, Trung tâm Công nghệ sinh học TP.HCM đã nghiên cứu và sản xuất thành công sản phẩm gạo lên men đỏ (Red Yeast Rice), sử dụng chủng nấm Monascus sp. Đây là sản phẩm của đề tài “Nghiên cứu phân lập và nuôi cấy Monascus sp. sử dụng trong sản xuất gạo lên men đỏ”, được triển khai từ năm 2023 dưới sự hỗ trợ của Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM. Mục tiêu của đề tài là khai thác tiềm năng của nguyên liệu gạo nội địa để phát triển các sản phẩm thực phẩm và thực phẩm bảo vệ sức khỏe có giá trị gia tăng cao. Nhóm nghiên cứu đã phân lập các chủng Monascus sp. nghi ngờ trên 80 nền mẫu tự nhiên, từ đó tuyển chọn được 9 chủng vi nấm M. purpureus có khả năng sinh tổng hợp sắc tố đỏ và monacolin K (monacolin K có hoạt tính tương tự nhóm thuốc statin sử dụng trong điều trị mỡ máu). Quy trình lên men được thiết lập ở quy mô thử nghiệm 5kg/mẻ, tạo ra sản phẩm bột gạo lên men đỏ, khô, mịn, không vón cục, phù hợp để làm nguyên liệu cho các dòng thực phẩm chức năng. Kết quả phân tích cho thấy bột gạo lên men đỏ không chứa độc tố hay vi sinh vật gây hại, đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm. Thử nghiệm trên động vật cho thấy sản phẩm có tác dụng hỗ trợ giảm mỡ máu và điều hòa chuyển hóa lipid, mở ra tiềm năng ứng dụng trong hỗ trợ điều trị rối loạn chuyển hóa. Công nghệ sản xuất hiện đã hoàn thiện và sẵn sàng chuyển giao, tạo tiền đề phát triển các sản phẩm gạo chức năng từ nguồn nguyên liệu nội địa phong phú.

Bột gạo lên men đỏ (Nguồn: Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM)

Tạo ra nguyên liệu cho các ngành công nghiệp

Một số nghiên cứu khác tập trung vào việc chuyển hóa gạo thành nguyên liệu phục vụ công nghiệp chế biến thực phẩm và dược phẩm.

Trong các năm 2015-2017, Công ty Cổ phần Thực phẩm Minh Dương (Hà Nội) đã thực hiện dự án “Hoàn thiện công nghệ sản xuất maltodextrin, nha maltose và bột protein từ gạo”. Kết quả, nhóm nghiên cứu đã đã xây dựng và hoàn thiện công nghệ, thiết bị sản xuất ba sản phẩm chính từ gạo là maltodextrin DE 12–15, nha maltose (quy mô 1 tấn sản phẩm/mẻ) và bột protein (quy mô 50kg/mẻ). Công nghệ sử dụng enzyme sinh học giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường, đồng thời sản phẩm tạo ra có thể ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm.

Sản phẩm Syrup glucose – Maltose (Nguồn: Công ty Cổ phần Thực phẩm Minh Dương)

Năm 2020, Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã nghiên cứu thành công quy trình sản xuất maltodextrin kháng tiêu hóa (RMD) từ tinh bột gạo (phẩm chất thấp) bằng xử lý chiếu xạ, nhiệt phân, thủy phân cùng các kỹ thuật tinh sạch và sấy phun. Đây là kết quả của đề tài nghiên cứu “Ứng dụng công nghệ chiếu xạ để sản xuất maltodextrin kháng tiêu hóa từ tinh bột gạo dùng làm chất xơ thực phẩm” do PGS. TS. Nguyễn Duy Lâm và các cộng sự thực hiện. Giống lúa IR 50404 với hàm lượng amylose và tinh bột kháng nội sinh cao đã được các nhà khoa học lựa chọn để làm nguyên liệu chế biến tinh bột gạo thành RMD. Sản phẩm RMD thu được có hàm lượng chất xơ lên tới 85%, hiệu suất biến đổi đạt gần 47%, đồng thời đáp ứng yêu cầu chất lượng để bổ sung vào các sản phẩm bánh, nước giải khát và thực phẩm dinh dưỡng.

Dùng làm vật liệu sinh học

Bên cạnh lĩnh vực thực phẩm, gạo còn được nghiên cứu và ứng dụng trong sản xuất vật liệu sinh học. Một ví dụ tiêu biểu là dự án "Sản xuất màng phân hủy sinh học BioDF" do nhóm nghiên cứu thuộc Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học (Đại học Huế) công bố năm 2023. Nhóm nghiên cứu đã sản xuất thành công màng BioDF từ các nguyên liệu tự nhiên thân thiện với môi trường như gạo, bột mì, bột năng, rong biển,…. Quy trình sản xuất gồm các bước: phối trộn nguyên liệu theo tỷ lệ thích hợp, tạo khuôn, định hình màng, sau đó làm khô bằng phương pháp phơi trong 24 giờ hoặc sấy ở nhiệt độ 50°C trong vòng 20 giờ. Kết quả cho thấy, màng BioDF có độ bền cơ học cao, khả năng chịu lực tốt (chịu được khối lượng từ 3-7kg), đồng thời phân hủy nhanh trong điều kiện tự nhiên nhờ hoạt động của vi sinh vật và enzyme. Nhờ các đặc tính trên, màng BioDF có thể đáp ứng tốt nhu cầu sử dụng hằng ngày mà vẫn đảm bảo yếu tố môi trường.

***

Danh mục các sản phẩm thực phẩm chức năng, vật liệu sinh học đến nguyên vật liệu công nghiệp,… được sản xuất từ gạo ngày càng đa dạng, cho thấy, việc ứng dụng công nghệ chế biến sâu sản phẩm đang mở ra nhiều hướng phát triển mới, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất và giá trị gia tăng cho ngành lúa gạo. Bài tiếp theo sẽ giới thiệu các nghiên cứu công nghệ chế biến sâu phụ phẩm từ lúa gạo, góp phần phát triển nông nghiệp bền vững trong cả nước.

Kim Nhung

----------------------------------------

Tài liệu tham khảo chính:

[1] Tổng cục Thống kê. Niên giám thống kê năm 2024. https://www.nso.gov.vn/du-lieu-va-so-lieu-thong-ke/2025/06/nien-giam-thong-ke-2024/
[2] Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia. https://www.vista.gov.vn/
[3] Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM. Sản xuất gạo lên men đỏ bằng nguồn nguyên liệu dồi dào trong nước. https://dost.hochiminhcity.gov.vn/tin-tuc-khcn/san-xuat-gao-len-men-do-bang-nguon-nguyen-lieu-doi-dao-trong-nuoc/
[4] Viện Nghiên cứu Lúa gạo Quốc tế. http://www.knowledgebank.irri.org/step-by-step-production/postharvest/rice-by-products#rice-straw
[5] Bộ Công thương. Giảm nhựa với màng phân hủy sinh học BioDF. https://moit.gov.vn/khoa-hoc-va-cong-nghe/giam-nhua-voi-mang-phan-huy-sinh-hoc-biodf.html
[6] Tạp chí Công nghiệp môi trường. Màng phân hủy sinh học BioDF: Sản phẩm sáng tạo trong bảo vệ môi trường và giảm rác thải nhựa. https://congnghiepmoitruong.vn/mang-phan-huy-sinh-hoc-biodf-san-pham-sang-tao-trong-bao-ve-moi-truong-va-giam-rac-thai-nhua-12757.html