PGS Nguyễn Đình Thưởng lấy từ trong tủ ra một chiếc hộp hình lục giác được làm bằng bìa các tông, bên trong đựng chiếc hộp nhựa nhỏ hình chữ nhật. Ông cẩn thận mở hộp, đôi tay run run vì ông từng bị tai biến mạch máu não, rồi ông trao cho chúng tôi chiếc huy hiệu được cất giữ từ cuối những năm 1980 đến nay.
Chiếc huy hiệu làm bằng kim loại, gồm hai phần: Phần cuống hình chữ nhật, nền màu đỏ và có viền màu vàng; phần huy hiệu treo bên dưới màu vàng nhạt, như hai hình lục giác xếp chồng lệch nhau, mặt trên có dòng chữ in hoa “Lao động sáng tạo”, hình hai bông lúa ôm quyển vở mở, chiếc búa là biểu tượng khoa học kỹ thuật.
Chiếc huy hiệu của PGS.TS Nguyễn Đình Thưởng
PGS Nguyễn Đình Thưởng cho biết, ông được Tổng Liên đoàn Lao động Việt Nam tặng chiếc huy hiệu này sau khi hoàn thành công trình nghiên cứu khoa học cấp nhà nước có tiêu đề “Nâng cao hiệu suất trong sản xuất cồn” trong thời gian 1980-1985. Đó là huy hiệu dành tặng những đoàn viên công đoàn có thành tích sáng tạo trong lao động, thực hiện tốt các nhiệm vụ của đoàn viên và đạt một trong các tiêu chuẩn sau: Có đề tài khoa học cấp cơ sở, sáng kiến (gọi tắt là giải pháp) được ứng dụng vào thực tế mang lại hiệu quả kinh tế thiết thực, được đơn vị hay cấp có thẩm quyền công nhận. Cầm chiếc huy hiệu trên tay, ông kể cho chúng tôi nghe câu chuyện của chính ông – câu chuyện về một nhà khoa học mải miết nghiên cứu về cồn.
Năm 1967, trường ĐH Bách khoa cử một số cán bộ khoa Thực phẩm sang Liên Xô làm nghiên cứu sinh. Hai giảng viên Nguyễn Đình Thưởng và Nguyễn Văn Thoa may mắn được khoa đề cử. Danh sách được gửi lên Bộ Đại học và Trung học chuyên nghiệp và chờ xét duyệt. Năm 1969, Bộ mới có quyết định cho hai cán bộ này sang Liên Xô làm nghiên cứu sinh. Trong thời gian chờ đợi, giảng viên Nguyễn Đình Thưởng chuẩn bị sẵn đề cương nghiên cứu. Vì muốn làm luận án về bia nên ông đã chuẩn bị một bao tải ngô và mang sang Liên Xô để làm thí nghiệm. Ông còn dặn trước với giảng viên Lưu Duẩn ở khoa, để nếu có người sang Liên Xô thì gửi cho ông một bao sắn nữa.
Khoảng giữa năm 1969, giảng viên Nguyễn Đình Thưởng rời Hà Nội sang Liên Xô bằng tàu hỏa. Ông được phân về trường ĐH Thực phẩm Kiev. Đó là ngôi trường mà ông từng học thời chuyển tiếp sinh từ năm 1959-1962 và làm khóa luận tốt nghiệp đại học với sự hướng dẫn của bà giáo Elizavieta.
Bây giờ, khi Nguyễn Đình Thưởng là nghiên cứu sinh, GS.TSKH Elizavieta lại nhận hướng dẫn người học trò cũ. Sau khi nghe trình bày ý tưởng nghiên cứu về bia, bà giáo đồng ý và cho ông thời gian đến các thư viện để đọc tài liệu. Sau khoảng một tháng, Nguyễn Đình Thưởng nhận thấy đề tài về bia đã được nghiên cứu nhiều. Khi ấy, ông chợt nghĩ tới rượu và nhớ về những chuyến đưa sinh viên đến các nhà máy sản xuất rượu ở Việt Nam. Theo ông, các nhà máy rượu ở nước ta vẫn sử dụng phương pháp thô sơ (phương pháp nấu gián đoạn) nên năng suất và chất lượng không cao. Ông quyết định chuyển đề tài nghiên cứu, từ sản xuất bia sang sản xuất rượu. Việc chuyển hướng nghiên cứu gặp phải khó khăn, vì ở Kiev ông không có nguyên liệu của Việt Nam để làm rượu. Đúng lúc ấy, nữ giảng viên tên là Tâm của trường ĐH Bách khoa Hà Nội có dịp sang Liên Xô, nên giảng viên Lưu Duẩn đã gửi một bao tải sắn cho Nguyễn Đình Thưởng. Ông kể lại:Nhìn thấy sắn, tôi nghĩ ngay tới việc nghiên cứu về rượu sắn, với mục đích nghiên cứu ra một loại rượu có năng suất cao, nghiên cứu để phục vụ cho nhà máy rượu ở Việt Nam. Ở trong nước, Xí nghiệp sản xuất rượu Đồng Xuân ở Thanh Ba, Phú Thọ cũng sản xuất rượu từ sắn nhưng năng suất vô cùng thấp[1].
Bà giáo hướng dẫn ủng hộ việc chuyển đề tài của NCS Nguyễn Đình Thưởng. Khoảng 3 tháng đầu, bà giao cho ông nhiệm vụ đến các thư viện đọc sách và suy nghĩ về đề tài. Sau ba tháng đó, khi xác định được đề tài cụ thể là“Đường hóa tinh bột sắn trong sản xuất rượu bằng nấm mốc”, Nguyễn Đình Thưởng bắt tay vào viết đề cương. Sau khoảng 3 tháng nữa, khi hoàn thiện đề cương, ông trình bày đề tài và đề cương trước một hội đồng xét duyệt và nhận được sự ủng hộ nhiệt tình của hội đồng. Tiếp theo, ông đọc các nghiên cứu liên quan đến đề tài của mình, đồng thời thí nghiệm nấu rượu sắn ngay tại phòng thí nghiệm của bộ môn Quá trình máy thực phẩm.
Trong quá trình làm thí nghiệm, NCS Nguyễn Đình Thưởng phát hiện ra nguyên nhân làm cho năng suất rượu sắn không cao là do sắn không có nhiều chất đạm. Kết quả phân tích cho thấy: trong một đơn vị sắn chỉ có 0,4 % là đạm, còn lại 70 % là bột; trong số 70% chất bột để tạo ra đường, có 14% là đường hóa; trong 14% đường hóa, chỉ có 30% là đường đơn có thể trực tiếp lên men để tạo ra rượu, còn 70% là đường phức tạp gồm manto, trio… Để rượu đạt năng suất cao, cần phải phân cắt đường có thành phần phức tạp thành đường có thành phần đơn. Vì vậy, ông đã nghĩ ra phương án đưa đạm Ure vào quy trình ủ sắn. Kết quả thí nghiệm cho thấy, việc cung cấp thêm đạm cho quy trình nấu rượu sắn làm cho năng suất rượu tăng rõ rệt.
Sau khi nghiên cứu cụ thể có kết quả, NCS Nguyễn Đình Thưởng viết bài gửi đăng trên tạp chí của Liên Xô. Bài đầu tiên có tiêu đềlà“Đường hóa trong sắn”, trong đó ông mô tả cách trồng sắn để tạo ra năng suất cao và phân tích các thành phần của sắn. Tuy nhiên, việc đăng bài gặp khó khăn bởi có một giáo sư phản bác lại quan điểm về phương pháp xác định độ nhớt trong sắn. Để giải quyết việc này, NCS Nguyễn Đình Thưởng viết một bức thư để giải trình. Theo ông cho biết, có nhiều cách để xác định độ nhớt, chỉ cần chứng minh đúng phương pháp thì sẽ được chấp nhận. Vì vậy, sau lá thư giải trình, vị giáo sư kia tán đồng ý kiến của ông và bài viết được đăng.
Sau đó không lâu, NCS Nguyễn Đình Thưởng gửi tiếp một bài có cùng tiêu đề “Đường hóa trong sắn”đến một tạp chí khác, nhưng nội dung có sự thay đổi. Trong bài này, ông chứng minh cách phân cắt thành phần đường phức tạp thành đường đơn. Có một giáo sư phản biện nghiên cứu của ông. Nhưng như PGS Thưởng cho biết, vị giáo sư đó nghiên cứu về cách phân tách đường, nhưng vì không làm hết quy trình nên chưa thấy hết kết quả. Sau khi nghe NCS Nguyễn Đình Thưởng trình bày về phân tích của mình, vị giáo sư đã đồng ý cho tạp chí đăng bài “Đường hóa trong sắn”.
Năm 1972, NCS Nguyễn Đình Thưởng bảo vệ thành công luận án phó tiến sĩ tại trường ĐH Thực phẩm Kiev. Sau khi về nước, ông được phân công về công tác tại khoa Hóa thực phẩm, trường ĐH Công nghiệp nhẹ. Ngay sau khi về khoa không lâu, ông bắt tay vào làm đề tài “Nâng cao hiệu suất trong sản xuất cồn”, một đề tài khoa học cấp cơ sở. Với đề tài này, PTS Nguyễn Đình Thưởng đã chỉ ra rằng: trình độ sản xuất và năng suất rượu ở Việt Nam đều thấp, đồng thời ông đề xuất phải cải thiện tình trạng hạn chế đó. Trong quá trình làm đề tài, ông được trường cấp tiền để mua một chiếc máy nén khí tại một cửa hàng ở phố Hàng Bài để làm thí nghiệm.
Năm 1978, PTS Nguyễn Đình Thưởng phát triển đề tài cấp cơ sở lên thành đề tài cấp bộ, tiêu đề vẫn giữ nguyên nhưng nội dung được mở rộng hơn. Ở đề tài cấp bộ, ông chỉ ra cách thay đổi trong quy trình sản xuất rượu, từ gián đoạn sang liên tục, để nâng cao hiệu suất từ 65% lên thành 85%. Năm 1980, từ đề tài cấp bộ, ông tiếp tục phát triển và đề xuất được nghiên cứu ở cấp nhà nước và tên đề tài cũng vẫn giữ nguyên như trước. Lần này, công trình của ông nghiên cứu ra phương pháp tiết kiệm nguyên liệu và thiết bị trong quy trình sản xuất. Trong thời gian thực hiện đề tài cấp nhà nước, ông được Xí nghiệp sản xuất rượu Đồng Xuân ở Thanh Ba, Phú Thọ hỗ trợ toàn bộ số tiền mua thiết bị, máy móc để làm thí nghiệm. Bởi vậy, đề tài được cấp kinh phí 100.000 đồng, ông dùng 90.000 đồng trả thù lao cho nghiên cứu sinh tên là Nguyễn Thanh Hằng – người giúp đỡ ông trong việc làm thí nghiệm từ năm 1982 đến năm 1985; số tiền còn lại ông nộp cho Trưởng khoa Hóa thực phẩm là Lê Văn Nhương, để mua một chiếc tủ lạnh phục vụ đề tài của ông Nhương.
Trong suốt quá trình thực hiện đề tài từ cấp cơ sở đến cấp nhà nước, PTS Nguyễn Đình Thưởng tự mình tổ chức và thực hiện tất cả các khâu từ nghiên cứu đến ứng dụng. Ông sử dụng Xí nghiệp sản xuất rượu Đồng Xuân ở Thanh Ba, Phú Thọ làm nơi nghiên cứu và ứng dụng những kết quả nghiên cứu vào sản xuất. Trước đó, Xí nghiệp Đồng Xuân nấu rượu theo quy trìnhnhư sau: Sắn được thái miếng và nấu trong nồi áp suất, đảo đều liên tục, đến khi đạt áp suất 3kg thì đậy kín và giữ áp suất trong vòng 3 giờ; sau đó để sắn nguội bớt, đến 90 độ C thì cho vào đó 3-5% số chế phẩm amila (nấm mốc) dùng cho một lần nấu[2] và trộn đều với sắn; khi nguội đến 70 độ C mới cho tiếp số chế phẩm amila còn lại vào, trộn đều và giữ nguyên nhiệt độ ở ngưỡng 65 độ C trong vòng 3-4 giờ. Đây gọi là quy trình đường hóa sắn. Quy trình đường hóa sắn kết thúc bằng việc làm nguội sắn và giữ ở khoảng 30 độ C rồi tiến hành quy trình tiếp theo.
Tiếp đến là quy trình lên men, cho 10% men giống vào số sắn đã được đường hóa và giữ ở nhiệt độ 32-35 độ C trong khoảng thời gian 72 giờ.
Công đoạn cuối cùng là cất rượu. Thời kỳ ấy, Xí nghiệp rượu Đồng Xuân sử dụng phương pháp vô cùng thủ công, gọi là phương pháp gián đoạn. Theo đó, họ cho tinh bột sắn đã ủ men vào nồi, bịt kín lại rồi đun sôi và hứng lấy rượu. Vì quy trình sản xuất lỗi thời nên hiệu quả không cao, với khoảng 350kg sắn chỉ thu được tối đa 100 lít cồn loại 90%.
Kể từ ngày bắt tay vào nghiên cứu nâng cao hiệu suất trong sản xuất rượu, PTS Nguyễn Đình Thưởng đã dần thay đổi quy trình và công nghệ sản xuất tại Xí nghiệp rượu Đồng Xuân. Trước hết, ông thay đổi quy trình đường hóa, rút ngắn thời gian ủ sắn với chế phẩm amila từ 4 giờ xuống còn 30 phút. Kết quả cho thấy, lượng tinh bột sắn chuyển đổi thành men tăng cao rõ rệt. Tiếp đó, ông thay đổi việc sử dụng sắn, từ sắn thái miếng thành sắn nghiền. Khi nghiền sắn phải dùng lưới lọc lấy bột mịn, giúp cho quá trình đường hóa diễn ra nhanh hơn.
Trong quy trình ủ men, ông cải tiến cách nhân giống chế phẩm amila, từ quy trình nhân giống gián đoạn trong phòng thí nghiệm sang nhân giống bán liên tục trong sản xuất. Ngoài ra, ông còn sử dụng kết quả trong luận án phó tiến sĩ của mình đã bảo vệ tại trường ĐH Thực phẩm Kiev năm 1972 để ứng dụng vào quy trình này. Ông sử dụng đạm Ure trộn vào bột sắn theo công thức 40mg cho mỗi lít bột đã đường hóa. Đạm Ure có tác dụng chuyển hóa thành phần đường phức tạp thành đường đơn – loại đường lên men tạo ra rượu. Trong quy trình ủ sắn, cũng có thể sử dụng đạm Sunfat amonium, tuy nhiên, nếu dùng đạm Sunfat amonium thì phải sử dụng số lượng gấp đôi đạm Ure.
Bên cạnh đó, ông Thưởng thay đổi toàn bộ quy trình nấu rượu thủ công của Xí nghiệp sản xuất rượu Đồng Xuân ở Thanh Ba. Giai đoạn đầu (1972-1980), ông cải tiến quy trình chưng cất từ gián đoạn thành bán liên tục và sử dụng hệ 1 tháp; nghĩa là, ở giai đoạn cất thô, ông sử dụng phương pháp lọc gián đoạn, nhưng ở giai đoạn cất tinh, ông lại sử dụng phương pháp liên tục. Nhờ thay đổi như vậy mà năng suất rượu tăng từ 60% lên 80%. Giai đoạn tiếp theo (1980-1985), ông tiếp tục nghiên cứu và chuyển đổi quy trình chưng cất từ bán liên tục sang thành quy trình liên tục hệ 3 tháp. Sự thay đổi này làm cho năng suất sản xuất rượu tăng từ 80% lên thành 90%, đồng thời nâng cao được chất lượng cồn đạt loại I ở Việt Nam lúc bấy giờ.
PGS Nguyễn Đình Thưởng cho biết, khi kết thúc đề tài, ông không làm báo cáo tổng kết, cũng không có việc nghiệm thu đề tài, mà sự thành công chỉ dựa vào kết quả ứng dụng tại Xí nghiệp rượu Đồng Xuân như đã nói trên. Sau khi kết thúc đề tài khoa học cấp nhà nước này, khoảng cuối năm 1985 hay đầu năm 1986, Tổng Liên đoàn Lao động Việt Nam đã tặng ông huy hiệu “Lao động sáng tạo”. Ông cho rằng, đây là chiếc huy hiệu quý giá nhất, là phần thưởng quan trọng nhất, là sự động viên tinh thần lớn lao của Nhà nước đối với người làm khoa học như ông.
Mặc dù đề tài cấp nhà nước đã kết thúc, PTS Nguyễn Đình Thưởng vẫn tiếp tục nghiên cứu để tìm cách nâng cao hiệu suất sản xuất tại Xí nghiệp rượu Đồng Xuân. Sau nhiều năm tìm hiểu và thử nghiệm, ông lại thành công hơn nữa khi cải tiến quy trình chưng cất rượu từ hệ 3 tháp thành 4 tháp. Nhờ sự thay đổi đó, hiệu suất sản xuất rượu tại đây tăng lên tới mức 95%, đồng thời nâng cao được chất lượng cồn đạt 95%. Kết quả nghiên cứu này của ông được Xí nghiệp đưa vào ứng dụng từ năm 1992 đến nay.
Trong suốt chặng đường nghiên cứu khoa học, PGS.TS Nguyễn Đình Thưởng luôn tâm niệm phải coi công trình nghiên cứu như đứa con của mình[3]. Đôi khi, do mải miết với những đứa con tinh thần ấy mà ông đã sao nhãng trách nhiệm của người chồng, người cha, như ông tự xét mình[4]. May mắn thay, sau lưng ông có một người vợ[5] đảm đang luôn sẵn sàng làm hậu phương vững chắc để ông theo đuổi niềm đam mê khoa học. Ông trao cho chúng tôi chiếc huy hiệu quý giá của mình, đồng thời muốn gửi gắm cả những kỷ niệm về quãng thời gian mấy chục năm làm khoa học đầy say mê và nhiệt huyết.
Hoàng Thị Kim Phượng
________________________
1Phỏng vấn PGS Nguyễn Đình Thưởng ngày 20-1-2016, tài liệu lưu trữ tại Trung tâm Di sản các nhà khoa học Việt Nam.
2Đây làmột loại men mua ở nhà máy rượu Hà Nội, được nuôi cấy và nhân rộng bằng dịch đường hóa trong phòng thí nghiệm trong vòng 24 đến 30 giờ; lượng chế phẩm amila cho một lần nấu bằng khoảng 15-20% lượng tinh bột sắn.
3Phỏng vấn PGS Nguyễn Đình Thưởng ngày 26-2-2016, tài liệu đã dẫn.
4Phỏng vấn PGS Nguyễn Đình Thưởng ngày 26-2-2016, tài liệu đã dẫn
5Bà Trần Thị Bích Thược, nguyên cán bộ Xí nghiệp sản xuất nước mắm tại Thanh Hóa.