0
BỘ CÔNG THƯƠNG
VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
____________ BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐÈ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP BỘ Đề tài
NGHIÊN CỨU QUI TRÌNH SẢN XUẤT CHẤT XƠ THỰC PHẨM
TỪ NGUỒN NGUYÊN LIỆU THỰC VẬT ỨNG DỤNG LÀM HOẠT CHẤT
SINH HỌC BỔ SUNG VÀO THỰC PHẨM ĂN LIỀN
VÀ THỰC PHẨM CHỨC NĂNG
Chủ nhiệm đề tài: Ths. Hồ Kim Vĩnh Nghi 7841
07/4/2010
HÀ NỘI 12/2009
0
MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC
KÝ HIỆU VIẾT TẮT
MỞ ĐẦU
1
TÓM TẮT NHIỆM VỤ
3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
4
I.1 Giới thiệu chung về chất xơ thực phẩm
4
I.1.1 Định nghĩa chất xơ thực phẩm 4
I.1.2 Nguồn gốc và phân loại
4
I.1.3 Đặc điểm một số loại chất xơ phổ biến
5
I.1.4 Nguồn cung cấp chất xơ
7
I.2 Tình hình nghiên cứu chất xơ trên thế giới
8
I.3 Tình hình nghiên cứu chất xơ ở Việt Nam
19
II.1.3 Hóa chất sử dụng cho nghiên cứu
19
II.2. Phương pháp
20
II.2.1. Phương pháp xây dựng qui trình thu hồi IDF và SDF
20
1
II.2.2. Phương pháp xây dựng qui trình ứng dụng IDF và SDF vào một số thực phẩm
21
II.2.3. Các phương pháp phân tích hóa lý
22
II.2.4. Các phương pháp phân tích vi sinh
22
II.2.5 Phương pháp cảm quan
22
II.2.6 Phương pháp bố trí thí nghiệm
24
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ BÌNH LUẬN
25
III.1. Khảo sát thành phần nguyên liệu
25
III.2 Nghiên cứu phương pháp xử lý nguyên liệu
26
III.2.1 Xử lý bã dứa
26
III.2.2 Xử lý vỏ chanh dây
26
40
III.6.3 Sản xuất thực nghiệm chất xơ hòa tan từ cám gạo
41
III.6.4 Phân tích chất lượng sản phẩm chất xơ thực phẩm
42
III.7 Nghiên cứu công nghệ bảo quản chất xơ thực phẩm
42
III.8 Xây dựng quy trình ứng dụng chất xơ trong một số sản phẩm thực phẩm
45
III.8.1 Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất chất xơ vào sản phẩm bánh mỳ
45
III.8.2 Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất chất xơ vào sản phẩm nước ngọt pha
48
2
chế
III.8.3 Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất chất xơ vào sản phẩm xúc xích
52
III.8.4 Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất chất xơ vào sản phẩm cháo ăn liền
55
III.8.5 Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất chất xơ vào sản phẩm thực phẩm
đường xông
56
III.8.6 Sản xuất thử nghiệm sản phẩm bổ sung chất xơ
59
III.9 Quy trình công nghệ
61
III.9.1 Quy trình công nghệ sản xuất chất xơ không tan
61
III.9.2 Quy trình sản xuất chất xơ hòa tan (pectin) từ vỏ chanh dây
4
MỞ ĐẦU
Chất xơ là các chất có trong thành phần của vách tế bào thực vật (xenlulo,
hemixenlulo, pectin, lignin, inullin), các chất dự trữ, các chất bài tiết bên trong tế bào
ở dạng gôm, nhầy có chứa pectin hòa tan, arabanoza, các đường chức năng v.v [5].
Tùy thuộc vào tính tan, chất xơ được chia thành hai loại là chất xơ không hòa tan và
chất xơ hòa tan. Chất xơ không hòa tan bao gồm xenlulo, hemixenlulo và lignin. Chất
xơ hòa tan bao gồm pectin, inullin, các chất keo và các đường chức năng v.v.
Nguồn chất xơ cung cấp cho cơ th
ể con người chủ yếu là từ trái cây, rau ăn lá,
củ rễ, rau đậu, các loại đậu hạt, ngũ cốc và các lớp vỏ cám, cám gạo. Chất xơ không
hòa tan chủ yếu là xenlulo và các dẫn xuất của nó có mặt trong hầu hết các loại thực
vật. Chất xơ hòa tan có nhiều trong rau mồng tơi, rau đay, mướp, thanh long, hoàng
tinh, hột é (húng quế), hột é trắng (trà tiên), vỏ hột lười ươi, mủ trôm, rau câu, lá găng
v.v. [40]. Thành phần và t
ỉ lệ chất xơ của mỗi loại thực vật khác nhau là khác nhau.
Vai trò chính của chất xơ trong khẩu phần ăn là giúp cho hệ tiêu hóa luôn khỏe
mạnh. Ngoài ra nó cũng tham gia vào nhiều quá trình chuyển hóa khác, như giúp ổn
định hàm lượng đường và cholesterol trong máu. Theo Tổ chức Y tế thế giới thì tầm
quan trọng của chất xơ thực phẩm với sức khỏe con người có thể so sánh ngang bằng
với vai trò của vitamin, của các nguyên tố vi lượ
ng và khoáng chất [40].
Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới thuận lợi cho sự phát triển của
nhiều loại rau quả cũng như các loại ngũ cốc. Bã thải của các quá trình chế biến dứa,
chanh dây và phần cám gạo còn lại sau khi xay xát thực sự là một nguồn nguyên liệu
có giá trị để sản xuất chất xơ.
Hiện nay việc tăng cường chất xơ trong bữa ăn hằng ngày trở
nên rất quan
Nội dung nghiên cứu năm 2008
1. Lựa ch
ọn nguồn nguyên liệu để thu nhận chất xơ thực phẩm
2. Nghiên cứu phương pháp xử lý nguyên liệu.
3. Xác định các điều kiện thu nhận chất xơ thực phẩm dạng hòa tan.
4. Xác định các điều kiện thu nhận chất xơ thực phẩm dạng không hòa tan
Nội dung nghiên cứu năm 2009
1. Nghiên cứu hoàn chỉnh qui trình công nghệ sản xuất chất xơ thực phẩm:
- Nghiên cứu điề
u kiện sấy
- Nghiên cứu phối trộn tạo chế phẩm chất xơ ứng dụng cho các sản phẩm
thực phẩm khác nhau
- Nghiên cứu công nghệ bao gói, bảo quản chế phẩm
2. Ứng dụng bổ sung chế phẩm chất xơ vào sản xuất một số thực phẩm ăn liền
và chức năng. 7
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI
NƯỚC
I.1 Giới thiệu chung về chất xơ thực phẩm
I.1.1 Định nghĩa chất xơ thực phẩm
Chất xơ thực phẩm đã được xác định bao gồm lignin và các thành phần của thành tế
bào thực vật, các chất không bị thuỷ phân bởi các enzym của hệ tiêu hoá (Trowell,
1972). Các polysacarit thực vật được chia thành polysacarit không phải tinh bột và
polysacarit dạng tinh bột với các tính chất hoá lý khác nhau. Tinh bộ
t được xem như là
chất được thủy phân trong ruột non của người, vì vậy chất xơ thực phẩm chỉ bao gồm
lignin và các polysacarit không phải là tinh bột (NSP) (Cummings, 1981a; Bright -
See, 1988). Các polysacarit không phải tinh bột có thể chia thành xenlulo và các
Pectin
Pectin là một loại chất xơ hòa tan trong nước. Pectin không cung cấp năng lượng
nhưng có nhiều giá trị trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm.
Trong công nghệ thực phẩm, pectin được dùng để chế bánh kẹo cao cấp nhờ tính chất
dễ tan trong nước. Trong môi trường axit, pectin tạo keo vì vậy nó được dùng như một
tác nhân đông đặc, tác nhân làm tăng độ nhớt của dung dịch [34; 40].
Trong công nghệ dược phẩm, pectin được dùng chế thuốc u
ống, thuốc tiêm (bắp, dưới
da) để cầm máu trước và sau phẫu thuật răng hàm mặt, tai mũi họng, phụ khoa. Chữa
chảy máu đường tiêu hóa, tiết niệu. Dung dịch pectin 5% còn được sử dụng như thuốc
sát trùng H
2
O
2
(nước oxy già) trong phẫu thuật răng hàm mặt, tai mũi họng (không gây
xót lại cầm máu tốt) hay thấm bông nhét vào chỗ nhổ răng để cầm máu. Trên thị
trường hiện có biệt dược Hacmophobin (Ðức) và Arhemapectin (Pháp). Bên cạnh đó,
pectin còn có vai trò trong việc điều trị giảm cân ở người béo phì do kéo dài thời gian
tiêu hóa thức ăn trong ruột, có tác dụng tăng hấp thu dưỡng chất trong thức ăn nhờ đó
tạo cảm giác no bụng kéo dài, giả
m năng lượng ăn vào.
Mặt khác, pectin có tác dụng hạ cholesterol, hạ LDL - loại cholesterol không có lợi
cho tim mạch. Ngược lại, pectin làm tăng HDL - chất có lợi cho tim mạch. Một chế độ
ăn uống hằng ngày giàu pectin (táo, bưởi, cam …) rất có lợi cho sức khỏe tim mạch,
giảm nhẹ tình trạng tăng cao lipit máu, đường máu, giảm bớt được liều lượng của các
thuốc dùng hằng ngày của bệnh nhân đái tháo đường, cao huyết áp hoặc
cholesterol/lipit máu cao.
Các oligosaccharit
Oligosaccharit là cacbohydrat, được cấu tạo từ 3 -10 phân tử đường đơn. Chúng bao
gồm: Gluco-, iso malto-, galato-, xylo-, inulo- và Fructo-oligosaccharit. Các
- Có khả năng ổn định hệ vi khuẩn
- Có thể thay thế chất mầu thực phẩm
- Đóng vai trò như chất giữ ẩm và kiểm soát hàm ẩm.
- Có tính chất tương tự như chất xơ thực phẩm
- Có giá trị calo thấp
- Đóng vai trò như tác nhân chống lại bệnh sâu răng.
Xenlulo
Xenlulo (chất x
ơ) là cacbonhydrat cơ thể không có khả năng tiêu hóa, được tìm thấy ở
lớp vỏ ngoài của các loại rau và trái cây. Chúng có tác dụng rất tốt trong việc ngăn
ngừa bệnh trĩ, viêm ruột kết, chứng táo bón và loại bỏ các cơ chất gây ung thư cho ruột
kết. Xenlulo được tìm thấy trong táo, các loại cải củ, các quả có hạch ở Brazil, cải
xanh, carot, các loại rau họ đậu, đỗ và ngũ cốc nguyên hạt.
Xenlulo là hợp chất t
ự nhiên khá bền, phần vô định hình không tan trong nước, bị
trương lên do hấp thụ nước, phần kết tinh có cấu trúc trật tự cao hơn, bền vững với tác
Chủng loại Tên thương phẩm
Oligosaccharit liên quan đến
tinh bột
Maltooligosaccharit: maltoza ~maltoheptaoza
Isomaltooligosaccharit: Isomaltoza; Panoza; Isomaltotrioza
Cyclodextrin (CDs): α- CD; β – CD; HP-β – CD; CD phân nhánh
Các oligosaccharit khác: Maltitol; Gentilooligosaccharit; Trehaloza;
Nigeroza; Cyclic tetrasacchrit
Oligosaccharit liên quan đến
đường saccaroza
Glycosylsucroza; Fructooligosaccharit; Palatinoza; Lactosucroza;
Xylsucroza; Raffinoza; starchyoza; Trehaluloza
Oligosaccharit liên quan đến
đường lactoza
- Các loại rau củ như khoai tây, khoai mỡ và hành (vỏ của các
rau xanh này cung cấp chất xơ không tan)
- Vỏ hạt mã đề (chất xơ hòa tan dạng chất nhầy)
Chất xơ không tan
- Các thực phẩm nguyên hạt
- Cám của các loại ngũ cốc
- Các loại quả hạch và các loại hạt
- Các loại rau xanh như đậu xanh, súp lơ, cần tây
- Các loại vỏ trái cây bao gồm cả cà chua
Bảng 1.4.Thành phần chất xơ trong một số thực phẩm (g/100g)
(FAO/WHO 1997)
Hàm lượng chất xơ thực phẩm Thực phẩm Hàm ẩm
(%)
Polysacarit không
phải tinh bột
Chất xơ tổng số
Chuối 75,1 1,1 1,6
Đậu cove Pháp 13,3 4,7 ND
Đậu xanh 11,3 17,0 40,0
Khoai tây 79,0 1,3 1,8
Lúa mì 14,0 9,0 12,6
Ngô 21,0 ND 11,0
Gạo 11,8 2,0 3,5
Kiều mạch 8,9 6,8 10,3
11
Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới thuận lợi cho sự phát triển của nhiều loại
rau quả cũng như các loại ngũ cốc. Tuy nhiên, để hạ giá thành sản phẩm, việc tận thu
được nguồn chất xơ từ phụ phẩm của các quá trình chế biến thực phẩm là rất có ý
nghĩa, vừa tiết kiệm công thu gom nguyên liệu vừa tạo ra một sản phảm có giá trị từ
tách chiết chất xơ th
ực phẩm từ quả chuối. OUYANG Linghua , PU Biao , ZHANG
Xuemei , Li Siming (Đài Loan) 1996, đã nghiên cứu công nghệ tách chiết chất xơ thực
phẩm từ vỏ quả chanh. XU Guang-chao, YAO Hui-yuan (Đài Loan) 1997, đã nghiên
cứu thu nhận chất xơ thực phẩm từ hạt đậu tương. Cũng trong năm 1997, Yin Boxing ,
Sun Jian , Zhang Cuiying cũng đã nghiên cứu ứng dụng chất xơ thực phẩm trong sản
12
xuất sữa chua. ZHANG Yan-rong , ZHANG Ya-yuan , WANG Da-wei (1997), đã
nghiên cứu sử dụng chất xơ thực phẩm thu nhận từ ngô trong sản xuất bánh qui.
Trong những năm 1970 - 1975, Nhật Bản đã bắt đầu nghiên cứu sản xuất chất xơ thực
phẩm dạng oligosaccharit. Vào đầu những năm 1980 đến cuối những năm 1990, cùng
với sự phát triển của công nghệ sản xuất enzim, một vài loại oligosaccharit đã được
s
ản xuất ở qui mô công nghiệp như: Maltooligosaccharit, Isomaltooligosaccharit,
Cyclodextrin (CDs), Fructooligosaccharit v.v. trong số các công trình nghiên cứu đó
phải kể đến một loạt các công trình nghiên cứu của Tiến sỹ Teruo Nakakuki [24; 35;
38].
I.3 Tình hình nghiên cứu chất xơ ở Việt Nam
Ở Việt nam, đã có một số công trình nghiên cứu về chất xơ thực phẩm được
công bố như: Nghiên cứu sản xuất pectin từ vỏ trái cây bằng phương pháp thủy phân
axit của các tác giả
Nguyễn Đăng Diệp – Phân Viện Công nghiệp Thực phẩm (Tp. Hồ
Chí Minh); Nghiên cứu công nghệ sản xuất pectin có chỉ số methoxyl thấp từ vỏ cam
của ThS. Nguyễn Thúy Hường, Viện Công nghiệp Thực phẩm (2007); Công trình
nghiên cứu sản xuất fructooligosaccharit từ đường saccaroza của TS. Trịnh Kim Vân,
Viện Công nghiệp Thực phẩm (2003); Nghiên cứu công nghệ sản xuất Cyclodextrin từ
tinh bột sắn của ThS. Đàm Lam Thanh, Viện Công nghiệp Thực phẩ
m (2005).
Trong vài năm gần đây, sản phẩm chất xơ thực phẩm đã được một số Viện
[32;37]
Lõi dứa ép loại bỏ dịch, xay nhỏ. Ngâm trong dung dịch kiềm loãng, nóng. Ly tâm thu
bã xenlulo, rửa lại bằng nước nóng 3 lần. Rửa bằng cồn 70%, ly tâm và sấy khô.
Xenlulo từ lõi dứa có thể phải qua với một quá trình tẩy trắng. T
ổng số chất xơ thực
phẩm và xenlulo thu được đạt 99,8% và 95,2% (so với lượng chất khô). Mẫu xenlulo
từ lõi dứa chứa 91,2% xenlulo có pH 4,0 trong khi chất xơ thực phẩm từ lõi dứa có pH
6,2.
I.4.2 Quy trình công nghệ sản xuất chất xơ hòa tan (pectin) từ phế liệu quả citrus
[9; 22].
Cùi và bã citrus được rửa sạch, tách hạt, cắt nhỏ rồi rửa nước ấm (50 – 60
0
C) để loại
bỏ các glucozit còn sót lại. Sau đó đưa nhiệt độ lên tới 95 – 98
0
C để làm mất hoạt tính
của enzim phân giải pectin.
Sau đó là giai đoạn tách chiết pectin bằng cách đun nóng trong nước chứa axit
(chlohydric, sulfuric). Thông thường, người ta dùng lượng nước gấp ba lần lượng vỏ
khô, pH =1,3 – 1,4; nhiệt độ 90 – 100
0
C và thời gian đun là khoảng 1 giờ. Quá trình
thủy phân kết thúc khi độ khô dung dịch đạt 2% (pectin 0,7 – 1,0%; đường 1,0 –
1,3%). Một ít tạp chất như tinh bột và protein lẫn với pectin sẽ được loại bỏ nhờ các
enzim phân giải. Việc xử lý này được thực hiện ở pH = 4,5 – 5 (điều chỉnh bằng dung
dịch natri cacbonat) và ở nhiệt độ 40 – 50
0
C.
Khi đã loại bỏ hết tinh bột (kiểm tra bằng iốt), điều chỉnh pH dung dịch tới 3 bằng
cách thêm axit xitric, rồi đưa nhiệt độ lên 80
Tổng số hydratcacbon, đường khử, protein thô của dịch chiết sấy khô đạt 87,2%.
Mono và disaccharit chiếm hơn 50%, oligosaccharit không nhỏ hơn 25% [30].
Theo nghiên cứu của Trường Đại học Tổng hợp Tohoku (Nhật Bản) các polysaccharit
(thành phần chất xơ) của cám gạo đen có thể được trích ly bằng nước chưa bão hòa ở
nhiệt độ từ 20 – 260
0
C/ 5 phút [16].
Để thu nhận các oligosaccharit từ cám gạo, Ken Youn Li đã sử dụng phương pháp
thủy phân axit [17]. Theo Hashim M.A cám gạo được đun sôi trong dung dịch kiềm
loãng, sau đó được rửa và được đường hóa. Kiềm được dùng để hòa tan xylan. Quá
trình đường hóa được thực hiện bởi enzim beta 1-4 xylanaza. Sản phẩm chính của quá
trình này là xyloza, xylobioza, xylotrioza trong đó xylobioza chiếm ưu thế [19]. Iso-
maltooligosaccharit được sản xuất từ tinh bột, các iso-maltooligosaccharit thương mại
hiện nay được sản xuất bởi b
ốn công ty của Nhật Bản với sản lượng hơn 10.000
tấn/năm. Alpha amylaza và beta glucoxidaza được dùng để đường hóa tinh bột. Sản
phẩm chủ yếu chứa isomaltoza, panoza và isomaltotrioza [19].
Cám gạo được dùng để ép thu dầu cám và dùng làm thức ăn chăn nuôi. Theo Hamid-
Abdul & Luan, (2000) cám gạo cung cấp các chất giúp tăng cường sức khỏe chống lại
các bệnh mãn tính. Cũng theo tác giả này, chất xơ thực phẩm từ cám gạo tách dầu có
khả năng g
ắn với nước, khả năng gắn với chất béo và tạo nhũ tương cao hơn chất xơ
thương phẩm sản xuất từ củ cải đường [19].
Theo phương pháp truyền thống hầu hết các cơ chất chức năng từ cám gạo được tách
chiết bằng các dung môi hữu cơ như axeton, methanol và ethanol. Tuy nhiên, phương
pháp này mất nhiều thời gian và một số dung môi độc hại, nên phương pháp tách chiế
t
bằng nước kết hợp với nhiệt độ đã được thay thế phương pháp truyền thống [20]. Để
thu nhận các oligosaccharit từ cám gạo, Ken Youn Li đã xử dụng phương pháp thủy
phân axit [21], hoặc thủy phân bằng enzim xenlulaza, α-amylaza [30; 35]. Đây thực sự
sấy còn làm nhiệm vụ gia nhiệt cho vật liệu sấy, vừa làm nhiệm vụ tải ẩm.
I.5.3 Một số thiết bị sấy
Phương pháp sấy đối lưu được sử dụng rộng rãi để
sấy chất xơ thực phẩm. Nguồn
nhiệt cung cấp cho quá trình sấy là nhiệt truyền từ môi chất sấy đến vật liệu bằng cách
truyền nhiệt đối lưu. Quá trình sấy được thực hiện trong các thiết bị sấy như thiết bị
sấy buồng, sấy băng tải, thiết bị sấy tầng sôi, thiết bị sấy bơm nhiệt tuần hoàn kín và
thiết b
ị sấy phun.
* Thiết bị sấy phun:
Nguyên lý làm việc: Quá trình sấy thực hiện bằng cách phun vật liệu (chất lỏng) thành
hạt nhỏ và rơi tự do trong buồng sấy. Môi chất sấy (không khí nóng, khói v.v) được
thổi vào và chuyển động cùng với hạt vật liệu và sấy khô vật liệu. Nhờ quá trình phun
vật liệu thành hạt nhỏ (đường kính vài chục micron) nên bề mặt tiếp xúc giữa vật liệu
và môi chất sấ
y rất lớn nên cường độ sấy cao, thời gian sấy ngắn (vài giây đến hàng
chục giây). Quá trình sấy tiến hành nhanh đến mức không kịp đốt nóng sản phẩm quá
nhiệt độ cho phép mặc dù nhiệt độ tác nhân sấy cao hơn nhiều. Sấy phun dùng để sấy
các dung dịch thành bột như: sữa, trứng, gelatin, albumin, nấm men.
16
* Thiết bị sấy bơm nhiệt tuần hoàn kín: Là loại thiết bị sấy ở dải nhiệt độ thấp có thể
làm việc trong khoảng ±15
o
C so với môi trường, hiệu quả nhất ở 45
o
C. Nguyên lý
chính của thiết bị là: tuần hoàn tác nhân sấy ở nhiệt độ thấp, sản phẩm sau sấy có độ
ẩm tương đối thấp nhờ quá trình tách nước trực tiếp của không khí ẩm sau khi đi qua
buồng sấy (nhận ẩm của vật sấy) tiếp tục đi qua thiết bị bay hơi của hệ thống lạnh,
Chất xơ thực phẩm có vai trò quan trọng đối với sức khỏe con người, nó có thể so sánh
ngang bằng với vai trò của vitamin, của các nguyên tố vi lượng và khoáng chất. Việc
đảm bảo đủ nhu cầu chất xơ hàng ngày để có chế độ dinh dưỡng hợp lý đã được Viện
Dinh dưỡng Việt Nam khuyến nghị. Việc ăn đủ chấ
t xơ có tác dụng tích cực đối với
sức khỏe bao gồm:
Tác dụng làm giảm cholesterol máu
Trong quá trình lên men ở ruột, chất xơ hòa tan tạo ra các axít mạch ngắn như acetic,
propionic, butyric, giúp hạn chế và ngăn chặn sự tổng hợp cholesterol ở gan. Mặt khác,
chất xơ hòa tan còn có tác dụng hấp thụ cholesterol trong lòng ruột và đào thải ra
17
ngoài giúp giảm lượng cholesterol trong máu, chống xơ vữa động mạch, tạo sự lưu
thông tốt cho hệ tuần hoàn máu, giúp tim khỏe mạnh. Theo kết quả nghiên cứu của
Trường Khoa học về dinh dưỡng thuộc Đại học tổng hợp Deakin (Úc) đã công bố, các
chất xơ hòa tan có tác dụng làm giảm hàm lượng cholesterol trong máu thông qua việc
gắn kết với các axit mật để phân hủy các chất béo có trong thức ăn và sau đó bài tiết
chúng ra ngoài. Theo k
ết quả nghiên cứu của Hall và các cộng sự (tạp chí dinh dưỡng
và sức khỏe của châu Âu 2005 số 59 trang 325), hàm lương cholesterol, lipoprotein
như LDL giảm 5% sau 4 tuần khi bổ sung 17-30g chất xơ từ cây họ đậu. Chất xơ hòa
tan như cám yến mạch, pectin, lúa mạch, đậu hạt, rau đậu, trái cây và rau có thể làm
giảm được 5-10% lượng cholesterol máu, có khi tới 25%; Ngoài ra chúng còn có tác
dụng tăng cường sự tạo thành các axit béo mạch ngắn và kích thích sinh trưởng của hệ
vi sinh vật hữ
u ích trong đường ruột, giảm sự có mặt của Clostridium (Johnson và các
cộng sự, tạp chí dinh dưỡng của Anh năm 2006, số 95 trang 372).
Duy trì ổn định đường máu
Tác dụng quan trọng của chất xơ thực phẩm là hỗ trợ điều trị bệnh đái tháo đường.
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh một số chất xơ hòa tan làm tinh bột lưu lại lâu trong
chậm quá trình hấp thụ chất dinh d
ưỡng của hệ tiêu hóa, gây cảm giác no lâu nhờ đó
giảm nhu câu ăn của người bệnh.
Khi bị lên men bởi hệ vi sinh vật đường ruột, chất xơ hòa tan sinh ra một nguồn năng
lượng rất thấp 1Kcal/g, tuy nhiên vẫn đảm bảo cảm giác no nhờ khả năng trương nở
khi thẩm thấu nước, mặt khác với độ ngọt gần như bằng không nên không gây tích mỡ
tại các mô mỡ, do đ
ó mang lại hiệu quả rất cao cho việc ngăn ngừa bệnh béo phì.
Các tác dụng khác
Các oligosaccharit có các chức năng sinh lý khác nhau. Con người không thể
tiêu hóa oligosaccharit bởi vì cơ thể chúng ta không sinh ra các enzim cần thiết để
chuyển hóa chúng. Thay vào đó chúng được lên men và được tiêu thụ bởi các vi khuẩn
đường ruột có lợi (Bifidobacteria) trong ruột kết. Vì vậy, oligosaccharit được coi là
“tiền chất kháng sinh” bởi vì chúng kích thích sự phát triển của vi khuẩn có ích (còn
gọi là các vi khuẩn Probiotic), làm tăng cường s
ự khỏe mạnh của hệ tiêu hóa, cân bằng
các vi sinh vật có lợi và có hại. Trong quá trình đồng hóa oligosaccharit, nhờ các vi
khuẩn ở ruột kết tạo ra các axit béo mạch ngắn, làm tăng sự hấp thụ canxi và magie
đồng thời kích thích sự phát triển các vi khuẩn có lợi trong đường tiêu hóa [19; 25; 30;
40].
Ngoài các tác dụng trên, việc lên men của chất xơ hòa tan trong ruột còn hỗ trợ
hiệu quả cho việc tăng hấp thu canxi, magiê đồng thời sản sinh ra nhiều butyrat, là một
nguồ
n năng lượng quan trọng cung cấp cho cơ thể và cho các tế bào của hệ miễn dịch,
và các kháng thể IgA trong thành ruột, giúp ức chế khả năng phát triển của các vi
khuẩn gây bệnh đường ruột.
Bên cạnh đó, do làm giảm thời gian thức ăn lưu lại trong ruột nên chất xơ cũng
có tác dụng giải độc. Các nghiên cứu dịch tễ học cho hay lượng chất xơ trong khẩu
phần ă
n tỷ lệ nghịch với số ca bị tử vong do ung thư ruột kết. Việc bổ sung chất xơ
Năm 2002, Ủy ban thực phẩm và dinh dưỡng thuộc hội đồng nghiên cứu hàn lâm khoa
học Quốc gia (Mỹ) đã ban hành qui định về việc bổ sung chất xơ vào thực phầm (bảng
1.4; 1.5).
Bảng 1.5. Mức tiêu thụ chất xơ thực phẩm ở một số quốc gia
(Cho và cộng sự, 1999)
Quốc
gia
Mức tiêu thụ Chủng
loại
Tổ chức qui định
27-40g TDF Thế
giới
16 -24g NSP
Tổ chức Y tế thế giới
Pháp 25 -30g DF Chuyên gia nghiên cứu về ruột của Pháp
Bỉ 26 -38g (nam giới)
19 -28 g (nữ giới)
DF Uỷ ban Quốc gia về dinh dưỡng
Anh 18g NSP Ban sức khoẻ cộng đồng
Đức 30g DF Hiệp hội dinh dưỡng Đức
Ý 19g TDF Viện dinh dưỡng Quốc gia
Mỹ 25g/2000 Kcal (Người lớn)
3 -20g (tuỳ thuộc lứa tuổi)
0,5g/BDW đến 25g/ngày (thanh niên)
DF Tổ chức sức khỏe Mỹ
Nhật 20 -25g TDF Bộ sức khoẻ và phúc lợi xã hội
Trong đó: DF: Chất xơ thực phẩm; TDF: Chất xơ tổng số; NSP: Polysacarit không phải tinh bột
phẩm cuối
(g/kg)
Ước tính tiêu thụ
sản phẩm tương
đương ở Châu Âu
(g/người/ngày)
Ước tính tiêu thụ
sản phẩm tương
đương ở Anh
(g/người/ngày)
Sữa chua uống Chất ổn định 1-5 0,68 0,78
Đồ tráng miệng Chất nhũ tương 1-30 2,5 2,1
Các loại bánh
nướng
Chất đông đặc 1-10 18,56 55
Mỳ sợi Tác nhân chống dính 1-10 5,17 35
Cơm Tác nhân chống dính
Thực phẩm
đông lạnh
Tác nhân chống dính 0,5-10 12,8 43
Jelly Tác nhân chống dính 1-10 2,45 -
Kẹo
Chất ổn định, chất
đông đặc
1-10 3,48 7,14 21
CHƯƠNG II : THỰC NGHIỆM
4;
CuSO
4;
Potassium sodium
tartate ; (Rochelle salt); Thuốc thử Folin-Ciocalteau (Merck) ; Natri acetat ;
Na
2
CO
3
; Kali tetrate; NaHCO
3
v.v
- Các đường chuẩn: glucoza, xyloza, galactoza, xylooligosacharit,
galactooligosaccharit.
- Các hóa chất kiểm tra vi sinh vật: Cao nấm men; Malt extract; Pepton; Cao thịt
; Muối ăn; Cao gan; Thạch.
- Các chế phẩm enzim của Novo: Neutrase, Celluclast, Xylanase, Termamyl.
II.2. Phương pháp
II.2.1 Phương pháp xây dựng qui trình thu hồi IDF và SDF
Các bước xây dựng qui trình:
22
1. Khảo sát, đánh giá, lựa chọn các yếu tố thực nghiệm chính của qui trình, bao gồm:
khảo sát thành phần nguyện liệu, phương pháp xử lý nguyên liệu, khảo sát ảnh hưởng
của các yếu tố (độ pH, nhiệt độ, thời gian, tỷ lệ axit, nồng độ enzym), lựa chọn phương
pháp sấy.
2. Thử nghiệm, đánh giá chất lượng sản phẩm
3. Xây dựng qui trình chính thức.
II.2.1.1 Khảo sát thành phần nguyên liệu
nước ta có IDF.
- Ph
ần dịch trong thu được sau khi tách chất xơ không tan được cô đặc, sấy loại
nước bằng các kỹ thuật sấy thông thường, ta có SDF.
II.2.1.4 Lựa chọn phương pháp thủy phân
Phương pháp thủy phân axit loãng kết hợp với nhiệt độ cao
Đây là công nghệ cổ nhất để thủy phân các mô thực vật. Thường sử dụng dung
dịch axit sulfuric nồng độ 1% phản ứng liên tục ở nhiệt độ cao. Trong môi trường axit
Copyright: Tài liệu đại học ©