i

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG iii
DANH MỤC HÌNH iv
MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN…………………………………………………………………………………………………………… 2
1.1. Thực phẩm chức năng cho hệ tiêu hóa: 2
1.1.1. Thực phẩm đƣờng ruột 2
1.1.2. Chuyển hóa thực phẩm đƣờng ruột 2
1.1.3. Hệ vi sinh vật đƣờng ruột: 3
1.1.4. Thực phẩm chức năng đƣờng ruột: 3
1.2. Tổng quan về prebiotic 4
1.2.1. Định nghĩa prebiotic 4
1.2.2. Tính chất prebiotic 5
1.2.2.1. Tính chất hóa lí 6
1.2.2.2. Tính chất sinh lí 7
1.2.3. Tác động có lợi cho sức khỏe ngƣời 8
1.2.4. Tác động của prebiotic lên probiotic 11
1.2.5. Phân loại prebiotic 15
1.2.5.1. Prebiotic có nguồn gốc tự nhiên 15
1.2.5.2. Prebiotic tổng hợp 16
1.2.6. Prebiotic tiêu biểu 17
1.2.6.1. Fructooligosaccharide (FOS) 17
1.2.6.1.1. Nguồn gốc 18
1.2.6.1.2. Cấu tạo 19
1.2.6.1.3. Tính chất 19
1.2.6.1.4. Tình hình tổng hợp 23

2.2.3.1. Sự sống của các tế bào probiotic vi gói 61
2.2.3.2. Nghiên cứu vỏ vi gói 61
2.3. Khảo sát tối ƣu môi trƣờng sấy thăng hoa 63
2.4. Khảo sát, tối ƣu quả trình bảo quản 64
2.5. Đánh giá cảm quan viên kẹo 67
2.6. Bảo quản kẹo synbiotic bằng bacteriocin: 68
CHƢƠNG 3: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ…………………………………………………………………………………………73
Kết luận: 73
Hƣớng phát triển 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………………………… 75 iii DANH MỤC BẢNG

CHƢƠNG 1…………………………………………………………………………………… 2
Bảng 1.2: Khả năng tiêu hoá của một số prebiotic trên đƣờng ruột ngƣời 7
Bảng 1.3 Ảnh hƣởng của prebiotic lên lipid máu 9
Bảng 1.4: Hàm lƣợng FOS của một số loại cây quả (mg/g chất khô) 18
Bảng 1.5: Đặc tính của FOS so với một số loại đƣờng khác 20
Bảng 1.6 : Nguồn thực vật tổng hợp FOS 24
Bảng1.7 : Vi sinh vật tổng hợp enzym sản xuất FOS 24
Bảng 1.9: Thành phần của trans-galactooligosaccharides: 37
Bảng 1.10 : Kết quả kiểm tra vai trò của TOS trên động vật. 39
CHƢƠNG 2…………………………………………………………………………………… 47

Hình 1.2 Chuyển hóa acid béo ở gan 10
Hình 1.3 Lượng tế bào sống probiotic qua thời gian bảo quản 14
Hình 1.4 Giá trị pH và độ acid của L. acidophilus La-5 theo thời gian bảo quản 14
Hình 1.5 Hàm lượng N phân giải L.casei-01 (a) or L. acidophilus La-5 (b). 15
Hình 1.6: Sơ đồ các quá trình sản xuất của oligosaccharide prebiotic 17
Hình 1.7: Công thức cấu tạo của FOS 19
Hình1.8: Sự thay đổi nồng độ insulin trong máu 21
Hình1.9: Sự thay đổi nồng độ glucose trong máu 21
Hình 1.10: Cơ chế chuyển hóa tạo FOS từ sucrose của FTS A.pullulans 27
Hình 1.11 Quy trình công nghệ sản xuất FOS cao độ ở quy mô công nghiệp 33
Hình 1.12 Quá trình oxy hóa glucose dưới tác dụng của enzyme GOD 34
Hình 1.13: cấu trúc hoá học của inulin 36
Hình 1.14 Biểu đồ chuyển hóa prebiotics 41
Hình 1.15: Hệ thống sấy thăng hoa………………………………………………………… 46
CHƢƠNG 2………………………………………………………………………………… 47
Hình 2.1 Quy trình công nghệ sản xuất kẹo viên synbiotic 48
Hình 2.2 Hiệu quả sử dụng của prebiotic lên probitic ………………………………… 52
Hình 2.3 Biểu diễn sự thay đổi pH và TA cho bốn mẫu bảo quản ở 4
0
C. 54
Hình 2.4 Phương pháp vi gói phun phủ 57
Hình 2.5 Kĩ thuật tạo hạt gel vi gói 58
Hình 2.6 Phần cắt ngang của gel casein sau vi gói Lactobacillus,Bifidobacterium 59
Hình. 2.7 Khả năng sống tế bào Bifidobacterium và Lactobacillus trong các mẫu khi
sấy thăng hoa. 61
Hình 2.8 Lượng tế bào Lactobacillus trên môi trường khảo sát trong sấy thăng hoa 63
Hình 2.9 Khả năng sống của Bifidobacterium bảo quản ở 4
o
C và 25
o

có tác động có lợi cho con ngƣời và động vật, nhƣ là lợi ích cho đƣờng tiêu hóa, tăng
cƣờng hệ miễn dịch, giảm dị ứng lactose, giảm ung thƣ…Prebiotic là những thành phần
chất không tiêu hóa đƣợc, nhƣng có thể đƣợc lên men bởi hệ vi sinh vật đƣờng ruột
mang lại những lợi ích cho cơ thể chủ. Những lợi ích này sẽ càng có hiệu quả hơn nếu
kết hợp probiotic với prebiotic chức năng. Sự kết hợp đồng thời probiotic và prebiotic
mang lại sản phẩm synbiotic, cho nhiều tác động có lợi hơn nhiều so với khi chỉ sử
dụng đơn lẻ từng chất.
Viên kẹo synbiotic mang hƣơng vị sữa chua là một sản phẩm có sự kết hợp đó,
nhằm mang lại hiệu quả cao hơn cho sức khỏe con ngƣời. Với những điểm thú vị còn
chƣa khai thác hết, đã cuốn hút sinh viên thực hiện đề tài ―nghiên cứu sản xuất kẹo
viên synbiotic‖, mong muốn đƣợc làm sáng tỏ hơn lợi ích về synbiotic cũng nhƣ về sản
phẩm kẹo chức năng.
Nội dung và mục tiêu cần đạt đƣợc trong đề tài:
- Nghiên cứu sản xuất prebiotic, cụ thể là FOS trong quy mô công nghiệp, để
làm thành phần quan trọng bổ sung vào kẹo viên synbiotic.
- Nghiên cứu quy trình sản xuất kẹo synbiotic.
- Khảo sát ảnh hƣởng có lợi của prebiotic lên probiotic trong sản phẩm.
- Khảo sát yếu tố vi gói và tối ƣu môi trƣờng sấy thăng hoa, tác động của
chúng lên sự sống của probiotic.
- Khảo sát điều kiện bảo quản sản phẩm.
Chƣơng 1: Tổng quan

Trang 2

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Thực phẩm chức năng cho hệ tiêu hóa:
1.1.1. Thực phẩm đƣờng ruột
Vi khuẩn thƣờng trú trong ruột già phụ thuộc vào nguồn cơ chất cung cấp cho
sự hoạt động và tăng sinh của chúng. Cơ chất này chủ yếu đƣợc cung cấp bởi chế độ ăn


Từ đây cho thấy, sản phẩm phân giải saccharose trong ruột là lành tính, trong khi
những chất phát sinh từ sự phân giải protein là bất lợi. Nhƣ vậy, có những kết quả tích
cực cũng nhƣ tiêu cực liên quan đến quá trình lên men vi khuẩn đƣờng ruột.
1.1.3. Hệ vi sinh vật đƣờng ruột:
Đƣờng ruột con ngƣời là một hệ khuẩn khu trú phức tạp trong đó có sự
tồn tại cân bằng hài hòa giữa các vi sinh đƣờng ruột và cơ thể chủ. Vi khuẩn đƣờng
ruột đƣợc dùng nhƣ là một kích thích chính cho sự phát triển của hệ thống miễn dịch
niêm mạc (Deplancke và Gaskins năm 2002; Macfarlane và Cummings 2002).

Cho tới nay, kiến thức về thành phần hệ vi khuẩn đƣờng ruột đã đƣợc nghiên
cứu, có chứa khoảng 400-500 loài vi sinh vật khác nhau trong đƣờng ruột. Các nhóm
chính có lợi quan trọng là Bacteroide, với đóng góp đáng kể : Bifidobacteria,
Clostridia, Fusobacteria, Eubacteria, Lactobacilli, Coliform, Peptococci,
Peptostreptococci, Streptococci kỵ khí. Số lƣợng các vi khuẩn đƣờng ruột lớn có thể
cao tới 10
12
trên gam vật liệu phân, và có nhiều đóng góp tích cực cho hệ tiêu hóa,
chống táo bón, tiêu chảy [17].

Hệ vi sinh vật của ruột già cũng có chứa các thành phần gây bệnh nếu phân giải
protein, sinh sản phẩm gây hại. Hơn nữa, cơ quan này là nơi cho các tác nhân gây bệnh
xâm nhiễm, chẳng hạn nhƣ các ký sinh trùng, vi rút và bacteria. Tác nhân vi khuẩn gây
bệnh truyền qua thực phẩm bao gồm Campylobacter, Salmonellae, Listeria và một số
chủng Escherichia coli. Theo thống kê năm 1996, E. coli sản xuất ra chất độc
verocytoxin (VTEC) O157, làm 21 ngƣời chết, chúng cũng đƣợc cho là nguyên nhân
gây các bệnh đƣờng ruột nghiêm trọng nhƣ bệnh viêm ruột (loét đại tràng, bệnh Crohn),
ung thƣ ruột kết.

Mới đây (tháng 6- 2011) Viện gen Beijing Genomics đã phát hiện và

lọc sự sinh trƣởng và hoạt động của một số hữu hạn vi khuẩn ruột, điều này khó mà xác
định đƣợc. Từ đây, các tác giả xem xét lại khái niệm và đề nghị một định nghĩa
mới[16]:
"Một prebiotic là thành phần không tiêu hóa, đƣợc lên men chọn lọc bởi vi sinh vật
đƣờng ruột, cho phép những thay đổi cụ thể, cả về thành phần và hoạt động của hệ vi
khuẩn đƣờng tiêu hóa, đem lại lợi ích và sức khỏe cho cơ thể chủ ".
Định nghĩa mới, cho thấy một sự phối hợp, cân bằng "prebiotic" và
"Bifidogenic", làm gia tăng nồng độ bifidobacteria trong phân ứng với mỗi gam
probiotic đƣợc bổ sung hàng ngày. Hiệu quả của bifidogenic phụ thuộc vào loại, nồng
độ của prebiotic và vào nồng độ bifidobacteria trong ruột của vật chủ.
Theo những nghiên cứu và báo cáo, Gibson và Roberfroid khẳng định : prebiotic
là nhóm các oligosaccharide, nhƣng không phải bất cứ loại carbonhydrate nào cũng có
thể xếp vào nhóm prebiotic mà chúng cần thoả mãn các yêu cầu sau:
- Chống chịu đƣợc môi trƣờng acid của dạ dày, không bị phân giải bởi
enzyme động vật và không bị hấp thu ở ruột non.
- Có khả năng lên men bởi các vi khuẩn đƣờng ruột.
Chƣơng 1: Tổng quan

Trang 5

- Kích thích sự phát triển và hoạt tính của các vi khuẩn có lợi cho sức khoẻ.
Prebiotic không nhất thiết phải là các chất không bị tiêu hoá mà chỉ cần khi đến
ruột kết chúng vẫn còn một lƣợng đủ lớn để làm cơ chất cho quá trình lên men ở đây.
Những carbohydrate nhƣ inulin và oligofructose (OF), (trans-) galacto-
oligosaccharides (TOS hoặc GOS) hoặc lactulose, thỏa mãn đầy đủ các tiêu chí, có thể
đƣợc lên men bằng vi khuẩn đƣờng ruột, (xem bảng 1.1; [33]).
Bảng 1.1: Các oligosaccharide, prebiotic

Prebiotic Cấu trúc Nguồn trích Tác động
Fructooligosacchride (FOS) -D-Glu[-(12)--D-Fru]

P= pathogenic bacteria, PM= putrefactive metabolites, nnE= neonantal necrotising Enterocolitis
[33]
1.2.2. Tính chất prebiotic
Các carbohydrate có thể đƣợc phân loại theo kích thƣớc phân tử hoặc mức độ
trùng hợp (số đơn vị monosaccharide kết hợp), thành các monosaccharit,
oligosaccharide hoặc polysaccharide. Theo danh pháp IUPAC, oligosaccharide đƣợc
định nghĩa là các saccharide có chứa từ 3 đến 10 đƣờng đơn. Cũng có định nghĩa khác,
số đơn phân có thể tăng lên 3-19 đơn vị.
Chƣơng 1: Tổng quan

Trang 6

Đồng thời, dựa trên những đặc tính sinh lý, có thể phân loại thành các
carbohydrate tiêu hóa hoặc không tiêu hóa đƣợc. Prebiotic - oligosaccharide không tiêu
hóa (NDOs) có các nguyên tử C anomeric : C1 hay C2 trong các đơn vị
monosaccharide, có một cấu hình liên kết osidic không thể tiêu hóa đƣợc bởi sự thủy
phân của enzyme tiêu hóa (Roberfroid & Slavin, 2000). Các NDOs hiện có sẵn trong tự
nhiên , thành phần trong sản phẩm thực phẩm thƣờng có các monosaccharide đơn vị là
fructose, galactose, glucose và xylose (Hình 1.2) [35]. Hình 1.1: Đơn phân monosaccharide của các NDOs [35]

1.2.2.1. Tính chất hóa lí
NODs đƣợc hòa tan trong nƣớc và cho độ ngọt bằng 0,3-0,6 lần vị ngọt của
sucrose. Trong thực tế, vị ngọt phụ thuộc vào cấu trúc hóa học, mức độ trùng hợp của
các oligosaccharide. Theo Roberfroid và Slavin (2000) độ ngọt giảm dần khi chiều dài
chuỗi oligosaccharide tăng lên. Cƣờng độ ngọt thấp này khá hữu ích chế biến trong các
loại thực phẩm, có thể dùng để thay thế sucrose (có nhƣợc điểm độ ngọt hơi cao).
Ngoài ra, khi so sánh với mono-và disaccharide, prebiotic có trọng lƣợng phân

Cơ chất
Mô hình thí
nghiệm
Lƣợng
nạp vào
Lƣợng
còn lại
Phần trăm
còn lại
Tác giả công bố, năm (g)
(g)
(%)

Inulin
Kỹ thuật mở
thông ruột
hồi
7.07
6.1
86
Bach Knudsen và Hessov,
1995
21.2
18.4
87
Inulin
nt

khuẩn có lợi. Lúc này prebiotic đƣợc lên men nhờ khuẩn lợi ở ruột kết.
Sở dĩ các vi sinh vật này có khả năng sử dụng prebiotic là do chúng có thể tiết ra
một số enzyme ngoại bào có khả năng phân giải các liên kết -(2-1)glycosidic. Sản
phẩm của quá trình lên men prebiotic là acid béo mạch ngắn (SCFA) nhƣ acetate,
propionate, butyrate và L-lactate, sinh khối vi sinh vật, và các khí CO
2
, H
2
, CH
4
. Tuy
nhiên chỉ một chủng vi sinh vật thì chƣa đủ để lên men tuyệt đối prebiotic mà cần sự
phối hợp của nhiều chủng khác nhau. Ví dụ nhƣ các chủng Bacteroide có khả năng sử
dụng carbohydrate có chỉ số polymer hoá (DP) cao, trong khi các chủng Bifidobacteria
chỉ sử dụng đƣợc các loại carbohydrate với chỉ số DP thấp.
Khả năng lên men, tốc độ lên men prebiotic còn phụ thuộc vào cấu trúc, độ trùng
hợp, liên kết glycosidic, mức độ phân nhánh của chúng, sự kết hợp với vi khuẩn trong
quá trình lên men, mối quan hệ giữa cơ chất và các sản phẩm lên men (Voragen, 1998).
Prebiotic mạch thẳng thì dễ lên men hơn prebiotic mạch nhánh. Prebiotic có cấu trúc
càng giống tự nhiên thì càng dễ tiêu thụ bởi các vi sinh vật đƣờng ruột.
1.2.3. Tác động có lợi cho sức khỏe ngƣời
1.2.3.1. Tác động lên chế độ ăn uống
Prebiotic không bị tiêu hóa bởi enzyme trong đƣờng ruột. Vì vậy, chúng
làm tăng kích thƣớc khối phân, trọng lƣợng phân, và tần số phân, có tác động tích cực
phòng táo bón và tốt cho niêm mạc ruột già [8]. Prebiotic cho tác dụng tích cực khi sử
dụng đều hàng ngày, và với lƣợng dùng là 2-10g/ngày.
1.2.3.2. Tác động lên hệ vi khuẩn đường ruột
Chƣơng 1: Tổng quan

Trang 9

 Cơ chế hạ lipid của prebiotic
Prebiotic đƣợc biết nhƣ một cơ chất lý tƣởng cho phát huy hoạt động của vi
khuẩn trong ruột kết, đáng chú ý bifidobacteria và lactobacilli. Trong quá trình lên
men các sản phẩm sinh ra bao gồm các loại khí (H
2
S, CO
2
, H
2
, CH
4
), lactate và SCFAs
(acetate, butyrate và propionate). Các SCFAs, acetate và propionate đi vào dòng máu,
và sẽ đƣợc sử dụng bởi gan. Acetate đƣợc chuyển thành acetyl CoA trong gan và có
vai trò nhƣ là một cơ chất cho sự tổng hợp lipid ; trong khi propionate đã đƣợc báo cáo
ức chế sự tổng hợp lipid. Butyrate, mặt khác, đƣợc phân giải bởi các tế bào ruột già
(colonocytes) và đã đƣợc chứng minh chống lại sự hình thành khối u trong đƣờng ruột.
Các loại SCFAs đƣợc sản xuất trong quá trình lên men phụ thuộc vào các chủng vi
khuẩn, các chủng này đƣợc kích hoạt bởi prebiotic. Inulin đã đƣợc chứng minh là tăng
Chƣơng 1: Tổng quan

Trang 10

cả lƣợng acetate và butyrate, galacto-oligosaccharides cũng có tác dụng làm tăng sản
xuất acetate và propionate và xylo-oligosaccharides chỉ tăng acetate [17].
Trong một nghiên cứu đã xác định cơ chế hoạt động của prebiotic lên động vật,
mà hai đại diện quan trọng là inulin và FOS. Các nghiên cứu in vitro thử nghiệm trên
tế bào gan chuột , cho rằng hoạt động OF có liên quan đến sự ức chế tổng hợp
cholesterol nhờ SCFA propionate. Trực tràng có mặt acetate và propionate, kết quả là
propionate ngăn cản sự hợp nhất acetate đến TAG đƣợc giải phóng từ gan. Fiordaliso

và Fructo, galacto-oligosaccharide . Yếu tố quyết định sự thành công đó là lựa chọn áp
dụng bổ sung Fructo và galactooligosaccharide [28].
Oligosaccharide sữa mẹ đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ và điều
hòa miễn dịch của sữa mẹ. Nếu đều đặn bổ sung oligofructose, galacto-oligosaccharide
vào các công thức dành cho trẻ sơ sinh với số lƣợng 0,4-1 g/100 ml trong thời gian
nuôi từ 3 đến 12 tuần tuổi, sẽ cho kết quả gia tăng đáng kể bifidobacteria trong phân từ
20% đến xấp xỉ 60% (em bé bú sữa mẹ ~ 80%).
Ngoài ra, các thí nghiệm ở động vật cũng nhƣ các nghiên cứu ở trẻ sơ sinh và trẻ
em (1 và 14 tuổi ), cho thấy lợi thế khác của việc bổ sung prebiotic, probiotic , hoặc
synbiotic vào thực phẩm cho trẻ đã làm giảm viêm ruột non, giảm rotavirus và do đó
làm giảm tiêu chảy ở trẻ em [24].
Trẻ em ở Thái Lan, Brazil, Mexico, Tây Ban Nha, và Bồ Đào Nha mắc chứng
suy dinh dƣỡng, chế độ cho ăn bổ sung prebiotic đã làm tăng hấp thu canxi giúp tăng
trƣởng và cải thiện sức khỏe cũng nhƣ kích thích miễn dịch, làm giảm các vấn đề dị
ứng [31].
1.2.3.6. Ảnh hưởng bất lợi của prebiotic
Tác dụng phụ của carbohydrate prebiotic, nếu dùng số lƣợng quá nhiều prebiotic
,qua quá trình lên men trong ruột già sinh ra lƣợng lớn khí có thể dẫn đến đầy hơi, hoặc
làm rối loạn tiêu hóa , và tiêu chảy. Trong một thử nghiệm cho 80 ngƣời khỏe mạnh
dùng 31g - 41g oligofructose, tƣơng ứng 0,04- 0,06 g/kg trọng lƣợng cơ thể [53]. Nhận
đƣợc kết quả là một số ngƣời trong số họ bị rối loạn tiêu hóa. Nhìn chung, nên dùng
10-20 g oligofructose hoặc inulin mỗi ngày sẽ không gây tác dụng phụ.

1.2.4. Tác động của prebiotic lên probiotic
Nếu prebiotic đƣợc bổ sung chúng sẽ ảnh hƣởng đến đƣờng ruột và có tính
nhuận tràng, thông qua việc tác động lên các lợi khuẩn hoặc probiotic. Acid béo mạch
ngắn ( SCFA) là sản phẩm chính của prebiotic lên men, chúng làm kích hoạt sự phát
triển của vi khuẩn và quá trình lên men.
Chƣơng 1: Tổng quan


- Môi trƣờng sữa đông tụ synbiotic : giống môi trƣờng sữa probiotic nhƣng
đƣợc bổ sung thêm 20 g L
-1
một hỗn hợp của FOS: Inulin (50:50) (Beneo-
Orafti, Bỉ).
Tiến hành phân tích hóa học để đánh giá:
- Độ pH của các môi trƣờng sữa đông bằng cách đo trực tiếp với pH kế
(Micro pH năm 2002, Crison, Tây Ban Nha), trong khi độ axit đƣợc xác định
theo phƣơng pháp AOAC (1990).
- Đánh giá thành phần acid hữu cơ và đƣờng sử dụng trong các mẫu sữa đông
bằng bộ máy HPLC của Merck LaChrom (Fullerton CA, USA).
- Tổng nitơ (TN): N tan trong nƣớc (WSN) và phi protein (NPN) đƣợc xác
định theo phƣơng pháp Kjeldahl.
Chƣơng 1: Tổng quan

Trang 13 Dùng phƣơng pháp phân tích ba chiều của phƣơng sai (ANOVA) để đánh giá ý
nghĩa thống kê của thí nghiệm.
Qua các thí nghiệm ta thu các kết quả nhƣ sau:
 Khả năng tồn tại của probiotic
B. lactis B94 và L. casei-01, trong cả hai môi trƣờng sữa đông probiotic và
synbiotic, đạt đƣợc số lƣợng tế bào tối đa là 10
9
-10
10
cfu g-
1
trong 5 đến 30 ngày bảo


Trang 15

Kết quả cho thấy nuôi trong môi trƣờng sữa synbiotic hiệu quả hơn, phân giải
tạo các acid hữu cơ mạch ngắn nhiều hơn, tạo điều kiện cho sự phát triển L.
acidophilus trong môi trƣờng acid hơn. Theo Su, Henriksson, và Mitchell (2007), cả
L. casei B. lactis có thể phát triển tốt trên môi trƣờng bổ sung FOS hay Inulin. Các hợp
chất prebiotic có tác dụng làm giảm độ pH, tạo ra acid lactic và acetic cao hơn. Dễ dàng
nhận thấy, chủng L. acidophilus La-5 cho thấy tác dụng rõ rệt của việc bổ sung
prebiotic vào môi trƣờng sữa đông, pH của môi trƣờng sữa synbiotic là thấp hơn môi
trƣờng sữa probiotic, đồng thời đạt độ acid cũng cao hơn, nhƣng độ acid này không quá
thấp để gây ảnh hƣởng khuẩn lactis.
 Khả năng phân giải protein

Sự phân giải protein : lƣợng Nito hòa tan trong nƣớc WSN và Nito phi protein
NPN tăng trong suốt thời gian lƣu trữ đối với môi trƣờng probiotic và synbiotic, còn
môi trƣờng kiểm tra thì không, điều này thể hiện vai trò thực tế của enzyme
probiotic trong nỗ lực phân giải protein (Hình 1.5). ở chủng L. acidophilus La-5, cho
thấy hiệu quả của việc bổ sung prebiotic, lƣợng protein phân giải là cao hơn hẳn trong
môi trƣờng chỉ có sữa đông probiotic.[11] Hình 1.5 Hàm lượng N phân giải L.casei-01 (a) or L. acidophilus La-5 (b)[11].
Kiểm chứng probiotic synbiotic

1.2.5. Phân loại prebiotic
1.2.5.1. Prebiotic có nguồn gốc tự nhiên
Prebiotic có thể đƣợc tìm thấy trong thành phần tự nhiên nhƣ trong sữa, mật ong,
trái cây và rau quả: hành tây, rau diếp xoăn, tỏi tây, tỏi, atisô, chuối, lúa mạch đen, và
cây củ hạ. Phần lớn nồng độ dao động từ 0,3% đến 6% trọng lƣợng tƣơi đối với các

Olano, 2002).
Các quy trình công nghiệp sản xuất fructooligosaccharide có thể đi từ hai cách:
một là, đƣợc sản xuất từ các đƣờng đôi sử dụng enzym β-fructofuranosidase có hoạt
động chức năng transfructosylation. Tƣơng tự nhƣ sản xuất galactooligosaccharide,
nguồn nguyên liệu đầu vào yêu cầu có nồng độ cao (Park & Almeida, 1991). Theo Yun
(1996) nồng độ sucrose khác nhau từ 600-850 g/l nên đƣợc sử dụng nhằm tiết kiệm chi
phí bốc hơi trong quá trình chế biến cuối cùng. Phƣơng pháp thứ hai đƣợc sử dụng cho
sản xuất fructooligosaccharides là thủy phân kiểm soát inulin (inulin oligofructose),
chất này có thể đƣợc chiết xuất từ rễ rau diếp xoăn, (Crittenden & Playne, 1996).
Chƣơng 1: Tổng quan

Trang 17

Isomaltulose, cũng đƣợc nhắc nhƣ là palatinose, là một disacarit tự nhiên sản
xuất từ sucrose , thông qua cơ chế sắp xếp lại các mối liên kết glycosidic từ (1,2)-
fructoside thành (1,6)-fructoside (Lina và cộng sự, 2002.).
Sơ đồ tổng hợp các prebiotic ở hình 1.6

Hình 1.6: Sơ đồ đại diện của các quá trình sản xuất của oligosaccharide
prebiotic [36]
1.2.6. Prebiotic tiêu biểu
1.2.6.1. Fructooligosaccharide (FOS)
Đƣờng FOS nổi bật từ những năm 1980 và đƣợc nghiên cứu nhiều hơn cả,
không chỉ vì công nghệ sản xuất đơn giản, mà nó còn có nhiều đặc tính sinh học có lợi
Chƣơng 1: Tổng quan

Trang 18

cho sức khỏe con ngƣời, mang đầy đủ các đặc tính của một prebiotic: kích thích tiêu
hóa, giảm cholesterol, phospholipid, triglyceride, chống béo phì, an toàn cho ngƣời bị

(GF
4
)
Tổng FOS
(GF
n
)
Chuối
5.9
0.1
0.0
6.0
Quýt
1.7
0.0
1.11
2.8
Đào
3.5
0.0
0.0
3.5
Lê
0.8
0.0
0.0
0.8
Mận
1.8
0.2

0.0
0.5
Cà chua
0.2
0.0
0.4
0.6
Tỏi
8.7
1.2
0.4
10.3
Cây atiso
93.9
94.3
98.1
286.2
Hành tây
15.5
6.7
4.2
26.4
Chƣơng 1: Tổng quan

Trang 19 1.2.6.1.2. Cấu tạo
FOS là những oligosaccharide mà trong phân tử của chúng gồm một phân tử
đƣờng sucrose liên kết với 1, 2 hay 3 gốc fructose thông qua mối liên kết -2,1-

n-1
sucrose], đƣợc tạo ra bằng cách
chuyển đơn vị đƣờng fructosyl đến sucrose tạo liên kết tại vị trí -2,1 của sucrose.[26]
Hình 1.7: Công thức cấu tạo của FOS [33]
1.2.6.1.3. Tính chất
Chng 1: Tng quan

Trang 20

Tớnh cht vt lớ
Theo Gross, kestose l loi ng kt tinh mu trng cú gúc quay cc []
D
20
l
+28.5
0
v nhit núng chy l 199 200
0
C. ngt ca kestose, nystose v
fructofuranosylnystose so vi sucrose ln lt l 31%, 32% v 16%. ngt tng ca
ba loi ng ny (FOS) ch bng 30% ngt ca ng sucrose [26].
V ngt ca FOS tng t sucrose. ng FOS hỳt m mnh, nên khó bảo quản
ở trạng thái tinh thể trong thời gian di. cùng một nồng độ, FOS có độ nhớt cao hn
độ nhớt của sucrose. Độ bền nhiệt của FOS cng cao hơn sucrose. Đờng FOS bền
trong dải pH 4.0- 7.0 v nhiệt độ cao tới 140
0
C [26].

Rt thp
Cao
Mannitol
0.5
< 160
0
C
2 10
Thp
Thp
Erythritol
0.65
< 160
0
C
2 10
Rt thp
Thp
Maltitol
0.75
< 160
0
C
2 10
Cao
Trung bỡnh
Isomalt
0.60
< 160
0

L mt i din tiờu biu cho prebiotic, nờn FOS cng mang y tớnh cht
prebiotic:
- FOS không hoặc rất ít bị thuỷ phân bởi hệ enzyme đờng ruột, nên khi ăn
lợng đờng trong máu không bị biến động.Thí nghiệm về sự thay đổi hm
Chng 1: Tng quan

Trang 21

lợng đờng v insulin trong máu theo thời gian sau khi ăn FOS đã cho kết
quả nh hình 1.8; 1.9 v [7]. Kết quả cho thấy trái với sucrose, khi ăn FOS,
trong cựng mt khoảng thời gian, lợng đờng trong máu không hề thay
đổi
Hỡnh1.8: S thay i nng insulin trong mỏu [7]

Hỡnh1.9: S thay i nng glucose trong mỏu [7]
- Vn cũn hin din khi n ruột gi, c lên men trong ruột gi dới tác
dụng của vi khuẩn Bifidobacterium. Kết quả của quá trình l sinh ra các acid
béo mạch ngn (SCFA) nh acid acetic, acid propionic v acid butyric. Các
chất ny sau đó đợc thấm vo thnh ruột gi hoặc chuyển lên gan, ức chế sự
-gia tăng của glucose v chất béo trong máu.
- Cỏc sn phm SCFA sinh ra giỳp ci thin lipid, cholesterol trong mỏu ( nh
c ch ó c trỡnh by trong 1.1.3.3). Sự gia tăng hm lợng acid sẽ có
tác dụng giảm pH trong đờng ruột, giữ gìn hoạt động trao đổi chất của các
vi sinh vật đờng ruột khác ổn định, đúng quy luật, hạn chế hoặc ngăn ngừa