Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC NỘI DUNG 1 1 Tổng quan về polydextrose 1 1 1 Giới thiệu 1 1 2 Phân loại 1 1 3 Cấu trúc 2 2 Lịch sử ra đời và phát triển 3 3 Phương pháp thu nhận, xác định hàm lượng và phương pháp sản xuất pol.
MỤC LỤC NỘI DUNG 1 Tổng quan polydextrose 1.1 Giới thiệu .1 1.2 Phân loại 1.3 Cấu trúc 2 Lịch sử đời phát triển 3 Phương pháp thu nhận, xác định hàm lượng phương pháp sản xuất polydextrose 4 Tính chất, chức vai trò polydextrose .13 Ứng dụng 20 Độc tính quy định sử dụng .22 Những nghiên cứu .24 TÀI LIỆU THAM KHẢO 27 NỘI DUNG Tổng quan polydextrose 1.1 Giới thiệu Polydextrose (PD) polysaccharide tổng hợp phản ứng trùng hợp từ glucose, dextrose, maltose với có mặt acid polycarboxylic thích hợp, ngồi cịn thêm vào polyol, nhiệt độ cao nhiệt độ nóng chảy mơi trường chân khơng hồn tồn Các acid polycarboxylic đóng vai trị chất xúc tác cho q trình trùng hợp, sử dụng acid ăn như: mineral acids, carboxylic acids, polycarboxylic acids, citric acid Các polyol sorbitol, glycerol, erythritol, xylitol, mannitol galactitol có tác dụng chất hoá dẻo liên kết mạch nối Polydextrose vừa xem polysaccharide ổn định vừa xem oligosaccharide ghi nhận nhiều nước xơ tan Các chức sinh lý polydextrose chất xơ tan carbohydrate phức tạp xác định, bao gồm ảnh hưởng việc làm giảm lên men dày, hình thành acid béo mạch ngắn (Short Chain Fatty Acids – SCFA), giảm thời gian chuyển hóa nội cân glucose Hiện công nghệ đại PD tinh để loại bỏ mùi vị xấu, cải thiện vị giác sản xuất, bày bán với tên thương mại Litesse Litesse II công ty Pfizer Inc Co., New York - Tên hoá học: Polydextrose Số hiệu quốc tế: E1200 Công thức phân tử: (C6H10O5)n với n trung bình 12 Trọng lượng phân tử trung bình: MW khoảng 2000 1.2 Phân loại PD phát triển Pfizer Inc Co., New York Theo tính chất trạng thái PD chia làm loại: - Polydextrose A: loại PD từ q trình trùng hợp cácmonosaccharic, dạng bột vơ định hình, có vị chua, dễ nóng chảy, chất lượng Polydextrose K: loại PD dạng bột trung tính (pH - 6), hình thành từ Polydextrose A, cách cải thiện vị chua Acid Citric trung hoà potassium bicarbonate (KHCO3) - Polydextrose N: loại PD dạng dung dịch siro nồng độ 70% Polydextrose K, có màu nhạt, trung tính (pH - 6) 1.3 Cấu trúc Polydextrose điều chế trùng hợp glucose nhiệt độ cao, môi trường chân không, sử dụng sorbitol chất phụ gia dẻo hóa acid citric làm chất xúc tác (theo tỷ lệ 89 : 10 : 1) sử dụng glucose chất xúc tác acid citric (tỷ lệ 99:1) Sự trùng hợp ngẫu nhiên tạo kiểu phân nhánh khác liên kết glucosidic cấu trúc (liên kết -1,6 chiếm tỷ lệ cao hơn) Những nhóm R- hydrogen, glucose, sorbitol, citric acid nối tiếp polymer polydextrose Polydextrose có độ phân nhánh cao carbohydrate khác, amylopectin tinh bột thành phần chứa chủ yếu liên kết - 1,4 với khoảng - 5% liên kết -1,6 điểm phân nhánh Cấu trúc chắn phức tạp polydextrose giúp ngăn ngừa thuỷ phân enzyme tiêu hóa động vật có vú, làm giảm bớt giá trị calorie Độ trùng hợp (degree of polymerization - DP) trung bình polydextrose khoảng 12 (trọng lượng phân tử trung bình khoảng 2000), phạm vi trọng lượng phân tử khoảng 162 tới 20 000 với khoảng 90 % phân tử có khối lượng phân tử 504 5000 Sự tính tốn DP trung bình 12 suy từ ba kỹ thuật khác - - - Trước hết, polydextrose phân tích sắc ký lỏng cao áp (high performance liquid chromatography - HPLC) cột Synchropak GPC 100, hiệu chỉnh/ định cỡ với dextran tiêu chuẩn DP trung bình 11.6 ± 0,5 Thứ hai, polydextrose phân tích sắc ký HPLC cột Shodex OHpak ( 802.5, 804, 806) Trọng lượng phân tử trung bình tuyệt đối phân tán ánh sáng laser nhiều góc độ cho giá trị DP 12.3 ± 0.6 Thứ ba, polydextrose phân tích sắc ký HPLC cột TSK PW 2000 A DP trung bình phương pháp đo độ nhớt/ phân tán ánh sáng 14.2 Phạm vi DP cho oligosaccharides trơ (Resistant Oligosaccharides - RO) thông thường - 9, với polysaccharides > 10 Polydextrose thường quan tâm tới RO Mặc dù phần lớn thành phần có DP 10 DP trung bình 12 Ở Nhật bản, RO ý tới kháng cự lại thủy phân lên men ruột già Polysaccharides trơ (RP) kháng cự lại thủy phân, lại lên men có chọn lọc ruột già nên coi prebiotic Hình 1.1 Cấu trúc Polydextrose Lịch sử đời phát triển Polydextrose tiến sĩ Hans Rennhard làm Phịng Thí Nghiệm Trung Tâm nghiên cứu hãng Prizer (nay đổi tên DANISCO) Mỹ tìm vào năm 1965 Polydextrose chất tạo khối, cung cấp lượng thấp, sử dụng để thay phần hay tồn đường, chất béo, bột mì tinh bột chế biến thực phẩm mà không làm thay đổi cấu trúc vị ngon sản phẩm Polydextrose phụ gia thực phẩm đa chức sử dụng chất phụ gia giữ độ ẩm, tạo kết cấu sản phẩm (tạo hình), tạo độ đặc, tính ổn định, bảo quản sản phẩm nhiệt độ thấp Năm 1981 Cục Quản Lý Thực Phẩm Dược Mỹ (FDA) cho phép sử dụng polydextrose chế biến thực phẩm ăn kiêng cho người cung cấp chất lượng Polydextrose phụ gia thực phẩm cho phép sử dụng nhiều nước giới, chấp nhận mang tính thương mại bán mà khơng địi hỏi kiểm duyệt thông thường Cả Ủy ban chuyên gia quốc tế phụ gia thực phẩm Ủy ban khoa học thực phẩm cộng đồng châu Âu xác nhận tính an tồn polydextrose khơng quan tâm liều dùng ngày loại phụ gia Năng lượng 1kcal/h polydextrose chấp nhận chung nhãn mác tất quốc gia mà phê duyệt Ở Nhật Bản, Polydextrose xem loại thực phẩm phụ gia, sử dụng rộng rãi thức uống dinh dưỡng củng cố chất xơ Nó phê duyệt luật thực phẩm sử dụng tốt cho sức khỏe Nhật thành phần “giúp cải thiện chức ruột” Polydextrose xem chất xơ quốc gia (Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc, Achentina, Ai Cập Ba Lan) Bởi lên men ruột kết chất xơ khác, dùng nhiều polydextrose gây triệu chứng nhạy cảm số người Liều dùng trung bình polydextrose 90g/ngày, lớn nhiều so với RO khác Hiện nay, polydextrose hãng Pfizer sản xuất với tên thương mại Listese®, Listese® II Listese® Ultra TM Polydextrose công nhận thành phần chế biến thực phẩm 50 quốc gia sử dụng toàn giới Phương pháp thu nhận, xác định hàm lượng phương pháp sản xuất polydextrose 3.1 Thu nhận Sử dụng alcohol kết tủa polydextrose Sau trình trùng hợp glucose acid citric (có thể thêm sorbitol), thu hỗn hợp polydextrose với thành phần khác glucose, sorbitol, acid citric dư đường bậc thấp Pentasaccharides, Tetrasaccharides, Trisaccharides, Disaccharides Những hỗn hợp có trọng lượng phân tử thấp sinh phản ứng glucose môi trường acid như: 1,6- anhydroglucose, 5- hydroxymethylfur-fural số dẫn xuất furaldehyde Những thành phần ảnh hưởng lớn đến chất lượng polydextrose Chính u cầu đặt phải tách riêng polydextrose khỏi hỗn hợp để xác định hiệu xuất trùng hợp để thu nhận sản phẩm polydextrose dạng tinh khiết hơn, phương pháp sử dụng nhiều kết tủa polydextrose cồn Trên lý thuyết khả kết tủa polydextrose cồn dựa vào khả hút nước nó, dung dịch cồn lấy phân tử nước dung dịch liên kết mạnh mẽ với chúng, khiến cho phân tử polydextrose vốn có phân tử lượng lớn khơng cịn nước để liên kết bị lắng xuống tạo thành kết tủa từ ta tách chúng khỏi tạp chất lại Sau thí nghiệm AOAC để xác định khả kết tủa polydextrose cồn Q trình thí nghiệm loại cồn nói chung có khả làm kết tủa polydextrose để lại dung dịch thành phần cịn lại Nhằm xác định tính xác phương pháp họ xây dựng tiến trình thí nghiệm sau: hệ thống HPLC kết hợp với mặt cắt oligo polysaccharide Nó bao gồm bơm chính, bơm phun, cột sắc ký (Biorad Aminex 42A Supelco G2000 PW), chắn bảo vệ, cảm biến (đo số khúc xạ) máy tích phân Hình 1.2: Mặt cắt HPLC mẫu polydextrose trước (a) sau (b) kết tủa Hình 1.3: mặt cắt HPLC mẫu sử dụng IPA (a) mẫu ban đầu, (b) kết tủa Hình 1.4: mặt cắt HPLC mẫu sử dụng Aceton (a) mẫu ban đầu, (b) kết tủa Mặt cắt HPLC mẫu polydextrose thu biểu diễn hình 1.2 (a) Bốn mức thể tích dung dịch ethanol 95% cho vào dung dịch polydextrose 60 0C theo mơ tả AOAC Chỉ có 8% PD kết tủa, mặtcắt HPLC phần kết tủa thể hình 1.2 (b) Phần polydextrose lại (92% chưa kết tủa) đem phân tích mặt cắt HPLC thể hình 1.2 (b) (các mặt cắt xếp chồng lên nhau) Như chờ đợi, hình 1.2 (b) cho thấy phần kết tủa gồm có polydextrose cao phân tử Điều chứng minh có PD bị kết tủa ethanol cịn chất khác cịn hồ tan dung môi Các dung môi khác sử dụng thay cho ethanol, dựa vào số điện môi phù hơp ta có isopropanol aceton chất kỳ vọng nhất, khả kết tủa polydextrose tốt Mặt cắt HPLC biểu diễn hình 1.3 b) isopropanol hình 1.4 b) aceton Dung dịch aceton 80% thử nghiệm cho thấy khả kết tủa khoảng 90%, nhiên với aceton 80% kết tủa thu dẻo dính khiến cho việc thu mẫu định lượng khó khăn Việc sử dụng isopropanol cho kết tủa dẻo dính có hiệu suất cao Hình 1.3 (b) hình 1.4 (b) cho thấy dung mơi IPA Aceton có khả kết tủa PD phân tử lượng lớn, cịn chất khác có phân tử lượng nhỏ cịn hồ tan dung mơi Q trình kết tủa isopropanol có nhược điểm IPA tồn dư lại sản phẩm thu mà lại chất có khả gây hại cho sức khoẻ Chính cần phải có phương pháp tách hợp lý để loại bỏ chúng đến mức chấp nhận sau trình kết tủa Đầu tiên kết tủa tách cách thực ly tâm, ly tâm tốt ta tách phần lớn cồn khỏi sản phẩm, sau tiến hành sấy chân khơng sấy phun, cồn loại dung dịch dễ bay sau q trình sấy thích hợp ta loại cồn đến mức khơng cịn ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm Sử dụng sắc ký lỏng cao áp (HPLC) HPLC chữ viết tắt với chữ đầu tiếng Anh phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao (High Performance Liquid Chromatography), trước gọi phương pháp sắc ký lỏng cao áp (High Pressure Liquid Chromatography) Phương pháp đời từ năm 1967 – 1968 sở phát triển cải tiến từ phương pháp sắc ký cột cổ điển Từ đến phương pháp HPLC ngày phát triển đại hoá cao nhờ phát triển nhanh ngành chế tạo máy phân tích, phương pháp ứng dụng rộng rãi ngành phân tích HPLC kỹ thuật phân tách chất di chuyển qua cột chứa pha tĩnh Tốc độ di chuyển khác liên quan đến hệ số phân bố chúng hai pha tức liên quan đến lực tương đối chất với pha tĩnh pha động Thứ tự rửa giải chất khỏi cột phụ thuộc vào yếu tố Thành phần pha động đưa chất phân tích di chuyển qua cột cần điều chỉnh để rửa giải chất phân tích với thời gian hợp lý Có nhiều kỹ thuật để tách định lượng sắc ký lỏng, nhiên hệ thống sắc ký lỏng gồm có phận sơ đồ sau : Pha động sắc ký lỏng thường hai dung mơi hồ tan vào để có khả tách với độ phân giải phù hợp Trước sử dụng cần phải lọc màng lọc 0.45 m đuổi khí hồ tan pha động Khí hồ tan làm biến dạng pic, giảm hiệu lực cột, làm nhiễu đường Có thể loại khí hồ tan cách chạy siêu âm, sục khí trơ hêli… Hệ thống bơm sắc ký lỏng cần phải đáp ứng yêu cầu sau : có khả hoạt động áp suất đầu vào khoảng 5000 - 10000 psi (350-700 bar) Đảm bảo lưu lượng bơm lặp lại khoảng l/phút tới 20 ml/phút Và chịu tác động nhiều loại dung môi (không bị ăn mịn) Hệ tiêm mẫu tiêm mẫu lỏng dung dịch thẳng vào pha động cao áp đầu cột mà khơng cần dừng vịng nhờ van tiêm có vịng chứa mẫu Dùng van tiêm bao gồm glycerol, erythritol, xylitol, mannitol galactitol Hàm lượng polyol sử dụng khoảng đến 20 % (w/w), mức thích hợp khoảng - 12 % (w/w) Tính chất, chức vai trị polydextrose 4.1 Tính chất Polydextrose chất rắn dạng bột vơ định hình có màu trắng màu trắng ngà, tan nước, độ hoà tan khoảng 70% Giá trị pH dung dịch 10% 2,5 –7,0 Polydextrose loại chất xơ hoà tan tuyệt vời thực phẩm, với hàm lượng chất xơ chứa đựng thực phẩm lên tới 90% Nó chất phụ gia thêm vào thực phẩm dạng chất xơ hoà tan mà thể người cần, với chức chất độn, chất làm dày, chất nhũ hoá, chất ổn định, chất tạo cấu trúc bề mặt, chất giữ ẩm Dung dịch polydextrose có độ nhớt cao dung dịch đường sucrose nồng độ, nhiệt độ Đặc tính polydextrose tạo cảm giác ngon miệng ổn định kết cấu sản phẩm thực phẩm Một số tính chất khác polydextrose: Tính an tồn Khẳng định tính an tồn polydextrose điều kiện tiên để trở thành thành phần nguyên liệu sử dụng chế biến thực phẩm giới Các nghiên cứu chuyên sâu thực nhiều loại động vật khác Những nghiên cứu bổ sung nghiên cứu người với liều lượng lên tới 150g ngày Hay nói cách khác polydextrose tiêu thụ nhiều Dựa kết nghiên cứu JECFA năm 1987 EC/SCF năm 1990 công nhận polydextrose thực phẩm an tồn sử dụng hàng ngày Tính bảo quản Đây tính chất có lợi polydextrose dùng để thay thành phần cung cấp nhiều lượng (đường, chất béo) cơng thức chế biến mà trì thời hạn sử dụng sản phẩm, kèm theo phương pháp làm giảm pH để ức chế vi sinh vật sử dụng chất bảo quản Sodium benzoate, Potasium sorbarte Tính ổn định Polydextrose bền dung dịch hòa tan, nhiều ứng dụng đề sử dụng polydextrose sản xuất thực phẩm tính chất bảo quản sản phẩm tác dụng nhiệt độ thấp, khơng làm thay đổi tính vật lý sản phẩm Tính giữ ẩm Giữ ẩm đặc điểm quan trọng việc phát triển sản phẩm thực phẩm ảnh hưởng đến độ đặc, hương vị, thời hạn sử dụng, khả chấp nhận người tiêu dùng tính an tồn thực phẩm Polydextrose đóng vai trị chất giữ ẩm, ngăn ẩm chất làm giòn thức ăn Điều trái ngược, khía cạnh đa chức polydextrose chứng minh ứng dụng thực tế Bản chất vật lý polydextrose –Nhiệt độ chuyển pha (Tg) Bột polydextrose dạng vơ định hình với nhiệt độ chuyển pha dạng khan 1100 Nhiệt độ cao nhiều so với carbohydrate khác Tính chịu nhiệt Khi bột polydextrose đốt nóng dãy nhiệt độ polydextrose trì tính bền xấp xi 3000C Những điều kiện nhiệt độ vượt xa so với nhiệt độ tìm thấy trình phân hủy thức ăn thơng thường Bảng 4.1 :Minh họa số tính chất hóa lý chung polydextrose Màu sắc Mùi Điểm nóng chảy Khả hịa tan (ở 25 C) Độ nhớt (ở 25 C,50w/w) Hoạt độ nhớt pH (100g/1 nước) Giá trị lượng Độ Glucose Citric acid (tự do) Độ ẩm Màu trắng – kem, dạng Không mùi 130 80% (w/w) 33,2 cpc ( centipoise) 0,992 2,5 – 3,5 1kcal/g Khơng có 4% ( max ) < 0,1% 4% ( max) bột 4.2 Chức vai trò polydextrose Polydextrose có khả hồ tan tốt nước hầu hết chất xơ chứa thực phẩm giàu xơ thơng thường khơng tan tốt, mà polydextrose có nhiều chức chăm sóc sức khỏe mà chất xơ khơng tan bình thường khác khơng có Polydextrose coi prebiotic, mà có tác dụng sinh lý đặc biệt prebiotic Giá trị chức mà polydextrose mang lại sử dụng sau: Sức khỏe miệng Polydextrose biết đến sản phẩm thân thiện với miệng, không gây sâu Polydextrose dạng thương phẩm Listese® , Listese® II Listese® Ultra TM hãng Danisco qua kiểm tra độ pH từ mảng bám chân đề nghị đưa vào sản xuất bánh kẹo thân thiện với Hạ thấp cholesterol Trong trình lên men ruột, chất xơ hịa tan tạo axít mạch ngắn acetic, propionic, butyric, giúp hạn chế ngăn chặn tổng hợp cholesterol gan Mặt khác, chất xơ hịa tan cịn có tác dụng hấp thụ cholesterol lịng ruột đào thải ngồi giúp giảm lượng cholesterol máu, chống vữa xơ động mạch, tạo lưu thơng tốt cho hệ tuần hồn máu, giúp tim khỏe mạnh Điều chỉnh trao đổi chất béo Những thí nghiệm tổng hợp thích hợp chất xơ hồ tan ruột non sản sinh lớp màng ngăn ngừa hấp thụ chất béo đường tiêu hoá tăng cường tiết hỗn hợp lipit, mà điều chỉnh tổng hợp chất béo máu ngăn ngừa bệnh nhồi máu trái tim não Tăng cường khả miễn dịch Ngoài tác dụng trên, việc lên men chất xơ hòa tan ruột hỗ trợ hiệu cho việc tăng hấp thu Calcium Sản sinh nhiều butyrate, nguồn lượng quan trọng cung cấp cho thể cho tế bào hệ miễn dịch, kháng thể lgA thành ruột, giúp ức chế khả phát triển vi khuẩn gây bệnh đường ruột Tăng cường trao đổi chất glucid Polydextrose giảm bớt hấp thụ glucid, thân khơng bị hấp thụ.Thực phẩm có lượng đường thấp lượng thấp có ích bệnh đái tháo đường Bảng 4.2 : So sánh tính chất sinh lý trao đổi chất đường Alcohol Polydextrose Tên % độ ngọt/ đường Đường huyết Kcal /g Bắt nguồn từ mía Isulin Mannitol 50 - 70 Low 1.6 Sorbitol Sorbitol Syrup Xylitol 50 - 70 25 – 50 (tuỳ vào thành phần sorbitol) 100 Low 2.6 Low Low Maltitol 90 Low Polydextrose Low Glucose, Sorbitol & Acid Citric Lactitol Isomalt Low Low 2 Lactose Sucrose 30 - 40 45 - 65 Glucose Tinh bột ngô, lúa mì hay khoai tây D-xylose Syrup ngơ giàu Maltose Kiểm soát dư thừa thực phẩm Chất xơ hồ tan giúp đỡ người để ngăn ngừa dư thừa thực phẩm tích trữ chất béo Polydextrose ngơi số phụ gia thực phẩm Nó mang hiệu để chăm sóc sức khỏe thực phẩm cơng nghiệp, gọi “chất dinh dưỡng thứ 7” quan trọng tới thể người Trong vài năm gần đây, thành phần cần thiết nhiều thực phẩm thực phẩm chăm sóc sức khỏe Vai trị polydextrose sức khỏe: Ngăn ngừa điều trị bệnh Polydextrose chất xơ hoà tan ăn kiêng, chất xơ hồ tan dễ dàng lên men, có liên hệ với chuyển hố carbohydrate chuyển hố chất béo, chất xơ khơng tan góp phần làm lớn phân thuận lợi cho việc tiết làm giảm thời gian chuyển hố Kích thước phân tử, khả giữ nước, độ nhớt, khả trao đổi cation khả kết khối đặc trưng riêng cho nguồn chất xơ Các tính chất thay đổi thức ăn chế biến tiêu hoá Chất xơ ăn kiêng chứng minh có vai trị việc ngăn ngừa điều khiển tình trạng bệnh tật điều kiện chuyển hố (trình bày bảng 4.3) Chất xơ kéo theo nhiều khía cạnh quan trọng khác chức đường ruột gây vài ảnh hưởng biến đổi bệnh đái tháo đường bệnh viêm đường ruột viêm ruột thừa Quá trình điều khiển ngăn ngừa nhiều loại ung thư bệnh tim mạch định chứng minh ăn vào chất xơ ăn kiêng Bảng 4.3 : Vai trò chất xơ ăn kiêng việc ngăn ngừa quản lý tình trạng bệnh tật điều kiện chuyển hoá TC lý hoá Độ nhớt Kích thước phân tử khả giữ nước Sự hấp thụ Trao cation đổi Chất chống oxy hoá Giảm vi khuẩn đường ruột Loại chất xơ Gum Pectin Nhựa keo Ảnh hưởng sinh lý làm trống dày cường độ hấp thu ruột non làm trống dày Cám lúa mì, G.I polysaccharide áp suất khoang ruột già chất đống phân steroid thải giảm bớt chất béo Lignin, pectin Nitrogen Acidic suy giảm chất khoáng polysaccharide: ruột non pectin gốc tự máy Lignin tiêu hố sản phẩm khí acid béo biến đổi Polysaccharides pH manh tràng Giá trị lâm sàng Bệnh tiểu đường Hypercholesterol Chứng táo bón Loét dày Viêm ruột thừa Chống ung thư Hypercholesterol Cân chất khoáng xấu Giải độc Bệnh ung thư Ợ hơi, Sản sinh lượng Chuyển hoá carbohydrate lipid Chống táo bón Chất xơ hịa tan đưa vào lòng ruột làm gia tăng lên men hệ vi sinh vật có lợi cho đường ruột, đặc biệt Lactobacillus Bifidus Đồng thời chất xơ hòa tan thẩm thấu nước trương nở to giúp làm gia tăng khối lượng bã thải, có tác dụng kích thích nhu động ruột non, ruột già co bóp mạnh làm tăng tiết chống táo bón cách hiệu Ngăn ngừa béo phì Khi bị lên men hệ vi sinh vật đường ruột, chất xơ ăn kiêng hòa tan sinh nguồn lượng thấp 1Kcal/g Tuy nhiên đảm bảo cảm giác no nhờ khả trương nở thẩm thấu nước, mặt khác với độ gần khơng nên khơng gây tích mỡ mơ mỡ, mang lại hiệu cao cho việc ngăn ngừa bệnh béo phì Chức dày- ruột non Các thay đổi tính chất chức dày- ruột non hầu hết liên quan đến chất xơ không tan Tuy nhiên nghiên cứu nhà khoa học tìm thấy polydextrose làm thức ăn kiêng cho chuột liều lượng 3% chứng minh chất xơ ăn kiêng hoạt động làm gia tăng kích thước khối lượng phân, làm giảm thời gian tiết làm tăng độ ẩm mẫu phân Sự phát triển vi khuẩn đường ruột thiết bị lên men dạng mẻ với việc thêm vào carbohydrate khác Sau 12h, polydextrose làm tăng tổng số vi khuẩn đường ruột tương tự carbohydrate khác (pectin, tinh bột, inulin, oligofructose, fructose) Điều quan trọng vi khuẩn phần quan trọng kết đống phân Quá trình lên men hình thành aicd béo mạch ngắn (SCFA) Ở người lớn, có khoảng 60-80 gram thức ăn tiêu hóa đến ruột già phần chịu lên men thành lactic acid axít béo chuỗi ngắn (SCFA) mà chủ yếu acetate, propionate, butyrate ngồi cịn có thêm CO 2, hydrogen, methane, hợp chất phenol, amines, amonia Acid lactic SCFA chủ yếu tạo phần đại tràng lên hợp chất phenol nitơ sản xuất đại tràng xuống đại tràng sigma mà có nhiều bệnh lý xảy ung thư ruột già viêm loét ruột già Các axit béo chuỗi ngắn (SCFA) có vai trị quan trọng cho người cung cấp lượng cho tế bào biểu mô ruột già, làm thấp pH, cải thiện hấp thu canxi, sắt, magiê, có ảnh hưởng đến chuyển hóa glucose lipid gan Các nghiên cứu chuột người cho thấy polydextrose lên men phần bên ruột già Bởi khơng phải tất chất xơ bị phân huỷ vi khuẩn, khoảng giá trị từ (không dễ lên men, không tan) đến kcal/g (dễ lên men, dễ tan) áp dụng cho chất xơ Như mô tả trên, polydextrose xác định cung cấp kcal/g Nhiều chất xơ bị lên men vi khuẩn bên ruột già để tạo thành hydrogen, methane, carbon dioxide SCFA (cũng dạng acid béo biến đổi - volatile fatty acids - VFA) SCFA hấp thụ nhanh khoảng rộng dày – ruột non tới tĩnh mạch gan ngang (the hepatic portal vein) đóng góp vào việc điều hồ lượng thể Các đóng góp bao gồm kìm hãm tổng hợp cholesterol gan propionate tổng hợp aptosis tế bào ung thư butyrate Phân tích định tính SCFA điều kiển/ đạo nghiên cứu PD khám phá mẫu tiêu biểu acid acetic, acid butyric acid propionic Tổng số acid béo biến đổi thu hồi 17% Một nghiên cứu gần xác định sản phẩm SCFA từ trình lên men 17 carbohydrates vi khuẩn phân Harada đồng thấy chuột, sản phẩm SCFA từ polydextrose làm tăng ln chuyển tế bào mơ biểu bì pectin Các nghiên cứu xác định nguyên nhân polydextrose làm giảm giá trị pH dịch tá tràng (duodenal juices) cho thấy: dịch ngâm đường ruột polydextrose cho kết pH giảm từ 7.24 ± 0.45 đến 6.44 ± 0.35 sau 150 phút (p < 0,5) Thay đổi cải thiện thành phần lượng vi sinh vật đường ruột đẩy mạnh phát triển vi khuẩn có ích đặc trưng Bacteroides sp, giảm thiểu phát triển vi khuẩn gây hại Clostridium perfringens Các nghiên cứu sau tìm polydextrose giúp loại bỏ số lượng chất phân huỷ, gây ung thư sản phẩm từ trình lên men vi khuẩn Các nghiên cứu chứng tỏ polydextrose bị lên men tương tự chất xơ khác tạo chất có lợi như: butyrate, propionate (sản phẩm vi khuẩn có lợi) Butyrate có vai trị tăng cường sức khỏe ngăn ngừa ung thư ruột kết Probionat có tác dụng hạn chế ngăn chặn tổng hợp cholesterol gan, ức chế trình biến đổi nguồn cacbon khác thành glucose Chỉ số Glycemic Khái niệm: Chỉ số đường huyết thực phẩm (glycemic index – GI) vận tốc chuyển hóa chất bột đường (glucid, cacbohydrate ) thành đường glucose để hấp thu vào máu (glucose thành phần yếu cung cấp lượng ni thể.) Chỉ số cao cacbohydrat bị phân huỷ chậm, lượng glucose bị cắt mạch thâm nhập nhiều vào máu Những chất có số glycemic thấp có lợi cho sức khoẻ người, chất giúp làm giảm điều kiển tiêu thụ glucose sau bữa ăn cải thiện insulin theo nghiên cứu David J Jenkins 1980-1981 đại học Toronto Theo Jenkins đồng nghiên cứu nhóm bệnh nhân bị tiểu đường ăn vào 50g polydextrose, việc xác định giá trị glucose tiêu thụ sau bữa ăn cho thấy số glycemic polydextrose thấp nhiều so với carbohydrate khác Từ người ta kết luận polydextrose có tác dụng điều tiết trình hấp thu đường vào máu làm cho đường huyết không bị tăng đột ngột sau ăn, hỗ trợ hiệu việc trì lượng đường máu mức bình thường Ứng dụng Trong số phụ gia thực phẩm, chất xơ hồ tan thực phẩm làm sử dụng chất phụ gia làm dầy, phụ gia làm nở, phụ gia tạo sữa nhân tạo Polydextrose nguyên liệu quan trọng để sản xuất thực phẩm chăm sóc sức khỏe có lượng, chất béo, cholesterol muối Nó có vai trị quan trọng bên thực phẩm có thuộc tính kỹ thuật tương tự để làm chức thực phẩm chất giữ ẩm, chất trương nở, chất ổn định chất tạo cấu trúc bề mặt, cải thiện vị béo dầu thức ăn Polydextrose lựa chọn tuyệt vời để giảm hàm lượng calori hàm lượng đường kẹo cứng kẹo nhai Với điểm đơng đặc thấp sử dụng để làm lạnh thức ăn nhẹ kẹo snack mà không làm sâu (Julian,2009) Trong thực phẩm dạng nước mềm, chất xơ thực phẩm hồ tan tăng thêm sảng khoái mềm dẻo Như vậy, polydextrose có nhiều ưu điểm ứng dụng chế biến thực phẩm Polydextrose cho phép phát triển sản phẩm thức ăn với cải tiến lớn dinh dưỡng prebiotic, tăng cường chất xơ, giảm hàm lượng calori, giảm lượng glycemic giảm lượng đường chất béo Những đặc tính cơng nghệ polydextrose tạo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất sản phẩm với mùi vị hình dạng tương tự sản phẩm tiêu chuẩn Polydextrose ứng dụng sản phẩm sau: - - - - Những sản phẩm chăm sóc sức khỏe: nguyên liệu thô nguyên liệu bổ sung vào thực phẩm tốt cho sức khoẻ chăm sóc sức khoẻ, sản phẩm nhằm vào chứng táo bón, đái tháo đường, béo phì… Sản xuất chocolate: polydextrose giúp phát triển sản phẩm hỗn hợp chocolate giảm đường, calo giàu chất xơ Đồ uống: nước ép, cà phê, nước trà, đồ uống chứa CO 2, loại sữa từ đậu, thức uống dinh dưỡng, đồ uống dạng bột (0.5 % - %) Những sản phẩm bơ sữa: sữa sản phẩm từ sữa, sữa lên men, đồ uống chứa lactobacillus, bột sữa pha chế (1 % - %) Kẹo sản phẩm kẹo: tất loại kẹo cứng mềm, sôcôla, loại bánh, loại bánh ngọt, loại bánh khác kiểu Châu Âu Nếu nhồi thêm vào nhân loại bánh ngọt, làm chúng thêm hấp dẫn tươi (5 %- 30 %) Những loại bánh Snack ngọt: bánh biscuit, bánh bơ, bánh pudding, bánh rán, bánh sữa, mứt (0.5 % - %) Các loại kem ăn liền: kem, sucker đông lạnh, kẹo kem (0.5 % - %) Rượu, bia: Polydextrose làm cho bọt bia bền vững mềm mịn Những sản phẩm từ bột: bột, bánh ngọt, bánh quy, mì ăn liền (5 % - 20 %) Các sản phẩm gia vị: mứt trái cây, nước xốt, giấm, gia vị, tinh chất cô đặc (10% 15%) Nguyên liệu súp: nước súp mì sợi ăn liền, nước súp cay nóng (10 % - 15%) Mì ống mì dẹt: polydextrose làm tăng chất xơ loại mì ống mì dẹt, mang lại ích lợi đặc điểm học bột nhào Dược phẩm: sản xuất thuốc viên, sản xuất tá dược dạng viên nén Những sản phẩm từ thịt: thịt jambon, thịt heo đóng hộp, thịt heo đơng lạnh, chả thịt, xúc xích, bánh sandwich, thịt khô, thịt nhồi việc thêm chất xơ ăn kiêng hoà tan tạo thành bữa ăn tốt cho sức khoẻ giàu protein, giàu xơ, béo, lượng (2.5 % - %) Độc tính quy định sử dụng Như trình bày trên, polydextrose phụ gia có tính an tồn Hiện polydextrose sử dụng rộng khắp 57 quốc gia vùng lãnh thổ giới Và 56 quốc gia, vùng lãnh thổ cho phép sử dụng với giá trị lượng ghi nhãn kcal/ g vào mục đích sản xuất phù hợp Australia/ New Zealand Polydextrose luật tiêu chuẩn thực phẩm (FSC) Australia New Zealand quy định cho phép sử dụng phụ gia thực phẩm, thêm vào thực phẩm chất chức hỗ trợ kỹ thuật, loại thực phẩm đặc biệt Nó thành phần cấu thành sản phẩm thực phẩm cuối sử dụng để thay đường, tinh bột hay chất béo Polydextrose ấn định giá trị lượng 5kJ/g Theo ứng dụng A495 “Polydextrose as a Specifically Named Fibre – Polydextrose, tên loại chất xơ đặc biệt” vào tháng 5/2004, công bố polydextrose cho phép sử dụng chất xơ ăn kiêng Châu Âu Trong khối liên minh Châu Âu (EU), polydextrose quy định cho phép sử dụng phụ gia thực phẩm phụ lục I luật quy định phụ gia hỗn hợp “Miscellaneous Additives Directive” Quy định cho phép sử dụng polydextrose số lượng hầu hết loại thức ăn đồ uống Và ghi nhãn “polydextrose” hay “E1200” Giá trị caloric cho polydextrose không ban hành hay quy định EU, giá trị kcal/g chấp nhận khắp EU Nhật Bản Ở Nhật Bản, polydextrose xem loại thực phẩm, phụ gia thực phẩm, sử dụng rộng rãi đồ uống có bổ sung chất xơ tăng cường sức khỏe Nó pháp luật nước chấp nhận, cho phép sử dụng loại thực phẩm dẫn có giá trị sức khoẻ người Nhật (Japanese Foods for Specified Health Use - FSHU) thành phần đòi hỏi bắt buộc phải ghi nhãn bao bì sử dụng chế biến “provides improved intestinal function cung cấp để cải thiện chức đường ruột” Hoa Kỳ Cơ quan quản lý lương thực- dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) chấp nhận cho phép sử dụng polydextrose chất trương nở đại diện, chất làm ẩm, chất tạo cấu trúc chất hỗ trợ kỹ thuật tất loại thực phẩm trừ thịt, gia cầm, thức ăn baby trẻ sơ sinh 21 CFR 172.841 Không ghi nhận giá trị sử dụng tối đa cho polydextrose, thực hành sản xuất tốt (GMP) giới hạn số lượng sử dụng cần thiết cho phù hợp với mục đích sản xuất Các loại thực phẩm có chứa 15g polydextrose phải trình bày nhãn “Sản phẩm nhạy cảm với số người, gây tình trạng nhuận tràng (laxative) tiêu thụ mức” Cơ quan FDA Mỹ xem xét trình trao đổi chất polydextrose chấp nhận giá trị caloric kcal/g sử dụng cho mục đích cung cấp dinh dưỡng ghi nhãn bao bì Polydextrose yêu cầu phải ghi nhãn bao bì chất xơ số nước khác như: Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc, Argentina, Ai cập Ba Lan Và yêu cầu phải có khuyến cáo sản phẩm nhạy cảm dễ gây nhuận tràng (laxation) có chứa polydextrose lớn 15g nước khác Argentina, Brazil, Trung quốc Đài Loan Số lượng polydextrose ăn vào trung bình gây tượng nhuận tràng/ khó tiêu (laxation) 90g/ ngày, lớn đa số oligosaccharides trơ đường có nhóm chức rƣợu khác Việt Nam Ở Việt Nam polydextrose công nhận phụ gia thực phẩm chất xơ ăn kiêng vào năm 2005, với giá trị caloric kcal/g nước khác Trong thông tư hướng dẫn việc quản lý phụ gia thực phẩm tháng 11/2012 Bộ Y Tế có quy định việc sử dụng polydextrose chất độn, chất làm bóng, chất ổn định chất làm dầy số sản phẩm đây: POLYDEXTROSE INS Tên phụ gia 1200 Polydextrose Mã nhóm thực phẩm 01.2.1 05.1.1 05.1.4 Nhóm thực phẩm Sữa lên men (nguyên chất) Hỗn hợp cacao (bột) bánh cacao Sản phẩm cacao, sô la Các nhóm thực phẩm theo ghi 500 ML (mg/kg) GMP GMP GMP GMP Ghi CS243 97&CS105 CS087 Những nghiên cứu Hiệu bổ sung chất xơ polydextrose đến tình trạng thừa cân – béo phì, tăng lipid máu sĩ quan quân đội Hà Nội Dưới chủ nhiệm TS.BS Phạm Thị Thu Hương chủ trì Viện Dinh Dưỡng, bác sĩ, phó giáo sư, tiến sĩ thuộc Viện Dinh Dưỡng Bệnh viện quân đội 108 tiến hành nghiên cứu “Hiệu bổ sung chất xơ polydextrose đến tình trạng thừa cân – béo phì, tăng lipid máu sĩ quan quân đội Hà Nội” đối tượng sĩ quan quân đội, tuổi từ 40-59, tự nguyện tham gia nghiên cứu đạt tiêu chuẩn sau: - BMI > 23; - Rối loạn lipid máu: + Cholesterol huyết tổng số 5,2 mmol/L (200mg/dL) + Và/Hoặc HDL – C huyết < 0,9 mmol/L (35 mg/dL) + Và/Hoặc LDL – C huyết >3,35 mmol/L (130 mg/dL) + Và/Hoặc Triglyceric huyết > 2,26 mmol/L (200mg/dL) - Khơng có thai, khơng cho bú; - Khơng mắc bệnh cấp tính; - Khơng mắc bệnh mạn tính (lao, bệnh gan, bệnh tiểu đường, bệnh suy tim, suy thận, bệnh hệ thống, bệnh nội tiết…); - Hiện vịng tháng qua khơng tham gia chế độ ăn kiêng chương trình giảm cân giảm rối loạn lipid máu; - Tính nguyện tham gia nghiên cứu; - Được đồng ý huy đơn vi Qua đó, nghiên cứu đưa kết luận chất xơ polydextrose bổ sung vào thực phẩm có khả làm giảm tính trạng thừa cần – béo phì, giúp giảm nguy bệnh tật cho thể Nghiên cứu khả cải thiện sức khỏe đường ruột Được cơng bố gần Tạp chí Dinh dưỡng, nghiên cứu cho biết rằng, 36 người trưởng thành khỏe mạnh tiêu thụ 20 gram chất xơ bổ sung, STA-LITE® Polydextrose chất xơ hịa tan PROMITOR® ngày, ngồi chế độ ăn uống chất xơ bình thường thấp - khoảng 13-14 g/ngày so với khuyến cáo 25 g/ngày phụ nữ 38 g/ngày nam giới - có cải thiện tiêu hóa Những kết cho thấy rằng, hai loại chất xơ thử nghiệm nghiên cứu dung nạp tốt thêm vào chế độ ăn cách thành công để giúp đáp ứng khuyến cáo hàng ngày "Do người không đạt mục tiêu chất xơ loại thực phẩm mà ăn, nên thêm chất xơ vào thức ăn cách thực tế đơn giản để giải mối lo ngại sức khỏe toàn cầu", Tiến sĩ, chuyền gia nghiên cứu chất xơ, Joanne Slavin, Đại học Minnesota, giải thích Nghiên cứu tác động trì cảm giác no sau bữa ăn Một nghiên cứu khác - trình bày vào tháng 5/2013 hội nghị Hội Sinh học Thực nghiệm Dinh dưỡng Hoa Kỳ Boston - sử dụng cách nghiên cứu chéo, mù đôi ngẫu nhiên phát loại chất xơ xuất gần đây, chất xơ hòa tan dextrin (SFD) từ Tate & Lyle, giúp thúc đẩy cảm giác no, từ 3-8,5 tiếng sau dùng chất xơ hịa tan dextrin - dextrin kháng, tách từ tinh bột sắn ngô Các nhà nghiên cứu từ Đại học bang Iowa cho 41 người lớn khỏe mạnh ăn trưa có thức uống thử nghiệm có chứa 10 20 g chất xơ từ SFD sắn nước uống maltodextrin để đối chứng trước ăn nhẹ hai tiếng rưỡi sau Kết là, người tham gia nghiên cứu cho biết cảm thấy no hơn, đói bụng thèm ăn từ đến 8,5 tiếng sau sử dụng thức uống thử nghiệm có chứa 20 g chất xơ SFD, SFD khơng ảnh hưởng đến cảm giác ngon miệng tổng lượng thực phẩm tiêu thụ 2,5 tiếng đầu sau sử dụng Những kết rằng, SFD tiêu hóa cách từ từ, ảnh hưởng đến thèm ăn với thời gian chậm "Chất xơ hòa tan dextrin phát triển làm tăng lượng chất xơ tiêu thụ, giúp người tiêu dùng đáp ứng khuyến nghị chất xơ, đồng thời kiểm soát thèm ăn từ giảm lượng lượng hấp thu," tiến sĩ James Hollis, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết Nghiên cứu khả tăng hấp thu canxi Một nghiên cứu khác - trình bày hội nghị Hội Sinh học Thực nghiệm Dinh dưỡng Hoa Kỳ Boston - đánh giá ảnh hưởng chất xơ hòa tan đến vi sinh vật ruột liên quan đến hấp thụ canxi 24 thiếu niên gồm nam lẫn nữ, có chủng tộc khác biệt – thiếu niên nên nhóm có nhu cầu cần lượng canxi đầy đủ cho tăng trưởng phát triển xương Các nhà nghiên cứu từ Đại học Purdue phát thấy rằng, thiếu niên tiêu thụ 12g xơ hòa tan ngày họ tăng lượng hấp thu canxi 12% Mức hấp thu canxi gia tăng có tương quan với gia tăng đáng kể chủng vi khuẩn có lợi ruột, gồm Bacteroides, Alistipes, Butyricicoccus, Oscillibacter, Dialister, việc cho thấy xơ hịa tan làm tăng hấp thu canxi qua thay đổi hệ vi sinh vật đường ruột Đây nghiên cứu cho thấy gia tăng vi khuẩn có tương quan đáng kể với gia tăng hấp thu canxi quan sát thấy TÀI LIỆU THAM KHẢO Julian D Stowell, Prebiotic Potential of Polydextrose, 2009 Sibel Roller cộng sự, Handbook of fat replacers Helen Mitchell cộng sự, Alternative Sweeteners Susan Sungsoo Cho, Leon Prosky, Mark Dreher, Complex Carbohydrates in Foods, 1999, p.229-246 Robert P Allingham, Polydextrose – A new food ingredient: Technical Aspects Phạm Thị Thu Hương, Định Vạn Trung, Nguyễn Thị Lâm, Trần Châu Quyên, Thái Thị Thu Cúc, Hoàng Ngọc Lan, Đề tài KH&CN cấp sở-Viện Dinh Dưỡng “Hiệu bổ sung chất xơ Polydextrose đến tình trạng thừa cân – béo phì, tăng lipid máu si quan quân đội Hà Nội” Thông tư “Hướng dẫn việc quản lý phụ gia thực phẩm”, Số 27/2012/TT-BYT, Bộ Y Tế https://dost-dongnai.gov.vn/Pages/noi-dung-tin-khcnnn.aspx? NewsID=1517&TopicID=1&CoLookup=1 ... Các nghiên cứu chuyên sâu thực nhiều loại động vật khác Những nghiên cứu bổ sung nghiên cứu người với liều lượng lên tới 150g ngày Hay nói cách khác polydextrose tiêu thụ nhiều Dựa kết nghiên cứu. .. cầu", Tiến sĩ, chuyền gia nghiên cứu chất xơ, Joanne Slavin, Đại học Minnesota, giải thích Nghiên cứu tác động trì cảm giác no sau bữa ăn Một nghiên cứu khác - trình bày vào tháng 5/2013 hội nghị... thiểu phát triển vi khuẩn gây hại Clostridium perfringens Các nghiên cứu sau tìm polydextrose giúp loại bỏ số lượng chất phân huỷ, gây ung thư sản phẩm từ trình lên men vi khuẩn Các nghiên cứu