Nghiên cứu quy trình sản xuất thực phẩm chức năng phòng và hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường từ thóc nảy mầm.

Thực phẩm cho đến nay, con người mặc dù sử dụng chúng hàng ngày nhưng vẫn chưa hiểu biết đầy đủ về các thành phần, các chất dinh dưỡng có trong thực phẩm, về tác dụng của thực phẩm tới c

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ sau thu hoạch Khoa : CNSH - CNTP

Khóa : 2011 - 2015

Thái Nguyên, năm 2015

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ sau thu hoạch

Giảng viên hướng dẫn : TS Trần Văn Chí

Thái Nguyên, năm 2015

LỜI CẢM ƠN

Trong suất quá trình thực tập tại viện khoa học sự sống - trường đại học Nông Lâm, để hoàn thành được đợt tốt nghiệp ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi đã nhận được sự giúp đỡ hết sức tận tình của các thầy cô trong trong khoa CNSH & CNTP

Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới T.S Trần Văn Chí giảng viên khoa CNSH & CNTP đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong khi làm khóa luận này

Đồng thời tôi cũng xin cản ơn các Thầy, Cô trên phòng thí nghiệm đã tạo điều kiện cho tôi thực tập và tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành tốt bài khóa luận tốt nghiệp

Cuối cùng, cho tôi xin cảm ơn gia đình và các bạn tôi đã giúp đỡ và động viên tôi những lúc gặp khó khăn

Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên bài báo cáo tốt nghiệp của tôi không thể tránh khỏi những thiếu sót Kính mong các Thầy, Cô và hội đồng thông cảm và đóng góp ý kiến giúp cho bài báo cáo của tôi được hoàn thiện hơn

Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày…tháng…năm

Sinh viên

Lành Thị Ánh Tuyết

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Các hệ số quan trọng của từng chỉ tiêu 28

Bảng 3.2 Bảng phân cấp chất lượng sản phẩm 28

Bảng 3.3 Bảng điểm mô tả đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm 29

Bảng 4.1: Kết quả điều kiện ủ đến tỷ lệ nảy mầm của hạt 30

Bảng 4.2 Bảng kết quả nghiên cứu tính chất hóa sinh của dịch lúa nảy mầm và dịch lúa tự phân.(mg/ 100ml mẫu) 32

Bảng 4.3 Kết quả nghiên cứu kích thước lỗ màng lọc đến chất lượng của dịch sau tự phân 33

Bảng 4.4: Kết quả xác định khả năng tăng sinh khối 35

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC CÁC BẢNG ii

MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT iii

MỤC LỤC iv

Phần 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích, mục tiêu và yêu cầu của đề tài 2

1.2.1 Mục đích của đề tài 2

1.2.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.2.3 Yêu cầu của đề tài Error! Bookmark not defined Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Tổng quan về thóc nảy mầm 3

2.1.1 Các hoạt chất sinh học có trong thóc nảy mầm 3

2.1.1.1 Hợp chất GABA ( - amynobutyric acid) 3

2.1.1.2 Hợp chất acylatedsterylglucoside(ASGs) 4

2.1.2 Các vitamin có trong thóc nảy mầm 5

2.1.2.1 Vitamim B1(Thiamin) 5

2.1.2.2 Vitamin B6(Pyridoxine) 6

2.1.2.3 Vitamin PP(Niacin) 7

2.1.3 Một số sản phẩm từ thóc nảy mầm 7

2.2 Giới thiệu về thực phẩm chức năng 8

2.2.1 Khái niệm 8

2.2.2 Vai trò của thực phẩm chức năng đối với sức khỏe con người 9

2.2.3 Sự khác nhau giữa thực phẩm chức năng với thực phẩm

truyền thống và thuốc 10

2.2.3.1 Phân biệt TPCN với Thực phẩm truyền thống 10

2.2.3.2 Phân biệt giữa thực phẩm chức năng với thuốc 11

2.3 Giới thiệu về nấm men 12

2.3.1 Vai trò của nấm men trong sản xuất thực phẩm chức năng 12

2.3.2 Vai trò của nấm men trong sản xuất protein đơn bào 12

2.4 Giới thiệu về Probiotic 13

2.4.1 Định nghĩa về Probiotic 13

2.4.2 Vai trò của probiotic 14

2.4.2.1 Tác động lợi ích về dinh dưỡng 14

2.4.2.2 Tăng khả năng tiêu hóa nhờ hệ thống enzyme 14

2.4.2.3 Trung hòa độc tố và phân hủy một số độc chất 14

2.4.2.4 Giúp ổn định hệ vi sinh vật đường ruột, giảm cholesterol trong máu 15

2.4.2.5 Kích thích hệ thống miễn dịch 15

2.4.3 Ứng dụng của probiotic trong thực phẩm chức năng 15

2.4.4 Tiêu chuẩn lựa chọn chủng vi sinh vật 16

2.4.5 Cơ chế hoạt động của probiotic 17

2.5 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 17

2.5.1 Tình hình nghiên cứu TPCN từ thóc nảy mầm trên thế giới 17

2.5.2 tình hình nghiên cứu TPCN từ thóc nảy mần tại Việt Nam 18

Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU 19

3.1 Đối tượng và nguyên vật liệu 19

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 19

3.1.2 Hóa chất,dung cụ sử dụng trong nghiên cứu 19

3.1.3 Phạm vi nghiên cứu 19

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 19

3.3 Nội dung nghiên cứu 19

3.4 Phương pháp nghiên cứu 20

3.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 20

3.4.1.1 Các thí nghiệm cho nội dung 1 20

3.4.1.2 Các thí nghiệm cho nội dung 2 21

3.4.1.3 Các thí nghiện cho nội dung 3 21

3.4.1.4 Các thí nghiệm cho nội dung 4 21

3.4.2 Phương pháp xác định các chỉ tiêu nghiên cứu 22

3.4.2.1 Xác định độ ẩm 22

3.4.2.2 Xác định hàm lượng Protein theo phương pháp Kjeldahl 23

3.4.2.3 Xác định hàm lượng đường khử bằng phương pháp Bertrand 23

3.4.2.4 Xác định hoạt tính của enzyme: amylase, protese 25

3.4.2.5 Xác định hàm lượng các vitamin B1, B6, PP bằng phương pháp HPLC (phương pháp sắc ký lớp mỏng hiệu năng suất cao) 26

3.4.3 Phương pháp xử lý số liệu 29

Xử lý số liệu trên bằng phần mền isritstar 29

Phần4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 30

4.1 Kết quả nghiên cứu điều kiện ủ đến chiều dài và tỷ lệ nảy mầm của hạt 30

4.2 Kết quả nghiên cứu tính chất hóa sinh của dịch lúa nảy mầm và dịch

tự phân 31

4.3 Kết quả nghiên cứu kích thước lỗ màng lọc đến chất lượng của dịch sau

tự phân 33

4.4 Kết quả nghiên cứu khả năng tăng sinh khối 34

4.5 Xây dựng quy trình sản xuất thực phẩm chức năng từ thóc nảy mầm 37

4.5.1 Nguyên liệu 38

4.5.2 Ngâm 38

4.5.3 Ủ thóc 38

4.5.3.1 Nghiền thóc mầm 38

4.5.3.2 Tự phân 38

4.5.3.3 Lọc dịch 38

4.5.3.4 Lên men 38

Phần 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 39

5.1 Kết luận 39

5.2 Kiến nghị 40

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I Tài liệu tiếng Việt

II Tài liệu nước ngoài

Thế kỷ 21 được coi là thế kỷ của ngành công nghệ sinh học Cùng với

sự khẳng định vượt trội của ngành khoa học này, thì sức khỏe của con người cũng được cải thiện một cách đáng kinh ngạc [1]

Sức khỏe không chỉ đơn thuần là không có bệnh mà còn phải có một tình trạng thoải mái về tinh thần, thể chất và xã hội Sức khỏe là tài sản quý giá nhất của mỗi con người và là nguồn động lực cho phát triển xã hội “Có sức khỏe là có tất cả”[1]

Từ vài thập kỷ qua, thực phẩm chức năng(TPCN) phát triển nhanh chóng trên toàn thế giới Chúng ta đã biết, sự phát hiện tác dụng sinh năng lượng và vai trò các thành phần dinh dưỡng thiết yếu đã giúp được loài người từng bước hiểu được các giá trị dinh dưỡng và kiểm soát được nhiều bệnh tật

và vấn đề sức khỏe liên quan Thực phẩm cho đến nay, con người mặc dù sử dụng chúng hàng ngày nhưng vẫn chưa hiểu biết đầy đủ về các thành phần, các chất dinh dưỡng có trong thực phẩm, về tác dụng của thực phẩm tới các chức năng sinh lý của con người

Người ta thấy rằng, chế độ ăn uống có vai trò quan trọng trong việc phòng ngừa và xử lý nhiều chứng bệnh mãn tính Một trong những căn bệnh được quan tâm nhiều khi sử dụng các loại sản phẩm chức năng để hỗ trợ đó là bệnh tiểu đường

Chính vì những lợi ích thiết thực mà TPCN mang lại cho con người nói chung và với bệnh tiểu đường nói riêng mà nhu cầu được sử dụng các sản phẩm đó ngày một càng tăng cao về cả chất lượng và số lượng[3]

Xuất phát từ những thực tế trên, để góp phần đa dạng hóa sản phẩm tôi

đã tiến hành thực hiện đề tài “nghiên cứu quy trình sản xuất thực phẩm chức năng phòng và hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường từ thóc nảy mầm” Với

mong muốn giúp cho con người có được một thực phẩm tốt để phòng và hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường

1.2 Mục đích, mục tiêu và yêu cầu của đề tài

1.2.1 Mục đích của đề tài

- Sản xuất ra một loại thực phẩm chức năng dưới dạng nước uống có tác dụng phòng và hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường

1.2.2 Mục tiêu nghiên cứu

- Nghiên cứu đều kiện ủ đến chiều dài và tỷ lệ nảy mầm của thóc

- Nghiên cứu tính chất hóa sinh của dịch thóc nảy mầm và dịch thóc nảy mầm sau tự phân

- Nghiên cứu kích thước lỗ màng lọc đến chất lượng dịch

- Nghiên cứu khả năng tăng sinh khối của chủng nấm men trong môi trường hạt

- Xây dựng quy trình chế biến TPCN từ thóc nảy mầm

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về thóc nảy mầm

2.1.1 Các hoạt chất sinh học có trong thóc nảy mầm[20, 21, 22]

2.1.1.1 Hợp chất GABA ( - amynobutyric acid)

GABA đối với sức khỏe:

- Thúc đẩy giấc ngủ tốt hơn - GABA thúc đẩy thư giãn và giấc ngủ ngon hơn bằng cách giảm bớt sự lo lắng

- Bệnh động kinh - Một số tài liệu nghiên cứu cũng cho thấy bổ sung chất GABA có thể giúp hỗ trợ bệnh động kinh Vì GABA có chức năng

ức chế các xung thần kinh căng thẳng

- Đau mãn tính- đối với những người bị đau mãn tính, chất GABA giúp giảm cường độ đau, vì nó làm giảm các xung thần kinh liên quan đến đau, giúp ta cảm thấy dễ chịu hơn

- GABA cũng có thể có hiệu quả trong điều trị PMS (hội chứng tiền kinh nguyệt) ở phụ nữ

- Giảm strees, căng thẳng: GABA tác động trực tiếp đến hoạt động của

hệ thần kinh, làm cho con người dễ bị căng thẳng, strees

Thiếu hụt GABA cũng rất nghiêm trọng, sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe của con người, nhưng là rất hiếm, thiếu GABA thể xảy ra trong những người sau đây:

- Người có chế độ ăn protein thấp - những người không ăn đủ protein thực phẩm có thể không có đủ GABA trong chế độ ăn uống của họ

- Người ăn chay - những người có một chế độ ăn chay nghiêm ngặt có thể bị thiếu hụt GABA nếu chế độ ăn uống của họ là thiếu protein

Triệu chứng chính của tình trạng thiếu GABA bao gồm:

Vai trò của GABA đối với bệnh tiểu đường:

- Làm tăng hoạt động của insulin của người mắc bệnh tiểu đường

- Giúp ổn định đường huyết trước và sau khi ăn

2.1.1.2 Hợp chất acylatedsterylglucoside(ASGs)

Thành phần của AGS gồm 1 hỗn hợp của acylat steryl -glucosit, 8- cholesterol và axit steic 2-hydroxyl

Công thức hóa học:

Vai trò của ASGs đối với bệnh tiểu đường:

- Tăng cường hoạt động của các enzyme Hcythiolactonase (HTase)

để phân hủy Hcy-thiolactone và giảm mức độ nghiêm trọng bị stress và bệnh tiểu đường

- Bảo vệ chống oxy hóa trong tế bào

- Cân bằng đường huyết

- Kích thích sản xuất insulin

- Cân bằng chế độ dinh dưỡng

- ASG làm lượng đường trong máu trở lại bình thường

2.1.2 Các vitamin có trong thóc nảy mầm [14]

Các vitamin có trong thóc nảy mầm gồm: Vitamim B1(Thiamin), B6(Pyridoxine), PP(Niacin) nhóm vi tamin D và vitamin E

2.1.2.1Vitamim B1(Thiamin)

Thiamin còn được gọi là vitamin B1, vai trò của chúng được biết khá rõ trong việc phòng bệnh Beri-Beri Bệnh liên quan đến việc ăn gạo, ngũ cốc, xay sát quá kỹ, đặc biệt là với khẩu phần mà gạo chiếm trên 80% năng lượng

Khi không có mặt hoặc không có đủ vitamin B1 trong thức ăn thì sẽ phát sinh bệnh tê phù

Vai trò của vitamin B1 và nhu cầu cần thiết trong dinh dưỡng của con người:

- Vitamin B1 đóng vai trò quan trọng trong trao đổi glucid ở cơ thể người và động vật

- Giúp con người giảm nguy cơ mắc bệnh tê phù

Việc xác định nhu cầu vitamin B1 cho cơ thể con người là rất khó khăn

vì nó phải tùy thuộc vào thành phần vào tỉ lệ các loại thức ăn trong khẩu phần Trung bình cứ trong 1000 Kcal chất dinh dưỡng cần phải có không ít hơn 0,6

mg Vitamin B1

- Đối với người lớn cần từ: 1,2 - 1,8 mg Vitamin B1

- Đối với trẻ em tùy từng lứa tuổi cần từ: 0,4 - 1,8 mg Vitamin B1

- Đối với phụ nữ có thai, cho con bú và người mắc bệnh nhu cầu về Vitamin B1 thì càng tăng lên

2.1.2.2 Vitamin B6(Pyridoxine)

Pyridoxine lần đầu tiên được biết đến vào năm 1934, được phân lập dưới dạng tinh khiết vào năm 1938.Cấu trúc được xác định và tổng hợp vào năm 1939

Vai trò và nhu cầu cần thiết Vitamin B6 trong ding dưỡng của con người

- Chuyển hóa protein và các acid amin

- Thiếu Vitamin B6 sẽ gây ra sự nhiễu loạn của quá trình trao đổi protein, xuất hiện sự rối loạn tuần hoàn và bệnh viêm da rất đặc trưng

- Vtamin B6 còn là khâu nối liền sự trao đổi giữa glucid, protein, và lipit

Nhu cầu:

- Đối với người trưởng thành là: 1,6 -2 mg/ngày

- Phụ nữ có thai và co con bú là: 2,2-2,6 mg/ngày

- Trẻ em: 1-1,4mg/ngày

2.1.2.3 Vitamin PP(Niacin)

Vitamin PP là thành phần của 2 coenzym quan trọng là NAD (nicotiamid adenine dinucleotide) và NADP(nicotinamid adenine dinucleootid phosphate) Vitamin PP bền với nhiệt độ,bền trong môi trường acid và môi trường kiềm.Trong cơ thể vitamin PP có thể được tổng hợp từ các amin tryptophan

 Vai trò của vitamin PP

- Có vai trò xúc tác phản ứng oxy hóa - khử cần thiết cho hô hấp tế bào

- Có vai trò trong chuyển hóa cholesterol, acid béo và tạo năng lượng ATP

- Thiếu vitamin PP sẽ gây ra các triệu chứng như chán ăn, suy nhược

dễ bi kích thích, viêm lưỡi, viêm lợi, rối loạn thần kinh, tâm thần…

2.1.3 Một số ứng dụng từ thóc nảy mầm

Trong thực phẩm

Trong thóc nảy mầm có chứa nhiều các Vitamin nhóm B, và các acid amin thiết yếu, các chất này rất cần thiết cho dinh dưỡng của cơ thể con người, ngoài ra còn giúp cơ thể con người phòng được các bệnh tê phù, thiếu dinh dưỡng do thiếu các Vitamin[19]

Trong lĩnh vực y tế

Trong thóc nảy mầm còn có chứa chất GABA (gammar aminobutyric acid), ASGs (acylatedsterylglucoside) là một acid amin hỗ trợ bệnh tiểu đường, ngoài ra chất này có tác dụng làm cho con người giảm sự căng thẳng, mệt mỏi, giảm tress, trầm cảm

Trong thóc nảy mầm còn chứa rất nhiều vitamin nhóm B giúp con người tránh đươc các bệnh còi xương, giảm nguy cơ mắc bệnh tê phù, bệnh nứt da, bệnh đen lưỡi…[19]

Trong lĩnh vực sản xuất bánh kẹo

Sản xuất đường mạch nha sử dụng trong quy trình sản xuất bánh kẹo

- Mạch nha: Là sản phẩm của quá trình thủy phân tinh bột không triệt

để bằng enzyme  - amylase có trong thóc nảy mầm

- Thành phần của mạch nha chủ yếu là maltose (80-85%) còn lại là glucose, dextrin và các chất khác

- Vai trò trong sản xuất bánh kẹo: Được sử dụng thay thế mật tinh bột tạo độ ngọt cho sản phẩm, đảm bảo độ giòn cho kẹo[13]

2.2 Giới thiệu về thực phẩm chức năng

2.2.1 Khái niệm

Các tổ chức quốc tế đưa ra các định nghĩa nhau và không thống nhất với nhau về TPCN, mặc dù được sử dụng rất rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới, gần đây các định nghĩa về TPCN được đưa ra nhiều hơn và có xu hướng gần thống nhất với nhau[3, 6]

Các nước châu Âu, Mỹ, Nhật: Đưa ra định nghĩa: “thực phẩm chức năng là một loại thực phẩm ngoài hai chức năng truyền thống là: Cung cấp các chất dinh dưỡng và thỏa mãn nhu cầu cảm quan, còn có chức năng thứ

ba được chứng minh bằng các công trình nghiên cứu khoa học như tác dụng giảm: cholesterol, giảm huyết áp, chống lão hóa, chống táo bón”

Bộ y tế Việt Nam: Đưa ra định nghĩa: “ Thực phẩm chức năng là thực phẩm dùng để hỗ trợ chức năng của các bộ phận trong cơ thể người, có tác

dụng dinh dưỡng, tạo cho cơ thể tình trạng thoải mái, tăng sức đề kháng và giảm bớt nguy cơ gây bệnh”

Còn viện Y Học Hoa Kỳ đưa ra định nghĩa: “thực phẩm chức năng là thực phẩm có chứa các chất có khả năng tốt cho sức khỏe Các thực phẩm này bao gồm tất cả các thực phẩm chế biến hoặc thành phần nào có thể cung cấp lợi ích cho sức khỏe ngoài giá trị dinh dưỡng cố hữu của thực phẩm”

Tổ chức Y tế Hàn Quốc xem thực phẩm chức năng là: “thực phẩm chức năng chứa các chất dinh dưỡng và các chất khác dưới dạng cô đặc,

có tác dụng nuôi sống hoặc sinh học với mục đích phụ thêm cho thực phẩm

tự nhiên”

Như vậy, có rất nhiều các định nghĩa về thực phẩm chức năng Khái

quát lại ta có thể đưa ra một định nghĩa như sau:

“Thực phẩm chức năng là các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên hoặc

là thực phẩm trong quá trình chế biết được bổ sung thêm các chất chức năng.Có lợi cho một hay nhiều hoạt động của cơ thể như cải thiện tình trạng sức khỏe và làm giảm nguy cơ mắc bệnh hơn là so với giá trị dinh dưỡng mà

nó mang lại Thực phẩm chức năng giao thoa giữa thực phẩm và thuốc”[3, 6]

2.2.2 Vai trò của thực phẩm chức năng đối với sức khỏe con người

- Bổ sung các vi chất cần thiết mà cơ thể đang thiếu hụt, giúp phục hồi các chức năng đã bị suy yếu

- Cân bằng trao đổi chất, củng cố hệ miễn dịch, tăng sức đề kháng của

cơ thể, tăng khả năng của cơ thể chống đỡ lại bệnh tật

- Hỗ trợ điều trị các chứng bệnh mãn tính

2.2.3 Sự khác nhau giữa thực phẩm chức năng với thực phẩm truyền thống và thuốc[3, 6]

2.2.3.1 Phân biệt TPCN với Thực phẩm truyền thống

STT Tiêu chí Thực phẩm truyền thống Thực phẩm chức năng

1

Chức năng 1) Cung cấp các chất dinh

dưỡng 2) Thỏa mãn nhu cầu cảm quan

1) Cung cấp các chất dinh dưỡng

2) Chức năng cảm quan 3) Lợi ích vượt trội về sức khỏe( giảm cholesterol, chống táo bón, cải tạo hệ vi sinh đường ruột…)

2

Chế biến Chế biến theo công thức

khô(không loại bỏ được chất bất lợi)

Chế biến bổ sung thành phần theo công thức tinh(bổ sung thành phần có lợi, loại bỏ thành phần bất lợi) được chứng minh khoa học và cho phép của cơ quan có thâm quyền

3 Tác dụng tạo

năng lượng

Tạo ra năng lượng cao Ít tạo ra năng lượng

4 Liều dùng Số lượng lớn Số lượng ít

5

Đối tượng Mọi đối tượng Mọi đối tượng

Có định hướng cho các đối tượng: người già, trẻ em, phụ

2.2.3.2 Phân biệt giữa thực phẩm chức năng với thuốc

Là chất hoặc hợp chất dùng cho người nhằm mục đích phòng bệnh, chữa bệnh, chuẩn đoán bệnh, điều trị bệnh hoặc điều chỉnh chức năng sinh lý cơ thể, bao gồm thuốc thành phần, nguyên liệu, vacxin, trừ TPCN

Là thuôc

Có chỉ định liều dùng chống chỉ định

8 Cách dùng Thường xuyên, liên tục

Không biến chứng

Từng đợt Nguy cơ biến chứng hạn chế

9 Nguồn gốc

nguyên liệu

Nguồn gốc tự nhiên Nguồn gốc tự nhiên

Nguồn gốc tổng hợp

2.3 Giới thiệu về nấm men

Nấm men là một nhóm VSV đơn bào có kích thước lớn, cấu tạo hoàn chỉnh, sinh sản bằng phương pháp nảy chồi[2, 7, 8]

Vai trò của nấm men trong đời sống :

- Nấm men phân bố rộng trong tự nhiên: đất, nước, không khí, lương thực… Có vai trò quan trọng trong chuyển hóa vật chất

- Nhiều loại được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghệ nước uống, bia, rượu…

- Nấm men sinh sản nhanh chóng, sinh khối giàu protein (protein đơn bào), chứa nhiều vitamin nên được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghệ thực phẩm cho người

- Làm bột nở trong sản xuất bánh kẹo, tạo hương cho nước chấm, sản xuất một số dược phẩm

2.3.1 Vai trò của nấm men trong sản xuất thực phẩm chức năng

- Giúp cho quá trình lên men nhanh

- Rút ngắn thời gian hoàn thiện sản phẩm

- Làm giảm cholesterol trong máu

- Kích thích sự hấp thụ các chất dinh dưỡng

2.3.2 Vai trò của nấm men trong sản xuất protein đơn bào

Protein đơn bào là thuật ngữ chỉ một loại chất dinh dưỡng có trong tế bào và chỉ được sản suất từ VSV (vi khuẩn, nấm men, nấm sợi và tảo)

Vai trò của nấm men tròn sản suất protein đơn bào:

- Trong tế bào nấm mem có chứa hầu hết các chất cần thiết cho sự sống (protein, gluxit, lipit, các enzyme, các vitamin, các nucleic, các chất khoáng)

- Không một sản phẩm thực vật hay động vật nào có vai trong thành phần của mình một lượng các chất có tác dụng đặc hiệu như trong nấm men

- Có khả năng tăng sinh khối và các đặc điểm sinh lý phù hợp với điều kiện sản xuất công nghiệp

- Về giá trị dinh dưỡng: nấm men rất giàu protein (40 - 60%) và VTM, đặc biệt là các VTM nhóm B

- Có khả năng phát triển nhanh, có sức đề kháng cao đối với nồng độ CO2

- Có khả năng đồng hóa nhiều nguồn cacbon khác nhau

- Có khả năng phát triển tốt trên môi trường có nồng độ chất khử cao

- Trong sản xuất nấm mem thường dùng thuộc ba nhóm: Saccharmyces, Candida và Torulopsis

2.4 Giới thiệu về Probiotic

2.4.1 Định nghĩa về Probiotic

Năm 1974 Parker cho rằng “probiotic là những VSV và những thành phần

mà góp phần tạo nên sự cân bằng cho hệ vi sinh đường ruột Theo Luller (1989)

“probiotic là thực phẩm bổ xung VSV sống có ảnh hưởng tốt đến vật chủ bằng cách cải thiện sự cân bằng hệ vi khuẩn đường ruột có lợi cho vật chủ”

Vào những năm sau đó định nghĩa probiotic càng được mở rộng Năm

1995, Fuller cho rằng “probiotic là dược phẩm hoặc thực phẩm bao gồm những VSV sống hay những tác nhân kích thích của VSV mà có tác động đến

hệ VSV bản địa của động vật, thực vật hay thực phẩm thu nhận nó và có tác động theo chiều hướng có lợi”

Mặc dù, có nhiều định nghĩa, thuật ngữ probiotic đã được đề cập, song phổ biến nhất và có giá trị khoa học nhất là định nghĩa của tổ chức Y tế thế

giới(WHO) và lương thực thế giới (FAO), 2001, “probiotic là những sinh vật sống mà khi đưa vào cơ thể một lượng đầy đủ sẽ có lợi về mặt sức khỏe cho người sử dụng” Theo đinh nghĩa này những sinh vật sống không chỉ bao

gồm những vi khuẩn có lợi mà có cả nấm men như là nấm men Saccharomyces Cerevisiae[9, 12]

2.4.2 Vai trò của probiotic

2.4.2.1 Tác động lợi ích về dinh dưỡng

Hiện nay các chủng probiotic đã được chứng minh có hiệu quả và được

sử dụng rộng rãi trong dinh dưỡng đó là các loại thuộc chủng: Lactobacillus, Bifidobacterium Lactis, Saccharosenmyces bouladii (nấm men)[9, 10, 12]

Trợ giúp đắc lực cho hệ miễn dịch của ruột: Vi khuẩn probiotic giữ vai trò quan trọng trong việc phát triển và hoạt động của hệ mixen dịch niêm mạc ruột Nó giúp hệ miễn dịch ruột sản sinh kháng thể khi ruột nhiễm vi khuẩn bệnh Tiêu hóa hấp thụ một số loại đường, các chất xơ và biến nó thành nguồn năng lượng của cơ thể Ngoài ra, chúng còn sản xuất ra các vitamin hấp thu các chất khoáng và loại bỏ các chất độc Vi khuẩn probiotic sản sinh vitamin

K và vitamin nhóm B, kích thích hấp thu khoáng, giúp chuyển hóa và loại bỏ những chất độc [5, 9, 10]

2.4.2.2 Tăng khả năng tiêu hóa nhờ hệ thống enzyme

Vi sinh vật đường ruột có lợi ở người có vai trò quan trọng trong sự tiêu hóa và hấp thụ thức ăn của vật chủ Chúng tham gia vào quá trình tiêu hóa các chất dinh dưỡng trong khẩu phần ăn như: Cacbonhydrate, protein, lipid… thành những chất dễ hấp thụ hơn nhờ hệ thống enzyme của chúng như: Amylase,

protease, cellulose… Nhóm này gồm những vi khuẩn: Bacilus subitilis, Ruminnococcus, cellulomonas, aspergillus oryzae, Lactobacillus,…[5, 16]

2.4.2.3 Trung hòa độc tố và phân hủy một số độc chất

Theo Rami và Khetarpaul(1998), probiotic có khả năng sản xuất các chất có tác dụng trung hòa độc tố gây tiêu chảy của vi khuẩn E coli Nhiều thí nghiêm cho thấy tế bào nấm men có tính khử các chất độc được sinh ra trong quá trình tiêu hóa như: indol, phenol,…làm cho hệ thống tiêu hóa hoạt động tốt hơn [16]

2.4.2.4 Giúp ổn định hệ vi sinh vật đường ruột, giảm cholesterol trong máu.[ 16]

Con người khỏe mạnh, có hệ tiêu hóa hoạt động tốt là cơ sở cho sự chuyển hóa tốt thức ăn để phục vụ cho nhu cầu cơ thể Đặc tính quan trọng nhất của hệ thống đường tiêu hóa khỏe mạnh là sự cân bằng của hệ VSV đường ruột Việc bổ xung probiotic giúp duy trì hệ VSV đường ruột thông qua hoạt động cạnh tranh và đối kháng

Việc ăn uống các sản phẩm sữa lên men và một số lượng lớn các tế bào sống của các vi khuẩn đường ruột có ích đã có sự liên quan với nồng độ thấp của cholesterol trong máu của người Điều này có thể do hai yếu tố gây ra:

- Một là khả năng của một số Lactobacillus đường ruột chuyển hóa

cholesterol có trong khẩu phần thức ăn, qua đó làm giảm hàm lượng cholesterol được hấp thụ vào máu

- Khả năng thứ hai là một số Lactobacilluscó thể phá vỡ các muối mật và

giúp đỡ một cách gián tiếp việc làm giảm nồng độ cholesterol trong huyết thanh

- Probiotic ức chế khả năng bán dính của vi sinh vật gây bệnh giúp ngăn ngừa sự phát triển và gây bệnh của chúng

2.4.2.5 Kích thích hệ thống miễn dịch

Yếu tố được xác định có vai trò kích thích hệ thống miễn dịch là thành phần của vách tế bào vi khuẩn: peptidoglycan Sự phân hủy peptidoglycan tạo thành chất muramyl peptid có tác dụng kích hoạt đại thực bào[8,15]

Saarela(2000) cho rằng khả năng bán vào niêm mạc ruột của probiotic tạo sự tương tác giúp probiotic tiếp xúc với hệ thống lympho đường ruột và

hệ thống miễn dịch, nhờ đó thúc đẩy hiệu quả miễn dịch và tạo nên sự ổn định hàng rào bảo vệ ruột[5,16]

2.4.3 Ứng dụng của probiotic trong thực phẩm chức năng

Probiotic được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau về cải thiện tình trạng sức khỏe cho con người Lĩnh vực được áp dụng nhiều nhất việc bổ

sung probiotic là trong công nghệ thực phẩm [5, 10]

Những yêu cầu đặt ra cho probiotic dùng để sản xuất thực phẩm chức năng:

- Phải còn sống ở dạng khô hay vi sinh ủ

- Phải có ích cho cơ thể con người và động vật ngay cả việc kích thích tăng trưởng

- Phải tồn tại được ở ruột non, nghĩa là kháng được acid dịch vị dạ dày

và dịch vị mật để tồn tại hỗ trợ các chức năng về tiêu hóa và miễn dịch

- Phải phát triển đươc trong ruột non để thực hiện các chức năng tiêu hóa và miễn dịch

- Phải được chứng minh là an toàn khi sử dụng

- Phải được dùng dưới dạng thực phẩm, có mùi vị dễ chịu và dễ uống

2.4.4 Tiêu chuẩn lựa chọn chủng vi sinh vật

Việc lựa chọn các chủng vi sinh vật với tiêu chí đầu tiên là phải an toàn cho quá trình sản xuất và ứng dụng Kháng được acid trong thời gian dài để vượt qua quá trình tiêu hóa Kết bán với tế bào biểu mô ruột, tạo nhiều chất kháng khuẩn…

Các chủng VSV được lựa chọn theo tiêu chuẩn chủ yếu sau:

- Tính bán dính trên bề mặt đường tiêu hóa hoặc tế bào biểu mô: Các

chủng probiotic phải bám dính vào thành ruột non, để phát triển đây cũng là một yêu cầu quan trọng để tăng khả năng ức chế VSV gây bệnh, bảo vệ biểu

mô và tăng khả năng miễn dịch của vật chủ, đặc tính này làm tăng khả năng cạnh tranh của các chủng probiotic so với các VSV bất lợi khác

- Hoạt tính kháng khuẩn chống lại các vi khuẩn gây bệnh: Đây là đặc

tính quan trọng nhất trong phát triển probiotic Các chủng probiotic cần có hoạt tính ức chế các vi khuẩn gây bệnh như: E coli, Samonella spp, Campylobacteria,… hoạt tính kháng khuẩn của chúng có thể thực hiện theo các cơ chế sau:

 Cạnh tranh dinh dưỡng với các vi khuẩn gây bệnh

 Làm giảm sự bán dính của các vi khuẩn gây bệnh trên bề mặt

 Làm giảm độ pH bởi acid latic tạo ra

- Khả năng tồn tại trong môi trường acid dạ dày: Khoang miệng và dạ

dày của vật chủ là nơi có môi trường acid từ 2 - 3 và có mặt của các enzyme tiêu hóa, các chủng VSV probiotic phải tồn tại trong điều kiện này

2.4.5 Cơ chế hoạt động của probiotic

Vi sinh vật probiotic góp phần tạo nên hệ VSV đường ruột lành mạnh, bảo vệ bằng cách:

- Cạnh tranh với các VSV gây bệnh về thức ăn và vị trí bám

- Tổng hợp các chất kháng vi sinh vật gây bệnh

- Cảm ứng huy động tế bào miễn dịch và hoạt hóa đáp ứng miễn dịch thích hợp [5, 9, 10]

2.5 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

2.5.1 Tình hình nghiên cứu TPCN từ thóc nảy mầm trên thế giới

Trong quá tình nảy mầm thóc gây ra những thay đổi đáng kể trong một

số chất hóa học các tác phẩm, các hợp chất hoạt tính sinh học và các axit amin trong khi mầm của thóc có hàm lượng các chất dinh dưỡng và vai trò giống với mầm của gạo lức Các enzyme kích hoạt trong lúc nảy mầm, có thể cải thiện một số hóa chất thành phần và đáng kể tăng lượng đường khử và tổng đường GRR và GRP có thể là một nguồn tiềm năng của các chất dinh dưỡng

và các hợp chất hoạt tính sinh học, vì nó có chứa một hỗn hợp của các hợp chất phenolic, vitamin E, oryzanols và hoạt tính sinh học có lẽ khác hợp chất, trong đó không được xác định trong nghiên cứu này Kết quả đề nghị mầm thóc được sử dụng và điều này sẽ mở ra một cơ hội hữu ích cho ngành công nghiệp thực phẩm chức năng và ngoài tiêu thụ của các sản phẩm này sẽ đủ khả năng lợi ích sức khỏe để người tiêu dùng[18]

Sự phát triển của nhiều ngành khoa học và công nghệ đã tao điều kiện cho ngành công nghiệp chế biến nói chung và chế biến sản xuất TPCN nói riêng đạt được nhiều thành tựu to lớn Cùng với nhiều phát minh mới trong lĩnh vực chế biến TPCN, xu hướng và nhu cầu hiện nay của người tiêu dùng đối với TPCN đã tăng lên nhanh chóng

2.5.2 Tình hình nghiên cứu TPCN từ thóc nảy mần tại Việt Nam

Ngày nay TPCN trên thị trường quốc tế rất phát triển và là xu thế để các nước sản xuất và là xu thế của mọi người tiêu dùng Việt Nam hiện nay cũng không nằm ngoài xu thế chung đó Với những thành công bước đầu đã đạt được cộng thêm những tiềm năng to lớn của đề tài nguyên sinh học là những cơ sở quan trọng để chúng ta đẩy mạnh nghiên cứu, sản xuất các loại TPCN - một lĩnh vực có nhiều triển vọng

Theo lời PGS-TS Trần Đáng, Chủ tịch Hiệp hội TPCN Việt Nam thì:

“Việt Nam trong vòng 5 năm trở lại đây được coi là thời gian bùng nổ các sản phẩm TPCN TPCN được biết đến với nhiều tác dụng và công dụng như: chống lão hóa kéo dài tuổi thọ, tăng sức đề kháng, giảm nguy cơ bệnh tật, hỗ trợ làm đẹp, tạo cho con người có sức khỏe sung mãn, hỗ trợ điều trị rất nhiều chứng và bệnh tật TPCN do Việt Nam sản xuất được sản xuất bằng công nghệ enzym, chất lượng cao, được người tiêu dùng trong và ngoài nước ưa chuộng Một số sản phẩm từ tài nguyên sinh vật rừng và biển đã được sản xuất dưới dạng viên nang, viên nén, dung dịch uống…[16]