nghiên cứu phương thức làm chín hạt sacha inchi và bước đầu ứng dụng trong sản xuất bột ăn dặm cho trẻ em

Ngành: Công nghệ sau thu hoạch Mã số: 60.54.01.04 Cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu Xác định được ảnh hưởng của phương thức làm chín hạt Sacha inchi tới

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

BÙI PHƯƠNG LINH

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG THỨC LÀM CHÍN HẠT SACHA INCHI VÀ BƯỚC ĐẦU ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT BỘT ĂN DẶM CHO TRẺ EM

Chuyên ngành: Công nghệ sau thu hoạch

Người hướng dẫn khoa học: 1 TS Nguyễn Thị Hồng Minh

2 TS Nguyễn Thị Thanh Thủy

HÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào

Tôi xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm

ơn và các thông tin được trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn

Bùi Phương Linh

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được

sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình

Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết

ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Thị Hồng Minh, Viện Dinh dưỡng; TS Nguyễn Thị Thanh Thủy, Khoa Công nghệ thực phẩm đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Thực phẩm dinh dưỡng, Khoa Công Nghệ Thực Phẩm - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn

Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn

iii

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục các từ viết tắt v

Danh mục bảng vi

Danh mục hình viii

Trích yếu luận văn ix

Phần 1 Mở đầu 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích – yêu cầu 2

1.2.1 Mục đích 2

1.2.2 Yêu cầu 3

Phần 2 Tổng quan tài liệu 4

2.1 Trẻ em và nhu cầu sử dụng bột ăn dặm 4

2.1.1 Tình hình dinh dưỡng trẻ em dưới 5 tuổi ở Việt Nam 4

2.1.2 Vai trò các chất dinh dưỡng đối với trẻ em 5

2.1.3 Nhu cầu sử dụng bột ăn dặm 8

2.1.4 Một số dòng sản phẩm bột ăn dặm trên thị trườngViệt Nam 8

2.1.5 Một số nguyên liệu cơ bản trong sản xuất bột ăn dặm ở Việt Nam 10

2.2 Giới thiệu chung về sacha inchi 13

2.2.1 Nguồn gốc và phân bố 13

2.2.2 Thành phần dinh dưỡng của hạt Sacha inchi 13

2.2.3 Sản xuất và tiêu thụ Sacha inchi 17

2.3 Ảnh hưởng của quá trình gia nhiệt tới chất lượng dinh dưỡng 18

2.4 Một số quy định của bộ y tế cho sản phẩm bột ăn dặm ăn liền cho trẻ em 19

2.4.1 Các chỉ tiêu cảm quan bột dinh dưỡng 19

2.4.2 Các chỉ tiêu hóa lý 19

2.4.3 Các chỉ tiêu vi sinh vật 20

Phần 3 Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu 22

3.1 Địa điểm nghiên cứu 22

3.2 Thời gian nghiên cứu 22

3.4 Nội dung nghiên cứu 23

3.5 Phương pháp nghiên cứu 24

3.5.1 Phương pháp công nghệ 24

3.5.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 25

3.5.3 Phương pháp phân tích 27

3.5.4 Phương pháp đánh giá cảm quan 32

3.5.5 Phương pháp thống kê và xử lý số liệu 32

Phần 4 Kết quả nghiên cứu 33

4.1 Ảnh hưởng của quá trình rang (nhiệt độ, thời gian) đến chất lượng hạt sacha inchi 33

4.1.1 Thành phần dinh dưỡng của hạt Sacha inchi nguyên liệu 33

4.1.2 Xác định chế độ rang (nhiệt độ, thời gian) phù hợp cho nguyên liệu hạt Sacha inchi 34

4.2 Ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu sacha inchi đến chất lượng bột 37

4.2.1 Xác định ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu theo phương thức xử lý rang đến chất lượng bột 38

4.2.2 Xác định ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu theo phương thức xử lý ép đùn đến chất lượng bột 39

4.2.3 So sánh sản phẩm bột dinh dưỡng được chế biến qua hai phương thức xử lý rang và ép đùn 41

4.3 Đánh giá cảm quan sản phẩm bột dinh dưỡng có bổ sung hạt sacha inchi và theo dõi chất lượng sản phẩm trong thời gian bảo quản 43

4.3.1 Đánh giá cảm quan sản phẩm 44

4.3.2 Theo dõi chất lượng sản phẩm theo thời gian bảo quản 45

Phần 5 Kết luận và kiến nghị 48

5.1 Kết luận 48

5.2 Kiến nghị 48

Tài liệu tham khảo 49

Phụ lục 52

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt

CT Công thức

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

UNICEF United Nations Children’s Fund (Quỹ Nhi đồng Liên Hợp Quốc) WHO World Health Organization (Tổ chức Y tế Thế giới)

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Tỷ lệ suy dinh dưỡng thể thấp còi, nhẹ cân và gầy còm của trẻ dưới 24

tháng tuổi theo tỉnh 5

Bảng 2.2 Nhu cầu dinh dưỡng khuyến nghị cho trẻ em ở lứa tuổi ăn dặm 7

Bảng 2.3 Thành phần dinh dưỡng chính trong 100g gạo tẻ máy ăn được 10

Bảng 2.4 Thành phần dinh dưỡng chính trong 100g đậu xanh ăn được 11

Bảng 2.5 Bảng thành phần acid amin trong đậu xanh (mcg/100g đậu xanh ăn được)11 Bảng 2.6 Thành phần dinh dưỡng chính trong 100g đậu tương ăn được 12

Bảng 2.7 Thành phần protein của hạt Sacha inchi và một số loại hạt khác 14

Bảng 2.8 Thành phần acid amin cần thiết của hạt Sacha inchi và một số hạt khác 14

Bảng 2.9 Thành phần acid béo trong dầu Sacha inchi và một số loại dầu khác (g/100g dầu) 15

Bảng 2.10 Thành phần một số loại chất khoáng trong hạt Sacha inchi đã tách vỏ 15

Bảng 2.11 Thành phần của nhóm tocopherol trong hạt Sacha inchi đã tách vỏ (mg.100g-1) 16

Bảng 2.12 Ứng dụng của bột Sacha inchi vào một số sản phẩm hóa mỹ phẩm 18

Bảng 2.13 Các chỉ tiêu kim loại nặng 19

Bảng 2.14 Các chỉ tiêu vi sinh vật 20

Bảng 2.15 Quy định bổ sung vi chất dinh dưỡngvào bột dinh dưỡng trẻ em 21

Bảng 3.1 Thành phần dinh dưỡng của các nguyên liệu 23

Bảng 3.2 Thành phần dinh dưỡng dự kiến trong sản phẩm (trong 100g) 23

Bảng 3.3 Thiết kế thí nghiệm cho quá trình rang hạt Sacha inchi 26

Bảng 3.4 Công thức phối trộn sản phẩm 26

Bảng 3.6 Các mức chất lượng của sản phẩm 32

Bảng 4.1 Thành phần dinh dưỡng của hạt Sacha inchi nguyên liệu 33

Bảng 4.2 Chất lượng cảm quan của hạt Sacha inchi ở một số chế độ rang 35

Bảng 4.3 Thành phần hóa học của hạt Sacha inchi sau rang ở ba chế độ rang 36

Bảng 4.4 Sự biến đổi chất lượng dinh dưỡng của hỗn hợp bột ở các công thức phối trộn theo phương thức xử lý rang 38

Bảng 4.5 Cảm quan chất lượng dinh dưỡng của hỗn hợp bộtở ba công thức phối trộn theo phương thức xử lý rang 39

Bảng 4.6 Cảm quan chất lượng dinh dưỡng của hỗn hợp bột ở các công thức phối trộn

theo phương thức xử lý ép đùn 40

Bảng 4.7 Thành phần dinh dưỡng bột ép đùn theo công thức 3.3 41

Bảng 4.8 Cảm quan chất lượng dinh dưỡng của sản phẩm bột dinh dưỡng chế biến qua phương thức xử lý rang và ép đùn 42

Bảng 4.9 Kết quả phân tích thành phần dinh dưỡng bột dinh dưỡng 44

Bảng 4.10 Chất lượng cảm quan sản phẩm bột dinh dưỡng 44

Bảng 4.11a Sự biến đổi về thành phần dinh dưỡngtrong quá trình bảo quản 45

Bảng 4.11b Sự biến đổi về mặt vi sinh cuả sản phẩmtrong quá trình bảo quản 45

Bảng 4.11c Sự biến đổi về chất lượng cảm quan trong quá trình BQ 46

Bảng 4.12 Sơ bộ hạch toán giá thành sản phẩm 47

viii

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Diễn biến suy dinh dưỡng trẻ em dưới 5 tuổi trên toàn quốc (2007 – 2014) 4 Hình 3.1 Quy trình sản xuất dự kiến bột ăn dặm có bổ sung hạt Sacha inchi 24 Hình 4.1 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi về độ ẩm qua các chế độ rang hạt Sacha 34 Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn hệ số giãn nở của phôi ép đùn hỗn hợp bột ở các công

thức phối trộn 40 Hình 4.3 Quy trình sản xuất bột dinh dưỡng ăn liền cho trẻ em ở lứa tuổi ăn dặm 43

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tên tác giả: Bùi Phương Linh

Tên luận văn: “Nghiên cứu phương thức làm chín hạt Sacha inchi và bước đầu ứng dụng trong sản xuất bột ăn dặm cho trẻ em”

Ngành: Công nghệ sau thu hoạch Mã số: 60.54.01.04

Cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam

Mục đích nghiên cứu

Xác định được ảnh hưởng của phương thức làm chín hạt Sacha inchi tới hàm lượng các chất dinh dưỡng (tập trung vào lượng acid béo không bão hòa) và tính chất cảm quan của nguyên liệu, bước đầu ứng dụng trong sản xuất bột ăn dặm cho trẻ em Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp công nghệ:

 Quy trình 1: Hạt Sacha inchi (đã tách vỏ) → Rang → Kết hợp nguyên liệu (gạo tẻ, đậu xanh ép đùn) → Nghiền → Phối trộn (đường, maltodextrin) → Đóng gói → Sản phẩm

 Quy trình 2: Kết hợp nguyên liệu (gạo tẻ, đậu xanh, hạt Sacha inchi đã tách vỏ) → Ép đùn→ Nghiền → Phối trộn (đường, maltodextrin) → Đóng gói → Sản phẩm

 Theo dõi chất lượng sản phẩm trong quá trình bảo quản định kỳ phân tích 1 tháng 1 lần trong 3 tháng

- Phương pháp phân tích :

 Xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi (TCVN 2620:2014), hàm lượng glucid theo phương pháp DNS, hàm lượng protein tổng số theo phương pháp Kjeldahl và hàm lượng lipid theo phương pháp Sohxlet

 Xác định hệ số giãn nở của phôi ép đùn

 Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí theo TCVN 4884:2005, tổng số Coliforms theo TCVN 4882:2007, E.coli theo TCVN 6846:2007, B.cereus theo TCVN 4992:2005, Cl.perfringens theo TCVN 4991:2005 và tổng số bào tử nấm men, nấm mốc theo TCVN 5166:1990

- Phương pháp đánh giá cảm quan: Sử dụng phương pháp cho điểm chất lượng tổng hợp của sản phẩm

- Phương pháp thống kê và xử lý số liệu: sử dụng phần mềm Microsoft Excel và Minitab 16

Kết quả chính và kết luận

- Ảnh hưởng của quá trình rang (nhiệt độ, thời gian) đến chất lượng hạt Sacha inchi

 Thành phần dinh dưỡng của hạt Sacha inchi nguyên liệu;

 Chế độ rang (nhiệt độ, thời gian) phù hợp cho nguyên liệu hạt Sacha inchi: chọn chế độ rang hạt ở 115oC trong 15 phút là chế độ rang thích hợp

- Ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu Sacha inchi đến chất lượng bột

 Xác định ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu theo phương thức rang đến chất lượng bột: chọn công thức 2.4 là công thức phối trộn

 Xác định ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu theo phương thức xử lý ép đùn đến chất lượng bột: chọn công thức 3.3 là công thức phối trộn

- So sánh chất lượng bột dinh dưỡng được chế biến qua hai phương thức xử lý rang và ép đùn: chọn ra công thức 2.4 và phương thức rang là cách tối ưu nhất

- Đánh giá cảm quan sản phẩm bột dinh dưỡng có bổ sung hạt Sacha inchi và theo dõi chất lượng sản phẩm trong thời gian bảo quản Sản phẩm sau 3 tháng bảo quản

có chất lượng cảm quan tốt và chất lượng có xu hướng giảm nhẹ và sơ bộ hạch toán giá thành sản phẩm là 3.220 đồng/gói (35g/gói)

THESIS ABSTRACT

Master candidate: Bui Phuong Linh

Thesis title: “Influence of roasting method on Sacha inchi seed and application in production of infant instant powdered”

Major: Postharvest technology Code: 60.54.01.04

Educational organization: Vietnam National University and Agriculture

Research Objectives

Determining the influence of processing method Sacha Inchi seed to nutrient content (focused on polyunsaturated fatty acid content) and sensory properties of the material, initial application in nutritional powder production for children

Materials and Methods

- Methods of experimental arrangement:

 Determining the appropriate roasting mode for Sacha Inchi seeds: Seeds are brought roasted roasted in different modes 85, 95, 105, 115, 125 degrees Celsius for 5,

10, 15, 20 and 25 minutes

 Determining the quality change, nutrition, sensorial of flour mixture rescaled when Sacha Inchi material (20-30%) Content of rice (42%) and green beans (18%) is retained through the formula through two processing methods (Sacha Inchi Roasted + extruded mixture (rice + green beans) → crushing) and (Sacha Inchi + rice + green beans → extrusion → crushing)

 Tracking product quality during storage analysis periodically January 1st time in 3 months

- Method of analysis:

 Determining moisture by drying to constant mass (TCVN 2620: 2014), glucide to the DNS method, total protein content according to the Kjeldahl method, lipids by the method Sohxlet

 Determining the expansion coefficient of the workpiece extruded

 Determination of total aerobic microorganisms according to ISO 4884: 2005

 Determination of total Coliforms to TCVN 4882: 2007 and the total E.coli TCVN 6846: 2007, B.cereus TCVN 4992: 2005 and Cl.perfringens TCVN 4991: 2005, total yeast spores, mold according to ISO 5166: 1990

- Sensory evaluation method: Using the method of scoring quality product synthesis

- Statistical Methods and Data Processing: use Microsoft Excel and Minitab 16.2.4 Main findings and conclusions

The impact of the roasting process (temperature, time) to Sacha Inchi seed quality

 Nutritional composition of the material particles Sacha Inchi

 Determining roasting mode (temperature and time) suitable for nuclear materials Sacha Inchi: Based on the chemical composition of particles and organoleptic roasted Sacha Inchi to select mode after roasting at 115C for 15 minutes is prepared roasted appropriate level

- Influence of materials ratio Sacha Inchi flour quality

 Determining the proportion affected by the method of roasting raw materials

to the quality of flour: which 2.4 is the chosen formula mixing formula

 Determining the proportion of raw materials affected by the method of handling quality extruded powder: that chosen formula is 3.3 mixing formula

- Compare the nutritional quality of processed powder through two methods roasted and extruded handle: which 2.4 and roasting method is most optimal way to produce infant

- Evaluation organoleptic nutritional products fortified flour Sacha Inchi seeds and track product quality during storage Products after 3 months preserved better organoleptic quality and the quality tends to decrease slightly Cost of production is 3,220 VND a powder / package (35g / pack)

Bữa ăn bổ sung cho trẻ cần đầy đủ các chất dinh dưỡng như protein, lipid, glucid hay các vitamin và khoáng chất Giai đoạn trẻ từ 6-12 tháng tuổi cũng là giai đoạn mà hoạt động cơ thể của trẻ tăng cao, trẻ bắt đầu biết ngồi, tập bò…Với mức độ hoạt động cao thì trẻ cần bổ sung lượng chất béo đầy đủ

vì đó là nguồn dự trữ năng lượng, hòa tan các vitamin A, D, E, K và giúp trẻ phát triển tế bào não và hệ thần kinh Trong đó phải kể đến vai trò của nhóm acid béo thiết yếu bao gồm omega 3, omega 6, omega 9 Đây là các dưỡng chất cần thiết đối với sức khỏe trong việc giảm các bệnh về hô hấp, béo phì…mà cơ thể không tự sản sinh ra chúng và chỉ có thể bổ sung thông qua sử dụng các loại thực phẩm tự nhiên chứa lượng dầu cao như hạt lạc, hạt vừng, hạt lanh… Trên thực tế những nguyên liệu chứa nhiều acid béo cần thiết cho

cơ thể có sản lượng vẫn còn hạn chế và giá thành tương đối cao Hiện nay các nhà nghiên cứu thế giới đang bị thu hút bởi một loại cây cho thu hoạch hạt có chứa nhiều acid béo không bão hòa đến từ Peru với những đặc tính vượt trội

so với các loại cây khác - Cây Sacha inchi

Sacha inchi (Plukenetia volubillis L.) là loại cây trồng thuộc họ Euphorbiaceae có nguồn gốc từ Nam Mỹ, có hàm lượng protein với nhiều loại acid amin cần thiết cho cơ thể và hàm lượng lipid cao trong đó chủ yếu là các acid béo không bão hòa như omega 3, omega 6 và omega 9 (Gutie’rrez L.F, 2011) Các chất khoáng trong loại hạt này bao gồm: kali (5563,5 ppm), magie (3210 ppm) và canxi (2406 ppm) Các tác giả đã chỉ ra rằng, Sacha inchi là một loại cây trồng có thể thích hợp trên cả phương diện thực phẩm và mỹ phẩm

Với thành phần dinh dưỡng vượt trội Sacha inchi đã vinh dự nhận được rất nhiều giải thưởng quốc tế như đạt huy chương vàng tại cuộc thi “Oils of the world” WEO Paris năm 2004, 2006; Đứng đầu giải thưởng “International Trends and Innovations Directory” năm 2006 Tháng 6/2007, Sacha inchi nhận Huy chương vàng "dầu của thế giới" tại cuộc thi AVPA về thực phẩm hàng hóa Ngày 23/9/2014 dầu Sacha inchi được đóng dấu chấp thuận của Cơ quan Quản lý Thực phẩm và dược phẩm (FDA) Hoa Kỳ về thành phần dinh dưỡng và mức độ an toàn

Với giá trị dinh dưỡng cao nên hiện nay Việt Nam đã có kế hoạch trồng cây Sacha inchi trên diện rộng Vì vậy, việc nghiên cứu ứng dụng loại nguyên liệu vượt trội về dinh dưỡng này vào các sản phẩm bột ăn dặm cho trẻ em rất có tính khả thi

Để sản xuất bột ăn dặm cần tiến hành một số công đoạn gia nhiệt nhất định để làm chín nguyên liệu (rang, sấy, hấp, ép đùn…) Ngoài việc làm chín, công đoạn gia nhiệt có thể còn làm tăng màu, hương, vị cho sản phẩm Tuy nhiên, dưới tác động của nhiệt, một số chất dinh dưỡng bị biến đổi sâu sắc đặc biệt là nhóm lipid Nhiệt độ chế biến cao là nguyên nhân chủ yếu khiến các acid béo không bão hòa bị oxy hóa làm mất tác dụng có lợi, đồng thời các liên kết kép trong cấu trúc bị bẻ gãy tạo thành các sản phẩm trung gian có hại cho cơ thể Trong thực tế sản xuất thực phẩm nói chung và sản xuất bột ăn dặm nói riêng, việc sử dụng các phương pháp chế biến ở nhiệt độ cao như rang, ép đùn…là điều không thể tránh khỏi Do vậy, việc nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt tới sự biến đổi các chất dinh dưỡng, nhất là sự biến đổi của các acid béo không bão hòa trong nguyên liệu rất được quan tâm Đề tài “Nghiên cứu phương thức làm chín hạt Sacha inchi và bước đầu ứng dụng trong sản xuất bột ăn dặm cho trẻ em” được thực hiện nhằm làm rõ các vấn đề đã đề cập tới ở trên

1.2 MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU

1.2.1 Mục đích

Xác định được ảnh hưởng của phương thức làm chín hạt Sacha inchi tới hàm lượng các chất dinh dưỡng (tập trung vào lượng acid béo không bão hòa) và tính chất cảm quan của nguyên liệu, bước đầu ứng dụng trong sản xuất bột ăn dặm cho trẻ em

- Xác định được sự biến đổi chất lượng dinh dưỡng, cảm quan, vi sinh của bột trong thời gian bảo quản và sơ bộ hạch toán giá thành của sản phẩm

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 TRẺ EM VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG BỘT ĂN DẶM

2.1.1 Tình hình dinh dưỡng trẻ em dưới 5 tuổi ở Việt Nam

Theo Thống kê của Viện dinh dưỡng (2014) tỷ lệ nhẹ cân và thấp còi của trẻ em Việt Nam tuy đã giảm qua từng năm nhưng vẫn còn ở mức khá cao

Hình 2.1 Diễn biến suy dinh dưỡng trẻ em dưới 5 tuổi

trên toàn quốc (2007 – 2014)

Nguồn: Viện dinh dưỡng Việt Nam (2014)

Suy dinh dưỡng là tình trạng cơ thể thiếu protein, năng lượng và các

vi chất dinh dưỡng, bệnh thường gặp ở trẻ dưới 5 tuổi, nhiều nhất ở giai đoạn trẻ 6 – 24 tháng tuổi, bệnh biểu hiện ở nhiều mức độ khác nhau Đây cũng là gánh nặng sức khỏe ở nhiều nước đang phát triển và tỷ lệ trẻ dễ bị suy dinh dưỡng tập trung ở trước tuổi đi học (dưới 5 tuổi) là chủ yếu Ở Việt Nam sự phân bố suy dinh dưỡng không đồng đều, nhiều địa phương như khu vực miền núi, Tây Nguyên, miền Trung tỷ lệ cao hơn hẳn so với các vùng khác (thể hiện ở bảng 2.1)

Bảng 2.1 Tỷ lệ suy dinh dưỡng thể thấp còi, nhẹ cân và gầy còm

của trẻ dưới 24 tháng tuổi theo tỉnh

Tỉnh Thấp còi Nhẹ cân Gầy còm

Nguồn: Báo cáo toàn văn điều tra 11 tỉnh Alive & Thrive (2012)

Suy dinh dưỡng trẻ em thường để lại những hậu quả nặng nề, trẻ có cân nặng theo tuổi thấp thường hay bị bệnh như tiêu chảy và viêm phổi Suy dinh dưỡng làm tăng tỷ lệ tỷ vong và ảnh hưởng rõ rệt đến sự phát triển trí tuệ, hành vi học hành của trẻ và khả năng lao động khi đến tuổi trưởng thành (Hà Huy Khôi

và cs., 2004)

Theo ước tính của Tổ chức Y tế thế giới (1999) ở các nước đang phát triển hàng năm có khoảng 10,5 triệu trẻ em chết vì bệnh tật như viêm phổi, tiêu chảy, sốt rét…trong đó suy dinh dưỡng là nguyên nhân trực tiếp hoặc gián tiếp chiếm tới 54% Vì vậy trong bữa ăn của trẻ đảm bảo đủ chất dinh dưỡng luôn là vấn đề được các mẹ quan tâm hàng đầu

2.1.2 Vai trò các chất dinh dưỡng đối với trẻ em

Dinh dưỡng có ý nghĩa vô cùng quan trọng tới sức khỏe và cả quá trình phát triển của trẻ do trong những năm đầu tốc độ hình thành các mô, cơ quan cùng với nhu cầu tâm sinh lý của trẻ thay đổi khá nhanh Trẻ dễ bị bệnh tật, chậm lớn, suy dinh dưỡng nếu như cơ thể không được cung cấp đủ bốn nhóm dinh dưỡng cơ bản protein, lipid, glucid, vitamin và chất khoáng

Protein chứa các acid amin, nhất là các acid amin thiết yếu mà cơ thể không tự tổng hợp được Protein là thành phần cơ bản của cơ thể sống, cần thiết

để xây dựng các mô, tổng hợp hormon, các enzyme và các kháng thể cho nhiều chức năng của cơ thể Bên cạnh đó, protein còn tham gia vận chuyển các chất dinh dưỡng và kích thích ngon miệng, điều hòa chuyển hóa nước và cân bằng

pH trong cơ thể Nó còn có vai trò bảo vệ cơ thể nhờ tổng hợp nên các kháng thể Nguồn cung cấp protein tốt nhất từ các sản phẩm có nguồn gốc động vật như thịt,

cá, trứng, sữa vì có giá trị sinh học cao, chứa đầy đủ các acid amin cần thiết cho

sự tăng trưởng và phát triển não bộ của trẻ Các protein có nguồn gốc từ thực vật tuy hàm lượng acid amin cần thiết không cao, tỷ lệ các acid amin cần thiết thiếu cân đối so với nhu cầu cơ thể nhưng lại có sẵn trong tự nhiên với số lượng lớn và giá thành rẻ nên vẫn giữ vai trò quan trọng trong khẩu phần ăn đặc biệt ở các nước nghèo Không những thế, protein còn tham gia vào cân bằng năng lượng của cơ thể Trong điều kiện cơ thể tiêu hao năng lượng nhiều, lượng glucid và lipid trong khẩu phần không cung cấp đủ, protein sẽ tham gia vào cân bằng năng lượng (Hà Huy Khôi và cs, 2004)

Trong dinh dưỡng, sinh năng lượng là vai trò chính của glucid, hơn ½ năng lượng của khẩu phần là do glucid cung cấp Ngoài ra glucid còn giúp tạo hình khi có mặt trong thành phần tế bào và là nguồn cung cấp chất xơ do đó tạo cảm giác no lâu tránh cho cơ thể tiêu thụ quá nhiều chất sinh năng lượng giúp trẻ không bị mắc bệnh về đường tiêu hóa Glucid cũng liên quan chặt chẽ tới quá trình chuyển hóa lipid, khi nhu cầu năng lượng cao mà dữ trữ glucid của cơ thể

và glucid trong thức ăn không đầy đủ, cơ thể tạo glucid từ lipid Khả năng tích chứa có hạn của glucid trong cơ thể dẫn đến sự chuyển tương đối dễ một lượng thừa glucid thành lipid tích chứa trong các tổ chức mỡ dự trữ của cơ thể (Hà Huy Khôi và cs., 2004)

Với mức độ hoạt động cao và cơ thể đang phát triển thì trẻ cần bổ sung lượng lipid cao vì đó là nguồn dự trữ năng lượng, giúp hòa tan các vitamin A, D,

E, K và giúp trẻ phát triển tế bào não và hệ thần kinh Trong đó phải kể đến vai trò của nhóm acid béo thiết yếu Chúng là những acid béo mà cơ thể người không thể tự tổng hợp được và được cung cấp cho cơ thể thông qua thực phẩm hàng ngày Trong đó omega 3, omega 6, omega 9, là các dưỡng chất quan trọng, góp phần trong việc giảm các bệnh về hô hấp, béo phì…

Omega 3 (acid α-linolenic) có nhiều trong dầu hạt lanh, dầu hạt cải… Khi omega 3 đi vào cơ thể sẽ được chuyển thành Docosahexaenoic acid (DHA) và Eicosapentaenoic acid (EPA) DHA giữ vai trò quan trọng trong

việc phát triển mắt và não bộ ở trẻ vì nó là chiếm tỉ lệ rất cao trong chất xám (tạo ra sự thông minh) và tạo ra độ nhạy của các nơron thần kinh, giúp dẫn truyền thông tin nhanh và chính xác Còn EPA có tác dụng chủ yếu là thúc đẩy sự tuần hoàn của máu và quá trình trao đổi acid béo trong cơ thể Vì vậy DHA và EPA là những vi chất dinh dưỡng quan trọng nhất đối với sự phát triển của trẻ và là đối tượng quan tâm hàng đầu của các nhà sản xuất thực phẩm dành cho trẻ

Omega 6 (acid linoleic) có nhiều trong rau xanh, dầu đậu nành, dầu hướng dương Chất này có tính chống viêm sưng, giúp bảo vệ tim mạch và kích thích hệ miễn dịch

Cũng như omega 3, omega 6 rất có ích cho sức khỏe, tuy nhiên nếu ăn quá nhiều omega 6 sẽ làm tăng sự giữ nước trong cơ thể, kéo theo sự tăng áp suất máu gây ra hiện tượng máu bị vón cục trong mạch (Trịnh Cường, 2005)

Ngoài omega 3 và omega 6 còn có omega 9 (acid oleic) có vai trò hết sức quan trọng trong sự phát triển của trẻ em và làm giảm lượng cholesterol trong máu Việc bổ sung acid béo thiết yếu như omega 3, omega 6 và omega 9 chỉ được tiến hành thông qua sử dụng các loại thực phẩm tự nhiên chứa lượng dầu cao như hạt lạc, hạt vừng, hạt lanh…

Bảng 2.2 Nhu cầu dinh dưỡng khuyến nghị cho trẻ em

ở lứa tuổi ăn dặm

Lứa tuổi

Nhu cầu năng lượng

Protein (g/ngày)

Lipid (% năng lượng tổng số)

VTM Chất khoáng

A mcg/

ngày

C mg/

ngày

D mg/

ngày

Ca mg/

ngày

P mg/ ngày

< 6 tháng 555 12 45 - 50 375 25 5 300 90

7 – 12 tháng 710 21 – 25 40 400 30 5 400 275

1 – 3 tuổi 1180 35 – 44 35 - 40 400 30 5 500 460 Nguồn: Bảng nhu cầu dinh dưỡng khuyến nghị cho người Việt Nam, 2007

Trong thành phần dinh dưỡng cần thiết bổ sung cho trẻ thì vitamin và khoáng chất là thành phần có hàm lượng thấp nhất nhưng lại có vai trò hết sức quan trọng cho sự phát triển của trẻ Theo Nông Thế Cận (2005) các vitamin và khoáng chất giúp cho quá trình vận chuyển và khoáng hóa, tích hợp các chất khoáng hình thành hệ xương và răng vững chắc, đảm bảo chức phận thần kinh và

sự đông máu bình thường, duy trì các chức năng của cơ thể Khi cơ thể bị thiếu vitamin và khoáng chất trẻ sẽ chậm lớn và mắc một số bệnh chẳng hạn: thiếu vitamin A có thể gây bệnh ở mắt, nhiễm khuẩn đường hô hấp và tiêu hóa, thiếu vitamin B1 dễ bị phù, viêm dây thần kinh, suy tim, thiếu vitamin C gây chảy máu dưới da và niêm mạc, làm giảm sức đề kháng của cơ thể Thiếu canxi trẻ mắc bệnh còi xương, suy dinh dưỡng, thiếu kẽm sẽ mắc các bệnh dưới da…

Sau sáu tháng đầu tiên trung bình cân nặng của trẻ tăng gấp đôi và đến mười hai tháng tăng gấp ba so với cân nặng lúc sinh (Hà Huy Khôi và cs., 2004)

Vì vậy nhu cầu dinh dưỡng tăng nhanh khiến cho sữa mẹ không đáp ứng đủ Mặt khác khi trẻ được 4 - 6 tháng hệ tiêu hóa đã hoàn chỉnh, trẻ có thể tiêu hóa được dạng thức ăn đặc, bắt đầu mọc răng, biết sử dụng lưỡi di chuyển thức ăn Do đó đây là thời điểm thích hợp để bổ sung cho trẻ những bữa ăn phụ (ăn dặm) ngoài sữa mẹ

2.1.3 Nhu cầu sử dụng bột ăn dặm

Ăn dặm không chỉ bổ sung thêm những chất dinh dưỡng cho trẻ mà còn giúp trẻ làm quen dần với môi trường thức ăn đa dạng về mùi vị và màu sắc, giúp trẻ ăn ngon miệng và dễ hấp thu hơn Trẻ từ 0 – 6 tháng chủ yếu tiếp nhận dinh dưỡng thông qua bú sữa mẹ, cho nên hệ tiêu hóa đã quen dần với việc tiêu hóa dạng thức ăn lỏng Tuy nhiên khi trẻ được 6 tháng dạng thức ăn bổ sung vào không phải ở dạng lỏng mà dần dần đặc lại theo tháng tuổi Nhận thức về vị trí quan trọng của dinh dưỡng đối với sự phát triển của trẻ, nên các bà mẹ thường bổ sung vào bữa ăn cho bé những thực phẩm giàu protein, lipid, vitamin và khoáng chất như thịt bò, các loại rau củ có hàm lượng tinh bột cao như khoai tây, cà rốt…Tuy nhiên trong quá trình chế biến các chất dinh dưỡng khá nhạy cảm với điều kiện nhiệt độ cao nên mặc dù các nguyên liệu dùng để chế biến chứa nhiều dưỡng chất cần thiết nhưng trẻ lại không hấp thụ được nhiều Ngày nay dựa trên nhiều nghiên cứu khoa học và các quy trình sản xuất hiện đại thì các nhà kinh doanh đã đưa ra thị trường nhiều loại sản phẩm ăn dặm bổ sung cho trẻ nhiều vi chất cần thiết như omega 3, omega 6, omega 9, vitamin A, E, các chất khoáng canxi, sắt, magie

2.1.4 Một số dòng sản phẩm bột ăn dặm trên thị trườngViệt Nam

Trên thị trường hiện nay đã có một số loại bột ăn dặm ăn liền của các hãng trong nước như Nestle, Vinamilk… và một số sản phẩm nhập ngoại như Ninolac

(Vương quốc Bỉ), Humana (Cộng hòa liên bang Đức)… Các sản phẩm này đều là dòng sản phẩm có chất lượng cao, thơm ngon và đáp ứng được nhu cầu dinh dưỡng cho trẻ, sử dụng một cách thuận tiện, tiết kiệm thời gian khi chế biến

Sản phẩm bột ăn dặm trên thị trườngViệt Nam

Bột ăn dặm Similac Gain – About Bột ăn dặm Lúa mì – Sữa – Nestle

Bột ăn dặm Ninolac – Belourthe (Bỉ) Bột ăn dặm Riso Sữa Rau củ - Nutifood Mỗi dòng sản phẩm khác nhau sẽ được phát triển từ những nguyên liệu nền cơ bản và được bổ sung thêm một số nguyên liệu phụ khác để tạo sự mới mẻ cho sản phẩm Nguyên liệu phụ đa dạng, phong phú tùy thuộc vào thị hiếu của người tiêu dùng, tuy nhiên những nguyên liệu chính làm nền cho sản phẩm thường không thay đổi như gạo, đậu tương, đậu xanh…

2.1.5 Một số nguyên liệu cơ bản trong sản xuất bột ăn dặm ở Việt Nam

Gạo, đậu xanh, đậu tương… là một số nguyên liệu nền bổ sung cho trẻ nguồn protein, glucid, lipid thực vật Đặc điểm thành phần dinh dưỡng của các nguyên liệu này được mô tả chi tiết trong phần dưới đây

Gạo

Gạo là nguồn lương thực cung cấp năng lượng chính cho cơ thể Hiện nay có khoảng hơn một nửa dân số thế giới (chủ yếu ở Châu Á và Châu Mỹ La tinh) dùng gạo và các chế phẩm từ gạo để bổ sung 60 – 70% nhu cầu năng lượng hàng ngày của cơ thể

Gạo là loại hạt có hàm lượng tinh bột cao và có thành phần hóa học thay đổi tùy theo điều kiện khí hậu, đất đai , địa điểm gieo trồng và tùy theo các đặc tính về giống cũng như chế độ nước Thành phần dinh dưỡng chính của gạo là glucid chiếm

từ 70 – 80%, tập trung chủ yếu ở phần lõi của gạo Protein của gạo thấp hơn lúa mì

và ngô nhưng giá trị sinh học của gạo tốt hơn Ngoài ra gạo còn là nguồn cung cấp chất khoáng và vitamin quan trọng, đặc biệt là các vitamin nhóm B

Bảng 2.3 Thành phần dinh dưỡng chính trong 100g gạo tẻ

máy ăn được

Thành phần chính Hàm lượng Vi chất Hàm lượng (mg) Năng lượng 344 Kcal

Nguồn: Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam Bộ Y tế (2007)

Trong ngành công nghiệp sản xuất bột ăn dặm, gạo thường được sử dụng với mục đích chính là cung cấp glucid cho sản phẩm, bên cạnh đó đậu xanh cũng

là một loại nguyên liệu vừa cung cấp glucid đồng thời cung cấp protein

Đậu xanh

Đậu xanh có tên khoa học là Phaseolus radiates, thuộc họ đậu Fabaceae,

là loại đậu đỗ quan trọng Trong những nhóm cây lấy hạt nó đứng hàng thứ ba sau đậu tương và lạc về thành phần dinh dưỡng

Bảng 2.4 Thành phần dinh dưỡng chính trong 100g đậu xanh ăn

được

Thành phần chính Hàm lượng Vi chất Hàm lượng (mg) Năng lượng 328 Kcal Khoáng

Celullose 4,7 g Vitamin B2 0,15

Nguồn: Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam Bộ Y tế (2007)

Trong thành phần dinh dưỡng của đậu xanh có hàm lượng protein khá cao, ngoài ra protein của đậu xanh chứa đầy đủ các acid amin không thay thế

Do đó thực phẩm được chế biến từ đậu xanh có giá trị dinh dưỡng cao đối với con người

Bảng 2.5 Bảng thành phần acid amin trong đậu xanh

(mcg/100g đậu xanh ăn được)

Nguồn: Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam Bộ Y tế (2007)

Đậu xanh còn cung cấp nhiều vitamin C, vitamin K và magie khá dồi dào Người thường xuyên ăn những chất giàu vitamin C, folate và beta-carotene sẽ giảm đáng kể nguy cơ ung thư ruột kết Nhờ chứa một lượng đáng kể riboflavin, đậu xanh còn là loại thực phẩm bổ trợ việc điều trị chứng đau nửa đầu

Đậu tương

Đậu tương là một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao bởi trong protein đậu tương chứa một lượng đáng kể thiamin, riboflavin, niacin và hàm lượng lipid khá cao trong đó 13% là các acid béo no, các acid béo chưa no có một nối kép chiếm 30% và có tới 55 – 60% là acid béo chưa no có nhiều nối kép, chủ yếu dưới dạng các acid béo cần thiết như acid linoleic, acid α- linoleic (Hà Huy Khôi và cs., 2004)

Bảng 2.6 Thành phần dinh dưỡng chính trong 100g đậu tương

ăn được

Thành phần chính Hàm lượng Vi chất Hàm lượng (mg) Năng lượng 400 Kcal Khoáng

Celullose 4,5 g Vitamin B2 0,29

Nguồn: Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam Bộ Y tế (2007)

Về giá trị protein, đậu tương đứng hàng đầu về đạm nguồn gốc thực vật, không những về hàm lượng protein cao mà cả về chất lượng protein Protein đậu tương dễ tan trong nước, chứa đầy đủ tám loại acid amin thiết yếu: tryptophan, lysin, leucin, isoleucin, methionin, phenylalanin, threonin, valin

Đậu tương rất tốt để thay thế cho thịt động vật vì giàu protein có ít chất béo và cholesterol, món ăn quý giá cho các đối tượng bị dị ứng với sữa bò hoặc không tiêu thụ được đường lactose Nhiều nghiên cứu so sánh hàm lượng trung bình các acid amin của đậu tương khá cân đối tương tự acid amin có trong protein trứng gà (Jenela et al., 2014)

Từ đậu tương tùy theo cách ăn uống của từng vùng miền khác nhau mà có thể chế biến thành nhiều loại sản phẩm khác nhau như bột đậu tương, đậu phụ, nước tương… Các sản phẩm chế biến từ đậu tương đã trở thành thực phẩm cung cấp nguồn protein quan trọng trong chế độ ăn của nhiều nhóm đối tượng ở các lứa tuổi khác nhau Tuy nhiên con người luôn tìm kiếm những nguồn nguyên liệu mới để làm phong phú thêm nguồn thực phẩm hàng ngày và hiện nay trên thế giới con người đang tập trung khai thác vào một loại cây có tiềm năng dinh dưỡng cao đó là cây Sacha inchi

2.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SACHA INCHI

2.2.1 Nguồn gốc và phân bố

Cây Sacha inchi có tên khoa học là Plukenetia volubillis L hay còn gọi

là Inca peanut hoặc Inca inchi Là một giống cây thuộc họ Euphorbiaceae và là loại cây leo thân gỗ lâu năm Nó được trồng tự nhiên ở vùng nhiệt đới Nam Mỹ như Venezuela, Bolivia, Colombia, Ecuador, Tây Bắc Brazil và Peru Trong rừng Amazon ở Peru, Sacha inchi được trồng bởi những người dân bản địa trong nhiều thế kỷ, cây sẽ dễ dàng phát triển trong vùng có khí hậu ấm, trên độ cao lên tới

1700 mét (5500 feet) so với mặt nước biển Hiện nay nó được trồng thương mại

ở Đông Nam Á và tập trung chủ yếu ở Thái Lan (Gutie’rrez L.F, 2011)

Cây Sacha inchi cao khoảng 2 mét, trồng so le nhau, lá có hình răng cưa dài khoảng 10 – 12 cm và rộng khoảng 8 – 10 cm, cuống lá dài 2 – 6 cm Sau khoảng năm tháng trồng thì cây ra hoa, các hoa đực nhỏ, có màu trắng và được sắp xếp thành từng cụm, hai hoa cái đặt ở trung tâm cụm hoa Cây trồng tới tháng thứ tám thì đậu quả, quả Sacha inchi có hình ngôi sao màu xanh, khi trưởng thành và chín quả chuyển sang màu nâu Tuy vậy quả vẫn mềm và chưa ăn được, cần phải để quả trên cây đến khi vỏ quả khô lại rồi mới thu hoạch để sử dụng được Trong quả có từ 4 – 5 thùy, có khi lên tới 7 thùy, bên trong mỗi thùy là hạt giống hình bầu dục, màu nâu đậm kích thước khoảng từ 15 – 20mm và có trọng lượng trung bình 1 gram Do là dạng cây thân leo nên cần có các giàn đỡ xung quanh, đặc biệt đây là loại cây trồng cho hạt quanh năm mang lại lợi ích sử dụng cao Theo Guillén et al (2003) những người bản địa ở Peru đã sử dụng hạt Sacha inchi để sản xuất bột và dầu hạt, do giá trị dinh dưỡng của hạt ở mức tương đối cao, bởi thành phần chứa nhiều dầu, protein, vitamin và chất khoáng

2.2.2 Thành phần dinh dưỡng của hạt Sacha inchi

Trong hạt Sacha inchi hai thành phần dinh dưỡng được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm Hàm lượng protein khi so sánh với các loại hạt khác được thể hiện trong bảng 2.7 và thành phần các acid béo không bão hòa được ghi lại trong bảng 2.9

Dựa vào bảng 2.7 cho ta thấy thành phần protein của hạt Sacha inchi cao hơn so với các loại hạt chứa dầu khác (hướng dương, lạc, vừng) nhưng lại thấp hơn khá nhiều so với đậu tương Tuy nhiên trong hạt đậu tương có một số thành phần chất phản dinh dưỡng làm giảm giá trị và khả năng hấp thu dinh dưỡng, điển hình là acid phytic có khả năng tạo phức chặt chẽ với các ion kim loại (natri,

canxi, magie…), các acid amin, protein tạo nên các muối (phytate) và các hợp chất khác, làm ức chế các enzyme tiêu hóa, ngăn cản sự hấp thu các chất này của các cơ thể sống Vì vậy hạt Sacha inchi được WHO (2007) khuyến nghị nên đưa vào chế độ ăn cần thiết của con người hàng ngày (0,66g /kg cân nặng mỗi ngày) (Gutie’rrez L.F, 2011)

Bảng 2.7 Thành phần protein của hạt Sacha inchi

và một số loại hạt khác

Loại hạt Giá trị (%chất khô) Nguồn

Hướng dương 24 Bodwell C.F., Hopskins D.T., 1985

Lạc 23 Bodwell C.F., Hopskins D.T., 1985

Sacha inchi 27 Hamaker B.R et al., 1992

Vừng 25 Hwang L.S., 2007

Đậu tương 39 Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam, 2007

Không những thế thành phần acid amin của hạt Sacha inchi tương đối phong phú được so sánh với các loại hạt chứa dầu khác thể hiện ở bảng 2.8

Bảng 2.8 Thành phần acid amin cần thiết của hạt Sacha inchi

và một số hạt khác

Loại acid amin (mg/g

protein) Sacha inchi tương Đậu Lạc Hạt hướng dương

Nguồn Hamaker B.R et al., 1992 Bodwell C.F., Hopskins D.T., 1985

Bảng 2.8 cho thấy các acid amin cần thiết cho cơ thể có trong hạt Sacha inchi nhìn chung có thành phần cao hơn so với các loại hạt chứa dầu khác Hàm lượng Leucine và Lysine có thấp hơn so với thành phần trong đậu tương nhưng mà vẫn cao hơn so với hai loại hạt còn lại Các acid amin chứa lưu huỳnh như Threonine, Methionie, Trytophan của Sacha inchi có hàm lượng cao nhất so với đậu tương, lạc

và hạt hướng dương Ngoài thành phần protein chứa các aicd amin cần thiết cho cơ thểhạt Sacha inchi là một những loại loại hạt chứa dầu có hàm lượng lipid cao

Bảng 2.9 Thành phần acid béo trong dầu Sacha inchi

và một số loại dầu khác (g/100g dầu)

Loại acid béo Dầu Sacha inchi Dầu đậu nành Dầu lạc Dầu ô liu Acid Palmitic 3,79 9,55 10,22 11,46 Acid palmitoleic 0,06 0,19 0 0,96 Acid Stearic 2,65 3,82 2,58 2,20 Acid Oleic 8,77 23,88 46,80 68,76 Acid Linoleic 33,67 49,66 27,70 10,51 Acid Linolenic 50,73 7,07 0,76 0,67 Acid Eicosenoic 0,26 0,19 1,06 0,19 Nguồn Bondioli P, 2006 Ziemlanski S and Budzynska J., 1991

Dựa vào bảng 2.9 cho thấy thành phần dầu Sacha inchi tương đối hiếm gặp dưới quan điểm về dinh dưỡng vì hàm lượng các acid béo omega 3 (50,73%)

và omega 6 (33,67%) ở mức khá cao Chính vì thành phần dinh dưỡng có hàm lượng protein và chất béo không bão hòa omega 3, omega 6 cao và nên hạt Sacha inchi có thể được sử dụng trong các lĩnh vực thực phẩm và mỹ phẩm

Theo Smith (2007) thì hạt Sacha inchi chứa rất nhiều các chất khoáng cần thiết cho cơ thể và Gutie’rrez L.F ( 2011)cũng đưa ra kết quả nghiên cứu tương tự

Dựa vào bảng 2.10 cho thấy kali có hàm lượng chất khoáng cao nhất (5563.5 mg/kg) trong khi đó natri (15.4 mg/kg) và đồng (12.9 mg/kg) là thấp nhất Theo Blackwood (2007) thì đất trồng là một nhân tố góp phần ảnh hưởng tới thành phần của chất khoáng trong hạt, khi so sánh với các loại hạt chứa dầu khác như hạt lanh, hạt lạc và hạt cotton

Ngoài các thành phần dinh dưỡng chính như protein, lipid, chất khoáng trong hạt Sacha inchi còn chứa nhiều vitamin đặc biệt là các vitamin tan trong dầu như vitamin E Theo Fanali et al., (2011) đã xác định được sự có mặt của hợp chất chống oxi hóa như nhóm flavonoid và nhóm tocopherol trong hạt Sacha inchi Theo Kokal et al (2006) thì hai nhóm chất này có khả năng làm giảm nguy

cơ bệnh tim mạch, bệnh tiểu đường cấp độ 2 và bệnh ung thư Theo Yada et al (2011) thì nhóm tocophenol và nhóm flavonoid là hợp chất hòa tan được và là thành phần của vitamin E, nó được xác định gồm các tiền tố như α, β, γ và δ Các hợp chất này có chức năng hoạt động khác nhau của vitamin E và isomer α-tocopherol là hợp chất quan trọng nhất về mặt sinh học

Bảng 2.11.Thành phần của nhóm tocopherol trong hạt Sacha inchi đã

tách vỏ (mg.100g-1)

Nhóm δ-tocopherol β+γ-tocopherol α-tocopherol Tổng lượng tocopherol Hạt 2.95 5.05 0.99 8.99

Nguồn: Aloisio H.P et al (2013)

Lúc đầu khi nghiên cứu hạt Sacha inchi Follegatti R et at (2009) không phát hiện được hợp chất α-tocopherol nhưng khi tiến hành nghiên cứu dầu Sacha inchi Fanali et at (2011) đã phát hiện ra hợp chất này Trong nghiên cứu đó ông cũng tính được hàm lượng của γ-tocopherol trong hạt Sacha inchi Nghiên cứu của Ryan et al (2007) về thành phần dinh dưỡng của hạt lanh và các loại hạt chứa dầu khác cùng với nghiên cứu về đậu tương của Boschin G et al (2011) đều cho kết quả thấy hàm lượng về tổng tocopherol của các loại hạt này kém hơn nhiều so với hạt Sacha inchi

Chính vì thành phần dinh dưỡng có hàm lượng cao và khá đa dạng nên hạt Sacha inchi có thể được sử dụng trong các lĩnh vực thực phẩm và hóa mỹ phẩm Mặt khác đây là một loại cây có tiềm năng kinh tế cao và có tính mới, thúc đẩy các nhà sản xuất chú ý tới, bổ sung vào các sản phẩm chức năng và các sản phẩm dinh dưỡng để đa dạng hóa thị trường tiêu thụ

2.2.3 Sản xuất và tiêu thụ Sacha inchi

2.2.3.1 Tiềm năng Sacha inchi ở Việt Nam

Một số công ty tiên phong, đi đầu trong lĩnh vực đầy tiềm năng này có thể

kể đến như công ty CP Sacha Vina trực thuộc tập đoàn Tâm Hoàng Việt đã kết hợp với các nhà khoa học khoa Công nghệ Sinh học – Học viện Nông nghiệp Việt Nam và Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng quốc gia

đã tiến hành trồng thí nghiệm ở Tam Điệp (Ninh Bình) với diện tích hơn 2ha, ở

Ea Tư (Buôn Ma Thuột) khoảng 2ha để đáp ứng nhu cầu sử dụng sản phẩm trong nước Do thời gian thu hoạch ngắn (6 – 8 tháng cho quả) và năng suất quả cao (năm đầu tiên đạt 1 tấn hạt/ha và đến năm thứ hai tăng lên 3 tấn/ha), vì vậy tập đoàn Tâm Hoàng Việt đưa ra kế hoạch phát triển trong vòng 10 năm là hướng tới 50.000ha cây trồng và diện tích sẽ tiếp tục tăng lên trong tương lai

2.2.3.2 Thị trường sản xuất và tiêu thụ Sacha inchi trên thế giới

Peru là đất nước có sản lượng trồng và xuất khẩu Sacha Inchi lớn nhất trên thế giới, theo chương trình xuất nhập khẩu Swiss (chương trình giới thiệu tiêu thụ sản phẩm Sacha Inchi của Châu Âu cho các nhà xuất khẩu Peru - SIPPO năm 2012) Tây Ban Nha và Pháp là hai nước nhập khẩu Sacha inchi của Peru cao nhất (37% và 36%) sau đó là Thụy Sỹ (17%)

2.2.3.3 Các sản phẩm từ hạt Sacha inchi

Hạt Sacha inchi có thể được để nguyên hạt, ép dầu hay dưới dạng bột để

bổ sung vào các dạng sản phẩm khác nhau phục vụ cho nhu cầu con người như trà Sacha inchi, thực phẩm chức năng… Dầu Sacha inchi rất có ích cho sức khỏe con người do hàm lượng các acid béo không no cao, sử dụng thường xuyên giúp chống lại bệnh về xương khớp, ung thư, động mạnh vành, bệnh viêm da (Gogus and Smith., 2010; Hanssen H.P et al., 2011) Ngoài ra dầu Sacha inchi còn được dùng làm nguyên liệu sản xuất dầu diesel sinh học (Zaccheria et al., 2012) Sacha inchi không những được biết đến trong lĩnh vực thực phẩm mà còn là một nguyên liệu không thể thiếu trong ngành sản xuất mỹ phẩm

Theo SIPPO (2012) phụ nữ Peru rất ưa chuộng các sản phẩm làm đẹp có nguồn gốc từ hạt Sacha in chi Với thành phần dinh dưỡng có hàm lượng omega

3, omega 6 và omega 9 cao nên hạt Sacha inchi được các nhà sản xuất thực phẩm đặc biệt chú ý Tuy nhiên rất khó để giữ được hàm lượng chất béo không bão hòa trong hạt vì nó dễ bị biến tính trong quá trình chế biến ở nhiệt độ cao

pháp chữa bệnh căng thẳng) Giúp cơ thể giảm căng thẳng, giúp thư giãn, xả stress

Nguồn: Chương trình xúc tiến xuất nhập khẩu Swiss, (2011)

2.3 ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH GIA NHIỆT TỚI CHẤT LƯỢNG DINH DƯỠNG

Nhiệt độ cao ảnh hưởng nhiều tới chất lượng dinh dưỡng của thực phẩm đặc biệt là thực phẩm giàu acid béo không bão hòa Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, chất béo không bão hòa bị oxy hóa làm mất tác dụng có lợi, đồng thời các liên kết kép trong cấu trúc bị bẻ gãy tạo thành các sản phẩm trung gian có hại cho

cơ thể Trong sản xuất thực phẩm, việc sử dụng các phương pháp chế biến ở nhiệt độ cao như rang, ép đùn… là điều không thể tránh khỏi Quá trình rang giúp cho hạt tăng cảm quan về mùi vị, hạt bùi béo nhưng trong quá trình rang hạt phải chịu tác động của nhiệt độ cao trong một khoảng thời gian dài Tuy nhiên thì quá trình rang giúp loại bỏ chất chát trong hạt và không có tác động nguy hiểm nào đến thành phần các acid béo trong dầu Sacha inchi (Fausto H et al., 2014) Ngược lại quá trình ép đùn tuy nhiệt độ trong buồng ép cao khoảng 200oC nhưng thời gian nguyên liệu tiếp xúc thì rất ngắn chỉ từ 5 – 15 giây Với nhiệt độ

và thời gian như vậy sẽ hạn chế được tối đa sự phân hủy các phần tử dinh dưỡng của thực phẩm do nhiệt độ, giúp cho tiêu hóa tốt hơn Đồng thời, các quá trình biến tính protein cũng thuận lợi hơn và thực phẩm không bị tối màu do buồng ép không có oxy Trong máy ép đùn, các nguyên liệu có chứa tinh bột bị hồ hóa, sau chế biến sản phẩm mất tối đa 50% độ ẩm cho nên sẽ giữ được lâu và an toàn hơn trong quá trình bảo quản Phương pháp ép đùn với nhiệt độ và áp suất cao sẽ diệt được độc tố trong các loại hạt mà bằng phương pháp thông thường khó có thể diệt được (Lê Văn Việt Mẫn, 2011)

Mỗi quá trình sản xuất lại có những ưu, nhược điểm khác nhau, tạo thành phẩm có chất lượng khác nhau, đây cũng là một trong các yếu tố quan trọng tạo nên sự khác biệt giữa các sản phẩm

2.4 MỘT SỐ QUY ĐỊNH CỦA BỘ Y TẾ CHO SẢN PHẨM BỘT ĂN DẶM

ĂN LIỀN CHO TRẺ EM

Một sản phẩm bột ăn dặm đạt chất lượng cao và được người tiêu dùng tin tưởng lựa chọn cần phải đạt những tiêu chuẩn đánh giá chất lượng dành cho sản phẩm bột ăn dặm dựa trên các chỉ tiêu về cảm quan, hóa lý và vi sinh vật theo quy định của Bộ Y tế

2.4.1 Các chỉ tiêu cảm quan bột dinh dưỡng

Bột dinh dưỡng ăn liền cần đáp ứng các chỉ tiêu cảm quan như sau:

- Trạng thái: Dạng bột mịn, tơi, xốp;

- Màu sắc: Màu đặc trưng của sản phẩm;

- Mùi: Mùi thơm của hương vị bổ sung và của nguyên liệu sử dụng;

- Vị: Vị đặc trưng của sản phẩm, không có vị lạ

2.4.2 Các chỉ tiêu hóa lý

- Các chỉ tiêu về thành phần dinh dưỡng: protein, glucid, lipid, vitamin, khoáng chất đáp ứng được nhu cầu của đối tượng sử dụng sản phẩm theo bảng nhu cầu khuyến nghị cho người Việt Nam (Viện dinh dưỡng, 2007)

- Các chỉ tiêu kim loại nặng dành cho sản phẩm thực phẩm từ ngũ cốc cho trẻ dưới 1 tuổi phải đảm bảo theo quyết định 46/2007/QĐ-BYT của Bộ Y tế Cụ thể như sau:

Bảng 2.13 Các chỉ tiêu kim loại nặng

Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Mức tối đa

Nguồn: Quyết định 46/2007/ QĐ-BYT

Trên đây là 6 kim loại nặng cần phải đảm bảo luôn duy trì ở ngưỡng cho phép, không được vượt quá, ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng Bên cạnh

đó là chỉ tiêu về vi sinh vật

2.4.3 Các chỉ tiêu vi sinh vật

Các chỉ tiêu vi sinh vật nhằm đánh giá mức độ vệ sinh an toàn của sản phẩm bột dinh dưỡng Những vi khuẩn gây bệnh thực phẩm cần phải được kiểm soát chặt chẽ, đảm bảo an toàn cho người sử dụng và duy trì tuổi thọ cho sản phẩm Các chỉ tiêu vi sinh vật đảm bảo theo quyết định 46/2007/QĐ-BYT của Bộ

*:Tính trên 25g đối với Salmonella

Nguồn: Quyết định 46/2007/ QĐ-BYT

Từ bảng trên có thể thấy E coli và Salmonella là hai loài không được phép xuất hiện trong sản phẩm cuối cùng Còn với S aureus thì số lượng cũng rất nhỏ ≤ 3

Ngoài ra còn có Quyết định số 6289/2003/QD-BYT ngày 09 tháng 12 năm 2003 của Bộ trưởng Bộ Y tế về việc bổ sung vi chất dinh dưỡng vào bột dinh dưỡng cho trẻ em

Ngày nay khoa học kỹ thuật phát triển, nhu cầu ăn uống của con người cũng đòi hỏi cao về chất lượng và tính tiện dụng Sản phẩm bột ăn dặm thuộc nhóm sản phẩm thực phẩm bổ dưỡng, bổ sung đầy đủ dinh dưỡng cần thiết cho đối tượng trẻ nhỏ Trên thế giới và đặc biệt là ở Việt Nam các sản phẩm bột ăn dặm đã và đang rất phát triển với sản lượng ngày càng tăng bởi tính tiện ích của nó

Bảng 2.15 Quy định bổ sung vi chất dinh dưỡng

vào bột dinh dưỡng trẻ em

Chất bổ sung Hàm lượng /100 Kcalo

Tối thiểu Tối đa Vitamin A (mcg) 250 IU 500 IU

PHẦN 3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

3.1 ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU

Trung tâm Thực phẩm dinh dưỡng – Viện dinh dưỡng

Phòng thí nghiệm khoa Công nghệ thực phẩm – Học viện Nông nghiệp Việt Nam

3.2 THỜI GIAN NGHIÊN CỨU

Thời gian tiến hành nghiên cứu đề tài từ tháng 5/2015 tới tháng 4/2016 3.3 ĐỐI TƯỢNG – VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU

Nguyên liệu

Hạt Sacha inchi được cung cấp bởi công ty cổ phần Sacha inchi Việt Nam Hạt có độ đồng đều cao và không có hạt mốc hàm ẩm của hạt không vượt quá 9%

Gạo tẻ được cung cấp bởi công ty

Hapro, hạt gạo màu trắng bóng, không

lẫn tạp chất, mùi thơm nhẹ và độ ẩm

nguyên liệu 14%

Đậu xanh được cung cấp bởi công

ty Hapro, độ ẩm nguyên liệu đạt 14%

Hạt đồng đều, không có hạt mốc

Saccharrose tinh luyện của công ty

đường Biên Hòa

Maltodextrin – 10: sản xuất bởi

công ty Archer, nhà phân phối công ty cổ

phần Cát An

Thành phần dinh dưỡng của các nguyên liệu được thể hiện trong bảng 3.1

Bảng 3.1 Thành phần dinh dưỡng của các nguyên liệu

Nguyên liệu Protein Lipid Glucid

Gạo tẻ 8,5 ± 0,04 1,3 ± 0,12 74,2 ± 0,04 Đậu xanh 25,1 ± 0,06 4,5 ± 0,03 54,2 ± 0,03

Maltodextrin 0 0 90 ± 0,012

Các nguyên liệu và bao bì phải đạt tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm

và có các thông số kỹ thuật cụ thể

3.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

1 Xác định ảnh hưởng của chế độ rang (nhiệt độ, thời gian) đến chất lượng hạt Sacha inchi: Hạt được đem rang ở chế độ rang khác nhau 85oC, 95oC,

105oC, 115oC, 125oC trong khoảng thời gian 5, 10, 15, 20 và 25 phút

2 Xác định sự biến đổi chất lượng dinh dưỡng, cảm quan của hỗn hợp bột khi thay đổi tỉ lệ nguyên liệu Sacha inchi (20 – 30%) Hàm lượng gạo (42%)

và đậu xanh (18%) được giữ nguyên qua các công thức phối trộn thông qua hai phương pháp chế biến (Sacha inchi rang + hỗn hợp phôi ép đùn (gạo + đậu xanh)

→ nghiền) và (Sacha inchi + gạo + đậu xanh → ép đùn → nghiền)

3 Theo dõi sự biến đổi chất lượng (dinh dưỡng, cảm quan, vi sinh) của bột ăn dặm trong 3 tháng bảo quản theo định kỳ 1 tháng 1 lần Sản phẩm sau khi hoàn thiện được tính toán tất cả các chi phí từ nguyên liệu, nhân công, năng lượng hạch toán trên một đơn vị sản phẩm gói 35 ± 0,25 g

*: Theo Bảng nhu cầu dinh dưỡng khuyến nghị cho người Việt Nam từ 7 – 24 tháng tuổi

Nguồn: Viện dinh dưỡng (2006)

3.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.5.1 Phương pháp công nghệ

Quy trình chế biến sơ bộ (dự kiến)

Để thực hiện được những yêu cầu đã đề ra, quy trình chế biến bột ăn dặm

dự kiến đã được xây dựng với một vài thông số cơ bản như sau:

Hình 3.1 Quy trình sản xuất dự kiến bột ăn dặm có bổ sung hạt Sacha inchi

Thuyết minh quy trình:

Hai quy trình 1 và 2 có sự khác nhau về giai đoạn đầu ở một số bước sau:

Đối với quy trình 1:

Rang: Hạt Sacha inchi đã tách vỏ được đem đi rang nhằm làm chín hoàn toàn hạt, Rang bằng lò Kangaroo KG192 với khối lượng 1kg/ 1 lần rang ở các

chế độ rang khác nhau sao cho hàm lượng acid béo không bão hòa còn lại là

Ép đùn Kết hợp nguyên liệu

Đóng gói Sản phẩm Phối trộn

Hạt Sacha inchi

đã tách vỏ

Gạo tẻ, đậu xanh

Nghiền

Rang Kết hợp nguyên liệu

Gạo tẻ,

đậu xanh

ép đùn

Đường, maltodextrin

Nghiền Phối trộn Đóng gói Sản phẩm Đường,

maltodextrin

Đối với quy trình 2:

Kết hợp nguyên liệu: Sacha inchi được trộn cùng gạo và đậu xanh với tỷ

lệ nhất định nhằm đảm bảo phần lớn cân đối về lượng tinh bột, protein, chất béo cho trẻ em thời kỳ ăn dặm

Ép đùn: Hỗn hợp nguyên liệu (gạo, Sacha inchi, đậu xanh) được đưa vào máy ép đùn (nhiệt độ 160 – 170oC) với tốc độ nhập liệu 250 vòng/phút và độ ẩm của nguyên liệu trước khi ép đùn là 19% giúp làm chín nguyên liệu, khử ẩm nhanh và làm cho hỗn hợp giãn nở khi ra khỏi khuôn

Từ bước này trở đi hai quy trình tiến hành như nhau:

Nghiền: Hỗn hợp nguyên liệu được đưa vào nghiền nhằm đạt độ tơi và độ mịn để phối trộn với các nguyên liệu khác tạo thành bột dinh dưỡng thành phẩm Các nguyên liệu được nghiền bằng máy nghiền búa, mắt sàng của máy nghiền có kích thước 0,1 mm

Phối trộn bổ sung: Bột sau khi được nghiền mịn được trộn cùng đường và maltodextrin nhằm tạo hỗn hợp đồng nhất và cân đối dinh dưỡng Trộn theo phương pháp trộn đa cấp nghĩa là trộn dần dần từ nguyên liệu có tỷ lệ nhỏ đến lớn

Đóng gói: nhằm mục đích đảm bảo chất lượng sản phẩm không bị thay đổi trong thời gian bảo quản Bột được đóng gói trong màng phức hợp Khối lượng tịnh 35 ± 0,25g đựng trong gói giấy

Sản phẩm: Gói sau khi đóng được vào thùng carton nhằm bảo vệ sản phẩm khi vận chuyển và giúp phân phối dễ dàng Sản phẩm được bảo quản ở nhiệt độ thường và đặt chỗ khô mát

3.5.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm 1: Xác định chế độ rang phù hợp cho hạt Sacha inchi

Yếu tố phi thí nghiệm: Chất lượng, khối lượng hạt Sacha inchi

Yếu tố thí nghiệm:

- Nhiệt độ rang: 85oC, 95oC, 105oC, 115 oC, 125oC

- Thời gian rang: 5, 10, 15, 20, 25 phút

Các công thức thí nghiệm được thể hiện trong bảng 3.3

Bảng 3.3 Thiết kế thí nghiệm cho quá trình rang hạt Sacha inchi

Nhiệt độ (oC) Thời gian (p)

Yếu tố phi thí nghiệm: Tỷ lệ nguyên liệu gạo (42%), đậu xanh (18%)

Yếu tố thí nghiệm: Tỷ lệ nguyên liệu Sacha inchi (20 – 30%)

Phương thức xử lý theo hai cách:

Sacha inchi rang + hỗn hợp phôi ép đùn (gạo + đậu xanh)→ nghiền và Sacha inchi + gạo + đậu xanh → ép đùn → nghiền (dựa theo bảng thí nghiệm 3.4)

Bảng 3.4 Công thức phối trộn sản phẩm STT Nguyên liệu (%) CT 20 22 24 26 28 30

1 Rang 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6

2 Ép đùn 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6

- Chỉ tiêu theo dõi : Chỉ tiêu dinh dưỡng (protein, lipid, glucid), cảm quan (màu sắc, mùi, vị, trạng thái) và hệ số giãn nở đối với ép đùn được đánh giá trên sản phẩm bột sau nghiền đã phối trộn bổ sung đường 10% và maltodextrin Tỷ lệ maltodextrin bổ sung phụ thuộc vào tỷ lệ nguyên liệu Sacha inchi trong từng công thức để sản phẩm bột đạt 100%

Thí nghiệm 3: Theo dõi chất lượng sản phẩm trong quá trình bảo quản

Theo dõi chỉ tiêu độ ẩm, hàm lượng protein, glucid, lipid, chỉ số iod, chỉ tiêu vi sinh vật và tính chất cảm quan của sản phẩm Định kì phân tích 1 tháng/1 lần trong 3 tháng để thấy được sự thay đổi về chất lượng sản phẩm

Nguyên liệu và sản phẩm cuối cùng sẽ được phân tích đầy đủ các chỉ tiêu

về độ ẩm, hàm lượng tinh bột, protein, lipid, chỉ số iod và cảm quan (màu sắc, trạng thái, mùi, vị)

m1 Khối lượng mẫu và chén trước khi sấy (g)

m2 Khối lượng mẫu và chén sau khi sấy (g)

m Khối lượng mẫu phân tích (g)

3.5.3.2 Xác định hàm lượng glucid theo phương pháp DNS

- Nguyên tắc:

Phương pháp này dựa trên cơ sở phản ứng tạo màu giữa đường khử với thuốc thử acid dinitrosalicylic (DNS) Cường độ màu của hỗn hợp phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ đường khử trong một phạm vi nhất định So màu tiến hành ở bước sóng 540nm Dựa theo đồ thị đường chuẩn của glucose tinh khiết với thuốc thử DNS sẽ tính được hàm lượng đường khử của mẫu nghiên cứu

- Cách tiến hành: Theo Nguyễn Văn Mùi (2001)