Các yếu tố dinh dưỡng rất quan trọng đối với việc duy trì sức khỏe, sức lao động, tuổi thọ của con người. Trong đó việc cung cấp đầy đủ và thường xuyên cho cơ thể các vi chất dinh dưỡng cần thiết – các Vitamin, các nguyên tố vi lượng và đa lượng giữ vai trò đặc biệt Các vi chất dinh dưỡng được xem là các chất không thay thế. Chúng tuyệt đối cần thiết đối với quá trình trao đổi chất, tăng trưởng và phát triển của cơ thể, sự bảo vệ chống lại bệnh tật và các yếu tố bất lợi xung quanh, việc suy trì các chức năng của cơ thể.
Trang 1Thực phẩm chức năng bổ sung vitamin và khoáng chất I/Đặt vấn đề
Các yếu tố dinh dưỡng rất quan trọng đối với việc duy trì sức khỏe, sức lao động,tuổi thọ của con người Trong đó việc cung cấp đầy đủ và thường xuyên cho cơ thểcác vi chất dinh dưỡng cần thiết – các Vitamin, các nguyên tố vi lượng và đa lượnggiữ vai trò đặc biệt
Các vi chất dinh dưỡng được xem là các chất không thay thế Chúng tuyệt đối cầnthiết đối với quá trình trao đổi chất, tăng trưởng và phát triển của cơ thể, sự bảo vệchống lại bệnh tật và các yếu tố bất lợi xung quanh, việc suy trì các chức năng của
cơ thể
Thực phẩm chức năng đang được các chuyên gia đánh giá là một xu thế dinhdưỡng của Thế kỉ XXI, đáp ứng một phần quan trọng về nhu cầu dinh dưỡng vàsức khỏe con người trong cuộc sống hiện đại.Nhóm thực phẩm chức năng bổ sungvitamin và khoáng chất đang rất phát triển ở Mỹ, Canada, các nước Châu Âu, NhậtBản, như việc bỏ sung iode vào muối ăn , sắt vào gia vị, vitamin A vào đườnghạt, vitamin vào nước giải khát, sữa… Việc bổ sung này ở nhiều nước trở thành bắtbuộc, được pháp luật hóa để giải quyết tình trạng “ nạn đói tiền ẩn” vì thiếu vi chấtdinh dưỡng ( thiếu iode, thiếu vitamin A, thiếu sắt)
Trang 2dụng Theo Viện khoa học và đời sống quốc tế thì “ Thực phẩm chức năng là thựcphẩm có lợi cho một hay nhiều hoạt động của cơ thể như cải thiện tình trạng sứckhỏe và làm giảm nguy cơ mắc bệnh hơn là so với giá trị dinh dưỡng mà nó manglại” Theo IFIC, Thực phẩm chức năng là những thực phẩm hay thành phần củachế độ ăn mà có thể đem lại lợi ích cho sức khỏe nhiều hơn giá trị dinh dưỡng cơbản.
Bộ y tế Việt Nam định nghĩa thực phẩm chức năng là thực phẩm dùng để hỗtrợ chức năng của các bộ phận trong cơ thể người, có tác dụng dinh dưỡng, tao cho
cơ thể người thoái mái, tăng sức đề kháng và giảm bớt nguy cơ gây bệnh
2.1.2 Phân Loại
2.1.3 Thực phẩm chức năng bổ sung vitamin và khoáng chất
2.1.3.1 Khái niệm
Thực phẩm bổ sung vitamin và khoáng chất là những sản phẩm được sử dụng
để bổ sung cho bữa ăn hằng ngày nhằm bù đắp hoặc phòng ngừa sự thiếu hụt cácvitamin và khoáng chất cần thiết
Vitamin là nhóm chất hữu có mà cơ thể không thể tự động tổng hợp được Nhucầu của cơ thể về vitamin chi vài miligam mỗi ngày Tuy nhỏ vậy nhưng không thểnói chúng có vai trò nhỏ so với các chất dinh dưỡng khác
Chất khoáng là một trong những chất dinh dưỡng cần thiết cho sự sống, mộtchất khoáng được coi là cần thiết cho cơ thể khi chũng tham gia ít nhất vào mộttrong các chức năng sống của cơ thể là phát triển hoặc sinh sản để phân biệt giữachất khoáng và một chất hóa học là chất khoáng không chứa cabon trong cấu trúc
Trang 3nhưng chúng thường kết hợp với các bon chứa trong chất hữu cơ khi thực hiện cácchức năng trong cơ thể.
2.1.3.2 Phân loại và tác dụng
Vitamin được chia làm 2 nhóm : vitamin hòa tan trong chất béo ( vitamin A,D, E,K) và vitamin hòa tan trong nước ( Vitamin B1, B2, B5, B8, B6, B12, PP, AcidFolic ) Một chức năng chung nhất của các vitamin là phản ứng như một tiềm chấthoặc là thành phần của một coenzym, chúng rất cần thiết cho khởi đầu các phảnứng sinh học của enzym Một số không phải là coenzym nhưng chúng có chứcnăng quan trọng khác trong cơ thể ví dụ: vitamin A trong quá trình nhìn và phânbiệt màu sắc…
Chất khoáng được chia làm 2 nhóm : nhóm đa lượng gồm các chất có mặt trong
cơ thể với một lượng tương đối lớn >0.005% trọng lượng cơ thể và đòi hỏi mộtnhu cầu lớn từ thức ăn ( Ca, P, Ka, Na, S…) ; Nhóm Vi khoáng gồm những chấttồn tại trong cơ thể nhỏ hơn 0,005% trọng lượng cơ thể và cơ thể cần một lượngnhỏ hơn (Fe, Zn, Mg, Cu, I2, …) Chúng tham gia vào nhiều vai trò sinh học trong
cơ thể Như cấu tạo nên cơ thể, tham gia các phản ứng sinh học, tăng cường hấpthu,tiêu hóa và vận chuyển, giữ cân bằng acid-kiềm, giữ cân bằng nước, truyền cácxung động thần kinh, điều hòa co cơ
2.1.3.3 Các thông tin về các vitamin và khoáng chất cần thiết cơ thể
Tuy vitamin và khoáng chất rất cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển củacon người nhưng nhu cầu về vi chất lại phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tuổi tác,giới tính, khí hậu,… Do đó cũng cần lưu ý đến liều lượng bổ sung để tránh tìnhtrạng ngộ độc do quá liều Thông tư số 08 ra ngày 23/8/2004 của bộ trưởng Bộ Y
tế đã đưa ra bảng khuyến nghị nhu cầu dinh dưỡng của vitamin và khoáng chấttheo độ tuổi
Trang 4Bảng 1: Các đối tượng cần bổ sung vitamin và khoáng chất:
Mang thai – 1 tháng trước khi có
thai và 3 tháng đầu thai kỳ
Folate tổng hợp( tối đa 1000microgram/ngày)
Người ăn chay trường Vitamin B12
bệnh lý viêm khác, cao huyết áp,
tăng triglyceride máu tăng LDL
Các bệnh lý rối loạn hấp thu B1 ( Thiamin), Vitamin B12
Các bệnh lý gây kém hấp thu Calcium
Trang 5
Bảng 2: tổng hợp các vitamin
Trang 10Bảng 3: tổng hợp các chất khoáng
Trang 152.1.4 Công nghệ sản xuất thực phẩm chức năng
Trang 16sẵn dây truyền sản xuất thuốc và đội ngũ công nhân chuyên nghiệp và trào lưu pháttriển TPCN trên thế giới, các công ty dược, các cơ sở sản xuất thuốc Y học cổtruyền bắt đầu chuyển sang sản xuất TPCN Tính đến cuối năm 2012, gần như cảngành dược Việt Nam đã lao vào lĩnh vực TPCN, với sự tham gia của 1,781 doanhnghiệp
Số lượng cơ sở sản xuất, kinh doanh thực phẩm chức năng năm 2000 là 13 cơ sở,đến cuối 2012 là 1,552 cơ sở, với hơn 5,500 sản phẩm Năm 2013, số cơ sở SXKDTPCN đã tăng lên 3,512 cơ sở (tăng 226% so với 2012), với 6,851 sản phẩm (tăng124%) Trong đó, 80% sản phẩm TPCN là nhập khẩu – 20% sản phẩm sản xuấttrong nước Sản phẩm xuất khẩu đang gia tăng nhanh chóng, tăng 172% giai đoạn2012-2013, trong khi sản phẩm sản xuất trong nước giảm 23% giai đoạn 2012-2013
2.1.5.2 Tiêu Dùng
Người sử dụng thực phẩm chức năng còn thấp, phần lớn là hỗ trợ chữa bệnh Tỷ
lệ sử dụng thực phẩm chức năng ở hà nội là 68.1% và thành phố Hồ Chí Minh là43% theo năm 2011 Các quảng cáo về thực phẩm chức năng còn nhiều sai phạm( 20% những quảng cáo là không có giấy phép, 50% các quảng cáo sai về nộidung so với công bố tiêu chuẩn Người sử dụng ngày càng tăng nhưng tiếp cậnthực phẩm chức năng qua internet và kênh bán hàng đa cấp mà tư vấn là người bánhàng Năm 2005 có khoảng 1 triệu người đến 2010 thì lên đến 5.7 triệu người2.2 VITAMIN E 400 (SIMPLE RIGHT) D06
Là sản phẩm của tập đoàn Simple Right của mỹ, nhãn hiệu được nhiều người tindùng trên thế giới Dạng viên nang, thành phần chính là Vitamn E cùng với cácthành phần quan trọng khác như gelatin, glycerin, dầu đậu nành …Số lượng 500v/
lọ, giá từ 490 ngàn đến 550 ngàn
Trang 17Công dụng của thuốc :
+ Giúp da săn chắc, chống lại tình trạng chảy xệ
+ Cân bằng độ ẩm cho da, làm sáng da hơn, ngăn ngừa các nếp nhăn, giúp tái tạo
tế bào da, loại bỏ độc taijcos hại và giảm thâm nám trên da
+ Uống 1 viên/ ngày sau bữa ăn và dùng trong 1-2 tháng
Công dụng của sản phẩm chính là công dụng của Vitamin E
2.2.1 Vitamin E
Vitamin E lần đầu tiên nhận biết vào năm 1922 như một yếu tố cơ bản trongkhẩu phần thức ăn thực vật, giúp cho sự sinh sản bình thường của chuột Năm 1933được định rõ là cần thiết cho người, chất tocopherols và tocotrienols được xácđịnh Đến năm 1936 người ta đã tách được từ dầu lúa mì và dầu bông ba loại dẫnxuất benzopiran và đặt tên nhóm là Vitamin E Các dẫn xuất thu được tương ứng là
α, β, γ – tocopherol Năm 1938 tổng hợp được α- tocopherol Vậy vitamin E baogồm các tocopherol và các tocotrienol có công thức cấu tạo C29H50O2 Vitamin E
tự nhiên tồn tại dưới 8 dạng đồng phân khác nhau, trong đó có 4 tocopherol và 4tocotrienol Tất cả đều có vòng chromanol với nhóm hydroxyl có thể cung cấpnguyên tử hydro để khử các gốc tự do và nhóm R( phần còn lại của phân tử) kỵnước để cho phép xâm nhập vào các màng sinh học Các tocopherol và
Trang 18tocotrienol đều có dạng alpha, beta, gamma, delta, được xác định theo số lượng và
vị trí các nhóm metyl trên vòng chromanol
Chúng là chất lỏng không màu, có khả năng hòa tan tốt trong dầu thực vật, rượu
và ete Vitamin E bị oxy hóa bởi các chất oxy hóa khác nhau như sắt (III) cloruahoặc acid nitric
Công thức cấu tạo :
Vitamin E hòa tan tốt trong chất béo, nên hấp thu tốt nhất khi có mặt chất béotrong khẩu phần ăn và trong những điều kiện chất béo được hấp thu tốt Khoảng 40– 60% vitamin E trong khẩu phần thức ăn được hấp thu, tỷ lệ giảm dần khi trongkhẩu phần có nhiều vitamin E Hầu hết vitamin E được hấp thu vào đường bạchhuyết, sau đó được chuyển vào hệ tuần hoàn gắn với lipoprotein ở dạng LDL Có
sự trao đổi nhanh giữa LDL và lipid của màng tế bào, đặc biệt là màng hồng cầu,
và nồng độ cao nhất ở mô mỡ Vitamin E được bài tiết qua da và phân
2.2.2 Tác dụng của Vitamin E
Trang 19Là chất chống oxy hóa nhờ có nhóm hydroxyl nhường 1 hydro cho các gốc tự
do để biến gốc tự do này thành hydroperoxyde không gây phản ứng
LOO + tocopherol-OH → LOOH + tocopherol-O
Ngoài chức năng ngăn chận sự tạo thành những gốc tự do nơi tế bào, vitamin Ecòn bảo vệ những chất tạo nên tế bào như protein và acid nucleic Chất chống oxyhóa bảo vệ tế bào khỏi các tác hại của các gốc tự do, đó là các phân tử có chứa mộtelectron không chia sẻ Các gốc tự do gây tổn hại tế bào và có thể đóng góp vào sựphát triển của bệnh tim mạch và ung thư
Nhiều nghiên cứu đã chứng tỏ hoạt tính của Vitamin E có khả năng chữa nhiềubệnh Tính chất chống viêm : vitamin E ức chế sự peroxyde hóa các lipid bằngcách bẫy các gốc tự do sẽ tạo thành prostaglandines, là chất trung gian sinh lý củaviêm Vitamin E giúp ngăn ngừa và kìm hãm bệnh mạch vành bằng sự hạn chế quátrình oxy hóa của LDL – cholesterol làm giảm xơ vỡ mạch vành và nhồi máu cơtim, điều trị chứng gan nhiễm mỡ, giảm cholesterol trong máu.Vitamin E làm giảmquá trình phát triển của sự mất trí nhớ trong bệnh Alxheimer, tác nhân bảo vệ não.Vitamin E còn có nhiều tác dụng khác như : ngăn ngừa và kìm hãm sự phát triểnbệnh đục thủy tinh thể ở người già, tác nhân bảo vệ mắt ; tăng cường hoạt độnginsulin và đào thải glucose đối với bệnh nhân mắc tiểu đường, ngăn cản sự hìnhthành chất nitrosamine, thủ phạm gây ra các bệnh ung thư dạ dày; Tăng cường hệthống miễn dịch của cơ thể, có khả năng phòng chống các loại ung thư như: tiềnliệt tuyến, bàng quang, ruột kết…
Vitamin E còn có tác dụng tốt đối với quá trình sinh sản, hỗ trợ điều trị vô sinh,suy giảm sản xuất tinh trùng ở nam giới Vitamin E cũng làm giảm nhẹ các triệuchứng chuột rút, đau các cơ bụng hoặc đau bụng khi hành kinh ở các em gái vịthành niên Đối với phụ nữ mang thai, vitamin E góp phần thuận lợi cho quá trình
Trang 20mang thai, sự phát triển của thai nhi và giảm được tỷ lệ sẩy thai , sinh non do đãtrung hòa hoặc làm mất đi hiệu lực của các gốc tụ do trong cơ thể.
Qua nhiều nghiên cứu, vitamin E có thể ức chế quá trình oxy hóa DNA nên đã ứcchế hoạt động chuỗi tế bào ung thư vú, làm giảm 95% sự gia tăng tế báo ung thư
vú ở người sử dụng anpha tocophenol, nghĩa là vitamin E có thể gây ngộ độc cótính chọn lọc đến các tế bào ung thư vú
Vitamin E là hàng rào bảo vệ chống những tia bức xạ độc hại bởi vì nó được dựtrữ dưới lớp màng tế bào nên ngăn cản được những tia UV trước khi những tế bàophải tự mình chống lại Nó bảo về các tế bào dưới da, tế bào biểu bì, những nguyhại về gen, có tính chất làm ẩm, giúp sự luân chuyển mạch máu li ti của da, cungcấp oxi cho các mô của cơ thể Nhờ vậy vitamin E được bổ sung vào mỹ phẩm.Khi có tuổi, da mất tính chun giãn, đồng thời do tác dụng dư thừa gốc tự do sẽ làm
da nhăn nheo, tóc xơ cứng, giòn, dễ gãy, vitamin E giúp cải thiện tình trạng trên dođã làm giảm tiến trình lão hóa của da và tóc
2.2.3 Phương pháp sản xuất Vitamin E
Vitamin E bổ sung vào thực phẩm, thực phẩm chức năng, dược phẩm, hay thức ănchăn nuôi dưới dạng viên hay dạng viên hay dạng bột đều được thu hồi từ quá trìnhchiết, tách tự nhiên hoặc qua tổng hợp hóa học Sản xuất vitamin E ngày càng được
mở rộng và phát triển Vitamin E chiết tách tự nhiên có nhiều ưu điểm hơn tổnghợp hóa học, nhưng chỉ có hiệu quả kinh tế khi dụng các nguyên liệu có và chứanhiều vitamin E Vitamin E được tìm thấy trong các hạt và ngũ cốc chứa dầu,ngoài ra cũng tồn tại hàm lượng thấp trong lá cây cọ, rau diếp, mủ cao su….Sựphân bố vitamin E trong các sản phẩm thực vật phụ thuộc vào giống, loài, giaiđoạn chín, thời vụ, phương thức thu hoạch, chế biến và bảo quản Hiện nay phụphẩm chế biến dầu thực vật, trong đó căn khử mùi được xem là nguồn nguyên liệu
Trang 21chính cho sản xuất vitamin E tự nhiên Hàm lượng vitamin E của cặn khử mùi thayđổi theo tùy loại dầu thực vật:
Sơ đồ công nghệ thu nhận vitamin E từ cặn khử mùi dầu đậu tương
Cặn khử mùi dầu đậu
tương
Phytosterol + vitamin e + thành phần khác
Tách phytosterol Etyl este của các acid
béo
Chưng cất phân đoạn chân không Etyl este hóa
Tinh chế vitamin E thô
Trang 22Vitamin E : 1 IU là tương đương sinh học của khoảng 0667 µg d-alpha-
tocopherol (chính xác 2 / 3 mg), hoặc của 1 mg dl-alpha-tocopherol acetate
Đầu tiên, cặn khử mùi được xử lý để loại nước, cặn vô cơ và các hợp chất dễ bayhơi Tiếp đó, tách hỗn hợp axit béo bằng cách tiến hành etyl este hóa các axit béotrong cặn khử mùi với H2SO4 đậm đặc (0,6%), tỉ lệ etanol/axit béo: 20/1 (mol/mol)
ở 70℃ trong 80 phút, rồi tách etyl este của các axit béo nhờ chưng cất phân đoạnchân không ở áp suất 4-5 mbar và nhiệt độ đỉnh: 198 – 225℃ Phần hỗn hợp cònlại trong bình cất được đem tách phytosterol bằng phương pháp kết tinh với dungmôi etanol ở nhiệt độ 5℃, thu được vitamin E thô Quá trình tinh chế vitamin Eđược bắt đầu bằng trích ly với etanol (tỷ lệ etanol/ VTM E thô lần 1: 2/1 và lần 2:1/1), rồi tiến hành kết tinh lạnh ở nhiệt độ - 15℃ để loại phytosterol còn sót lại vàcác tạp chất khác Cuối cùng là giai đoạn tách vitamin E có độ tinh khiết cao bằngsắc ký hấp thụ hoặc sắc ký cột trên cột silica gel (0,063 – 0,200μm) với hệ dungmôi rửa giải là n-hexan : etanol: 9:1, thu được sản phẩm vitamin E có độ tinh khiếtđạt 90,8% Sau đây là một số dung môi có thể dử dụng để tinh chế vitamin E:
HDM 1: n-Hexan : etyl acetat : etanol: 8:1:1
HDM 2: n-Hexan : dietyl ete : etanol: 8:1:1
HDM 3: n-Hexan : etyl acetat: 9:1
Trang 23HDM 4: n-Hexan : etanol: 8:2
HDM 5: n-Hexan : etanol: 9:1
HDM 6: n-Hexan : dietyl ete: 9:1
HDM 7: n-Hexan : dietyl ete: 8:2
Vì dung môi n-Hexan: etanol (9:1) cho độ tinh khiết cao nhất
2.2.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ vitamin E
Hiện nay trên thị trường tồn tại cả 2 loại vitamin E tự nhiên và tổng hợp Vitamin
E tự nhiên có 4 dạng đồng phần α-, β-, γ-, và δ-tocopherol đều ở dạng d và cơ thể
có thể hấp thu được Trong khi đó vitamin e tổng hợp có 8 dạng đồng phân củatocopherol nhưng chỉ có dạng d-α-tocopherol là giống vitamin E tự nhiên và cơ thểcon người có thể hấp thu được Do vậy, khi sử dụng vitamin E tổng hợp phải uốngtăng liều gấp 1.5 lần so với vitamin E tự nhiên mới đạt hiệu quả mong muốn
Vitamin E là một trong 3 loại vitamin có lượng giao dịch hàng đầu thế giới dophạm vi ứng dụng rộng lớn của nó: dược phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm, thức ăn chănnuôi Với chi phí sản xuất không lớn, nguồn nguyên liệu dồi dào vitamin E đượcsản xuất với số lượng lớn trên thế giới, Trung Quốc là nước sản xuất lơn nhấtchiếm 40% lượng vitamin E trên thế giới Ngoài ra, có một số công ty sản xuấtVitamin E lớn ở Châu Âu như: BASF Vitamins Co, Ltd và DSM NutritionalProducts Co, Ltd Hai công ty này mỗi năm cung câp ra thị trường khoảng 20000đến 25000 tấn vitamin E
Nhu cầu về vitamin E tăng mạnh ở mức 10-205 mỗi năm trên thế giới Vitamin E
tự nhiên chiếm ưu thế hơn vitamin E tổng hợp vì ưu thế về dinh dưỡng và độ antoàn của nó khi sử dụng Vitamin E cơ thể không thể tự tổng hợp được nên phải bổsung vào thông qua thức ăn hoặc trực tiếp Nhu cầu về vitamin E hàng ngày theo