Giáo trình thực phẩm chức năng dược

THỰC PHẨM CHỨC NĂNG DƯỢC GIẢNG VIÊN: TRƯƠNG THẢO VY Bộ mơn Cơng Nghệ Hóa Học Trường Đại học Nơng lâm TP HCM Tháng 1/2018 MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Khái niệm 1.3 Sơ lược sự chớng oxy hóa thê 1.3.1 Sự oxy hóa 1.3.2 Chống oxy hóa .7 1.4 Phân loại TPCN – dưỡng dược .8 1.5 Tình hình sản xuất thực phẩm chức 1.5.1 Trong nước 1.5.2 Trên giới 1.6 Tình hình nghiên cứu thực phẩm chức 10 1.7 Quản lý thực phẩm chức Việt Nam .11 1.7.1 Mở đầu .11 1.7.2 Phân loại thực phẩm chức 11 1.7.3 Quy định chung 12 1.7.4 Công bố ghi nhãn cho loại sản phẩm 13 CHƯƠNG CÁC THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG 16 2.1 Giới thiệu .16 2.2 Carbohydrate .16 2.3 Lipid 19 2.4 Protein 21 2.5 Vitamin 22 2.6 Chất khoáng 23 CHƯƠNG MỘT SỐ THÀNH PHẦN CHỨC NĂNG .24 3.1 Phân loại thành phần chức 24 3.2 Protein amino acid 24 3.2.1 Trứng 24 3.2.2 Sữa 25 3.2.3 Đạm thực vật 25 3.3 Lipid 25 3.3.1 Dầu tăng cường oleic (HOO) .25 3.3.2 Omega-3 .25 3.3.3 3.4 Acid linolenic liên hợp (conjugated linolenic acid, CLnA) .26 Chất xơ hòa tan 26 3.4.1 Pectin 27 3.4.2 Guar gum 27 3.4.3 Konjac 28 3.5 Vitamin khoáng chất .28 3.5.1 Carotenoid vitamin A 28 3.5.2 Vitamin E 30 3.5.3 Vitamin C 31 3.5.4 Coenzyme Q10 32 3.5.5 Khoáng .33 3.6 Các hợp chất phenolic 34 3.6.1 Phân loại .34 3.6.2 Nguồn thực phẩm .36 3.6.3 Độ bền thực phẩm .37 3.7 Limonene .37 3.8 Organosulfur 38 3.8.1 γ-glutamylcysteine cysteine sulfoxide 38 3.8.2 Alliinase diallyl thiosulfinate 39 3.9 Prebiotic, probiotic symbiotic 39 3.9.1 Định nghĩa 39 3.9.2 Prebiotic .40 3.9.3 Probiotic .41 CHƯƠNG SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG 43 4.1 Một số công nghệ sản xuất thực phẩm chức .43 4.1.1 Lưu chất siêu tới hạn 43 4.1.2 Chiết bằng công nghệ siêu âm 45 4.1.3 Công nghệ vi bọc ứng dụng 48 4.1.4 Công nghệ nghiền lạnh ứng dụng 48 4.1.5 Công nghệ biến đổi chất béo 49 4.2 Một số sản phẩm chức 49 4.2.1 Sản phẩm dinh dưỡng thê thao 49 4.2.2 Sữa mẹ sản phẩm cho trẻ sơ sinh 49 4.2.3 Thực phẩm chức chứa nhiều xơ 49 4.2.4 Sản phẩm probiotic 50 Bài giảng Thực phẩm chức dươc CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Đê hiêu rõ thực phẩm chức năng, trước tiên, cần tìm hiêu sự thay đởi dinh dưỡng học Từ khoảng kỉ thứ 19, thực phẩm khơng nhằm đáp ứng mục đích “ăn no” mà “ăn ngon đầy đủ chất dinh dưỡng” Vào kỉ thứ 20, chất dinh dưỡng thiết yếu được tìm ra, với sự đời hướng dẫn sử dụng thực phẩm dẫn dinh dưỡng hỗ trợ ngăn ngừa bệnh tật tăng cường sức khoẻ bao gồm “Chuẩn dinh dưỡng” (Nutrient standard), “Lượng khuyến nghị dinh dưỡng” (reference Nutrition intakes), “Chỉ dẫn ăn uống” (Dietary guidelines), “chỉ dẫn sử dụng thực phẩm” (Food guides) Bên cạnh đó, với sự phát triên khoa học kĩ thuật, người trọng đến việc cân bằng dinh dưỡng nhằm tránh số triệu chứng bệnh lý sử dụng chất dinh dưỡng cách cân đối gây Vào đầu kỉ thứ 21, công nghệ tiên tiến đời làm thay đổi lối sống người, với mục tiêu kéo dài tuổi thọ tăng cường sức khoẻ giá dịch vụ y tế tăng, thúc đẩy nhu cầu sử dụng thực phẩm đê phòng bệnh Do đó, yêu cầu chất lượng thực phẩm người tiêu dùng tăng lên, dẫn đến sự đời “dinh dưỡng tối ưu” hay thực phẩm chức Dinh dưỡng tới ưu nhằm mục đích gia tăng chức sinh lý thành phần dinh dưỡng thực phẩm, từ nâng cao thê trạng tăng cường sức khỏe, đồng thời hạn chế bệnh tật mà đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng, được kiêm chứng thông qua tương tác giữa gene dinh dưỡng Các tương tác bao gồm ảnh hưởng bữa ăn đến tính đa hình gene sự đa dạng giữa cá thê, sự thay đổi thực đơn sự biến đổi gene, với ảnh hưởng bữa ăn đến nguy bị bệnh 1.2 Khái niệm Thực phẩm chức (TPCN) khái niệm bắt nguồn từ Nhật Bản vào những năm cuối kỉ 20 mà chương trình nghiên cứu phát triên thực phẩm, phân tích chức thực phẩm hoạt động sinh lý, phân tích thực phẩm chức nghiên cứu tế bào được đưa vào hoạt động TPCN có thê được định nghĩa theo nhiều cách như:  Thực phẩm đem lại lợi ích sức khỏe bên cạnh dinh dưỡng  Thực phẩm sản phẩm thực phẩm được thị trường hóa có khả mang lại lợi ích sức khỏe  Thực phẩm đờ ́ng có ng̀n gớc hữu có chứa hợp chất mà được tiêu thụ phần bữa ăn ngày có tác động tích cực mặt sinh lý được tiêu hóa  Thực phẩm có hình dạng bên ngồi tương tự thưc phẩm truyền thống mà được sản xuất nhằm mục đích tiêu thụ phần bữa ăn ngày được điều chỉnh đê bổ sung vai trò sinh lý đới với thê bên cạnh việc cung cấp chất dinh dưỡng Trương Thảo Vy - BM Công nghê Hoa hoc Trương ĐHNL TP.HCM Page Bài giảng Thực phẩm chức dươc Bên cạnh đó, thị trường xuất nhóm sản phẩm khác “nutraceutical” Dưỡng dược (nutraceuticals) khái niệm rộng, được định nghĩa chất được coi thực phẩm phần thực phẩm đem đến lợi ích sức khỏe y học cho người sử dụng Dưỡng dược bao gồm chất dinh dưỡng được phân tách, sản phẩm dược liệu, chất dinh dưỡng bổ sung, thực phẩm GMO hay thực phẩm chế biến sẵn ngũ cốc, xúp, đồ uống Như vậy dưỡng dược bao gồm thực phẩm chức chất dinh dưỡng bổ sung 1.3 Sơ lược sự chống oxy hóa thê 1.3.1 Định nghĩa Sự oxy hóa tượng lượng gớc tự có chứa oxy (ROS) và/hoặc gớc tự có chứa nitrogen (RNS) tăng lên gây sự cân bằng khả tự kháng oxy hóa Sự oxy hóa thê nguyên nhân dẫn đến thay đổi cấu trúc DNA protein thương tổn màng tế bào Sự biến đổi gia tăng cao sẽ phá hủy gây sự viêm nhiễm mô Các chất chống oxy hóa chất có thê làm chậm, hạn chế hay ngăn cản sự oxy hóa vật liệu có thê oxy hóa bằng cách trung hòa gốc tự (free radicals) làm giảm stress oxy hóa Chất chớng oxy hố chất cản trở ngăn cản sự phát triên sự oxy hóa, hay giúp sửa chữa loại bỏ mục tiêu hư hỏng bị oxy hóa 1.3.2 Các chất chớng oxy hóa Khơng có chất chớng oxy hóa có thê hoàn thành tất nhiệm vụ Tuy nhiên, khai thác tác động chất chớng oxy hố thực phẩm tăng cường chất chống oxy hố nội sinh phòng chớng oxy hóa có thê đưa gần tới chiến lược kết hợp đới với sự oxy hóa những phản ứng oxy hóa sau Glutathione (GSH) tripeptide γ - glutamylcysteinylglycine có mặt khắp nơi nờng độ mili-mole tất loại tế bào GSH có thê trực tiếp loại bỏ gốc tự hoạt động chất cho glutathione peroxidase (GPx) glutathione S - transferase (GST) trình giải độc chất H2O2, lipid hydroperoxides thành phần ưa điện tử (electrophilic) GSH thực phẩm tiết mật có thê đóng góp vào nờng độ GSH đường ruột Trong ruột non, GSH được vận chuyên nguyên vẹn đến tế bào niêm mạc GSH có thê được cắt thành amino acid cấu thành Glu, Cys, Gly) enzyme γ- glutamyltranspeptidase and dipeptidase sau được hấp thu tổng hợp trở lại thành GSH bên tế bào Có nhiều enzym chớng stress oxy hóa (antioxidative stress enzymes) kiêm sốt chặt chẽ sự tích tụ ROS SOD (Superoxide dismutase) xúc tác việc phân hủy anion superoxide thành H2O2 Mn - SOD nằm ty thê, Cu Zn - SODs có tế bào chất Khi H2O2 được hình thành, có thê được chuyên thành nước nhờ enzyme catalase (CAT) hay GPx Các đồng dạng dày-ruột glutathione peroxidase (như GPx, GPx2) khơng những lọc H2O2 mà lọc alkyl hydroperoxides từ lipid hấp thu bảo vệ chống lại tổn thương ruột, viêm khối u ác tính GPx glutathione reductase (GR) cặp việc giảm peroxide Mặc dù enzyme chống oxy hố Trương Thảo Vy - BM Cơng nghê Hoa hoc Trương ĐHNL TP.HCM Page Bài giảng Thực phẩm chức dươc được tởng hợp tìm thấy tế bào, số hoạt động SOD GPx ruột ruột già dường nằm tế bào, bề mặt tế bào bên được cho giải độc ngăn ngừa chất oxy hóa phản ứng xuất bề mặt ruột Thioredoxin đóng góp đáng kê vào việc phòng chớng oxy hóa điều trị chớng oxy hóa Thioredoxin hoạt động tác nhân khử ribonucleotide reductase methionine sulfulphen làm giảm tởn thương oxy hóa cho dư lượng methionine protein Các chất chớng oxy hố tởng hợp nội sinh khác có thê gờm có acid uric, albumin gắn kết với bilirubin, thân albumin Các chất chứa peptide histidine carnosine, anserine, salenine có đặc tính chớng oxy hóa mạnh Melatonin được chứng minh bảo vệ tế bào chớng lại tởn thương oxy hố Amino acid, peptide, thậm chí protein có thê hoạt động chất chớng oxy hố chúng có hoạt tính chớng oxy hoá thấp riêng biệt Trong thực phẩm có chứa hàng trăm hợp chất được cho hoạt động chất chống oxy hoá, bao gồm carotenoid, chất dipeptide chứa histidine (carnosin, homocarnosine, anserine), chất nhầy, acid phytic, taurine, bilirubin, estrogens, creatinine, lipoic acid, polyamines, melatonin, polyphenol dẫn xuất, terpenoid dẫn xuất Các hợp chất riêng lẻ chiết xuất thực vật thô G biloba được chứng minh có hoạt tính chớng oxy hóa phòng thí nghiệm 1.4 Phân loại TPCN – dưỡng dược Có thê chia làm loại theo trình chế biến sau: - - - Thực phẩm tăng cường thực phẩm được bổ sung chất dinh dưỡng sự thất chất dinh dưỡng q trình chế biến Ví dụ: nước cam có bở sung vitamin C, sữa có bổ sung vitamin A Thực phẩm làm giàu thực phẩm được làm giàu thêm chất dinh dưỡng mà chất dinh dưỡng thơng thường khơng được tìm thấy với lượng cao sàn phẩm Ví dụ: ngũ cớc dinh dưỡng với hàm lượng calcium sắt cao Thực phẩm biến đổi thực phẩm với thành phần dinh dưỡng được biến đởi Ví dụ: gạo biến đởi gen có hàm lượng vitamin A cao Thực phẩm củng cố thực phẩm với thành phần dinh dưỡng được làm cho cao thực phẩm thơng thường Ví dụ: sớt cà chua với hàm lượng lycopene cao bình thường 1.5 Tình hình sản xuất thực phẩm chức 1.5.1 Trong nước Chưa có sớ liệu thớng kê cụ thê, giá trị xuất TPCN đạt triệu USD/năm (SL năm 2015) Theo số liệu Hiệp hội TPCN, năm 2000 nước có 13 sở sản xuất, kinh doanh TPCN, đến năm 2005 số tăng lên 143, năm 2009 1.114 đến tháng 7.2014 có 4.500 sở Nếu năm 2000, thị trường TPCN nước ta có 63 sản phẩm năm từ 2011 - 2013, thị trường xuất khoảng 10.000 sản phẩm, khoảng 40% hàng nhập Hiện có khoảng 6% dân sớ nước ta sử dụng thực phẩm chức năng, riêng Hà Nội TPHCM 43% Trương Thảo Vy - BM Công nghê Hoa hoc Trương ĐHNL TP.HCM Page Bài giảng Thực phẩm chức dươc 1.5.2 Trên giới Hình 1.1 Thị trường thực phẩm chức toàn giới Theo kết thống kê Error: Reference source not found, Châu Á – Thái Bình Dương khu vực có lượng thực phẩm chức được tiêu thụ cao tăng dần qua năm tổng doanh thu năm 2014 vào khoảng 50 triệu USD xấp xỉ 70 triệu USD vào năm 2017, thị trường Bắc Mỹ đứng thứ hai Nhật Bản nước có thị trường thực phẩm chức lớn khu vực Châu Á – Thái Bình Dương tới năm 2026 Trong năm 2015, doanh thu thực phẩm chức đóng gói đạt 8,5 triệu USD, tăng 8% so với năm 2010 Số liệu dự đoán cho thấy ngành hàng thực phẩm chức sẽ tăng đều, đặc biệt sản phẩm từ sữa chiếm thị phần lớn Hình 1.2 Số lượng người sử dụng các sản phẩm vitamin khoáng chất Theo Thông kê NMI, năm 2016 Mỹ, trung bình người có người (chiếm khoảng 80 %) sử dụng thực phẩm chức năng, niên chiếm đa sớ lượng người sử dụng sản phẩm chức bao gồm sản phẩm tăng cường thê lực, sản phẩm cân bằng thê, sản phẩm bổ sung từ dược liệu, sản phẩm vitamin khống chất Bên cạnh đó, sớ liệu thống kê cho thấy sản phẩm bổ sung vitamin chất khống được sử dụng phở biến Mỹ (Error: Reference source not found) 1.6 Tình hình nghiên cứu thực phẩm chức Từ ći kỉ 20 Nhật Bản, ảnh hưởng hợp chất chức đến thê được nghiên cứu qua thí nghiệm lâm sàng in vitro in vivo, nhằm phục vụ cho trình phát triên sản xuất thực phẩm chức Năm 1998, Landstrom ctv (1998) công bố kết nghiên cứu ảnh hưởng bữa ăn có nhiều đậu nành lúa mạch đen đến tình Trương Thảo Vy - BM Công nghê Hoa hoc Trương ĐHNL TP.HCM Page Bài giảng Thực phẩm chức dươc trạng ung thư tuyến tiền liệt chuột đực Với hàm lượng isoflavone (một polyphenol có vai trò điều tiết hormone sinh dục chớng oxy hóa), việc thêm đậu lúa mạch vào bữa ăn làm sự phát triên khối u giảm (bao gờm thê tích khới u tớc độ phát triên) hàm lượng hormone Dunning, hormone thường xuất vào giai đoạn đầu loại ung thư này) giảm nhanh Saad Suhana Md ctv (2006) nghiên cứu ảnh hưởng lâm sàng tảo Chlorella vulgaris (C.v) từ khu vực nội địa (Mỹ) từ Nhật Bản Kết nghiên cứu cho thấy C.v giúp trình tăng sinh tế bào ung thư gan bị chậm lại ngăn cản sự chết tế bào gan ung thư Điều chứng tỏ việc sử dụng vi tảo Chlorella vulgaris có tác động tích cực đến gan Bên cạnh đó, Hyo-Jin ctv (2008) nghiên cứu ảnh hưởng vi tảo đến sự tăng cường sức đề kháng sự sản xuất cytokine (một nhóm protein glycoprotein được tiết đê dung hòa hoạt động giữa tế bào) thê chuột Nhóm nghiên cứu thấy rằng cho chuột ăn chế độ nghèo đạm rồi bổ sung C.v, số thông số dinh dưỡng hàm lượng interferon gamma (một protein được thê tiết đê chống lại sự xâm nhập tác nhân ngoại lai virus) máu cao trước được bổ sung vi tảo được bổ sung nước lọc Kết nghiên cứu Saad Suhana Md ctv (2006) HyoJin ctv (2008) cho thấy vi tảo C.v có thê được sử dụng làm thực phẩm Ngồi C.v, từ loại ngũ cốc kiều mạch, hắc mạch, lúa mì, loại rau củ trái nho đỏ, trái olive, củ dền vi sinh vật Bifidobacteria, Lactobacillus, Sacharomyces được dùng thành phần chức sản xuất thực phẩm Năm 2016, Nishimura ctv (2016) công bố kết nghiên cứu ảnh hưởng kiều mạch (Fagopyrum tataricum Gaertn.) đến khới lượng thê, sự xơ hóa thành mạch khả chớng oxy hóa những người tham gia 1.7 Quản lý thực phẩm chức Việt Nam 1.7.1 Mở đầu Thực phẩm chức bắt nguồn từ Nhật Bản vào khoảng cuối kỉ 20 có mặt Việt Nam vào khoảng năm 2000; theo thời gian, thực phẩm chức ngày đa dạng phong phú Do đó, đê đảm bảo quyền lợi cho người tiêu dùng, luật pháp (tùy theo quốc gia) quy định sản phẩm chức trước được làm hồ sơ công bố đê đưa thị trường cần phải qua thử nghiệm lâm sàng thiết kế nhãn ghi Như vậy, mục sẽ nêu những quy định kiêm định, kiêm duyệt công bố - ghi nhãn thực phẩm chức Việt Nam Thông tư số 8/2004/TT-BYT quy định quản lý thực phẩm chức năng, thực phẩm chức được phân thành nhóm mục 1.7.2Đến năm 2014, Bộ Y tế ban hành Thông tư sớ 43 định nghĩa rõ ràng nhóm quy định rõ yêu cầu kiêm định, kiêm duyệt công bố - ghi nhãn sản phẩm chức trước được đem thị trường Trương Thảo Vy - BM Công nghê Hoa hoc Trương ĐHNL TP.HCM Page Bài giảng Thực phẩm chức dươc 1.7.2 Phân loại thực phẩm chức Theo Thông tư số 43/2014/TT-BYT quản lý thực phẩm chức (TPCN), thực phẩm chức được phân thành nhóm dựa chất mục đích sử dụng, bao gờm thực phẩm bổ sung, thực phẩm bảo vệ sức khoẻ, thực phẩm dinh dưỡng y học thực phẩm dùng cho chế độ ăn đặc biệt Các nhóm được định nghĩa sau: - Thực phẩm bổ sung (Supplemented Food) thực phẩm thông thường được bổ sung vi chất yếu tớ có lợi cho sức khỏe vitamin, khoáng chất, axit amin, axit béo, enzym, probiotic, prebiotic chất có hoạt tính sinh học khác VD: Sữa chua có bở sung lợi khuẩn Lactobacillus paracasei - Thực phẩm bảo vệ sức khỏe (Health Supplement, Food Supplement, Dietary Supplement) sản phẩm được chế biến dạng viên nang, viên hồn, viên nén, cao, cớm, bột, lỏng dạng chế biến khác có chứa hoạt chất hỗn hợp hoạt chất (thành phần chức năng) sau đây: * Vitamin, khoáng chất, axit amin, axit béo, enzym, probiotic chất có hoạt tính sinh học khác VD nước ́ng có chứa collagen; * Hoạt chất sinh học có ng̀n gớc tự nhiên từ động vật, chất khống ng̀n gớc thực vật dạng chiết xuất, phân lập, đặc chun hóa VD chlorophyll chiết xuất từ vi tảo Chlorella vulgaris - Thực phẩm dinh dưỡng y học gọi thực phẩm dinh dưỡng dùng cho mục đích y tế đặc biệt (Food for Special Medical Purposes, loại thực phẩm có thê ăn bằng đường miệng bằng ống xông, được định đê điều chỉnh chế độ ăn người bệnh được sử dụng sự giám sát nhân viên y tế VD: Thực phẩm cho bệnh nhân - Thực phẩm dùng cho chế độ ăn đặc biệt (Food for Special Dietary Uses) dùng cho người ăn kiêng, người già đối tượng đặc biệt khác theo quy định Ủy ban tiêu chuẩn thực phẩm quốc tế (CODEX) những thực phẩm được chế biến được phối trộn theo công thức đặc biệt nhằm đáp ứng yêu cầu chế độ ăn đặc thù theo thê trạng theo tình trạng bệnh lý rối loạn cụ thê người sử dụng VD: sữa bột dành cho người cao tuổi 1.7.3 Quy định chung 1.7.3.1 Ghi nhãn thực phẩm Nhà sản xuất phải thực theo quy định ghi nhãn đối với thực phẩm bao gói sẵn được quy định chung Chương II quy định ghi nhãn cách ghi nhãn Thông tư liên tịch số 34/2014/TTLT-BYT-BNNPTNT-BCT ngày 27 tháng 10 năm 2014 Bộ trưởng Bộ Y tế, Bộ Nông nghiệp Phát triên nông thôn, Bộ Công Thương hướng dẫn ghi nhãn hàng hóa đới với thực phẩm, phụ gia thực phẩm chất hỗ trợ chế biến thực phẩm bao gói sẵn Các quy định chi tiết ghi nhãn bao gồm tên thực phẩm tên, địa thương nhân chịu trách nhiệm thực phẩm, định lượng thực phẩm, thành phần cấu tạo, tiêu chất lượng chủ yếu, hướng dẫn bảo quản - sử dụng, ngày sản xuất - thời hạn bảo quản / hạn sử dụng, thông tin cảnh báo vệ sinh an tồn, xuất xứ thực phẩm có Nghị định số Trương Thảo Vy - BM Công nghê Hoa hoc Trương ĐHNL TP.HCM Page 10 Bài giảng Thực phẩm chức dươc tượng tách pha tạo thành hạt vi bọc Đê q trình tách pha khơng bị đảo ngược, trình làm cứng hạt (particle hardening process) được thực bằng cách sấy tạo liên kết chéo (cross-linking) CHƯƠNG 218 Complex coacervates containing fish oil can be present in two different morphologies: mono- and poly-nucleated format The first type consists of a single oil droplet core surrounded by a hydrocolloid shell, whereas the second type consists of a multi-oil droplet core surrounded by a common hydrocolloid shell, here composed of gelatin and polyphosphate The complex coacervates might be double coated by repetition of the complex coacervation process or by entrapment in another glassy matrix (e.g., composed of maltodextrin and modified starch) by spray-drying, spray-granulation, or melt extrusion CHƯƠNG 219 CHƯƠNG 220 CHƯƠNG 221 Hình Kết cấu của hai kiêu hạt vi bọc được chụp kính hiên vi laser đồng tiêu (confocal scanning laser microscope) 221.1.1 Công nghệ nghiền lạnh ứng dụng  Kỹ thuật nghiền lạnh CHƯƠNG 222 Cryogenic Grinding is the process of cooling or chilling materials and reducing it to small sized particles Since almost all material embrittle when exposed to cold temperature, cryogenic size reduction utilizes the cold energy available from defined cryogenic fluids to cool, embrittle and inert materials prior to and or during the grinding process This helps to overcome the difficulties of all the elastic materials observed in ambient temperature grinding i.e because they are soften and adhere in lumpy masses and clog screen CHƯƠNG 223 Freezer milling is a type of cryogenicmilling that uses a solenoid to mill samples The solenoid moves the grinding media back and forth in the vial, grinding the sample down to analytical fitness This type of milling is especially useful in milling temperature sensitive samples as sample are milled at liquid nitrogen temperature (-196 ºC) CHƯƠNG 224 Cryomilling is a variation ofmechanical milling, in which metallic powder or other samples such as temperature sensitive samples with volatile components are milled in cryogen slurry or at a cryogenic temperature under processing parameters so to attain micro structured particles Grinding jar of cryomill performs radial oscillation in 53 Bài giảng Thực phẩm chức dươc horizontal position The inertia of grinding ball causes them to impact with high energy on samples material at the rounded ends of grinding CHƯƠNG 225 Mẫu nghiền phải được giữ nhiệt độ thấp −80 ºC đê cho thành phần bên không phản ứng tương tác với nhau, từ giữ ngun vẹn hoạt tính sinh học Gần nhất, những nghiên cứu cho thấy, những cỏ dược liệu hay thực phẩm chức được nghiền nhỏ kích thước nano sẽ có hoạt tính sinh học cao so với nghiền bình thường  Thiết bị nghiền lạnh CHƯƠNG 226 CHƯƠNG 227 CHƯƠNG 228 Hình Cấu tạo thiết bị nghiền lạnh  Ứng dụng sản xuất TPCN CHƯƠNG 229 Công nghệ nghiền lạnh được ứng dụng bảo quản gia vị (tiêu đen, quế, hời, ngò, hạt mù tạt,…), sản xuất bột thực phẩm (bột cacao, cà phê, bắp,…) 229.1 Một số sản phẩm chức 229.1.1 Sản phẩm dinh dưỡng thê thao  Vận động nhu cầu dinh dưỡng CHƯƠNG 230 Đê trì hoạt động thê, lượng cần được cung cấp Hai ng̀n lượng thê lipid carbohydrate; protein cung cấp 5% nhu cầu lượng Khi vận động, lipid mơ mỡ bị oxy hóa glycogen, protein bị phân giải, tạo ATP cung cấp lượng cho thê Tuy nhiên, lượng glycogen trữ thấp (300-500g phụ thuộc vào cường độ vận động lượng carbohydrate tiêu thụ), đê thê hoạt động bình thường, lượng glycogen vậy cần phải được tiêu thụ Như vậy, glycogen bị phân giải, toàn thê sẽ thiếu nguồn lượng; tiếp tục vận động não sẽ bị thiếu lượng, đường huyết giảm, gây mệt mỏi, chống váng Ngồi ra, q trình vận động, hệ tiết hoạt động mạnh nên mồ hôi đổ nhiều, dẫn đến sự thiếu hụt chất khoáng chất điện giải Na, K Như vậy, việc bổ sung carbohydrate vitamin khống chất q trình tập luyện thê thao cần thiết 54 Bài giảng Thực phẩm chức dươc CHƯƠNG 231 Ngoài ra, trình tập luyện thê thao, protein bị phân giải đê tạo lượng cho thê Do đó, ngồi lượng protein trung bình (1–1,5 g/kg thê trọng/ngày), người tập luyện, đặc biệt cường độ cao, cần phải bổ sung lượng protein từ 15-25g trước, sau trình tập luyện thê thao Việc bổ sung protein làm cân bằng tổng lượng protein thê, kích thích tởng hợp protein, trì hoạt động thê chất giảm thiêu sự Tuy nhiên, việc bổ sung protein mức làm tăng tớc độ phân hủy protein cơ, gây  Phân loại CHƯƠNG 232 Sản phẩm dinh dưỡng thê thao được chia thành nhóm: sản phẩm bổ sung sản phẩm tăng lực Nhóm sản phẩm bở sung bao gờm thức ́ng thê thao (sport drinks), bánh dạng (sport bars), sản phẩm bổ sung dạng lỏng (liquid meal supplements) sản phẩm bổ sung vi chất dinh dưỡng (micronutrient supplements) được kê đơn đê dùng theo lịch Trong sản phẩm tăng lực lại có hai nhóm, nhóm bao gờm vitamin sớ chất khống, amino acid tự do, chiết xuất nhân sâm loại thảo dược, phấn hoa, coenzyme Q10, inosine; nhóm gồm creatine, caffeine, dung dịch đệm bicarbonate betalanine Các hormone có chứa steroid được đưa vào sản phẩm tăng lực bị cấm từ giữa thập niên 90  Sản xuất thức uống thê thao CHƯƠNG 233 Thức uống thê thao loại đồ uống khơng cờn, được sử dụng nhằm mục đích bù vào lượng, nước chất điện giải qua trình tập luyện thê thao, chủ yếu q trình tiết mờ (Bảng 4.1) Do đó, thức ́ng thê thao thường dạng đẳng trương (isotonic solution) có chứa lượng chất tan làm cân bằng áp suất thẩm thấu thê (osmotically active particles) (280-300 mOsmol/kg) CHƯƠNG 234 Bảng 4.1 Nồng độ một số chất điện giải chính (mmol/l) dịch thê CHƯƠNG 235 CHƯƠNG 236.CHƯƠNG CHƯƠNG 237 238 Chất điện giải Huyết Mồ hôi Dịch nội bào CHƯƠNG 239 CHƯƠNG 240.CHƯƠNGCHƯƠNG 241 242 Natri 137-144 40-80 10 CHƯƠNG 243 CHƯƠNG 244.CHƯƠNGCHƯƠNG 245 246 Kali 3,5-4,9 4-8 148 CHƯƠNG 247 CHƯƠNG 248.CHƯƠNGCHƯƠNG 249 250 Calcium 4,4-5,2 3-4 0-2 CHƯƠNG 251 CHƯƠNG 252.CHƯƠNGCHƯƠNG 253 254 Magnesium 1,5-2,1 1-4 20-40 CHƯƠNG 255 CHƯƠNG 256.CHƯƠNGCHƯƠNG 257 258 Chloride 100-108 30-70 CHƯƠNG 259 Thức uống thê thao được thực theo bước sau: (1) chuẩn bị nguyên liệu xử lý nước; (2) trộn nguyên liệu; (3) thêm chất tạo hương, màu; (4) diệt khuẩn bằng phương pháp hóa học sử dụng nhiệt độ; (5) trộn thành phần chức năng; (6) đóng chai; (7) bao gói; (8) chuyên vào kho phân phối 55 Bài giảng Thực phẩm chức dươc  Thành phần – nguyên liệu CHƯƠNG 260 Thức ́ng thê thao thường có chứa thành phần sau: carbohydrate, chất khoáng, chất tạo độ chua, chất tạo hương màu thực phẩm, thành phần chức taurine, choline, carnitine, sodium bicarbonate, amino acid phân nhánh (BCAA) chất chớng oxy hóa Ngồi ra, số sản phẩm nước uống thê thao thị trường có vitamin nhóm B B1, B3, B6, B12  Carbohydrate CHƯƠNG 261 Carbohydrate type and concentration influence the rate of water, carbohydrate, and electrolyte absorption of a sports drink The proper combination of carbohydrates optimizes sweetness and flavor characteristics, maximizes intestinal water flux, and guarantees adequate energy provision Types of carbohydrate that should be used in sports drinks are sucrose, glucose, maltose, maltodextrins, and to a lesser extent corn syrup solids, because high levels of fructose can slow down absorption However, a good formulation will have a small amount of fructose added (less than half the total carbohydrate), because in low levels, fructose in combination with glucose or sucrose can optimize fluid absorption A solution with two transport sugars will enhance solute and water absorption when compared with a solution with only one type of transport sugar These sugars are sweet, but sweetness can be easily controlled Also, they are not complex carbohydrates, so an acceptable mouth-feel can be maintained CHƯƠNG 262 Sports drinks rarely contain complex carbohydrates because of the low sweetness and unacceptably thick mouthfeel characteristics that such carbohydrates impart Each type of carbohydrate has a different sweetness profile, as characterized by the perceived intensity of the sweetness and by its onset and duration There may be benefits in using several different carbohydrates, including free glucose, sucrose, and maltodextrin CHƯƠNG 263 Carbohydrate should make up at least 4-6% of a sports drink, which is enough to provide adequate amounts of energy that will be absorbed quickly, but not too much to over sweeten the product or delay absorption of nutrients Increasing the concentration of carbohydrate above 6% (w/v) has been shown to significantly decrease the rate of fluid absorption  Chất khoáng CHƯƠNG 264 Sodium plays an integral part in the formulation of sports drinks Sodium improves taste, promotes voluntary fluid intake, speeds rehydration, aids in absorption, helps maintain plasma volume, and effectively rehydrates the active individual to complete hydration However, despite all of these qualities, levels of sodium in sports drinks are relatively low (10-30 mmol/l) This is because the amount of sodium lost in sweat is relatively low in comparison to amounts in the body This varies though, according to duration of exercise and climate in which exercise is being done Therefore, sodium levels can theoretically be quite high in a sports drink, and still be very good for the individual 56 Bài giảng Thực phẩm chức dươc CHƯƠNG 265 Other electrolytes that are often added to sports drinks include potassium and zinc Potassium has long been touted as the mineral of choice to relieve and prevent muscle cramping, and zinc has been recognized as an immune booster However, potassium and zinc added to sports drinks have not been shown to have any effect on performance Adding these minerals, however, has not been shown to have any detrimental effects on athletes CHƯƠNG 266 Isotonicity, or balance based upon osmolality, is also of essential importance Technically, the beverage should be called isosmotic, since measurements are by the number of solute particles, but the term isotonic is widely used to describe sports drinks in the marketplace, and so it is used in this chapter as well The isotonicity of sports drinks is essential, because cells that come into contact with solutions of the same osmolality, not gain or lose water The cell remains the same due to the impermeability of the cell membrane This keeps the body in equilibrium, while providing fluid, energy, and electrolytes to aid in rehydration and repletion to energy stores - Tính tốn lượng chất tan điều thẩm thấu CHƯƠNG 267 Sports drinks may be hypotonic or hypertonic (