Chƣơng 2 CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM LÊN MEN TỪ NGŨ CỐC
1. KHÁI QUÁT CHUNG
1.4. Các chất dinh dƣỡng, kháng dinh dƣỡng và độc tố trong ngũ cốc
1.4.1. Chất dinh dưỡng
Ngũ cốc cùng với các cây họ đậu là nguồn cung cấp một lƣợng tƣơng đối lớn nguồn dinh dƣỡng bổ sung các vitamin và khoáng chất trong khẩu phần ăn của ngƣời dân ở các nƣớc đang phát triển.
Một số thành phần dinh dƣỡng giá trị của ngũ cốc đƣợc tóm tắt ở bảng 2.4:
Bảng 2.4. So sánh giá trị dinh dưỡng của một số hạt ngũ cốc
Thành phần Lúa mỳ Ngô Lúa gạo Lúa mạch
Carbohydrate (%) 69,7 63,6 64,3 55,8
Năng lƣợng (kJ/100 g) 1570 1660 1610 1630 Năng lƣợng tiêu hóa (%) 86,4 87,2 96,3 81,0
Vitamin (mg/100g) Thiamin 0,45 0,32 0,29 0,10 Riboflavin 0,10 0,10 0,04 0,04 Niacine 3,7 1,9 4,0 2,7 Acid amin (g/16g N) Lysine 2,3 2,5 3,8 3,2 Threonine 2,8 3,2 3,6 2,9
Methionine & Cysteine 3,6 3,9 3,9 3,9
Tryptophan 1,0 0,6 1,1 1,7
Chất lƣợng Protein (%)
Khả năng tiêu hóa đƣợc 96,0 95,0 99,7 88,0
Giá trị sinh học 55,0 61,0 74,0 70,0
Protein thô 53,0 58,0 73,8 62,0
Protein sử dụng 5,6 5,7 5,4 6,8
So với các hạt ngũ cốc phổ biến, đậu nành chứa một lƣợng lớn các acid amin thiết yếu (bảng 2.5) mà khơng hạt ngũ cốc nào có đủ bằng. Bên cạnh đó, đậu nành cịn đa dạng về các loại vitamin (bảng 2.6), nhờ đó làm tăng thêm sự hoàn thiện về mặt
26
dinh dƣỡng khi kết hợp ngũ cốc và đậu nành trong chế biến một số sản phẩm lên men.
Bảng 2.5. Thành phần acid amin thiết yếu trong hạt đậu nành
Acid amin Hàm lượng
% Acid amin Hàm lượng % Isoleucine 1,1 Phenylalanine 5 Leucine 7,7 Threonine 4,3 Lysine 5,9 Tryptophan 1,3 Methionine 1,6 Valine 5,4 Cysteine 1,3 Histidine 2,6
Bảng 2.6. Thành phần vitamin trong hạt đậu nành
Vitamin Hàm lượng
(mg/kg) Vitamin
Hàm lượng (mg/kg)
Thiamin 11,0÷ 17,5 Acid pantothenic 13,0÷ 21,5
Riboflavin 3,4÷ 3,6 Acid folic 1,9
Niacine 21,4÷ 23,0 Vitamin A 0,18÷ 2,43
Pirydoxin 7,1÷ 12,0 Vitamin E 1,4
Biotin 0,8 Vitamin K 1,9
Ngũ cốc cung cấp một lƣợng tƣơng đối các vitamin nhóm B và khoáng chất, phần nội nhũ lúa mỳ chỉ chứa khoảng 0,3% tro. P, K, Mg, Ca và các dấu vết của Fe và các khoáng chất khác đƣợc tìm thấy trong ngũ cốc. Lúa mạch cung cấp 50 mg Ca/100g, lúa mỳ là 36mg Ca/100g. Đậu nành cung cấp nhiều khoáng chất: Ca (210mg/100g) và Fe (7mg/100g).
Giá trị dinh dƣỡng, cảm quan của ngũ cốc và sản phẩm của chúng tuy thấp hơn sản phẩm thực phẩm động vật nhƣng hệ số tiêu hóa cao nên cũng là nguồn cung cấp năng lƣợng đáng kể trong khẩu phần ăn của con ngƣời.
1.4.2. Chất kháng dinh dưỡng và độc tố
Ngũ cốc cũng nhƣ thức ăn từ thực vật khác có thể chứa một lƣợng đáng kể các chất độc hại hoặc các chất kháng dinh dƣỡng, chất ức chế protease, chất ức chế amylase, kim loại tạo phức càng, saponin, cyanogen, lathyrogen, tannin, chất gây dị ứng, acetylenic furan và phytoalexin isoflavonoid. Khi đậu dùng kết hợp với ngũ cốc để chế biến các sản phẩm ngũ cốc hỗn hợp, cần loại bỏ những chất kháng dinh dƣỡng trƣớc khi tiêu thụ.
Một vài tóm lƣợc về các chất kháng dinh dƣỡng và độc tố trong ngũ cốc nhƣ sau:
a) Phytate (muối có chứa phospho)
Hầu hết các loại ngũ cốc chứa một lƣợng đáng kể các muối của acid phytic. Các hợp chất phytate thƣờng xuất hiện ở vùng riêng biệt của hạt ngũ cốc và chiếm khoảng 80% tổng lƣợng phospho có trong hạt. Hợp chất phytate làm hạn chế khả năng hấp thụ chất khống, khả năng tiêu hóa protein và carbohydrate.
b) Tannin
Xuất hiện nhiều trong ngũ cốc và cây họ đậu. Những hợp chất này tập trung ở phần cám ngũ cốc, phức hợp tannin-protein có thể gây bất hoạt các enzyme tiêu hóa và
27
giảm khả năng tiêu hóa protein, làm giảm sự hấp thụ sắt, thiệt hại lớp lót màng nhầy của đƣờng tiêu hóa, làm thay đổi sự bài tiết của các cation và tăng bài tiết ra các protein và các acid amin thiết yếu.
c) Saponin
Các hợp chất saponin cũng có nhiều trong các loại ngũ cốc và cây họ đậu. Saponin đƣợc phát hiện gây ra hiện tƣợng tán huyết. Tuy nhiên những nghiên cứu gần đây đã thấy saponin ức chế sự lên men và sinh tổng hợp protein của vi sinh vật dạ cỏ. Hội chứng ngộ độc của saponin ở loài nhai lại là: phờ phạc, biếng ăn, giảm trọng lƣợng, viêm ruột dạ dày
d) Chất ức chế enzyme
Các chất ức chế enzyme protease và amylase có nhiều trong các mơ hạt giống của các hạt ngũ cốc, chất ức chế trypsin, chymotrypsin, subtilisin và cysteine có nhiều trong lúa, tập trung nhiều ở phần cám. Các chất này can thiệp tiêu hóa, gây phì đại tuyến tụy và rối loạn trao đổi chất. Theo nhiều báo cáo khoa học thì chất ức chế trypsin, chymotrypsin và chất ức chế amylase đã giảm nhiều trong quá trình lên men.
e) Cyanide
Chất này có thể đƣợc loại bỏ hoặc bị khử độc do tác động của vi sinh vật trong quá trình lên men. Sắn có chứa một chất hóa học tự nhiên là cyanogenic glycosides. Khi ăn sống hoặc chế biến không đúng cách, chất này tạo HCN là chất có thể gây tử vong. Chế biến đúng cách có thể loại bỏ hóa chất này.
Thơng thƣờng, để loại bỏ cần bóc vỏ sắn (vì khoảng 60÷70% chất độc ở trong vỏ) và sau đó ngâm ngập trong nƣớc hoặc lên men trong bao tải khoảng ba ngày, đôi khi nghiền hoặc mài sẽ giúp đẩy nhanh quá trình lên men. Khi bắt đầu lên men,
Geotricum candida tác động lên sắn và tạo sản phẩm có tính acid làm thay đổi pH mơi trƣờng và vi sinh vật này bị chết vì chúng khơng thể tồn tại trong mơi trƣờng nhƣ vậy. Một giống vi sinh vật thứ hai (Cornibacterium lactii), có thể chịu đựng đƣợc mơi trƣờng acid đã xúc tác thủy phân 90÷95% độc tố.
Sắn sau khi lên men để khử độc tố vẫn giữ đƣợc hƣơng vị đặc trƣng và là nguồn nguyên liệu để sản xuất tinh bột đảm bảo chất lƣợng.