CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
1.2 Bia có lợi cho sức khoẻ
Rượu, bia và các thức uống có cồn khác có thể gây ra những tác động không tốt đến sức khoẻ con người khi sử dụng nhiều vì ttrong bia có thành phần ethanol,
nhưng sẽđem lại những tác động rất tốt đến người sử dụng nếu được tiêu thụ một
lượng hợp lý. Để có thể vừa uống các loại đồ uống có cồn vừa giảm những tác hại của cồn đến sức khoẻ, việc hiểu về lượng cồn tiêu chuẩn khi tiêu thụ là rất cần thiết. Định nghĩa về một ly tiêu chuẩn ở mỗi quốc gia là khác nhau, tại Hoa Kỳ, một ly tiêu chuẩn chứa 14g cồn, ở Việt Nam là 10g cồn. Khuyến nghị giới hạn an toàn của nữ giới bằng một nửa so với nam giới. Xác định lượng rượu nên tiêu thụ
trong một lần là rất quan trọng, tại mỗi quốc gia sẽ có những mức khuyến cáo khác nhau [12].
Những tác hại của cồn nói chung hay bia, rượu và các thức uống có cồn khác
nói riêng đến sức khoẻcon người đã được nghiên cứu từ rất lâu. Mối liên hệ giữa việc uống rượu và các bệnh vềgan đã được biết đến và nghiên cứu trong hơn 200 năm [13]. Trên thực tế, nguyên nhân phổ biến nhất gây ra các bệnh về gan và tử
vong do các bệnh về gan là do uống rượu trong thời gian dài. Các tổn thương cho
gan không chỉ do bản thân ethanol mà còn do các sản phẩm nguy hiểm của q trình chuyển hố ethanol như acetaldehyde và các gốc tự do. Có ba loại tổn thương
gan chính cho uống nhiều rượu, bia: gan nhiễm mỡ, viêm gan và xơ gan [14]. Xơ
gan do rượu được chẩn đoán ở 15-30% những người nghiện rượu nặng, từ 40-90% số ca tửvong hàng năm do xơ gan có liên quan đến việc uống rượu [15]. Việc tiêu
13 thụlượng cồn nhiều trong thời gian dài có thể gây ra bệnh cơ tim, tăng huyết áp và rối loạn nhịp tim [16]. Cồn cũng ảnh hưởng trực tiếp đến não, làm giảm các hoạt động của hệ thần kinh, mức độảnh hưởng tuỳ thuộc vào lượng cồn và tần suất tiêu thụ cồn của một người, độ tuổi, giới tính, tình trạng sức khoẻ của người đó
[17].
Mặc dù các loại đồ uống có cồn có thể gây say cho người uống và có thể dẫn
đến các vấn đề về sức khoẻ nếu khơng kiểm sốt được lượng tiêu thụ, nhưng theo các nghiên cứu cho thấy, khi tiêu thụ một lượng đồ uống có cồn (bia, rượu, rượu vang) vừa phải có thể mang lại những lợi ích đáng kể cho sức khoẻ con người: giảm hoặc ngăn ngừa nguy cơ mắc các bệnh tim mạch và các bệnh khác như đột quỵ, tiểu đường, viêm khớp, loãng xương… [18].Theo dữ liệu dịch tễ học từ ít nhất 20 quốc gia ở Bắc Mỹ, Châu Âu, Châu Á và Úc, tỷ lệ mắc bệnh tim mạch vành thấp hơn 20-40% ở những người uống bia vừa phải [14]. Các nghiên cứu dịch tễ
học đã chỉ ra rằng, tỷ lệ đột quỵ do thiếu máu cục bộ ở những người uống rượu nhẹ thấp hơn so với những người không uống rượu, cụ thể, mức tiêu thụrượu một hoặc hai ly tiêu chuẩn mỗi ngày có thể giảm tỷ lệđột quỵ tới 50% [19]. Zucala và cộng sựđã tiến hành nghiên cứu trên gần 16.000 người trên 65 tuổi ở Ý và cho kết luận rằng uống rượu vừa phải có thể bảo vệ não khỏi sự suy giảm liên quan đến lão hoá, giảm đến 40% nguy cơ suy giảm trí nhớ [20].
Hiểu được những tác động của đồ uống có cồn đến sức khoẻcon người, để đáp ứng được nhu cầu của khách hàng và mở rộng thị trường của mình, các nhà
máy bia đã thử nghiệm rất nhiều loại bia với mục tiêu hướng tới sức khoẻ con
người. Bia là một loại đồ uống đặc biệt, có nồng độ cồn thấp và giàu chất dinh
dưỡng: vitamin, axit amin, polyphenol, khống chất… Chính vì thế, nếu tiêu thụ
với lượng hợp lý thì bia có thểđem lại những lợi ích nhất định cho người sử dụng, cải thiện sức khoẻ và giảm nguy cơ mắc một số bệnh [21]. Các nhà sản xuất bia
tìm cách để bổ sung (thảo mộc, các vi khuẩn có lợi…) hoặc loại bỏ (cồn, gluten, carbohydrate…) trong sản phẩm nhằm mục đích nâng cao lợi ích mà bia mang lại cho sức khoẻngười sử dụng. Các công ty sản xuất bia ở Nhật Bản là những đơn vị đầu tiên sản xuất các loại bia có lợi cho sức khoẻ và cho ra thị trường: bia ít calo, bia có chứa chất xơ… Một số nhà bia tại Hoa Kỳcũng đang bắt đầu sản xuất bia với nho đen, rau mùi và muối Himalaya dành cho người ăn chay. Trong tương lai,
14 thịtrường này sẽ tiếp phát triển và mở rộng, đòi hỏi sự nâng cấp nhiều hơn từ các nhà sản xuất. Các loại bia có lợi cho sức khoẻđã và đang tiếp tục được nghiên cứu, cải tiến, hoàn thiện đểđáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng.
1.2.1 Bia có bổ sung thêm các thành phần từ thực vật.
Việc bổ sung các loại thảo mộc vào bia đã có từkhá lâu, thường là với mục
đích tăng hương và mùi vị cho sản phẩm. Có rất nhiều loại thực vật và chiết xuất từ thực vật đã được sử dụng trong sản xuất bia từ trước tới nay và có những loại
đang được nghiên cứu thêm gần đây. Bổsung thêm dược liệu hoặc thảo mộc hoặc chiết xuất của chúng vào bia có thể tạo ra một loại đồ uống có hương vị dễ chịu. Theo báo cáo của Djordjevic và cộng sự, trong các loại bia có bổ sung thêm chiết xuất từ lá tía tơ, cây xạhương, quả bách xù, rễ cây tầm ma, về mặt cảm quan, loại
bia được đánh giá tốt nhất là loại bổ sung thêm chiết xuất từ lá tía tơ với hàm lượng 0,45mL chiết xuất/L bia, còn xét về tác động tốt của sản phẩm với sức khoẻ con
người thì loại bia có thêm chiết xuất từ cây xạ hương (0,50mL chiết xuất/L bia)
được đánh giá cao nhất, do có hàm lượng polyphenol tổng số (chất chống oxy hoá) cao (384,22mg axit galic/L bia) [22].
Các nghiên cứu cho thấy việc bổ sung nho vào bia là khá hứa hẹn. Đây là sự
kết hợp các hợp chất có hoạt tính sinh học khác nhau trong bia và rượu vang: các hợp chất phenolic và anthocyanin. Một số nghiên cứu về sự kết hợp bia và nho đã được công bố [23, 24]. Saccharomyces pastorianus cho thấy hiệu quảhơn trong
việc chuyển hoá dịch lên men có bổ sung thêm dịch ép nho so với Saccharomyces
cerevisiae. Các loại bia có bổ sung dịch ép nho chứa hợp chất phenolic nhiều gấp
bảy lần so với bia Pilsner đối chứng. Bia có bổ sung thêm 20% dịch ép nho sẽ cho thấy các đặc tính cảm qua tốt hơn [24]. Việc sử dụng loại bia này có tác động tốt tới nhịp tim và huyết áp, giữ chúng ở mức bình thường. Mặc dù chi phí sản xuất
đắt hơn bia thơng thường, nhưng loại bia có thêm nho đang được các nhà sản xuất
bia quan tâm, đặc biệt là các nhà sản xuất bia thủ công, những người đang đi theo hướng sáng tạo các loại bia tốt cho sức khoẻ.
Xanthohumol là một hợp chất có trong hoa houblon. Các nghiên cứu gần
đây cho thấy xanthohumol có các đặc tính phịng ngừa và chống ung thư, có khả năng ức chế các tế bào gây ung thư [25]. Xanthohumol cũng cho thấy tác dụng chống oxy hoá đối với các gốc hydroxyl và peroxyl [26]. Trong quá trình lên men,
15 lọc và ổn định bia, xanthohumol bị giảm đi đáng kể [27]. Vì những tác động tốt của xanthohumol đến sức khoẻ, việc sản xuất loại bia được làm giàu xanthohumol
đang được các nhà sản xuất bia rất quan tâm. Loại bia được làm giàu xanthohumol
đầu tiên được sản xuất ởMunich, Đức, vào năm 2001. Loại bia này được sản xuất
theo phương pháp đặc biệt: nồng độ chất hoà tan ban đầu trong dịch lên men cao, hoa houblonđược bổ sung vào cuối q trình đun sơi với lượng lớn kèm theo nước lạnh để làm nguội nhanh dịch xuống 80oC giúp hạn chế sự đồng phân hoá của
xanthohumol, nên bia thành phẩm có hàm lượng xanthohumol lớn hơn 10 mg/L
[26]. Việc bổ sung các chế phẩm hoa houblon để làm giàu xanthohumol trong bia thành phẩm đã được nghiên cứu khá nhiều và đạt được những thành công nhất định [27, 28].
1.2.2 Bia có bổ sung thêm các loại vi sinh vật có lợi
Vi sinh vật là một phần thiết yếu của quá trình sản xuất bia, đặc biệt là nấm men. Nấm men bia có thể chia thành hai loại phổ biến: nấm men lên men chìm
Saccharomyces patorianus và nấm men lên men nổi Saccharomyces cerevisiae.
Kefir là một loại đồ uống lên men truyền thống từ sữa, có nguồn gốc từ vùng Caucasus, trong đó, hạt kefir được sử dụng để cung cấp vi sinh vật cho quá trình lên men. Hạt kefir bao gồm các vi sinh vật khác nhau: vi khuẩn (Lactobacillus,
Leuconostoc, Lactococcus và Acetobacter), nấm men (Kluyveromyces, Candida,
Saccharomyces, Torulaspora, Kazachstania, Lachancea và Yarrowia), nấm sợi
[29]. Hạt kefir và polysaccharide khơng hồ tan của nó – kefiran – có tác dụng chống viêm, kháng khuẩn, chống ung thư và chống oxy hoá [30]. Việc sản xuất bia với hạt kefir và bia có bổ sung thêm kefiran (lên men với Saccharomyces
cerevisiae) đã được nghiên cứu và kết quả cho thấy hàm lượng phenolic trong sản
phẩm tăng lên [31]. Kefir có giá cả phải chăng và dễ nuôi cấy, tốc độ sinh trưởng và khả năng sinh sinh khối cao, thuận lợi cho việc sản xuất ở quy mô công nghiệp.
Mikyska và cộng sự đã nghiên cứu việc sản xuất bia bằng cách sử dụng hạt kefir
[32]. Các loại ngũ cốc khác nhau đã được kết hợp cùng với malt đại mạch để tạo ra dịch đường lên men, tiến hành lên men bằng các chủng nấm men RIBM163 và
RIBM 164 (Saccharomyces cerevisiae), vi khuẩn axit lactic RIBM2-107 và
RIBM2-108 (Lactobacillus casein subsp.paracasein) được phân lập từ hạt kefir.
16
trái cây. Bia có nồng độ cồn thấp được sản xuất từ malt đại mạch và yến mạch, lên
men bằng chủng nấm men RIBM164 có hương thơm trái cây và hương yến mạch mạnh mẽ, khá dễ chịu khi uống.
Theo Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO) và Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), probiotic và những vi sinh vật sống mà khi được sử dụng với lượng vừa đủ, nó sẽ mang lại những lợi ích về sức khoẻ cho vật chủ [33].
Các vi sinh vật probiotic có thể tác động ở nhiều nơi khác nhau trong cơ thể con người như: miệng, hệ thống niệu sinh dục, da, đường tiêu hố… Chúng có khả năng kiểm sốt và ngăn ngừa nhiễm trùng ở đường tiết niệu và sinh dục [34], kiểm sốt tình trạng viêm da và các bệnh da liễu nói chung [35], kiểm sốt nhiễm trùng đường hơ hấp [36]. Ngồi những tác động đã kể trên, vị trí quan trọng nhất trong cơ thể mà probiotic có ảnh hưởng đến là hệ thống tiêu hố: kiểm soát và giảm sự xâm nhập của mầm bệnh, giảm bớt tình trạng khơng dung nạp lactose và giảm đầy
hơi [33]. Bốn loại probiotic phổ biến nhất là: Lactobicillus acidophilus,
Bifidobacterium lactis [37], Lactobacillus rhamnosus [38] và Lactobacillus
paracasein L26 [39], đã được nghiên cứu để bổ sung vào bia. Vì bia có một lượng
cồn nhất định (3-5%) nên khó để vi khuẩn axit lactic tồn tại và phát triển. Sohrabvandi và cộng sự đã chỉ ra rằng bia khơng phải là mơi trường thích hợp cho
Lactobicillus acidophilus, Bifidobacterium lactis phát triển [37]. L.rhamnosus cho
thấy khả năng chống lại sự tác động của cồn tốt hơn và có thể tồn tại trong mơi
trường có cồn như bia.
Saccharomyces boulardii là một chủng nấm men probiotic mới được nghiên
cứu để sản xuất bia trong thời gian gần đây và là một chủng đầy hứa hẹn để sản xuất bia có lợi cho sức khoẻ [40].
1.2.3 Bia không chứa gluten
Gluten là loại protein có trong một số loại ngũ cốc như đại mạch và lúa mì. Bệnh Celiac hay cịn gọi là bệnh không dung nạp gluten là bệnh gây ra do phản
ứng với gluten, không cho cơ thể hấp thu các thực phẩm có chứa gluten. Bệnh dẫn
đến tình trạng viêm và bất sản niêm mạc ruột non, gây ra hàng loạt các rối loạn tiêu hoá, giảm khảnăng hấp thu các chất dinh dưỡng. Do xu hướng sức khoẻcũng như tỷ lệngười không dung nạp gluten ngày càng tăng nên các nhà sản xuất bia đã
17
quy định của EU 41/2009 về thực phẩm không chứa gluten [41], bia có ít hơn 20mg gluten/kg được coi là bia khơng chứa gluten. Dostalek và cộng sựđã phân tích hàm lượng gluten của nhiều loại malt đại mạch khác nhau và nhận thấy rằng có sự khác
nhau đáng kể giữa các mẫu, hàm lượng gluten trong malt Pilsner là 19g/kg, cịn trong malt Carafa là 45g/kg [42]. Từ đó có thể thấy rằng, việc lựa chọn nguyên liệu để sản xuất malt cũng có thể làm giảm hàm lượng gluten trong sản phẩm cuối cùng.
Mặc dù quá trình sản xuất bia có các cơng đoạn loại bỏ protein (kết tủa protein trong quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon, trong lên men, ủ chín và lọc bia) [42], bia khơng chứa gluten cịn có thểđược sản xuất từ các loại ngũ
cốc khác như gạo, yến mạch, ngô…
Gạo là một loại nguyên liệu khá rẻ và protein trong gạo khơng có gluten,
hàm lượng tinh bột của gạo khoảng 80%, thích hợp để sản xuất bia. Ngô cũng đã được nghiên cứu và đưa vào sử dụng trong sản xuất bia cùng với các loại ngũ cốc khác do giá thành của ngơ cũng tương đối thấp và có đặc tính ổn định keo tốt. Yến mạch đang là một loại nguyên liệu thay thế được các nhà sản xuất bia quan tâm. Klose và cộng sựđã sản xuất loại bia từ 100% malt yến mạch [43]. Sản phẩm bia
thu được có nồng độ cồn thấp hơn so với bia sản xuất từmalt đại mạch và hương
vị của nó được đánh giá là khá tốt. Hạt dẻ cũng là loại nguyên liệu không chứa gluten và được coi là nguyên liệu thay thế tốt cho malt đại mạch vềcác đặc điểm cảm quan [44]. Hàm lượng tinh bột trong hạt dẻtương tựnhư trong malt đại mạch,
nhưng hàm lượng protein nhỏhơn trong malt, dưới 6% khối lượng khô (trong các loại malt nền hàm lượng protein khoảng 9-13% khối lượng khô). Các nghiên cứu
sơ bộ đã chỉ ra rằng hạt dẻ có thể được sử dụng như một loại nguyên liệu chính cho các loại bia chứa ít hoặc không chứa gluten [44]. Tuy nhiên, việc sử dụng hạt dẻ trong sản xuất bia cần được xem xét và tính tốn đến hiệu quả kinh tế, do giá thành của hạt dẻ khá cao.