Dựa vào mức độ tiêu hóa tinh bột trong thực phẩm có thể được phân loại thành 3 phân đoạn tiêu hóa: tinh bột tiêu hóa nhanh (Rapidly Digestible Starch, RDS), tinh bột tiêu hóa chậm (Slowly Digestible Starch, SDS) và tinh bột trơ (Resistant Starch, RS). Phương pháp thủy phân enzyme có kiểm soát với pancreatin và amlyloglucosidase thường được dùng để xác định RDS, SDS, RS và tổng hàm lượng tinh bột (đặc biệt là thực phẩm giàu tinh bột). Glucose được giải phóng sau q trình thủy phân được đo bằng phương pháp so màu. Giá trị của RDS và SDS trong thực phẩm thu được bằng phương pháp này phản ánh tốc độ tiêu hóa tinh bột trong cơ thể (Englyst, 1992).
Các phân đoạn tiêu hóa của các mẫu tinh bột đã qua xử lý hồ hóa và khơng hồ hóa thể hiện ở Bảng 3.1. Kết quả cho thấy hàm lượng RS trong tinh bột bắp thơ (H0) khi khơng hồ hóa thấp nhất (18,46%). Hàm lượng RS của các mẫu tinh bột bắp thủy phân giới hạn- chưa hồ hóa (H1, H5, H10, H15) đều cao hơn mẫu thô (H0). Trong các mẫu tinh bột bắp thủy phân giới hạn-chưa hồ hóa, hàm lượng RS của mẫu H5 cao nhất (27,53%) gấp ~ 1,5 lần mẫu thơ. Từ kết quả trên, có thể thấy q trình thủy phân có ảnh hưởng lớn đến sự hình thành RS trong các mẫu tinh bột. Trong đó, tinh bột được xử lý bằng acid có hàm lượng RS tạo thành cao hơn tinh bột thơ. Điều này có thể giải thích do acid trong q trình thủy phân tạo ra các chuỗi amylose mạch ngắn tăng tính linh động của các phân tử tinh bột. Sau đó, các chuỗi này tham gia vào việc hình thành RS thơng qua sắp xếp và kết tinh lại tinh bột trong q trình hồ hóa và làm nguội (Shin, Byun, Park, & Moon, 2004).
Thủy phân bằng acid được xem là một trong những phương pháp nhằm làm tăng hàm lượng RS trong tinh bột (Zhao, 2009), tuy nhiên hàm lượng RS chỉ tăng tối đa đến mức thủy phân nhất định sau mức đó hàm lượng RS lại giảm. Thời gian thủy phân của mẫu H15A là 30 giờ và mẫu H10A là 23 giờ, tuy nhiên hàm lượng RS của mẫu H15A (8,63%) giảm mạnh so với mẫu H10A (21,24%).Trong nghiên cứu về sự ảnh hưởng của các đặc tính của các tinh bột ngô khi được biến tính bằng acid. Kết quả cho thấy hàm lượng RS đạt cao nhất (12,4%) khi thủy phân trong 2 giờ, trên mức thủy phân này, hàm lượng RS của các mẫu lại giảm (Koksel, 2008).
36
Hàm lượng RS của các mẫu trải qua quá trình ủ (H0A, H5A, H10A, H15A) nhìn chung cao hơn các mẫu tinh bột khơng qua q trình ủ (H0, H5, H10, H15) ở cả khi hồ hóa và khơng hồ hóa. Điều này phù hợp với nghiên cứu của Sun (2013), cho rằng tinh bột được xử lý thủy phân giới hạn bằng acid có hàm lượng RS cao hơn khi có q trình ủ, do sự tăng cường hình thành các chuỗi xoắn kép và sự phân chia các chuỗi amylose – amylose, amylopectin – amylopectin và amylose – amylopectin trong quá trình ủ (Shin, Byun, Park, & Moon, 2004). Kết quả tương tự với nghiên cứu khi cho tinh bột khoai tây hoặc tinh bột khoai lang thủy phân bằng acid HCl và ủ trong 8 giờ thì lượng RS tạo thành tăng đáng kể so với mẫu tinh bột khơng qua q trình ủ (Shin S. B., 2004). Tác giả đã công nhận rằng acid giới hạn thủy phân trong quá trình ủ. Brumovsky và Thompson (2001) cho thấy khi tinh bột bắp được thủy phân một phần bằng acid HCl trong 6 giờ và ủ trong 24 giờ ở 700C với độ ẩm 67%. Kết quả thu được hàm lượng RS là 32% so với tổng lượng chất xơ trong mẫu tinh bột. Trong nghiên cứu khác về sự ảnh hưởng của việc kết hợp phương pháp thủy phân acid và nhiệt ẩm trên tinh bột gạo, kết quả cho thấy hàm lượng RS tăng (35,3–39,0%) so với mẫu tinh bột thô (Chung, 2009).
Hàm lượng RDS ở các mẫu trải qua q trình hồ hóa cao hơn các mẫu khơng có q trình hồ hóa. Cụ thể, nhóm H0, H0A có hàm lượng RDS khi có q trình hồ hóa tăng lần lượt là 4,71 và 4,58 lần so với khi khơng hồ hóa. Điều này cho thấy q trình hồ hóa có ảnh hưởng lớn đến việc gia tăng hàm lượng RDS trong các mẫu tinh bột. Kết quả này có thể được giải thích là do sự phá vỡ của các hạt tinh bột trong quá trình hồ hóa làm cho tinh bột trở nên dễ bị thủy phân bằng enzyme, làm tăng hàm lượng RDS và giảm RS (Wang, 2003). Trong nghiên cứu về sự ảnh hưởng của sự kết hợp phương pháp xử lý nhiệt-ẩm và xử lý acid đến kết cấu, các đặc tính hóa lý và độ tiêu hóa in vitro tiêu hóa của tinh bột hoa loa kèn. Kết quả cho thấy hàm lượng RDS khi có q trình hồ hóa và khơng hồ hóa lần lượt là 5,37 và 50,43% (Li, 2020).
Mặc dù, mẫu H10A có hàm lượng RS (21,24%) cao nhất trong các mẫu nhưng hàm lượng SDS thấp hơn hàm lượng SDS nhóm H5A (28,92%). Việc sử dụng loại tinh bột có kết hợp cả hai loại SDS và RS với hàm lượng cao càng nâng cao giá trị kháng tiêu hóa của loại bột đó. Trong một số nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng kết hợp tinh bột tiêu hóa chậm và tinh bột trơ trong cùng một mẫu ngày càng ưa chuộng trong việc kiểm soát chế độ ăn của người bệnh tiểu đường cũng như có các chỉ số lipid máu (Jenkins DJA, 1985). Tốc độ tiêu hóa và hấp thụ tinh bột dường như là một yếu tố quyết định phản ứng trao đổi chất
37
trong bữa ăn hằng ngày (O’ Dea K, 1981). Do đó chúng tơi quyết định chọn mẫu tinh bột (H5A) để sử dụng làm nguồn carbohydrate cho nghiên cứu của chúng tơi. Lý do chọn mẫu H5A vì mục tiêu là tạo ra loại tinh bột giàu phân đoạn tinh bột tiêu hóa chậm và tinh bột trơ, ít tinh bột tiêu hóa nhanh. Đối tượng hướng tới là người có vấn đề về tim, huyết áp, tiểu đường. Để hạn chế việc lượng đường trong máu tăng nhanh và cao khi nạp các loại thực phẩm chứa carbohydrate là các dạng tinh bột giàu phân đoạn tiêu hóa nhanh.
38
Bảng 3.1. Các phân đoạn tiêu hóa của các mẫu tinh bột bắp
Hồ hóa (A) Khơng hồ hóa (B)
RDS (%) SDS (%) RS (%) RDS (%) SDS (%) RS (%) H0 71,31 ± 0,47g 23,23 ± 0,62de 5,46 ± 0,47a 15,14 ± 0,36c 66,40 ± 1,31g 18,46 ± 0,36a H1 66,50 ± 0,23e 22,66 ± 0,83cd 10,84 ± 0,23e 13,22 ± 0,47b 63,05 ± 1,20f 23,73 ± 0,47c H5 60,66 ± 0,60b 25,90 ± 0,93f 13,44 ± 0,60f 12,25 ± 0,42a 60,22 ± 1,01e 27,53 ± 0,42e H10 66,29 ± 0,30e 23,68 ± 0,61de 10,03 ± 0,30d 26,10 ± 0,50e 46,81 ± 1,00c 27,10 ± 0,50e H15 71,64 ± 0,31g 21,56 ± 0,61c 6,80 ± 0,31b 36,52 ± 0,45g 38,87 ± 0,61a 24,61 ± 0,45d H0A 70,17 ± 0,40f 24,23 ± 0,80e 5,60 ± 0,40a 15,31 ± 0,36c 64,44 ± 1,28f 20,24 ± 0,36b H1A 63,53 ± 0,50d 23,78 ± 1,00de 12,68 ± 0,50f 12,92 ± 0,25ab 59,69 ± 1,40e 27,39 ± 0,25e H5A 52,32 ± 0,53a 28,92 ± 0,61g 18,76 ± 0,53g 17,85 ± 0,65d 49,43 ± 0,61d 32,72 ± 0,65f H10A 61,60 ± 0,59c 17,16 ± 0,60a 21,24 ± 0,59h 26,00 ± 0,23e 37,77 ± 1,20a 36,23 ± 0,23g H15A 72,09 ± 0,50g 19,28 ± 0,61b 8,63 ± 0,50c 27,99 ± 0,15f 44,36 ± 0,61b 27,65 ± 0,15e
RDS (Rapidly digestible starch): Tinh bột tiêu hóa nhanh; SDS (Slowly digestible starch): Tinh bột tiêu hóa chậm; RS (Resistant starch): Tinh bột trơ.
39