http://www.ebook.edu.vn
iii
Galactooligosaccharide là prebiotic có trong sữa. Tuy nhiên,
galactooligosaccharide được sản xuất thương mại nhờ enzyme β-galactosidase. Sản
phẩm là hỗn hợp của các oligosaccharide được cấu tạo bởi các đơn vị
galactopyranosyl, được nối với nhau bởi liên kết β-(1-6) hay β-(1-4).
Fructooligosaccharide là tên gọi chung để chỉ các prebiotic có bản chất là fructan-
loại inulin. Fructooligosaccharide được sản xuất thương mại theo hai phương pháp:
phương pháp chiết tách bằng hơi nước nóng (và thủy phân bằng enzyme inulinase), và
phương pháp tổng hợp bởi enzyme β-fructofuranosidase. Sản phẩm là hỗn hợp của các
oligosaccharide được cấu tạo bởi các đơn vị fructofuranosyl, được nối với nhau bởi
liên kết β-(2-1).
Galactooligosaccharide và fructooligosaccharide thường được bổ sung trong công
thức dinh dưỡng cho trẻ với tỉ lệ là 9 : 1. Hàm lượng của hỗn hợp là 0.8g/100 ml.
Ngoài ra, prebiotic có thể được tổng hợp ngay trong các sản phẩm sữa. Chương 4
giới thiệu hai nghiên cứu về phương pháp sản xuất sữa chứa galactooligosaccharide.
Đó là hai nghiên cứu sử dụng β-galactosidase để tổng hợp galactooligosaccharide từ
lactose có trong sữa. Một nghiên cứu giới thiệu cách sản xuất sữa tươi chứa
galactosidase từ sữa tươi nguyên liệu. Một nghiên cứu khác giới thiệu cách sản xuất
các sản phẩm phô mai chứa galactooligosaccharide từ sữa tươi nguyên liệu và các
thành phần sữa khác.
Trong tương lai, prebiotic và các sản phẩm sữa chứa prebiotic sẽ phát triển nhanh
chóng. Các sản phẩm khác sữa chứa prebiotic sẽ ngày càng đa dạng.
http://www.ebook.edu.vn
iv
MỤC LỤC
Đề mục Trang
Trang bìa
Nhiệm vụ đồ án
Lời cảm ơn i
Tóm tắt đồ án ii
Mục lục iv
Danh sách hình vẽ vii
Danh sách bảng biểu viii
Danh sách các từ viết tắt ix
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1
1.1. Giới thiệu vấn đề 1
1.2. Giới hạn và mục tiêu tìm hiểu 2
1.3. Hạn chế của đồ án 2
1.4. Ý nghĩa khoa học 2
CHƯƠNG 2: PREBIOTIC 3
2.1. Tìm hiểu hệ tiêu hóa 3
2.1.1. Cấu tạo hệ tiêu hóa 3
2.1.2. Giải phẫu đường ruột và chức năng của đường ruột 4
2.1.3. Hệ vi sinh vật đường ruột 5
2.1.4. Phân loại chất dinh dưỡng 10
2.2. Khái niệm Prebiotic 12
2.2.1. Định nghĩa 12
2.2.2. Tiêu chuẩn đánh giá 12
2.2.3. Các loại prebiotic 15
2.2.4. Đặc tính hoá học của prebiotic 16
2.3. Những tính chất có lợi của prebiotic 17
http://www.ebook.edu.vn
v
2.3.1. Tính chất có lợi của prebiotic đối với công nghệ thực phẩm 17
2.3.2. Tác dụng của prebiotic đối với sức khỏe con người 18
2.3.3. Các vấn đề khi sử dụng prebiotic 23
2.4. Phương pháp sản xuất prebiotic 24
2.5. Probiotic và synbiotic 28
2.5.1. Probiotic 28
2.5.2. Synbiotic 31
CHƯƠNG 3: CÁC PREBIOTIC ĐƯỢC BỔ SUNG TRONG CÁC SẢN PHẨM SỮA . 32
3.1. Galactooligosaccharide (GOS) 32
3.1.1. Giới thiệu về GOS 32
3.1.2. Kỹ thuật sản xuất GOS 33
3.1.3. Các đặc tính công nghệ của GOS 39
3.2. Fructooligosaccharide (FOS) 40
3.2.1. Giới thiệu về FOS 40
3.2.2. Kỹ thuật sản xuất FOS 42
3.2.3. Các đặc tính công nghệ của FOS 46
3.3. Bổ sung FOS, GOS trong các sản phẩm sữa 47
CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT SẢN PHẨM SỮA CHỨA GOS 49
4.1. Giới thiệu vấn đề 49
4.2. Nghiên cứu sản xuất sữa tươi giàu GOS và ít lactose 51
4.2.1. Nguyên liệu 52
4.2.2. Lọc ultra 52
4.2.3. Xử lí với β-galactosidase 53
4.3. Nghiên cứu sản xuất các sản phẩm phô mai giàu GOS và ít lactose 54
4.3.1. Hai loại phô mai nghiên cứu – phô mai cottage và phô mai cream 54
4.3.2. Các quy trình sản xuất sản phẩm phô mai giàu GOS và ít lactose 57
http://www.ebook.edu.vn
vi
4.3.3. Các quá trình của một quy trình sản xuất phô mai giàu GOS và ít
lactose 62
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO 66
http://www.ebook.edu.vn
vii
DANH SÁCH HÌNH VẼ
Hình 2.1. Hệ tiêu hóa ở người 3
Hình 2.2. Giải phẫu thành ruột non 4
Hình 2.3. Sơ đồ chuyển hóa các chất dinh dưỡng 11
Hình 2.4. Khả năng chuyển hóa của prebiotic trong đường ruột 14
Hình 2.5. Cơ chế chống viêm nhiễm vi sinh vật gây hại của prebiotic 19
Hình 2.6. Sơ đồ sản xuất một số prebiotic theo các phương pháp khác nhau 25
Hình 2.7. Tác động của prebiotic và probiotic đến hệ vi sinh vật ruột già 29
Hình 3.1. Cấu trúc phân tử của GOS 32
Hình 3.2. Cơ chế phản ứng galactosyl hóa 35
Hình 3.3. Cấu trúc phân tử của allolactose và galactobiose 36
Hình 3.4. Sơ đồ quy trình sản xuất GOS trên quy mô công nghiệp 38
Hình 3.5. Sơ đồ quy trình sản xuất inulin và oligofructose 43
Hình 3.6. Quá trình tổng hợp scFOS 44
Hình 3.7. Sơ đồ quy trình sản xuất scFOS 45
Hình 4.1. Sự phân bố chứng không dung nạp lactose 50
Hình 4.2. Sơ đồ quy trình sản xuất sữa tươi giàu GOS, ít lactose 51
Hình 4.3. Sơ đồ quy trình sản xuất truyền thống 2 loại phô mai tươi 55
Hình 4.4. Sơ đồ quy trình sản xuất phô mai cottage giàu GOS 57
Hình 4.5. Sơ đồ quy trình sản xuất phô mai cream theo phương pháp không tách
whey 59
Hình 4.6. Sơ đồ quy trình sản xuất phô mai cream theo phương pháp kết hợp 60
Hình 4.7. Sơ đồ quy trình sản xuất phô mai cream theo phương pháp thu hồi GOS 61
http://www.ebook.edu.vn
viii
DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Bảng 2.1. Các vi khuẩn kị khí chủ yếu trong ruột già 7
Bảng 2.2. Phân loại prebiotic theo độ dài mạch carbon 15
Bảng 2.3. Phân loại prebiotic theo nguyên liệu sản xuất 16
Bảng 2.4. Các nhà sản xuất prebiotic trên thế giới 26
Bảng 2.5. Các vi sinh vật probiotic 30
Bảng 3.1. Một số loài vi sinh vật được sử dụng trong sản xuất GOS thương mại 34
Bảng 3.2. Các loại fructan trong tự nhiên 40
Bảng 3.3. Một số nguyên liệu thực phẩm chứa inulin 42
Bảng 3.4. Các sản phẩm sữa được bổ sung prebiotic FOS ở châu Âu 48
http://www.ebook.edu.vn
ix
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
BCFA – Branched chain fatty acid 7
SCFA – Short chain fatty acid 8
GOS – Galactooligosaccharide 15
FOS – Fructooligosaccharide 15
DP – Degree of polymerization 16
Ut/Uh – Transglycosylating activity/ hydrolytic activity 36
E/S – Enzyme/Substrate 53
http://www.ebook.edu.vn
Tìm hiểu prebiotic trong các sản phẩm sữa
1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1. Giới thiệu vấn đề
Sữa là loại thực phẩm quan trọng đối với con người. Sữa cung cấp các thành phần
dinh dưỡng cân đối và là nguồn cung cấp calcium chủ yếu cho cơ thể con người. Ngay
từ những tháng đầu đời, trẻ đã nhận được nguồn dinh dưỡng đầu tiên và duy nhất là
sữa mẹ. Khi lớn lên, con người tiếp tục tiêu thụ nguồn dinh dưỡng cân đối ấy từ nhiều
nguồn khác nhau như bò, cừu, trâu, dê, ngựa,…
Các nhà sản xuất trong công nghiệp chế biến sữa không ngừng cung cấp các sản
phẩm sữa với nhiều chủng loại khác nhau, phù hợp với sở thích và lứa tuổi của người
tiêu dùng. Các nhà khoa học dinh dưỡng cũng không ngừng tìm hiểu, nghiên cứu và tư
vấn các nhà sản xuất những thành phần hỗ trợ tích cực cho những chức năng đặc biệt
của cơ thể. Từ đó, ngày càng có nhiều sản phẩm mới từ sữa ra đời. Đó là các sản phẩm
được bổ sung giá trị dinh dưỡng dành cho những đối tượng đặc biệt như trẻ em ở các
độ tuổi khác nhau, phụ nữ mang thai, người ốm, người chơi thể thao, người già,…
Ngoài ra, đó cũng có thể là các sản phẩm sữa được bổ sung thành phần có lợi cho sức
khỏe. Các sản phẩm loại này đang được chú ý và phát triển rất nhanh vì các sản phẩm
này tập trung khả năng có lợi sức khỏe cho tất cả các đối tượng tiêu dùng.
Các sản phẩm sữa có lợi cho sức khỏe được biết đến nhiều là các sản phẩ
m cải
thiện hệ tiêu hóa, hỗ trợ chức năng miễn dịch của cơ thể. Đó là các sản phẩm sữa
probiotic. Hiện nay sản phẩm Yakult của công ty Honsha (Nhật Bản) là sản phẩm sữa
probiotic thành công nhất trên toàn thế giới [27].
Một thuật ngữ gắn liền với probiotic là prebiotic. Prebiotic và probiotic có những
đặc tính có lợi cho sức khỏe tương tự nhau [94]. Probiotic được biết đến là những lợi
khuẩn và prebiotic là những oligosaccharide để vi khuẩn probiotic sử dụng. Trên thực
tế, probiotic đã đư ợc phát hiện và nghiên cứu hơn một trăm năm nay, trong khi thuật
ngữ prebiotic chỉ được phát hiện và phát triển gần đây [12].
Trên thế giới, prebiotic đang được sử dụng rộng rãi trong nhiều loại sản phẩm
khác nhau, đặc biệt là trong các sản phẩm sữa. Ở Việt Nam, prebiotic chỉ xuất hiện
trong các sản phẩm sữa bột dành cho trẻ em của các công ty sữa hàng đầu trên thế giới.
Vì vậy, khái niệm prebiotic vẫn còn khá xa lạ với hầu hết người tiêu dùng và là đề tài
mới mẻ đối với ngành công nghệ thực phẩm.
http://www.ebook.edu.vn
Tìm hiểu prebiotic trong các sản phẩm sữa
2
1.2. Giới hạn và mục tiêu tìm hiểu
Các sản phẩm sữa chứa prebiotic chủ yếu là do prebiotic được bổ sung vào. Hơn
nữa, các sản phẩm sữa rất đa dạng nhưng chỉ có rất ít sản phẩm được bổ sung
prebiotic. Vì vậy, đồ án tập trung vào prebiotic như là một thành phần riêng biệt được
bổ sung vào các sản phẩm sữa:
• Tìm hiểu về prebiotic: Định nghĩa và bản chất của prebiotic; các loại prebiotic và
phương pháp sản xuất chúng; tác dụng của prebiotic đối với sức khỏe con người
và cơ chế tác động đến sinh lý.
• Đồng thời, tìm hiểu khái niệm probiotic và synbiotic.
• Tìm hiểu các loại prebiotic được bổ sung phổ biến trong các sản phẩm sữa.
Ngoài ra, trong các sản phẩm sữa lên men có các vi khuẩn có lợi tạo ra những
exopolysaccharide từ các đường đơn và đường đôi trong sản phẩm. Vì vậy, mục tiêu
của đồ án còn tìm hiểu những phương pháp nghiên cứu sản xuất sữa và các sản phẩm
sữa chứa prebiotic (oligosaccharide) nhờ quá trình tổng hợp prebiotic ngay trong sữa.
1.3. Hạn chế của đồ án
Khi tìm hiểu những thực phẩm chức năng và tìm hi ểu cơ chế tác động của chúng
đến sức khỏe sẽ cần đến kiến thức về sinh lý học con người, sinh lý bệnh,…Vì vậy,
ranh giới giữa khoa học thực phẩm, khoa học dinh dưỡng và y khoa có thể là giới hạn
trong việc giải thích các cơ chế và trình bày theo quan điểm khoa học thực phẩm.
Đề tài về prebiotic vẫn còn mới, còn nhiều tranh cãi và đang đư ợc nghiên cứu. Vì
vậy, đồ án này không thể giải đáp hết những thắc mắc cũng như trình bày hết những ý
kiến tranh cãi xoay quanh prebiotic.
1.4. Ý nghĩa khoa học
Đồ án “Tìm hiểu prebiotic trong các sản phẩm sữa” cập nhật những kiến thức
mới về khoa học dinh dưỡng và khoa học thực phẩm trên thế giới. Đồ án sẽ là nguồn
tài liệu khoa học tiếng Việt hữu ích về thành phần và chức năng prebiotic. Nó góp
phần cải thiện và bổ sung vào tài liệu học thuật về prebiotic ở Việt Nam.
Đồ án có thể được dùng để tham khảo và nghiên cứu trong công nghiệp chế biến
sữa cũng như trong
lĩnh vực thực phẩm chức năng ở Việt Nam.
Đồ án có thể là cơ sở để đưa ra những hướng nghiên cứu phát triển sản phẩm mới
trong ngành công nghệ chế biến thực phẩm.
http://www.ebook.edu.vn
Tìm hiểu prebiotic trong các sản phẩm sữa
3
CHƯƠNG 2: PREBIOTIC
2.1. Tìm hiểu hệ tiêu hóa
2.1.1. Cấu tạo hệ tiêu hóa
Hệ tiêu hóa bao gồm ống tiêu hóa và các cơ quan phụ khác để thực hiện chức năng
tiêu hóa thức ăn, hấp thu nước và các chất dinh dưỡng, thải các chất bã ra ngoài.
Ống tiêu hóa là một ống dài với những đoạn được phân hóa và có kích thước khác
nhau. Ống tiêu hóa xuất phát từ miệng, qua hầu, thực quản, dạ dày, ruột non, ruột già
và tận cùng tại hậu môn.
Các cơ quan phụ gồm tuyến nước bọt, tuyến tụy, gan và túi mật [5].
Hình 2.1. Hệ tiêu hóa ở người.[137]
Ruột non
Lưỡi
Miệng
Thực quản
Hầu
Gan
Túi mật
Hồi tràng
Tá tràng
Tràng lên
Tràng ngang
Manh tràng
Ruột thừa
Trực tràng
Hậu môn
Tràng Sigma
Dạ dày
Tụy
Hỗng tràng
Tràng xuống
Ruột già
Tuyến nước bọt
Cơ thắt hậu môn
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét