Nghiên cứu sản xuất chất sơ thực phẩm ứng dụng làm hoạt chất sinh học bổ sung vảo thực phẩm và thực phẩm chức năng

BỘ CÔNG THƯƠNG
VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
PHÂN VIỆN CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH





BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP BỘ



ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU QUI TRÌNH SẢN XUẤT CHẤT XƠ THỰC PHẨM
TỪ NGUỒN NGUYÊN LIỆU THỰC VẬT ỨNG DỤNG LÀM HOẠT
CHẤT SINH HỌC BỔ SUNG VÀO THỰC PHẨM ĂN LIỀN
(SÚP, BỘT LÀM BÁNH, ĐỒ UỐNG…) VÀ THỰC PHẨM CHỨC NĂNG




Chủ Nhiệm đề tài : ThS Hồ Kim Vĩnh Nghi
Cộng tác viên : ThS. Nguyên Thúy Hường
ThS. Trần Hoàng Quyên
ThS. Trần Nguyệt Thu

7317
23/4/2009

Tp. Hồ Chí Minh
02/2009

MỤC LỤC
Trang
I TỔNG QUAN
1
I.1 CƠ SỞ PHÁP LÝ/ XUẤT XỨ CỦA ĐỀ TÀI 1
I.2 TÍNH CẤP THIẾT VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1
I.3 ĐỐI TƯỢNG/ PHẠM VI VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA
ĐỀ TÀI
2
I.4 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI
NƯỚC
2
I.4.1 Giới thiệu chung về chất xơ thực phẩm
2
I.4.2 Vai trò của chất xơ đối với sức khỏe con người
7
I.4.3 Tình hình nghiên cứ
u chất xơ trên thế giới
10

I.4.4 Tình hình nghiên cứu chất xơ ở Việt Nam 11
I.4.5 Qui trình công nghệ sản xuất chất xơ
11
I.4.6 Sản lượng, nhu cầu và xu hướng phát triển
13
II THỰC NGHIỆM
14
II.1 PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH NGHIÊN CỨU
14
II.1.1 Phương pháp công nghệ
14
II.1.2 Phương pháp hóa lý
14
II.1.3 Phương pháp vi sinh
15
II.1.4 Bố trí thí nghiệm
15
II.2 THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ HÓA CHẤ
T
SỬ DỤNG CHO NGHIÊN CỨU
16
II.2.1 Thiết bị dụng cụ thí nghiệm
16
II.2.2 Nguyên vật liệu
16
II.2.3 Hóa chất
17
II.3 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN
17
II.3.1 Khảo sát thành phần nguyên liệu

17
II.3.2 Nghiên cứu phương pháp xử lý nguyên liệu
18
II.3.3 Nghiên cứu thu nhận IDF từ bã dứa
19
II.3.4 Nghiên cứu thu nhận SDF
22
II.3.5 Phân tích chất lượng sản phẩm chất xơ th
ực phẩm
31
II.3.6 Qui trình công nghệ sản xuất chất xơ thực phẩm
32
III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
36
III.1 KẾT LUẬN
36
III.2 KIẾN NGHỊ
36
TÀI LIỆU THAM KHẢO 37
PHỤ LỤC 40


KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

SDF : Chất xơ hoà tan (Soluble Dietary Fiber)
SDFp : Chất xơ hòa tan dạng pectin
SDFo : Chất xơ hòa tan dạng oligo saccharide
IDF : Chất xơ không hoà tan (Insoluble Dietary Fiber)
TDF : Chất xơ tổng số (Total Dietary Fiber)
GC : Sắc ký khí (Gas chromotography)

TLC : Sắc ký bản mỏng (Thin Layer Chromotography)
HPLC : Sắc ký lỏng cao áp (High Performal Layer Chromotography)
VSATTP : Vệ sinh an toàn thực phẩm
OS : Oligosaccharide
AMG : Chế phẩm enzym β-glucoamylaza


I. TỔNG QUAN

I.1 CƠ SỞ PHÁP LÝ/ XUẤT XỨ CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài được thực hiện theo Hợp đồng nghiên cứu khoa học và phát triển công
nghệ với mã số: 24.08.RDBS/HĐ-KHCN ký ngày 20 tháng 5 năm 2008 giữa Bộ
Công Thương và Viện Công nghiệp thực phẩm (Chi tiết hợp đồng tại phần phụ
lục)
I.2 TÍNH CẤP THIẾT VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
Hiện nay việc tăng cường chất xơ
trong bữa ăn hằng ngày trở nên rất quan trọng.
Chất xơ được ví như "một cơn gió mát" giúp con người "xua tan" những độc tố
gây nên những căn bệnh chết người như tim mạch, tiểu đường. Trước kia, người
ta xem chất xơ là một chất trơ không có giá trị dinh dưỡng vì không tiêu hoá
được. Nhưng ngày nay các chuyên gia dinh dưỡng đã chú ý đến vai trò của nó
nhiều hơn trong khẩu phần ăn của con người. Dần d
ần chất xơ được xem như là
thành phần hỗ trợ tăng cường sức khỏe lâu bền cho mọi người đặc biệt dành cho
những người cần giảm trọng lượng cơ thể. Theo Tổ chức Y tế thế giới thì tầm
quan trọng của chất xơ thực phẩm với sức khỏe con người có thể so sánh ngang
bằng với vai trò của vitamin, của các nguyên tố vi lượng và khoáng chấ
t.
Trong công nghiệp thực phẩm, chất xơ được sử dụng như một chất bổ sung
trong quá trình sản xuất các loại đồ uống, kẹo, các loại bánh nướng, sữa chua,

các sản phẩm sữa cho trẻ em.
Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới thuận lợi cho sự phát triển của nhiều
loại rau quả và ngũ cốc. Bã thải của các quá trình chế biến nông sản (bã mía, lõi
bắp, bã dứa, v
ỏ chanh dây, cám gạo…) thực sự là nguồn nguyên liệu có giá trị
để sản xuất chất xơ.
Với mong muốn nghiên cứu công nghệ thu nhận chất xơ từ nguồn nguyên liệu
sẵn có trong nước, tạo sản phẩm mẫu, ứng dụng như chất bổ sung trong chế biến
thực phẩm và dược phẩm, các tác giả Viện công nghiệp thực phẩm đã tiến hành
nghiên cứu đề tài “Nghiên c
ứu quy trình sản xuất chất xơ thực phẩm từ
nguồn nguyên liệu thực vật ứng dụng làm hoạt chất sinh học bổ sung vào
thực phẩm ăn liền (súp ăn liền, bột làm bánh, đồ uống) và thực phẩm chức
năng”.
I.3 ĐỐI TƯỢNG/ PHẠM VI VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài được thực hiện trong hai năm 2008 - 2009. Các nội dung chính của Đề tài
được thực hiện trong năm 2008 như sau:
1. Lựa chọn nguồn nguyên liệu để thu nhận chất xơ thực phẩm
2. Nghiên cứu phương pháp xử lý nguyên liệu.
3. Xác định các điều kiện thu nhận chất xơ thực phẩm dạng hòa tan
4. Xác định các
điều kiện thu nhận chất xơ thực phẩm dạng không hòa tan
I.4 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI
NƯỚC
I.4.1 Giới thiệu chung về chất xơ thực phẩm
I.4.1.1 Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm của chất xơ thực phẩm
Chất xơ thực phẩm là hỗn hợp các polysaccharide thực vật như là cellulose,
hemicellulose, pectin, chất keo, chất nhầy và lignin [1; 5; 8]. Chất xơ có nhiều
trong trái cây, ngũ cố
c, các loại rau, củ, quả, đậu. Mỗi loại rau quả chứa loại và

lượng chất xơ khác nhau, nếu loại nào càng nhiều bã và càng già thì chứa càng
nhiều chất xơ. Vì thế chất xơ hiện diện trong vỏ và thành tế bào của thực vật,
chất xơ hoặc rất cứng và có dạng sợi (xơ không tan) hoặc nhầy có dạng keo (xơ
tan được). Khi tan trong nước, chất xơ biến thành dạng giống nh
ư keo. Trong tế
bào thực vật, chất xơ được chia thành hai loại là chất xơ không hòa tan và chất
xơ hòa tan.
Chất xơ không hòa tan: Bao gồm cellulose, hemicellulose và lignin, chúng là
thành phần chính cấu tạo nên thành tế bào thực vật. Nguồn cung cấp chất xơ tốt
nhất là cám gạo, cám lúa mì, cám ngô, vỏ quả, các loại hạt, các quả có hạch và
vỏ trái cây, các thực phẩm nguyên hạt, các loại đậu đỗ sấy khô, cải bắp, củ cải,
cà rốt, v
ỏ táo tây v.v. IDF có đặc tính thẩm thấu nước trong ruột, trương lên tạo
điều kiện cho chất thải dễ thoát ra ngoài [1; 15].
Chất xơ hòa tan bao gồm pectin, các chất keo và chất nhầy. Nguồn cung cấp
SDF tốt nhất là các loại trái cây, các loại rau xanh, vỏ quả họ cam chanh, bã táo
và quả dâu tây, cám kiều mạch, đại mạch, cám gạo, vỏ hạt, các loại đậu sấy khô,
sữa đậu nành và các sản phẩm từ đậu nành v.v.
SDF khi đi qua ruột sẽ tạo ra thể
đông làm chậm quá trình hấp thu một số chất dinh dưỡng vào máu; làm tăng độ
xốp, mềm của bã thải tiêu hóa [1; 15].

I.4.1.2 Đặc điểm một số loại chất xơ phổ biến
Pectin
Pectin là hợp chất không tan trong nước, khi được thủy phân bởi axit hoặc
enzyme pectin trở thành dạng hòa tan trong nước. Pectin không cung cấp năng
lượng nhưng có nhiều giá trị trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm.
Trong công nghệ thực phẩm, pectin được dùng để chế bánh kẹo cao cấp nhờ tính
chất dễ tan trong nước. Trong môi trường axit, pectin tạo thể keo, đượ
c dùng

như một tác nhân đông đặc, tác nhân làm tăng độ nhớt của dung dịch [34; 40].
Trong công nghệ dược phẩm, pectin được dùng chế thuốc uống, thuốc tiêm
(bắp, dưới da) để cầm máu trước và sau phẫu thuật răng hàm mặt, tai mũi họng,
phụ khoa. Chữa chảy máu đường tiêu hóa, tiết niệu. Dung dịch pectin 5% còn
được sử dụng như thuốc sát trùng H
2
O
2
(nước oxy già) trong phẫu thuật răng
hàm mặt, tai mũi họng (không gây xót lại cầm máu tốt) hay thấm bông nhét vào
chỗ nhổ răng để cầm máu. Trên thị trường hiện có biệt dược Hacmophobin
(Ðức) và Arhemapectin (Pháp). Bên cạnh đó, pectin còn có vai trò trong việc
điều trị giảm cân ở người béo phì do kéo dài thời gian tiêu hóa thức ăn trong
ruột, có tác dụng hấp thu dưỡng chất trong thức ăn nhờ đó tạo cảm giác no bụng
kéo dài, giảm nă
ng lượng ăn vào.
Mặt khác, pectin có tác dụng hạ cholesterol, hạ LDL - loại cholesterol không có
lợi cho tim mạch. Ngược lại, pectin làm tăng HDL - chất có lợi cho tim mạch.
Một chế độ ăn uống hằng ngày giàu pectin (táo, bưởi, cam …) rất có lợi cho sức
khỏe tim mạch, giảm nhẹ tình trạng tăng cao lipit máu, đường máu, giảm bớt
được liều lượng của các thuốc dùng hằng ngày của bệnh nhân đái tháo đường,
cao huyết áp hoặc cholesterol/lipit máu cao.
Các oligosaccharide
Oligosaccharide là cacbohydrat, đượ
c cấu tạo từ 3 -10 phân tử đường đơn.
Chúng bao gồm: Gluco-, iso malto-, galato-, xylo-, inulo- và Fructo-
oligosaccharide. Các oligosaccharide loại thực phẩm được sản xuất bằng cách
thủy phân polysaccharide thực vật bởi axit hoặc enzyme hay được tổng hợp từ
các loại đường sử dụng enzyme trans-glycosylation [19]. Các oligosaccharide
được chia thành một số loại tùy thuộc vào cơ chất tạo ra nó.

Bảng 1.1 Các loại oligosaccharide khác nhau được sản xuất tại Nhật [31]
Tính chất chung của oligosaccharide [23]
- Giảm độ ngọt của cacbonhydrat
- Không bị phân hủy bởi các enzyme trong dạ dày và ruột non
- Được sử dụng bởi nhóm vi khuẩn probiotic (
Bifidobacteria)
- Làm thay đổi độ nhớt và điểm đông đặc của thực phẩm
- Tác động đến khả năng nhũ hóa, khả năng tạo gel và khả năng gắn kết của
gel.
- Có khả năng ổn định hệ vi khuẩn
- Có thể thay thế chất mầu thực phẩm
- Đóng vai trò như chất giữ nước và kiểm soát hàm ẩm.
- Có tính chất tương tự như chất xơ thực phẩm
- Có giá trị calo thấp
Chủng loại Tên thương phẩm
Oligosaccharide liên
quan đến tinh bột
Maltooligosaccharide: maltose ~maltoheptaose
Isomaltooligosaccharide: Isomaltose; Panose;
Isomaltotriose
Cyclodextrin (CDs): α- CD; β – CD; HP-β – CD; CD
phân nhánh
Các oligosaccharide khác: Maltitol;
Gentilooligosaccharide; Trehalose; Nigerose; Cyclic
tetrasacchrit
Oligosaccharide liên
quan đến đường
saccarose
Glycosylsucrose; Fructooligosaccharide; Palatinose;
Lactosucrose; Xylsucrose; Raffinose; starchyose;

Trehalulose
Oligosaccharide liên
quan đến đường lactose
Galactooligosaccharide; Lactosucrose; Lactulose;
Lactiol
Oligosaccharide từ các
nguồn khác
Xylooligosaccharide; Agarooligosaccharide;
Mannooligosaccharide;
Chitin/chitosanoligosaccharide; Cyclofructan;
Cyclodextran v.v
- Đóng vai trò như tác nhân chống lại bệnh sâu răng.
Các oligosaccharide thủy phân từ tinh bột là các đoạn nhỏ của polisaccharide
được tạo thành bởi các α- D- glucopyranosyl nhờ liên kết α- 1,4 và (hoặc) α- 1,6
glucosit. Các oligosaccharide chỉ chứa liên kết α- 1,4 glucosit được gọi là malto-
oligosaccharide. Khi chứa cả liên kết α- 1,4 và α- 1,6 glucosit chúng được gọi là
oligosaccharide phân nhánh hay isomaltooligosaccharide [38].
Cellulose
Cellulose là cacbonhydrat cơ thể không có khả năng tiêu hóa, được tìm thấy ở
lớp vỏ ngoài của các loại rau và trái cây. Chúng có tác dụng rất tốt trong việc
ngăn ngừa bệnh trĩ, viêm ruột kết, chứng táo bón và loại bỏ các cơ chất gây ung
thư cho ruột kết. Cellulose hiện diện trong táo, các loại cải củ, các quả có hạch ở
Brazil, cải xanh, carot, các loại rau họ đậu và ngũ cốc nguyên hạt.
Cellulose là hợp chất tự
nhiên khá bền, phần vô định hình không tan trong nước,
bị trương lên do hấp thụ nước, phần kết tinh có cấu trúc trật tự cao hơn, bền
vững với tác động vật lí, hoá học. Trong tế bào thực vật thì cellulose liên kết
chặt chẽ với hemicellulose, lignin, pectin. Dưới tác dụng của axít vô cơ loãng ở
nhiệt độ và áp suất cao thì cellulose sẽ biến thành β-glucose[39]. Việc bổ sung
cellulose vào khẩu phần ăn sẽ gây cảm giác chóng no, hơn nữ

a nó chứa ít chất
béo, trong dạ dầy chất xơ thường có dạng gel vì vậy làm chậm quá trình hấp thụ
chất dinh dưỡng của hệ tiêu hóa nên cũng gây cảm giác no lâu nhờ đó giảm nhu
cầu ăn của người bệnh [6; 18; 25; 40; 41].
I.4.1.3 Nguồn cung cấp chất xơ
Theo hiệp khuyến cáo của hội dinh dưỡng Mỹ một số thực phẩm giàu chất xơ
nên được sử dụng (bảng 1.2)
Theo báo cáo của Trung tâm vi chất dinh dưỡng của Viện Linus Pauling năm
loại thực vật giàu chất xơ nhất đó là: các loại rau đậu, cám lúa mì, quả mận khô,
quả lê của Châu Á và quả quinoa. Đáng chú ý nhất trong số các thực phẩm có
nguồn gốc thực vật, quả palmberry (Euterpe oleracea Mart.) của tộc người vùng
Amazon, đã được phân tích bởi hai nhóm nghiên cứu và kết quả là chúng có
hàm lượng chất xơ thực phẩm từ 25-44% khối lượng ở dạng bột sấy khô [21]
Bảng 1.2: Nguồn cung cấp chất xơ thực phẩm
Phân loại Nguồn cung cấp
Chất xơ hòa tan
(pectin, gum,
oligosaccharide,
agar, chất keo, nhầy
)

- Rau họ đậu (đậu đỗ, đậu tương, các loại đậu khác)
- Các loại yến mạch, kiều mạch, đại mạch
- Các loại trái cây (đặc biệt là táo, chuối) và quả dâu
- Các loại rau xanh như cây bông cải xanh, carot
- Các loại rau củ như khoai tây, khoai mỡ và hành
- Vỏ hạt mã đề (dạng chất nhầy)
Chất xơ không tan
(Cellulose,
hemicellulose,

lignin)
- Các thực phẩm nguyên hạt
- Cám của các loại ngũ cốc
- Các loại quả hạch và các loại hạt
- Các loại rau xanh như đậu xanh, súp lơ, cần tây
- Các loại vỏ trái cây bao gồm cả cà chua

Hiện nay ở Việt Nam, theo số liệu phân tích thành phần một số loại rau, củ quả
của Viện Dinh dưỡng Quốc gia, nhận thấy có nhiều thực vật có hàm lượng chất
xơ cao. Trong đó phải kể đến một số phụ phẩm của chế biến thực phẩm như vỏ
và hạt chanh dây, bã dứa, cám gạo có thể sử dụng làm nguồn nguyên liệu cho
sản xuấ
t chất xơ thực phẩm.
Vỏ và hạt chanh dây:
Chanh dây là một loại quả nhiệt đới, cây dây, thân gỗ thuộc họ Passifloraceae
và có nguồn gốc từ Brazil. Chanh dây vào Việt Nam có hai giống, phân biệt
bằng xuất xứ và màu vỏ. Giống chanh dây vỏ vàng có nguồn gốc từ Sirilanca,
Urganda và Hawaii có mặt ở Việt Nam với tên gọi là chanh dây. Giống chanh
dây vỏ đỏ có nguồn gốc từ Australia và Đài Loan, có tên khoa học là Passiflora
edulis, trong đó thịt quả
chỉ chiếm 26 - 48%, vỏ quả chiếm 46-64%, còn lại là
hạt. Vỏ và hạt chanh dây là phế thải của quá trình chế biến sau khi ép dịch quả.
Trong vỏ quả chanh dây, hàm lượng pectin chiếm khoảng 2 - 3% [15]. Hạt
chanh dây có hàm lượng lipit khá cao 24,5g/100g, chất xơ không tan
64,1g/100g, sau khi loại dầu, hàm lượng chất xơ không hòa tan, chất rắn không
tan trong EtOH và không tan trong nước chiếm khoảng 84,9 – 93,3g/100g, các
chất xơ không tan thành phần chủ yếu là cellulose, cơ chất pectic và
hemicellulose [15; 16]. Các chất xơ này có ảnh hưởng
đáng kể đến sự hấp thụ
glucose và làm chậm hoạt động của enzyme amylase, nhờ đó có thể giúp kiểm

soát glucose máu [15].
Bã mía:
Bã mía là phụ phẩm của quá trình sản xuất đường, thường được tận làm chất đốt
trong nhà máy. Trong bã mía, thành phần chất xơ không tan chiếm 38 – 45%,
một số trường hợp có thể lên đến hơn 50% (bã mía Việt Trì).
Do thành phần chất xơ cao, bã mía được tận dụng cho nhiều mục đích khác
nhau: làm thức ăn cho gia súc nhai lại, phân hữu cơ, ván ép ch
ịu lực, bột giấy
phi gỗ cũng như thu nhận bột cellulose tinh thể sử dụng như phụ gia thực phẩm
và tá dược.
Lõi bắp
Lõi bắp là phần còn lại sau khi tách lấy hạt bắp. Kết quả khảo sát cho thấy,
thành phần chất xơ trong lõi bắp khô lên đến hơn 85% trong đó thành phần chất
xơ không tan (cellulose, hemi-cellulose, lignin) chiếm hơn 60%. Ngoài khả năng
làm thức ăn gia súc, phân bón, lõi bắp có thể là nguồ
n nguyên liệu tốt cho khai
thác chất xơ thực phẩm.
Năm 2006, TS. Nguyễn Thị Minh Hạnh, Viện Công nghiệp thực phẩm đã
nghiên cứu sản xuất thành công xylose, xylitol từ lõi bắp và ứng dụng trong sản
xuất bánh kẹo.
Bã dứa:
Vỏ dứa và lõi dứa là phụ phẩm của công nghệ chế biến dứa hộp và nước ép dứa,
có tỷ lệ chất xơ không tan khá cao khoảng 70% trọng lượng bã dứ
a [9; 34].
Cám gạo
Cám gạo là phụ phẩm của quá trình xay xát gạo. Lượng cám gạo được tách ra
thường chiếm từ 10% trọng lượng hạt thóc [25]. Thành phần hóa học của cám
gạo bao gồm (%): Độ ẩm 8,9 - 12,5; chất béo 10,6 – 22,4; protein 10,6 – 14,8;
hydratcacbon 38,7 – 44,3; cellulose 9,6 – 14,1; saccarose 3 - 5; đường khử 1,2 –
1,5; chất khoáng 0,3 – 0,5 [33]. Theo Niên giám Thống kê 2007, sản lượng lúa

của Việt nam năm 2006 là 35849,5 nghìn tấn [3], tương ứng với nó là khoảng
3584,95 nghìn tấn cám thải ra. Cám gạo được dùng để ép thu dầu cám và dùng
làm thức ăn chăn nuôi. Theo Hamid-Abdul & Luan, (2000) cám gạo cung cấp
các chất giúp tăng cướng sức khỏe chống lại các bệnh mãn tính. Cũng theo tác
giả này, chất xơ thực phẩm từ cám gạo tách dầu có khả năng gắn với nước, khả
năng gắn với chất béo và tạo nh
ũ tương cao hơn chất xơ thương phẩm sản xuất
từ củ cải đường [19].
Theo phương pháp truyền thống hầu hết các cơ chất chức năng từ cám gạo được
tách chiết bằng các dung môi hữu cơ như axeton, methanol và ethanol. Tuy
nhiên, phương pháp này mất nhiều thời gian và một số dung môi độc hại, nên
phương pháp tách chiết bằng nước kết hợp với nhiệt độ đã
được thay thế phương
pháp truyền thống [20]. Để thu nhận các oligosaccharide từ cám gạo, Ken Youn
Li đã xử dụng phương pháp thủy phân axit [21], hoặc thủy phân bằng enzyme
cellulase, α-amylase [30; 35]. Đây thực sự là một nguồn sản xuất chất xơ thực
phẩm có giá trị.
I.4.2 Vai trò của chất xơ đối với sức khỏe con người
Chất xơ thực phẩm có vai trò quan trọng đối với sức khỏe con ngườ
i, nó có thể
so sánh ngang bằng với vai trò của vitamin, của các nguyên tố vi lượng và
khoáng chất. Việc đảm bảo đủ nhu cầu chất xơ hàng ngày để có chế độ dinh
dưỡng hợp lý đã được Viện Dinh dưỡng Việt Nam khuyến nghị. Việc ăn đủ chất
xơ có tác dụng tích cực đối với sức khỏe bao gồm:
I.4.2.1 Tác dụng làm giảm cholesterol máu
Trong quá trình lên men ở ruột, SDF tạo ra các axít mạch ngắn như acetic,
propionic, butyric, giúp hạn chế và ngăn chặn sự tổng hợp cholesterol ở gan.
Mặt khác, SDF còn có tác dụng hấp thụ cholesterol trong lòng ruột và đào thải
ra ngoài giúp giảm lượng cholesterol trong máu, chống xơ vữa động mạch, tạo
sự lưu thông tốt cho hệ tuần hoàn máu, giúp tim khỏe mạnh. Theo kết quả

nghiên cứu của Trường Khoa học về dinh dưỡng thuộc Đại học tổng hợp Deakin
(Úc) đã công bố, các SDF có tác dụng làm giảm hàm lượ
ng cholesterol trong
máu thông qua việc gắn kết với các axit mật để phân hủy các chất béo có trong
thức ăn và sau đó bài tiết chúng ra ngoài. Theo kết quả nghiên cứu của Hall và
các cộng sự, tạp chí dinh dưỡng và sức khỏe của châu Âu 2005 số 59 trang 325,
hàm lượng cholesterol, lipoprotein như LDL giảm 5% sau 4 tuần khi bổ sung
17-30g chất xơ từ cây họ đậu. SDF từ cám yến mạch, pectin, lúa mạch, đậu hạt,
rau đậu, trái cây và rau có thể làm giảm được 5-10% lượng cholesterol máu, có
khi tới 25%; Ngoài ra chúng còn có tác dụng tăng cường sự tạo thành các axit
béo mạch ngắn và kích thích sinh trưởng củ
a hệ vi sinh vật hữu ích trong đường
ruột, giảm sự có mặt của Clostridium (Johnson và các cộng sự, tạp chí dinh
dưỡng của Anh năm 2006, số 95 trang 372).
I.4.2.2 Duy trì ổn định đường máu
Tác dụng quan trọng của chất xơ thực phẩm là hỗ trợ điều trị bệnh đái tháo
đường. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh một số SDF làm tinh bột lưu lại lâu
trong ruột, nhờ đó làm chậ
m quá trình hấp phụ glucose từ ruột non vào máu, do
đó làm lượng đường trong máu không tăng cao đột ngột. Tinh bột chậm tiêu hóa
còn tạo cảm giác no, góp phần làm dịu đáp ứng đường huyết. Theo Trowell, H.
C. (1975) và Marlett J. Á. (2002) bệnh tiểu đường rất hiếm gặp ở những người
sống ở các thị trấn nhỏ của Châu Phi, những người ăn nhiều chất xơ, trong khi
bệnh này lại rất phổ biến ở các cư dân ph
ương Tây, những người có khẩu phần
ăn với hàm lượng chất xơ rất thấp [25; 41].
I.4.2.3 Chống táo bón
Tác dụng đáng chú ý nhất của chất xơ là giúp cải thiện chức năng ruột già,
chống táo bón và cung cấp năng lượng hoạt động cho tế bào ruột già. Chất xơ
giúp giảm triệu chứng một số bênh liên quan đến táo bón và tiêu chảy cấp (như

trĩ, mạch lươn, táo bón ở phụ n
ữ mang thai, hội chứng đại tràng kích thích, bệnh
túi thừa đại tràng và viêm đại tràng mạn tính và giúp điều chỉnh rối loạn hoạt
động ruột do tiêu chảy hay sau mổ ruột già hoặc hồi tràng).
Chất xơ vào cơ thể có tác dụng thẩm thấu nước, nở to ra và làm tăng khối lượng
bã thải. Nó kích thích nhu động ruột non, ruột già co bóp mạnh làm tăng sự bài
tiết và chống táo bón một cách hiệu quả. Mặt khác, SDF khi được đư
a vào lòng
ruột sẽ làm gia tăng sự lên men của hệ vi sinh vật có lợi cho đường ruột, đặc biệt
là Lactobacillus và Bifidus.
I.4.2.4 Ngăn ngừa béo phì
Đối với những người mắc chứng béo phì, khi tăng hàm lượng chất xơ trong khẩu
phần ăn hàng ngày, đặc biệt là SDF cho thấy có sự giảm đáng kể chất béo dư
thừa. Vì chất xơ dạng sợi thường có kích thước lớn nên khi ăn gây cảm giác
chóng no, hơn nữa nó chứa ít chất béo, trong dạ dầy chất xơ thường có dạng gel,
vì vậy làm chậm quá trình hấp thụ chất dinh dưỡng của hệ tiêu hóa, gây cảm
giác no lâu nhờ đó giảm nhu cầu ăn của người bệnh.
Khi bị lên men bởi hệ vi sinh vật đường ruột, SDF sinh ra một nguồn năng
lượng rất thấp 1Kcal/g, tuy nhiên vẫn đảm bảo cảm giác no nhờ khả năng trương
nở
khi thẩm thấu nước, mặt khác với độ ngọt gần như bằng không nên không
gây tích mỡ tại các mô mỡ, do đó mang lại hiệu quả rất cao cho việc ngăn ngừa
bệnh béo phì.
I.4.2.5 Các tác dụng khác
Các oligosaccharide có các chức năng sinh lý khác nhau. Con người không thể
tiêu hóa oligosaccharide bởi vì cơ thể chúng ta không sinh ra các enzyme cần
thiết để chuyển hóa chúng. Thay vào đó chúng được lên men và được tiêu thụ
bởi các vi khuẩn đường ruột có lợi (Bifidobacteria) trong ruột kế
t. Vì vậy,
oligosaccharide được coi là “tiền chất kháng sinh” bởi vì chúng kích thích sự

phát triển của vi khuẩn có ích (còn gọi là các vi khuẩn Probiotic), làm tăng
cường sự khỏe mạnh của hệ tiêu hóa, cân bằng các vi sinh vật có lợi và có hại.
Trong quá trình đồng hóa oligosaccharide, nhờ các vi khuẩn ở ruột kết tạo ra các
axit béo mạch ngắn, kích thích sự phát triển các vi khuẩn có lợi trong đường tiêu
hóa [19; 25; 30; 40].
Ngoài các tác dụng trên, việc lên men của SDF trong ruột còn hỗ trợ hiệu quả
cho việc tăng h
ấp thu canxi, magiê. Sản sinh ra nhiều butyrat, là một nguồn năng
lượng quan trọng cung cấp cho cơ thể và cho các tế bào của hệ miễn dịch, và các
kháng thể IgA trong thành ruột, giúp ức chế khả năng phát triển của các vi
khuẩn gây bệnh đường ruột. Bên cạnh đó do làm giảm thời gian thức ăn lưu lại
trong ruột nên chất xơ cũng có tác dụng giải độc. Các nghiên cứu dịch tễ học
cho hay lượng chất xơ trong khẩu phần ăn tỷ lệ nghịch với số ca bị tử vong do
ung thư ruột kết. Việc bổ sung chất xơ trong khẩu phần ăn cũng có tác dụng làm
gi
ảm hoặc kiểm soát được triệu chứng rối loạn đường ruột do sình hơi như bệnh
ruột thừa, sỏi mật, táo bón.
Ở các nước có thói quen sử dụng nhiều chất xơ trong bữa ăn, số lượng người
mắc các chứng bệnh như: ung thư ruột, bệnh tiểu đường và các bệnh liên quan
đến động mạch vành ít hơn rất nhiều so với các nước phương Tây. Hội nhữ
ng
người mắc bệnh tim mạch ở Úc khuyến cáo mỗi người, mỗi ngày nên tiêu thụ
vào khoảng 30 gram chất xơ. Cũng theo các chuyên gia Úc, trẻ nhỏ nên ăn
khoảng 10 gam chất xơ mỗi ngày và cứ tăng thêm 1 tuổi thì nên bổ sung thêm 1
gam chất này. Đối với người cao tuổi, cùng với tuổi tác, hệ tiêu hóa dần dần lão
hóa nên việc bổ sung chất xơ trong khẩu phần thức ăn cũng đặc biệt quan trọng.
I.4.3 Tình hình nghiên cứu chất xơ trên thế giới
Nhờ có vai trò quan trọng đối với sức khỏe con người, chất xơ thực phẩm ngày
càng được chú ý nghiên cứu. Pilnik, W.; Voragen, A. G. J. năm 1970, đã nghiên
cứu thu nhận các cơ chất pectin từ quả táo [32]. Năm 1984, De Vries, J. A và

cộng sự đã tiến hành so sánh đặc điểm cấu trúc của pectin thu nhận từ táo và
pectin thu từ vỏ quả citrus [22]. Năm 1990, May, C. D. đã thu nhận pectin từ vỏ
cam ứng d
ụng trong chế biến thực phẩm và dược phẩm [26]. Năm 2004, Chau,
C. F.; Huang, Y. L. đã thu nhận chất xơ không hòa tan từ hạt quả chanh dây
[15].
Thompson, J.B (1984) và T. Prakongpan và cộng sự (2006) đã tiến hành
nghiên cứu sản xuất chất xơ thực phẩm và cellulose từ lõi dứa. Chất xơ thực
phẩm từ lõi dứa nhận được bằng phương pháp trích ly bằng EtOH. Cellulose
từ lõi dứa được sản xuất theo phương pháp trích ly bằng dung dịch ki
ềm với
một quá trình tẩy trắng. Tổng số chất xơ thực phẩm và cellulose thu được đạt
99,8% và 95,2% (so với lượng chất khô) và hoạt độ nước của chúng là 0,25.
Mẫu cellulose từ lõi dứa chứa 91,2% cellulose có pH 4,0 trong khi chất xơ
thực phẩm từ lõi dứa có pH 6,2. Sản phẩm chất xơ có kích thước lớn hơn thì
có giá trị hơn sản phẩm có kích thước nhỏ do khả năng giữ dầu, giữ n
ước và
pH, thể tích lắng và khả năng tạo nhũ tương. Cả hai sản phẩm trên đều có bề
mặt lồi lõm, khô ráp và thể hiện các chức năng nổi trội khi bổ sung vào các
loại bánh rán, các loại bánh nướng nhiều lớp và bánh hambeger thịt bò [37;
42].
Năm 2006, Katrin Hasekopf, viện nghiên cứu Frauenhof IVV, Freising (Đức) đã
kết hợp với trường Đại học Mailand (Ý) và 11 nhà sản xuất thực phẩm và các
chất phụ gia đã triển khai d
ự án sản xuất chất xơ thực phẩm từ đậu tương và ứng
dụng trong các sản phẩm thực phẩm như súp ăn liền, bột làm bánh, pizza, đồ
uống, các loại xúc xích v.v.
Trong những năm gần đây, đã có rất nhiều công trình nghiên cứu sản xuất chất
xơ thực phẩm như: Xu Yunshe (Trung Quốc) năm 1997 đã nghiên cứu thành
công công nghệ tách chiết chất xơ thực phẩm từ quả chuối. OUYANG Linghua ,

PU Biao , ZHANG Xuemei , Li Siming (Đài Loan) 1996, đã nghiên cứu công
nghệ tách chiết chất xơ thực phẩm từ vỏ quả chanh. XU Guang-chao, YAO Hui-
yuan (Đài Loan) 1997, đã nghiên cứu thu nhận chất xơ thực phẩm từ hạt đậu
tương. Cũng trong năm 1997, Yin Boxing , Sun Jian , Zhang Cuiying cũng đã
nghiên cứu ứng dụng chất xơ thực phẩm trong sản xuất sữa chua. ZHANG Yan-
rong , ZHANG Ya-yuan , WANG Da-wei (1997), đã nghiên cứu sử dụng chất
xơ thực phẩm thu nhận từ ngô trong sản xuất bánh qui.
Trong những năm 1970 - 1975, Nhật Bản đã bắt đầu nghiên cứu sản xuất chất
xơ thực phẩm dạng oligosaccharide. Vào đầu những năm 1980 đến cuối những
năm 1990, cùng với sự phát triển của công nghệ sản xuất enzyme, một vài loại
oligosaccharide đã được sản xuất ở
qui mô công nghiệp như:
Maltooligosaccharide, Isomaltooligosaccharide, Cyclodextrin (CDs),
Fructooligosaccharide v.v. trong số các công trình nghiên cứu đó phải kể đến
một loạt các công trình nghiên cứu của Teruo Nakakuki [24; 35; 38].
I.4.4 Tình hình nghiên cứu chất xơ ở Việt Nam
Ở Việt nam, đã có một số công trình nghiên cứu về chất xơ thực phẩm được
công bố như: Nghiên cứu sản xuất pectin từ vỏ trái cây bằng phương pháp thủy
phân axit của các tác giả Nguyễn Đăng Diệp – Phân Viện Công nghiệ
p Thực
phẩm (Tp. Hồ Chí Minh); Nghiên cứu công nghệ sản xuất pectin có chỉ số
methoxyl thấp từ vỏ cam của ThS. Nguyễn Thúy Hường, Viện Công nghiệp
Thực phẩm (2007); Công trình nghiên cứu sản xuất fructooligosaccharide từ
đường saccarose của TS. Trịnh Kim Vân, Viện Công nghiệp Thực phẩm (2003);
Nghiên cứu công nghệ sản xuất Cyclodextrin từ tinh bột sắn của ThS. Đàm Lam
Thanh, Viện Công nghiệp Thực phẩm (2005).
Trong vài năm gần đây, sản ph
ẩm chất xơ thực phẩm đã được một số Viện
nghiên cứu và công ty ứng dụng để sản xuất thực phẩm chức năng cho bệnh
nhân tiểu đường, cho mục đích giảm cân, bổ sung chất xơ vào sản phẩm sữa, bột

dinh dưỡng cho trẻ em v.v. Tuy nhiên, các chế phẩm chất xơ sử dụng đều được
nhập ngoại. Việc sản xuất chất xơ từ nguồn nguyên liệu sẵn có trong nước hiện
vẫn chưa được nghiên cứu.
I.4.5 Qui trình công nghệ sản xuất chất xơ
Dựa trên các số liệu tham khảo đã được công bố, nhóm tác giả tập trung hướng
nghiên cứu vào 3 nguồn nguyên liệu sẵn có rẻ tiền trong nước là: vỏ chanh dây,
bã dứa và cám gạo. Vì vậy các công nghệ tham khảo cũng tập trung ch
ủ yếu vào
sản xuất chất xơ từ các nguyên liệu này.
I.4.5.1 Quy trình công nghệ sản xuất IDF (cellulose) từ lõi dứa [32;37]
Lõi dứa ép loại bỏ dịch, xay nhỏ. Ngâm trong dung dịch kiềm loãng, nóng. Ly
tâm thu bã cellulose, rửa lại bằng nước nóng 3 lần. Rửa bằng EtOH 70%, ly tâm
và sấy khô. Cellulose từ lõi dứa có thể phải qua với một quá trình tẩy trắng.
Tổng số chất xơ thực phẩm và cellulose thu được đạt 99,8% và 95,2% (so với
lượng chất khô). M
ẫu cellulose từ lõi dứa chứa 91,2% cellulose có pH 4,0 trong
khi chất xơ thực phẩm từ lõi dứa có pH 6,2.
I.4.5.2 Quy trình công nghệ sản xuất pectin từ phế liệu quả citrus [9; 22].
Cùi và bã quả citrus được rửa sạch, tách hạt, cắt nhỏ rồi rửa nước ấm (50 –
60
0
C) để loại bỏ các glucoside còn sót lại. Sau đó đưa nhiệt độ lên tới 95 – 98
0
C
để làm mất hoạt tính của enzyme phân giải pectin.
Sau đó là giai đoạn tách chiết pectin bằng cách đun nóng trong nước chứa axit
(chlohydric, sulfuric). Thông thường, người ta dùng lượng nước gấp ba lần
lượng vỏ khô, pH từ 1,3 – 1,4; nhiệt độ 90 – 100
0
C trong khoảng 1 giờ. Quá

trình thủy phân kết thúc khi độ khô dung dịch đạt 2% (pectin 0,7 – 1,0%; đường
1,0 – 1,3%). Một ít tạp chất như tinh bột và protein lẫn với pectin sẽ được loại
bỏ nhờ các enzyme phân giải. Việc xử lý này được thực hiện ở pH từ 4,5 – 5
(điều chỉnh bằng dung dịch natri cacbonat) và ở nhiệt độ 40 – 50
0
C.
Khi đã loại bỏ hết tinh bột (kiểm tra bằng iốt), điều chỉnh pH dung dịch tới 3
bằng cách thêm axit citric, rồi đưa nhiệt độ lên 80
0
C để làm mất hoạt tính của
enzyme. Dung dịch có thể được làm mất màu nhờ anhydrit sulfurơ, rồi cho lọc
ép bằng máy ép thuỷ lực sau đó được làm sạch và lắng gạn, thu dung dịch pectin
trong suốt.
Sau khi lọc, dung dịch được cô đặc đến độ khô 10% thu được chế phẩm pectin
với hàm lượng 4 – 5% đem bảo quản để nấu mứt. Cô đặc trong chân không ở
nhiệt độ 55 – 60
0
C, độ chân không từ 600 mmHg trở lên. Sau khi cô đặc thì
nâng nhiệt lên 75 – 79
0
C, rót vào bao bì và thanh trùng. Pectin cô đặc có thể bảo
quản bằng SO
2
không qua thanh trùng. Trung bình 100kg cùi quả cho 50 – 70 lít
dung dịch pectin độ khô 10%.
Để thu pectin ở dạng bột người ta đông tụ pectin lỏng bằng EtOH 95
0
C rồi lọc
để tách pectin khỏi hỗn hợp rượu – nước. Kết tủa pectin được rửa lại bằng EtOH
90%, sấy bằng máy sấy chân không trục rỗng ở 60 –70

0
C đến khi độ ẩm còn 3 –
4%, nghiền nhỏ và đóng bao.
I.4.5.3 Qui trình công nghệ sản xuất OS từ cám gạo
Cám gạo sau khi tách lipit được xử lý bằng enzyme cellulase nồng độ 2% ở
50
0
C trong 3 giờ. Tổng số hydratcacbon, đường khử, protein thô của dịch chiết
sấy khô đạt 87,2%. Mono và disaccharide chiếm hơn 50%, oligosaccharide
không nhỏ hơn 25% [30].
Theo nghiên cứu của Trường Đại học Tổng hợp Tohoku (Nhật Bản) các
polysaccharide (thành phần chất xơ) của cám gạo đen có thể được trích ly bằng
nước chưa bão hòa ở nhiệt độ từ 20 – 260
0
C trong 5 phút [16].
Để thu nhận các OS từ cám gạo, Ken Youn Li đã sử dụng phương pháp thủy
phân axit [17].
Theo Hashim M.A cám gạo được đun sôi trong dung dịch kiềm loãng, sau đó
được rửa và được đường hóa. Kiềm được dùng để hòa tan xylan. Quá trình
đường hóa được thực hiện bởi enzyme beta 1-4 xylanase. Sản phẩm chính của
quá trình này là xylose, xylobiose, xylotriose trong đó xylobiose chiếm ưu thế
[19].
Iso-maltooligosaccharide được sản xuất từ tinh bột, các iso-
maltooligosaccharide thương mại hiện nay được sản xuất bởi b
ốn công ty của
Nhật Bản với sản lượng hơn 10.000 tấn/năm. Alpha amylase và beta glucoxidase
được dùng để đường hóa tinh bột. Sản phẩm chủ yếu chứa isomaltose, panose và
isomaltotriose [19].
I.4.6 Sản lượng, nhu cầu và xu hướng phát triển
Mức độ tiêu thụ chất xơ trung bình của các nước khoảng 12 – 19 g/người/ngày,

phụ thuộc nhiều vào giới tính và độ tuổi. Ở Châu Âu lượng tiêu thụ chất xơ
trung bình khoảng 4 g/người/ngày, trong đó ở Ý là 7 - 9 g/người/ngày ch
ủ yếu là
từ bánh mỳ và mỳ ống. Riêng ở Úc và New Zealand là khoảng 5 g/người/ngày
gần tương tự như các nước ở Châu Âu. Đối với các nước kém phát triển lượng
tiêu thụ khoảng 10 - 40 g/người/ngày chủ yếu từ nguồn tinh bột, các loại ngũ
cốc, rau họ đậu. Chất xơ được dùng trong sản xuất các loại đồ uống, kẹo, các
loại bánh nướng, sữa chua, các sản phẩm sữa cho tr
ẻ em.
Bảng 1.3. Một số ứng dụng của chất xơ trong sản phẩm thực phẩm
Ứng dụng Chức năng
Số lượng
trong sản
phẩm
cuối
cùng
(g/kg)
Ước tính tiêu
thụ sản phẩm
tương đương ở
Châu Âu
(g/người/ngày)
Ước tính tiêu
thụ sản phẩm
tương đương ở
Anh
(g/người/ngày)
Sữa chua uống Chất ổn định 1-5 0,68 0,78
Đồ tráng miệng Chất nhũ tương 1-30 2,5 2,1
Các loại bánh

nướng
Chất đông đặc 1-10 18,56 55
Mỳ sợi
Tác nhân chống
dính
1-10 5,17 35
Cơm
Tác nhân chống
dính

Thực phẩm đông
lạnh
Tác nhân chống
dính
0,5-10 12,8 43
Jelly
Tác nhân chống
dính
1-10 2,45 -
Kẹo
Chất ổn định,
chất đông đặc
1-10 3,48 7,14

II. THỰC NGHIỆM
II.1 PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH NGHIÊN CỨU
II.1.1 Phương pháp công nghệ
II.1.1.1 Khảo sát thành phần nguyên liệu
Nghiên cứu xác định thành phần các loại nguyên liệu và so sánh hàm lượng chất
xơ trong các loại nguyên liệu.

II.1.1.2 Phương pháp xử lý nguyên liệu
Nghiên cứu loại bỏ dịch quả trong bã dứa bằng phương pháp chần, ép, sấy
100
0
C [40 ; 42].
Nghiên cứu phương pháp xử lý vỏ chanh dây: Chần khối vỏ chanh dây trong 5
phút ở 100
0
C bằng dung dịch axít xitric 5% nhằm vô hoạt polyphenoloxidase
[42]. Ép tách nước và sấy ở nhiệt độ 90
0
C/6 giờ [40]. Vỏ quả sau khi sấy khô
được nghiền nhỏ bằng máy nghiền búa, cho chạy qua rây có kích thước lỗ sàng
từ 1mm.
Tiến hành loại bỏ lipit khỏi cám gạo bằng phương pháp hấp và ép dầu [41].
II.1.1.3 Xây dựng quy trình công nghệ thu hồi IDF và SDF
Phương pháp enzyme
Sử dụng enzyme Celluclast (NOVO), Novozym 188, Termamyl, AMG,
Xylanase để thủy phân tinh bột, cellulose, xylan của cám gạo để thu nhận SDF.
Phương pháp thủy phân axit
Sử dụng dung dịch HCl nồng độ 0,03% (pH 2), nhiệt độ thủy phân 70
0
C trong 3
giờ [7] để thu nhận chất xơ hòa tan từ vỏ chanh dây.
II.1.2 Phương pháp hóa lý
- Xác định hàm ẩm theo TCVN 4801-89.
- Xác định hàm lượng pectin bằng phương pháp tủa cồn 99% v/v, lọc kết
tủa, sấy ở 40
0
C đến trọng lượng không đổi. Cân xác định trọng lượng thu

được.
- Xác định hàm lượng protein theo phương pháp Lowry [19].
- Xác định hàm lượng tro theo TCVN .
- Xác định hàm lượng gluxit theo phương pháp thủy phân bằng axit HCl và
sau đó xác định hàm lượng đường khử theo Nelson Somogyi.
- Xác định thành phần đường có trong chất xơ hòa tan bằng HPLC và TLC.
- Xác định độ nhớt của dịch trước và sau xử lý bằng nhớt kế otvan.
- Xác định cellulose theo Scharrer-Kürschner.
- Xác định hàm lượng chất xơ tổng số theo AOAC 993.21 [3; 24]
- Xác định hàm lượng chất xơ hòa tan theo AOAC 993.19 [3; 24]
- Xác định hàm lượng chất xơ
không hòa tan theo AOAC 991.42 [3, 24]
II.1.3 Phương pháp vi sinh
- Tổng số VSV hiếu khí được xác định theo phương pháp ISO 6610
- Coliforms được xác định theo phương pháp TCVN 4883-93.
- E.coli được xác định theo phương pháp TCVN 5515-90.
- S. aureus xác định theo phương pháp TCVN 5156-90.
- Cl. perfringens xác định theo phương pháp TCVN 4491-89.
- Tổng số bào tử NM - M xác định theo phương pháp TCVN 5166-90.
II.1.4 Bố trí thí nghiệm
II.1.4.1 Qui trình sản xuất IDF từ bã dứa

II.1.4.2 Qui trình sản xuất SDFp từ vỏ chanh dây


Bã dứa
Khảo sát
thành phẩn
Xử lý
Ảnh hưởng của

kích thước
Ảnh hưởng cuả
tỷ lệ acid:bã
Ảnh hưởng cuả
thời gian thuỷ
phân
(1mm; 2mm; ĐC)
(4:1-30:1 bước 5:1)
(15 – 105’ bước 15’)
Xây dựng
q
ui trình
Đánh giá chất
lượng sản phẩm
Khảo sát
thành phần
Xử lý Khảo sát pH
Khảo sát
nhiệt độ
Khảo sát thời
gian thuỷ phân
(1 – 4, bước 1)
(50-80
o
C, bước 10
o
C)
(1-4 giờ, bước 1giờ)
Xây dựng qui trình
Đánh giá chất

lượng sản phẩm
Vỏ chanh
dâ
y

II.1.4.3 Qui trình sản xuất SDFo từ cám gạo

II.2 THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ HÓA CHẤT SỬ
DỤNG CHO NGHIÊN CỨU
II.2.1 Thiết bị dụng cụ thí nghiệm
- Cân phân tích
- Bể ổn nhiệt + máy lắc
- Máy li tâm lạnh
- Máy so mầu UV/Vis
- Tủ sấy
- Nhớt kế Otvan
- Hệ sắc ký khí lỏng cao áp (HPLC) và Sắc ký bản mỏng (TLC)
- Máy s
ấy lạnh khô (Free dryer)
- Máy nghiền búa
II.2.2 Nguyên vật liệu
II.2.2.1 Bã dứa
Hai giống dứa phổ biến dùng trong chế biến là Cayen và Queen; việc sử dụng
giống dứa nào tùy thuộc vào sản phẩm chế biến của nhà máy. Là phế phẩm
trong quá trình chế biến, bã dứa không được phân loại theo giống dứa đưa vào
sản xuất. Mặc dù là phế phẩm, nguyên liệu bã dưa cho sản xuất chất xơ thực
phẩ
m phải đảm bảo tươi, mới không có mùi ôi chua hay có dấu hiệu hư hỏng.
Bã dứa nguyên liệu cho đề tài được mua từ nhà máy đồ hộp Tân Bình ngay sau
khi chế biến dứa; sau đó được vận chuyển về phòng thí nghiệm và được bảo

quản lạnh đông trong suốt quá trình thí nghiệm.
Cám gạo
Khảo sát
thành phẩn
Xử lý
tách dầu
Lựa chọn
phương pháp
xử lý
Ảnh hưởng cuả
enzyme
Ảnh hưởng cuả
thời gian thuỷ
phân
(H
2
SO
4
, NaOH,
Enzyme, nước cất)
(termamyl: 0-0,05%
Xylanase: 0-0,06%;
bước 0,01%)
(1-5giờ bước 1giờ)
Xây dựng
qui trình
Đánh giá chất
lượng sản phẩm
Ảnh hưởng cuả
nhiệt độ thuỷ phân

Ảnh hưởng cuả tỷ
lệ EtOH 96: dịch
thuỷ phân
(1:1; 1:2; 1:3)
Khảo sát
chế độ sấy
(100
o
C/4giờ; sấy
phun 135
o
C/85
o
C)
II.2.2.2 Vỏ chanh dây
Vỏ chanh dây được thu mua từ nhà máy đồ hộp Tân Bình; vỏ quả có màu tím,
trạng thái cứng chắc, loại bỏ những vỏ dập nát hay mềm nhũn hoặc có dấu hiệu
hư hỏng. Vỏ quả được bảo quản trong điều kiện lạnh đông trong suốt quá trình
thí nghiệm
II.2.2.3 Cám gạo
Chất lượng cám gạo phụ thuộc vào loại lúa gạo, quy trình xay xát, thời gian bảo
quản. Cám gạ
o nguyên liệu sử dụng cho đề tài được thu mua từ các cơ sở xay
xát ở Tiền Giang không quá hai ngày sau khi xay xát. Chất lượng cám đạt tiêu
chuẩn loại 1 (theo 10TCN 864:2006) có màu vàng tươi, mùi thơm đặc trưng,
không có mốc, vón cục hay hôi dầu.
II.2.2.4 Các nguyên liệu khác:
Các nguyên liệu khác bao gồm bã mía (từ nhà máy mía đường Hiệp Hòa, Long
An); rơm, lõi bắp (từ các nông hộ ở Long An) được bảo quản bằng cách sấy khô
đến độ ẩm W

k
<10%
II.2.3 Hóa chất
- Ethanol 99%v/v
- Axít HCl
- NaOH
- Fe
2
(SO
4
)
3

- KMnO
4

- CuSO
4

- Potassium sodium tartate (Rochelle salt)
- Thuốc thử Folin-Ciocalteau (Merck)
- Natri acetat
- Na2CO3
- Kali tetrate
- NaHCO3
- Các đường chuẩn: glucose, fructose, saccarose, raffinose, xylose,
arabinose, galactose, lactose
- Các chế phẩm enzyme của Novo: Celluclast, α amylaza, Neutrase.
II.3 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN
II.3.1 Khảo sát thành phần nguyên liệu

Nguồn nguyên liệu thực vật chứa chất xơ rất phong phú và đa dạng, trên cơ sở
tham khảo tài liệu liên quan và khả năng tiếp cận (chủ yếu phụ phẩm chế biến và
nông nghiệp) chúng tôi chọn một số nguồn phụ phẩm làm nguyên liệu cho đề tài
được trình bày trong bảng 3.1.