Nghiên cứu xây dựng thực phẩm nuôi qua ống thông mũi dạ dày và đánh giá bước đầu khả năng dung nạp IN VITRO và IN VIVO

A. PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Trong những năm gần đây sự đa dạng của các công thức nuôi ăn ngày càng phát triển
nhanh chóng. Thực phẩm y học là thức ăn dưới dạng lỏng được chế biến nhằm cung cấp
dưỡng chất cho người bệnh ngày càng nhận được sự chú ý và sử dụng rộng rãi. Nhờ đó
dinh dưỡng qua đường ruột ngày càng phát triển và góp phần làm giảm tỷ lệ tử vong
trong nhiều tình trạng bệnh khác nhau. Ở các nước phát triển, các sản phẩm nuôi ăn
thương mại được dùng phổ biến hơn các sản phẩm súp xay bệnh viện tự nấu. Theo Ghomi
và cộng sự (2017) các sản phẩm thương mại đã được sử dụng thường quy và cải thiện
được tình trạng dinh dưỡng của bệnh nhân (BN) cũng như giúp làm giảm thời gian nằm
viện. Theo Hiệp hội Dinh dưỡng lâm sàng Châu Âu ESPEN (2017) thì sản phẩm nuôi ăn
công thức chuẩn được khuyến nghị sử dụng cho hầu hết BN nuôi ăn qua đường tiêu hóa
giúp làm giảm nguy cơ nhiễm trùng.
Sự phát triển của các sản phẩm nuôi ăn qua ống xông (NAQOX) thể hiện tốc độ
phát triển đồng bộ của công nghệ thực phẩm, khoa học thực phẩm, dinh dưỡng và y học.
Trước khi các sản phẩm thương mại có mặt trên thị trường thì chế độ ăn súp xay thường
được sử dụng và hiện nay vẫn được sử dụng tại nhiều cơ sở y tế tại Việt Nam. Theo số
liệu thống kê của Bộ Y Tế hiện cả nước có 1361 cơ sở khám chữa bệnh thuộc các tuyến
trung ương, tỉnh, huyện, bệnh viện ngành và bệnh viện tư nhân và hầu hết ở các bệnh
viện hiện nay vẫn sử dụng là súp xay tự nấu tại bệnh viện cho bệnh nhân nuôi ăn qua ống
xông. Chế độ ăn súp xay tự nấu từ các bếp ăn bệnh viện có giá thành thấp nhưng chất
lượng không ổn định (về năng lượng cũng như protein cung cấp) và hiệu quả vẫn chưa
kiểm định. Do đó bệnh nhân điều trị tại các bệnh viện trong cả nước vẫn đang được dinh
dưỡng bởi các sản phẩm công thức công nghiệp nhập khẩu với chi phí cao có ưu điểm là
chất lượng được kiểm định, có độ nhớt tốt dễ dàng chỉnh giọt chảy qua ống xông. Nhưng
chế độ bảo quản khi nhập khẩu và lưu thông trên thị trường làm ảnh hưởng nhiều đến
chất lượng sản phẩm và không ít trường hợp gây tiêu chảy ở bệnh nhân vẫn luôn là vấn
đề với các nhà chức năng về việc kiểm định chất lượng.
Xét tình hình Việt Nam, thức ăn nuôi ăn qua ống xông chứa các thành phần dinh
dưỡng từ nguồn nguyên liệu tự nhiên thường có độ thẩm thấu và tải chất tan qua thận phù

1


hợp quen thuộc với hệ tiêu hóa của người Việt cũng như sinh lý cho người bệnh nên dễ
dung nạp và có hiệu quả hỗ trợ điều trị là rất cần thiết.
Trong thập kỷ qua, các nghiên cứu về peptide và protein thủy phân có nguồn gốc
thực phẩm với các hoạt động sinh học đa dạng ngày càng phát triển. Nhưng cho đến nay,
các nghiên cứu thực nghiệm bên cạnh các dữ liệu in vitro và bằng chứng lâm sàng còn
hạn chế để chứng minh sự phát triển của các peptide thủy phân có hoạt tính sinh học này
đặc biệt trong các sản phẩm cho bệnh nhân. Cùng với nhu cầu thực hiện các chiến lược
hiệu quả và tiết kiệm chi phí cho sản xuất quy mô công nghiệp. Việc chuyển giao thành
công nghệ ra thị trường đòi hỏi phải chuẩn hóa qui trình sản xuất để đảm bảo chất lượng
sản phẩm, và quan trọng nhất là các thử nghiệm lâm sàng được thiết kế tốt để cung cấp
bằng chứng mạnh mẽ cho việc hỗ trợ dinh dưỡng. Một số các công nghệ chế biến được
ứng dụng khá hữu ích nhằm phát triển thực phẩm nuôi ăn qua ống xông là ứng dụng
enzyme thủy phân thực phẩm tự nhiên. Vấn đề là nghiên cứu sản xuất ra một thực phẩm
nuôi ăn qua ống xông dùng trong y tế từ các nguồn thực phẩm và nông sản Việt Nam với
chi phí phù hợp, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, thân thuộc với hệ tiêu hóa của người
Việt Nam và được kiểm định về mặt chất lượng phù hợp với các khuyến cáo về dinh
dưỡng cho bệnh nhân hiện nay tại Việt Nam là vấn đề cấp thiết. Đề tài “Nghiên cứu xây
dựng thực phẩm nuôi qua ống xông mũi – dạ dày và đánh giá bước đầu khả năng dung
nạp in vitro và in vivo” từ các nguồn thực phẩm Việt Nam như thịt heo, đậu nành, cà rốt,
bí đỏ, gạo, khoai tây có thể lưu thông dễ dàng qua ống xông và mang lại hiệu quả hấp thu
tốt cho BN đã được tiến hành.
2. Mục tiêu của luận án
-

Nghiên cứu công nghệ chế biến thức ăn qua xông từ nguồn nông sản tự nhiên

của Việt Nam gồm thịt heo nạc, đậu nành, cà rốt, bí đỏ, gạo, khoai tây theo công thức

chuẩn cung cấp 1 kcal/1mL chứa đạm thủy phân peptide mạch trung bình và ngắn và
tỷ lệ BCAA 2:1:1, có khối lượng phân tử < 8,5kDa.
-

Đánh giá hiệu quả in vitro;

-

Đánh giá hiệu quả in vivo trên chuột trắng giống Swiss albino;

-

Đánh giá khả năng dung nạp và hiệu quả trong việc dùng thức ăn nuôi ăn qua ống
xông trên tình trạng dinh dưỡng ở bệnh nhân điều trị tại khoa Ngoại Thần Kinh.

2


3. Những đóng góp mới của luận án
-

Về mặt khoa học: đã tạo ra công thức và qui trình công nghệ chế biến thức ăn nuôi
ăn qua ống xông phù hợp với sự tiêu hóa của bệnh nhân sau phẫu thuật.

-

Về mặt thực tiễn: đã nghiên cứu sản xuất sản phẩm nuôi ăn qua ống xông công
thức chuẩn từ nguồn thực phẩm của Việt Nam có khả năng dung nạp tốt cho bệnh
nhân, cân đối dinh dưỡng, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, được kiểm định về
mặt chất lượng phù hợp với các khuyến cáo, tiêu chuẩn về dinh dưỡng cho bệnh

nhân tại Việt Nam và trên thế giới, đảm bảo tính thuận tiện cao với giá thành phù
hợp hơn so với các sản phẩm nhập khẩu và với các chế độ súp xay tự nấu dùng
ngay tại các bệnh viện trong nước hiện nay với hy vọng nâng cao chất lượng dinh
dưỡng hỗ trợ điều trị. Đã tiến hành thử nghiệm lâm sàng trên chuột và trên người
bệnh.

4. Bố cục của luận án
Luận án được trình bày trong 121 trang, chia làm 04 chương bao gồm: Mở đầu
(03 trang), chương 1: Tổng quan (22 trang), chương 2: Phương pháp nghiên cứu (23
trang), chương 3: Kết quả nghiên cứu và bàn luận (72 trang), chương 4: Kết luận (2 trang).
B. NỘI DUNG LUẬN ÁN
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1.

Giới thiệu thực phẩm dinh dưỡng y học
Thực phẩm dinh dưỡng y học nuôi ăn qua đường ruột là các sản phẩm công thức

được chế biến theo qui trình ổn định và phù hợp, được chỉ định nuôi ăn toàn phần hay hỗ
trợ dinh dưỡng cho bệnh nhân có chức năng cơ quan tiêu hóa còn hoạt động, đáp ứng đủ
nhu cầu dưỡng chất của người bệnh dưới; sự giám sát của nhân viên y tế.
1.2.

Các tiêu chuẩn cho sản phẩm nuôi ăn qua ống xông
Đặc tính sản phẩm nuôi ăn chuẩn cho bệnh nhân nặng là sản phẩm đẳng trương

với huyết tương, định mức năng lượng 1 kcal/1mL, carbohydrat dưới dạng hỗn hợp đơn
và phức, chất béo (LCT, MCT), vitamin, khoáng và vi chất, không chứa lactose. pH
của một số sản phẩm nuôi ăn qua ống xông thông dụng nằm trong khoảng 6,6 – 6,8. Độ
nhớt phù hợp (<140cP), độ nhớt thấp thì sản phẩm chảy qua ống xông dễ dàng trong

3


khi công thức cao năng lượng có độ nhớt càng cao sẽ tăng nguy cơ tắc nghẹt ống. Các
yêu cầu về vi sinh tuân theo QCVN 8-3/2012 BYT.
1.3.

Phương pháp chế biến sản phẩm nuôi ăn qua ống xông

1.3.1. Phương pháp gia nhiệt
Gia nhiệt bao gồm quá trình chần (là quá trình nhúng nguyên liệu vào nước hay
dung dịch nóng ở nhiệt độ 65-100oC, trong thời gian 3-25 phút) hay hấp (là quá trình
xử lý bằng hơi nước bão hòa). Trong quá trình chần, hấp, đun nóng ngoài mục đích vô
hoạt enzyme, còn phải đảm bảo chất lượng sản phẩm, nên thực phẩm phải được gia
nhiệt nhanh.
1.3.2. Phương pháp thuỷ phân
Cơ sở khoa học của quá trình thủy phân là quá trình phân giải một hợp chất hóa
học có phân tử lượng cao, với sự tham gia của nước để tạo ra những hợp chất hóa học
mới có phân tử lượng thấp hơn. Thủy phân protein liên quan đến việc sử dụng protease
để thu được các peptide nhỏ hoặc acid amin. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của
protease lựa chọn như: nhiệt độ, pH, tỉ lệ cơ chất/nước, hàm lượng enzyme/cơ chất, thời
gian thuỷ phân sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình thủy phân.
1.3.3. Các enzyme sử dụng trong quá trình nghiên cứu
Alcalase 2.4 L, Flavourzyme, Protamex, Trypsin, Termamyl SC, Pectinex Ultra.
1.4.

Đánh giá khả năng tiêu hóa protein và dung nạp của sản phẩm nuôi ăn qua

ống xông
1.4.1. Khả năng tiêu hoá in vitro và in vivo

-

Đánh giá độ tiêu hoá protein in vitro bằng phương pháp pepsin, pH-stat, pHdrop.

-

Đánh giá khả năng dung nạp của sản phẩm trên chuột và trên bệnh nhân.

1.5.

Hướng nghiên cứu và nội dung nghiên cứu của luận án

-

Nghiên cứu công thức chế biến sản phẩm công thức chuẩn đầu tiên cho bệnh

nhân nuôi ăn qua ống xông mũi – dạ dày từ nguồn nguyên liệu tự nhiên của Việt Nam.
-

Lựa chọn enzyme và điều kiện sơ chế các nguyên liệu.

4


-

Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố nhiệt độ, hàm lượng enzyme cơ chất, thời

gian, tỷ lệ nước đến quá trình thủy phân thịt, đậu nành, rau củ. Sau đó tối ưu hóa quá
trình thủy phân bằng phương pháp qui hoạch thực nghiệm theo bề mặt đáp ứng RSM

(Response Surface Method) bằng phần mềm Modde 12.1 nhằm thu được sản phẩm có
độ nhớt tốt chảy qua được ống xông và hiệu suất thu hồi cao.
-

Thực hiện sản xuất qui mô công nghiệp (2000L quy mô 100L/h).

-

Tiến hành đánh giá độ tiêu hóa protein của sản phẩm in vitro, in vivo.

-

Tiến hành thử nghiệm lâm sàng đánh giá khả năng dung nạp của sản phẩm nuôi

ăn qua ống xông này trên đối tượng bệnh nhân hồi sức khoa ngoại thần kinh.
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1.

Nguyên liệu, hoá chất, enzyme và thiết bị

-

Thịt heo nạc vai: Thịt heo tươi (pH: 5-6,4. Độ ẩm: 72,5- 75,5%. Protein 19-

22%). Thịt được bảo quản ở 0oC trước khi sử dụng và được thu nhận từ công ty TNHH
MTV kỹ nghệ súc sản VISSAN (Việt Nam).
-

Đậu nành: (Độ ẩm 10-14%, hàm lượng protein 33-39%, hàm lượng chất béo

tổng 11-15%) nguồn gốc đậu nành từ Phương Lâm, Tỉnh Đồng Nai, Công ty TNHH
MTV XNK Long Hân Phú
-

Gạo: Gạo trắng hạt dài (độ ẩm ≤ 14% (w/w), protein 8%, béo 1%, glucid 74-

76%), nguồn gốc từ công ty cổ phần Hoà Phát.
-

Khoai tây: (Độ ẩm ~ 75% (w/w), protein > 2%, béo < 1%, glucid 18-21%),

nguồn gốc từ Đà Lạt.
-

Cà rốt: (Độ ẩm ~ 90% (w/w), protein 1,5-2%, béo 0,2-1%, glucid 8%, củ to, da

màu vàng cam sáng không bị thối dập nát), nguồn gốc từ Đà Lạt.
-

Bí đỏ: giống Nhật Bản, nguồn gốc từ Đà Lạt.

-

Dầu nành (dầu Tường An), MCT (Friesland Campina, Hà Lan).

2.2.

Chế biến sản phẩm nuôi ăn qua ống xông

5

Hình 2.1 Quy trình sản xuất dự kiến
2.3.

Đánh giá sản phẩm nuôi ăn qua ống xông

(1) Đánh giá khả năng tiêu hóa protein của sản phẩm in vitro bằng phương pháp
trypsin, pH-stat và pH-drop.
(2) Đánh giá độ tiêu hóa protein trên chuột trắng giống Swiss albino.
(3) Đánh giá khả năng dung nạp ở bệnh nhân Ngoại Thần Kinh có chỉ định nuôi ăn
qua ống xông (thông qua các dấu hiệu như chướng bụng, dịch tồn lưu cao trước
mỗi cữ ăn hay trào ngược dạ dày thực quản, rối loạn đi tiêu) và hiệu quả của sản
phẩm trên tình trạng dinh dưỡng (trọng lượng cơ thể, khối nạc, mỡ, khối tế bào,
nước nội bào và ngoại bào, albumin và prealbumin máu) trong vòng 14 ngày
nuôi ăn qua ống xông mũi dạ dày.
2.4.

Phương pháp xử lý số liệu
Tất cả các nghiệm thức được lặp lại 3. Số liệu thí nghiệm được trình bày dưới

dạng giá trị trung bình (± SD). Phương pháp phân tích phương sai Analysis of Variance
(ANOVA) trên phần mềm Statgraphics plus (version 3.2) được dùng để kiểm định sự
khác nhau giữa các giá trị trung bình (mức ý nghĩa P ≤ 0,05). Số liệu trong nghiên cứu

6


lâm sàng được nhập theo phần mềm Epidata 3.1, xử lý số liệu bằng phần mềm Strata
12.0.

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu công thức sản phẩm súp nuôi ăn qua ống xông

3.1.

Thành phần dưỡng chất và hàm lượng các axit amin thiết yếu của các nguyên liệu
dùng chế biến sản phẩm nuôi ăn qua ống xông được trình bày trong Bảng 3.1.
Bảng 3.1 Thành phần và hàm lượng của nguyên liệu (trong 100g)
Thành phần

STT

Thịt heo
nạc

Đậu
nành

Gạo

Khoai
tây

Cà rốt

Bí đỏ

1

Năng lượng (kcal)

113

333

364

93

48

33

2

Protein (%)

22,7

33,3

7,6

2

1,5

0,3

3

Chất béo (%)

2,11

10,27

1,1

0,1

0,2

0,1

4

Glucid(%)

0

24.6

79,2

21

8,2

7,2

5

Độ ẩm (%)

72,9

11,8

11

75

88,5

92

6

Tro (g/100g)

1,024

4,5

0,8

1

0,8

0,8

7

Chất xơ (g)

0

4,5

1

2

1,2

0,7

8

Na (mg)

76

2

6

210

52

8

9

K (mg)

341

1504

100

445

266

349

10

P (mg)

190

690

120

50

39

16

11

β-carotene (µg)

0

30

0

5

8285

3100

12

Vitamin B1 (mg)

1,384

0,54

0,06

0,1

0,07

0,05

3.2 Xây dựng công thức nuôi ăn qua xông
Bảng 3.2 Công thức sản phẩm nuôi ăn qua ống xông
ST
T

Thực
phẩm

Khối
lượng

Năng
lượng

Đạm (g)
Động
vật

(g)

Bột

đường
(g)

(g)

(kcal)

Thực
vật

546

11,4

0

1,5

118,5

Béo

Xơ
(g)

K

Na

P

Ca

Fe

(mg)

(mg)

(mg)

(mg)

(mg)

365

7,5

146

46

2

1

Gạo

150

2

Khoai tây

100

93

2,0

0

0,1

21

1

396

7

50

10

1,2

3

Bí đỏ

500

165

1,5

0

0,5

39

2,5

1545

40

64

120

2,5

4

Cà rốt

500

195

7,5

0

1,0

46

4,9

1230

260

195

215

4

5

Đậu nành

50

200

17

0

9,2

12,3

5,9

752

1

345

83,5

5,5

6

Heo

190

264

0

36,1

13

0

0

648

145

361

13,5

1,8

7

Dầu

10

90

0

0

9

0

0

0

0

3,6

0

0

7

0,5


8

MCT

10

90

0

0

9

0

0

0

0

0

0

0

9

Muối

3.5

0

0

0

0

0

0

1,9

1386

5

5

0

10

Tổng cộng

1514

1643

39,4

36,1

45,6

226,7

14,8

4933

1846

1141

494

17

3.2.

Giai đoạn thuỷ phân và chế biến nguyên liệu thịt

3.2.1. Kết quả lựa chọn enzyme thủy phân protein thịt heo
Bảng 3.3 Điều kiện thủy phân thịt bởi các loại enzyme khác nhau
Loại enzyme
Flavourzyme
Alcalase

Tỷ lệ cơ chất/nước (w/v)

Tỷ lệ E/S (%)
5,09
1,9

pH
7
6

Protamex

0,2

7

60

Pepsin

0,41

2

40

1:3

Nhiệt độ (oC)
50
70

Thời gian ( phút)
240

Từ kết quả Hình 3.1 cho thấy Alcalase thể hiện khả năng thủy phân protein
thịt tốt nhất (hơn Protamex, Flavourzyme và Pepsin) qua hiệu suất thu hồi protein hòa tan
(HSTHPHT). Do đó, enzyme Alcalase được chọ n để thực hiện quá trình thủy phân
thịt trong phần nghiên cứu tiếp theo.

Hình 3.1 Ảnh hưởng của enzym đến độ nhớt và hiệu suất thu hồi protein hòa tan của
dịch thủy phân thịt heo
3.2.2. Thông số phù hợp cho quá trình thuỷ phân protein thịt heo

Quá trình gia nhiệt thịt heo: Nhiệt độ tại 80oC được chọn làm nhiệt độ xử lý
mẫu. Chọn thời gian xử lý nhiệt là 5 phút để đảm bảo thất thoát vitamin B1 thấp nhất. Do
vậy tỉ lệ thịt: nước được chọn là 1,5:1.
Quá trình thủy phân thịt bằng Alcalase: pH 7,5; nhiệt độ 65oC, hàm lượng
enzyme Alcalase 1,5% (v/w), thời gian thủy phân 270 phút.

8


Tối ưu hoá các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân protein thịt heo bằng enzym
Alcalase với hàm mục tiêu là độ nhớt
Phương trình (3.1) và (3.2) mô tả ảnh hưởng của pH, nhiệt độ, nồng độ và thời
gian đến độ nhớt của dịch thủy phân bằng Alcalase theo biến mã hóa và biến tự nhiên.
Y1 = 2,65 + 0,03X2 - 0,11X3 - 0,08X4 + 0,07X12 + 0,10X22 + 0,06X32 + 0,03X42 0,07X3X4
(3.1)
YĐộ nhớt Alcalase = 36,02 + 0,52Z2 - 0,23Z3 - 0,0009Z4 + 0,27Z12 + 0,004Z22 + 0,24Z32
+ 0,00003Z42 - 0,005Z3Z4
(3.2)

Tối ưu hoá các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân protein thịt heo bằng enzyme
Alcalase với hàm mục tiêu là hiệu suất thu hồi protein hòa tan
Phương trình (3.3), (3.4) mô tả ảnh hưởng của pH, nhiệt độ, hàm lượng enzyme,
thời gian đến hiệu suất thu hồi protein của sản phẩm theo biến mã hóa và biến tự nhiên.
Y2= 66,06 + 0,782X2 - 0,77X4 - 2,04X12 - 2,03X22 - 2,26X32 + 0,986X1X4 1,84X2X3 - 1,27X2X4 + 0,83X3X4

(3.3)

YHSTHPHT-Alcalase= -825,89 + 13,87Z2 – 0,05Z4 – 8,14Z12 – 0,08Z22 – 9,03Z32 +
0,66Z1Z4 – 0,74Z2Z3 – 0,008Z2Z4 + 0,06Z3Z4
Kết quả sản phẩm thủy phân thịt

(3.4)

Bảng 3.4 Tốc độ dòng chảy qua các ống xông nuôi ăn cỡ 10-14F và kích thước hạt trong dịch
thủy phân tại điều kiện tối ưu theo hàm độ nhớt và theo HSTHPHT
Giá trị

Cỡ ống xông
10F

12F

Độ nhớt dịch (cP)

14F

Kích thước hạt của
dịch thủy phân (nm)

2,4

HSTHPHT (%)

644,5

70.19

Thời gian chảy qua ống xông

6’11”

3’29”

2’48”

Lưu lượng (ml/phút)

1309

2431

3225

HSTHPHT (%)

70.51

Độ nhớt dịch (cP)

680,7

3,1

Thời gian chảy qua ống xông

6’27”

3’43”

3’01”

Lưu lượng (ml/phút)

1275

2332

2657

9


Dịch thủy phân thịt heo bởi Alcalase tạo ra kích thước hạt thủy phân nhỏ nhất
644,5nm khi độ nhớt thấp nhất đạt 2,4cP ở điều kiện thủy phân tương ứng pH 7,34. nhiệt
độ 63,2oC. nồng độ E/S là 1,9% trong 292 phút. HSTHPHT 70,19%.
Bảng 3.5 Đánh giá kích thước phân tử của dịch thủy phân
Kích thước phân tử (kDa)
> 750
< 750

50 < x < 750
< 50
30 < x < 50
< 30
10 < x < 30
< 10
3 < x < 10
<3

Tỷ lệ từng phân đoạn (%)
31,18
68,82
8,75
60,07
8,62
51,45
6,17
45,28
6,00
39,28

Khối lượng phân tử của dịch thủy phân thịt heo nạc vai được phân tích bằng
phương pháp sắc ký gel GPC: thời gian lưu 13,242 phút; Mw là 1,53 (kDa); Mn 1,02 kDa;
độ phân tán D = 1,5. Kết quả cho thấy dịch thủy phân có kích thước phân tử < 3kDa
chiếm tỉ lệ 39,28%. Các phân tử có kích thước < 50kDa chiếm tỉ lệ 60,07%, kết quả điện
di cho thấy dịch thủy phân có kích thước phân tử < 8,5kDa, và khối lượng phân tử trung
bình của peptide là 1,53kDa (Bảng 3.6), tỷ lệ BCAA là 2:1:1 (Bảng 3.7).
Bảng 3.6 Các thông số của quá trình thủy phân protein thịt heo bằng Alcalase
Các thông số
pH

Nhiệt độ (℃)
Nồng độ E/S (%)
Thời gian (phút)
Độ nhớt dịch thủy phân (cP)
DH (%)
Hiệu suất thu hồi protein hoà tan (%)
Kích thước hạt của dịch thủy phân (nm)
Mw (kDa)

Kết quả
7,34
63,2
1,8
292
2,4
56,58
70,19
644,5
1,53

Bảng 3.7 Hàm lượng các axit amin trong sản phẩm dịch protein sau thủy phân bởi Alcalase
STT

Hàm lượng (mg/g protein)

Acid amin

1

Alanine

48,2

2

Glycine

3

Valin

38,2

4

Leucine

66,4

5

Isoleucine

37,7

35

10

3.3.

6

Threonine

31,7

7

Serine

26,2

8

Proline

26,9

9

Aspartic axit

67,3

11

Methionine

15,2

12

Axit glutamic

104,7

13

Phenylalanine

25,9

14

Lysine

15

Histidine

25,3

16

Tyrosine

19,7

65

Thuỷ phân protein đậu nành

3.3.1. Lựa chọn enzyme
Thủy phân sơ bộ bằng ba enzym protease (Alcalase, Protamex và Flavourzyme)
trên cơ chất hạt đậu nành đã qua xử lý nhiệt. Lượng enzym sử dụng được qui về cùng
hoạt độ là 15,54U/g (thủy phân trong 180 phút) tương ứng lần lượt với các nồng độ của
Protamex, Alcalase và Flavourzyme là 0,96%, 0,95% và 7 mL/100g.
Bảng 3.8 Bảng kết quả khảo sát chế phẩm protease thủy phân protein đậu nành
Loại protease
Protamex
Alcalase
Flavourzyme

Tỷ lệ E/S (%)
0,96

pH
7

Nhiệt độ (oC)
55

Thời gian (phút)
180

Độ nhớt (cP)
6,39 ± 0,03

HSTHPHT (%)
19,66 ± 0,11

0,95

7

60

180

5,82 ± 0,02

29,62 ± 0,003

7 (mL/100g)

7

50

180

7,57 ± 0,03

58,79 ± 0,21

Từ kết quả Bảng 3.8, tiến hành khảo sát điều kiện thủy phân đậu nành bằng
Flavourzyme trong trường hợp đậu nành không qua xử lý nhiệt và có qua xử lý nhiệt
để xác định phương pháp phù hợp giúp quá trình thủy phân hiệu quả hơn. Tuy nhiên do

đặc tính sản phẩm nuôi ăn qua ống xông thì chỉ tiêu độ nhớt và tỷ lệ acid amin tạo ra
cũng như kích thước phân tử của dịch thủy phân khá quan trọng, nên chúng tôi tiếp tục
tiến hành thủy phân đậu nành trên enzyme Flavourzyme và Alcalase để tìm ra enzyme
cho hiệu quả phù hợp nhất.

11


3.3.2. Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân protein đậu
nành bằng Flavourzyme (trường hợp không xử lý nhiệt hạt và có xử lý nhiệt)
Hạt đậu nành không xử lý nhiệt thủy phân bằng Flavourzyme đạt HSTHPHT
52,57 ± 0,27% ở điều kiện: tỷ lệ cơ chất/nước là 1/6; tỷ lệ E/S là 12,5mL/100g
(27,75U/g); pH = 6,5; nhiệt độ 50oC trong thời gian thủy phân 120 phút. Hạt đậu nành
được xử lý nhiệt trong nồi áp suất với tỷ lệ nước/đậu là 3/1 trong 20 phút; sau thủy phân
bằng Flavourzyme ở điều kiện tỷ lệ cơ chất/nước là 1/3; tỷ lệ E/S là 7mL/100g
(15,54U/g); pH = 6,5; nhiệt độ 50oC, thời gian thủy phân là 150 phút, thì HSTHPHT
đạt được cao hơn là 61,44 ± 0,22%. Tóm lại, HSTHPHT trong trường hợp xử lý nhiệt
cao hơn chứng tỏ nhiệt giúp quá trình thủy phân hiệu quả hơn, bên cạnh đó còn tiết
kiệm lượng enzym sử dụng và cho chỉ số PV rất thấp (1,9). Như vậy thời gian nấu đậu
nành được chọn là 20 phút ở 100oC.
Bảng 3.9 Kết quả so sánh hiệu suất thu hồi protein hòa tan khi thủy phân bằng Flavourzyme
trong 2 trường hợp có xử lý nhiệt và không xử lý nhiệt đậu nành
Phương pháp

Không xử lý
nhiệt
Xử lý nhiệt

HSTHPHT
(%)

Điều kiện thủy phân
Tỷ lệ E/S
Nhiệt độ
pH
mL/100g
(oC)

Tỷ lệ cơ
đậu/nước (w/w)

Thời gian
(phút)

Chỉ
số
PV

52,57 ±0,27

1/6

12,5

6,5

50

120

4,6

61,44 ± 0,22

1/3

7

6,5

50

150

1,9

Ảnh hưởng đồng thời của các yếu tố đến hiệu suất thu hồi protein hoà tan trong quá
trình thủy phân protein đậu nành bằng Flavourzyme
Phương trình mô tả ảnh hưởng của pH, nhiệt độ, hàm lượng enzyme, thời gian, tỷ
lệ đậu/nước đến hiệu suất thu hồi protein của sản phẩm theo biến mã hóa và biến tự nhiên.
Y3 = 59,34 + 0,87X1 + 1,67X2 - 2,49X3 + 1,42X4 + 1,06X5 - 1,46X12 - 2,29X22 - 3,55X32
- 1,96X42 - 2,08X52 + 1,71X1X3 - 2,50X2X3 + 1,18X2X4 - 1,22X4X5
(3.5)
Pro (%) = -1418,36 - 3,00Z1 + 160,73Z2 + 19,02Z3 + 0,431Z4 + 62,09Z5 - 0,365Z12 9,17Z22 - 0,14Z32 - 0,002Z42 - 8,32Z52 + 0,17Z1Z3 - 1,00Z2Z3 + 0,08Z2Z4 - 0,08Z4Z5 (3.6)
Kết quả tối ưu hoá quá trình thủy phân protein đậu nành bằng enzyme Alcalase
Phương trình hồi qui để thể hiện mối quan hệ giữa các yếu tố ảnh hưởng đến
quá trình thủy phân được xác lập:
Y4 = 38,95 + 0,82X1 + 1,17X2 + 2,36X4 -2,71X12 - 2,95X22 - 2,49X32 - 1,85X42 - 1,51X52
+ 0,69X1X2 + 1,72X1X3 - 1,18X1X4 + 0,56X2X4 + 1,97X2X5 + 1,32X3X4
(3.7)

12


Pro (%) = -573,05 - 8,94Z1 + 156,95Z2 + 0,19Z4 - 10,82Z12 - 11,82Z22 - 0,09Z32 - 0,002Z42
- 6,03Z52 + 2,77Z1Z2 + 0,69Z1Z3 - 0,08Z1Z4 + 0,11Z2Z4 + 7,9Z2Z5 + 0,009Z (3.8)
Bảng 3.10 Kết quả Mw, Mn khối lượng phân tử của dịch thủy phân protein đậu nành bằng GPC
Enzym
Flavouzyme
Alcalase

Mw (kDa)
3,19
1,52

Mn (kDa)
2,13
0,623

D = Mw/Mn
1,50
2,43

Thành phần acid amin của dịch protein đậu nành sau thủy phân được phân tích
bằng sắc ký khí GC/FID được trình bày trong Bảng 3.11, chứa 18 loại acid amin cần thiết
cho cơ thể. Các BCAA từ quá trình thủy phân bởi Flavourzyme và Alcalase tuần tự gồm
leucine

(0,94/100g;

0,96g/100g),

isoleucine

(0,25g/100g;

0,44g/100g),

valin

(0,28g/100g; 0,46g/100g) tương ứng với tỉ lệ leucine: isoleucine: valin là 4:1:1; 2:1:1.
Như vậy khi thủy phân protein đậu nành bằng Alcalase tạo ra tỷ lệ BCAA 2:1:1.
Bảng 3.11 Thành phần acid amin trong dịch protein đậu nành thủy phân bởi enzyme
Flavourzyme và Alcalase (g/100g)
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

16
17

Acid amin
Alanin
Glycine
Valin
Leucine
Isoleucine
Threonine
Serine
Proline
Aspartic axit
Methionine
Tran -4-Hydroproline
Glutamic axit
Phenelalanine
Lysine
Histidine
Tyrosin
Cystine
B

A

Flavourzyme
0,51
0,56
0,28
0,94

0,25
0,40
0,86
0,82
1,33
0,13
0,06
1,64
0,67
1,06
0,51
0,16
0,04

Alcalase
0,55
0,46
0,96
0,44
0,44
1,44
0,85
1,44
0,09
0,06
1,89
0,88
1,06
0,60
0,24

0,05

Thang
k
chuẩn
A: Dịch đậu nành chưa thủy phân
B: Dịch đậu nành thủy phân
bằng Alcalase

Hình 3.2 Kết quả phân tích điện di dịch protein đậu nành thủy phân bằng Alcalase

13


Enzyme Alcalase được chọn cho quá trình thủy phân protein đậu nành ở điều kiện
hiệu suất thu hồi protein hoà tan đạt cực trị 40,1% ở điều kiện hàm lượng enzyme 1,58%,
pH 7,2; nhiệt độ 56,5oC trong 203 phút, tỷ lệ đậu nước là 4,6.
3.4 Khảo sát quá trình gia nhiệt khoai tây và gạo
Nhiệt độ được chọn là 100oC, thời gian nấu gạo ở 10 phút và khoai tây là 15 phút.
3.5 Kết quả quá trình thủy phân nhóm gạo, khoai tây bằng enzym Termamyl SC
Nhiệt độ thủy phân ở 90oC, pH thủy phân được chọn là 6,5; thời gian thủy phân 150 phút;
hàm lượng enzyme là 2,5%.
Ảnh hưởng đồng thời của pH, nhiệt độ, thời gian và hàm lượng enzyme đến quá
trình thủy phân tinh bột bằng enzyme Termamyl SC với hàm mục tiêu là độ nhớt
Y6 = 41,09 - 0,79X1 + 0,50X2 - 1,79X3 - 1,32X4 + 1,35X12 + 1,99X22 + 1,21X32 + 0,56X42
+ 0,71X1X2 + 0,64X1X4 - 1,07X3X4
(3.9)
Viscosity (cP) = 842,89 - 11,26Z1 - 1,07Z2 - 56,08Z3 - 9,13Z4 + 0,05Z12 + 0,002Z22 +
4,86Z32 + 2,23Z42 + 0,005Z1Z2 + 0,26Z1Z4 - 4,26Z3Z4
(3.10)

Ảnh hưởng đồng thời của pH, nhiệt độ, thời gian và hàm lượng enzyme đến quá
trình thủy phân tinh bột bằng enzyme Termamyl SC với hàm mục tiêu là DE
Phương trình mô tả ảnh hưởng của của pH, nhiệt độ, hàm lượng enzyme và thời gian đến
DE của dịch thủy phân theo biến mã hóa và biến tự nhiên:
Y7 = 86,31 + 0,72X2 - 0,81X4 - 2,25X12 - 2,43X22 - 2,70X32 - 1,74X2X3 - 1,23X2X4 +
0,87X3X4
(3.11)
DE = -1246,86 + 1,79Z2 - 11,78Z4 - 0,09Z12 - 0,003Z22 - 10,81Z32 - 0,12Z2Z3 - 0,08Z2Z4
+ 3,46Z3Z4
Bảng 3.12 Thời gian dòng chảy qua các ống xông nuôi ăn cỡ 10-14F và kích thước hạt trong
dịch thủy phân gạo và khoai tây

Thời gian chảy qua
ống xông
Lưu lượng (giọt/phút)

10F

Cỡ ống xông
12F

14F

44’47”

24’01”

16’18”

179

333

494

Độ
nhớt
(cP)
39

HSTHPHT
(%)
88,66

Kích thước hạt
của dịch thủy
phân (nm)
5367

Dòng chảy của dịch thủy phân gạo, khoai tây chảy tốt, liên tục và không bị tắc
nghẽn qua các ống xông phổ biến cỡ từ 10-14F với HSTHPHT 88,66%, độ nhớt dịch
39cP với lưu lượng từ 179-494 giọt/phút được. Sự khác biệt về độ nhớt và hàm lượng

14


cũng như loại chất xơ của dịch thủy phân tạo ra sự khác biệt về tốc độ chảy qua các ống
xông kích cỡ khác nhau này, tuy nhiên đều đảm bảo lưu lượng > 100 giọt/phút.
3.5
Khảo sát quá trình gia nhiệt cà rốt và bí đỏ

Nhiệt độ nấu được chọn ở 100oC; thời gian 6 phút được chọn là thời gian nấu
thích hợp cho cà rốt và với bí đỏ là 4 phút.
Kết quả thủy phân nhóm rau củ cà rốt, bí đỏ bằng enzym Pectinex Ultra SPL
pH thủy phân là 4,5; nhiệt độ thủy phân thích hợp của enzym được chọn là 45 oC;
hàm lượng enzyme 3% ở 120 phút để đạt độ nhớt dịch thủy phân thấp nhất.
Tối ưu hóa các yếu tố nhiệt độ, pH, thời gian và hàm lượng enzyme của quá trình
thủy phân pectin của cà rốt, bí đỏ bằng enzyme Pectinex
Phương trình hồi qui về độ nhớt của hỗn hợp sau thủy phân như sau:
Y7 = 11,9 - 0,61X1 + 0,24X2 - 0,44X3 - 0,55X4 + 0,31X12 + 0,21X22 + 0,52X32 -0,29X42
+ 0,29X1X3
(3.13)
Viscosity (cP) = 71,1 - 14,94Z1 - 0,69Z2 - 0,24Z3 + 5,95Z4 + 1,26Z12 + 0,008Z22 +
0,0006Z32 - 1,18Z42 + 0,02Z1Z3
(3.14)
Kết quả tối ưu theo phương trình hồi qui là nhiệt độ thủy phân 43,4℃, thời gian
127 phút, pH 4,65 ở hàm lượng enzyme 3,9% (v/w). Độ nhớt của hỗn hợp sau thủy phân
tinh bột dự đoán theo phương trình hồi qui là 9,4cP. Thực hiện kiểm tra thực nghiệm về
hiệu quả của quá trình thủy phân từ với các thông số của quá trình tối ưu. Kết quả thu
được sau 3 lần lặp lại và lấy trung bình thì độ nhớt mẫu thủy phân là 10,2cP ứng với thời
gian 127 phút, nhiệt độ 43℃, pH là 4,6 và hàm lượng chế phẩm enzyme 3,9 % v/w tương
ứng 46U/g. Sự khác biệt về độ nhớt hỗn hợp theo tiên đoán từ phương trình hồi qui và
giá trị thực nghiệm là 5%. Kết quả xác định tốc độ và thời gian dòng chảy và kích thước
hạt của dịch thủy phân qua các ống xông phổ biến (cỡ 10-14F có đường kính trong từ
2,5-3,76mm) được trình bày trong Bảng 3.13. Dịch thủy phân chảy tốt qua tất cả các ống
xông và không bị tắc nghẹt ống và đều có lưu lượng dòng chảy > 100 giọt/phút.
Bảng 3.13 Thời gian của dòng chảy qua các ống xông và kích thước hạt trong sản phẩm
Thông số
Thời gian dòng chảy qua ống xông
Lưu lượng (giọt/phút)

Độ nhớt
(cP)

Cỡ ống xông
10F
28’34”
282

9,4

15

12F
10’13”
789

14F
6’42”
1246

Kích thước
hạt
2011 nm


Sản xuất sản phẩm nuôi ăn qua ống xông

3.6

Quy trình sản xuất sản phẩm nuôi ăn qua ống xông

Tỉ lệ
ĐN/
N
1/3;
400
C

20’
1000

,
10’
1000
C

15’
100
0
C
Tỷ
lệ
gạo:
nướ
c

20’
1000

6’

100

5’
800
C

,
56,50C; 200’;
Alcalase
1,58%; pH 7,2

430C;
127’;
Pectinex
3,9%;

630C;
292’;
Alcalase
1,8%; pH
7,3

pH 7,
900C;144’;
Termamyl
2.9%;
700C;

0,4mm
150 bar, 50 bar

1400C; 5”

Hình 3.3 Quy trình sản xuất sản phẩm nuôi ăn qua ống xông

Thành phần nguyên liệu như đã xây dựng trong phần 3.1.2. Thông số cuả quy
trình sản xuất sản phẩm nuôi ăn qua ống xông được thiết lập dựa trên các kết quả xác
định điều kiện sơ chế gia nhiệt và tối ưu hóa các quy trình thủy phân các nhóm nguyên
liệu và đã được đưa vào sản xuất quy mô công nghiệp 2000 lít ở công ty Orgalife (năng
suất 100L/h). 190g thịt heo nạc vai rửa sạch, cắt nhỏ (kích thước 1×1×1cm) rồi nghiền
với tỉ lệ thịt:nước là 1,5:1. Thịt sau nghiền lần 1 được xử lý nhiệt ở 80℃ trong 5 phút và
nghiền lần hai. Thịt sau xay lần 1 được xử lý nhiệt ở 80℃ trong 5 phút và xay lần hai.
Thực hiện thủy phân thịt heo trong bể điều nhiệt bằng enzyme Alcalase ở pH 7,3, nhiệt

16


độ thủy phân 63℃, thời gian 292 phút và hàm lượng enzyme 1,8% (v/w) tương ứng với
hoạt độ là 26,74U/g. 500g cà rốt, 500g bí đỏ rửa sạch gọt vỏ và xay với tỷ lệ cà rốt bí đỏ
và nước là 1/0,5, sau đó lần lượt xay và nấu ở 100℃ trong 6 và 4 phút; thực hiện thủy
phân bằng enzyme pectinex ở 43℃, pH 4,6 trong 127 phút với hàm lượng enzyme 3,9%
(tương ứng 46U/g). 100g khoai tây được ngâm, rửa, lột vỏ và cắt thành kích thước
1×1×1cm; nấu với tỷ lệ nước 1:1 ở 100℃ trong 15 phút, rồi đi xay với tỷ lệ khoai tây
nước 1:1. 100g gạo được nấu với tỷ lệ nước 1:3 ở 100℃ trong 10 phút. Sau đó, gạo và
khoai tây được trộn chung và thủy phân bởi enzyme Termamyl trong 144 phút, 90℃, pH
7 với hàm lượng enzyme là 2,9%. 50g đậu nành được ngâm trong 4h nhiệt độ 40℃ với
tỷ lệ nước 1/3 rồi nấu trong 20 phút ở 100℃ với tỷ lệ đậu nước 1:3, sau đó thủy phân
bằng enzyme Alcalase 1,5% trong 180 phút, pH 7 ở 55℃. Phối trộn hỗn hợp và thêm vào
10g dầu nành, 10g MCT và 3,5g muối. Gia nhiệt hỗn hợp đến 70℃ và lọc hỗn hợp qua
màng lọc với kích thước lỗ 0,4mm. Trong thiết bị lọc, dịch thủy phân được khuấy trong

5 phút và sau đó chuyển qua thiết bị đồng hoá 2 cấp ở 150bar và 50bar. Thực hiện thanh
trùng UHT hỗn hợp ở 140℃ trong 15 giây, sau đó rót sản phẩm vào túi (400mL).
Kết quả kiểm nghiệm sản phẩm nuôi ăn qua ống xông
Bảng 3.14 Thành phần, hàm lượng các chất dinh dưỡng trong sản phẩm nuôi ăn qua
xông và lượng khuyến nghị một ngày cho người trưởng thành
Thành phần

Hàm lượng trong
100mL
4,03 ± 0,03%
2,94 ± 0,07%
11,9 ± 0,09 %

Lượng khuyến
nghị/ngày
-

Na (mg)

120,8

500 – 5000 mg

K (mg)

193,5

2000 – 5000 mg

Ca (mg)

65,4

800 – 1200 mg

P (mg)

56,1

800 – 1200 mg

Mg (mg)

20,9

300 – 400 mg

Fe (mg)

1,68

10 – 15 mg

Zn (mg)

2,67

15 mg

Cr (µg)

-

30-200µg

Cu (mg)

-

2 mg

14,7

150 µg

-

1,5 mg

104

50 – 200 µg
5000 mg

Chất đạm
Chất béo
Chất bột đường

I2 (µg/100g)
Mn (mg)

Se (µg)
Vitamin A (IU)

17


Vitamin E (IU)

31,5

15 IU

Vitamin D3 (IU)

149

400 IU

Vitamin B1 (mg/100g)

0,17

1,0-1,5 mg

Vitamin B2 (mg/100g)

0,22

1,1 – 1,8 mg

Vitamin B3 (mg/kg)

31

12-20 mg

Vitamin B5 (mg/kg)

1,1

5-10 mg

Vitamin B6 (mg/kg)

4,0

12 mg

Vitamin B9 (µg/kg)

81

400 µg

Biotin (µg/kg)

218

100 – 200 µg

-

100

Vitamin C (mg/kg)
B12 (µg/100g)

0,51

5 µg

Vitamin K (µg)

-

50 – 100 µg

Bảng 3.15 Hàm lượng axit amin của sản phẩm súp nuôi ăn qua xông
Acid amin
Các acid amin khác

Acid amin thơm

Acid amin mạch nhánh

Sulfur amino acids

Acid Aspartic
Serine
Glycine

Histidine
Threonin
Alanine
Proline
Lysine
Acid glutamic
Tyrosine
Phenylalanine
Tổng AAA
Leucine
Isoleucine
Valine
Tổng BCAA
Cysteine

Hàm lượng (g/100g protein)
0,19
0,18
0,17
0,20
0,17
0,21
0,17
0,45
0,40
0,18
0,20
0,38
0,36
0,19

0,19
0,74
0,01

Kết quả kiểm tra khối lượng phân tử của sản phẩm
Khối lượng phân tử của sản phẩm được phân tích bằng phương pháp sắc ký gel
GPC (Gel Permeation Chromatography) là 1,52kDa.

Hình 3.4 Kết quả GPC của sản phẩm súp NAQOX

18


Thời gian dòng chảy của sản phẩm NAQOX qua các ống xông phổ biến cỡ 1014F với độ nhớt và kích thước hạt của được trình bày trong Bảng 3.16.
Bảng 3.16 Thời gian dòng chảy qua các ống xông và kích thước hạt trong sản phẩm
Tốc độ dòng chảy qua ống xông
10F

12F

14F

Độ nhớt
dịch (cP)
83

Thời gian (phút)

79’25”

62’47”

43’58”

Tốc độ (mL/h)

34 ± 1,5

60 ± 2,5

120 ± 1,0

Lưu lượng dòng chảy
(giọt/phút)

101

128

183

Kích thước hạt của
dịch thủy phân
(nm)
2081

Độ nhớt của sản phẩm NAQOX là 83cP nằm trong mức độ nhớt của nhóm sản
phẩm nuôi ăn công thức chuẩn qua ống xông mũi dạ dày. Kết quả này cũng tương tự như
độ nhớt của một số sản phẩm công thức chuẩn thương mại thông dụng trên thị trường là
Nutrison Energy Firbe (52cP), Jevity (83cP). Kích thước hạt của sản phẩm trung bình là

2081nm (nhỏ hơn đường kính ống xông 3,9mm) chảy hoàn toàn không tắc nghẽn qua các
ống xông cỡ từ 10-14F trong khoảng thời gian từ 43’58” - 79’25”. Độ nhớt của sản phẩm
phụ thuộc vào mật độ các chất dinh dưỡng, loại và số lượng chất dinh dưỡng cũng như
sự hiện diện của các hạt phân tán (đặc biệt là protein và polysacarit). Trong quá trình chế
biến đã chọn ra các điều kiện về pH, nhiệt độ để tạo độ nhớt và sự đồng nhất của sản
phẩm. Chất xơ rất cần thiết trong việc duy trì chức năng vận động của ruột nhưng cũng
chính là nguyên nhân chính dễ gây tắc nghẽn ống nếu kích thước hạt trong sản phẩm nuôi
ăn lớn. Tuy nhiên, trong các thí nghiệm về dòng chảy với sản phẩm nuôi ăn qua ống xông
trong nghiên cứu này, không có tình trạng tắc nghẽn ống xông nuôi ăn trong quá trình thí
nghiệm lập lại 3 lần cho 400mL sản phẩm lưu thông qua các ống kích cỡ khác nhau chứng
tỏ sản phẩm lưu thông tốt và đồng nhất. Theo khuyến nghị của ASPEN (2005), với
phương pháp nuôi ăn liên tục qua ống xông cho BN thì thì tốc độ dòng chảy tùy thuộc
vào định mức năng lượng của sản phẩm nuôi ăn và có tốc độ nuôi ăn tối thiểu từ 1040mL/h. Từ Bảng 3.16 cho thấy tốc độ dòng chảy của sản phẩm qua các ống xông nuôi
ăn theo kích cỡ ống xông tăng dần từ 10-14F có tốc độ tăng dần từ 34-120mL/h, với lưu
lượng dòng chảy lần lượt là 101, 128 và 183 giọt/phút khi chảy qua các ống xông cỡ 10,
12, 14F đảm bảo lưu lượng dòng chảy > 100 giọt/phút và đảm bảo cho sản phẩm chỉnh
giọt chảy tốt qua các ống xông nuôi ăn.

19


Các chỉ tiêu về kim loại nặng cũng như yêu cầu về vi sinh của sản phẩm tại Tổng
cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng, Trung tâm chứng nhận phù hợp Quacert, số
5318118/QC-PTN/HS (Bảng 3.16, Bảng 3.17) đều nằm trong giới hạn cho phép và hoàn
toàn tuân theo QCVN 8-3/2012 BYT.
Bảng 3.16 Giới hạn cho phép vi sinh vật, kim loại nặng, aflatoxin trong sản phẩm
Tên chỉ tiêu

Giới hạn trong 1g sản phẩm

TSVSVHK (CFU/g)

KPH (< 1,0x101)

Tổng số nấm men-mốc

KPH (< 1,0x102)

Coliforms (CFU/g)

KPH (< 1,0x101)

E.coli (CFU/g)

KPH (< 1,0x101)

Staphylococcus aureus (CFU/g)

KPH (< 1,0x102)

Clostridium perfringens (CFU/g)

KPH (< 1,0x101)

Salmonella (Tính tên 25g) (CFU/25g)

KPH
KPH (< 1,0x102)

Bacillus cereus (CFU/g)

Bảng 3.17 Giới hạn cho phép kim loại nặng, aflatoxin trong sản phẩm
Tên chỉ tiêu

3.7.

Giới hạn trong 1g sản phẩm

Chì (ppm)

KPH (LOP = 0,02)

Cadimi (ppm)

KPH (LOP = 0,02)

Thủy ngân (ppm)

KPH (LOP = 0,05)

Aflatoxin B1 (µg/kg)

KPH (LOD = 0,5)

Aflatoxin B1B2G1G2 (µg/kg)

KPH (LOD = 2,0)

Xác định hạn sử dụng của sản phẩm nuôi ăn qua ống xông
Phương trình tuyến tính xác định hạn sử dụng theo mô hình Arrhenius được xác

định là y = 3603,3x – 10,534. Từ đó có thể ước tính nhanh hạn sử dụng của sản phẩm
nuôi ăn qua ống xông bảo quản ở 25℃ là xấp xỉ 22,8 tuần (~ 5,7 tháng).
Bảng 3.18 Kết quả giá trị PoV theo thời gian 7 tháng
Tháng

Giá trị PoV

0

1,17 ± 0,15

1

1,20 ± 0,12

2

1,26 ± 0,17

3

1,50 ± 0,02

4

1,67 ± 0,15

5

3,20 ± 0,08

6

4,73 ± 0,07

7

5,69 ± 0,1

20


Mức chênh lệch về hạn sử của sản phẩm khi tính bằng phương pháp lão hóa nhiệt
và theo dõi ở nhiệt độ thường dựa vào giá trị PoV cũng khác biệt không nhiều, cụ thể
chênh lệch giữa 2 phương pháp xác định khoảng 11 ngày. Theo TCVN7049:2002 mức
PoV giới hạn cho sản phẩm qua chế biến nhiệt là < 5meq/kg, như vậy hạn sử dụng dựa
theo PoV của sản phẩm 6 tháng. Các thành phần trong sản phẩm nuôi ăn qua ống xông
bị oxy hóa ở mức độ cho phép trong quá trình lưu trữ và tính đồng nhất của sản phẩm
vẫn được chấp nhận trong suốt thời gian bảo quản.
3.8.

Đánh giá sản phẩm nuôi ăn qua ống xông

Khả năng tiêu hoá protein in vitro
Độ tiêu hóa Pepsin của sản phẩm là 80%. Độ tiêu hóa protein theo phương pháp
pH stat là 91,62%. Mức độ tiêu hóa protein của sản phẩm nuôi ăn qua ống xông theo
phương pháp pH-drop là 83,5%.
Khả năng tiêu hoá protein in vivo trên chuột trắng giống Swiss
Trong 07 ngày theo dõi thí nghiệm không xảy ra hiện thượng tiêu hóa bất thường

(như tiêu chảy) hay chết trong lô chuột thí nghiệm. Kết quả cho thấy lô chuột có tăng cân
trung bình 29,28% sau 07 ngày nuôi ăn bằng sản phẩm. Độ tiêu hóa protein in vivo của
sản phẩm là 89,7%.
Từ kết quả độ tiêu hóa protein của hai phương pháp in vitro và in vivo thì rõ ràng
phương pháp in vitro bằng pH-stat mang lại kết quả cao hơn phương pháp in vivo trên
chuột vì hoạt động của enzym phân giải protein trong phương pháp in vitro phần lớn
không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như nhiệt độ, pH, hệ vi sinh vật đường
ruột và các enzyme khác trong hệ thống cơ quan tiêu hóa.
Kết quả đánh giá mức độ dung nạp của sản phẩm và ảnh hưởng lên tình trạng dinh
dưỡng của bệnh nhân ngoại thần kinh
Từ tháng 04 đến tháng 08/2017 nghiên cứu có 40 trường hợp đủ tiêu chuẩn, trong
đó 35 nam (87,5%), 05 nữ (12,5%). 100% bệnh nhân được cung cấp hoàn toàn qua ống
thông bằng sản phẩm nuôi ăn qua ống xông đã công bố chất lượng, giá trị dinh dưỡng
cung cấp trong nghiên cứu thấp nhất là 1600kcal/ngày (28,94kcal/kg/ngày), tối đa

21


2000kcal (36,18kcal/kg/ngày), ít nhất 69,28gđạm/ngày (1,25g/kg/ngày) và cao nhất
86,6g đạm/ngày (1,57g/kg/ngày). Không có trường hợp nào bị biến chứng liên quan với
dinh dưỡng qua ống xông, và cũng không có bệnh nhân nào bị chướng bụng, trào ngược
hoặc nôn buồn nôn, hít sặc sau ăn, hay bị xảy ra tình trạng bị tắc ống xông, chảy máu do
kỹ thuật đặt ống, tuột ống nuôi ăn. Tỷ lệ các biến chứng này là 0%. Nhìn chung, tình
trạng dinh dưỡng có xu hướng cải thiện, nhưng có ý nghĩa thống kê ở sự thay đổi cân
nặng (từ 55,28 ± 1,48kg ban đầu tăng lên 55,56 ± 1,47kg sau can thiệp (p<0,001) và
prealbumin/máu (từ 18,16 ± 7,43mg/dL lên 19,59 ± 6,34mg/dL, p<0,05). Đặc biệt có sự
thay đổi cân nặng theo số ngày can thiệp dinh dưỡng (p<0,001) (tiến hành cân cùng một
loại cân và cùng thời điểm trong ngày). Đo trở kháng điện cũng đã cho biết sự thay đổi
dịch nội bào và ngoại bào không ý nghĩa thống kê. Tuy sự thay đổi không có ý nghĩa
thống kê về khối protein, khối mỡ, góc pha đo bằng trở kháng điện sinh học, nhưng sự

thay đổi về góc pha đáng được ghi nhận như 5,23 ± 1,78o ban đầu lên 5,30 ± 1,75o
(p=0,33), dù chỉ số albumin huyết thanh chỉ tăng nhẹ trung bình từ 3,29 ± 0,45 lên 3,35±
0,44g/dL cũng thể hiện sự dung nạp của sản phẩm trên nhóm bệnh nhân tham gia nghiên
cứu. Ngược lại, prealbumin máu có cải thiện. Như vậy, can thiệp dinh dưỡng trung bình
7 ngày bằng dinh dưỡng qua ống xông hoàn toàn với công thức nuôi ăn qua ống xông
nguyên liệu chủ yếu từ nông sản tươi chứa peptide nhỏ được kiểm định chất lượng chuẩn,
rõ ràng đã giúp người bệnh dung nạp tốt và góp phần cải thiện tình trạng dinh dưỡng với
thời gian nuôi ăn. Trong suốt quá trình nghiên cứu ghi nhận sản phẩm chỉnh giọt tốt và
không có bất kỳ trường hợp nào bị tắc ống xông đã góp phần khẳng định độ đồng nhất
và độ lỏng phù hợp của sản phẩm là hoàn toàn phù hợp dùng nuôi ăn qua ống xông hiện
nay.
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN
4.1.

Tổng kết các kết quả

Nội dung nội dung luận án gồm 3 phần chính đã đạt được các kết quả sau:
Đã xây dựng được công thức sản phẩm NAQOX có thành phần dinh dưỡng cân
đối, năng lượng chuẩn cung cấp 1kcal/mL từ 190g thịt heo nạc, 50g đậu nành, 150g gạo,
100g khoai tây, 500g cà rốt, 500g bí đỏ, 10g dầu, 10g MCT và 3,5 g muối cung cấp 1600

22


kcal/1600mL. Trong mỗi 100ml sản phẩm có chứa 4,03g protein, 2,94g chất béo, 11,9g
chất bột đường, giàu chất xơ (1,48g xơ/100mL, xơ tan 0,37g/100mL, xơ không tan
1,11g/100mL).
Đã xây dựng qui trình công nghệ chế biến sản phẩm NAQOX từ những nguyên
liệu nông sản trong nước bằng các phương pháp cơ, lý, sinh học như nghiền, gia nhiệt,
thủy phân bằng enzyme để sản xuất ra sản phẩm NAQOX chảy qua được các ống xông

hiện có trên thị trường chứa peptide có phân tử lượng trung bình M w 1,52kDa, độ nhớt
sản phẩm 83cP phù hợp cho bệnh nhân nặng hồi sức sau phẫu thuật.
Đã đề xuất công nghệ xử lý và tối ưu hóa điều kiện thủy phân protein thịt heo
bằng enzyme Alcalase thành peptide có khối lượng phân tử < 8,5kDa, khối lượng phân
tử trung bình 1,53kDa và có tỷ lệ BCAA = 2:1:1 lợi ích cho sự hấp thu ở người bệnh.
Đã đề xuất được phương pháp xử lý nhiệt đậu nành và xác định điều kiện thủy
phân tối ưu đối với protein đậu nành, mô tả ảnh hưởng của hàm lượng enzyme, nhiệt độ,
pH và thời gian đến HSTHPHT của dịch protein thủy phân đậu nành bằng Alcalase đạt
peptide < 8,5kDa với tỷ lệ BCAA là 2:1:1 và độ nhớt 7,9cP.
Đã xác định các điều kiện gia nhiệt phù hợp của cà rốt, bí đỏ, khoai tây, gạo để
giảm tổn thất vitamin B1. Đã tối ưu hóa điều kiện thủy phân nhóm tinh bột (khoai tây,
gạo), mô tả ảnh hưởng của hàm lượng enzyme, nhiệt độ, pH và thời gian đến độ nhớt và
DE của nhóm tinh bột và đến độ nhớt của nhóm rau củ.
Sản xuất thử nghiệm 2000L sản phẩm NAQOX có hạn sử dụng 06 tháng bảo quản
ở nhiệt độ phòng, đã công bố chất lượng sản phẩm với cục an toàn thực phẩm.
Đã đánh giá sự tiêu hóa protein của sản phẩm NAQOX in vitro (>80%) và in vivo
trên chuột (89,7%). Về mặt thực tiễn nghiên cứu cũng đã cho thấy hiệu quả về sự cải
thiện dung nạp dinh dưỡng qua ống xông và tình trạng dinh dưỡng bằng sản phẩm
NAQOX nguyên liệu thiên nhiên, kiểm định chất lượng chuẩn trên 40 BN khoa ngoại
thần kinh có chỉ định nuôi ăn qua xông dạ dày, kết quả không xảy ra bất kỳ trường hợp
biến chứng, đồng thời thể trọng được cải thiện, prealbumin/máu tăng (p<0,05), thành

23


phần cơ thể (khối mỡ, khối nạc, góc pha) và albumin/máu cải thiện và được ổn định trong
mức cho phép.
Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu của luận án đạt được, đã đóng góp về mặt lý
luận và thực tiễn với kết luận sau:
Làm rõ lý luận của sự thiết lập khẩu phần thực phẩm cho trường hợp nuôi ăn qua

ống xông dạng dung dịch huyền phù, có đầy đủ năng lượng, cân đối về thành phần dinh
dưỡng. Tính thực tiễn là khả năng sử dụng nguồn nông sản tươi trong nước để chế biến
thực phẩm nuôi qua ống xông, đáp ứng tiêu chuẩn an toàn vệ sinh, yêu cầu về độ đồng
nhất và độ nhớt để có thể chảy qua ống xông trong một khoảng thời gian hạn định.
Làm sáng tỏ lý luận về sự tương quan giữa sự phân bố kích thước phân tử, kích
thước hạt với độ nhớt và tốc độ dòng chảy của hỗn hợp các thành phần như protein,
carbohydrat và pectin sau quá trình thủy phân ở điều kiện tối ưu, đến khả năng tiêu hóa
của người bệnh hồi sức. Lý luận này cũng mang lại tính thực tiễn cao, đó là điều kiện
thủy phân tối ưu theo độ nhớt thấp nhất của các thành phần dinh dưỡng cho kết quả là
dich hỗn hợp sau thủy phân có độ nhớt thấp, không gây lắng đọng và đáp ứng yêu cầu
tốc độ chảy qua ống thông mũi dạ dày.
Làm rõ lý luận về tính tương đồng cao giữa thử nghiệm in vitro và in vivo về độ
tiêu hóa của protein thủy phân. Kết quả tốt về thử nghiệm lâm sàng trên bệnh nhân.
4.2.

Ý kiến đề nghị
Nghiên cứu đầu tiên tại Việt Nam sử dụng các nguồn nông sản và thực phẩm tự

nhiên trong nước để chế biến ra sản phẩm nuôi ăn qua ống xông công thức chuẩn
1mL/1kcal cho bệnh nhân nặng nuôi ăn qua đường tiêu hóa. Đây là tiền đề để tiếp tục có
các nghiên cứu thử nghiệm đánh giá hiệu quả trên các nhóm bệnh nhân có bệnh lý nền
khác để từ đó phát triển thêm các sản phẩm khác phù hợp với từng nhóm bệnh lý chuyên
biệt hơn như sản phẩm cho bệnh suy thận, suy gan, đái tháo đường nhằm góp phần cải
thiện chất lượng điều trị chung cho bệnh nhân nằm viện.

24