Nghiên cứu sản xuất đường isomalto qligosaccharide từ tinh bột sắn bằng công nghệ enzyme

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
..

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
WX

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT ĐƯỜNG
ISOMALTO-OLIGOSACCHARIDE
(IMO) TỪ TINH BỘT SẮN BẰNG
CÔNG NGHỆ ENZYME

GVHD: TS. LÊ QUANG TRÍ
ThS. LÊ VÂN ANH
SVTH: ĐỒN THANH LÂN
(08B1100049)
CAO THỊ TUYẾT NHUNG
(08B1100064)

Tp. HCM, Tháng 11 năm 2010
Trang i


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CẢM ƠN
Được sự cho phép của Khoa công nghệ thực phẩm trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ
TP HCM, chúng tôi thực hiện đề tài tốt nghiệp “Nghiên cứu sản xuất đường isomaltooligosaccharide (IMO) từ tinh bột sắn bằng cơng nghệ enzyme” cho khóa học 2008 – 2010.

Chúng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy - Tiến sĩ Lê Quang Trí và cơ – Thạc sĩ Lê Vân
Anh đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và truyền đạt những kiến thức quý giá cho chúng tơi trong
suốt q trình thực hiện đề tài để chúng tơi hồn thành bài báo cáo tốt nghiệp đồng thời học hỏi
thêm nhiều kiến thức bổ ích cho ngành học của mình.
Qua đây, chúng tơi cũng xin gửi lời cảm ơn đến cán bộ phịng thí nghiệm của trường đã
tạo điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình thực hiện đề tài, cùng các thầy cô Khoa Công nghệ
thực phẩm trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP HCM đã tận tình giảng dạy, giúp chúng tơi
mở mang kiến thức trong suốt quá trình học tại trường.
Do những điều kiện khách quan nên trong quá trình nghiên cứu khơng thể thiếu những sai
sót, rất mong sự góp ý của các thầy cô để bài báo cáo tốt nghiệp được hồn thiện hơn. Chân thành
cảm ơn q thầy cơ.

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 9 tháng 11 năm 2010
Sinh viên thực hiện
ĐOÀN THANH LÂN
CAO THỊ TUYẾT NHUNG

Trang ii


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Đề tài: “Nghiên cứu sản xuất đường isomalto-oligosaccharide (IMO) từ tinh bột sắn
bằng công nghệ enzyme” được thực hiện nhằm mục đích đưa ra được quy trình sản xuất đường
IMO từ tinh bột sắn với độ tinh khiết cao, nhằm tạo ra một loại đường chức năng mới với nhiều
lợi ích cho con người như: giảm sâu răng, giảm được các bệnh béo phì, tiểu đường, tim mạch…
Nguyên liệu được sử dụng để sản xuất là: tinh bột sắn.
¾ Đề tài bao gồm các nội dung được thực hiện như sau:
1. Khảo sát các thơng số hóa lý của ngun liệu.

2. Nghiên cứu q trình dịch hóa thu maltodextrin.
3. Xác định các thơng số ảnh hưởng đến hoạt động của transglucosidase để tạo thành IMO.
4. So sánh khả năng chuyển hóa các cơ chất khác nhau thành IMO.
5. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến q trình tẩy màu bằng than hoạt tính.
Qua quá trình khảo sát, đã thu nhận được kết quả như sau:
¾ Xây dựng được quy trình sản xuất đường isomalto-oligosaccharide gồm các thơng số như
sau:
•

Q trình dịch hóa thu maltodextrin: nồng độ enzyme α-amylase (120 KNU/gam) sử dụng
là 0,11 ml/kg tinh bột sắn.

•

Thơng số ảnh hưởng đến hoạt động chuyển hóa transglucosidase thu được tỉ lệ IMO cao
nhất: T = 24h, nồng độ enzyme: 1UI/g cơ chất, nồng độ cơ chất: 30%.

•

Q trình tinh sạch sản phẩm bằng than hoạt tính: pH=5, nhiệt độ 800C, thời gian là 30
phút, nồng độ than là 1%.

¾ Sản phẩm có tổng điểm đánh giá cảm quan là 15,2. Theo TCVN3215-79 và TCV 61-83
thì sản phẩm đạt loại khá.

.

Trang iii

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
TP HCM, ngày..... tháng..... năm 2010

Trang iv


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................................ ii

TÓM TẮT ĐỒ ÁN........................................................................................................................ iii
MỤC LỤC ...................................................................................................................................... v
DANH MỤC CÁC BẢNG.......................................................................................................... viii
DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ ................................................................................................ ix
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................................... x
CHƯƠNG 1: LỜI GIỚI THIỆU .................................................................................................. 1
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN ......................................................................................................... 2
2.1. Đường isomalto-oligosaccharide (IMO): .......................................................................... 2
2.1.1. Giới thiệu về IMO ........................................................................................................ 2
2.1.2. Quá trình thu nhận IMO: ......................................................................................... 10
2.1.2.1. Giới thiệu chung về enzyme Transglucosidase: ................................................... 10
2.1.2.2. Cơ chế chuyển hóa maltodextrin thành IMO ....................................................... 11
2.1.3. Một số chỉ tiêu chất lượng đường IMO trên thị trường ........................................ 11
2.1.4. Một số sản phẩm tương tự trên thị trường ............................................................. 12
2.1.5. Triển vọng đối với sản phẩm đường IMO: ............................................................. 16
2.1.6. Định hướng nghiên cứu sản xuất IMO:................................................................... 17
2.2. Tinh bột sắn....................................................................................................................... 17
2.2.1. Giới thiệu về tinh bột sắn. ......................................................................................... 17
2.2.1.1. Khái quát. ............................................................................................................. 17
2.2.1.2. Tiềm năng đối với tinh bột sắn ở Việt Nam. ........................................................ 19
2.2.2. Thành phần hóa học của tinh bột sắn: .................................................................... 20
2.2.2.1. Amylose:............................................................................................................... 20
2.2.2.2. Amylopectin: ........................................................................................................ 22
2.2.3. Tính chất của tinh bột sắn: ....................................................................................... 23
2.2.4. Ứng dụng của tinh bột sắn:....................................................................................... 24
2.2.5. Biến tính tinh bột sắn bằng enzyme. ........................................................................ 25
2.2.5.1. Quá trình dịch hóa: ............................................................................................... 26

Trang v

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.2.5.2. Q trình đường hóa: ............................................................................................ 28
2.2.7. Một số sản phẩm thủy phân từ tinh bột sắn: .......................................................... 30
2.3. Nấm men: .......................................................................................................................... 32
2.4. Than hoạt tính: ................................................................................................................. 33
CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................... 34
3.1. Nguyên vật liệu cho quá trình nghiên cứu: .................................................................... 34
3.1.1. Nguyên liệu: ................................................................................................................ 34
3.1.2. Dụng cụ và thiết bị: ..................................................................................................... 34
3.2. Bố trí thí nghiệm:.............................................................................................................. 35
3.2.1. Sơ đồ tiến trình thí nghiệm: ......................................................................................... 35
3.2.2. Quy trình thí nghiệm: .................................................................................................. 36
3.3. Phương pháp nghiên cứu: ................................................................................................ 38
3.3.1. Phương pháp hóa lý................................................................................................... 38
3.3.1.1. Nghiên cứu q trình dịch hóa thu sản phẩm Maltodextrin. ................................ 38
3.3.1.2. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến q trình chuyển hóa maltodextrin thành
IMO bởi transglucosidase. ................................................................................................. 40
3.3.1.3. Đo hàm lượng đường bằng khúc xạ kế: ............................................................... 40
3.3.1.4. Phương pháp xác định chỉ số DE: ........................................................................ 41
3.3.1.5. Phương pháp xác định độ ẩm của tinh bột sắn: .................................................... 42
3.3.1.6. Phương pháp xác định hàm lượng tinh bột........................................................... 43
3.3.1.7. Phương pháp xác định độ chua:............................................................................ 44
3.3.1.8. Phương pháp sắc ký bản mỏng (TLC):................................................................. 45
3.3.1.9. Tinh sạch sản phẩm: ............................................................................................. 47
3.4. Phương pháp vi sinh. ........................................................................................................ 48
3.4.1. Nấm men..................................................................................................................... 48
3.4.2. Vi sinh vật:. ................................................................................................................ 50
3.5. Phuơng pháp cảm quan ................................................................................................... 50

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN ............................................................................... 52
4.1. Kết quả chỉ tiêu hóa lý: .................................................................................................... 52
4.1.1. Phân tích một số chỉ tiêu chất lượng tinh bột sắn: ................................................. 52
4.1.1.1.Xây dựng đường chuẩn glucose theo phương pháp DNS: .................................... 52
Trang vi


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

4.1.1.2. Xác định độ ẩm tinh bột sắn: ................................................................................ 53
4.1.1.3. Xác định hàm lượng tinh bột trong sắn: ............................................................... 53
4.1.2. Nghiên cứu q trình dịch hóa thu sản phẩm Maltodextrin ................................. 53
4.1.3. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến q trình chuyển hóa maltodextrin thành
IMO bởi transglucosidase. .................................................................................................. 58
4.1.3.1. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme: ......................................................................... 58
4.1.3.2. Ảnh hưởng thời gian phản ứng: ............................................................................ 59
4.1.3.3. Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất: .......................................................................... 60
4.4. Kết quả chỉ tiêu vi sinh: ................................................................................................... 61
4.5. Kết quả đánh giá cảm quan:............................................................................................ 61
4.6. Kết quả quá trình tẩy màu bằng than hoạt tính: .......................................................... 62
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 64
5.1. Kết luận: ........................................................................................................................... 64
5.2. Kiến nghị: ......................................................................................................................... 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................................. I
PHỤ LỤC A ................................................................................................................................... II
PHỤ LỤC B.................................................................................................................................. IV

Trang vii

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Công thức phân tử của một số loại đường cấu thành IMO ...................................... 2
Bảng 2.2: Tiêu chuẩn sử dụng IMO ở Canada năm 2006......................................................... 9
Bảng 2.3: Tiêu chuẩn sử dụng IMO ở Châu Âu năm 2006 ...................................................... 9
Bảng 2.4: Chỉ tiêu chất lượng IMO dạng syrup...................................................................... 11
Bảng 2.5: Chỉ tiêu chất lượng IMO dạng bột ......................................................................... 12
Bảng 3.1: Bảng điểm đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm đường IMO ......................... 50
Bảng 3.2: Các chỉ tiêu và hệ số trọng lượng tương ứng sản phẩm đường IMO ..................... 51
Bảng 3.3: Phân loại danh hiệu chất lượng sản phẩm .............................................................. 51
Bảng 4.1: Nồng độ pha loãng của dung dịch glucose ............................................................. 52
Bảng 4.2: Chỉ số DE theo nồng độ đường glucose ................................................................. 52
Bảng 4.3: Biến đổi DE và lượng đường khử tạo ra theo thời gian ở [E] 0,05ml/kg TB......... 53
Bảng 4.4: Biến đổi DE và lượng đường khử tạo ra theo thời gian ở [E] 0,11ml/kg TB......... 54
Bảng 4.5: Biến đổi DE và lượng đường khử tạo ra theo thời gian ở [E] 0,15ml/kg TB......... 55
Bảng 4.6: Ảnh hưởng của nồng độ enzyme tới DE của sản phẩm ......................................... 57
Bảng 4.7: DE trước và sau xử lý transglucosidase ................................................................. 58
Bảng 4.8: DE trước và sau xử lý transglucosidase theo thời gian .......................................... 59
Bảng 4.9: DE trước và sau xử lý transglucosidase theo nồng độ cơ chất ............................... 60
Bảng 4.10: Diễn biến màu sắc của IMO theo nồng độ than ................................................... 62
Bảng 4.11: Diễn biến màu sắc của IMO theo nhiệt độ ........................................................... 62
Bảng 4.12: Diễn biến màu sắc của IMO theo thời gian .......................................................... 63
Bảng 4.13: Diễn biến màu sắc của IMO theo pH ................................................................... 63

Trang viii


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ
Trang
Hình 2.1: Cơng thức cấu tạo của IMO ...................................................................................... 4
Hình 2.2: Enzyme transglucosidase........................................................................................ 10
Hình 2.3: Hoạt động chuyển hóa transglucosidase................................................................. 11
Hình 2.4: Tình hình sử dụng prebiotic trên thế giới ............................................................... 16
Hình 2.5: Cây sắn ................................................................................................................... 18
Hình 2.6: Tinh bột sắn ............................................................................................................ 19
Hình 2.7: Cấu trúc mạch amylose của phân tử tinh bột.......................................................... 21
Hình 2.8: Cấu trúc mạch amylopectin của phân tử tinh bột ................................................... 22
Hình 2.9: Tế bào nấm men ..................................................................................................... 32
Hình 2.10: Than hoạt tính ....................................................................................................... 33
Hình 3.1: Mơ hình chạy TLC ................................................................................................. 46
Hình 4.1: Kết quả chạy sắc ký TLC theo nồng độ enzyme transglucosidase......................... 58
Hình 4.2: Kết quả chạy sắc ký TLC theo nồng độ cơ chất ..................................................... 61
Đồ thị 4.1: Đường chuẩn glucose ........................................................................................... 51
Đồ thị 4.2: Biến đổi DE và lượng đường khử tạo ra theo thời gian ở [E] 0,05ml/kg TB ....... 54
Đồ thị 4.3: Biến đổi DE và lượng đường khử tạo ra theo thời gian ở [E] 0,11ml/kg TB ....... 55
Đồ thị 4.4: Biến đổi DE và lượng đường khử tạo ra theo thời gian ở [E] 0,15ml/kg TB ....... 56
Đồ thị 4.5: Ảnh hưởng của nồng độ enzyme tới DE của sản phẩm........................................ 57
Đồ thị 4.6: Biến đổi DE theo nồng độ enzyme transglucosidase............................................ 58
Đồ thị 4.7: Biến đổi DE theo thời gian ................................................................................... 59
Đồ thị 4.8: Biến đổi DE theo nồng độ cơ chất ........................................................................ 60

Trang ix


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
HSQT: Hệ số quan trọng
OD: Optical Density (mật độ quang)
DE: Dextrose equivalent
IMO: Isomalto-oligosacchaaride
FOS: Fructose oligosaccharide
GOS: Galacto-oligosaccharide
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
TCV: Tiêu chuẩn vùng
TLC: Thin layer chromatography (sắc kí bản mỏng)
HPLC: High performance liquid chromatography (sắc kí lỏng cao áp)
GA: Enzyme γ-amylase
DNS: Dinitro-salicylic (phương pháp định lượng đường khử)
GI: Glycaemic Index (chỉ số đường huyết)

Trang x


CHƯƠNG 1: LỜI GIỚI THIỆU

CHƯƠNG 1: LỜI GIỚI THIỆU
Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nhận biết của con người về mối
quan hệ giữa thực phẩm và sức khỏe ngày càng được nâng cao. Chính vì thế mà nhu cầu về thực
phẩm của con người ngày càng có nhiều thay đổi. Những loại thực phẩm có hàm lượng dinh
dưỡng cao, khả năng cung cấp năng lượng nhiều không phải đông đảo mọi người đều ưa chuộng,
đã có rất nhiều người tìm cho mình những loại thức ăn khơng có hoặc có ít chất dinh dưỡng,
những loại thức ăn cung cấp ít năng lượng. Một số khác lại có nhu cầu sử dụng những thực phẩm
như vậy để phòng và chữa bệnh v.v…Đáp ứng yêu cầu này, sản phẩm chức năng ra đời
(functional food).
Một trong những sản phẩm chức năng được nói đến ở đây là đường chức năng. Đường

chức năng là một bộ phận quan trọng trong nhóm thực phẩm chức năng, trong những năm gần
đây được tập trung nghiên cứu rất nhiều, do nó có nhiều đặc tính có lợi cho sức khỏe như chống
sâu răng, chống bệnh tiểu đường, khơng gây béo phì, có khả năng kích thích hoạt động của hệ
tiêu hóa v.v…Những loại đường chức năng hiện bán trên thị trường như: đường maltitol, sorbitol,
lactitol,

fructo-oligosaccharide,

xylo-oligosaccharide,

galacto-oligosaccharide,

soybean-

oligosaccharide, isomalto-oligosaccharide v.v…
Hiện nay trên thế giới có khoảng 1 tỷ người thừa cân trong đó có 300 triệu người bị béo
phì. Riêng tại Việt Nam theo điều tra mới nhất của Viện dinh dưỡng cho thấy tình trạng thừa cân,
béo phì ở người Việt Nam đang tăng nhanh, trong đó tỷ lệ béo phì ở người trưởng thành, từ 25-64
tuổi, lên tới 16,8%. Trong các sản phẩm bánh kẹo và đồ uống hầu hết đều sử dụng đường kính để
tạo ngọt. Tuy nhiên loại đường này nếu ăn hay uống nhiều thì sẽ gây sâu răng, ảnh hưởng không
tốt đến sức đề kháng của con người, làm tăng nguy cơ mắc bệnh béo phì, tiểu đường, tim mạch…
Chính vì vậy mà nhiều nước trên thế giới chẳng hạn như Mỹ, Trung Quốc, Nhật Bản …đã nghiên
cứu và sản xuất ra các loại chất ngọt mới, khắc phục được nhược điểm trên của đường kính.
Cùng với sự gia tăng về các bệnh như tiểu đường, tim mạch, sâu răng… ở nước ta. Các
nhà nghiên cứu trong nước cũng đã bắt đầu nghiên cứu quy trình cơng nghệ để sản xuất và tinh
chế các loại đường chức năng từ tinh bột. Trên cơ sở đó chúng tơi đã chọn đề tài: “Nghiên cứu
sản xuất đường isomalto-oligosaccharide (IMO) từ tinh bột sắn bằng công nghệ enzyme”, với
mục tiêu là xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản xuất nhằm thu được sản phẩm
IMO có độ tinh khiết cao nhất.

Trang 1


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
2.1. Đường isomalto-oligosaccharide (IMO):
2.1.1. Giới thiệu về IMO
Isomalto-oligosaccharide hay còn gọi là IMO là chất làm ngọt tự nhiên được tinh chế từ
tinh bột thơng qua q trình thủy phân bởi enzyme. Ngày nay IMO được biết đến như một loại
đường chức năng phổ biến.
IMO là một hỗn hợp các oligoglucose chứa một hoặc nhiều liên kết α-1,6-glucoside và có
hoặc khơng có liên kết α-1,4-glucoside như isomaltose, isopanose, isomaltotriose,
isomaltotetraose, isomaltopentaose và các oligosaccharide phân nhánh bậc cao hơn.
IMO được xem là loại đường khó tiêu hóa trong cơ thể, có độ ngọt bằng 50% đường
saccharose.
IMO có tên thơng thường: isomalto-oligosaccharide (IMO)
Tên hóa học: isomalto-oligosaccharide.
Tên thương mại: VitSugarTM (IMO-syrup); VitSugarTM (IMO-Powder), IMO 900, IMO
500.
Bảng 2.1: Công thức phân tử của một số loại đuờng cấu thành IMO
Saccharides

CAS No.

Cơng thức

Tên hóa học

hóa học

Monosaccharides (DP1)
Glucose

55-99-7

C6H12O6

D-Glucose

Maltose

69-79-4

C12H22O11

4-O-α-D-glucaopyranosyl-D-glucose

Isomaltose

499-40-1

C1`2H22O11

6-O-α-D-glucopyranosyl-D-glucose

Disaccharides (DP2)

Trisaccharides (DP3)
Maltotriose

1109-28-0

C18H32O18

O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)-D-glucose

Panose

33401-87-5

C18H32O18

O-α-D-glucopyranosyl-(1,6)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)-D-glucose

Isomaltotriose

3371-50-4

C18H32O18

O-α-D-glucopyranosyl-(1,6)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,6)-D-glucose

Oligo-và polysaccharides (DP4 đến DP9)
Maltotetraose
(DP4)
Maltopentaose
(DP5)

34612-38-9

C24H42O21

34620-6-3

C30H52O26

O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)-D-glucose
O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)- O-α-Dglucopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)-D-glucose

Trang 2


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

Maltohexaose
(DP6)

O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)- O-α-D34620-77-4

C36H62O31

glucopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)- O-α-Dglucopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)-D-glucose
O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)- O-α-D-

Maltoheptaose
(DP7)

1980-14-9

C42H72O36

glucopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)- O-α-Dglucopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)- O-α-Dglucopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)-D-glucopyranose
O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)- O-α-D-

Maltooctaose
(DP8)

6156-84-9

C48H82O41

glucopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)- O-α-Dglucopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)- O-α-Dglucopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucose
O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)- O-α-D-

Maltononaose
(DP9)

6471-60-9

C54H92O46

glucopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)- O-α-Dglucopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)- O-α-Dglucopyranosyl-(1,4)-O-α-D-glucopyranosyl-(1,4)-D-glucose

Cấu trúc của một số loại đuờng cấu thành IMO:
Maltose
D-glucose

Isomaltotriose

Trang 3


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUN LIỆU
Isomaltose

Maltotriose

Maltopentaose

Maltotetraose

Hình 2.1: Cơng thức cấu tạo của IMO
•

Lịch sử hình thành và phát triển IMO
Cách đây hàng trăm năm, con người đã biết sử dụng đường IMO vì nó được tìm thấy sẵn

từ tự nhiên như mật ong, miso, sake, tương…
Trên thị trường IMO đã có mặt khoảng 15 đến 20 năm, được sản xuất đầu tiên tại Nhật
Bản. Theo Teruo (2003) IMO được sử dụng như là một chất làm ngọt thịnh hành hơn bất kì loại
oligosaccharide nào khác. Vào năm 2003, nhu cầu IMO ở Nhật ước tính khoảng 11.000 tấn. IMO
được sử dụng như là chất làm ngọt trong nhiều năm qua. IMO có thể thay thế các loại đường ngọt
thơng thường. Nó được xem là loại đường mới của thế kỷ 21.
IMO được ứng dụng nhiều trong các sản phẩm khác nhau, và được sử dụng như là một
thành phần thực phẩm tự nhiên trong khẩu phần ăn kiêng ở các nước Châu Á như Nhật Bản,
Trung Quốc, Hàn Quốc. Riêng ở Nhật được khuyến khích sử dụng với liều lượng là 10-20 g/ngày
sẽ rất tốt cho sức khỏe.
•

Chức năng của IMO

-

Kích thích sự tăng trưởng Bifidobacterium

Trang 4


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
Cũng như các oligosaccharide khác, IMO rất khó được tiêu hóa và hấp thụ trong bộ máy
tiêu hóa cơ thể người, nhưng được lên men bởi các loài vi khuẩn Bifidobacterium ở ruột kết làm
tăng đáng kể số lượng của loài vi khuẩn này. IMO có thể được sử dụng như là một yếu tố tăng
trưởng thuận lợi cho hệ vi khuẩn Bifidobacterium, ngăn cản sự phát triển của các vi khuẩn gây
hại. Vì vậy, IMO được gọi là yếu tố Bifido.
Năm 1988, các nhà khoa học đã nghiên cứu khả năng sử dụng IMO của các vi khuẩn
đường ruột trong cơ thể người và các loại đường khác (như isomaltose, isomaltotriose, panose,
raffinose). Sản phẩm IMO (isomalto-900) gồm có 1,8% glucose, 5,1% maltose, 93,1% iso-maltooligosaccharide, 49 dòng vi khuẩn khác nhau trong đường ruột của người được ủ cùng với những
loại đường khác nhau và khả năng sử dụng đường của các vi khuẩn được đánh giá bằng cách so
sánh tương đối sự phát triển của các vi khuẩn trên sự phát triển của các vi khuẩn được ủ với
glucose. Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng tất cả các thí nghiệm trên dịng vi khuẩn
Bifidobacteria (trừ Bifidobacterium bifidum) sử dụng isomaltose, isomaltotriose, panose,
raffinose và các sản phẩm IMO. Các dòng vi khuẩn khác nhau của nhóm Bacteroides cũng có
khả năng sử dụng các loại đường nói trên. E.coli khơng có khả năng sử dụng IMO.
Giữ cân bằng cho sự tăng trưởng của hệ vi khuẩn có lợi trong đường ruột, kìm hãm sự
phát triển của vi khuẩn có hại, thúc đẩy sự tiêu hóa, cải thiện nhu động ruột, làm giảm bớt mệt
mỏi. IMO thật sự rất hữu ích, đặc biệt đối với người già và trẻ sơ sinh giúp ngăn ngừa các bệnh
như: táo bón, tiêu chảy và rối loạn hệ thống tiêu hóa.
-

Giảm sâu răng – IMO thường khơng phải là cacbonhydrate dễ lên men cho vi khuẩn

răng miệng.
Sản phẩm IMO 900 chứa hơn 45% isomaltose, panose và isomaltotriose. Hơn 90% tổng
cacbonhydrates lên men chậm. Nó là phụ gia thực phẩm tốt hơn IMO 500 và thích hợp cho việc
sản xuất các loại thực phẩm dành cho người bệnh tiểu đường vì chúng làm giảm hàm lượng
đường trong máu.
Một số nghiên cứu cho thấy rằng IMO có tác dụng làm giảm chỉ số GI, 12 người khỏe
mạnh được chia ngẫu nhiên thành từng nhóm: nhóm dùng IMO và nhóm dùng xylitol. Mỗi nhóm
được cho dùng 50g xylitol hoặc 50g IMO và 50g đường glucose (có kiểm sốt). Chỉ số đường
máu được phân tích vào những khoảng thời gian khác nhau khi dùng các đường trên. Nghiên cứu
được lặp lại trong 3 ngày và chỉ số GI được tính tốn, chỉ số GI thu được khi sử dụng IMO là
34,66 ± 7,65 được xem là thấp.

Trang 5


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
-

Là một Prebiotic - chất xơ thực phẩm
Prebiotic là một cacbonhydrate khơng tiêu hóa có ích đối với cơ thể con người, nhờ chúng

kích thích một cách có chọn lọc sự phát triển của một hay một số vi khuẩn hạn chế tại ruột già.
Cho đến nay, Prebiotic trên thị trường là cacbonhydrate, chủ yếu là oligosaccharide (frucotooligosaccharide,

isomalto-oligosacccharide,

galacto-oligosaccharide…)

hay

một

số

polysaccharide. Các vi khuẩn mà Prebiotic kích thích là Bifidobactreium và Lactobacilli.
IMO là một nguồn thức ăn, ưu tiên sử dụng cho các vi khuẩn Probiotic (vi khuẩn sống)
như loài Bifidobacteria trong đường ruột, loài này giúp cải thiện và làm cân bằng lượng vi khuẩn
có mặt trong đường ruột.
Đặc tính khơng tiêu hóa của Prebiotic là một đặc tính tương tự như các thức ăn chất xơ,
tuy vậy chức năng sinh lý của hai chất lại khác xa. Prebiotic là thành phần thức ăn có tính chọn
lọc giúp phát triển Probiotic nhưng đồng thời lại hạn chế sự sinh sản nhiều loại vi khuẩn gây
bệnh.
Như vậy, ngun lý của Prebiotic là kích thích một cách có chọn lọc hệ vi khuẩn trong
ruột. Hệ vi khuẩn này có khả năng thủy phân Prebiotic và sử dụng chúng làm nguồn năng lượng
để sinh sản.
-

Một số nghiên cứu về Prebiotic cho thấy một số lợi ích sau:
9 Cải thiện chức năng ruột già.
9 Giảm táo bón và tiêu chảy.
9 Kiểm soát được vi khuẩn gây bệnh.
9 Cải thiện khả năng hấp thụ các khoáng chất như Caxi, Magiê, làm tăng sự sản xuất

acid trong ruột già, như vậy làm giảm nguy cơ loãng xương và giúp xương chắc khỏe.
9 Cải thiện chức năng gan.
9 Nâng cao khả năng tiêu hóa các sản phẩm từ sữa, đặc biệt đối với những người khơng
tiêu hóa được đường lactose.
9 Tăng cường khả năng miễn dịch và những ảnh hưởng xấu do kháng sinh gây ra.

9 Hiện nay, IMO được rất nhiều hãng ở Mỹ sử dụng với vai trò là một nguồn chất xơ
hịa tan và là một Prebiotic trong cơng nghiệp đồ uống. Tuy nhiên, ở Châu Âu IMO là một chất
làm ngọt có giá trị dinh dưỡng với chức năng là một Prebiotic và là nguồn chất xơ cho mục đích
ăn kiêng.
9 Ngăn cản sự tăng trưởng của các mầm bệnh và những hợp chất phân hủy độc hại.

Trang 6


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
9 Làm giảm cholesterol và ngăn ngừa chứng tăng huyết áp.
•

Ứng dụng của đường IMO

™ IMO trong sản phẩm truyền thống
Mật ong: ở Nhật Bản, người dân tiêu thụ mật ong là 300 g/người/năm (1999), Canada là
1000 g/người/năm (2004). Tùy thuộc vào nguồn gốc mà mật ong có hàm lượng isomaltose dao
động trong khoảng từ 0.5-1.5 %.
Miso là một loại thực phẩm lên men truyền thống của Nhật Bản, được người dân sử dụng
vào khoảng thế kỷ VII. Đây là một loại gia vị hàng ngày trong các món súp, nước chấm và nước
sốt. Ở Nhật, nhu cầu tiêu thụ miso bình quân 4,6 kg/đầu người/năm (2005). Isomaltose được sinh
ra suốt trong quá trình lên men, và có mặt trong miso thơ là 0,31% và sau đó tăng lên 1,11%
trong 5 ngày và ngày thứ 50 là 1,17% (theo Hodo và Mochizuki, 1979).
Sake là một loại rượu truyền thống của Nhật Bản được làm từ gạo. Một nghiên cứu trên 5
nhãn hiệu rượu sake cho thấy rằng hàm lượng IMO rất khác nhau bao gồm 2,4-4,1 mg/ml
isomaltose, 0,7-0,9 mg/ml panose và 0,4-1,4 mg/ml isomaltotriose. Trung bình hàm lượng IMO
trong rượu sake là 5 mg/ml.
™ IMO trong các thực phẩm chế biến
Ở Nhật Bản, IMO và các oligosaccharide khác đã được chấp thuận và có mặt trong danh

sách của tổ chức thực phẩm FOSHU (Food for Specified Health Use) hơn 10 năm nay. Năm
2002, hơn 50% thực phẩm tại Nhật Bản chứa IMO với vai trò là một thành phần thực phẩm chức
năng (theo Nakakuki 2003).
Các nhà sản xuất thực phẩm sử dụng IMO trong thực phẩm của họ như một sự lựa chọn
để đạt chứng nhận của tổ chức FOSHU. Nhưng không phải thực phẩm chứa IMO nào cũng được
gián nhãn FOSHU. Năm 2004, một danh sách các thực phẩm chức năng có lợi cho tiêu hóa của
FOSHU prebiotic được cơng bố. Danh sách bao gồm các loại thực phẩm sau: đồ uống không cồn,
các loại bánh kẹo, bánh mỳ, bánh quy, đậu hũ, cà phê và các loại đồ uống khác.
™ Một số sản phẩm cụ thể:
‫ ٭‬Thực phẩm từ sữa.
Sữa bột trẻ em: sau giai đoạn cho con bú, trẻ sơ sinh rất dễ bị tiêu chảy, táo bón, rối loạn
tiêu hóa và các bệnh khác do trong ruột chúng thiếu vi khuẩn Bifidobacteria. Để phục hồi sức
khỏe, cần phải bổ xung điều chỉnh hệ vi khuẩn đường ruột. Sữa bột trẻ em chứa IMO như một
chất để thay thế đường và được sản xuất bằng công nghệ sấy phun.

Trang 7


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
Sữa bột dành cho người lớn: sữa bột chứa IMO thuận lợi để tái tạo sự tăng trưởng
Bifidobacteria trong hệ tiêu hóa người cao tuổi, vì vậy sẽ cải thiện chức năng dạ dày-ruột và tăng
cường hệ miễn dịch.
Thêm IMO vào sữa tươi và sau đó dùng trong sản xuất yaourt nhờ sự lên men tích cực
của Bifidobacteria và Lactobacilus. IMO đóng vai trị then chốt trong việc duy trì sự gia tăng
Bifidobacteria.
‫ ٭‬Các sản phẩm nước trái cây chức năng.
Các loại nước trái cây có lợi cho sức khỏe được làm từ nhiều loại trái cây có nguồn gốc tự
nhiên như cam, xồi, táo, bưởi…, đường trong các sản phẩm này sẽ được thay thế bằng IMO.
IMO có khả năng chịu được nhiệt, bền với acid và khả năng hút ẩm thấp hơn saccharose. Do đó
ta có thể thay thế tồn bộ hay một phần saccharose bằng IMO mà không phải thay đổi quy trình

chế biến. Sản phẩm chứa Bifidobacteria được xem như là một loại thực phẩm chức năng.
-

Syrup mật ong
Trong đó tỷ lệ mật ong và IMO là 1:3. Đây là một sản phẩm rất tốt cho sức khỏe có chức

năng cải thiện được chứng táo bón, điều chỉnh hệ vi sinh vật trong ruột cũng như cải thiện khả
năng hoạt động của ruột.
-

Các sản phẩm bánh kẹo cao cấp
Được sản xuất bằng cách kết hợp với một lượng IMO thích hợp với sữa cơ đặc, kem,

glutin, một ít gia vị và hàm lượng IMO trong mỗi loại kẹo không quá 2 gam. Đây là sản phẩm có
năng lượng thấp có khả năng chống sâu răng và rối loạn tiêu hóa.
-

Trong cơng nghiệp sản xuất rượu vang
IMO có thể cải thiện được chất lượng và vị của sản phẩm rượu vang. Trong suốt quá trình

lên men glucose và maltose được chuyển thành rượu nhờ nấm men nhưng isomaltose, panose,
isomaltotriose, isomaltotetrose vẫn cịn lại, vì đây là những loại đường lên men chậm. Chính
những thành phần đường này góp phần làm tăng chức năng sinh học của rượu vang.
-

Trong sản xuất thức ăn gia súc
IMO được dùng làm thức ăn cho vật ni trong gia đình như heo, gà, cá…, nó có tác dụng

kích thích sự phát triển và bảo vệ sức khỏe cho chúng. Với heo sử dụng với liều lượng là 0.25%
cho 21 ngày.

™ Hàm lượng IMO trong một số loại thực phẩm ở các nước trên thế giới

Trang 8


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
Bảng 2.2: Hàm lượng sử dụng IMO ở Canada năm 2006
Loại thực phẩm

Trọng lượng (thể tích)

IMO/trọng lượng (thể tích)

Các loại bánh nướng

60g

10g

Các loại bánh snack

30g

2g

Bơ

30ml

3g

Sữa tươi

250ml

12g

Sữa đậu nành

250ml

12g

Yaourt

175ml

17g

Đố uống

250ml

12g

Gia vị

15ml

5g

Kem

25ml

10g

Kẹo (cứng/mềm)

10g/30g

10g

Sản phẩm từ ngũ cốc

Các sản phẩm từ sữa

Sản phẩm khác

Bảng 2.3: Hàm lượng sử dụng IMO ở Châu Âu năm 2006
Loại thực phẩm

Liều lượng
sử dụng (%)
Nước giải khát thông thường
Nước giải khát làm giảm năng lượng

Đồ uống

Sản phẩm từ

ngũ cốc
Các loại kẹo

Nước uống tăng lực
Nước uống cho vận động viên

5
6,5
5
6,5

Nước ép trái cây

5

Nước ép rau

5

Các loại bánh nướng

20

Kẹo cứng

97

Kẹo mềm/chocolate

25

Trang 9


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
2.1.2. Quá trình thu nhận IMO:
2.1.2.1. Giới thiệu chung về enzyme Transglucosidase:
Transglucosidase gọi tắt là TA, có mã số là EC 3.2.1.20 cịn có tên hệ thống là αglucosidase, maltase, glucoinvertase, glucosidosucrase, maltase-glucosidase, αglucopyranosidase, glucosidoinvertase, α-D-glucosidase, α-glucoside hydrolase, α-1,4glucosidase.
Transglucosidase được ứng dụng trong công nghiệp sản xuất đường và tinh bột, nó được
xem như là một chất hỗ trợ cho quy trình sản xuất, làm phong phú thêm các sản phẩm từ đường
chẳng hạn như tạo ra IMO.
Theo một số nghiên cứu enzyme trasglucosidase thường được sử dụng với tỉ lệ là 0,5-1,0
kg/tấn tinh bột cho việc sản xuất ra IMO. Một số kết quả thí nghiệm cho thấy từ dịch xiromaltose 71% có thể thu được 40% IMO.
Enzyme transglucosidase có thể được thu nhận từ tuyến tụy, ruột, gan, cật và huyết thanh
của động vật. Nó cũng được tìm thấy trong vi khuẩn, nấm mốc, ở cỏ một và hai lá mầm.

Hình 2.2: Enzyme transglucosidase
™ Đặc tính transglucosidase
-

Bị kìm hãm bởi các ion kim loại nặng như: Cu2+, Hg2+, Ag+, Fe2+, Pb2+, Zn2+…

-

Histidin và một số amin.

-

Khơng bị kìm hãm bởi: Mg2+, Ca2+, Cl- tương tự như amylase.

-

Hoạt động ở pHopt = 5.5-5.7.

-

Hoạt động ở nhiệt độ 600C.

Trang 10


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
2.1.2.2. Cơ chế chuyển hóa maltodextrin thành IMO
Tinh bột sắn được chuyển thành dịch tinh bột thủy phân bằng các enzyme dịch hóa và
đường hóa, sau trở thành cơ chất cho enzyme trasglucosidase hoạt động.
Trasglucosidase là enzyme có khả năng xúc tác cả hai phản ứng: thủy phân và chuyển gốc
glucose để biến đổi các sản phẩm tinh bột thủy phân thành IMO. Đầu tiên, trasglucosidase phân
cắt liên kết α-1,4-glucoside theo hướng từ ngoài vào trong của cơ chất (exo). Phân tử glucose
được giải phóng ra sẽ được gắn vào vị trí OH thứ 6 của phân tử glucose bất kỳ. Kết quả tạo thành
sản phẩm đường mạch nhánh như isomaltose, và isomaltotriose, isomaltopentose, cùng một số
oligosaccharide mạch nhánh khác, thường là từ 3-7 gốc glucose trong phân tử đường IMO.
Transglucosidase cịn có khả năng thủy phân liên kết α-1,6-glucoside một cách chậm chạp.

Glucose
Linkage

Glucose

Glucose

Anphal-(1,6)

Glucose

Glucose

Hình 2.3: Hoạt động chuyển hóa transglucosidase
2.1.3. Một số chỉ tiêu chất lượng đường IMO trên thị trường (theo BioNeutra
Inc,Canada).
•

Chỉ tiêu chất lượng đường IMO dạng syrup
Bảng 2.4: Chỉ tiêu chất lượng IMO dạng syrup

Tên chỉ tiêu

Hàm lượng

Tổng chất khô (g/100g)

>75

Glucose (so với tổng % chất khô)

≤5

Trang 11


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

Isomaltose + DP3 → DP9 (so với % tổng

≥90

chất khơ)
Than hoạt tính (mg/kg)

≤0,5

Tro sulfate (g/100g)

≤0,3

Arsenic (mg/kg)

≤0,5

•

Chỉ tiêu chất lượng đường IMO dạng bột
Bảng 2.5. Chỉ tiêu chất lượng IMO dạng bột

Tên chỉ tiêu

Hàm lượng

Tổng chất khô (g/100g)

>99

Glucose (so với tổng % chất khô)

≤5

Isomaltose + DP3 → DP9 (so với % tổng chất khô)

≥90

Than hoạt tính (mg/kg)

≤0.5

Tro sulfate (g/100g)

≤0,3

Arsenic (mg/kg)

≤0,5

2.1.4. Một số sản phẩm tương tự trên thị trường
•

Fructose oligosaccharide(FOS)
Đường FOS được nghiên cứu và sản xuất ở quy mô công nghiệp lần đầu tiên tại Nhật Bản

từ năm 1980. Cho tới nay sản phẩm trên đã được sản xuất đại trà ở nhiều nước trên thế giới, đặc
biệt tại các nước Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc v.v…, còn ở Việt Nam việc nghiên cứu vấn
đề này đang được bắt đầu.
Đường FOS là hỗn hợp của các polysaccharide ngắn mạch, được cấu tạo bởi một từ 1 đến

3 gốc đường fructose qua mối liên kết β-1,2-glucoside. Công thức tổng quát của đường FOS là
GFn, trong đó n = 2;3;4 (G là gốc đường glucose, F là gốc đường fructose).
FOS có nhiều trong thiên nhiên, tồn tại trong các loại rau quả như chuối, mận, đào, quất,
cây atiso, cà chua, hành, tỏi v.v…
FOS kết tinh có dạng màu trắng, nhiệt độ nóng chảy là 1990C - 2000C, có độ ngọt thấp,
chỉ bằng 30% độ ngọt của đường saccharose. Đường FOS hút ẩm mạnh, nên khó bảo quản ở
trạng thái tinh thể trong thời gian dài.

Trang 12


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
Mặc dù đường FOS có nhiều điểm giống đường saccharose về tính chất hóa lý, song khác
với đường saccharose, đường FOS mang nhiều đặc tính sinh học ưu việt hơn. Đây chính là đặc
điểm khiến các nhà sản xuất thực phẩm chú ý và tập trung khai thác.
FOS có khả năng phịng chống các bệnh về sâu răng. Vì thế ngày nay nhiều nơi trên thế
giới, người ta đã dùng đường FOS thay thế cho đường kính trong thành phần ăn hoặc chế biến
bánh kẹo, đặc biệt là bánh kẹo cho trẻ em để phịng bệnh sâu răng.
Đường FOS khơng hoặc ít bị thủy phân bởi hệ enzyme đường ruột, nên khi người ăn,
lượng đường trong máu khơng bị biến động. Thí nghiệm cho thấy ngược với đường saccharose,
khi ăn 25g đường FOS, trong khoảng thời gian 120 phút, lượng đường trong máu không hề biến
đổi. Vì thế, đây là một loại đường thấp năng lượng và người ta đã lợi dụng đặc tính này để dùng
trong khẩu phần ăn của những ai mắc bệnh béo phì.
Thí nghiệm trên người mắc bệnh tiểu đường cho thấy ăn đường FOS làm giảm lượng acid
béo tự do trong huyết thanh, từ đó ức chế sự gia tăng của đường glucose trong máu.
Các nhà khoa học Nhật Bản bằng thí nghiệm của mình đã chứng minh rằng đường FOS là
môi trường dinh dưỡng tốt cho các vi sinh vật Bifidobacteria spp. và Bacteroides spp., nhưng lại
không thể là môi rường cho Escherichia coli và Clostridium perfringens phát triển. Thí nghiệm
cũng được tiến hành trên cơ thể người và động vật, với cả hai đối tượng trẻ và già đều cho kết
quả là khi ăn đường FOS, số lượng Bifidobacteria spp.và Bateroides spp. trong đường ruột đều

tăng lên, trong khi đó Escherichia coli và Clostridium perfringens lại giảm xuống.
Chúng ta đã biết Bifidobacteria spp. có tác dụng tăng cường sức khỏe cho cơ thể chủ.
Ngoài ra đường FOS cịn có tác dụng làm giảm táo bón, tăng khả năng chống bệnh tiêu chảy và
giảm lượng triglyceride và cholesterol trong máu.
Nhiều nghiên cứu cho thấy, sử dụng đường FOS có thể tăng cường sự hấp thụ canxi. Nhờ
đặc tính này mà đường FOS có thể giúp cho con người phịng và chống bệnh lỗng xương.
Đặc biệt hơn nữa là đường FOS có khả năng đồng thời thúc đẩy sự hấp thụ cả hai loại
chất khoáng là caxi và magiê. Điều này rất có giá trị, vì thơng thường một chất xúc tác thúc đẩy
sự hấp thụ của canxi lại hay ức chế sự hấp thụ magiê.
Ở Nhật Bản, đường FOS được dùng để thay thế đường saccharose cho các đối tượng mắc
bệnh béo phì và tiểu đường. Ngồi ra một lượng lớn đường FOS cũng được dùng như là một chất
ngọt bổ xung. Người ta đã tìm ra trên 500 loại sản phẩm thực phẩm có sử dụng đường FOS như

Trang 13


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
bánh quy, các sản phẩm sữa, bột dinh dưỡng trẻ em, nhiều loại thực phẩm chức năng, thực phẩm
điểm tâm, kẹo, bánh v.v…
Ở Mỹ hay Nhật Bản, người ta còn sử dụng FOS để làm chất bổ xung trong thức ăn cho
gia súc. Nhờ đặc tính của FOS là có thể tăng cường hoạt động của hệ tiêu hóa nên giúp cho gia
súc ăn nhiều, tăng cân nhanh. Ở Trung Quốc, đường FOS dùng nhiều cho các đối tượng là người
già, trẻ em và những người bệnh trong thời kỳ phục hồi sức khỏe để tăng cường hoạt động tiêu
hóa, giúp cho các đối tượng trên nhuận tràng ăn tốt.
•

Isomaltose
Isomaltose là một sản phẩm tự nhiên được tinh chế hoàn toàn từ củ cải đường nhập khẩu

từ Đức, khơng phải đường hóa học như các sản phẩm thơng thường trên thị trường.

Isomaltose có vị ngọt nhẹ, tinh khiết với độ làm ngọt bằng một nửa đường bình thường,
có thể sử dụng thay thế các đường bình thường trong việc chế biến những món ăn hằng ngày
hoặc pha các loại nước uống như trà, cà phê, nước ép hoa quả…
Các nghiên cứu cho thấy, sau khi dùng thực phẩm chứa isomalt, lượng glucose trong máu
và insulin của bệnh nhân tiểu đường hầu như không tăng đáng kể so với khi dùng thực phẩm
chứa một số loại đường thông thường như glucose, saccharose. Điều này mang ý nghĩa quyết
định cho việc phòng ngừa bệnh tiểu đường. Isomalt có năng lượng thấp giúp kiểm sốt cân nặng,
phịng ngừa béo phì. Thực tế, ăn uống thực phẩm isomalt sẽ tạo cảm giác hơi no bụng, đồng thời
isomalt có chỉ số insulin thấp giúp tham gia đốt cháy chất béo trong cơ thể, từ đó kiểm sốt trọng
lượng cơ thể.
Isomalt thuộc nhóm cacbonhydrate tiêu hóa chậm, có vai trị quan trọng trong sức khỏe
của con người. Isomalt hầu như không bị hấp thu ở ruột non, chủ yếu được lên men hấp thu ở
ruột già, tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn có lợi trong hệ đường ruột phát triển, giúp nhuận
trường, chống táo bón và giúp đường ruột khỏe mạnh hơn. Nhờ đặc điểm cấu tạo bền vững,
isomalt rất khó bị phân hủy bởi acid và enzyme trong khoang miệng, đường isomalt hầu như
không bị lên men bởi vi khuẩn răng miệng, còn giúp tái tạo men răng, giúp ngừa sâu răng hiệu
quả.
Viện dinh dưỡng Việt Nam vừa chứng nhận sản phẩm đường ăn kiêng isomalt với chức
năng ngăn chặn bệnh tiểu đường, chống béo phì, giảm lượng mỡ trong máu, ngừa sâu răng.

Trang 14


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
•

Soybean oligosaccharide
Soybean oligosaccharide được tìm thấy chủ yếu trong đậu nành. Cấu trúc gồm có

Stachyose ≥50%, Raffinose ≥14%, Verbascose ≥16%.

Raffinose gồm có một phân tử galactose, glucose và fructose. Stachyose gồm 2 phân tử
galactose, một phân tử glucose và một phân tử fructose.
Những oligosaccharide đậu tương đẩy mạnh sự tăng trưởng Bifidobacteria trong đường
ruột, bảo vệ cơ thể bởi nó chống lại sự truyền nhiễm từ vi khuẩn có hại, ức chế sự sản xuất những
hỗn hợp gây thối rữa đường ruột, tăng cường nhu động ruột, kích thích phản ứng miễn dịch và ức
chế những chất gây bệnh ung thư.
Vì vậy Soybean oligosaccharide (SBOS) có hiệu ứng mạnh trên chứng táo bón, sự tắt
ruột, điều chỉnh mơi trường ruột, ngăn ngừa lỗng xương.
Soybean oligosaccharide được bán tại các siêu thị Nhật Bản như một phần bổ xung vào
chế độ ăn kiêng và trong các thực phẩm chức năng, sản phẩm đang phát triển tại Mỹ với việc sử
dụng tương tự.
•

Xylo-oligosaccharide
Xylo-oligosaccharide được thu nhận bằng quá trình thủy phân xylan bởi enzyme

xylanase. Xylan là một trong những cấu trúc polysaccharide được phân bố nhiều trong tự nhiên
và nó được tạo ra từ những đơn vị xylopyranose liên kết với nhau bằng liên kết β-1,4-glucoside.
Xylan tuơng tự với cellulose nhưng có khối luợng tuơng đối thấp hơn. Xylan có sẵn trong tự
nhiên đặc biệt là ở lõi ngô, bánh sợi bông, bánh Malt, bánh rơm có chứa hàm luợng xylan cao mà
đuợc thu nhận với số luợng lớn từ phụ phẩm công nghiệp.
Theo những nghiên cứu sơ bộ, Xylo-oligosaccharide có tác dụng kích thích hệ vi khuẩn
Bifidobacterium, có tiềm năng cải thiện mức đường huyết và sự chuyển hóa mỡ, tăng cường sự
hấp thu khống, giảm sự nhiễm trùng đường ruột.
Sản phẩm có vai trị như một prebiotic được bán tại các siêu thị Nhật Bản và đang được
phát triển tại thị trường Mỹ với những tính năng tương tự.
•

Galacto-oligosaccharide (GOS)
Galacto-oligosaccharide là một oligosaccharide khơng tiêu hóa, được cơng nhận như là

một prebiotic đầy triển vọng. GOS là những oligosaccharide chính của sữa mẹ.

Trang 15