Ứng dụng công nghệ sinh học trong thực phẩm chức năng
Trang 1Đồ án công nghệ thực phẩm
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG THỰC
PHẨM CHỨC NĂNG
Nhóm 11 Nguyễn Đức Vũ
Hồ Phương Vy Phan Thanh Xuyên
Trang 2CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Khái niệm:
Công nghệ sinh học là sự sản xuất các sản
phẩm trên quy mô công nghiệp, trong đó nhân tố tham gia trực tiếp và quyết định là các tế bào sống ( vi sinh vật, thực vật, động vật) Mỗi tế bào sống của cơ thể sinh vật
hoạt động trong lĩnh vực sản xuất này được xem như là một lò phản ứng nhỏ.
Trang 3CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Trang 4dinh dưỡng, tạo cho cơ thể
tình trạng thoải mái, tăng
sức đề kháng và giảm bớt
nguy cơ bệnh tật”.
Trang 5PHÂN LOẠI THỰC PHẨM CHỨC NĂNG
Nhóm thứ nhất
Có tác dụng chống oxy hóa như vitamin C, E, Betacaroten, kẽm vi lượng, các sản phẩm từ hạt nho…
Trang 6PHÂN LOẠI THỰC PHẨM CHỨC NĂNG
Nhóm thứ hai
thế bổ sung các nội tiết cả ở nam lẫn nữ
Trang 7PHÂN LOẠI THỰC PHẨM CHỨC NĂNG
Trang 8PHÂN LOẠI THỰC PHẨM CHỨC NĂNG
Nhóm thứ tư
cường miễn dịch, phòng chống ung thư
Trang 9PHÂN LOẠI THỰC PHẨM CHỨC NĂNG
Nhóm thứ năm
kinh, chống stress như cay awa, nữ lang
Trang 10PHÂN LOẠI THỰC PHẨM CHỨC NĂNG
Nhóm thứ sáu
Là các vitamin, axit amin, các nguyên tố vi lượng…
Trang 11 Gia tăng khả năng đề kháng của cơ thể với các tác nhân
có hại bên ngoài
Gia tăng sử dụng các chất dinh dưỡng và làm tăng khả năng sống còn của cơ thể
Hỗ trợ cho việc điều trị các bệnh lý đã mắc hoặc phòng ngừa các bệnh lý chưa mắc
Trang 12ỨNG DỤNG CNSH TRONG SỮA DÀNH CHO NGƯỜI DỊ ỨNG VỚI ĐƯỜNG
LACTOSE
LACTOSE Thực phẩm sữa dành cho người dị ứng với lactose
Khoảng 70% người phủ nhận những lợi ích dinh dưỡng từ sữa vì họ bất dung nạp với đường lactoza, một dạng rối loạn đường ruột phát sinh do thiếu enzim lactoza Lactoza vẫn không được hấp thu trong ruột của người bệnh, gây khó chịu đường ruột nghiêm trọng đặc
trưng bởi các bệnh như đau bụng và tiêu chảy (FoodReactions,
2005) Trong xã hội phương Tây, nơi sữa là thành phần chính của chế độ ăn uống, dị ứng với lactoza làm hạn chế việc sử dụng các nguồn dinh dưỡng quý giá này đối với nhiều người Kể từ lúc sữa có thể cung cấp nhiều canxi cần thiết để duy trì cấu trúc xương,hiện
tượng bất dung nạp lactoza có liên quan đến phát triển xương
Trang 13ỨNG DỤNG CNSH TRONG SỮA DÀNH CHO NGƯỜI DỊ ỨNG VỚI ĐƯỜNG
LACTOSE
1.Bất dung nạp lactose trong sữa
Lactose là một disacarit (có nghĩa là nó bao gồm hai đường saccharides liên kết với nhau), bất dung
nạp lactose là không có khả năng tiêu hóa một lượng lactose đáng kể do thiếu enzym lactase, chức
năng của nó là để tách hai đường từ mỗi disacarit
Lactase phân hủy lactose, đường chính có trong sữa, thành hai đường glucose và galactose hấp thụ vào
trong máu.
Trang 14
ỨNG DỤNG CNSH TRONG SỮA DÀNH CHO NGƯỜI DỊ ỨNG VỚI ĐƯỜNG
LACTOSE
2.Nguyên nhân
- Hiện tượng cơ thể bất dung nạp lactose xảy ra khi
ruột non không sản xuất đủ một loại enzyme được
gọi là lactase Cơ thể cần lactase để phá vỡ, hoặc
tiêu hóa lactose.
- Bất dung nạp với lactose cũng có thể gây ra bởi một vài nguyên nhân như sự nhiễm trùng, hóa học trị liệu, phản ứng với penicillin, phẫu thuật, mang thai, hoặc không sử dụng các sản phẩm sữa trong một thời
gian dài.
Trang 15ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SỮA DÀNH CHO NGƯỜI DỊ ỨNG VỚI ĐƯỜNG LACTOSE
3 Những triệu chứng của sự bất dung nạp lactose
Lactose không được tiêu hóa sẽ biến thành một dạng thuốc sổ laxative vì thế sẽ gây ra tiêu chảy, đau bụng, ói mửa
Những loại vi trùng đã có sẵn ở thành ruột sẽ dùng lượng
lactose bị ứ đọng như một chất xúc tác để tạo ra hơi (gas) vì thế bệnh nhân sẽ cảm thấy khó tiêu, đầy hơi, đau bụng
Ngoài ra, bệnh nhân cũng sẽ thấy những triệu chứng như bị mất nước, mất khoáng chất, mệt mỏi, khó chịu, hầu hết những triệu chứng này thường đi kèm với tiêu chảy
Trang 16ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SỮA DÀNH CHO NGƯỜI DỊ ỨNG VỚI ĐƯỜNG LACTOSE
PHƯƠNG PHÁP THỦY PHÂN
dụng các enzym từ các nguồn khác nhau để thủy
phân lactoza thành galactoza và glucozơ
Trang 17ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SỮA DÀNH CHO NGƯỜI DỊ ỨNG VỚI ĐƯỜNG LACTOSE
2.Các phương pháp và vật liệu
Một loại nấm men lactase đã được bổ sung ở nồng độ 0.025% (w / v), lactase ở dạng bột khô được trộn với một lượng nhỏ
sữa lạnh, tạo thành bột nhuyễn, và hỗn hợp này sau đó đã
được chuyển vào khối lượng của sữa đã được xử lý Sữa gầy
có chứa lactase được ủ ở 350C trong 5 giờ với sự đảo trộn liên tục Sau khi hoàn thành quá trình thủy phân, sữa ít lactose
được đưa đi thanh trùng ở 63oC trong 15 phút và sau đó ngay lập tức cho vào bồn có chứa nước đá ướp lạnh
Với sự pha trộn liên tục, có 90% lactose được thủy phân Tuy nhiên, sữa gầy chứa ít lactose được sử dụng trong các thử
nghiệm này là ít nhất 80% được thủy phân
Trang 18ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SỮA DÀNH CHO NGƯỜI DỊ ỨNG VỚI ĐƯỜNG LACTOSE
3 Kết quả
Hiệu quả xử lý của enzyme làm lượng lactose trong sữa
Trang 19ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SỮA DÀNH CHO NGƯỜI DỊ ỨNG VỚI ĐƯỜNG LACTOSE
Các triệu chứng của người bệnh không tiêu hóa được sữa trong một khoảng thời gian lên đến 8 giờ sau khi kiểm tra khả năng tiêu hóa
a+ (ít) đến ++++(nhiều)
Trang 20ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SỮA DÀNH CHO
NGƯỜI DỊ ỨNG VỚI ĐƯỜNG LACTOSE
4.Kết luận
Số liệu về các triệu chứng trong và sau khi kiểm tra về khả năng tiêu hóa chỉ ra rằng sữa gầy ít lactose có thể được chấp nhận với một bộ phận người không hợp với lactose Điều này được hỗ trợ bởi các kết quả thống kê của sự thay đổi lượng đường trong máu Qua kiểm tra dân số thì mặc dù nhỏ nhưng nó đại diện cho một nhóm
đa dạng gồm các độ tuổi từ 6-62 và mức độ thiếu hụt
lactase
Kể từ khi sữa gầy ít lactose được tạo ra với chi phí
tương đối thấp, được áp dụng rộng rãi.Về mặt lý thuyết, sữa này có thể tạo thuận lợi cho bệnh nhân được yêu cầu phải tăng cường uống sữa.
Trang 21ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MỘT LOẠI DẦU ĂN ÍT CÓ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY MỠ TRONG CƠ THỂ
1 Giới thiệu
Chuỗi acid béo trung bình được chứng minh dễ dàng
chuyển đổi thành năng lượng và ít có khả năng tích luỹ
mỡ trong cơ thể trong các nghiên cứu ở động vật Bằng cách sử dụng “transesterification” ( phản ứng este hóa) sản xuất 1 loại dầu ăn với chế độ ăn uống phù hợp và ít
có khả năng tích lũy chất béo trong cơ thể
Trang 221.Nguyên liệu sản xuất dầu ăn
Đậu nành kháng thuốc diệt cỏ
Bắp kháng côn trùng gây hại
Cây trồng với thành phần axit béo được thay đổi
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MỘT LOẠI DẦU ĂN ÍT CÓ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY MỠ TRONG CƠ THỂ
Trang 23ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MỘT LOẠI DẦU ĂN ÍT CÓ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY MỠ TRONG CƠ THỂ
2.Phản ứng Transesterification (pư este hóa)
- Triacylglycerol: chuỗi acid béo ( dẫn xuất của 1 este từ
glycerol và 3acid béo)
- Transesterification là quá trình trao đổi nhóm R’ của rượu
với nhóm R” của este, những phản ứng này thường
được xúc tác bởi việc bổ sung acid hay bazo.
- Trong phản ứng Transesterification của dầu và chất béo, các vị trí của các nhóm axit béo của triacylglycerol được thay đổi bên trong hoặc giữa các phân tử để sản xuất
các triacyglycerol mới Phản ứng này tạo ra sự trao đổi các nhóm este giữa các loại dầu, giữa dầu và axit béo,
giữa dầu và rượu.
Trang 24ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MỘT LOẠI DẦU ĂN ÍT CÓ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY MỠ TRONG CƠ THỂ
3.Chuỗi acid béo trung bình
Chuỗi acid béo trung bình là những acid béo bão hòa
bao gồm 8-10 nguyên tử cacbon có những đặc điểm
dinh dưỡng khác những chuỗi acid béo dài Các đặc
điểm sau đây đã được chứng minh:
chuỗi acid béo trung bình dễ dàng tiêu hóa và hấp thụ
vận chuyển đến gan và dễ dàng sử dụng năng lượng
ít có khả năng tích lũy mỡ trong cơ thể
Trang 25ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MỘT LOẠI DẦU ĂN ÍT CÓ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY MỠ TRONG CƠ THỂ
4 Sự tiêu hóa và sự hấp thu chuỗi Tryacylglycerol trung bình
Chất béo và các loại dầu chứa các chuỗi acid béo trung bình, tiêu
hóa và hấp thu dễ dàng hơn so với các chất béo và dầu chứa chuỗi triacylglycerol dài (LCT) LCT là được thủy phân từ gốc 1,3-este của glycerol thành 2-monoacylglycerol bởi enzyme lipase của tuyến tụy trong ruột non Kết quả là 2-monoacylglycerol đươc hòa tan trong
mixen acid mật và hấp thụ bởi các tế bào niêm mạc ruột non
Ngược lại, MCT được thủy phân hoàn toàn thành axit béo tự do và glycerol bởi enzyme lipase ở tuyến tụy, và được hấp thu nhanh
chóng MCT được hấp thu tương đối tốt ngay cả khi sự bài tiết ở
tuyến mật và tuyến tụy bị giảm
Thử nghiệm MCT và LCT được tiêm vào vòng ruột non ở chuột, sự tiêu hóa/hấp thụ được so sánh, 92% của MCT đã bị chuyển hóa
thành acid béo trong vòng 15 phút, ở LCT chỉ có 29% bị chuyển hóa thành acid béo
Trang 26ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MỘT LOẠI DẦU ĂN ÍT CÓ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY MỠ TRONG CƠ THỂ
5 Ứng dụng như một loại dầu thực phẩm:
MCT có nhược điểm: nó có điểm khói thấp, và dễ bị xà phòng hóa Điểm khói này là nhiệt độ chuyên biệt mà dầu ăn bắt đầu bị phân
hủy, hay nói một cách khoa học, cơ cấu của dầu bắt đầu thay đổi Các thay đổi phân tử dẫn đến sự thay đổi vể mùi vị cũng như vể giá trị dinh dưỡng của dầu ăn …đặc biệt là giá trị dinh dưỡng cũa dầu
ăn bằt đầu xuống cấp Điểm khói của dầu ăn càng cao thì dầu càng chịu được nhiệt độ cao Vì vậy mổi loại dầu phải được dùng vào
việc nấu nướng phù hợp nhất với điểm bốc hơi và sức chiụ nhiệt
của nó
Chúng ta điều tra áp dụng trong nấu ăn và đặc tính dinh
dưỡng của các loại dầu có chứa MLCT, MLCT đại diện cho một triacylglycerol bao gồm các axit béo chuỗi trung bình và dài
MLCT có chứa dầu (MLCT dầu) đã được chuẩn bị bằng cách pha trộn và este hóa của MCT và LCT.Este hóa giữa MCT và LCT được nâng cao điểm khói và xà phòng hóa giảm đáng kể
Trang 27ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MỘT LOẠI DẦU ĂN ÍT CÓ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY MỠ TRONG CƠ THỂ
8 Ít tích tụ mỡ trong cơ thể của MLCT
Trang 28ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MỘT LOẠI DẦU ĂN ÍT CÓ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY MỠ TRONG CƠ THỂ
Nâng cao điểm khói và các đặc tính xà phòng hóa bằng phản ứng
transesterification
Trang 29ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MỘT LOẠI DẦU ĂN ÍT CÓ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY MỠ TRONG CƠ THỂ
Giảm tỷ lệ mỡ trong cơ thể bằng sử dụng dầu MLCT
Trang 30ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MỘT LOẠI DẦU ĂN ÍT CÓ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY MỠ TRONG CƠ THỂ
Việc tăng sự tiêu hao năng lượng sau khi sử dụng LCT và MLCT
Trang 31ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MỘT LOẠI DẦU ĂN ÍT CÓ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY MỠ TRONG CƠ THỂ
KẾT LUẬN
MCT dễ dàng tiêu hóa và hấp thụ, và làm tăng tiêu hao năng
lượng, cơ thể ngăn chặn chất béo tích tụ.Tuy nhiên, nó có nhược điểm trong sử dụng nó như một loại dầu nấu ăn, vì nó có một điểm khói thấp và dễ dàng xà phòng hóa trong quá trình chiên lâu
Este hóa giữa MCT và LCT tạo ra MLCT nâng cao điểm khói và xà phòng hóa giảm đáng kể MLCT cũng cho thấy ngăn chặn sự tích
tụ mỡ trong cơ thể bằng cách tăng tiêu hao năng lượng
Trang 32CHIẾN LƯỢC TƯƠNG LAI CHO SỰ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG NGHỆ SINH HỌC TĂNG CƯỜNG THỰC PHẨM CHỨC NĂNG VÀ ĐÓNG
GÓP CỦA CHÚNG ĐỐI VỚI DINH DƯỠNG CON NGƯỜI
Trang 33CHIẾN LƯỢC TƯƠNG LAI CHO SỰ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG NGHỆ SINH HỌC TĂNG CƯỜNG THỰC PHẨM CHỨC NĂNG VÀ ĐÓNG
GÓP CỦA CHÚNG ĐỐI VỚI DINH DƯỠNG CON NGƯỜI
Những đề nghị sau đây đã được đề xuất để giải quyết thách thức này:
Đẩy mạnh nghiên cứu và phát triển thị trường khoa học đời sống và ứng dụng công nghệ sinh học dựa trên tri thức
Thúc đẩy khả năng cạnh tranh, chuyển giao kiến thức và
sự đổi mới từ cơ sở khoa học đến công nghiệp
Khuyến khích các cuộc tranh luận thông tin xã hội
về những lợi ích và nguy cơ của cuộc sống khoa
học và công nghệ sinh học
Đảm bảo một đóng góp bền vững của công nghệ sinh học hiện đại để sản xuất nông nghiệp
Nâng cao việc thực hiện pháp luật và tác động của
nó trên khả năng cạnh tranh