Các phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng cho thực phẩm (nutritional additive)

Các phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng cho thực phẩm (nutritional additive)

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển không ngừng về khoa học, kỹ thuật của xã hội, mức sốngcũng như những nhu cầu của con người ngày càng tăng lên Trong những nhu cầu đó,

sử dụng thực phẩm không là một ngoại lệ và vì thế, yêu cầu về chất lượng thực phẩm,bao gồm cả chất lượng dinh dưỡng và chất lượng cảm quan đã trở thành những yếu tốhàng đầu được người tiêu dùng và các nhà sản xuất lưu tâm

Sự cân bằng và đầy đủ về mặt dinh dưỡng quyết định trực tiếp đến chất lượngbữa ăn, cũng như đến sức khỏe con người Khi không được cung cấp đầy đủ một hayvài chất dinh dưỡng nào đó, các hoạt động sống bình thường của cơ thể, ví dụ như sinhtrưởng, phát triển, đề kháng … sẽ bị gián đoạn và ngừng trệ Tuy nhiên, không một loạithực phẩm nào có thể chứa đầy đủ tất cả các loại chất dinh dưỡng cần thiết cho conngười Vì thế, ngoài kết hợp các món ăn từ nhiều nguồn thực phẩm, việc bổ sung cácchất dinh dưỡng vào thực phẩm một cách hợp lý cũng là một trong những giải pháp cóhiệu quả rất cao và là mối quan tâm được ưu tiên nhất của các nhà thực phẩm

Các chất phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng của thực phẩm (nutrient additive) làcác chất dinh dưỡng được nghiên cứu và bổ sung vào thực phẩm đó Việc bổ sung phụgia dinh dưỡng vào thực phẩm cần có sự nghiên cứu kỹ lưỡng, không những về chứcnăng và tác dụng của chúng, mà còn về nhu cầu của cơ thể cũng như những tác hại khi

sử dụng quá liều lượng hoặc những tương tác có lợi và bất lợi giữa chúng với các thànhphần khác trong cơ thể Và vì thế, phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng của thực phẩmcũng chính là đối tượng nghiên cứu của em trong đồ án này

Đề tài số 1: Phụ gia thực phẩm: các phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng của thựcphẩm (nutritional additive)

Đồ án: Phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng thực phẩm – GVHD Ts.Trương Thị Minh Hạnh

MỤC LỤC

Phần A: GIỚI THIỆU CHUNG… ……….….3

Phần B: NỘI DUNG CHÍNH……… 4

1 GIỚI THIỆU CHUNG PHỤ GIA THỰC PHẨM……….4

1.1 Định nghĩa phụ gia thực phẩm………4

1.2 Lịch sử sử dụng PGTP ở Việt Nam và trên thế giới……… 5

1.3 Cơ sở cho phép một chất trở thành phụ gia thực phẩm……… 5

1.4 Các văn bản pháp luật của nhà nước Việt Nam và của nước ngoài về sử dụng PGTP……… 5

1.5 Các lý do sử dụng PGTP……….6

1.6 Tầm quan trọng của việc sử dụng PGTP……….7

1.7 Phân loại PGTP……… 7

1.8 Hệ thống ký hiệu và các thuật ngữ cơ bản……… 8

1.8.1 Hệ thống ký hiệu……… 9

1.8.2 Các thuật ngữ cơ bản……….9

2 PHỤ GIA THỰC PHẨM TĂNG GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG……… 10

2.1 Tổng quan về phụ gia thực phẩm tăng giá trị dinh dưỡng……….10

2.2 Phân loại phụ gia thực phẩm tăng giá trị dinh dưỡng……… 11

2.3 Một số phụ gia thực phẩm tăng giá trị dinh dưỡng……… 12

2.3.1 Vitamin………12

2.3.1.1 Tổng quan về vitamin 15

2.3.1.2 Phân loại vitamin 15

2.3.1.3 Vitamin A ……… 15

2.3.1.4 Vitamin D……… 21

2.3.1.5 Vitamin E……… 27

2.3.1.6 Vitamin B1………33

2.3.1.7 Vitamin B2………37

2.3.1.8 Vitamin C……… 40

2.3.2 Các chất khoáng……….42

2.3.2.1 Sắt (Fe)……… 43

2.3.2.2 Calcium (Ca)……… 45

2.3.3 Các acid amin……… 48

2.3.3.1 Alanine……….51

2.3.3.2 Lysine……… 53

2.3.3.3 Iso- leucine……… 54

2.3.3.4 Leucine………56

2.3.3.5 Methionine……… 58

Phần C: KẾT LUẬN 59

Tài liệu tham khảo 60

2

Phần A: GIỚI THIỆU CHUNG

Bữa ăn, có lúc không phải là một nhu cầu, là sự cần thiết, mà là một sự giải trí,hoặc bắt buộc Do đó chúng ta cần các món ăn có màu và hình dáng thật hấp dẫn,hương vị thật kích thích, và khẩu vị có thể thích hợp với mọi người trong tất cả các điềukiện Trong chế biến thực phẩm, do nhiều tác nhân cơ, lý, hoá, hương vị tự nhiên củathực phẩm sẽ bị giảm, và chúng ta không thể không tìm cách đưa thêm các chất có tácdụng tăng vị vào thực phẩm

Việc sản xuất nhiều loại thực phẩm mới, thay thế cho các sản phẩm động vật,thực vật tự nhiên, cần rất nhiều các chất phụ gia Thí dụ chế biến giả thịt bò, lợn, gà,xúc xích Từ đậu tương hoặc men lơ-vuya được sinh tổng hợp từ parafine dầu hoả,với một số chất phụ gia có tác dụng kết dính được tăng thêm mầu và hương vị Tronglĩnh vực các chất phụ gia về hương liệu, các nhà khoa học đã có thành công đáng kể.Người ta đã chiết tách được ở cà fê có tới trên 300 thành phần hương liệu khác nhau.Tới nay riêng các loại bánh, bơ, fomat, rượu, quả, người ta đã phát hiện được trên 800loại hương liệu, có mùi đặc trưng và việc làm giả các sản phẩm giống như thiên nhiên,không phải chỉ bó hẹp trong phạm vi sản xuất nhỏ nữa

Phụ gia dinh dưỡng ngày nay đóng một vai trò hết sức quan trọng trong cuộcsống hiện đại Nó không những giải quyết tình trạng thiếu dinh dưỡng dẫn đến mắcphải các bệnh tật nguy hiểm cho sức khỏe và tính mạng con người, mà còn góp phầnlàm tăng chất lượng cuộc sống của con người thông qua các loại thực phẩm bổ sungchất dinh dưỡng [34]

Đồ án: Phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng thực phẩm – GVHD Ts.Trương Thị Minh Hạnh

1 GIỚI THIỆU CHUNG PHỤ GIA THỰC PHẨM

1.1 Định nghĩa phụ gia thực phẩm (PGTP):

 Theo FAO: Phụ gia là chất không dinh dưỡng được thêm vào các sản phẩm với các

ý định khác nhau Thông thường các chất này có hàm lượng thấp dùng để cải thiện tínhchất cảm quan, cấu trúc, mùi vị cũng như bảo quản sản phẩm

 Theo Ủy ban Tiêu chuẩn hóa thực phẩm quốc tế (Codex Alimentarius Commisson

- CAC): Phụ gia là một chất có hay không có giá trị dinh dưỡng, không được tiêu thụ

thông thường như một thực phẩm và cũng không được sử dụng như một thành phần củathực phẩm Việc bổ sung chúng vào thực phẩm là để giải quyết mục đích công nghệtrong sản xuất, chế biến, bao gói, bảo quản, vận chuyển thực phẩm, nhằm cải thiện cấukết hoặc đặc tính kỹ thuật của thực phẩm đó Phụ gia thực phẩm không bao gồm cácchất ô nhiễm hoặc các chất độc bổ sung vào thực phẩm nhằm duy trì hay cải thiện thànhphần dinh dưỡng của thực phẩm

 Theo TCVN: Phụ gia thực phẩm là những chất không được coi là thực phẩm hay

một thành phần chủ yếu của thực phẩm, có hoặc không có giá trị dinh dưỡng, đảm bảo

an toàn cho sức khỏe, được chủ động cho vào thực phẩm với một lượng nhỏ nhằm duytrì chất lượng, hình dạng, mùi vị, độ kiềm hoặc axít của thực phẩm, đáp ứng về yêu cầucông nghệ trong chế biến, đóng gói, vận chuyển và bảo quản thực phẩm [3]

1.2 Lịch sử sử dụng chất phụ gia thực phẩm ở Việt nam và trên thế giới:

Người xưa đã biết dùng các chất phụ gia từ lâu, tuy chưa biết rõ tác dụng củachúng

Ví dụ ở nước ta, người dân đã đốt đèn dầu hoả để làm chuối mau chín, mặc dầuchưa biết trong quá trình đốt cháy dầu hoả đã sinh ra 2 tác nhân làm mau chín hoa quả

là etylene và propylene

Đến đầu thế kỷ 19, khi bắt đầu có ngành công nghiệp hoá học, người ta mới bắtđầu tổng hợp chất màu aniline (1856) Sau đó rất nhiều chất màu tổng hợp khác ra đời.Đối với các hương liệu cũng thế, đầu tiên người ta chiết xuất từ thực vật, rồi đem phântích và tổng hợp lại bằng hoá học Tới năm 1990 trừ vanille, tinh dầu chanh, cam, bạc

hà được chiết xuất từ thực vật, còn các chất hương liệu khác đem sử dụng trong thựcphẩm đều đã được tổng hợp

Việc sản xuất thực phẩm ở quy mô công nghiệp và hiện đạị, đã đòi hỏi phải cónhiều chất phụ gia, để làm dễ dàng cho chế biến thực phẩm Do sử dụng các chất phụgia để bảo quản, đã tránh cho bột mì mốc, khi cho thêm chất lindane hoặc chomalathion vào bột mì, các chất béo không bị ôi khét khi cho thêm các chất chống oxyhoá, khoai tây có thể bảo quản chắc chắn qua mùa hè nếu cho thêm propane Trong cácnước nhiệt đới, vấn đề bảo quản thực phẩm lại càng trở thành một vấn đề lớn Theo Tổ

4

chức Y tế thế giới hiện nay khoảng trên 20% nguồn thực phẩm đã bị hao hụt trong quátrình bảo quản Việc giao lưu các sản phẩm trong thời gian gần đây và sau này sẽ trởthành vấn đề quốc tế có ý nghĩa rất lớn Khoảng cách và thời gian thu hoạch theo mùa,không còn là trở ngại chính nữa Người ta có thể ăn cà chua tươi quanh năm, cam có thểđưa đi tất cả các lục địa Để chống mốc cho loại quả này, người ta đã dùng diphenyl, vàthấy có kết quả rất tốt.

Phong cách sống thay đổi, đã làm thay đổi cách ăn của nhiều nước Ở Pháp, năm

1962 chỉ mới sử dụng 55.0000 tấn thực phẩm chế biến sẵn, tới năm 1969 đã lên tới150.000 tấn và sau năm 1975 đã tăng lên trên 400.000 tấn

Khi các chất phụ gia đảm bảo việc kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm trên 6tháng thì các sản phẩm chế biến trong lĩnh vực thực phẩm, sẽ còn tăng hơn nữa Đồngthời, khẩu vị cũng được thay đổi nhanh chóng, cùng với sự tiến bộ vượt bậc của khoahọc kỹ thuật [3]

1.3 Cơ sở để cho phép một chất trở thành PGTP:

 Các chất phụ gia (CPG) được phép sử dụng trong thực phẩm cần có 3 điều kiện:

1)- Có đầy đủ tài liệu nghiên cứu về kỹ thuật và công nghệ sử dụng CPG

Cần phải đưa ra những tài liệu nghiên cứu về những tính chất hoá học, lý học vàkhả năng ứng dụng của CPG

2)- Có đầy đủ tài liệu nghiên cứu về độc tố học

Muốn có kết luận rõ ràng cần phải tiến hành nghiên cứu :

- Các chất phụ gia phải được thử độc ít nhất trên 2 loại sinh vật, trong đó có mộtloại không phải là loài gậm nhấm, cơ thể sinh vật đó cần có các chức năngchuyển hoá gần giống như người

- Liều thử độc phải lớn hơn liều mà người có thể hấp thụ chất phụ gia đó vào cơthể khi sử dụng thực phẩm (tính cho khối lượng một người tối thiểu là 50-100kg)

3)- Có đầy đủ tài liệu nghiên cứu về các phương pháp phân tích

Cần phải có các phương pháp phân tích đủ chính xác và thích hợp để xác địnhhàm lượng CPG có trong thực phẩm

 Khi muốn sử dụng chất phụ gia mới trong sản xuất thực phẩm, phải trình cho Hội đồng Vệ sinh an toàn thực phẩm tối cao Quốc gia thuộc Bộ y tế các thủ tục sau:

1)- Tên chất phụ gia, các tính chất lý học, hoá học và sinh vật học …

2)- Tác dụng về kỹ thuật, nồng độ cần thiết, liều tối đa

3)- Khả năng gây độc cho cơ thể người (ung thư, quái thai, gây đột biến ) thử trên

vi sinh vật và theo dõi trên người

4)- Phương pháp thử độc và định lượng chất phụ gia trong thực phẩm

Đồ án: Phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng thực phẩm – GVHD Ts.Trương Thị Minh Hạnh

1.4 Các văn bản pháp luật của Nhà nước Việt nam và của nước ngoài về sử dụng PGTP:

Khi sử dụng chất phụ gia trong thực phẩm phải được các cơ quan quản lý chophép

 Ở Việt Nam

Do Bộ Y tế và Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường và Chất lượng quản lý

Điều 10 về “Tiêu chuẩn tạm thời vệ sinh 505/BYT-QĐ” của Bộ Y tế đã quyết định

về việc sử dụng phụ gia trong chế biến lương thực thực phẩm như sau:

a Không được phép sử dụng các loại phụ gia không rõ nguồn gốc, mất nhãn, bao

bì hỏng Không được phép sử dụng các loại phụ gia ngoài danh mục cho phép của

Bộ Y tế.

b Đối với các phụ gia mới, hoá chất mới, nguyên liệu mới, muốn đưa vào sử dụng trong chế biến, bảo quản lương thực thực phẩm, các loại nước uống, rượu và sản xuất các loại bao bì thực phẩm thì phải xin phép Bộ Y tế.

 Trên thế giới

- FAO : Food and Agriculture Organization of the United Notions trụ sở ở Rôm

- OMS : Organizotion Mondial de la Santé Trụ sở ở Genevơ

FAO và OMS là thành phần của liên hợp quốc tập hợp 121 nước thành viên

- EU: Eropéenne Union Để kiểm tra hàm lượng chất phụ gia có trong thực phẩm, cơ

quan tiêu chuẩn hoá quốc tế và của các quốc gia đã xây dựng những phương phápphân tích

- ISO – Internationnal Stadadisation Organisation

- AFNOR - Association Francaise de Normalisation, của Cộng hoà Pháp

- DIN - Deutsches Institut pšr Normung, của CHLB Đức

- BS – British Standard, của Vương quốc Anh

- ASTM – American Society for Testing and Materials, của Mỹ

- TCVN – Tiêu chuẩn Việt nam, của CHXHCN Việt nam [3]

1.5 Các lý do sử dụng phụ gia thực phẩm:

- Duy trì độ đồng nhất của sản phẩm: các chất nhũ hóa tạo sự đồng nhất cho kếtcấu của thực phẩm và ngăn ngừa sự phân tách Chất ổn định và chất làm đặc tạo cấutrúc nhuyễn mịn Chất chống vón giúp những thực phẩm dạng bột duy trì được trạngthái tơi rời

- Cải thiện hoặc duy trì giá trị dinh dưỡng của thực phẩm: Các vitamin vàkhoáng chất được bổ sung vào các thực phẩm thiết yếu như bột mì, ngũ cốc, bơ thựcvật, sữa… để bù đắp những thiếu hụt trong khẩu phần ăn cũng như sự thất thoát trongquá trình chế biến Sự bổ sung này giúp giảm tình trạng suy dinh dưỡng trong cộngđồng dân cư Tất cả các sản phẩm có chứa thêm chất dinh dưỡng phải được dán nhãn

- Duy trì sự chất lượng của sản phẩm thực phẩm: chất bảo quản làm chậm sự hưhỏng của thực phẩm gây ra bởi nấm men, mốc, vi khuẩn và không khí Chất oxy hóa

6

giúp chất dầu mỡ trong các thực phẩm không bị ôi hoặc tạo mùi lạ Chất chống oxy hóacũng giúp cho trái cây tươi, khỏi bị biến sang màu nâu đen khi tiếp xúc với không khí.

- Tạo độ nở hoặc kiểm soát độ kiềm, acid của thực phẩm: các chất bột nở giảiphóng ra những chất khí khi bị đun nóng giúp bánh nở ra khi nướng Các chất phụ giakhác giúp điều chỉnh độ acid và độ kiềm của thực phẩm, tạo hương vị và màu sắc thíchhợp

- Tăng cường hương vị hoặc tạo màu mong muốn cho thực phẩm: nhiều loại gia

vị và những chất hương tổng hợp hoặc tự nhiên làm tăng cường vị của thực phẩm.Những chất màu làm tăng cường sự hấp dẫn của một số thực phẩm để đáp ứng mong

đợi của khách hàng.[ 3]

1.6 Tầm quan trọng của việc sử dụng phụ gia:

Sự phát triển của khoa học công nghệ giúp cho phụ gia thực phẩm ngày cànghoàn thiện và đa dạng hơn, hơn 2500 phụ gia đã được sử dụng trong công nghệ thựcphẩm góp phần quan trọng trong việc bảo quản và chế biến thực phẩm Phụ gia có vaitrò quan trọng trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm cụ thể là:

- Góp phần điều hòa nguồn nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất thực phẩm,giúp nhà máy có thể hoạt động quanh năm, giúp sản phẩm được phân phối trên toàn thếgiới

- Cải thiện được tính chất của sản phẩm: chất phụ gia được bổ sung thực phẩmlàm thay đổi tính chất cảm quan như cấu trúc, màu sắc, độ đồng đều,….của sản phẩm

- Làm thỏa mãn thị hiếu ngày càng cao của người tiêu dùng Do nhu cầu ănkiêng của con người từ đó ra đời công nghiệp sản xuất các thực phẩm ít năng lượng.Nhiều chất tạo nhũ và keo tụ, các este của acid béo và các loại đường giúp làm giảmmột lượng lớn các lipid có trong thực phẩm

- Góp phần làm đa dạng hóa các sản phẩm thực phẩm Cùng với sự xuất hiện củaphụ gia thực phẩm, thức ăn nhanh, thức ăn ít năng lượng, các thực phẩm thay thế kháccũng ra đời và phát triển để đáp ứng nhu cầu ăn uống ngày càng đa dạng của con người

- Nâng cao chất lượng thực phẩm Các chất màu, chất mùi, chất tạo vị làm giatăng tính hấp dẫn của sản phẩm

- Đơn giản hóa các công đoạn sản xuất Việc sử dụng các hợp chất bóc vỏ trongchế biến các loại củ giúp rút ngắn được thời gian bóc vỏ trong chế biến

- Giảm phế liệu cho các công đoạn sản xuất và bảo vệ bí mật của nhà máy.[2]

1.7 Phân loại phụ gia thực phẩm:

Các phụ gia thực phẩm có thể phân chia thành 4 nhóm, mặc dù có một số phầnchồng lấn giữa các thể loại này:

 Phụ gia dinh dưỡng.

 Phụ gia bảo quản thực phẩm: chất chống vi sinh vật, các chất chống nấm mốc,

nấm men, các chất chống oxi hóa

 Phụ gia tăng giá trị cảm quan của thực phẩm: chất tạo màu, tạo mùi, tạo vị.

Đồ án: Phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng thực phẩm – GVHD Ts.Trương Thị Minh Hạnh

 Phụ gia sử dụng để chế biến đặc biệt (cải tạo cấu trúc của thực phẩm): các chất

làm ổn định, các chất làm nhũ tương hóa

1.8 Hệ thống ký hiệu và các thuật ngữ cơ bản:

Bảng 1.1: Phân loại phụ gia thực phẩm theo khoảng số [25]

Để quản lý các phụ gia này và thông tin về chúng cho người tiêu dùng thì mỗi

loại phụ gia đều được gắn với một số duy nhất Ban đầu các số này là các " số E" được

sử dụng ở châu Âu cho tất cả các phụ gia đã được chấp nhận Hệ thống đánh số này

hiện đã được Ủy ban mã thực phẩm (Codex Alimentarius Committee) chấp nhận và mở

rộng để xác định trên bình diện quốc tế tất cả các phụ gia thực phẩm mà không liênquan đến việc chúng có được chấp nhận sử dụng hay không

1.8.2 Các thuật ngữ cơ bản:

 Hệ thống đánh số quốc tế (International Numbering System - INS) là ký hiệu được

Ủy ban Codex về thực phẩm xác định cho mỗi chất phụ gia khi xếp chúng vào danhmục các chất phụ gia thực phẩm

 Lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận được (Acceptable Daily Intake - ADI) là

lượng xác định của mỗi chất phụ gia thực phẩm được cơ thể ăn vào hàng ngày thôngqua thực phẩm hoặc nước uống mà không gây ảnh hưởng có hại tới sức khoẻ ADIđược tính theo mg/kg trọng lượng cơ thể/ngày

ADI có thể được biểu diễn dưới dạng:

- Giá trị xác định

- Chưa qui định (CQĐ)

- Chưa xác định (CXĐ)

Đồ án: Phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng thực phẩm – GVHD Ts.Trương Thị Minh Hạnh

 Lượng tối đa ăn vào hàng ngày (Maximum Tolerable Daily Intake - MTDI) là

lượng tối đa các chất mà cơ thể nhận được thông qua thực phẩm hoặc nước uống hàngngày MTDI được tính theo mg/người/ngày

 Giới hạn tối đa trong thực phẩm (Maximum level - ML ) là mức giớí hạn tối đa

của mỗi chất phụ gia sử dụng trong quá trình sản xuất, chế biến, xử lý, bảo quản, baogói và vận chuyển thực phẩm

 Thực hành sản xuất tốt (Good Manufacturing Practices - GMP) là việc đáp ứng

các yêu cầu sử dụng phụ gia trong quá trình sản xuất, xử lý, chế biến, bảo quản, baogói, vận chuyển thực phẩm [30]

 RDA* (Recommended Dietary Allowances) khuyến nghị mức tiêu thụ trung bình

hàng ngày trong chế độ ăn uống đủ để đáp ứng yêu cầu dinh dưỡng của gần như tất cả(97% đến 98%) người khỏe mạnh trong mỗi nhóm tuổi và giới tính.Tuy nhiên RDAtrên chỉ là mức tối thiếu cơ thể cần mỗi ngày để tránh khỏi việc thiếu hụt nghiêm trọngvitamin A

 UL: (Upper level) lượng chất dinh dưỡng tối đa ăn vào mà không gây những tác

động xấu hoặc nguy hiểm cho cơ thể Trừ những trường hợp điều trị có chỉ định ULbao gồm tổng lượng chất dinh dưỡng cơ thể nhận được từ thức ăn, nước uống và cácthực phẩm bổ sung

 AI (Adequate Intake) [7]

2 PHỤ GIA THỰC PHẨM TĂNG GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG

2.1 Tổng quan về phụ gia thực phẩm tăng giá trị dinh dưỡng:

Vào đầu thế kỷ trước, con người đã mắc phải rất nhiều loại bệnh hiểm nghèo chỉ

vì thiếu chất dinh dưỡng như bệnh bướu tuyến giáp vì thiếu iod cần thiết cho sự tạo rahormon của tuyến này; bệnh còi xương ở trẻ em vì thiếu vitamin D, không hấp thụ đượccalci nên xương mềm và biến dạng; bệnh scurvy gây sưng, chẩy máu nướu răng, lâulành vết thương và có thể dẫn đến tử vong nếu kéo dài, chỉ là do thiếu sinh tố C khikhông dùng rau trái tươi

Ngày nay, nhờ các chất dinh dưỡng cần thiết này được bổ sung vào thực phẩmtrong quá trình chế biến mà các bệnh vừa kể đã hiếm khi xảy ra, ta gọi đó là các chấtphụ gia dinh dưỡng (nutritional additives) Thực phẩm bổ sung dinh dưỡng trở thànhmột khái niệm rộng hơn, và có thể được sản xuất bởi nhiều lý do Đầu tiên là để khôiphục lại các chất dinh dưỡng bị mất trong quá trình chế biến thực phẩm, được gọi là

làm giàu chất dinh dưỡng (enrichment) Trong trường hợp này, lượng chất dinh dưỡng

được thêm vào là xấp xỉ lượng tự nhiên trong thực phẩm trước khi chế biến Lý do thứhai là thêm vào những chất dinh dưỡng mà có thể không có mặt trong thực phẩm tự

nhiên, được gọi là tăng cường chất dinh dưỡng (fortification).Trong trường hợp

này, hàm lượng chất dinh dưỡng bổ sung có thể cao hơn so với hàm lượng trước khichế biến [2]

10

Vì vậy, dựa vào các lý do trên, muc đích cuối cùng của việc bổ sung phụ giadinh dưỡng là: duy trì chất lượng dinh dưỡng của thực phẩm, giữ mức độ dinh dưỡngđầy đủ để cải thiện hoặc ngăn ngừa sự thiếu hụt dinh dưỡng trong một cộng đồng hoặctrong các nhóm người có nguy cơ bị thiếu hụt một số loại chất dinh dưỡng nhất định (ví

dụ, phụ nữ người cao tuổi, người ăn chay, mang thai, vv); đồng thời để tăng giá trị giatăng dinh dưỡng của một sản phẩm thương mại; và để bổ trợ cho những chức năng côngnghệ nhất định trong chế biến thực phẩm.Tuy nhiên, việc bổ sung chất dinh dưỡngtrong thực phẩm cũng được tiêu chuẩn hóa bằng những quy định về hàm lượng vàthành phần chất dinh dưỡng cụ thể, và những chất được dùng để thêm vào thực phẩmtrong khi chế biến được gọi chung là phụ gia dinh dưỡng (nutritional additives).[2]

Bảng 2.1 : Thực phẩm bổ sung dinh dưỡng: [34]

Bột, bánh mì, gạo Vitamin B1,B2, niacin, sắt

Đồ uống dành cho người ăn kiêng Vitamin, khoáng chất

Protein, amino acid thực vật Vitamin, khoáng chất

Bảng 2.2 Độ bền của phụ gia dưới các điều kiện khác nhau:[5]

S = stable (bền) ; U = unstable (không bền)

2.2 Phân loại phụ gia thực phẩm tăng giá trị dinh dưỡng:

Các nhóm phụ gia thực phẩm tăng giá trị dinh dưỡng:

- Các vitamin: bao gồm

+ Các vitamin tan trong dầu: A, D, E, K+ Các vitamin tan trong nước: các vitamin còn lại, bao gồm B, C, H …

Đồ án: Phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng thực phẩm – GVHD Ts.Trương Thị Minh Hạnh

Khái niệm: Vitamin là nhóm chất (bắt buộc) cần thiết cho hoạt động sinh sống

của bất kỳ cơ thể nào và chúng có khả năng ở nồng độ thấp hoàn thành chức năng xúctác ở cơ thể sinh vật [4]

Trong khi thực vật và vi sinh vật có khả năng sản xuất ra các vitamin cần thiếtcho sự trao đổi chất của mình, con người và động vật, thật không may, đã mất đi khảnăng này trong quá trình tiến hóa Do thiếu enzyme đặc biệt để tổng hợp, vitamin trởthành những chất dinh dưỡng thiết yếu cho con người và được cung cấp thông qua cácloại thực phẩm hàng ngày Mặt khác, hàm lượng vitamin có mặt trong thực phẩm là rấtnhỏ so với các loại hợp chất dinh dưỡng cao phân tử như protein, cacbohydrat và chấtbéo; khối lượng chất khô một người lớn ăn vào trong một ngày ở các nước công nghiệp

là khoảng 600g, trong đó chỉ có chưa đến 1g là vitamin Vì thế việc bảo vệ các vitamintrong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm là rất cần thiết Hiện tượng mất vitamin

có thể xuất hiện do các phản ứng hóa học gây mất hoạt tính của vitamin, do bị tách rahay rò rỉ khỏi thực phẩm (như các vitamin tan trong nước bị mất đi trong quá trình nấu,chần), theo đó, người ta bổ sung các loại vitamin trong quá trình chế biến như một loạiphụ gia, giúp làm duy trì và tăng giá trị dinh dưỡng của thực phẩm [7]

Bảng 2.2 Thất thoát vitamin trong quá trình chế biến và bao gói rau củ [1]

240-45

240-56

260-78Sản phẩm tiệt

trùng(b)

100-32

6756-83

4214-50

4931-65

5128-67

aGồm măng tây, đậu lima, đậu xanh, súp lơ, bắp cải, đậu Hà lan, khoai tây, rau spinach, giá đỗ, lõi ngô non

b Giống thí nghiệm a, ngoại trừ súp lơ, bắp cải, giá đỗ

12

c Giá trị trung bình.

d Khoảng biến động (của giá trị đo được)

Bảng 2.3 Thất thoát vitamin trong quá trình chế biến và bao gói trái cây [1]Sản phẩm chế biến, đóng hộp

Thất thoát vitamin (%)(so với quả tươi)

170-67

160-33

180-50Sản phẩm tiệt trùng(b) 39

0-68

4722-67

5733-83

4225-60

5611-86

aGồm táo, mơ, quả việt quất, sơ ri chua, nước ép cô đặc, đào, quả mâm xôi và dâu tây

bGiống thí nghiệm (a) nhưng sử dụng nước ép thường thay cho dạng nước ép cô đặc

cGiá trị trung bình

dKhoảng biến động (của giá trị đo được)

Trong lịch sử, tác dụng đầu tiên được ghi nhận của việc sử dụng các nhóm thựcphẩm đặc biệt - mà chúng ta ngày nay gọi là thực phẩm vitamin - là khả năng phòngchống bệnh quáng gà của vitamin A trong gan động vật Tuy nhiên, phải đến hơn 3000năm sau, những triệu chứng của việc thiếu hụt các chất dinh dưỡng đặc biệt mới đượcghi nhận và thiết lập Những ví dụ điển hình là bệnh sco-bút (do thiếu vitamin C), bệnh

tê phù (do thiếu vitamin B1) và bệnh còi xương (do thiếu vitamin D) Và phải mất thêm

400 năm sau đó để con người có thể tìm được mối quan hệ giữa các bệnh tật nói trênvới các hoạt chất có mặt trong thực phẩm, mà sau đó được đặt tên là vitamin Mặc dùngày nay chúng ta biết rằng vitamin không phải là một nhóm các hợp chất hóa họcthống nhất bao gồm các protein, carbohydrate và lipid, tuy nhiên cụm từ này vẫn được

sử dụng chung cho tất cả các loại sinh tố nói trên

Từ đầu thế kỷ 20, kiến thức của con người về các chức năng sinh học củavitamin ở cấp độ phân tử và tế bào tăng lên đáng kể, với việc 20 nhà khoa học đoạtđược giải thưởng Nobel trong lĩnh vực này từ năm 1928 đến năm 1967 Tuy nhiên, bấtchấp những nỗ lực nghiên cứu chuyên sâu sau đó, không có thêm một loại vitamin nàođược tìm thấy và thêm vào danh sách 13 vitamin (được thiết lập từ năm 1897 đến năm1941)

Đồ án: Phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng thực phẩm – GVHD Ts.Trương Thị Minh Hạnh

Những cuộc tranh luận về lượng vitamin tối ưu và lượng vitamin cao nhất cơ thểngười có thể chịu được vẫn tiếp tục, và vấn đề đưa ra một nền tảng pháp lý cơ bản về sửdụng và bổ sung vitamin vào thực phẩm là một thực sự cần thiết, không chỉ dựa vàohàm lượng cung cấp cho cơ thế, mà còn dựa vào đặc điểm nơi sinh sống, các yếu tố môitrường ảnh hưởng đến trạng thái và nhu cầu vitamin của con người

14

2.2.1.2 Phân loại vitamin:

 Theo tính chất vật lý:

- Vitamin tan trong chất béo: A, D, E, K Các vitamin này được cơ thể dự trữtrong gan và các mô mỡ và sử dụng khi cần thiết, điều này có nghĩa là cơ thể luôn cầnmột lượng chất béo để hòa tan các vitamin này khi sử dụng chúng

- Vitamin tan trong nước: các vitamin còn lại, bao gồm B1 (thiamine), B2

(riboflavin), PPF (niacin), pantothenic acid, B6 (pyridoxine), B12 Xianocobanoxine, Bc

Folic acid, H (biotin), C (ascorbic acid) Cơ thể động vật không thể dữ trữ được loạivitamin này, vì thế khi lượng cung cấp nhiều hơn nhu cầu của cơ thế, chúng sẽ đượcthải ra ngoài cơ thể theo nước tiểu Đây là những vitamin dễ bị mất mát nhất trong quátrình chế biến thực phẩm

 Theo chức năng sinh học:

- Vitamin chống oxy hóa

- Vitamin có vai trò hormone

- Vitamin có vai trò coenzyme

2.2.1.3 Vitamin A:

 Tên gọi khác: Retinol, axerophthol

 Tên IUPAC:

(all-E)-3,7-dimethyl-9-(2,6,6-trimethyl-1-cyclohexen-1-yl)-2,4,6,8-nonatetraen-1-ol

 Khối lượng phân tử: 286.45 [26]

 Tính chất hóa học: Retinol là hợp chất được tạo thành bởi 4 nhóm isoprenoid nối

tiếp nhau và chứa 5 liên kết đôi liên hợp Chúng thường tồn tại ở dạng rươu retinol,aldehyde (retinal) hoặc acid ( retinoic acid)

Đồ án: Phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng thực phẩm

Hình 2.1 : Công thức phân tử của Vitamin A (retinol) [26]

Hình 2.2 : Tinh thể vitamin A dưới ánh sáng phân cực [7]

 Giới thiệu:

Vitamin A là một thuật ngữ chung cho một nhóm các hợp chất hòa tan trong chấtbéo thuộc họ trans-retinol Vitamin A chỉ có trong các tế bào động vật, như trong dầugan cá, gan động vật, chất béo của sữa, lòng đỏ trứng Thực vật không chưa vitamin Anhưng chứa các carotenoid có thể chuyển thành viatmin A nhờ phân cắt một nối đôi ởtrung tâm Carotenoid có nhiều trong các loại rau củ có màu xanh đậm và màu vàngnhư cà rốt, cải bó xôi, ớt, cà chua, và đặc biệt nhiều trong bí ngô, mơ, cam, dầu cọ…Các loại carotenoid trong động vật đều có nguồi gốc từ thực vật do động vật nhận được

từ nguồn thực phẩm hàng ngày, thường gặp nhất là beta caroten.[1]

 Chức năng:

Retinal, dạng oxi hóa của retinol, cần thiết cho các hoạt động thị giác Acid retinoic,một dạng chuyển hóa khác của vitamin A được xem như là chất đóng vai trò chính chotất cả các chức năng còn lại của vitamin A Acid retinoic liên kết với các protein hấpthụ nhân đặc hiệu, có chức năng đính vào DNA và điều tiết các biểu hiện gene, từ đóảnh hưởng đến nhiều quá trình sinh lý, do đó được coi như là một hormone

+ Thị giác: Các tế bào hình que trong võng mạc mắt chưa một loại sắc tố rất nhạy

cảm với ánh sáng gọi là rhodopsin, một dạng phức của protein opsin và retinal Võngmạc nằm ở phía sau mắt Khi ánh sáng vào mắt, nó kích thích võng mạc, chuyển đổithành một xung thần kinh và được não giải mã Retinol được vận chuyển đến võng mạcthông qua các mạch máu và tích lũy trong các biểu mô tế bào sắc tố Ở đây, retinol sẽ bịeste hóa để tạo thành dạng retinyl ester, có thể lưu trữ được Khi cần thiết, retinyl este

bị thủy phân và chuyển thành đồng phân 11-cis-retinol - chất có thể bị oxy hóa để tạothành 11-cis-retinal 11-cis-retinal sẽ chuyển động ngang qua một ma trận các tế bàonhận kích thích ánh sáng đến các tế bào hình que, nơi nó hình thành liên kết với proteinopsin để hình thành sắc tố thị giác rhodopsin Các tế bào hình que và rhodopsin có thểnhận biết những tia sáng có cường độ rất yếu, vì thế chúng rất quan trọng cho việc nhìn

vào ban đêm Sự hấp thụ photon ánh sáng làm xúc tác quá trình chuyển 11-cis-retinal thành dạng đồng phân trans-retinal, các đồng phân này sẽ phóng ra tạo thành một chuỗi

SVTH: Trịnh Thị Tuyết Anh – Lớp 06H2A i

các tín hiệu điện truyền đến các tế bào thần kinh thị giác Xung động thần kinh tạo rabởi các tế bào thần kinh thị giác được truyền đạt lên não và được não phân tích Sau khiphóng ra, tất cả các trans-retinal lại chuyển đổi trở về dạng trans-retinol, lại có thểchuyển động qua ma trận tiếp nhận ánh sáng, tới các biểu mô tế bào võng mạc, qua đóhoàn thành chu kỳ thu nhận hình ảnh Hiện tượng thiếu retinol để đưa hình ảnh đếnvõng mạc ở những người khiếm thị được gọi là hiện tượng quáng gà [20]

+ Biệt hóa tế bào: trong cơ thể, mỗi loại tế bào khác nhau đảm nhiệm những chức

năng khác nhau Quá trình trong đó các tế bào và biểu mô được “lập trình” để thực hiệncác chức năng đặc biệt được gọi là quá trình biệt hóa Thông qua quá trình điều chỉnhbiểu hiện gene, acid retinol đóng vai trò chủ đạo trong quá trình biệt hóa tế bào Pháttriển và biệt hóa tế bào xương là một ví dụ điển hình về vai trào của vitamin A Nhiềubất thường về thay đổi cấu trúc và biệt hóa tế bào, mô do thiếu vitamin A được biết đến

từ lâu: sừng hóa các tế bào biểu mô, các tế bào bị khô cứng lại Những mô nhạy cảmnhất với vitamin A là da, đường hô hấp, tuyến nước bọt, mắt và tinh hoàn Sừng hóabiểu mô giác mạc có thể gây loét và dẫn đến khô mắt Acid retinoic tham gia vào quátrình biệt hóa tế bào phôi thai, từ những tế bào mầm thành những mô khác nhau của cơthể như cơ, da và các tế bào thần kinh Quá trình này thông qua những biến đổi củagene Hiện nay, khoa học đã phát hiện khoảng trên 1000 gene có tương tác với vitamin

A, trong đó bao gồm hormone tăng trưởng, osteopontin, hormone điều hòa phát triển,trao đổi của xương

+ Tăng trưởng và phát triển: retinol đóng vai trò quan trọng trong qúa trình sinh sản

và phát triển phôi thai, đặc biệt là phát triển tủy sống, đốt sống, tay chân, tim, mắt vàtai Khi bị thiếu vitamin A, quá trình phát triển bị ngừng lại, giảm tích lũy protein ởgan Những dấu hiệu sớm của thiếu vitamin A là mất ngon miệng, giảm trọng lượng.Thiếu vitamin A làm xương mềm và mảnh hơn bình thường, quá trình vôi hóa bị rốiloạn

+ Miễn dịch: Vitamin A cần thiết cho quá trình chức năng bình thường của hệ miễn

dịch và do đó, giúp bảo vệ chống lại các bệnh do nhiễm trùng Nó đóng vai trò quantrọng trong việc duy trì tính toàn vẹn và chức năng của da và màng nhầy tế bào, đồngthời cũng là rào cản bảo vệ cơ thể chống nhiễm trùng Thiếu vitamin A, kích thước của

tổ chức lympho thay đổi β-caroten làm tăng hoạt động của tế bào diệt (Killer cell), tăng

sự nhân lên của tế bào lympho B và T Vitamin A cũng là nhân tố trung tâm trong quátrình phát triển và biệt hóa của tế bào bạch huyết như tế bào lympho, thực bào và bạchhuyết cầu,giúp cơ thể chống lại các mầm bệnh

 Nguồn thực phẩm:

Các thực phẩm giàu vitamin A nhất được kể đến là gan, lòng đỏ trứng, sữanguyên chất, bơ và pho mát Tiền tố vitamin A carotenoid được tìm thấy nhiều trong càrốt, các loại rau lá sẫm màu (cải bó xôi, bông cải xanh…), bí đỏ, mơ và bí đao Ngoài rangười ta còn tổng hợp vitamin A từ các nguyên liêu dầu có chứa vòng ß-ionone, ví dụ

Đồ án: Phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng thực phẩm – GVHD Ts.Trương Thị Minh Hạnh

từ dầu cây Coriandrum sativum Gần đây, hàm lượng vitamin A trong thực phẩm vàphụ gia thường được biểu diễn bằng đơn vị quốc tế IU Nhằm tiêu chuẩn hóa đại lượng

đo lường cho vitamin A, một đơn vị quốc tế mới đã ra đời, gọi là “đương lượngretinol”, hay RE, biểu thị mối tương quan chuyển đổi giữa carotenoid và retinol

1 g RE = 1 g retinol

= 1,78 g retinyl palmitate = 6 g ß-carotene

= 12 g các carotenoid khác

= 3.33 IU vitamin A hoạt động từ retinol [6]

Bảng 2.5: Hàm lượng vitamin A trong thực phẩm [7]

Các quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm có thể làm mất từ 5-40% vitamin A

và carotenoid Khi không có mặt oxy và ở nhiệt độ cao (như trong quá trình tiệt trùnghay nấu), các phản ứng cơ bản xảy ra là sự isomerase hóa và sự phân hủy vitamin Khi

có mặt oxy, phản ứng oxy hóa có thể tạo ra các hợp chất bay hơi hoặc không bay hơi.Quá trình này thường xảy ra song song với phản ứng oxy hóa chất béo ( đồng oxy hóa).Tốc độ của phản ứng oxy hóa phụ thuộc vào áp suất oxy riêng phần, hoạt độ nước,nhiệt độ… Thực phẩm sấy khô (dehydrat hóa) thường rất nhạy cảm với quá trình oxyhóa chất béo và vitamin A

 Chuyển hóa vitamin A

Từ ruột, vitamin A được hấp thu vào máu dưới dạng rétinol: 40% được đưa đến các

tổ chức để sử dụng và 60% được dự trữ ở gan dưới dạng palmitate retinol Gan dự trữ90% vitamin A của cơ thể và sẵn sàng cung cấp vào máu, để giữ mức vitamin A trong

18

máu luôn luôn ổn định trên 20 microgam% Muốn được giải phóng vào máu, rétinolphải được gắn với một protein đặc hiệu do gan sản xuất, còn được gọi là RBP (RétinolBinding Protéine) Nếu trẻ bị suy dinh dưỡng hoặc suy gan, lượng RBP giảm và sẽ gâythiếu vitamin A trong máu, 20 microgam% là ngưỡng cho phép và dưới mức đó sẽ cótriệu chứng thiếu vitamin A trên lâm sàng Dự trữ vitamin A được coi như cạn, nếunồng độ trong máu dưới 10 microgam% Đây là giai đoạn gây tổn thương trầm trọng,khó hồi phục Vì vậy, trong điều trị bệnh thiếu vitamin A, WHO đề nghị nhanh chónghồi phục dự trữ ở gan, để các tổn thương không tiến triển thêm và sớm được cải thiện.

 Hiện tượng thiếu vitamin A:

Ở các nước phương tây,thiếu vitamin A là một hiện tượng rất hiếm gặp, tuy nhiênvới những nước đang phát triển, nó thực sự là một trong những nguyên nhân phổ biếnnhất gây giảm thị lực và mù mắt mà chưa thể phòng ngừa được Các triệu chứng sớmnhất của việc thiếu vitamin A là hiện tượng giảm thích ứng với bóng tối, hay còn gọi làbệnh quáng gà Thiếu vitamin A trầm trọng còn gây khô mắt, được đặc trưng bởi sựbiến đổi các tế bào của giác mạc mà kết quả cuối cùng là sẹo và mù mắt

Ngoài ra, tổn thương da ( tăng sừng hóa nang da) cũng là một cảnh báo sớm củaviêc thiếu hụt vitamin A Chậm phát triển ở trẻ em cũng là một biểu hiện thường gặp,bởi vì vitamin A là yếu tố cần thiết cho những hoạt động chức năng bình thường của hệthống miễn dịch, ngay cả ở những trẻ em chỉ thiếu vitamin A ở mức độ nhẹ cũng cónguy cơ mắc các chứng bệnh về hô hấp và tiêu chảy, cũng như tỷ lệ tử vong do cácbệnh truyền nhiễm cao hơn những trẻ em được cung cấp đầy đủ vitamin A Khả năng

đề kháng càng kém khi lượng vitamin A trong cơ thể càng thấp

Một số bệnh tật về gan và đường tiêu hóa cũng có thể dẫn đến việc giảm hấp thụ và

dự trữ vitamin A trong cơ thể Ở các bà mẹ mang thai, thiếu vitamin A còn dẫn đếnnhững dị tật trong quá trình phát triển của thai nhi Thiếu vitamin A có thể dẫn đến suyhấp thụ sắt và giảm khả năng tổng hợp hồng cầu Vì thế có khả năng tăng nguy cơ thiếumáu do thiếu sắt [7]

 Tương tác dinh dưỡng:

- Vitamin E bảo vệ vitamin A khỏi bị oxi hóa, vì vậy, cung cấp đủ vitamin E sẽ bảotoàn trạng thái của vitamin A trong cơ thể

- Nghiện rượu mãn tính ảnh hưởng đến chức năng dự trữ vitamin A của gan

- Thiếu hụt cấp tính protein ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa vitamin A; tương

tự, ăn quá ít chất béo cũng ảnh hưởng đến sự hấp thụ của cả vitamin A và carotenoid

- Thiếu kẽm được cho là có ảnh hưởng xấu đến quá trình chuyển hóa vitamin A,giảm tổng hợp RBP - môt loại protein có nhiệm vụ vận chuyển retinol thông qua mạchmáu đến các mô ( ví dụ: võng mạc) và chức năng bảo vệ các bộ phận của cơ thể chốnglại độc tính của retinol Thiếu kẽm còn gây ra hiện tượng giảm hoạt độ của các enzyme

Đồ án: Phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng thực phẩm – GVHD Ts.Trương Thị Minh Hạnh

có nhiệm vụ giải phóng retinol ra khỏi dạng lưu trữ trong gan của nó – retinyl palmitateđòng thời làm giảm chuyển hóa của retinol từ dạng rượu sang dạng aldehyde

- Rối loạn thừa vitamin A có thể làm giảm dự trữ vitamin C trong các mô, đồng thờingăn cản chức năng làm đông máu của vitamin K và ảnh hưởng đến hoạt động củatuyến giáp

- Vitamin A làm tăng huyết áp nội sọ khi được dùng kết hợp với các loại thuốckháng sinh như tetracyline và minocyline [7]

 Hấp thụ và dự trữ trong cơ thể:

Trên 90% retinol trong khẩu phần ăn dưới dạng retinolpalmitat ở phần trên ruộtnon Nhờ enzym lipase của tụy ester này bị thuỷ phân giải phóng retinol để hấp thu.Retinol được hấp thu hoàn toàn ở ruột nhờ protein m ang retinol CRBP (cellular retinolbinding protein) Trong máu retinol gắn vào protein đi vào các tổ chức và được dự trữ ởgan, giải phóng ra protein mang retinol.Vitamin A được lưu trữ trong gan dưới dạngretinyl ester, lượng dự trữ đủ để cung cấp cho một cơ thể người lớn trong vòng từ 1 đến

2 năm Vitamin A thải qua mật dưới dạng liên hợp với acid glucuronic và có chu kỳ gan

- ruột Không thấy dạng chưa chuyển hóa trong nước tiểu [15]

 Độ bền:

Vitamin A rất nhạy cảm với quá trình oxy hóa trong không khí Đồng thời, độhoạt động của nó cũng giảm khi tiếp xúc với nhiệt và ánh sáng Quá trình oxy hóa chấtbéo và dầu (ví dụ: bơ, bơ thực vật, dầu ăn) có thể phá hủy các vitamin tan trong béo,bao gồm cả vitamin A Vì vậy, sự hiện diện của các chất chống oxy hóa như vitamin Egóp phần rất lớn vào việc bảo vệ vitamin A

 Nguồn sản xuất phụ gia vitamin A: chiết xuất từ gan cá hoặc tổng hợp nhân tạo từ

aceton, từ các nguyên liêu dầu có chứa vòng ß-ionone

=1 RE [6]

Bảng 2.6: RDA của vitamin A cho từng đối tượng [17]

Trẻ sơ sinh 7 -12 tháng tuổi 500 600

2.2.1.4 Vitamin D:

Hình 2.3: Tinh thể vitamin D dưới ánh sáng phân cực [7]

 Tên gọi khác: Calciferol; nhân tố chống còi xương; “sunshine” vitamin

Thuật ngữ vitamin D dùng để chỉ một nhóm các vitamin có bản chất sterol tan trongchất béo và các dung môi của chất béo có mặt trong rất ít loại thực phẩm và hầu như

Đồ án: Phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng thực phẩm – GVHD Ts.Trương Thị Minh Hạnh

được bổ sung vào chế độ dinh dưỡng của con người dưới dạng các phụ gia dinh dưỡng.Vitamin D cũng bao gồm một số dạng có cấu trúc gần giống nhau như vitamin D2, D3,D4, D5, D6… Tuy nhiên chỉ hai dạng D2 và D3 là phổ biến và có ý nghĩa hơn cả

Vitamin D2: (Ergocalciferol )

Tên IUPAC 5,7,10(19),22-tetraen-3-ol

(3β,5Z,7E,22E)-9,10-secoergosta-Công thức phân tử: C28H44OKhối lượng phân tử: 396.65 g/molNhiệt độ nóng chảy: 114-118 °CHình 2.4: Vitamin D2 [9]

Vitamin D3: (Cholecalciferol)

Tên IUPAC:

(3β,5Z,7E)-9,10-secocholesta-5,7,10(19)-trien-3-olCông thức phân tử: C27H44OKhối lượng phân tử: 384.64 g/mol Nhiệt độ nóng chảy: 114-118 °C Màu trắng, tinh thể hình kim

Hình 2.5: Vitamin D3 [9]

Cấu tạo của chúng cho thấy, vitamin D2 và D3 là các dẫn xuất của ergoterol vàcolesterol Khi chiếu tia tử ngoại vào ergoterol và colesterol sẽ thu được các vitamin D

 Hấp thụ và chuyển hóa vitamin D:

Vitamin D được hấp thu tốt qua đường tiêu hóa Cả vitamin D2 và D3 đều đượchấp thu từ ruột non, vitamin D3 có thể được hấp thu tốt hơn Phần chính xác ở ruột hấpthu nhiều vitamin D tùy thuộc vào môi trường mà vitamin D được hòa tan Mật cầnthiết cho hấp thu vitamin D ở ruột Vì vitamin D tan trong lipid nên được tập trungtrong vi thể dưỡng chấp và được hấp thu theo hệ bạch huyết; xấp xỉ 80% lượng vitamin

D dùng theo đường uống được hấp thu theo cơ chế này Vitamin D và các chất chuyểnhóa của nó luân chuyển trong máu liên kết với alpha globulin đặc hiệu Nửa đời tronghuyết tương của vitamin D là 19 - 25 giờ, nhưng thuốc được lưu giữ thời gian dài trongcác mô mỡ

Cholecalciferol (D3) và ergocalciferol (D3) được hydroxyl hóa ở gan tạo thành

25 - hydroxycholecalciferol và 25 - hydroxyergocalciferol tương ứng Những chất nàytiếp tục được hydroxyl hóa ở thận để tạo thành những chất chuyển hóa hoạt động 1,25 -

22

dihydroxycholecalciferol và 1,25 - dihydroxyergocalciferol tương ứng và những dẫnchất 1,24,25 - trihydroxy.

Gan là nơi chuyển vitamin D thành 25 - OHD, chất này liên kết với protein vàluân chuyển trong máu Thực tế, 25 - OHD có ái lực cao với protein hơn hợp chất mẹ.Dẫn chất 25 - hydroxy có nửa đời là 19 ngày và là dạng chủ yếu của vitamin D trongmáu Nồng độ ở trạng thái ổn định của 25 - OHD là 15 - 50 nanogam/ml Nửa đời củacalcitriol khoảng 3 - 5 ngày và 40% liều điều trị được đào thải trong vòng 10 ngày.Calcitriol được hydroxyl hóa bởi men hydroxylase ở thận thành 1,24,25 - (OH)3D3,men này còn hydroxyl hóa 25 - OHD3 để tạo thành 24,25 - (OH)2D3 Cả 2 hợp chất 24

- hydroxy này có ít hoạt tính hơn calcitriol và có thể là sản phẩm bài xuất

Vitamin D và các chất chuyển hóa của nó được bài xuất chủ yếu qua mật vàphân, chỉ có một lượng nhỏ xuất hiện trong nước tiểu Một vài loại vitamin D có thểđược tiết vào sữa

 Chức năng:

- Hoạt hóa vitamin D: Vitamin D tồn tại ở dạng bất hoạt và phải được chuyển

hóa thành các dạng hoạt động sinh học Sau khi được hấp thụ vào cơ thể từ thức ănhoặc được tổng hợp từ các lớp biểu bì da, vitamin D đi vào hệ thống tuần hoàn và đượcvận chuyển đến gan Ở gan, vitamin D bị hydroxyl hóa thành dạng 25-hydroxyvitamin

D (calcidiol; 25-hydroxyvitamin D, dạng tham gia tuần hoàn chính trong cơ thể Tăngcường tiếp xúc với ánh sáng mặt trời hoặc tăng lượng vitamin D trong thực phẩm sẽlàm tăng lượng 25-hydroxyvitamin D trong huyết thanh, vì vậy nồng độ 25-hydroxyvitamin D là một chỉ số về tình trạng dinh dưỡng của vitamin D Trong thận,enzyme 25-hydroxyvitamin D3-1-hydroxylase tiếp tục hydroxyl hóa lần thứ hai và tạothành 1,25-dihydroxyvitamin D (calcitriol, 1alpha,25-dihydroxyvitamin D) – dạng hoạtđộng nhất của vitamin D Hầu hết các tác động sinh lý của vitamin D lên cơ thể đều liênquan đến hoạt động của 1,25-dihydroxyvitamin D

Cơ chế của quá trình: rất nhiều hiệu ứng sinh học của 1,25-dihydroxyvitamin Dđược thực hiện thông qua một yếu tố phiên mã nhân được gọi là thụ thể vitamin D(VDR) Khi được chuyển vào nhân tế bào, 1,25-dihydroxyvitamin D liên kết với VDR

và xúc tác liên kêt với các thụ thể X của acid retinoic (RXR) Nhờ sự có mặt của dihydroxyvitamin D, các phức VDR/RXR sẽ liên kết với các chuỗi AND nhỏ gọi là cácyếu tố hưởng ứng vitamin D (VDREs) và bắt đầu một chuỗi các tương tác liên phân tử

1,25-có chức năng điều chỉnh sự sao mã của các gene cụ thể Trên 50 gen của các mô khắp

cơ thể được điều chỉnh bởi 1,25-dihydroxyvitamin D

Vitamin D2 và D3 được giả định cho hiệu quả ở người là như nhau, tuy nhiêngần đây, nhiều số liệu cho thấy rằng vitamin D3 có thể có hiệu quả hơn trong việc tănghàm lượng 25-hydroxyvitamin D trong huyết thanh.[6]

Đồ án: Phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng thực phẩm – GVHD Ts.Trương Thị Minh Hạnh

- Kiểm soát lượng calcium trong cơ thể: Duy trì mức calcium trong huyết thanh

trong một giới hạn tương đối hẹp là rất quan trọng cho các hoạt động chúc năng bìnhthường của hệ thần kinh, cũng như cho sự phát triển và duy trì mật độ xương Vitamin

D rất cần thiết cho cơ thể trong việc sử dụng calcium một cách hiệu quả Các tuyến cậngiác dựa vào mức calcium trong huyết thanh để điều tiết loại hormone này (parathyroidhormone, PTH) Tăng tiết PTH làm tăng độ hoạt động của enzyme 25-hydroxyvitamin

D3-1-hydroxylase ở thận, dẫn đến tăng sản xuất dihydroxyvitamin D Tăng dihydroxyvitamin D làm thay đổi biểu hiện gen điều chỉnh lượng calcium trong huyếtthanh bằng cách tăng hấp thu calcium từ thực phẩm ở ruột, tăng tái hấp thu calcium ởthận và huy động calcium từ xương khi chế độ ăn uống không cung cấp đủ calcium đểduy trì mức calcium bình thường trong huyết thanh

1,25 Biệt hóa tế bào: Quá trình phân chia nhanh chóng của tế bào được gọi là quá

trình tăng sinh Sự biệt hóa tế bào tạo ra các loại tế bào với những chức năng khác nhau.Nhìn chung, sự biệt hóa tế bào làm giảm sự tăng sinh Trong khi tăng sinh tế bào là cầnthiết cho sự sinh trưởng và làm lành vết thương, sự tăng sinh đột biến mất kiểm soátcủa tế bào có thể dẫn đến các bệnh như ung thư Dạng hoạt động của vitamin D, 1,25-dihydroxyvitamin D, có thể ức chế sự tăng sinh và kích thích quá trình biệt hóa tế bào

- Miễn dịch: 1,25-dihydroxyvitamin D là một tác nhân điều biến mạnh mẽ hệ

thống miễn dịch Thụ thể vitamin D (VDR) được biểu hiện bởi hầu hết các tế bào của

hệ thống miễn dịch, bao gồm cả tế bào T, tế bào kháng nguyên như tế bào đuôi gai vàcác đại thực bào Trong một số trường hợp, các đại thực bào cũng sản xuất ra enzyme25-hydroxyvitamin D3-1-hydroxylase, là enzyme có thể chuyển hóa 25-hydroxyvitamin

D thành 1,25-dihydroxyvitamin D Đã có những bằng chứng khoa học đáng kể về hiệuứng của 1,25-dihydroxyvitamin D đối với hệ miễn dịch: tăng cường miễn dịch bẩm sinh

và ức chế sự phát triển của miễn dịch tự do

- Điều tiết insulin: Theo kết quả nghiên cứu trên động vật cho thấy,

1,25-dihydroxyvitamin D đóng một vai trò quan trọng trong điều tiết insulin khi nhu cầuinsulin của cơ thể tăng lên Một số bằng chứng cho thấy rằng thiếu hụt vitamin D có tácdụng xấu đến mức chịu đựng glucose ở bệnh tiểu đường type 2

- Điều hòa huyết áp: Hệ thống renin-angiotensin đóng vai trò quan trọng trong

việc điều hòa huyết áp Renin là enzyme phân cắt một đoạn peptide nhỏ (angiotensin I)

từ một loại protein hình thành trong gan tên là Angiotensinogen Sau đó, enzymechuyển đổi angiotensin ACE (Angiotensin Converting Enzyme) có trách nhiệm xúc tácquá trình phân cắt angiotensin I thành dạng angiotensin II, một loại peptide làm tănghuyết áp bằng cách gây ra sự co thắt các động mạch nhỏ, tăng nồng độ natri và giữnước Lượng angiotensin II tổng hợp được phụ thuộc vào enzyme renin Nghiên cứutrên chuột bị thiếu hụt gene mã hóa các VDR cho thấy 1,25-dihydroxylvitamin D làmgiảm biểu hiện gene của các gene mã hóa renin thông qua sự tương tác của nó vớiVDR Vì thế, sư kích hoạt không hợp lý hệ thống renin-angiotensin được cho là đóng

24

vai trò quan trọng trong việc gây tăng huyết áp ở người, nói một cách khác, cung cấpđầy đủ vitamin D có thể góp phần làm giảm nguy cơ cao huyết áp [22]

 Nguồn vitamin D:

- Ánh sáng mặt trời: Bức xạ cực tím B (UVB: Ultraviolet-B, bước sóng 290-315

nanomet) kích thích sản xuất vitamin D3 trong lớp biểu bì của da Tiếp xúc với ánhsáng mặt trời có thể cung cấp đủ nhu cầu vitamin D của hầu hết chúng ta Trẻ em vàngười lớn, nói chung chỉ cần đứng dưới ánh nắng mặt trời trong một khoảng thời gianngắn 2 đến 3 lần trong tuần là đã có thể tổng hợp được lượng vitamin D cần thiết cho

cơ thể để ngăn chặn nguy cơ thiếu hụt loại vitamin này Một nghiên cứu báo cáo rằngnồng độ vitamin D trong huyết thanh sau khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời trongkhoảng thời gian nhỏ nhất để có thể làm da ửng đỏ là tương đương với 20000 IUvitamin D2 ăn vào Những người có da sẫm màu tổng hợp được ít vitamin D một cách

rõ rệt so với những người da màu sáng NgoàI ra, ở người cao tuổi, khả năng tổng hợpvitamin D từ ánh sáng mặt trời giảm đi đáng kể

- Thực phẩm: vitamin D được tìm thấy trong các thực phẩm tự nhiên với hàm

lượng rất ít Thực phẩm có chứa vitamin D bao gồm một số loại cá như cá thu, cá hồi,

cá mòi…, dầu gan cá và từ trứng của gà mái đã được cho ăn bổ sung vitamin D Tại

Mỹ, sữa và thực phẩm dành cho trẻ sơ sinh được bổ sung vitamin D đến hàm lượng 400IU/lít Tuy nhiên, các sản phẩm khác của sữa như sữa chua, phomat, khohong phải lúcnào cũng được bổ sung vitamin D [22] Một số loại thực phẩm bổ sung vitamin D đượccho ở bảng sau:

Bảng 2.7: Hàm lượng vitamin D trong một số loại thực phẩm

Thực phẩm Khối lượng Vitamin D(IU) Vitamin D(mcg)

1 ounces = 28,35g

 Nguồn sản xuất phụ gia vitamin D: Dạng vitamin D được dùng để bổ sung vào

thực phẩm là dạng vitamin D3 Người ta đã tìm ra cách tổng hợp nhân tạo vào năm

1907, dựa vào hai thành phần là dehydrocholesterol hoặc cholesterol dehydrocholesterol được lấy từ dịch chiết hữu cơ từ da động vật ( bò, lợn, cừu )còn cholesterol lại được chiết xuất từ mỡ lông cừu, sau quá trình tinh chế, nhờ

7-Đồ án: Phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng thực phẩm – GVHD Ts.Trương Thị Minh Hạnh

vào chuỗi các phản ứng tổng hợp hóa học, nó được chuyển thành dạng dehydrocholesterol

7-Bảng 2.8: Adequate Intake (AI) của vitamin D [22]

mcg/ngày (IU/ngày)

Phụ nữ mcg/day (IU/ngày)

Trẻ sơ sinh 0-6 tháng tuổi 5 mcg (200 IU) 5 mcg (200 IU) Trẻ sơ sinh 7-12 tháng tuổi 5 mcg (200 IU) 5 mcg (200 IU)

Vị thành niên 14-18 tuổi 5 mcg (200 IU) 5 mcg (200 IU) Người trưởng thành 19-50 tuổi 5 mcg (200 IU) 5 mcg (200 IU) Người trưởng thành 51-70 tuổi 10 mcg (400 IU) 10 mcg (400 IU) Người trưởng thành Trên 71 tuổi 15 mcg (600 IU) 15 mcg (600 IU)

Phụ nữ đang cho con

Nhìn chung, tùy thuộc từng lứa tuổi, tình trạng sức khỏe và đặc điểm khí hậu nơisinh sống mà nhu cầu vitamin D của từng người là hoàn toàn khác nhau Năm 1997,Ban thực phẩm và dinh dưỡng (Food and nutritional Board) thuộc viên Y học Hoa Kỳ

đã nhận thấy rằng, khả năng tiếp xúc với ánh sáng mặt trời của từng cá nhân ảnh hưởngrất lớn đến nhu cầu vitamin D trong thực phẩm, vì thế không thể tính toán một cáchchính xác các chỉ số RDA Thay vào đó, người ta thiết lập chỉ tiêu AI, là hàm lượngvitamin D nhận được từ thực phẩm để cung cấp đầy đủ cho nhu cầu của cơ thể nếu giả

sử không có lượng vitamin D nào được tổng hợp trong da nhờ tiếp xúc với ánh sángmặt trời các giá trị ở bảng dưới phản ánh lượng vitamin D ăn vào để duy trì nồng độ25-hydroxylvitamin D trong huyết thanh đạt mức thấp nhất không nguy hại cho sứckhỏe: 37,5 nmol/l

Bảng 2.9:Tolerable Upper Intake Level(UL) của vitamin D (Viện Y học Hoa Kỳ)

Trẻ sơ sinh 0-12 tháng tuổi 25 mcg (1,000 IU)

26

Người trưởng thành trên 19 tuổi 50 mcg (2,000 IU)

 Độ bền của vitamin D:

Vitamin D tương đối ổn định trong thực phẩm Bảo quản, chế biến thực phẩm ít ảnhhưởng đến hàm lượng của nó Tuy nhiên, Vitamin D dễ bị phân hủy khi có mặt các chấtoxy hóa và axit vô cơ Sự phân hủy xảy ra ở nối đôi có trong vòng B của phân tửvitamin Vì vậy, phải lưu ý đến thành phần của thực phẩm khi quyết định bổ sungvitamin D vào thực phẩm đó [7]

 Hiện tượng thiếu vitamin D:

Một trong những triệu chứng đầu tiên của việc tiếu hụt vitamin D là giảm mứccalcium trong huyết thanh và gia tăng hormone tuyến cận giáp (PTH), suy nhược cơbắp và uốn ván, cũng như gia tăng nguy cơ nhiễm trùng Trẻ em có một số biểu hiệnnhư bồng chồn, khó chịu, tiết mồ hôi nhiều và ăn không ngon Thiếu vitamin D gópphần gây loãng và dòn xương ở người cao tuổi và còi xương ở trẻ em, mà nguyên nhân

là do xương bị mất đi khoáng chất Các khớp xương khuỷu tay, khuỷu chân bị ảnhhưởng và do đó quá trình phát triển bị chậm lại Đồng thời, còi xương còn gây tác dụngxấu đến việc hình thành răng và men răng.[7]

 Những nhóm đối tượng có nguy cơ thiếu vitamin D cao:

Trẻ sơ sinh chỉ bú sữa mẹ: vì sữa mẹ là nguồn rất nghèo vitamin D, ngoài ra chức

năng chuyển hóa vitamin D ở gan và thận của trẻ sơ sinh là rất kém

Người cao tuổi: do giảm tổng hợp vitamin D khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời Những người có các bệnh ảnh hưởng đến gan, thận, tuyến giáp hoặc khả năng hấp thụ chất béo, cũng như những người nghiện rượu, ăn chay

vệ tế bào, bao gồm cả các chất béo không bão hòa khỏi sự oxy hóa của oxy và các gốc

tự do

Vitamin E bao gồm 8 chất chống oxy hóa: 4 loại tocopherol là (alpha-, beta-,gamma-, và delta- tocopherol), 4 tocotrienol (alpha-, beta-, gamma-, và delta-tocotrienol) Alpha tocopherol là dạng hoạt động duy nhất của vitamin E trong cơ thể

Đồ án: Phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng thực phẩm – GVHD Ts.Trương Thị Minh Hạnh

người Tên gọi tocopherol bắt nguồi từ tiếng Hy Lạp “tocos” có nghĩa là “sinh con”.Tên gọi này được đặt để nêu bật vai trò quan trọng của đối với quá trình sinh sản củađộng vật Đuôi “ol” để xác định đây là các rượu

Hình 2.6: alpha tocopherol [23]

Tất cả các tocopherol đều có nhánh bên giống nhau tương ứng với gốc rượuphyton (C16H33) Sự khác nhau giữa chúng là do sự sắp xếp khác nhau của các gốcmetyl ở phần vòng benzopiran Các loại tocopherol khác mới được tách ra vào thời giangần đây cũng khá nhau bởi sự sắp xếp và số lượng của các nhóm CH3 ở các vị trí 5, 7

và 9 của vòng benzen

 Tính chất:

Tocopherol là chất dầu lỏng không màu, hòa tan rất tốt trong dầu thực vật, rượuetylic, ete etylic và ete dầu hỏa Alpha tocopherol thiên nhiên có thể kết tinh chậm trongrượu metylic nếu giữ ở nhiệt độ thấp tới -35oC Khi đó sẽ thu được tinh thể hình kimvới nhiệt độ nóng chảy ở 2,5-3,5oC (hình 2.6)

Hình 2.7: Tinh thể vitamin E dưới ánh sáng phân cực

Trong số các tính chất hóa học của tocopherol, tính chất quan trọng hơn cả làkhả năng bị oxy hóa bởi các chất oxy hóa khác nhau như sắt III hoặc acid nitric Khi đó

sẽ tạo nên các sản phẩm oxy hóa khác nhau, trong đó có tocopherylquinon Chất này cócấu trúc hóa học gần giống với cấu trúc của các vitamin K và Q, do đó các loại vitamin

E, K và Q có thể có vai trò giống nhau trong quá trình oxy hóa kèm theo dự trữ nănglượng trong cơ thể

 Nguồn vitamin E:

Nguồn vitamin E chủ yếu là dầu thực vật, rau xà lách, rau cải Vitamin có mặtnhiều trong dầu mầm hạt hòa thảo ( mầm lúa mì, lúa, ngô), trong dầu ép của một số hạt

28

có dầu (lạc, hướng dương…) hoặc một số quả ở động vật, vitamin E có trong mỡ độngvật như mỡ bò, mỡ cá, nhưng hàm lượng thấp hơn nhiều so với dầu thực vật Dầu hạtcây hướng dương chứa chủ yếu alpha tocopherol, còn dầu đậu tương và dầu ngô lạichứa các dạng khác nhiều hơn và bảo vệ được các vitamin hòa tan trong mỡ nhưvitamin A, D cũng như các chất béo chưa no khỏi bị oxy hóa.

Hàm lượng vitamin E trong thực phẩm được biểu diễn bằng đơn vị “đương lượng αtocopherol” (α-TE) Thuật ngữ này được lập ra trên cơ sở sự khác biệt giữa các hìnhthức hoạt động khác nhau của vitamin E [7]

Bảng 2.10 : Hàm lượng vitamin E trong một số loại thực phẩm [7]

Đồ án: Phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng thực phẩm – GVHD Ts.Trương Thị Minh Hạnh

Tuy nhiên, ánh sáng, oxy và nhiệt là những yếu tố gây hại đến quá trình bảoquản lâu dài và chế biến thực phẩm và làm giảm lượng vitamin E chứa trong đó Một sốloại thực phẩm, hàm lượng vitamin E có thể giảm đến 50% chỉ sau hai tuần bảo quản ởnhiệt độ phòng

 Hấp thụ và chuyển hóa vitamin E:

Vitamin E được hấp thụ cùng với lipid trong ruột non Ðể vitamin E hấp thụ quađường tiêu hóa, mật và tuyến tụy phải hoạt động bình thường Vitamin E vào máu qua

vi thể dưỡng chấp trong bạch huyết, rồi được phân bố rộng rãi vào tất cả các mô và tíchlại ở mô mỡ α tocopherol là dạng vitamin E chiếm ưu thế trong máu và mô Đó là dotác động của một protein trong gan (protein chuyên hóa α-tocopherol) ưu tiên gắn α-tocopherol vào một lipoprotein để chuyển đến các mô trong cơ thể Mô mỡ, gan, cơ bắp

là nơi chứa nhiều vitamin E nhất

Một ít vitamin E chuyển hóa ở gan thành các glucuronid của acidtocopheronic và gamma - lacton của acid này, rồi thải qua nước tiểu, còn hầu hết thảitrừ chậm vào mật Vitamin E có tiết qua sữa mẹ, nhưng truyền rất ít qua nhau thai

 Tương tác dinh dưỡng:

Tăng hấp thu vitamin A qua ruột khi có vitamin E; vitamin E bảo vệ vitamin A khỏi

bị thoái hóa do oxy hóa làm cho nồng độ vitamin A trong tế bào tăng lên; vitamin Ecũng bảo vệ chống lại tác dụng của chứng thừa vitamin

Vitamin E đối kháng với tác dụng của vitamin K, nên làm tăng thời gian đông máu.Sắt làm giảm lượng vitamin E trong cơ thể [7]

 Chức năng:

- Alpha-tocopherol: chức năng chính của alpha-tocopherol trong cơ thể người là

một chất chống oxy hóa Các gốc tự do được hình thành chủ yếu trong cơ thể trong quátrình trao đổi chất bình thường, hoặc cũng có thể trong khi tiếp xúc với các yếu tố môitrường như khói thuốc lá hoặc các chất ô nhiễm Chất béo là thành phần của tất cả cácmàng tế bào, chúng rất dễ bị phá hủy thông qua quá trình oxy hóa bởi các gốc tự do

Các vitamin tan trong chất béo, alpha-tocopherol, là duy nhất thích hợp để chốnglại các gốc tự do, và do đó ngăn chặn một phản ứng dây chuyền của sự phá hủy lipid.Bên cạnh việc duy trì tính toàn vẹn màng tế bào xuyên suốt cơ thể, alpha-tocopherolcòn bảo vệ các chất béo trong các lipoprotein tỷ trọng thấp (LDLs) khỏi sự oxy hóa.Lipoprotein bao gồm các hạt lipid và protein vận chuyển chất béo trong máu Cụ thể,LDLs vận chuyển cholesterol từ gan đến các mô trong cơ thể LDLs đã bị oxy hóa đượccho là có liên quan đến sự phát triển của các bệnh tim mạch Khi một phân tử alpha-tocopherol vô hiệu hóa được một gốc tự do, khả năng chống oxy hóa của nó cũng bịmất Tuy nhiên, những chất chống oxy hóa khác lại có khả năng làm tái sinh năng lực

30

chống oxy hóa của alpha-tocopherol Ngoài khả năng chống oxy hóa, alpha-tocopherolcòn có những chức năng khác như là ức chế hoạt động của proteinkinase C, một phân

tử truyền tín hiệu liên tế bào quan trọng Alpha-tocopherol cũng ảnh hưởng đến hoạtđộng của các phân tử và enzyme trong có tế bào bị viêm và các tế bào miễn dịch Thêmvào đó, nó cũng được chỉ ra là có tác dụng ức chế kết tụ tiểu cầu và tăng hiện tượnggiãn mạch

Các dạng đồng phân của alpha-tocopherol được tìm thấy trong thực phẩm làRRR- alpha-tocopherol (hay còn gọi là tocopherol tự nhiên hay d- alpha-tocopherol).Thông thường các loại thực phẩm bổ sung vitamin E chứa alpha-tocopherol tổng hợp vàhàm lượng được đưa ra là tỷ lệ phần trăm của giá trị hàng ngày 30 IU

- Gamma-tocopherol: chức năng của gamma-tocopherol hiện nay chưa được xác

định rõ ràng Mặc dù hình thức phổ biến nhất của vitamin E trong chế độ ăn uống làgamma-tocopherol, tuy nhiên nồng độ trong máu của nó thấp hơn của alpha-tocopherol

10 lần Hiện tượng này được xác định là do hai cơ chế 1) alpha-tocopherol là chất được

ưu tiên giữ lại trong cơ thể do tác động của các protein chuyển hóa alpha-tocopherol TTP) trong gan, theo đó ưu tiên kết hợp alpha-tocopherol với lipoprotein trong máu và2) Các dạng khác của vitamin E được tích cực chuyển hóa Bởi vì gamma-tocopherolban đầu cũng được hấp thụ theo cách thức giống như alpha-tocopherol, nhưng chỉ cómột lượng nhỏ gamma-tocopherol được phát hiện trogn máu và mô Và những sảnphẩm do chuyển hóa gamma-tocopherol thì lại được tìm thấy trong nước tiểu, và lượngnày nhiều hơn của alpha-tocopherol rất nhiều, chứng tỏ rằng gamma-tocopherol là ítcần thiết hơn cho việc sử dụng vitamin E của các cơ quan [23]

(α- Thực phẩm bổ sung vitamin E:

Ở Mỹ, lượng alpha-tocopherol trung bình ăn vào hàng ngày là khoảng 8mg/ngày đối với nam và 6mg/ngày đối với nữ Mức độ này thấp hơn mức RDA là 15mg

RRR-alpha-tocopherol/ngày rất nhiều Nhiều nhà khoa học cho rằng rất khó cho một

người có thể tiêu thụ hơn 15mg alpha-tocopherol từ thức ăn trong một ngày mà khôngcần tăng lượng chất béo lên trên mức khuyến cáo Tất cả lượng alpha-tocopherol trong

thực phẩm đều tồn tại dưới dạng RRR-alpha-tocopherol Tuy nhiên nó không luôn luôn

đúng cho các phụ gia dinh dưỡng Thực phẩm bổ sung vitamin E thường chứa từ 100đến 1000 IU alpha-tocopherol Các phụ gia có nguồn gốc hoàn toàn từ tự nhiên chỉ

chứa RRR-alpha-tocopherol Đó là dạng đồng phân được cơ thể ưa thích sử dụng, làm

nó trở thành dạng tối ưu sinh học nhất của alpha-tocopherol Alpha-tocopherol tổng hợpchỉ được tìm thấy ở các loại thực phẩm bổ sung dinh dưỡng và các phụ gia thực phẩm

thường được ghi nhãn là all-rac-alpha-tocopherol hoặc dl-alpha-tocopherol, có nghĩa là

toàn bộ 8 đồng phân đều hiện diện trong hỗn hợp Vì một nửa trong số các đồng phân

của alpha-tocopherol có mặt trong all-rac-alpha-tocopherol không có khả năng sử dụng

được trong cơ thể, nên alpha-tocopherol tổng hợp ít tối thích sinh học hơn