(H2N2)-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. Yêu cầu của người tiêu dùng về thực phẩm vì thế cũng có nhiều thay đổi. Nếu như trước kia chúng ta đặt vấn đề hàng đầu là hàm lượng dinh dưỡng cao, khả năng cung cấp nhiều năng lượng của thực phẩm thì bây giờ không hẳn là như vậy. Đã có nhiều người chuyển hướng tìm cho mình các loại thức ăn không có hoặc có ít dinh dưỡng, thức ăn thấp năng lượng. Một số khác lại có nhu cầu sử dụng thực phẩm để phòng và chữa bệnh v.v… Và thế là có sự ra đời của thực phẩm chức năng (functional food). Thực phẩm chức năng được định nghĩa là một loại thực phẩm có chứa các hoạt tính sinh học, có khả năng phòng chống bệnh tật, tăng cường sức khỏe dựa trên cơ sở của quá trình dinh dưỡng.
Đường chức năng là một bộ phận quan trọng trong nhóm thực phẩm chức năng, được tập trung nghiên cứu nhiều trong những năm gần đây do có nhiều đặc tinh có lợi cho sức khỏe như chống sâu răng, chống bệnh tiểu đường, không gây béo phì, có khả năng kích thích hoạt động của hệ tiêu hóa v.v… Các loại đường chức năng mới xuất hiện là: đường panatinoza, maltitol, sorbitol, lactitol, fructooligosacarit xylooligosacarit, galactooligosacarit izomaltooligosacarít, soybeanoligosacarit, v.v… Trong số đó đường fructooligosacarit (FOS) được nhiều nhà nghiên cứu chú ý hơn cả bởi công nghệ sản xuất đơn giản, sản phẩm có hương vị thơm ngon của đường kính sacaroza, lại có nhiều hoạt tính sinh học có lợi cho cơ thể con người.
Đường FOS được nghiên cứu và sản xuất ở qui 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 rất 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 về vấn đề này đang được bắt đầu. Bài viết dưới đây xin được giới thiệu với bạn đọc về chúc năng và công dụng của FOS – một chất ngọt thay thế mới.
Đường FOS là hỗn hợp của các polysacarit ngắn mạch, được cấu tạo bởi một phân tử đường sácaroza gắn kết thêm từ 1 đến 3 gốc đường fructoza qua mối liên kết b -1,2 glucozit. Công thức tổng quát của đường FOS là GFn, trong đó n = 2, 3, 4 (G là gốc đường glucoza, F là gốc đường fructoza), tương ứng là các đường GF4 ( 1 -kestoza), GF3 (nystoza), GF4 (fluctofuranosylnystoza).
Đường 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…
Đường FOS kết tinh màu trắng; nhiệt độ nóng chảylà 199oC – 200oC; có độ ngọt thấp, chỉ bằng 30% độ ngọt của đường sacaroza. Đường FOS hút ẩm mạnh, nên khó bảo quản ở trạng thái tinh thể trong thời gian dài.
Mặc dù đường FOS có nhiều điểm giống đường sacaro/a về tính chất hóa lý, song khác với đường sacaroza, 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.
Bệnh sâu răng chủ yếu là do vi khuẩn mutans streptococcii và các tụ cầu khuẩn gây nên. Các vi sinh vật nêu trên có rất nhiều trong khoang miệng của người và động vật, khi ta ăn thức ăn vào, chúng sẽ lựa chọn các thành phần dinh dưỡng phù hợp với bản thân để lên men, phát triển và gây bệnh. Vì vậy nếu trong thành phần thức ăn của ta không chứa hoặc chứa ít chất thích hợp cho quá trình dinh dưỡng của loại vi sinh vật trên thìsẽ có thể ngăn ngừa được bệnh. Để xét ảnh hưởng của đường FOS đến bệnh sâu răng, người ta đã thí nghiệm trên cơ thể chuột. Kết quả cho thấy, nhóm chuột thí nghiệm (ăn đường FOS) bị sâu răng ít hơn nhiều so với nhóm chuột đối chứng (ăn đường sacaroza). Các thí nghiệm nuôi cấy vi sinh vật phân lập từ khoang miệng ở môi trường đường FOS đã chứng tỏ cơ chế về khả năng phòng bệnh sâu răng của đường FOS; đó là do đường FOS không phải là môi trường phát triển thích hợp cho các loại vi sinh vật gây bệnh nêu trên. 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 trong chế biến bánh kẹo đặc biệt là bánh kẹo cho trẻ em để phòng bệnh sâu răng.
Đường FOS không hoặc rất ít bị thủy phân bởi hệ enzim đường ruột, nên khi người ăn, lượng đường trong máu không bị biến động. Thí nghiệm cho thấy trái với đường sacaroza, khi ăn 25 g đường FOS, trong khoảng thời gian 120 phút, lượng đường trong máu không hề thay 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 dường FOS làm giảm lượng axit béo tự do trong huyết thanh, từ đó ức chế sự gia tăng của đường glu-coza 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 bateroides spp, nhưng lại không thể là môi trường 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 bifidobateria spp. có tác dụng tăng cường sức khỏe cho cơ thể chủ. Loại vi sinh vật này sinh axit lactic và axit
axetic, làm cho pH trong đường ruột giảm xuống, nhờ đó làm hạn chế hoặc ngăn ngừa sự phát triển của các vi sinh vật gây bệnh trong đường ruột. Ngoài ra đường FOS còn có tác dụng làm giảm táo bón, tăng khả năng chống bệnh tiêu chảy và giảm lượng triglycerit 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 phòng và chống các bệnh về chuyển hóa và bệnh loãng xương. Quá trình thúc đẩy hấp thu canxi của đường FOS cũng giống như của xeluloza, thường xảy ra trong ruột già. Cơ chế thúc đẩy trên chưa được xác định một cách rõ ràng nhưng các tác giả đều có một kết luận chung là do ba yếu tố như sau:
– Đường FOS trong ruột già đã làm giảm ph của môi trường dẫn đến sự tái hòa tan của ác muối canxi.
– Vi sinh vật bifidobacteria trong ruột già lên men mạnh trong môi trường có chứa đường FOS và sinh ra các axit mạch ngắn, các axit này thúc đẩy sự hấp thụ canxi .
– Sự dịch chuyển đường FOS trong ruột già sẽ kéo theo sự dịch chuyển của hợp chất canxi-protein, nhờ đó canxi được tiếp xúc
nhiều hơn với các tế bào thành ruột, tạo điều kiện tốt cho sự hấp thụ vào máu.
Đặc biệt hơn nữa là đường FOS có khả năng đồng thời thúc đẩy sự hấp thụ cả hai loại chất khoáng là canxi và ma giê. Điều này rất có giá trị vì thông thường một chất xúc tác thúc đẩy sự hấp thụ của canxi lại hay ức chế sự hấp thụ ma giê.
Để khẳng định tính an toàn của đường FOS đối với cơ thể sống, đã có nhiều nghiên cứu về tế bào và gen của động vật ăn FOS. Tất cả các nghiên cứu đã đi đến kết luận là đường FOS không gây độc hại đến tế bào của chủ thể.
Ở Nhật Bản, đường FOS được dùng để thay thế đường sacaroza cho các đối tượng mắc bệnh béo phì và tiểu đường. Ngoài ra một lượng lớn đường FOS cũng được dùng như một chất ngọt bổ sung. Người ta đã tìm ra trên 500 loại sản phẩm thực phẩm có sử dụng đường FOS như bánh quy, các sản phẩm sữa, bột dinh dưỡng trẻ em, nhiều loại thực phẩm chức năng, thực phẩm điểm tâm, kẹo, bánh vv…
Ở Mỹ và Nhật Bản, người ta còn sử dụng FOS để làm chất bổ sung 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.
Th.S TRỊNH THI KIM VÂN
Viện Công nghệ thực phẩm
