Đang tải... (xem toàn văn)
chế biến thực phẩm chức năng
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KĨ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC W X BKTP HCM ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT VÀ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM CHỨC NĂNG GVHD : TS. Nguyễn Thúy Hương SVTH : Vũ Thị Ngọc An - MSSV: 60600031 Nguyễn Kiều Oanh - MSSV: 60601729 Nguyễn Thị Minh Tâm - MSSV: 60602122 TP. Hồ Chí Minh, tháng 06/2010 http://www.ebook.edu.vn - i - LỜI CẢM ƠN Trong suốt 4 năm học tại trường Đại học Bách Khoa, ngành Công nghệ sinh học, chúng em đã được trang bị một hành trang vào đời quý báu và một kiến thức chuyên ngành mà chúng em yêu thích. Đồ án chuyên ngành này là thành quả làm việc nghiêm túc của từng cá nhân trong nhóm thực hiện suốt một học kì, bước đầu định hướng cho Luận văn tốt nghiệp, với đề tài : “Công nghệ sinh học ứng dụng trong sản xuất và chế biến thực phẩm chức năng”. Để hoàn thành tốt đồ án, ngoài công sức làm việc của mỗi cá nhân trong nhóm không thể không kể đến công lao to lớn của các thầy cô đã luôn theo sát chúng em. Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Quý thầy cô Bộ môn Công nghệ sinh học, đặc biệt là cô Nguyễn Thúy Hương đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn chúng em trong suốt thời gian thực hiện đồ án. Mặc dù chúng em đã cố gắng hết sức nhưng đồ án chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong sự chỉ bảo góp ý từ Quý thầy cô và ý kiến xây dựng từ các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn nữa. TP. Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 06 năm 2010 Nhóm SVTH: VŨ THỊ NGỌC AN NGUYỄN KIỀU OANH NGUYỄN THỊ MINH TÂM http://www.ebook.edu.vn - ii - MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC BẢNG . ix DANH MỤC HÌNH . xiii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT . xviii LỜI NÓI ĐẦU . xix PHẦN 1. TỔNG QUAN VỀ THỰC PHẨM CHỨC NĂNG . 1 CHƯƠNG 1. KHÁI NIỆM THỰC PHẨM CHỨC NĂNG . 2 1.1. Khái niệm thực phẩm chức năng . 2 1.2. Phân biệt thực phẩm chức năng với một số thực phẩm khác 4 1.2.1 Thực phẩm thông thường (Ordinary food ingredients) 4 1.2.2 Thực phẩm chức năng (Functional Foods) . 4 1.2.3 Thực phẩm thuốc (Medical Foods) . 4 1.2.4 Thuốc và dược liệu (Drug) . 5 1.3. Lịch sử nghiên cứu thực phẩm chức năng trong nước và trên thế giới . 6 1.3.1. Trên thế giới 6 1.3.2. Tình hình sử dụng thực phẩm chức năng ở Việt Nam 6 CHƯƠNG 2. PHÂN LOẠI THỰC PHẨM CHỨC NĂNG - VAI TRÒ SINH HỌC 8 2.1. Phân loại thực phẩm chức năng . 8 2.1.1. Các chất xơ chức năng trong dinh dưỡng . 8 2.1.2. Các loại đường đa phân tử chức năng (Oligosaccharides) . 9 http://www.ebook.edu.vn - iii - 2.1.3. Acid amin, peptide và protein chức năng . 9 2.1.4. Vitamin và khoáng chất 9 2.1.5. Vi khuẩn sinh acid lactic, acid butyric 10 2.1.6. Acid béo chưa no 10 2.1.7. Các loại sắc tố thực vật . 11 2.2. Phân loại dựa theo nguyên liệu thực phẩm chức năng 11 2.2.1. Thực phẩm chức năng có nguồn gốc thực vật 11 2.2.2. Thực phẩm chức năng có nguồn gốc động vật . 13 2.3. Vai trò sinh học của một số loại thực phẩm chức năng tới sức khỏe 16 2.3.1. Thực phẩm chức năng nguồn gốc thực vật . 16 2.3.2. Thực phẩm chức năng từ nguồn nguyên liệu sinh vật biển và động vật 22 2.3.3. Thực phẩm chức năng từ nguồn nguyên liệu nấm 27 CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP LÀM GIÀU CÁC CHẤT DINH DƯỠNG CHỨC NĂNG . 33 3.1. Chọn giống cây trồng vật nuôi giàu chất dinh dưỡng chức năng 33 3.2. Làm giàu chất dinh dưỡng thông qua con đường chế biến thực phẩm . 34 3.3. Làm giàu chất dinh dưỡng thông qua kĩ thuật, chăn nuôi . 35 CHƯƠNG 4. NHỮNG QUY ĐỊNH CHUNG VỀ QUẢN LÝ THỰC PHẨM CHỨC NĂNG TRÊN THỊ TRƯỜNG 36 4.1. Qui định về sự công nhận tác dụng các chất dinh dưỡng chức năng 36 4.1.1. Quản lý tiêu chuẩn về mặt khoa học các chất dinh dưỡng chức năng 36 4.1.2. Yêu cầu chấp nhận của cơ quan quản lý nhà nước về an toàn thực phẩm và dược phẩm trước khi đưa ra thị trường tiêu thụ 37 4.2. Qui định về tên gọi và dán nhãn, lưu hành trên thị trường 37 4.1.1. Mục tiêu của dán nhãn thực phẩm thông thường và TPCN . 37 http://www.ebook.edu.vn - iv - 4.1.2. Cơ quan quản lý dán nhãn thực phẩm 37 PHẦN 2. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ DI TRUYỀN TRONG SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG 39 CHƯƠNG 1.THÀNH TỰU PHÁT TRIỂN CỦA THỰC PHẨM CHUYỂN GEN 40 1.1. Tình hình phát triển của thực phẩm chuyển gen trên thế giới và ở Việt Nam . 40 1.1.1. Trên thế giới 40 1.1.2. Tình hình phát triển thực phẩm chuyển gen ở Việt Nam 47 1.2. Những đặc tính mới của sinh vật chuyển gen được dùng trong thực phẩm chức năng . 48 1.2.1. Thực vật . 48 1.2.2. Động vật 51 CHƯƠNG 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN GEN 57 2. 1.Thực vật 57 2. 1.1. Phương pháp chung 57 2.1.2. Kỹ thuật cơ bản . 58 2.2. Động vật . 71 2.2.1. Nguyên tắc . 71 2.2.2. Các phương pháp . 76 CHƯƠNG 3. TĂNG CƯỜNG FOLATE TRONG CÁC LOẠI CÂY THỰC PHẨM 81 3.1. Folate 82 3.1.1. Giới thiệu về folate 82 3.1.2. Các dạng của folate . 83 3.1.3. Sự thiếu hụt folate và sức khỏe . 84 3.1.4. Nhu cầu folate . 85 http://www.ebook.edu.vn - v - 3.2. Cà chua tăng cường folate thế hệ 1 86 3.2.1. Nguyên lý 86 3.2.2. Vật liệu và phương pháp . 88 3.2.3. Kết quả . 92 3.2.4. Bàn luận . 100 3.3. Cà chua tăng cường folate thế hệ 2 102 3.3.1. Vật liệu và phương pháp . 102 3.3.2. Kết quả . 103 3.4. Gạo tăng cường folate 105 3.4.1. Vật liệu và phương pháp . 105 3.4.2. Kết quả . 106 3.5. Những thành tựu và hướng phát triển 112 3.5.1. Thành tựu . 112 3.5.2. Hướng phát triển 114 3.6. Kết luận về các loại cây trồng chuyển gen được làm giàu folate 117 CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VỀ CÁC LOẠI CÂY CHUYỂN GEN GIÀU CHẤT DINH DƯỠNG CHỨC NĂNG . 118 PHẦN 3. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VI SINH TRONG SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG . 120 CHƯƠNG 1. TẢO SPIRULINA . 121 1.1. Giới thiệu chung 121 1.2. Tổng quan về tảo Spirulina . 123 1.2.1. Lịch sử phát hiện . 123 1.2.2. Phân loại . 123 1.2.3. Đặc điểm sinh học của tảo Spirulina 123 http://www.ebook.edu.vn - vi - 1.2.4. Thành phần hóa học của Spirulina . 126 1.2.5. Tình hình nuôi trồng và phát triển Spirulina 129 1.2.6. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng Spirulina . 130 1.2.7. Công nghệ nuôi trồng tảo Spirulina 136 1.2.8. Các phương pháp phá vỡ tế bào S.platensis . 140 1.3. Nghiên cứu tình huống 142 1.3.1. Nghiên cứu xử lý tảo Spirulina . 142 1.3.2. Nghiên cứu chiết suất các hợp chất chống oxy hóa từ S.platensis . 154 1.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của sinh khối Spirulina platensis lên hệ vi khuẩn của sữa lên men ABT trong suốt thời gian bảo quản 167 1.4. Giới thiệu một số sản phẩm Spirulina hiện nay 180 1.5. Kết luận 182 CHƯƠNG 2. FRUCTOOLIGOSACCHARIDE (FOS) . 184 2.1. Tổng quan về FOS . 184 2.1.1. Khái niệm FOS . 184 2.1.2. Nguồn gốc FOS – Cấu tạo 185 2.1.3. Tính chất của FOS: . 189 2.1.4. Ảnh hưởng của FOS lên cơ thể và sức khỏe con người . 191 2.1.5. Tính an toàn và ứng dụng của FOS 195 2.1.6. Tình hình nghiên cứu và sản xuất FOS trên thế giới 197 2.1.7. Giới thiệu các enzyme trong sản xuất FOS 204 2.1.8. Tiềm năng cho sản xuất FOS tại Việt Nam 209 2.2. Thu nhận và tinh sạch enzyme β-fructofuranosidase từ chủng nấm mốc Aspergillus niger IMI303386 211 2.2.1. Tóm tắt nghiên cứu . 211 2.2.2. Nguyên liệu và phương pháp 211 http://www.ebook.edu.vn - vii - 2.2.3. Kết quả và bàn luận 215 2.3. Lên men tái sử dụng nhiều chu kì chủng Aspergillus oryzae CFR 202 thu nhận enzyme fructosyltransferase và ứng dụng sản xuất đường FOS . 222 2.3.1. Tóm tắt nghiên cứu . 222 2.3.2. Nguyên liệu và phương pháp 223 2.3.3. Kết quả và bàn luận 224 2.4. Cố định tế bào nấm mốc Aspergillus japonicus vào chất mang gluten và ứng dụng sản xuất đường fructooligosaccharide . 226 2.4.1. Tóm tắt nghiên cứu . 226 2.4.2. Nguyên liệu và phương pháp 227 2.4.3. Kết quả 228 2.5. Sản xuất FOS cao độ từ sucrose sử dụng hệ enzyme β-fructofuranosidase và glucose oxidase . 233 2.5.1. Tóm tắt nghiên cứu . 233 2.5.2. Nguyên liệu và phương pháp 233 2.5.3. Kết quả và bàn luận 235 2.6. Ứng dụng công nghệ enzyme để thu nhận đường chức năng FOS từ dịch mía ở Việt Nam . 244 2.6.1. Tóm tắt nghiên cứu . 244 2.6.2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 244 2.6.3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận: . 245 2.7. Nghiên cứu sử dụng đường FOS trong sản xuất một số thực phẩm chức năng ở Việt Nam . 252 2.7.1. Sản xuất bột dinh dưỡng trẻ em 252 2.7.2. Sản xuất bánh bích quy . 254 http://www.ebook.edu.vn - viii - 2.7.3. Sản xuất kẹo 257 2.8. Kết luận chung về sản xuất FOS và ứng dụng cho đến nay 259 KẾT LUẬN CHUNG ĐỀ TÀI . 261 TÀI LIỆU THAM KHẢO 262 http://www.ebook.edu.vn - ix - DANH MỤC BẢNG PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ THỰC PHẨM CHỨC NĂNG Bảng 1.1: Phạm trù giữa thực phẩm và thuốc 5 Bảng 2.1: Hệ thống phân loại FOSHU . 15 Bảng 2.2: Hàm lượng lycopene trong một số sản phẩm cà chua . 19 Bảng 2.3: Khả năng ức chế các gốc tự do của các hợp chất trong trà xanh . 21 PHẦN 2: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ DI TRUYỀN TRONG SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG Bảng 1.1: Diện tích cây trồng CNSH năm 2007 trên thế giới 41 Bảng 1.2: Trang trại nuôi giống động vật sản xuất protein dược phẩm . 51 Bảng 1.3: Những protein có tác dụng chữa bệnh trong sữa được sản xuất ra bởi thú cho sữa chuyển gen . 53 Bảng 1.4 : Một vài thông số liên quan đến việc tiết sữa ở động vật có vú . 53 Bảng 1.5 : Ước tính sản lượng protein sinh phẩm trong sữa và qui mô đàn thú chuyển gen trên thế giới . 54 Bảng 1.6: Một số thay đổi các thành phần của sữa được đề xuất 56 Bảng 2.1: Các phương pháp chuyển gen không sử dụng các yếu tố virus . 77 Bảng 3.1: Những cây lương thực có folate . 83 Bảng 3.2: Nhu cầu folate đề nghị cho trẻ em và người lớn 85 [...]... về thực phẩm chức năng PHẦN 1 TỔNG QUAN VỀ THỰC PHẨM CHỨC NĂNG -1- Chương 1: Khái niệm thực phẩm chức năng CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM THỰC PHẨM CHỨC NĂNG 1.1 Khái niệm thực phẩm chức năng Khái niệm và tên gọi về thực phẩm chức năng bắt nguồn từ Nhật Bản Vào năm 1980 Bộ Y tế và Sức khỏe của nước này bắt đầu xây dựng hệ thống tổ chức trong Bộ, tổ chức này có nhiệm vụ điều chỉnh và công nhận những loại thực phẩm. .. giữa thực phẩm và thuốc Nó vừa chứa các chất dinh dưỡng như là thực phẩm truyền thống, lại vừa có hoạt chất sinh học có tác dụng phòng trị bệnh như là thuốc [3] -3- Chương 1: Khái niệm thực phẩm chức năng 1.2 Phân biệt thực phẩm chức năng với một số thực phẩm khác Sự khác biệt giữa Thực phẩm chức năng, Thực phẩm thuốc và Thực phẩm thông thường được thể hiện qua sơ đồ sau : Thực phẩm Thực phẩm Thực phẩm. .. đoán dinh dưỡng và kê đơn Thế hệ I: Chọn lựa thực phẩm chức năng có trong tự nhiên Thế hệ II: Thực phẩm được bổ sung tăng cường hoạt chất chức năng Thế hệ III: Thực phẩm được phối hợp các hoạt chất chức năng Thực phẩm mới Thực phẩm dinh dưỡng đặc biệt Thực phẩm thông thường [3] -5- Chương 1: Khái niệm thực phẩm chức năng 1.3 Lịch sử nghiên cứu thực phẩm chức năng trong nước và trên thế giới 1.3.1 Trên... học gây ra Nhờ đặc tính này mà sắc tố thực vật có vai trò phòng ngừa bệnh ung thư Ngoài ra, các sắc tố thực vật còn được sử dụng làm màu thực phẩm tự nhiên rất an toàn cho cơ thể 2.2 Phân loại dựa theo nguyên liệu thực phẩm chức năng 2.2.1 Thực phẩm chức năng có nguồn gốc thực vật Một số thực phẩm chức năng có nguồn gốc thực vật phổ biến như: Đậu nành: Là thực phẩm truyền thống của nhiều nước trên... thì thực phẩm chức năng là thực phẩm có lợi cho sức khỏe bởi các chất dinh dưỡng cơ bản -2- Chương 1: Khái niệm thực phẩm chức năng Theo ILSI (The International Life Sciences Institute of North America) thì thực phẩm chức năng là loại thực phẩm có chứa hoạt tính sinh học có ích cho sức khỏe trên cơ sở các chất dinh dưỡng cơ bản Viện nghiên cứu Y học của Viện hàn lâm khoa học Mỹ cho rằng : thực phẩm chức. .. có đến 3799 sản phẩm thực phẩm chức năng được Bộ Y tế Trung Quốc chuẩn y Trong số này có đến 71,5% thực phẩm chức năng thuộc nhóm giúp cho cơ thể tăng cường sức đề kháng để kháng bệnh, giúp cho cơ thể điều chỉnh lượng mỡ máu và giải thoát mệt mỏi, thư giãn [3] 1.3.2 Tình hình sử dụng thực phẩm chức năng ở Việt Nam Đối với nước ta, việc nghiên cứu tạo ra các chế phẩm thực phẩm chức năng mang phương... có chứa trong nó, người ta gọi là thực phẩm chức năng Sau đó, thực phẩm chức năng xuất hiện trên nhiều nước khác Ở Mỹ quan điểm về thực phẩm chức năng của ADA (The American Dietetic Association): Thực phẩm chức năng là bao gồm tất cả các thành phần có trong nó và cũng là thực phẩm được làm mạnh them, làm giàu thêm hoặc nâng cao thêm yếu tố nào đó, có hiệu quả tiềm năng đến sức khỏe khi tiêu thụ một... các đặc điểm của các loại thực phẩm và thuốc, các yêu cầu sử dụng và dán nhãn trên bao bì Bảng 1.1: Phạm trù giữa thực phẩm và thuốc Phạm trù Thuốc và dược liệu Thực phẩm thuốc Thực phẩm chức năng Thực phẩm thông thường Sản phẩm Dược phẩm có qui định sử dụng, Bác sĩ kê đơn Dược phẩm không có qui định kê đơn của Bác sĩ, có hướng dẫn Sản xuất theo qui trình sản xuất thuốc, thực phẩm Được Bác sĩ chẩn đoán... năng là thực phẩm có chứa một hay nhiều hơn những nguyên liệu thực phẩm có sửa đồi để nâng cao hiệu quả cho sức khỏe Ở Trung Quốc thì thực phẩm chức năng được coi là thực phẩm bao gồm các chất dinh dưỡng như thực phẩm bình thường, nhưng đặc biết có chứa yếu tố thứ hai hay thứ ba có tác dụng phòng chống bệnh như là dược liệu Tại Việt Nam từ 1990 – 1991, Viện Dinh dưỡng đã xác định : Thực phẩm chức năng. .. phẩm chức năng (Functional Foods) Là thực phẩm ngoài chất dinh dưỡng cơ bản ra, còn chứa một số hoạt chất chức năng đặc biệt ở mức độ cao, có tác dụng phòng chống bệnh tật, đảm bảo cho sức khỏe bền vững Thực phẩm chức năng phải được công bố thành phần các chất dinh dưỡng chức năng trong thực phẩm và có hướng dẫn sử dụng để phòng chống những bệnh tật gì Thực phẩm chức năng không cần phải có sự kê đơn hoặc . niệm thực phẩm chức năng ....................................................................... 2 1.2. Phân biệt thực phẩm chức năng với một số thực phẩm. công nghệ sinh học, việc chế biến và sản xuất thực phẩm chức năng đã trở nên dễ dàng hơn. Con người đã tạo ra các thực phẩm chức năng rất đa dạng về thể