Công nghệ chế biến ảnh hưởng đến thực phẩm dinh dưỡng và thành phần thực phẩm chức năng như thế nào?

Phát triển sản xuất thực phẩm tập trung

Chế độ ăn uống của con người luônthay đổi, cả về thành phần dinh dưỡng lẫn cách thức làm ra thức ăn đòi hỏi phải liên kết những hiểu biết về dinh dưỡng có lợi cho sức khỏe để phát triển các sản phẩm thực phẩm mới. Trong lịch sử, một số bước quan trọng trong phát triển thực phẩmđã được ghi nhận, bắt đầu từ các nghiên cứu nhân học về chế độ ăn uống đến việc phân tích sự phát triển chế độ ăn uống ảnh hưởng đến sức khỏecủa tổ tiên chúng ta.Khi con người biết sử dụng thực phẩm tự nhiên từ thời săn bắn, hái lượm thìtìm nguồn thực phẩm và chuẩn bị thức ăn phù hợp là hoạt động chính hàng ngày. Sản phẩm thu được phải xử lý vàtiêu thụ ngay lập tức, vì việc dự trữ, bảo quản lâu dài thường là không thể.

Sự xuất hiện của các khu định cư, cộng đồngngày một đông đúc và sự chuyên môn hóa các hoạt động cộng đồngđã làm nảy sinh nhu cầu bảo quản và lưu trữ thực phẩm. Do đó, hình thành nhóm hỗ trợ lên kế hoạch cho các hoạt động kế tiếp, ví dụ như mua sắm vật tư. Tất cả các phương pháp chế biến thực phẩm ban đầu này đều nhằm mục đích bảo quản thực phẩm, bao gồm các hoạt động đơn giản, ví dụ: phân loại các mặt hàng phù hợp, làm sạch, sấy khô, ướp, đóng gói và có thể có một kho lưu trữ để giảm thiểu hư hỏng. Những phát minh này được thực hiện chỉ bằng quan sát, thử nghiệm vàkinh nghiệm rút ra từ những sai sót. Ngoài ra, việc ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất và bảo quản thực phẩmđược cho là ở giai đoạn đầu của xã hội hiện đại.

Kể từ thời điểm đó, các phương pháp sản xuất thực phẩm ngày càng chuyên sâu đối với nhiều loại sản phẩm và nhóm thực phẩm khác nhau. Sự gia tăng của các hoạt động chuyên ngành này hình thành các ngành nghề truyền thống, ví dụ: thợ làm bánh, người bán thịt, người làm phô mai hoặc nhà sản xuất bia, ngoài các ngành nghề hỗ trợ như: coopers, các kỹ sư đầu tiên sản xuất thiết bị chế biến thực phẩm và công nghệ đóng gói.

Khi nhà máy khử trùng nhiệt đầu tiên ở Pháp do Appertphát triểnvào đầu những năm 1800, nửa sau của thế kỷ 19 đã chứng kiến ​​một bước tiến lớn khác về phát triển chế biến thực phẩm, đó là sự ra đời của công nghệ và nhà máy thực phẩm như chúng ta đã thấy hiện nay. Cuộc cách mạng công nghiệp, chẳng hạn như ở Trung Âu, phần lớndân số di chuyển từ nông thôn ra thành phốthìngoài việc cung cấp thực phẩm cho họ, cũng cần cung cấp một lượng lớn thực phẩm cho quân đội. Vì vậy, cần có các phương pháp và quy trình mới, cả trong chế biến và đóng gói thực phẩm.

Thành tựu lớn củacông nghệ sản xuất, với nhiều quy trìnhứng dụng từ các lĩnh vực công nghiệp khác, đảm bảo thực phẩm ngày càng được an toàn. Tuy nhiên, việc áp dụng quy trình công nghiệp với các điều kiện đôi khi khá khắc nghiệt vềlàm sạch hoặc xử lý nhiệt độ, cũng dẫn đến sự cạn kiệt chất dinh dưỡng từthực phẩm được bảo quản. Ngành công nghiệp có thể sản xuất thực phẩm an toàn, với đặc tính bảo quản tốt.Tuy nhiên, đảm bảo chế độ ăn uống cân bằng dinh dưỡng và lành mạnhlà nhu cầu chính đángcủa người tiêu dùng. Suy dinh dưỡng có thể xảy ra do người tiêu dùng thiếu kiến ​​thức khi sử dụng nhiều sản phẩm chế biến sẵn, ví dụ đường tinh luyện, bột mì trắng, các sản phẩm tiện lợi như rau, trái cây đóng hộp. Ngày nay, người tiêu dùng được cung cấp nhiều thông tin hơn và có nhiều lựa chọn sản phẩm thực phẩm. Họ quan tâm nhiều hơn đến suy dinh dưỡng cũng như kiến ​​thức nhằm tránh các rủi ro sức khỏe. Nhu cầu về chế độ ăn uống có giá trị dinh dưỡng cao được chú trọng hơn bao giờ hết.

Tổng quan về chế biến thực phẩm

Để sản xuất một sản phẩm thực phẩmđạttiêu chuẩn, cần có các bước:xử lý nguyên liệu thô, thay đổi bề ngoài vật lý và hóa học của sản phẩm, đảm bảo an toàn thực phẩm, phù hợp chất lượng, hạn sử dụng và cung cấp. Một bước xử lý điển hình được tìm thấy trong nhiều sản phẩm rắn và lỏng là xử lý nhiệt. Việc xử lý nhiệt độ có thể được áp dụng để chuẩn bị sản phẩm (nghĩa là nấu sản phẩm để bổ sungcác chất dinh dưỡng, protein khử bão hòa, thay đổi carbohydrate và tinh bột), để phát triểnhương vị, mùi thơm và các thành phần màu (ví dụ phản ứng Maillard), thay đổi cấu trúc thực phẩm (ví dụ thay đổi kết cấu do thay đổi thành phần hoặc quá trình sấy khô) hoặc để bảo quản hoặc khử trùng thực phẩm bằng cách khử nhiệt của vi sinh vật, độc tố và enzyme (ví dụ khử trùng bằng nhiệt các sản phẩm thực phẩm đóng hộp, chần rau, để làm bất hoạt enzyme). Dự đoán, ngoài chế độ xử lý nhiệt, các bước chế biến thực phẩm thường dẫn đến các hoạt chất sinh học tự nhiên, rất cần thiết cho chế độ ăn uống đã bị mất. Các hoạt chất từ sản phẩm trái cây, rau quảphải được bảo vệ trong quá trình chế biến, đóng gói và bảo quản, đảm bảo không bị mấtđi nguồn dinh dưỡngquan trọng.

Bên cạnh phương pháp thêm các thành phần hoạt tính sinh học đặc biệt vào mặt hàng thực phẩm để tạo ra hoặc tái tạo giá trị dinh dưỡng mong muốn (được giải thích trong bài viết này), cách chế biến thực phẩm hiện đại nhằm bảo quản tối đa các thành phần chất sinh học tự nhiên trong thực phẩmcũng được chú trọng.

Để đạt được điều này, các phương pháp chế biến thực phẩm mới đã được phát triển, đang triển khai hoặc đang trong giai đoạn nghiên cứu.Các phương pháp nàyđã tận dụng những lợi thế của xử lý nhiệt, ví dụ: bất hoạt vi sinh vật hoặc sửa đổi kết cấu đạt được bằng các phương pháp không sử dụng nhiệt, ví dụ xử lý áp suất cực cao hoặc sử dụng các phản ứng enzyme.

Một nghiên cứu đã chứng minh rằng, thông qua công nghệ lò sưởi và lò vi sóng, một sản phẩm thực phẩm phù hợp có thể được sản xuất với mức độ an toàn tương tự như sản xuất với các quy trình xử lý nhiệt thông thường, nhưng với các đặc tính cảm quan được cải thiện.

Những phương pháp tiếp cận mới trong chế biến thực phẩm chắc chắn có lợi thế về dinh dưỡng đối với sức khỏe của con người cũng như cải thiện chất lượng thực phẩm. Tuy nhiên, cũng phải xem xét các mục đích khác khi chế biến thực phẩm, chẳng hạn như đảm bảo đủ bất hoạt vi sinh vật hư hỏng.Các phương pháp này có những hạn chế trong việc xử lý khối lượng lớn và trong chi phí xử lý.

Chế biến thực phẩm chức năng

Theo định nghĩa, thực phẩm chức năng (TPCN) là các sản phẩm thực phẩm, bao gồm thực phẩm tự nhiên hoặc thực phẩm chế biến có chứa các hợp chất hoạt tính sinh học với chức năng vượt yêu cầu dinh dưỡng thiết yếu hàng ngày để cải thiện sức khỏe con người.

Trái cây và rau quả là TPCNđược công nhận. Tuy nhiên, các thành phần có lợi của chúng cũng có thể được chiết xuất, tinh chế và được sử dụng như chất bổ sung cho chế độ ăn uống và tiêu thụ ở dạng cô đặc, hoặc sau khi thêm vào một sản phẩm thực phẩm khác có giá trị bổ sung. Song, những phương pháp bổ sung đơn giản này có thể dẫn đến sự thay đổi không mong muốn và tiêu cực về cảm giác cũng như cấu trúc của các sản phẩm thực phẩm. Với sự hỗ trợ của các công nghệ xử lý mới (như công nghệ vi nang), các hiệu ứng này có thể được giảm thiểu, ví dụ thông qua sửa đổi cấu trúc vi mô.

 Những công nghệ mới này khác với các phương pháp chế biến thực phẩm truyền thống và có những lợi thế nhất định trong khả năng ngăn chặn sự bất hoạt của các thành phần hoạt tính sinh học. Để cung cấp số lượng lớn hơn và nhiều loạiTPCN, bên cạnh các sản phẩm tự nhiên truyền thống, các công ty sản xuất thực phẩm đang liên tục phát triển các sản phẩm mới. Sản phẩm ở dạng nguyên liệu thô được xử lý, ví dụ các loại rau có lượng chất phytochemical tăng, hoặc có thể thêm các thành phần hoạt tính sinh học mong muốn vào thực phẩm khác. Việc tăng cường thực phẩm là một phương pháp được ứng dụng sản xuất nhiềusản phẩm thực phẩm, ví dụ như ngũ cốc ăn sáng có thêm vitamin (ví dụ axit folic), khoáng chất hoặc nước ép trái cây được bổ sung axit béo ω3. Các nhà sản xuất phải xem xét sản phẩm có thể chứa thành phần được thêm vào trong ma trận tự nhiên của nó hoặc cần xử lý các quá trình tiếp theonhư đóng gói. Cách tiếp cận này có thể bao gồm việc đưa các thành phần hoạt tính sinh học được bảo vệ đến vị trí mục tiêu và giải phóng bằng các yếu tố kích hoạt nhất định (enzyme, pH, muối, v.v.).

Các dạng thực phẩm chức năng và độ an toàn

Khi xem xét các khía cạnh của việc phát triển TPCN, người ta cần hiểu cấu trúc thực phẩm và các đặc tính sản phẩm liên quan. Vì cấu trúc chủ yếu của thực phẩm quyết định hành vi của nó trong đường tiêu hóa của con người. Thách thức trong phát triển sản phẩm TPCNnằm ở việc duy trì các thuộc tính cảm quan mong muốn về hương vị và kết cấu, trong khi phải duy trì chức năng của hoạt chất được thêm vào.

Nhóm người tiêu dùng mục tiêu cũng như thói quen tiêu dùng của họ phải được tính đến và một sản phẩm phù hợp cần phải đáp ứng các yêu cầu đó nhằm đạt được phản ứng tích cực của thị trường. Nếu việc bổ sung thành phần này đạt được kết quả hài lòng về tiêu thụ sản phẩm thì bước quan trọng tiếp theo nằm ở việc đảm bảo chức năng của thành phần.

Bên cạnh các nghiên cứu hệ sinh vật (động vật và con người), về tính khả dụng sinh học của các hợp chất hoạt tính sinh học, các nhà nghiên cứu và nhà khoa học có thể áp dụng các mô hình toán học, bao gồm những kiến thức về hoạt động thành phần, cơ chế giải phóng và chuyển hóa của con người để theo dõi, dự đoán chức năng của các thành phầnvà thuyết minh vì sao lại bổ sung nó vào sản phẩm.

 Hiện nay, các hoạt động nghiên cứu về thiết kế cấu trúc vi mô sản phẩm để mô hình hóa quá trình hành vi và các đặc điểm cảm giác khác, chẳng hạn như phát triển vị giác hoặc cảm giác vật lý (ví dụcảm giác miệng) đang xây dựng dữ liệu hỗ trợ cho các nghiên cứu chức năng này. Một diễn biến gần đây trong phát triển TPCNlà xem xét sự tương tác giữa thực phẩm, chất bổ sung dinh dưỡng, bộ gen của một cá nhân và ảnh hưởng của nó đối với nhu cầu dinh dưỡng. Trong kiến thức dinh dưỡng, chế độ ăn uống cho một cá nhân này có thể không phù hợp với người khác. Ngành khoa học mới nổi này có thể cung cấp dinh dưỡng phù hợp cho từng nhóm người hoặc cá nhân và có thể là một bước quan trọng trong việc giảm các bệnh liên quan đến chế độ ăn uống, giảmchi phí chăm sóc sức khỏe. Các thành phần chức năng trong các sản phẩm thực phẩm hoặc bổ sung dinh dưỡng phong phú thường được coi là an toàn, tuy nhiênvẫn cầnphảiđánh giá cẩn thận,vì nguồn gốc của chúng từthực phẩm tự nhiên và các chất bổ sung β-carotene,bổ sung chế độ ăn uống như đã trình bày trên đây.

Yhocvn.net/Theo Tạp chí Thử nghiệm Ngày nay