Từ lâu, chất xơ được biết đến là thành phần không thể thiếu trong cơ thể. Tuy nhiên việc bổ sung thường xuyên nhưng không đa dạng có thể dẫn đến việc thiếu 1 số thành phần chất xơ quan trọng. Điển hình trong số đó không thể không kể đến inulin. Vậy, liệu bạn đã biết inulin là gì, vai trò và có thể tìm được nó ở trong thực phẩm nào? Hãy cùng tham khảo bài viết dưới đây để hiểu rõ hơn nhé.
Mục lục
- 1. Inulin là gì?
- 2. Nguồn gốc, hàm lượng inulin trong một số thảo dược
- 3. Cấu trúc phân tử và tính chất lý học, hóa học
- 4. Inulin – Chất xơ hòa tan hữu ích nhất cho cơ thể
- 4.1. Chất xơ với hàm lượng calo thấp cho một chế độ ăn kiêng
- 4.2. Ảnh hưởng tới việc chuyển hóa lipid
- 4.3. Giải quyết vấn đề táo bón
- 4.4. Nuôi dưỡng các lợi khuẩn đường ruột
- 4.5. Giảm thiểu nguy cơ mắc các bệnh đường tiêu hóa
- 4.6. Tăng cường hấp thụ canxi
- 4.7. Củng cố hệ thống miễn dịch
- 4.8. Dung nạp tốt trong đường tiêu hóa
- 5. Quy trình sản xuất inulin
- 6. Các ứng dụng trong thực phẩm của inulin
1. Inulin là gì?
Inulin là các chất xơ hòa tan thuộc nhóm prebiotics – fructan, có mặt nhiều trong các loại rau, củ, quả. Trước tiên inulin là một prebiotics bởi đáp ứng 3 yếu tố sau:
- Không bị tiêu hóa bởi dịch tiêu hóa của người dùng
- Được lên men có chọn lọc bởi các chủng lợi khuẩn nhất định trong đường ruột.
- Cung cấp dinh dưỡng phát triển lợi khuẩn trong đường tiêu hóa.
Inulin có trong nhiều loại rau củ quả và từ lâu là một thành phần không thể thiếu trong bữa ăn của con người và cũng có vai trò vô cùng quan trọng với sức khỏe của mỗi chúng ta.
2. Nguồn gốc, hàm lượng inulin trong một số thảo dược
Như đã biết, inulin là một nhóm hợp chất thiên nhiên, có mặt trong hơn 3000 loài thực vật trên thế giới. Nó là một thành phần quan trọng trong mỗi bữa ăn hằng ngày của mỗi gia đình hàng nghìn năm nay. Ngay từ đầu thế kỉ 19, người ta đã biết đến sự có mặt và nghiên cứu về inulin.
Các loài chứa thành phần inulin trong tự nhiên phải kể đến như rễ của rau diếp xoăn, actiso, tỏi tây, hành tây, măng tây, lúa mì, chuối, củ thược dược, tỏi,… Dưới đây là bảng hàm lượng inulin trong một số loài thực vật đã được nghiên cứu:
3. Cấu trúc phân tử và tính chất lý học, hóa học
3.1. Cấu trúc
Inulin là các fructan có cấu trúc mạch thẳng hoặc phân nhánh, thường gồm từ 2-60 phân tử đường fructose liên kết lại với nhau, phân tử cuối cùng của chuỗi là glucose. Liên kết beta (1-2) giữa các phân tử fructose không bị cắt đứt bởi enzym tiêu hóa của con người là lý do chính khiến inulin bền vững với dịch tiêu hóa.
3.2. Tính chất vật lý, hóa học:
- Inulin với chuỗi dài có độ ngọt khoảng 10% độ ngọt của sucrose nên thường được sử dụng để thay thế đường cho các bệnh nhân bị đái tháo đường.
- Inulin có độ tan trong nước ở mức trung bình khoảng 10% ở 25 oC và tan hoàn toàn ở nhiệt độ 50o -100oC. Inulin có thể tan trong nước tạo thành dạng gel trắng kem khi được sử dụng máy khuấy trộn. Chính cấu trúc kem trắng giúp inulin có thể dùng trong thực phẩm thay thế chất béo
- Inulin bền với nhiệt độ, không bị thủy phân trong nước nóng.
- Inulin không bị thủy phân bởi dịch vị dạ dày.
Với việc hiểu rõ cấu trúc và tính chất vật lý, hóa học của inulin, các nhà sản xuất đã sử dụng inulin ngày càng rộng rãi trong thực tế từ khâu khai thác nguồn nguyên liệu, chiết xuất, cho đến biến inulin thành nguồn dinh dưỡng bổ sung an toàn và cần thiết cho nhiều lĩnh vực như thực phẩm, chăm sóc sức khỏe, chăn nuôi,…
4. Inulin – Chất xơ hòa tan hữu ích nhất cho cơ thể
4.1. Chất xơ với hàm lượng calo thấp cho một chế độ ăn kiêng
Inulin có giá trị calo thấp chỉ khoảng 1.5 kcal cho đến 6.3 kcal trong một gam. Việc có giá trị calo thấp như vậy sẽ thích hợp là chất bổ sung cho chế độ ăn kiêng của nhiều đối tượng như người béo phì, người đang giảm cân.
4.2. Ảnh hưởng tới việc chuyển hóa lipid
Các nhà khoa học nhận thấy rằng việc bổ sung thêm các chất xơ như inulin vào trong chế độ ăn có thể giảm nồng độ triglyceride máu – hiểu như là một dạng chất béo trong cơ thể. Ngoài ra, với chế độ ăn giàu chất xơ hòa tan như inulin cũng giúp giảm nhẹ cholesterol trong máu – LDL cholesterol – đây là yếu tố trực tiếp gây xơ vữa mạch máu, làm thành mạch kém bền. Với việc giảm tính bền mạch máu, có rất nhiều các biến chứng nguy hiểm kèm theo như hình thành cục máu đông dẫn đến tắc mạch, đột quỵ, xuất huyết não,…
Với những bằng chứng quan sát được, bổ sung inulin – chất xơ hòa tan sẽ góp phần giúp điều hòa lipid trong máu, từ đó giảm nguy cơ mắc bệnh về tim mạch như xơ vữa động mạch, đột quỵ. Các đối tượng có nguy cơ gặp biến chứng tim mạch cao như béo phì, đái tháo đường, tăng huyết áp,… nên được bổ sung thêm inulin và các sản phẩm giàu inulin vào chế độ dinh dưỡng.
4.3. Giải quyết vấn đề táo bón
Vấn đề táo bón gặp ở nhiều đối tượng từ trẻ em đến người cao tuổi. Prebiotics – inulin là một giải pháp giải quyết vấn đề táo bón nhanh chóng, hiệu quả và an toàn cho mọi đối tượng.
Inulin là chất xơ hòa tan không tiêu hóa được được tiêu hóa và hấp thu ở dạ dày và ruột non nên sẽ giúp tăng khối lượng phân, tăng tần suất đi đại tiện. Ngoài ra inulin có chức năng thẩm thấu tức là sẽ hút nước từ mạch máu vào lòng ruột già, từ đó làm mềm và tăng khối lượng phân, tăng tần suất và giảm khó chịu mỗi khi đại tiện. Bên cạnh đó việc inulin giúp tăng cường sức khỏe cho các chủng lợi khuẩn trong đường tiêu hóa cũng là một phần giúp cải thiện tình trạng táo bón.
Các đối tượng có nguy cơ cao gặp các vấn đề táo bón phải kể tới trẻ em hay người lớn không thích ăn rau, phụ nữ có thai cần bổ sung sắt, người cao tuổi do giảm uống nước và giảm nhu động ruột,… đều nên bổ sung prebiotics – inulin vào chế độ ăn.
» Xem thêm: Táo bón ở trẻ: Cách nhận biết và xử trí tại nhà hiệu quả
4.4. Nuôi dưỡng các lợi khuẩn đường ruột
Ruột già có một hệ vi sinh vật vô cùng phong phú và đa dạng. Chúng có thể được chia thành 3 nhóm chính tùy vào vai trò với hệ tiêu hóa:
- Lợi khuẩn – có lợi cho đường tiêu hóa, Bifidobacteria và Lactobacilii
- Vi khuẩn có hại: các chủng thuộc nhóm Clostridia
- Vi khuẩn khác có thể có lợi hoặc không: Bacteroides.
Ở tình trạng khỏe mạnh các lợi khuẩn giúp hỗ trợ đường tiêu hóa kìm hãm các vi khuẩn có hại. Do vậy việc giúp cho các chủng lợi khuẩn phát triển tốt là chìa khóa quan trọng cho một đường tiêu hóa khỏe mạnh. Inulin là một prebiotics không được tiêu hóa và hấp thu, được các chủng lợi khuẩn trong ruột già lên men và sử dụng như một nguồn dinh dưỡng chính của chúng.
Hai chủng lợi khuẩn quan trọng là Bifidobacteria và Lactobacilii đều sử dụng inulin để lên men lactic và lấy năng lượng. Mặt khác acid lactic được tạo ra có thể kìm chế một số vi khuẩn có hại phát triển. Do vậy inulin giúp đường tiêu hóa khỏe mạnh thông qua tăng cường các chủng lợi khuẩn và gián tiếp kiềm chế sự phát triển của vi sinh vật gây hại.
Các đối tượng hay bị rối loạn tiêu hóa, viêm ruột hoại tử ở trẻ sinh non, đối tượng sử dụng kháng sinh đường uống dài ngày đều nên bổ sung inulin cùng probiotics – lợi khuẩn trong chế độ dinh dưỡng để củng cố hệ vi sinh đường ruột.
4.5. Giảm thiểu nguy cơ mắc các bệnh đường tiêu hóa
Inulin giúp giảm nguy cơ mắc các bệnh đường ruột, đặc biệt phải kể tới như viêm ruột kích thích – đau ruột già mãn tính không rõ nguyên nhân và nguy cơ ung thư đại tràng.
Các nhà khoa học chứng minh được rằng việc kết hợp probiotics – lợi khuẩn và/ hoặc với prebiotics – inulin là một trong những phương pháp ngăn ngừa viêm ruột kích thích. Việc kết hợp này ngăn ngừa các cytokine gây phản ứng viêm và tăng cường hệ thống miễn dịch từ đó ngăn ngừa các cơn đau ruột già mãn tính.
Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc kết hợp inulin với các chủng probiotics giúp ngăn ngừa ung thư đại tràng. Với các inulin chuỗi dài sẽ có hiệu quả rộng hơn so với dạng chuỗi ngắn do mở rộng phạm vi hoạt động tới vùng xa của ruột già trong khi các prebiotics chuỗi ngắn như oligofrutose sẽ được lên men ngay đầu đại tràng. Cơ chế cho việc ngăn ngừa ung thư ruột già được giải thích trên hai mặt:
- Inulin điều chỉnh hệ vi sinh giúp lên men butyrate kị khí tạo acid butyric. Axit béo butyric chuỗi ngắn là chất nền chuyển hóa quan trọng trong các tế bào biểu mô ruột kết bình thường và có chức năng cân bằng nội môi tế bào, bao gồm khả năng ngăn ngừa/ức chế chất sinh ung thư.
- Thứ 2, inulin giúp tăng cường sức khỏe hệ vi sinh đường ruột qua đó tăng cường miễn dịch cho đường tiêu hóa với các chất gây ung thư.
Với chất lượng thực phẩm ô nhiễm như hiện nay, các bệnh về đường tiêu hóa ngày càng gia tăng do đó bổ sung inulin giúp hệ tiêu hóa khỏe mạnh và ngăn ngừa nhiều bệnh nguy hiểm nên được cân nhắc.
4.6. Tăng cường hấp thụ canxi![thời gian sử dụng canxi]()
Canxi là nguyên tố có vai trò quan trọng trong cơ thể chúng ta. Việc sử dụng inulin giúp tăng khả năng khoáng hóa và hấp thu các chất này.
Cơ chế cho việc tăng hấp thụ các chất khoáng trên được giải thích là nhờ việc lên men inulin giúp tạo acid nên pH ruột giảm xuống, từ đó giúp giải phóng Canxi dưới dạng ion trước khi được hấp thu. Ngoài ra, inulin giúp điều chỉnh các thụ thể vitamin D từ đó giúp tăng cường vận chuyển canxi xuyên tế bào.
Chính nhờ vai trò này, inulin giúp bổ sung canxi một cách hiệu quả trên nhiều đối tượng đặc biệt là trẻ em, trẻ sơ sinh, thiếu niên tuổi dậy thì, phụ nữ có thai và cả phụ nữ tiền mãn kinh. Tăng hấp thu canxi giúp tăng cường phát triển các xương dài ở trẻ em độ tuổi tăng trưởng, tăng mật độ xương giúp xương rắn chắc ở người trưởng thành, duy trì mật độ xương ở người cao tuổi phòng loãng xương.
4.7. Củng cố hệ thống miễn dịch
Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng, dùng inulin giúp kích thích hoạt động của các tế bào miễn dịch T và tế bào tiêu diệt tự nhiên NK, cùng với việc lên men butyrate giúp ngăn ngừa các yếu tố tạo khối u. Bằng việc nâng cao hệ thống miễn dịch của cơ thể, inulin giúp cơ thể tăng sản sinh kháng thể với samonella – chủng vi khuẩn gây bệnh đường ruột. Việc tăng cường tế bào diệt tự nhiên NK giúp tăng khả năng chống lại bệnh do virut gây ra.
Các đối tượng trẻ em suy dinh dưỡng, hay ốm vặt, người ốm nên tăng cường bổ sung inulin trong chế độ ăn để tăng sức đề kháng của cơ thể.
4.8. Dung nạp tốt trong đường tiêu hóa
Các chất không được tiêu hóa như sorbitol và lactulose có tính thẩm thấu mạnh hơn so với inulin do vậy chúng có tác dụng tẩy sổ. Mặt khác inulin chuỗi dài lên men lâu hơn so với các loại oligofructose khác do vậy sẽ giảm tình trạng đầy hơi, chướng bụng do việc tạo khí ồ ạt của các prebiotics khác. Chính vì vậy, inulin là một prebiotics phù hợp bổ sung lâu dài cho đường tiêu hóa.
» Xem thêm: Đầy hơi chướng bụng ở trẻ: Nguyên nhân và 8 giải pháp cải thiện hiệu quả
5. Quy trình sản xuất inulin
Quy trình sản xuất inulin trong công nghiệp đã được hoàn thiện và cải tiến rất nhiều lần để đem đến sản phẩm inulin có hàm lượng cao, tạp chất thấp và tiết kiệm chi phí.
5.1. Nguồn nguyên liệu:
Nguyên liệu chính để sản xuất inulin trong công nghiệp chính là từ rễ của rau diếp xoăn. Rau diếp xoăn có tuổi thọ trung bình 2 năm, năm đầu là năm sinh trưởng về thân, rễ, lá; năm thứ 2 là năm mà cây dự trữ tinh bột dưới dạng inulin trong rễ. Sau 2 năm, rau diếp xoăn được thu hái, bảo quản và vận chuyển đến nhà máy sản xuất dưới 1 tuần để đảm bảo không ảnh hưởng đến hàm lượng inulin trong rau diếp xoăn.
5.2. Quy trình sản xuất nhìn chung gồm 3 giai đoạn
Giai đoạn 1: Chiết xuất inulin thô
Ở giai đoạn này, rau diếp xoăn sau khi được vận chuyển tới nhà máy được rửa sạch để loại bỏ đất cát, bụi bẩn. Sau đó, nguyên liệu được thái lát hoặc nghiền nát để tăng khả năng thấm của nước vào nguyên liệu. Cho nguyên liệu đã được nghiền nhỏ vào tháp chiết ngược dòng, sử dụng dòng nước nóng để hòa tan và kéo inulin theo dịch chiết nước ra ngoài. Bỏ bã nguyên liệu, thu dịch chiết nước và đem cô một phần.
Giai đoạn 2: Tinh chế inulin
Đây là bước vô cùng quan trọng để đảm bảo chất lượng và hàm lượng inulin trong thành phẩm.
- Trước tiên dịch chiết inulin thô được bổ sung thêm dung dịch nước vôi trong và sục khí CO2 liên tục. Mục đích để tạo thành vi tinh thể CaCO3 là mầm kết tủa các thành phần kém tan như protein, lọc loại tủa.
- Tiếp tục với việc sử dụng phương pháp lọc trao đổi ion hoặc dùng than hoạt tính để loại các tạp gây mùi, màu, muối và một số ion kim loại nặng.
- Cuối cùng dung dịch inulin được lọc qua màng siêu lọc 0.2 mcm để loại bỏ vi khuẩn.
Giai đoạn 3: Phun sấy
Dung dịch inulin sau khi tinh chế và làm giàu ở giai đoạn 2 sẽ được cô bay hơi rồi phun sây. Sản phẩm thu được là bột inulin có màu trắng, ổn định và dễ bảo quản.
Quá trình sản xuất trên tạo ra sản phẩm inulin có hàm lượng cao đạt tới 93%, và đạt độ an toàn cao vì tạp còn lại chủ yếu là đường đôi và đơn như saccharide – đường mía, hay glucose.
6. Các ứng dụng trong thực phẩm của inulin
Với nhiều vai trò hữu ích với cơ thể, một prebiotics an toàn với đường tiêu hóa, inulin có rất nhiều ứng dụng trong sản xuất thực phẩm.
6.1. Thực phẩm trong chế độ ăn
Trước tiên, là một thành phần dinh dưỡng trong chế độ ăn giúp tăng cảm quan và hương vị cho các món bánh ăn sáng, tăng độ giòn, giữ ẩm lâu hơn.
6.2. Là một prebiotics
Trong tất cả các prebiotics thì inulin và oligofructose được ứng dụng rộng rãi nhất. Trong các loại sữa, thực phẩm chức năng người ta ưu tiên bổ sung thêm inulin để trước tiên đảm bảo sự sinh trưởng của các dòng probiotics như Lactobacilii và Bifidobacteria trong sản phẩm bên cạnh lợi ích của nó với cơ thể.
Các chuyên gia dinh dưỡng cũng nghiên cứu phát triển công thức pha trộn giữa inulin chuỗi ngắn và chuỗi dài trong thực phẩm với tỷ lệ 50:50 để mở rộng vùng tác dụng trên toàn ruột già. Các sản phẩm thực phẩm chức năng, sản phẩm sữa probiotics là ứng dụng quan trọng của inulin khi là một prebiotics.
6.3. Thay thế chất béo
Với đặc tính tạo gel hạt trắng tạo dư vị như chất béo, các sản phẩm không chất béo từ sữa được bổ sung inulin chuỗi dài để tạo vị ngậy như chất béo. Các sản phẩm đã ứng dụng thay thế chất béo như sữa không chất béo, sữa chua, xúc xích, phô mát, bánh quy,…
Người ta nhận thấy rằng inulin bền với quá trình xử lý nhiệt trong các sản phẩm nên hàm lượng thành phần inulin không bị thay đổi trong quá trình sản xuất và bảo quản.
6.4. Thay thế đường
Với inulin chuỗi ngắn có thể làm tăng độ ngọt lên đến 35% sucrose, và với hàm lượng calo thấp nó hoàn toàn có thể thay thế một phần cho đến hoàn toàn các đường khác trong các thực phẩm. Trong công nghiệp sản xuất socola không đường, inulin chuỗi ngắn đóng vai trò là chất cung cấp vị ngọt mà không làm ảnh hưởng đến chất béo trong sản phẩm. Với các đối tượng bệnh nhân tiểu đường, các sản phẩm chứa inulin tạo vị ngọt là lựa chọn hợp lý.
Inulin là một nhóm hợp chất thiên nhiên, an toàn cho người tiêu dùng. Với nhiều lợi ích sức khỏe và các đặc tính quý báu, inulin ngày càng được ứng dụng nhiều trong thực tế từ các sản phẩm dinh dưỡng trong chế độ ăn cho đến các dòng thực phẩm chức năng chăm sóc sức khỏe, ngăn ngừa bệnh tật. Đối tượng sử dụng inulin và sản phẩm chứa inulin rất đa dạng từ trẻ sơ sinh, trẻ nhỏ cho tới phụ nữ mang thai, cho con bú, các đối tượng có bệnh tuổi già như tăng huyết áp, đái tháo đường đều có thể an tâm bổ sung. Tuy nhiên, nhiều người tiêu dùng không hiểu hết vai trò và lợi ích của inulin mà chỉ coi chúng như một dạng chất xơ giúp tăng cường hệ tiêu hóa. Với bài viết trên đây, chúng tôi hi vọng cung cấp cái nhìn đa chiều về inulin – chất xơ hòa tan với nhiều vai trò hữu ích với cơ thể.
Mọi chi tiết thắc mắc vui lòng liên hệ HOTLINE 19009482 hoặc 0967629482
>> Xem thêm: Góc dinh dưỡng cho trẻ: Bé bị táo bón ăn gì cho hết?
Tham khảo: