Tinh bột kháng tiêu hóa đang thu hút sự quan tâm như một nguồn chất xơ dinh dưỡng quan trọng, nhờ vào các đặc tính chức năng độc đáo, ưu điểm công nghệ vượt trội và tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong thực phẩm cũng như dược phẩm. Bài viết sau đây sẽ cung cấp cho bạn đọc cái nhìn toàn diện về định nghĩa, lợi ích sức khỏe, cơ chế hoạt động và ứng dụng của tinh bột kháng trong dinh dưỡng và công nghệ thực phẩm.
MỤC LỤC
1. Tinh bột kháng là gì?
Tinh bột kháng là phần tinh bột có khả năng kháng tiêu hóa trong ruột non của người khỏe mạnh và di chuyển đến ruột già, nơi nó trở thành cơ chất cho quá trình lên men của vi khuẩn. Thuật ngữ “Tinh bột kháng” lần đầu tiên được Englyst và cộng sự đưa ra vào năm 1982, và sau đó được định nghĩa chính thức bởi Dự án hợp tác EURESTA về tinh bột kháng của châu Âu (European Flair Concerted Action on Resistant Starch). Tinh bột kháng còn được gọi là Tinh bột bền.
Dựa trên thí nghiệm tiêu hóa trong ống nghiệm (in vitro digestion), tinh bột được phân loại thành ba loại:
- Tinh bột tiêu hóa nhanh (Rapidly Digestible Starch – RDS): Tinh bột tiêu hóa nhanh là phần tinh bột gây ra sự tăng đường huyết nhanh sau khi tiêu thụ. Về mặt hóa học, tinh bột tiêu hóa nhanh là phần tinh bột chuyển hóa thành glucose sau 20 phút ủ với enzym α-amylase.
- Tinh bột tiêu hóa chậm (Slowly Digestible Starch – SDS): Tinh bột tiêu hóa chậm là phần tinh bột được tiêu hóa chậm trong ruột non. SDS không bị phân giải bởi α-amylase trong nước bọt mà chỉ được thủy phân bởi α-amylase tuyến tụy, chuyển hóa thành các oligomer và dextrin giới hạn. SDS được định lượng là phần tinh bột được tiêu hóa sau 120 phút ủ với enzyme.
- Tinh bột kháng tiêu hóa (Resistant Starch – RS): Tinh bột kháng tiêu hóa là phần tinh bột thoát khỏi quá trình tiêu hóa ở ruột non và được lên men trong ruột già. Về mặt hóa học, RS còn được định nghĩa là phần tinh bột không bị tiêu hóa sau 120 phút ủ với enzyme.
Cả ba thành phần tinh bột có mối liên hệ chặt chẽ với nhau. RDS có mối quan hệ nghịch với SDS và RS, trong khi SDS và RS có sự tương đồng cao hơn về mặt cấu trúc và đều xuất hiện trong thực phẩm chế biến. Ngoài ra, SDS và RS có thể được chuyển hóa từ RDS thông qua các phương pháp xử lý vật lý, hóa học hoặc sinh học.
2. Cơ chế tác dụng của tinh bột kháng là gì?
Khi đi vào cơ thể, tinh bột kháng tiêu hóa di chuyển qua hệ tiêu hóa mà không bị phân hủy và không cung cấp calo như các loại tinh bột thông thường. Thay vào đó, khi đến ruột già, RS trở thành nguồn dinh dưỡng cho hệ vi sinh vật đường ruột. Quá trình lên men tinh bột kháng tạo ra các sản phẩm phụ, đặc biệt là các axit béo chuỗi ngắn (SCFA) có tác dụng chống viêm và tăng cường sức khỏe đường ruột.
Ngoài ra, tinh bột kháng còn làm chậm quá trình tiêu hóa các loại tinh bột khác, giúp ổn định đường huyết và kéo dài cảm giác no. Điều này đặc biệt có lợi cho người mắc bệnh tiểu đường hoặc những ai đang muốn kiểm soát cân nặng.
3. Tinh bột kháng có tác dụng gì?
Đặc tính chức năng của tinh bột kháng đang nhận được sự quan tâm trong ngành công nghiệp thực phẩm, dinh dưỡng và dược phẩm. Tinh bột kháng tiêu hóa có chức năng sinh lý như một chất xơ hòa tan. Chế độ ăn chứa RS có giá trị calo thấp, mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe như nhuận tràng, giảm cholesterol trong máu, ổn định đường huyết, hỗ trợ phòng ngừa và kiểm soát bệnh tiểu đường và béo phì.
3.1. Tinh bột kháng ổn định đường huyết
Một trong những tác động sức khỏe được nghiên cứu nhiều nhất của tinh bột kháng là khả năng kiểm soát chỉ số đường huyết. Sau khi tiêu thụ, tinh bột kháng làm chậm quá trình tiêu hóa và hấp thụ glucose, ngăn ngừa tình trạng tăng đột biến đường huyết sau bữa ăn. Điều này có ý nghĩa rất quan trọng đối với người mắc bệnh tiểu đường type 2 và người cần duy trì đường huyết ổn định.
3.2. Tinh bột kháng cải thiện sức khỏe đường ruột
Tinh bột kháng thoát khỏi quá trình tiêu hóa ở ruột non và được lên men tại ruột già, giải phóng các axit béo mạch ngắn (SCFA – short chain fatty acid) như butyrate, propionate, acetate và một số khí như metan, hydro, carbon dioxide và axit hữu cơ (ví dụ: axit lactic).
Các axit béo mạch ngắn có vai trò quan trong trong việc duy trì sức khỏe niêm mạc ruột và ngăn ngừa các bệnh viêm ruột. Trong đó, butyrate đặc biệt quan trọng vì đây là nguồn năng lượng chính cho các tế bào biểu mô ruột, giúp ngăn ngừa các bệnh lý như viêm đại tràng, hội chứng ruột kích thích (IBS) và thậm chí ung thư đại tràng.
So với các loại chất xơ khác, RS tạo ra nồng độ butyrate cao hơn, do đó có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc duy trì sức khỏe đường ruột.
3.3. Cải thiện hệ vi sinh đường ruột (chức năng prebiotic)
Chức năng prebiotic của tinh bột bền rất được quan tâm. Prebiotic là thành phần thực phẩm không tiêu hóa, có lợi cho cơ thể bằng cách kích thích chọn lọc sự phát triển và hoạt động của một hoặc nhiều loài vi khuẩn cơ lợi trong ruột kết, từ đó cải thiện sức khỏe đường ruột và tổng thể của vật chủ.
Tinh bột kháng đóng vai trò như một cơ chất, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển và hoạt động của lợi khuẩn (probiotics) trong ruột kết, góp phần duy trì hệ vi sinh đường ruột cân bằng và khỏe mạnh.
3.4. Tác dụng hạ choresterol của tinh bột kháng
Asp và cộng sự (1996) đã nghiên cứu vai trò của tinh bột kháng trong việc giảm choresterol. Kết quả cho thấy, tinh bột kháng ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa lipid, trong đó lipid toàn phần, cholesterol toàn phần, lipoprotein tỉ trọng thấp (LDL), lipoprotein tỉ trọng cao (HDL), lipoprotein tỉ trọng rất thấp (VLDL), protein lipoprotein tỉ trọng trung gian (IDL), triglyceride và lipoprotein giàu triglyceride đều chịu ảnh hưởng bởi chế độ ăn có chứa tinh bột kháng.
3.5. Tinh bột kháng giảm cảm giác đói và hỗ trợ giảm cân
Do tinh bột kháng không bị tiêu hóa hoàn toàn, nó có khả năng kéo dài cảm giác no. Đồng thời, tinh bột kháng làm chậm quá trình tiêu hóa của carbohydrate, giúp làm giảm lượng calo hấp thu và kiểm soát cảm giác thèm ăn, hỗ trợ quá trình giảm cân hiệu quả.
Tinh bột kháng giải phóng năng lượng một phần ở ruột non dưới dạng glucose và một phần ở ruột già dưới dạng sản phẩm phụ lên men như acetate, từ đó cung cấp năng lượng cân bằng trong thời gian dài sau khi tiêu thụ. Giá trị năng lượng của RS khá thấp, khoảng 8 kJ/g (2 kcal/g), so với năng lượng do tinh bột tiêu hóa hoàn toàn cung cấp, khoảng 15 kJ/g.
Việc huy động và sử dụng chất béo dự trữ của RS là kết quả gián tiếp của việc giảm tiết insulin khi tăng cường chế độ ăn giàu RS. Tinh bột kháng giúp giảm sự tích tụ mỡ toàn thân và mỡ cục bộ.
Việc làm giàu RS trong khẩu phần ăn là một phương pháp tự nhiên, giúp kích thích sản sinh hormone đường ruột, từ đó giảm lượng năng lượng hấp thụ. Do đó, tăng cường RS có thể là một phương pháp tự nhiên và hiệu quả trong việc hỗ trợ điều trị bệnh béo phì.
3.6. Tăng cường hấp thụ khoáng chất
Các nghiên cứu trên cả chuột và người đã chỉ ra rằng tinh bột kháng có khả năng tăng cường hấp thu một số khoáng chất tại hồi tràng. Ở người, việc tiêu thụ RS giúp tăng hấp thu canxi. Trong khi đó, ở chuột được nuôi bằng chế độ ăn giàu RS, người ta quan sát thấy sự gia tăng hấp thu của nhiều khoáng chất, bao gồm canxi, magiê, kẽm, sắt và đồng.
4. Tinh bột kháng có trong thực phẩm nào? Phân loại tinh bột kháng
Tinh bột kháng có mặt trong tự nhiên và tồn tại ở các dạng thực phẩm khác nhau, tùy thuộc vào loại tinh bột kháng.
Nguồn thực phẩm chứa tinh bột kháng tự nhiên
Tinh bột kháng có mặt trong một số thực phẩm tự nhiên với hàm lượng cao, như khoai tây sống và chuối xanh. Các nghiên cứu đã chứng minh lợi ích sức khỏe của chuối xanh là do chứa hàm lượng tinh bột kháng cao. Tinh bột khoai tây sống có hàm lượng tinh bột kháng cao nhất (khoảng 75%). Các loại ngũ cốc nguyên hạt cũng là nguồn cung cấp chất xơ và tinh bột kháng.
Dưới đây là bảng hàm lượng tinh bột kháng (RS) có trong một số loại thực phẩm phổ biến:
05 phân loại của tinh bột kháng là gì?
Dựa vào cấu trúc, tinh bột kháng được phân thành 5 loại: RS1, RS2, RS3, RS4 và RS5. Dưới đây là bảng mô tả đặc điểm và nguồn thực phẩm của từng loại:
| Loại tinh bột kháng | Mô tả loại tinh bột kháng | Nguồn thực phẩm |
| RS1 | Tinh bột nằm trong cấu trúc vật lý của thực phẩm, không tiếp cận được với enzyme tiêu hóa | Hạt hoặc ngũ cốc nguyên cám hoặc xát một phần, các loại đậu |
| RS2 | Tinh bột có cấu trúc chặt chẽ (cấu trúc tinh thể loại B), khó bị enzyme tiêu hóa phân giải | Tinh bột kháng khoai tây (sống), tinh bột kháng chuối xanh, một số loại đậu, tinh bột ngô có hàm lượng amylose cao |
| RS3 | Tinh bột tái cấu trúc/ tinh bột thoái hóa | Thực phẩm giàu tinh bột nấu chín và để nguội (khoai tây, bánh mì, cơm), tinh bột xử lý nhiệt ẩm |
| RS4 | Tinh bột biến tính bằng tác nhân hóa học (liên kết chéo) | Thực phẩm bổ sung tinh bột biến tính (ví dụ: bánh mì, bánh ngọt) |
| RS5 | Phức tinh bột-lipid | Thực phẩm chứa hỗn hợp tinh bột và chất béo |
5. Công nghệ sản xuất Tinh bột kháng
Hiện nay, nhiều đơn vị sản xuất thực phẩm đang tập trung vào việc làm giàu tinh bột kháng bằng cách áp dụng các công nghệ khác nhau. Các phương pháp sản xuất tinh bột kháng bao gồm xử lý nhiệt, xử lý bằng enzyme, kết hợp xử lý nhiệt – enzyme và xử lý hóa học.
Tùy thuộc vào công nghệ áp dụng mà sản phẩm tinh bột kháng thu được mang những đặc điểm riêng biệt. Ví dụ: Quá trình làm lạnh tinh bột nấu chín có thể thúc đẩy sự hình thành RS3, trong khi tinh bột biến tính bằng tác nhân hóa học có thể tạo RS4 với đặc tính ổn định hơn.
Sự tiến bộ trong công nghệ sản xuất tinh bột kháng hiện đại mở ra tiềm năng ứng dụng trong đa dạng các ngành thực phẩm và dinh dưỡng, đặc biệt là cá sản phẩm hỗ trợ kiểm soát đường huyết, sức khỏe đường ruột và kiểm soát cân nặng.
6. Tính chất công nghệ của tinh bột kháng trong sản xuất
Tinh bột kháng có thể sử dụng trong nhiều loại thực phẩm nhờ sở hữu các đặc tính công nghệ vượt trội so với chất xơ truyền thống, như khả năng trương nở, tăng độ nhớt, tạo gel và khả năng liên kết nước, giúp cải thiện kết cấu sản phẩm. Tinh bột kháng có màu trắng, hạt mịn và không làm thay đổi kết cấu thực phẩm khi bổ sung.
Nhờ những đặc tính này, RS có thể thay thế bột mì theo tỷ lệ 1:1 mà không ảnh hưởng đáng kể đến tính chất lưu biến của bột nhào. Đặc biệt, RS có hương vị trung tính, nên khi kết hợp vào một số thực phẩm, nó không làm thay đổi hương vị tổng thể.
Một ưu điểm quan trọng của RS là khả năng giữ nước thấp, giúp cải thiện độ giòn, độ nở và kết cấu của sản phẩm cuối cùng. RS còn có nhiệt độ hồ hóa cao, khả năng đùn tốt và đặc tính tạo màng, rất hữu ích trong sản xuất thực phẩm chế biến. Khi được sử dụng trong lớp phủ của thực phẩm, RS giúp tăng độ giòn và kéo dài thời gian bảo quản của sản phẩm như ngũ cốc ăn sáng.
7. Ứng dụng của tinh bột kháng trong công nghệ thực phẩm
Tinh bột kháng có sẵn tự nhiên trong nhiều loại thực phẩm giàu tinh bột nên rất tiện lợi khi được sử dụng như một thành phần chức năng cung cấp các lợi ích dinh dưỡng mà không ảnh hưởng đến hương vị và kết cấu của thực phẩm. Các sản phẩm thực phẩm tăng cường RS đang ngày càng được người tiêu dùng ưa chuộng và sẵn sàng trả nhiều tiền hơn để tăng lượng chất xơ trong chế độ ăn uống.
Nhờ hàm lượng calo thấp của RS (1,6–2,8 Kcal/g), RS là một lựa chọn lý tưởng để đưa vào các công thức thực phẩm ít chất béo và ít đường, vừa giúp tăng cường chất xơ vừa mang lại những đặc tính chức năng đặc biệt.
Với các đặc tính công nghệ và lợi ích sức khỏe tiềm năng, tinh bột kháng ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm, đặc biệt là các sản phẩm nướng và thực phẩm đùn ép. RS hoạt động tốt nhất trong các hệ thống thực phẩm có độ ẩm từ thấp đến trung bình, đặc biệt là các sản phẩm từ ngũ cốc.
8. Kết luận
Tinh bột kháng là nguồn chất xơ hấp dẫn có thể mang lại lợi ích dinh dưỡng như cải thiện quá trình chuyển hóa glucose, hồ sơ lipid máu, tăng cảm giác no và giảm tình trạng loạn khuẩn đường ruột. Thông thường, các thành phần RS có thể được phân loại là chất xơ có thể lên men với độ hòa tan và độ nhớt thấp, cho phép chúng dễ dàng kết hợp vào nhiều loại thực phẩm khác nhau.
Thực phẩm giàu RS, được tiêu thụ như một phần của chế độ ăn uống lành mạnh (giàu ngũ cốc nguyên hạt, trái cây và rau) hoặc kết hợp với các chất xơ cô lập khác có các đặc tính lý hóa khác nhau (ví dụ: chất xơ không lên men, hòa tan và nhớt), có thể giúp hỗ trợ duy trì hệ vi khuẩn đường ruột khỏe mạnh và phong phú, đồng thời giảm nguy cơ mắc nhiều bệnh mãn tính.
9. Các câu hỏi thường gặp (FAQs)
Phương pháp xác định hàm lượng tinh bột kháng là gì?
Phương pháp xác định hàm lượng tinh bột kháng tuân thủ tiêu chuẩn AOAC Method 2002.02, AACC Method 32-40.01, CODEX Type II Method.
Nên tiêu thụ bao nhiêu tinh bột kháng tiêu hóa một ngày? Nếu ăn quá nhiều tinh bột quá nhiều có gây tác hại gì không?
Lượng tinh bột kháng khuyến nghị dao động từ 15–20g/ngày để mang lại các lợi ích sức khỏe. Khi tiêu thụ quá mức, tinh bột kháng có thể gây ra một số tác dụng phụ như đầy hơi, chướng bụng và tiêu chảy.
Tinh bột kháng có ở đậu không?
Tinh bột kháng có trong các loại đậu dưới dạng RS1, RS2, và một phần tinh bột trong đậu có thể tái kết tinh tạo RS3 sau khi hồ hóa và để nguội. Tùy thuộc vào loại đậu mà hàm lượng từng loại tinh bột kháng (RS1, RS2, RS3) sẽ khác nhau. Các loại đậu có hàm lượng amylose cao thường tạo ra nhiều RS3 hơn sau khi hồ hóa và để nguội. Ngoài ra, quá trình chế biến như ngâm, nấu, và làm lạnh cũng ảnh hưởng đến sự hình thành và hàm lượng tinh bột kháng.
Tinh bột kháng trong khoai lang và tinh bột kháng từ đậu xanh có hàm lượng là bao nhiêu?
Hàm lượng tinh bột kháng trong bột khoai lang Việt Nam: 24.0-25.3% khối lượng (Bao Ngoc và cộng sự (2017)).
Hàm lượng tinh bột kháng từ tinh bột đậu xanh Việt Nam: 10,1-15,6% khối lượng (Trinh Thi My Duyen và cộng sự (2020)).
Tinh bột kháng từ chuối xanh có tốt không?
Tinh bột kháng trong tinh bột chuối xanh chứa khoảng 26% khối lượng (Minh-Tan Vu và cộng sự (2024)). Chuối xanh được đánh giá là một nguồn tinh bột kháng tự nhiên rất tốt nhờ mang lại nhiều lợi ích sức khỏe.
TỪ VỰNG TIẾNG ANH CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM:
- Slowly Digestible Starch – SDS: Tinh bột tiêu hóa chậm
- Resistant Starch – RS: Tinh bột kháng tiêu hóa
- Rapidly Digestible Starch – RDS: Tinh bột tiêu hóa nhanh
- Short chain fatty acid: axit béo mạch ngắn (SCFA)
1. L. Jojo, D. Goswami, S. Babu, A. Singh, V. Krishnan, B. Thomas, Starch: Hierarchy, Types, General Features, and Applications, Handb. Biomass. (2024) 1–46. https://doi.org/10.1007/978-981-19-6772-6_32-1.
2. M.T. Vu, T.K.A. Nguyen, T.T.H. Pham, T.D. Nguyen, P.H. Nguyen, N.T. Nguyen, T.T. Nguyen, Compare the effects of moist heat treatment and annealing kinetics on the resistant starch of green banana (Musa paradisiaca L.) starch, Food Biosci. 62 (2024) 105262. https://doi.org/10.1016/J.FBIO.2024.105262.
3. T.T.M. Duyen, N.T.M. Huong, N.T.L. Phi, P. Van Hung, Physicochemical properties and in vitro digestibility of mung-bean starches varying amylose contents under citric acid and hydrothermal treatments, Int. J. Biol. Macromol. 164 (2020) 651–658. https://doi.org/10.1016/J.IJBIOMAC.2020.07.187.
4. L. Bui, B. Ngoc, P. Thanh, B. Trung, P.N. Hoa, P. Van Hung, Physicochemical properties and resistant starch contents of sweet potato starches from different varieties grown in Vietnam, Int. J. Food Sci. Nutr. (2017) 53–57. www.foodsciencejournal.com.
5. P. Raigond, S. Dutt, B. Singh, Resistant Starch in Food, Ref. Ser. Phytochem. (2019) 815–846. https://doi.org/10.1007/978-3-319-78030-6_30.
6. Asp NC, van Amelsvoort JMM, Hautvast JGAJ (1996) Nutritional implications of resistant starch. Nutr Res Rev 9:1–31
Tham khảo bài viết vui lòng ghi rõ nguồn: https://foscitech.vn/tinh-bot-khang-tieu-hoa-thuc-pham-tiem-nang/
