Tài liệu Bước đầu nghiên cứu quy trình trích ly gamma oryzanol từ cám gạo để chế biến thực phẩm chức năng

MỤC LỤC Phần I MỞ ĐẦU..........................................................................................1 ﾧﾧ 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ.....................................................................................1 ﾧﾧ 1.2. MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU....................................................................2 ﾧﾧ 1.2.1. Mục đích..........................................................................2 ﾧﾧ 1.2.2. Yêu cầu...........................................................................2 ﾧﾧ Phần II TỔNG QUAN TÀI LIỆU...............................................................3 ﾧﾧ 2.1. GIỚI THIỆU VỀ CÁM GẠO...............................................................3 ﾧﾧ 2.1.1. Thành phần của cám gạo................................................3 ﾧﾧ 2.1.2. Công dụng của cám gạo.................................................8 ﾧﾧ 2.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ GAMMA ORYZANOL.............................9 ﾧﾧ 2.2.1. Khái niệm Gamma oryzanol..............................................................9 ﾧﾧ 2.2.2. Tác dụng của Gamma oryzanol.....................................11 ﾧﾧ 2.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT GAMMA ORYZANOL TỪ CÁM GẠO TRÊN THẾ GIỚI..................................................................13 ﾧﾧ 2.4. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT GAMMA ORYZANOL TỪ CÁM GẠO TRONG NUỚC....................................................................15 ﾧﾧ 2.5. NHU CẦU VÀ THỊ TRƯỜNG SỬ DỤNG GAMMA ORYZANOL TRONG NƯỚC...............................................Error! Bookmark not defined.ﾧﾧ 2.6. NHU CẦU VÀ THỊ TRƯỜNG SỬ DỤNG GAMMA ORYZANOL NGOÀI NƯỚC...............................................Error! Bookmark not defined.ﾧﾧ 2.7. CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY HOẠT CHẤT..............................17 ﾧﾧ 2.8. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY CÁM GẠO ................................................................................................................19 ﾧﾧ 2.8.1. Số lượng dung môi........................................................19 ﾧﾧ 2.8.2. Loại dung môi................................................................19 ﾧﾧ 2.8.3. Mật độ của cám gạo......................................................19 ﾧﾧ Trường Đại học Nông NghiệpHN Khoa Công nghệ thực phẩm i 2.8.4. Độ ẩm............................................................................19 ﾧﾧ 2.8.5. Nhiệt độ...........................................................................20 ﾧ Phần III ĐỐI TƯỢNG - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................................................................................21 ﾧﾧ 3.1. ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU, ĐỊA ĐIỂM & THỜI GIAN NGHIÊN CỨU ................................................................................................................21 ﾧﾧ 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu...................................................21 ﾧﾧ 3.1.2. Vật liệu nghiên cứu........................................................21 ﾧﾧ 3.1.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu..................................22 ﾧﾧ 3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU..............................................................22 ﾧﾧ 3.2.1. Nghiên cứu quy trình trích ly Gamma oryzanol từ cám gạo .................................................................................................22 ﾧﾧ 3.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................................................23 ﾧﾧ 3.3.1. Xử lý cám gạo nguyên liệu trước khi trích ly.................23 ﾧﾧ 3.3.2. Xác định loại dung môi ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly .................................................................................................23 ﾧﾧ 3.3.3. Xác định nồng độ trích ly ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly .................................................................................................24 ﾧﾧ 3.3.4. Xác định nhiệt độ trích ly ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly .................................................................................................25 ﾧﾧ 3.3.5. Xác định thời gian trích ly đến hiệu suất trích ly............26 ﾧﾧ 3.3.6. Xác định Gamma oryzanol............................................28 ﾧﾧ 3.3.7. Phương pháp toán học..................................................30 ﾧﾧ Phần IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.....................................................31 ﾧﾧ 4.1. XỬ LÝ CÁM GẠO NGUYÊN LIỆU TRƯỚC KHI TRÍCH LY .................................................................................................32 ﾧﾧ 4.1.1. Nghiên cứu xác định phương pháp xử lý cám nguyên liệu cho trích ly Gamma ozyzanol từ cám gạo...............................32 ﾧﾧ Trường Đại học Nông NghiệpHN Khoa Công nghệ thực phẩm ii Phần V........................................................................................................47 ﾧﾧ KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.........................................................................47 ﾧﾧ 5.1. KẾT LUẬN..........................................................................................47 ﾧﾧ DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Thành phần xơ và giá trị dinh dưỡng của các nguyên liệu ...........................................................................................4 ﾧﾧ Bảng 2.3. Thành phần của dầu cám gạo thô....................................6 ﾧﾧ Bảng 4.1. Ảnh hưởng thời gian sấy / hàm ẩm nguyên liệu đến hàm lượng hoạt chất Gamma Oryzanol trích ly.......................33 ﾧﾧ Bảng 4.2. Ảnh hưởng của loại dung môi đến hiệu suất trích ly......34 ﾧﾧ Bảng 4.3. Ảnh hưởng nồng độ dung môi cồn ethanol đến hiệu suất trích ly...............................................................................36 ﾧﾧ Bảng 4.4. Nhiệt độ trích ly ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly..........38 ﾧﾧ Bảng 4.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi cồn ethanol 96o đến hiệu suất trích ly.......................................................................40 ﾧﾧ Bảng 4.6. Thời gian trích ly ảnh hưởng tới hiệu suất trích ly..........41 ﾧﾧ Gamma oryzanol từ cám gạo................Error! Bookmark not defined.ﾧﾧ Trường Đại học Nông NghiệpHN Khoa Công nghệ thực phẩm iii Trường Đại học Nông NghiệpHN Khoa Công nghệ thực phẩm iv DANH MỤC HÌNH Hình 2.1. Sơ đồ lớp cám gạo trong hạt lúa Hình 2.2. Cám gạo3 ﾧﾧ Hình 2.3. Cấu trúc phân tử Gamma Oryzanol..................................9 ﾧﾧ Hình 2.4. Cấu trúc phân tử của 24-methylene cycloartenyl ferlulate ......................................................................................10 ﾧﾧ Hình 2.5. Cấu trúc phân tử của ferlulate cycloartenyl.....................10 ﾧﾧ Hình 2.6. Cấu trúc phân tử của ferlulate campesteryl....................10 ﾧﾧ Hình 2.7. Gamma oryzanol.............................................................15 ﾧﾧ Đồ thị 4.1. Ảnh hưởng thời gian sấy / hàm ẩm nguyên liệu đến hàm lượng hoạt chất Gamma Oryzanol trích ly....................56 ﾧﾧ Đồ thị 4.2. Ảnh hưởng của loại dung môi đến hiệu suất trích ly. . .Error! Bookmark not defined.ﾧﾧ Đồ thị 4.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất trích ly gamma oryzanol từ cám gạo bằng cồn ethanolError! Bookmark not defined.ﾧﾧ Đồ thị 4.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi cồn ethanol 96o đến hiệu suất trích ly gamma oryzanol từ cám gạo.. Error! Bookmark not defined.ﾧﾧ Đồ thị 4.6. Ảnh hưởng của thời gian trích ly đến hiệu suất trích ly gamma oryzanol từ cám gạo bằng cồn ethanol 96o.....59 ﾧﾧ Trường Đại học Nông NghiệpHN Khoa Công nghệ thực phẩm v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Viết tắt HSTL Đọc là Hiệu suất trích ly LHCT Lượng hoạt chất tinh LHCNL Lượng hoạt chất có trong nguyên liệu Trường Đại học Nông NghiệpHN Khoa Công nghệ thực phẩm vi Phần I MỞ ĐẦU 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam là một nước có nền nông nghiệp lâu đời gắn liền với nền văn minh lúa nước nên từ lâu cây lúa đã trở thành cây lương thực chủ yếu có ý nghĩa quan trọng trong đời sống và nền kinh tế xã hội nước ta. Trong những năm gần đây, nước ta đã trở thành một trong ba nhà xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới. Quá trình chế gạo đã tạo ra một lượng lớn phế phụ phẩm là cám gạo. Cám gạo có giá thành thấp thường được người dân sử dụng làm thức ăn chăn nuôi, chưa khai thác được hết tiềm năng về giá trị vốn có của nó. Nếu để lâu sẽ bị ôi hỏng, gây lãng phí lớn. Cám gạo có chứa nhiều chất dinh dưỡng quý giá như protein, lipit, glucocide, vitamin… nhưng không nhiều người biết rằng cám gạo chứa nhiều chất chống oxi hóa đặc biệt quan trọng là gamma oryzanol có lợi cho sức khỏe để chữa bệnh và được sử dụng làm mỹ phẩm có giá trị kinh tế cao. Gamma oryzanol có trong cám gạo, thóc nảy mầm, cám đại mạch, ngô nảy mầm… nhưng chỉ trong cám gạo mới có hàm lượng gamma oryzanol nhiều hơn cả, còn ở cám đại mạch, ngô nảy mầm… có lượng gamma oryzanol rất thấp. Hiện nay chế phẩm gamma oryzanol được sử dụng cho sản xuất các sản phẩm thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm chứa gamma oryzanol đều phải nhập khẩu. Ở Việt Nam hầu như chưa có công trình nghiên cứu nào về tách chiết gamma oryzanol từ cám gạo, nguyên liệu này phần lớn vẫn còn nhập khẩu từ Trung Quốc và các nước khác. Do vậy việc nghiên cứu sử dụng cám gạo để sản xuất gamma Trường Đại học Nông NghiệpHN Khoa Công nghệ thực phẩm 1 oryzanol để phục vụ cho công nghệ thực phẩm, chế biến thực phẩm chức năng là hết sức quan trọng. Nhận thấy được sự cần thiết của vấn đề nêu trên, được sự đồng ý của Viện Cơ điện nông nghiệp – Công nghệ sau thu hoạch và bộ môn Công nghệ sau thu hoạch – Khoa Công nghệ thực phẩm – Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Bước đầu nghiên cứu quy trình trích ly gamma oryzanol từ cám gạo để chế biến thực phẩm chức năng”. 1.2. MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU 1.2.1. Mục đích Xây dựng quy trình trích ly và thu nhận gamma oryzanol từ cám gạo để chế biến thực phẩm chức năng. 1.2.2. Yêu cầu - Nghiên cứu chế độ xử lý cám gạo nguyên liệu trước khi trích ly. - Xác định loại dung môi, nồng độ dung môi đến hiệu suất trích ly gamma oryzanol từ cám gạo. - Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian trích ly đến hiệu suất trích ly gamma oryzanol. - Xây dựng quy trình trích ly gamma oryzanol từ cám gạo. Trường Đại học Nông NghiệpHN Khoa Công nghệ thực phẩm 2 Phần II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. GIỚI THIỆU VỀ CÁM GẠO 2.1.1. Thành phần hóa học của cám gạo Cám gạo là phụ phẩm chính thu được từ lúa sau khi xay xát và thường chiếm khoảng 10% trọng lượng lúa. Cám gạo được hình thành từ lớp vỏ nội nhũ, mầm phôi của hạt, cũng như một phần từ tấm. Cám gạo có màu sáng và mùi thơm đặc trưng. Tỷ lệ protein trong cám gạo mịn có thể đạt 12 – 14 %. Lượng protein thô ở cám gạo cao hơn so bắp hạt. Lượng chất béo trong cám gạo rất cao (15 – 22 %), thường dùng chiết xuất dầu cám, chất đạm trên 12%, chất sắt trên 14 %. Trong cám gạo ngoài những thành phần có giá trị dinh dưỡng như protein, lipit, glucocide, vitamin … trong cám gạo còn chứa hỗn hợp chất đặc biệt quan trọng đó là gamma oryzanol. Gamma oryzanol có trong cám gạo, thóc nảy mầm, cám đại mạch, ngô nảy mầm… chỉ trong cám gạo mới có hàm lượng gamma oryzanol nhiều hơn cả (1.0 – 4.0 % trọng lượng), còn ở cám đại mạch, ngô nảy mầm… có hàm lượng gamma oryzanol rất thấp [7,15, 19]. Trường Đại học Nông NghiệpHN Khoa Công nghệ thực phẩm 3 Hình 2.1. Sơ đồ lớp cám gạo trong hạt lúa Hình 2.2. Cám gạo Bảng 2.1. Thành phần xơ và giá trị dinh dưỡng của các nguyên liệu Chỉ tiêu Protein (%) DE (Kcal/kg) Xơ thô (%) Xơ tổng số (%) NSP tổng số (%) Cellulose (%) Lignin (%) Arabinoxylan (%) (% không hoà tan) Bắp 8 3.52 5 2,2 9,5 9 2,0 0,5 3,7 (94) Cám gạo nguyên dầu 13 3.100 Cám gạo Trích dầu 15 2.250 12 3.350 16 2.520 16 2.965 8 19 15 5 4 9 (96) 11 27 21 7 6 11 (97) 2,5 10,5 9,5 2,5 1 5,5 (77) 11 44 38,2 11 5,8 21 (99) 9 27 23,5 8 3,5 15 (97) Lúa mì Cám Bột mì lúa mì (nguồn: Gene và cộng sự, 2002) Trường Đại học Nông NghiệpHN Khoa Công nghệ thực phẩm 4 Bảng 2.2. Thành phần hóa học của cám gạo Thành phần Cám Cám trắng Protein thô (% N.6,25) 12,0 – 15,6 11,8 – 13,0 Chất béo thô (%) 15,0 – 19,7 10,1 – 12,4 7,0 – 11,4 2,3 – 3,2 31,1 – 52,3 51,1 – 55,0 6,6 – 9,9 5,2 – 7,3 Sợi thô (%) Carbohydrate (%) Tro thô (%) Chất khoáng Canxi (mg/g) 0,3 – 1,2 0,5 – 0,7 Magie (mg/g) 5,0 – 13,0 6,0 – 7,0 Photpho (mg/g) 11,0 – 25,0 10,0 – 22,0 Phytin photpho (mg/g) 9,0 – 11,0 12,0 – 17,0 Silica (mg/g) 6,0 – 11,0 2,0 – 3,0 Kẽm (mg/g) 43,0 – 25 17,0 – 90,0 Vitamin Vitamin B1 12,0 – 24,0 3,0 – 19,0 Vitamin B2 1,8 – 4,3 1,7 – 2,4 Niaxin 267 – 499 224 – 389 Bảng 2.3. Thành phần của dầu cám gạo thô Thành phần Phần trăm (%) Lipid có thể hóa xà phòng 90 – 96 Trung hòa lipit 88 – 89 Chất béo Diglycerides Trường Đại học Nông NghiệpHN 3–4 Khoa Công nghệ thực phẩm 5 Chất béo Monglycerides 6–7 Acid béo tự do 2–4 Các loại sáp 3–4 Glycolipids 6–7 Phospholipid 4–5 Chất không xà phòng hóa lipid 4,2 Phytosterol 43 Este sterol 10 Rượi Triterphene 28 Hydrocacbon 18 Tocopherols 1 (nguồn: Cheruvanky và cộng sự, 2003) Theo bảng 2.2, cám gạo có lượng dinh dưỡng rất cao với lượng chất béo chưa bão hòa cao, vitamin nhóm E, nhóm B, phylate, kẽm, canxi, kali đều rất cao. Ngoài ra trong cám còn có chất béo Omega 3 khá cao. Thành phần của cám gạo có nhiều vitamin và chất béo, cân đối và có nhiều xơ dễ tiêu rất tốt cho con người. Tuy nhiên, cám thường được dùng làm thức ăn cho các loại gia súc và thủy sản chứ không dùng cho người. Nguyên nhân là do cám có một số enzym nội tại hoạt động rất mạnh mẽ làm oxi hóa các chất béo và cám gạo bi ôi hóa có mùi khó chịu. Thêm vào đó, do công nghệ xay xát gạo chưa cao lại ít được đầu tư theo hướng thu cám sạch nên cám thường lẫn rất nhiều tạp chất (vỏ trấu, sạn đá…). Vì những lý do trên mà hầu hết lượng cám gạo thu được thường được nông dân sử dụng để nuôi các Trường Đại học Nông NghiệpHN Khoa Công nghệ thực phẩm 6 loại gia súc, gia cầm. Hàng năm trên thế giới có khoảng 40 – 45 triệu tấn cám được sản xuất và 90% là ở châu Á. Cám gạo cũng như các nguyên liệu có nguồn gốc thực vật khác thường chứa hàm lượng phốt pho khá cao ở dạng phytate. Mặc khác, gốc phốt phát từ phytate thường tạo liên kết với các chất như axít amin và chất khoáng làm giảm sự tiêu hóa các dưỡng chất này khi bổ sung vào khẩu phần. Thông thường có khoảng 2/3 hàm lượng phốt pho có trong những loại nguyên liệu thô được sử dụng làm thức ăn gia súc. Cám gạo có lượng phốt pho khá cao nhưng trên 50% là ở dạng phytate. Động vật có dạ dày đơn khó tiêu hóa chất này do không sản xuất đủ lượng enzyme phytase nội sinh cần thiết. Mặc dù nhiều báo cáo khoa học cho thấy khẩu phần xơ cao mang nhiều tiện lợi như làm giảm sự loét dạ dày và phát triển vi sinh vật, giúp thỏa mãn cơn đói (đối với lợn nái trong thời kỳ mang thai), sản xuất nhiều acid béo bay hơi đặc biệt là acid acetic được tổng hợp thành mỡ sữa và cung cấp sữa năng lượng cao hơn, xơ còn là chất độn giải quyết khối lượng vật chất khô trong khẩu phần, kích thích tiêu hóa thức ăn và bài thải chất độc hại ra ngoài cơ thể, kích thích sự phát triển của ống tiêu hóa. 2.1.2. Công dụng của cám gạo Theo phân tích khoa học, trong cám gạo chứa rất nhiều các vitamin như B1, B6, PP và axít folic... Cám gạo được dùng để bổ sung vitamin B, đặc biệt là B1 và bổ sung axít folic cho khẩu phần ăn của phụ nữ có thai, giúp cho sự phát triển hệ thần kinh của thai nhi. Lượng chất béo trong cám gạo rất cao (15-22%), thường dùng chiết xuất dầu cám; chất đạm trên 12%, chất sắt trên 14%. Do đó cám có thể cung cấp nhiều chất dinh dưỡng, tốt cho sức khỏe con người [14]. Trường Đại học Nông NghiệpHN Khoa Công nghệ thực phẩm 7 Vitamin E – tocopherol và tocotrienol, gamma oryzanol và phytosterol giúp bảo vệ chống lại ung thư, có chứa các chất tự nhiên có thể chống lại các gốc tự do là nguyên nhân của ung thư, có hiệu quả như duy trì hệ thần kinh và khả năng não. Vitamin E trong cám gạo có thể bảo vệ và chống lại bệnh alzheimer, điều chỉnh hệ thống nội tiết tố cho người già. Nhiều nghiên cứu trên thế giới chứng minh sử dụng cám gạo có lợi cho sức khỏe: chống lão hóa, ổn định huyết áp, tăng sức đề kháng, cân bằng đường huyết, điều chỉnh hệ thống nội tiết tố cho người già, hạn chế được sự phát triển của tế bào ung thư… Qureshi và cộng sự tại Viện nghiên cứu Y học tại Madison Wisconsin cho thấy bằng cách tiêu thụ 20 gam cám gạo tinh chế / người mỗi ngày, trong 60 ngày, cả hai loại bệnh đái tháo đường Type I và Type II, bệnh nhân tiểu đường đã có thể giảm mức đường huyết của họ xuống 30% và 20%. Đã từ rất lâu cám gạo được coi là một bí quyết sắc đẹp của người phụ nữ Á Đông nói chung, người Nhật Bản, Hàn Quốc và đặc biệt là người Việt Nam nói riêng. Điều làm nên điều kì diệu của cám gạo là ở gamma oryzanol, một chất chống oxi hoá hàng đầu, giúp ngăn ngừa quá trình lão hoá trong cơ thể. gamma oryzanol là thành phần đặc biệt của cám gạo, có được từ chiết xuất dầu thô của cám gạo (vỏ lụa của hạt gạo). Người ta biết đến gamma oryzanol đầu tiên từ những năm 1950 và vào đầu những năm 1960, người Nhật đã biết sử dụng gamma oryzanol như một loại thuốc chữa bệnh.Công dụng nổi bật nhất của gamma oryzanol là chất chống oxi hoá mạnh, giúp làm chậm đáng kể quá trình lão hoá của cơ thể. Mặc dù vitamin E nổi tiếng là một chất chống oxi hoá hiệu quả nhưng các nghiên cứu gần đây đã chứng minh gamma oryzanol còn có tác dụng gấp 4 lần vitamin E trong việc ngăn chặn các mô bị oxi hoá. Ngoài ra, gamma Trường Đại học Nông NghiệpHN Khoa Công nghệ thực phẩm 8 oryzanol còn bảo vệ cơ thể khỏi tia cực tím, do đó người ta còn sử dụng gamma oryzanol trong các loại mỹ phẩm như kem chống nắng, giúp bảo vệ làn da khỏi các hư tổn do oxi hoá gây ra dưới tác động của môi trường bên ngoài [12]. 2.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ GAMMA ORYZANOL 2.2.1. Khái niệm Gamma oryzanol Gamma oryzanol có công thức phân tử là: C40H55O4, trọng lượng phân tử 602,89 g/mol, bị nóng chảy ở nhiệt độ 135 – 137oC, gamma oryzanol bao gồm 2 phần, phần mạch dài là sterol và phần còn lại là axit ferulic [4]. Hình 2.3. Cấu trúc phân tử gamma oryzanol Trạng thái vật lý: gamma oryzanol ở dạng bột, không mùi, hòa tan trong nước, ít tan trong ete diethyl và heptane. Tan nhiều trong isopropyl và hòa tan trong clorofom. gamma oryzanol có màu trắng hoặc vàng. Trường Đại học Nông NghiệpHN Khoa Công nghệ thực phẩm 9 Hình 2.4. Cấu trúc phân tử của 24- methylene cycloartenyl ferlulate Hình 2.5. Cấu trúc phân tử của ferlulate cycloartenyl Hình 2.6. Cấu trúc phân tử của ferlulate campesteryl Ba trong số các phần phân đoạn, cycloartenyl ferulate, 24methylenecycloartenyl ferulate và campesteryl ferulate, là thành phần chính của gamma oryzanol [4, 8]. Gamma oryzanol là chất chống oxi hóa mạnh mẽ chỉ tìm thấy trong cám gạo. Gamma oryzanol không phải là một chất chống oxy hóa đơn nhưng là hỗn hợp của 20 thành phần có tính chất chống oxi hóa. Trong cám gạo ngoài những thành phần có giá trị dinh dưỡng như protein, lipit, glucocide, vitamin …, trong cám gạo còn chứa hỗn Trường Đại học Nông NghiệpHN Khoa Công nghệ thực phẩm 10 hợp chất đặc biệt quan trọng đó là gamma oryzanol. Gamma oryzanol có trong cám gạo, thóc nảy mầm, cám đại mạch, ngô nảy mầm … chỉ trong cám gạo mới có hàm lượng gamma oryzanol nhiều hơn cả (1,0 – 4,0 % trọng lượng), còn ở cám đại mạch, ngô nảy mầm … có lượng gamma oryzanol rất thấp [8]. 2.2.2. Tác dụng của Gamma oryzanol Khoa học hiện đại đã khám phá gamma oryzanol - vi chất nằm ở lớp màng bao quanh hạt gạo - có tác dụng giảm cholesterol thừa trong cơ thể. Đây được xem là một phát hiện quan trọng góp phần ngăn ngừa nguy cơ bệnh tim mạch. Từ những năm 1950, nhiều nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng bí ẩn của hạt gạo lứt nằm ở chính lớp màng gạo bao quanh nó, vốn chứa một lượng lớn vitamin, khoáng chất, chất béo có lợi và cả vi chất gamma oryzanol - có tác dụng làm chậm quá trình lão hóa của tế bào, xây dựng cơ bắp, chống trầm cảm... Bác sĩ nổi tiếng người Nhật Sakurazawa Nyoichi còn đề ra hẳn phương pháp thực dưỡng - chữa bệnh bằng gạo lứt, sau này được Tổ chức Y tế thế giới (WHO) công nhận là một phương pháp phòng và chữa bệnh hiệu quả. Đến những năm 1980, giới khoa học khám phá gamma oryzanol trong lớp màng gạo thậm chí còn có khả năng giảm cholesterol thừa trong máu, bảo vệ cơ thể khỏi bệnh tim mạch. Phát hiện mới này thật sự có ý nghĩa với cộng đồng bởi thừa cholesterol đang là thực trạng đáng báo động chung trong cuộc sống hiện đại. Theo điều tra mới nhất của Viện Dinh dưỡng quốc gia vừa công bố tại hội thảo "Tình trạng cholesterol cao ở người Việt Nam và giải pháp dự phòng" gần đây, bình quân tỷ lệ người Việt Nam có lượng cholesterol cao là 29,1%, trong đó tỷ lệ này ở người dân thành thị lên tới 44,3% [10]. 2.2.2.1. Tác dụng giảm cholesterol thừa của gamma oryzanol Thừa cholesterol xếp vào nguy cơ hàng đầu gây ra bệnh tim mạch, và từng có nghiên cứu cho thấy giảm cholesterol thừa trong cơ thể sẽ giảm được 30% tỷ lệ tử vong do bệnh động mạch vành. Điều trị thừa cholesterol trong máu sẽ giúp hạn chế sự hình thành và tiến triển của các mảng vữa xơ, từ đó giảm các tai biến và tử vong do bệnh lý tim mạch. Trường Đại học Nông NghiệpHN Khoa Công nghệ thực phẩm 11 Nhiều nghiên cứu lâm sàng trên thế giới đã khẳng định gamma oryzanol có khả năng ngăn chặn ruột hấp thu cholesterol từ thức ăn và cholesterol do gan tiết ra, sau đó đào thải chúng khỏi cơ thể. Các chuyên gia tim mạch trên thế giới cũng khuyên người thừa cholesterol nên dùng thực phẩm chứa gamma oryzanol như một cách tự nhiên để đưa cholesterol về mức "chuẩn", ngăn ngừa nguy cơ bệnh tim mạch. Đây là một biện pháp đơn giản và an toàn, dễ thực hiện. Các nghiên cứu lâm sàng cho thấy để có hiệu quả giảm cholesterol thừa thì một người nên dùng ít nhất 50 mg gamma oryzanol/ngày [11]. 2.2.2.2. Tác dụng ngăn ngừa quá trình lão hóa ﾧ của gamma oryzanol Lợi ích của gamma oryzanol, bí quyết ngăn ngừa quá trình lão hóa trong dầu gạo gamma oryzanol, thành phần đặc biệt của dầu gạo, có được từ chiết xuất dầu thô của cám gạo (vỏ lụa của hạt gạo). Người ta biết đến gamma oryzanol đầu tiên từ những năm 1950 và vào đầu những năm 1960, người Nhật đã biết sử dụng gamma oryzanol như một loại thuốc chữa bệnh. Ban đầu, gamma oryzanol được dùng để chữa trị cho các bệnh nhân có biểu hiện lo lắng. Đến cuối những năm 1980, trị liệu gamma oryzanol được công nhận cho phép dùng trong việc chữa trị các những trường hợp bị cholesterol trong máu cao...[13]. 2.2.2.3. Tác dụng chống oxi hóa của gamma oryzanol Gần đây, nhiều nghiên cứu cho thấy công dụng nổi bật nhất của gamma oryzanol là chất chống ôxy hóa mạnh, giúp làm chậm đáng kể quá trình lão hóa của cơ thể. Mặc dù Vitamin E nổi tiếng là một chất chống ôxy hóa hiệu quả nhưng các nghiên cứu gần đây đã chứng minh gamma oryzanol còn có tác dụng gấp 4 lần Vitamin E trong việc ngăn chặn các mô bị ôxy hóa. Ngoài ra, gamma oryzanol còn bảo vệ cơ thể khỏi tia cực tím, do đó người ta còn sử dụng gamma oryzanol trong các loại mỹ phẩm như kem chống nắng, giúp bảo vệ làn da khỏi các hư tổn do ôxy hóa gây ra dưới tác động của môi trường bên ngoài [15, 17, 18]. Ngoài những công dụng tốt cho sức khỏe, gamma oryzanol có trong dầu gạo còn có tác dụng dễ tiêu hóa và giúp ngon miệng khi trộn với salad; tạo hương vị nhẹ nhàng đặc biệt thích hợp cho món rán, nướng mà không làm thay đổi mùi vị của thực phẩm sau khi nấu. Dầu gạo có sức chịu nhiệt và điểm bốc khói rất cao (khoảng 246oC), do vậy rất phù hợp để rán, chiên, xào mà không làm thức ăn trở nên khô cứng, dầu bị bốc khói, hay sủi bọt. Loại dầu gạo có thể tìm thấy trên thị trường là Neptune 1:1:1 [3]. Trường Đại học Nông NghiệpHN Khoa Công nghệ thực phẩm 12 2.3. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT, TIÊU THỤ VÀ NGHIÊN CỨU GAMMA ORYZANOL TỪ CÁM GẠO TRÊN THẾ GIỚI Hiện nay trên thế giới như: Nhật Bản, Mỹ, Trung Quốc, Ấn Đô ô, Thái Lan, công nghệ sản xuất gamma oryzanol đã tạo ra chế phẩm gamma oryzanol thương mại, làm nguyên liê ôu cho chế biến thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm. Đã có nhiều công trình nghiên cứu về gamma oryzanol cũng như về hoạt chất sinh học của nó, về khả năng sử dụng gamma oryzanol trong việc bảo vệ, phòng chống một số bệnh tật cho con người. Gamma oryzanol có tác dụng chống oxy hoá, chống viêm loét, đặc biệt là viêm loét dạ dày, làm giảm lượng mỡ trong máu, có hoạt tính giống như proestrogen, gamma oryzanol còn có khả năng làm tăng việc lưu thông máu, giảm cholesterol trong máu, giảm mỡ trong cơ thể, là hoạt chất có tác dụng chống acid hóa, ngăn chặn được sự xâm nhập của tia cực tím, cản trở hoạt động bài tiết sắc tố melanin trong biểu bỡ, có tác dụng phòng chống nám da…Hiện nay oryzanol từ cám gạo được ứng dụng làm nguyên liệu trong dược phẩm, mỹ phẩm, sản xuất sản phẩm thực phẩm bổ sung để chống lão hóa cho phụ nữ, làm đẹp, làm mịn màng da, làm giảm các triê ôu chứng bốc hỏa và căng thẳng, sự thay đổi bất thường của phụ nữ ở thời kỳ mãn kinh và thời kỳ sau đó (viên gamma oryzanol thực phẩm bổ sung, sữa dưỡng da, kem chăm sóc da…) [7, 14, 18]. Sản phẩm gamma oryzanol chế từ cám gạo dạng thức ăn của hãng Sunfarmnhi – Australia và một số hãng khác trên thế giới đã được bán rộng rãi tại thị trường Tây âu. Các nước không trồng được lúa nước hiện đang nhập khẩu cám gạo để sản xuất các chế phẩm có giá trị cao. Như vậy rõ ràng cám gạo đã trở thành một mặt hàng có giá trị. Công trình khoa học của Ishibaski Kyohide (Nhật Bản) đã nghiên cứu dùng gamma oryzanol để sản xuất mỹ phẩm bôi da có chứa 3% gamma oryzanol chống viêm da và chống lão hoá da cũng là bằng Trường Đại học Nông NghiệpHN Khoa Công nghệ thực phẩm 13 chứng nữa để nói lên ứng dụng rộng rãi của gamma oryzanol cám gạo đối với sản xuất và đời sống [16]. Hiêên nay đã có hơn 40 bằng sáng chế về chiết xuất gamma oryzanol cám gạo đã đưa ra từ các nước sản xuất lúa gạo như Trung Quốc, Mỹ, Nhật bản, Ấn Độ, Thái Lan. Những hiệu ứng sinh lý học đã được chỉ ra liên quan đến gamma oryzanol làm giảm hàm lượng colesteron, sự kết tụ tiểu cầu, sự tổng hợp sinh học cholesteron và sự hấp thụ cholesteron. Gamma oryzanol đã cũng được sử dụng để tăng sự bài tiết axit trong mật và trong điều chỉnh sự không cân bằng dây thần kinh và những sự mất cân bằng của thời kỳ mãn kinh. Trên thị trường hiện nay gamma oryzanol được bán dưới dạng viên nang dạng dầu hoặc bột xuất xứ chủ yếu từ Nhật Bản có tên thương mại gama oryzanol, gama-O 32…[7]. Hình 2.7. Gamma oryzanol 2.4. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT, TIÊU THỤ VÀ NGHIÊN CỨU GAMMA ORYZANOL TỪ CÁM GẠO TRONG NUỚC Hiện nay chế phẩm gamma oryzanol được sử dụng cho sản xuất mỹ phẩm, dược phẩm và các sản phẩm thực phẩm chứa gamma oryzanol đều phải nhâêp khẩu. Sự thay đổi về lối sống, chế độ ăn uống đã khiến người dân phải đối mặt nhiều hơn với các bệnh mãn tính như tim mạch, ung thư, tiểu đường… Chế độ dinh dưỡng nhiều chất béo, Trường Đại học Nông NghiệpHN Khoa Công nghệ thực phẩm 14