Lutein là một phần của họ xanthophyll carotenoid; nó thường được tìm thấy trong hoa, ngũ cốc, trái cây và rau quả, chẳng hạn như rau bina và cải xoăn. Lutein được ứng dụng trong ngành công nghiệp dược phẩm, thực phẩm bổ sung, thực phẩm và thức ăn chăn nuôi. Ứng dụng chính của lutein là làm sáng màu lông gia cầm và làm đậm màu vàng của lòng đỏ trứng. Tuy nhiên, việc sử dụng lutein trong ngành công nghiệp thực phẩm bị hạn chế do tính không ổn định của nó và những thay đổi về mặt hóa học trong quá trình chế biến. Các quy trình có thể ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của lutein bao gồm nhiệt độ cao, sự hiện diện của oxy, ánh sáng và độ pH khắc nghiệt.

leftcenterrightdel
Hình 1. Cấu trúc phân tử Lutein 

Trong cấu trúc phân tử, xương sống polyene lutein dễ bị phân hủy do các điều kiện trong quá trình chế biến thực phẩm có thể dẫn đến sự phân mảnh của phân tử. Năng lượng của ánh sáng, nhiệt và ứng suất cơ học có khả năng làm gián đoạn quá trình liên hợp của phân tử gây mất màu và hoạt động sinh học. Ngày nay, quá trình sản xuất lutein thương mại bao gồm bốn bước bao gồm: trồng trọt, xử lý sơ bộ, chế biến thô và chế biến tinh. Hoa cúc vạn thọ tươi hiện là nguyên liệu thô được sử dụng để chiết xuất lutein, chúng được thu hoạch và sau đó được đưa đến các cơ sở chế biến. Hoa được ủ chua (lên men kỵ khí) với mục đích bảo quản chúng trong thời gian dài hơn. Sau khi ủ chua, chỉ có cánh hoa được sấy khô, nghiền nát và nén để tạo thành "hạt cúc vạn thọ", được coi là sản phẩm lutein thô đầu tiên. Những hạt này phải trải qua quá trình chiết xuất để tạo ra sản phẩm thứ hai: "nhựa hoa cúc vạn thọ" hoặc "nhựa hoa lutein". Cuối cùng, nếu các sản phẩm lutein yêu cầu độ tinh khiết cao hơn, có thể thu được thông qua quá trình xà phòng hóa và tinh chế cuối cùng của "nhựa hoa cúc vạn thọ". Bản chất kỵ nước của lutein khiến chúng được ứng dụng để tạo màu cho các thực phẩm có hệ nhũ tương. Các sản phẩm như dầu, mỡ lợn, nước sốt, bơ thực vật và bơ thường được tạo màu bằng lutein. Thông thường, sau khi hỗn hợp đã được làm trong, dịch lutein được thêm vào sản phẩm ấm (40–50 °C) với sự khuấy động cho đến khi đạt được sự hòa tan hoàn toàn. Các xử lý tiếp theo như làm lạnh được thực hiện. Thông thường, chất chống oxy hóa được thêm vào để bảo vệ chất béo khỏi tình trạng ôi thiu do oxy hóa. Trong công nghệ chế biến bánh các loại như bánh quy, bánh rán,… màu sắc của chúng sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ nướng. Ở nhiệt độ cao, chẳng hạn như chiên ngập dầu có thể ảnh hưởng đến độ ổn định của lutein. Trong tế bào thực vật, lutein chủ yếu được lưu trữ bên trong lục lạp, bảo vệ chúng khỏi tiếp xúc bên ngoài với các thành phần tế bào khác. Khi tính toàn vẹn của tế bào bị mất, lutein dễ bị phân hủy. Trong quá trình chế biến nước ép cà rốt và cam đỏ, sự phân hủy lutein lên đến 26–50%, vì trong quá trình chiết xuất nước ép, tính toàn vẹn của tế bào bị mất, gây ra sức đề kháng nhỏ và gây ra sự phân hủy lớn. Ngoài ra, do độ tan trong nước của lutein thấp, các hệ nhũ tương có thể làm giảm sự phân hủy bằng việc hạn chế sự hiện diện của các gốc tự do ưa nước.

leftcenterrightdel
 Hình 2. Hoa cúc thọ

 

Lược dịch từ tài liệu tham khảo: Becerra, Mario Ochoa, et al. "Lutein as a functional food ingredient: Stability and bioavailability." Journal of Functional Foods 66 (2020): 103771 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1756464619306954

 ThS. Lê Mỹ Hạnh - BM TPDD – Khoa CNTP – HVN