Nguồn men vi sinh tiềm năng của rau củ và trái cây lên men ở Châu Á

[dropshadowbox align=”none” effect=”lifted-both” width=”auto” height=”” background_color=”#ffffff” border_width=”1″ border_color=”#dddddd” ]

Bài viết gốc về “Trái cây và Rau củ lên men ở Châu Á: Một nguồn men vi sinh (probiotic) tiềm năng” rất dài nên tôi chia ra làm nhiều phần để các bạn tiện tham khảo, dưới đây là danh sách phần được chia:

• Phần 1: Nguồn men vi sinh tiềm năng của rau củ và trái cây lên men ở Châu Á (bạn đang đọc bài này)
• Phần 2: Trái cây và rau củ lên men truyền thống ở Ấn Độ
• Phần 3: Rau củ và trái cây lên men truyền thống ở một số nước Châu Á khác
• Phần 4: Những loại trái cây và rau củ lên men khác
• Phần 5: Vi sinh vật probiotic trong thực phẩm lên men
• Phần 6: Vai trò của các nguyên liệu bổ sung được dùng trong lên men trái cây và rau củ
• Phần 7: Lợi ích của trái cây và rau củ lên men
• Phần 8: Rau củ, trái cây lên men: hệ vi khuẩn, triển vọng và kết luận

[/dropshadowbox]

Tóm tắt

Khi dân số thế giới gia tăng, thì việc lên men axit lactic được kỳ vọng sẽ nắm giữ vai trò quan trọng trong quá trình bảo quản rau củ, trái cây tươi và những loại thực phẩm khác để nuôi sống người dân ở những nước đang phát triển. Tuy nhiên, một số sản phẩm trái cây và rau củ lên men (Sauerkraut, Kimchi, Gundruk, Khalpi, Sinki, vân vân) có lịch sử lâu đời trong nguồn dinh dưỡng của con người từ thời xa xưa và có liên quan đến một số phương diện xã hội của nhiều cộng đồng khác nhau. Trong số các loại thực phẩm, thì trái cây và rau củ là những loại hàng hóa dễ hỏng do có giá trị dinh dưỡng và hàm lượng nước cao. Tình trạng này nghiêm trọng hơn ở các quốc gia nhiệt đới và cận nhiện đới, những nơi thuận lợi phát triển các vi sinh vật gây hư thối. Lên men axit lactic kéo dài hạn sử dụng của rau củ và trái cây cũng như là tăng cường một số đặc tính có lợi bao gồm giá trị dinh dưỡng và hương vị, cũng như là làm giảm độc tính có trong chúng. Trái cây và rau củ lên men có thể được dùng làm nguồn cung cấp các probiotics (lợi khuẩn) tiềm năng vì chúng chứa một số vi khuẩn axit lactic như là Lactobacillus plantarum, L. pentosus, L. brevis, L. acidophilus, L. fermentum, Leuconostoc fallax, và L. mesenteroides. Nói chung, các loại trái cây và rau củ lên men truyền thống không chỉ có vai trò là các nguồn bổ sung thực phẩm mà còn góp phần đem lại lợi ích cho sức khỏe. Bài đánh giá này có mục tiêu là mô tả một số loại trái cây và rau củ lên men quan trọng ở châu Á và tầm quan trọng của chúng với tư cách là nguồn cung cấp các lợi khuẩn probiotics.

1. Lời dẫn

Đồ ăn và thức uống lên men có truyền thống và ưu tiên văn hóa không đồng nhất mà được thấy ở những khu vực địa lý khác nhau, nơi sản xuất các loại đồ ăn thức uống lên men đó. Quá trình lên men đã cho phép tổ tiên chúng ta sinh sống trong những khu vực lạnh giá và mát mẻ có thể sống sót qua mùa đông cũng như là trong những khu vực nhiệt đới có thể sinh tồn qua thời kỳ khô hạn. Lên men là quá trình phân hủy từ từ của các chất hữu cơ do các vi sinh vật hoặc các enzyme mà về cơ bản là chuyển hóa carbonhydrate thành các phân tử cồn hoặc các axit hữu cơ. Trong nhiều trường hợp cá biệt, các phương pháp sản xuất những loại thực phẩm lên men khác nhau không phổ biến và chỉ được truyền cho các thế hệ sau dưới tư cách là truyền thống gia đình. Phơi khô và ướp muối là hai cách lên men phổ biến nhất trong những phương pháp bảo quản thực phẩm cổ xưa nhất. Quá trình lên men được tin là đã được con người phát triển để bảo quản trái cây và rau củ vào những thời kỳ khan hiếm lương thực thông qua việc bảo quản bằng axit hữu cơ và cồn, truyền hương vị và kết cấu mong muốn vào thức ăn, giảm độc tính và giảm thời gian nấu nướng.

Tổ chức Y tế Thế giới WHO (World Health Organization) và Tổ chức Nông Lương Thế giới FAO (Food and Agriculture Organization) khuyến cáo mọi người nên ăn một lượng rau củ và trái cây cụ thể hàng ngày để ngăn ngừa bệnh mãn tính như là huyết áp cao, các bệnh tim mạch vành và nguy cơ đột quỵ. Người tiêu dùng có xu hướng ưa chuộng hơn đối với những loại đồ ăn thức uống tươi mới, nhiều dinh dưỡng, tăng cường sức khỏe và được chế biến sẵn. Lên men axit lactic trái cây và rau củ là một cách làm phổ biến để duy trì và gia tăng các đặc tính cảm quan và dinh dưỡng của các sản phẩm thực phẩm. Rất nhiều vi khuẩn axit lactic tiềm năng được phân lập từ nhiều loại thực phẩm lên men tự nhiên truyền thống. Những thực phẩm lên men truyền thống của châu Á nhìn chung được lên men bằng khuẩn LAB như là Lactobacillu plantarum , L. pentosus, L. brevis, L. fermentum, L. casei, Leuconostoc mesenteroides, L. kimchi, L. fallax, Weissella confusa, W. koreenis, W. cibaria, và Pediococcus pentosaceus, những vi khuẩn này được xem là nguồn cung cấp probiotic khi mọi người chọn lựa thực phẩm. Tính sẵn có của những dưỡng chất nhất định như là các vitamin, khoáng chất cùng với tính axit của những loại trái cây và rau củ đem đến một môi trường có lợi cho LAB tiến hành quá trình lên men.

Probiotic là một từ tương đối mới lạ có nghĩa là “for life” (dành cho cuộc sống, thân thiện với sự sống) và nó thường được dùng để gọi tên những loài vi khuẩn liên quan đến những tác dụng tích cực đối với con người. Probiotics được định nghĩa là những chất dẫn vi khuẩn sống (live microbial feed) như là Lactobacillus plantarum, L. casei, L. acidophilus, và Streptococcus lactis, những vi khuẩn được bổ sung thông qua thực phẩm mà tác động có ích đến vật chủ thông qua việc cải thiện cân bằng môi trường ruột. Một số nghiên cứu đã chứng minh rằng bổ sung các probiotics vào thức ăn đem lại những ích lợi cho sức khỏe như là hạ cholesterol huyết thanh, cải thiện chức năng đường tiêu hóa, tăng cường hệ miễn dịch và giảm nguy cơ mắc ung thư đại tràng. Bài đánh giá này đưa ra tổng quan về các triển vọng nghiên cứu hiện thời trong việc lên men trái cây và rau củ trên phương diện dinh dưỡng và sức khỏe con người.

2. LAB lên men trái cây và rau củ

Có thể sử dụng được những loại thực phẩm dễ hỏng trong thời gian dài hơn bằng cách lên men, phương pháp lên men được xem như công nghệ bảo quản xưa nhất so với việc bảo quản thực phẩm bằng tủ lạnh ngày nay. Lên men là một trong những kỹ thuật xử lý cổ nhất nhằm kéo dài hạn sử dụng của những loại thực phẩm nhanh hỏng và từng đặc biệt quan trọng trước khi việc bảo quản bằng tủ lạnh xuất hiện. Lên men axit lactic (lên men LA) bắp cải để sản xuất món sauerkraut (dưa cải muối chua của Đức) đã được nghiên cứu rộng rãi trong nhiều năm. Khái lược về quy trình lên men trái cây và rau củ được cho trong Hình 1. Với độ phổ biến và thành công của sauerkraut, người ta cũng đã lên men nhiều loại rau củ khác như là dưa chuột, củ cải đường, củ cải tròn, súp lơ trắng, cần tây, củ cải dài và cà rốt. (Bảng 1).

Hình 1

Quá trình tổng quát lên men rau củ và trái cây

Bảng 1

Ví dụ về rau củ và trái cây lên men truyền thống được tiêu thụ ở nhiều khu vực thuộc tiểu lục địa châu Á.

Thực phẩm lên men	Quốc gia	Trái cây & rau củ	Các nguyên liệu khác	Vi sinh vật
Burong mustala	Philippines	Cải bẹ	Muối đá	L. brevis Pediococcus cerevisiae
Cà muối	Việt Nam	Cây cà		L. fermentum L. pentosus L. brevis
Dakguadong	Thái Lan	Cải bẹ	Muối	L. plantarum
Dưa muối	Việt Nam	Bắp cải, nhiều loại rau củ		Leuconostoc mesenteroides L. plantarum
Dưa muối	Việt Nam	Cải bẹ hoặc củ cải đường	Hành tây, đường, và muối	L. fermentum L. pentosus L. plantarum P. pentosaceus
Gundruk	Nepal, Ấn Độ	Bắp cải, củ cải dài, cải bẹ, súp lơ trắng	Không có	Pediococcus and Lactobacillus spp.
Inziangsang	Ấn Độ	Cải bẹ	Không có	L. plantarum L. brevis, Pediococcus acidilactici
Jiang-gua	Đài Loan	Dưa chuột	Muối	Weissella cibaria W. hellenica L. Plantarum Leuconostoc lactis Enterococcus casseliflavus
Khalpi	Nepal	Dưa chuột	Không có	L. plantarum P. pentosaceus
Kimchi	Hàn Quốc	Bắp cải (cabbage), củ cải dài, nhiều loại rau củ	Tỏi, ớt, hành lá, gừng, và muối	Leuconostoc mesenteroides L. brevis L. plantarum L. sakei
Nozawana-Zuke	Nhật Bản	Củ cải tròn		L. curvatus
Olive/Oliu	Tây Ban Nha, Italy	Olive/Oliu	Muối	L. plantarum L. brevis L.  pentosus P. cerevisiae L. mesenteroides
Pak-Gard-Dong	Thái Lan	Cải bẹ	Dung dịch muối và đường	L. brevis P. cerevisiae L. plantarum
Pak-sian-dong	Thái Lan	Lá Pak-sian (Gynadropsis pentaphylla)	Nước muối	L. brevis P. cerevisiae L. plantarum
Paocai	Trung Quốc	Bắp cải, cần tây, dưa chuột, và củ cải dài	Gừng, muối, đường, ớt cay	L. pentosus, L. plantarum Leuconostoc mesenteroides L. brevis L. lactis L. fermentum
Pobuzihi	Đài Loan	Cummingcordia/Quả tâm mộc hai ngả	Muối	Lactobacillus pobuzihii, L. plantarum W cibaria W. paramesenteroides P. pentosaceus
Sauerkraut	Quốc tế	Bắp cải	Muối	L. mesenteroides L. plantarum L. brevis L. rhamnosus L. plantarum
Sayur asin	Indonesia	Cải bẹ, bắp cải	Muối, Nước gạo đun	L. mesenteroides L. confuses L. plantarum P. pentosaceus
Sinki	Ấn Độ, Nepal, và Bhutan	Củ cải dài	Không có	L. plantarum L. brevis L. fermentum L. fallax P. pentosaceus
Soidon	Ấn Độ	Măng	Nước	L. brevis L. fallax L. lactis
Suan-tsai	Đài Loan	Cải thảo, bắp cải, Cải bẹ	Muối	P. pentosaceus Tetragenococcus halophilus
Sunki	Nhật Bản	Lá của otaki-củ cải tròn	Táo dại	L. plantarum L. brevis P. pentosaceus Bacillus coagulans
Tempoyak	Malaysia	Sầu riêng (Durio zibethinus)	Muối	L. brevis L. mesenteroides Lactobacillus mali L. fermentum
Yan-dong-gua	Đài Loan	Bí đao	Muối, đường, và đậu tương lên men	W. cibaria W. paramesenteroides
Yan-jiang	Đài Loan	Gừng	Mơ, muối	L. sakei Lactococcus lactis subsp. Lactis W. cibaria L. plantarum
Yan-taozih	Trung Quốc và Đài Loan	Đào	Muối, đường, và mơ muối	L. mesenteroides, W. cibaria, L. lactis subsp. lactis, W. paramesenteroides, E. faecalis, W. minor L. brevis
Yan-tsai-shin	Đài Loan	Súp lơ xanh	Đường, nước tương, và dầu mè	W. paramesenteroides W. cibaria W. minor Leuconostoc mesenteroides L. Plantarum E. sulfurous

Tùy thuộc vào loại nguyên liệu sống của các thành phẩm lên men mà quá trình lên men rau củ có đặc điểm tương ứng. Sauerkraut, dưa chuột lên men, và kimchi là những loại rau củ lên men axit lactic được nghiên cứu nhiều nhất chủ yếu là do tầm quan trọng về mặt thương mại của chúng. Đóng hộp hay đông lạnh thì thường là phương pháp bảo quản thực phẩm quá đắt đỏ mà hàng triệu người dân túng quẫn kinh tế không thể cáng đáng nổi cùng với quá trình lên men axit lactic.

Trái cây và rau củ lên men (Bảng 2) có vai trò quan trọng trong việc cung cấp thức ăn cho dân số thế giới trên mọi châu lục ngày nay. Chúng giữ vị trí thiết yếu trong việc bảo quản, sản xuất những thực phẩm dinh dưỡng lành mạnh với nhiều hương vị và kết cấu làm phong phú thêm chế độ ăn uống của con người cũng như là loại bỏ những chất kháng dinh dưỡng (antinutritional factors) nhằm giúp ăn thực phẩm an toàn. Việc lên men thực phẩm mang đến nhiều ích lợi, bao gồm đảm bảo an ninh lương thực, gia tăng dinh dưỡng và cải thiện an sinh xã hội của những người dân sống trong xã hội ngoài lề và dễ bị ảnh hưởng (marginalized and vulnerable society). Những ngành công nghiệp dựa trên quá trình lên men là nguồn thu nhập và nguồn cung cấp việc làm quan trọng ở châu Á, châu Phi và châu Mĩ Latinh. Lên men trái cây và rau củ có thể xuất hiện “ngẫu nhiên tự phát” bằng hệ vi khuẩn bề mặt vi khuẩn lactic tự nhiên như là Lactobacillus spp., Leuconostocspp., và Pediococcus spp.; tuy nhiên, việc sử dụng starter culture (nguồn giống vi sinh vật khởi động) như là L. plantarum, L. rhamnosus, L.gasseri, và L. acidophilus đem lại hoạt động đồng bộ và tính an toàn đảm bảo cao.

Bảng 2

Giá trị dinh dưỡng và pháp danh khoa học của trái cây rau củ chủ yếu được dùng để lên men axit lactic.

Tên thường gọi	Thành phần dinh dưỡng	Tên khoa học	Dùng trong	Quốc gia
Cây rau ăn lá
Bông cải xanh	Carbohydrates 6,64%, Đường 1,7% Protein 2,82% Chất béo 0,37% Chất xơ thực phẩm 2,6%	Brassica oleracea L, var, italica	Yan-tsai-shin	Đài Loan
Bắp cải	Carbohydrates 5,8%, Đường 3,2% Protein 1,28% Chất béo 0,1% Chất xơ thực phẩm 2,5 g	Brassica oleracea	Dưa muối Gundruk Kimchi Paocai Sauerkraut Suan-tsai	Việt Nam Ấn Độ Hàn Quốc Trung Quốc Quốc tế Đài Loan
Cải thảo (chinese cabbage)	Carbohydrates 3,08%, Protein 0,75% Chất béo 0,01% Vitamin K và Molybden	Brassica rapa, subsp, Pekinensis	Suan-tsai	Đài Loan
Cải bẹ	Carbohydrates 4% Protein 5% Tổng chất béo 1% Chất xơ thực phẩm 9%	Brassica juncea	Burong mustala Dakguadong Dưa muối Inziangsang Pak-Gard-Dong Suan-tsai	Philippines Thái Lan Việt Nam Ấn Độ Thái Lan Đài Loan
Cây ăn thân và củ
Củ cải đường	Carbohydrates 9,96% Đường 7,96% Protein 1,68% Chất béo 0,18% Chất xơ thực phẩm 2,0%
Cà rốt	Carbohydrates 9,6%, Đường 4,7% Protein 0,93% Chất béo 0,24% Chất xơ thực phẩm 2,8%	Daucus carota	Kanji	Ấn Độ
Gừng	Carbohydrates 71,62%, Đường 3,39% Protein 8,98% Chất béo 4,24% Chất xơ thực phẩm 14,1%	Zingiber officinale Roscoe	Yan-jiang	Đài Loan
Củ cải dài	Carbohydrates 3,4% Đường 1,86% Protein 0,68% Chất xơ thực phẩm 1,6% Chất béo 0,1%	Raphanus sativus	Gundruk Kimchi Paocai Sinki	Ấn Độ Hàn Quốc Trung Quốc Ấn Độ
Củ cải tròn	Carbohydrates 5% Protein 1,5% Chất béo 0,9%, Chất xơ thực phẩm 5%	Brassica rapa subsp, Rapa	Nozuwana-Zuke Sunki	Nhật Bản Nhật Bản
Rau củ chung
Măng	Carbohydrates 5,2% Đường 3% Protein 2,6% Chất béo 0,3% Chất xơ thực phẩm 2,2% Kali 11% Kẽm 12%	Bambusa tulda	Soidon	Ấn Độ
Súp lơ trắng	Carbohydrates 5% Đường 1,9% Protein 1,9% Chất béo 0,3% Chất xơ thực phẩm 2%	Brassica oleracea	Gundruk	Nepal
Dưa chuột	Carbohydrate 2,7% Protein 0,67% Chất béo 0,13% Chất xơ thực phẩm 0,8%	Cucumis sativus	Jiang-gua Khalpi Paocai	Đài Loan Nepal, Ấn Độ Trung Quốc
Cà tím (cà pháo)	Carbohydrate 2% Protein 2% Chất xơ thực phẩm 12% Vitamin C 3%	Solanum melongena	Cà muối	Việt Nam
Hành lá	Carbohydrates 6% Protein 3% Chất béo 1% Chất xơ thực phẩm 7%	Allium wakegi	Kimchi	Hàn Quốc
Bí đao	Carbohydrates 3% Protein 2% Chất béo 0,5% Chất xơ thực phẩm 7%	Benincasa hispida Thunb,	yan-dong-gua	Đài Loan
Trái cây
Quả tâm mộc hai ngả		Cordia dichotoma G, Forst,	Pobuzihi	Đài Loan
Sầu riêng	Carbohydrates 27,09% Protein 1,47% Chất béo 5,33% Chất xơ thực phẩm 3,8%	Durio zibethinus	Tempoyak	Malaysia
Olive	Carbohydrates 3,84% Đường 0,54% Protein 1,03% Chất béo 15,32% Chất xơ thực phẩm 3,3%	Olea europaea L,	Olive	Tây Ban Nha, Italy
Pak-sian		Gynandropsis pentaphylla	Pak-sian-dong	Thái Lan
Đào	Carbohydrates 9,54% Đường 8,39% Protein 1% Chất béo 0,25% Chất xơ thực phẩm 1,5% Vitamin C 8%	Prunus persica (L,) Stokes	Yan-taozih	Trung Quốc và Đài Loan

Trái cây và rau củ là nguồn cung cấp duy nhất các vitamin C hòa tan và vitamin nhóm B, provitamin A, phytosterols, chất xơ thực phẩm, các khoáng chất, và các hóa chất thực vật cho chế độ ăn uống của con người. Rau củ có hàm lượng đường thấp nhưng giàu khoáng chất và các vitamin cũng như là có độ pH trung tính do đó cung cấp môi trường tự nhiên để lên men LA (axit lactic). Lên men LA tăng cường chất lượng dinh dưỡng và cảm quan của rau củ trái cây cũng như là giữ lại những dưỡng chất và sắc tố màu. Người ta coi việc lên men LA những sản phẩm rau củ mà được áp dụng thành một phương pháp bảo quản cho quá trình sản xuất thành phẩm và bán thành phẩm là một công nghệ quan trọng và tìm hiểu nhiều hơn nữa về quá trình này do số lượng những nguyên liệu sống chế biến trong ngành công nghiệp thực phẩm đang ngày càng gia tăng và những loại sản phẩm này có đủ điều kiện để thúc đẩy hình ảnh tích cực của các probiotics đối với sức khỏe con người. Việc tiêu thụ trái cây rau củ lên men LA hỗ trợ tăng cường dinh dưỡng cho con người theo một số cách như là đạt được dinh dưỡng cân đối, cung cấp các vitamin khoáng chất và carbohydrates cũng như là ngăn ngừa một số bệnh như là tiêu chảy và xơ gan nhờ có đặc tính của các probiotics. Một số những loại trái cây rau củ lên men có chứa các sắc tố màu như là flavonoids, lycopene, anthocyanin, β-carotene, và glucosinolates, chúng hoạt động như các chất chống oxi hóa trong cơ thể bằng cách loại bỏ những gốc tự do có hại liên quan đến những bệnh thoái hóa như là ung thư, thấp khớp và lão hóa. Tầm quan trọng về mặt công nghiệp của quá trình lên men axit lactic rau củ chỉ thấy có ở dưa chuột, bắp cải và oliu. Ở Ý, sản xuất công nghiệp rau củ lên men hạn chế chỉ có sauerkrauts và oliu ngâm (table olives).

Theo Kim và các cộng sự, cải thảo, bắp cải, cà chua, cà rốt và cải bó xôi có tính lên men tương đối cao hơn so với những loại rau củ khác (mướp và bí) bởi vì chúng có nhiều saccharide dễ lên men hơn. Những loại trái cây và rau củ lên men ghi nhận nhiều nhất được phân loại như sau.

1. Rau ăn củ (Root vegetables): cà rốt, củ cải tròn, củ cải đường, củ cải dài, cần tây và khoai lang.
2. Rau ăn quả (Vegetable fruits): dưa chuột, oliu, cà chua, tiêu, mướp và đậu Hà Lan.
3. Rau cho nước cốt (Vegetables juices): cà rốt, củ cải tròn, cùi cà chua, hành tây, khoai lang, củ cải đường, và cải ngựa.
4. Trái cây: táo, lê, xoài xanh, cọ non, chanh vàng và phần cùi của trái cây như là quả chuối.

Phần tiếp theo: Trái cây và rau củ lên men truyền thống ở Ấn Độ

[dropshadowbox align=”none” effect=”lifted-both” width=”auto” height=”” background_color=”#ffffff” border_width=”1″ border_color=”#dddddd” ]

Nguồn:

Tên bài viết: Fermented Fruits and Vegetables of Asia: A Potential Source of Probiotics

Các tác giả: Manas Ranjan Swain, Marimuthu Anandharaj, Ramesh Chandra Ray, và Rizwana Parveen Rani

[/dropshadowbox]