Mọi bảng thành phần dinh dưỡng trên bao bì đều bắt đầu bằng ba dòng quen thuộc: chất béo, carbohydrate, chất đạm. Đó là ba chất dinh dưỡng đa lượng, nhóm chất cơ thể cần với số lượng lớn hằng ngày, tính bằng gam, và là nguồn cung cấp toàn bộ năng lượng trong khẩu phần. Với người làm R&D, hiểu chất dinh dưỡng đa lượng là nền tảng để thiết kế công thức, tính năng lượng, ghi nhãn và xây dựng công bố dinh dưỡng.

Chất dinh dưỡng đa lượng là gì?

Chất dinh dưỡng đa lượng (macronutrients) là các chất dinh dưỡng mà cơ thể cần với lượng lớn để cung cấp năng lượng, xây dựng cấu trúc cơ thể và duy trì chức năng sống. Ba nhóm chính gồm:

  • Carbohydrate (glucid, chất bột đường).
  • Protein (chất đạm).
  • Chất béo (lipid).

Nước đôi khi cũng được xếp vào nhóm đa lượng vì cơ thể cần với lượng lớn, dù không cung cấp năng lượng. Ngược lại, vitamin và khoáng chất cần với lượng nhỏ được gọi là vi chất dinh dưỡng.

Giá trị năng lượng

Hệ số Atwater được dùng phổ biến để tính năng lượng của thực phẩm:

  • Carbohydrate: khoảng 4 kcal/g.
  • Protein: khoảng 4 kcal/g.
  • Chất béo: khoảng 9 kcal/g.
  • Rượu (ethanol): khoảng 7 kcal/g (không phải chất dinh dưỡng nhưng cung cấp năng lượng).
  • Chất xơ: khoảng 2 kcal/g theo nhiều quy định, do được vi khuẩn đại tràng lên men một phần.
  • Polyol: khoảng 2,4 kcal/g theo quy định EU; erythritol được tính 0 kcal.

Ví dụ: một sản phẩm có 10 g chất béo, 30 g carbohydrate, 5 g protein cung cấp khoảng 10 × 9 + 30 × 4 + 5 × 4 = 230 kcal (chưa tính chất xơ riêng).

Carbohydrate

  • Vai trò: nguồn năng lượng chính, đặc biệt cho não và hồng cầu vốn ưu tiên sử dụng glucose.
  • Phân loại: đường đơn và đường đôi (glucose, fructose, saccharose, lactose); oligosaccharide; polysaccharide (tinh bột, glycogen, chất xơ).
  • Chất lượng: nên ưu tiên ngũ cốc nguyên hạt, rau, đậu, trái cây giàu chất xơ, có chỉ số đường huyết thấp; hạn chế đường tự do. WHO khuyến nghị đường tự do dưới 10% tổng năng lượng, tốt hơn nữa là dưới 5%.

Protein

  • Vai trò: xây dựng và sửa chữa mô, tạo enzyme, hormone, kháng thể, vận chuyển chất; chỉ dùng làm năng lượng khi thiếu carbohydrate và chất béo.
  • Nhu cầu: mức khuyến nghị phổ biến cho người trưởng thành khỏe mạnh là khoảng 0,8 g/kg cân nặng/ngày; cao hơn ở trẻ em đang lớn, phụ nữ mang thai, cho con bú, người cao tuổi, vận động viên.
  • Chất lượng: phụ thuộc thành phần axit amin thiết yếu và độ tiêu hóa, được đánh giá bằng chỉ số PDCAAS hoặc DIAAS. Protein động vật thường có chất lượng cao; protein thực vật có thể bổ sung lẫn nhau để cải thiện chất lượng.

Chất béo

  • Vai trò: nguồn năng lượng đậm đặc, cấu tạo màng tế bào, tiền chất hormone, vận chuyển và hấp thu vitamin tan trong dầu (A, D, E, K), cung cấp axit béo thiết yếu (linoleic – omega-6, alpha-linolenic – omega-3).
  • Phân loại: axit béo bão hòa, không bão hòa đơn, không bão hòa đa, chất béo chuyển hóa; cholesterol.
  • Khuyến nghị: WHO khuyến nghị chất béo bão hòa dưới 10% năng lượng và chất béo chuyển hóa dưới 1%; ưu tiên thay thế bằng chất béo không bão hòa.

Tỷ lệ năng lượng khuyến nghị

Viện Y học Hoa Kỳ (IOM) đưa ra khoảng phân bố chấp nhận được (AMDR) cho người trưởng thành:

  • Carbohydrate: 45–65% tổng năng lượng.
  • Chất béo: 20–35% tổng năng lượng.
  • Protein: 10–35% tổng năng lượng.

Viện Dinh dưỡng Quốc gia Việt Nam cũng ban hành bảng nhu cầu dinh dưỡng khuyến nghị cho người Việt Nam theo nhóm tuổi, giới tính, mức hoạt động; doanh nghiệp nên tham khảo khi thiết kế sản phẩm cho thị trường trong nước.

Ghi nhãn dinh dưỡng

Tại Việt Nam, Nghị định 43/2017/NĐ-CP về nhãn hàng hóa và các văn bản hướng dẫn của Bộ Y tế quy định việc ghi thành phần dinh dưỡng trên nhãn thực phẩm. Một bảng dinh dưỡng thường thể hiện năng lượng, chất đạm, carbohydrate (có thể kèm đường), chất béo (có thể kèm chất béo bão hòa, chất béo chuyển hóa) và natri, tính trên 100 g hoặc 100 ml và/hoặc trên một khẩu phần. Xem thêm bảng thành phần dinh dưỡng.

Phân tích chất dinh dưỡng đa lượng

  • Protein: phương pháp Kjeldahl hoặc Dumas đo nitơ tổng, nhân hệ số chuyển đổi (6,25 cho phần lớn thực phẩm, 6,38 cho sữa, 5,7 cho lúa mì).
  • Chất béo: trích ly bằng dung môi (Soxhlet), thủy phân axit trước khi trích ly (Weibull–Stoldt), phương pháp Röse–Gottlieb cho sữa; phân tích thành phần axit béo bằng sắc ký khí.
  • Carbohydrate: thường được tính bằng phương pháp hiệu số (100 trừ nước, protein, chất béo, tro và có thể trừ chất xơ); đường được phân tích riêng bằng sắc ký lỏng.
  • Chất xơ: phương pháp enzyme – khối lượng của AOAC.

Ứng dụng trong phát triển sản phẩm

  • Giảm đường: thay bằng chất tạo ngọt, chất xơ hòa tan, polyol; cần bù độ đặc, cấu trúc, hoạt độ nước mà đường đảm nhận.
  • Giảm béo: thay bằng hydrocolloid, protein vi hạt, tinh bột biến tính để giữ cảm giác béo.
  • Tăng đạm: bổ sung whey, casein, protein phân lập từ đậu nành, đậu Hà Lan; cần xử lý vị đắng, độ nhớt, độ ổn định khi gia nhiệt.
  • Sản phẩm chuyên biệt: thực phẩm cho người tập luyện, người cao tuổi, người đái tháo đường, chế độ ăn ít carbohydrate, thực phẩm dinh dưỡng y học.
  • Công bố dinh dưỡng: “giàu đạm”, “ít béo”, “không đường” phải đáp ứng ngưỡng hàm lượng theo quy định và Codex.

Câu hỏi thường gặp

Chất béo có làm tăng cân hơn carbohydrate? Tính theo gam, chất béo cung cấp năng lượng gấp hơn hai lần. Tuy nhiên tăng cân phụ thuộc vào tổng năng lượng ăn vào so với tiêu hao, không phụ thuộc riêng một nhóm chất.

Chế độ ăn giàu đạm có tốt cho mọi người? Không nhất thiết. Người khỏe mạnh có thể dung nạp lượng đạm cao, nhưng người mắc bệnh thận cần theo chỉ định của bác sĩ. Cân đối giữa ba nhóm chất vẫn là nguyên tắc chung.

Thuật ngữ liên quan

Đọc thêm: Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Là Gì? Tổng Quan A-Z