Tinh bột, là loại carbohydrate phổ biến nhất trong chế độ ăn uống của con người, đóng vai trò quan trọng trong cả chế độ ăn uống hàng ngày và các quy trình công nghiệp. Từ xa xưa đến nay, lịch sử của tinh bột không chỉ chứng kiến những thay đổi trong chế độ ăn uống của con người mà còn phản ánh sự phát triển của nông nghiệp, công nghiệp. Làm thế nào mà thành phần này, vốn không ngừng phát triển trong nhiều thế kỷ, lại thống trị chế độ ăn uống toàn cầu?
Tinh bột là một loại carbohydrate đa phân tử bao gồm nhiều đơn vị glucose liên kết với nhau bằng liên kết glycosid. Nó chứa hai phân tử chính: amyloza và amylopectin.
Tinh bột chủ yếu đến từ việc dự trữ năng lượng của cây xanh, nhưng nguồn của nó đến từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm cả các loại cây lương thực chính như lúa mì, khoai tây, ngô, gạo và sắn. Tùy thuộc vào loại thực vật, tinh bột thường bao gồm 20% đến 25% amyloza và 75% đến 80% amylopectin. Vì không vị, không mùi và không tan trong nước lạnh nên tinh bột có rất nhiều ứng dụng, cả trong công nghiệp thực phẩm và sản xuất công nghiệp.
Ngay từ 30.000 năm trước, đá mài châu Âu đã phát hiện ra sự tồn tại của các hạt tinh bột. Đối với những viên đá mài từ Mozambique, chúng có niên đại từ 100.000 năm trước.
Người Ai Cập cổ đại đã sử dụng tinh bột chiết xuất để buộc cói, còn Đế chế La Mã đã tìm thấy công dụng trong mỹ phẩm và gia vị. Tinh bột gạo đã được sử dụng để xử lý bề mặt giấy từ những năm 700 ở Trung Quốc, trong khi tinh bột giặt được mô tả lần đầu tiên ở Anh vào thế kỷ 15. Những dấu chân lịch sử này cho thấy tầm quan trọng của tinh bột trong các nền văn hóa khác nhau, gắn liền với sự phát triển của thực vật học và kỹ thuật nấu ăn.
Thực vật chuyển đổi carbon dioxide và nước thành glucose thông qua quá trình quang hợp, sau đó lưu trữ lượng glucose dư thừa dưới dạng tinh bột để chuẩn bị cho các mùa sinh trưởng trong tương lai.
Tính chất dự trữ của tinh bột cho phép nó cung cấp năng lượng liên tục cho cây trồng phát triển. Cây non dựa vào năng lượng dự trữ trong rễ, hạt và quả cho đến khi tìm được đất trồng thích hợp. Tinh bột không chỉ là dạng dự trữ năng lượng chính của cây mà còn là hợp chất rất quan trọng đối với chu kỳ sinh trưởng.
Khi ngành công nghiệp phát triển, tinh bột được sử dụng để sản xuất nhiều loại sản phẩm bao gồm bia, rượu whisky và nhiên liệu sinh học.
Sản lượng tinh bột toàn cầu tiếp tục tăng trưởng trong những năm gần đây. Năm 2017, Hoa Kỳ sản xuất khoảng 27,5 triệu tấn tinh bột, trong khi ngành tinh bột ở Liên minh Châu Âu cũng sản xuất khoảng 11 triệu tấn trong cùng năm. Tinh bột được sử dụng rộng rãi làm chất làm đặc và chất ổn định trong công nghiệp thực phẩm và đóng vai trò quan trọng trong sản xuất mì ống và các thực phẩm khác. Ngoài ra, tinh bột còn có thể chuyển hóa thành nhiều loại đường khác nhau, chẳng hạn như maltodextrin và xi-rô fructose.
Tinh bột được coi là carbohydrate quan trọng nhất trong chế độ ăn uống của con người trên toàn cầu và nguồn cung cấp chính của nó bao gồm các loại ngũ cốc như gạo, lúa mì và ngô cũng như các loại rau củ như khoai tây và sắn.
Tiêu thụ tinh bột không chỉ ảnh hưởng đến chế độ ăn uống toàn cầu mà còn tác động sâu sắc đến sức khỏe và quá trình trao đổi chất. Khi khẩu phần ăn của con người chứa một lượng lớn thực phẩm giàu tinh bột đã qua chế biến, tốc độ tiêu hóa của họ được đẩy nhanh, khiến cơ thể hấp thụ năng lượng ở ruột non nhanh hơn, điều này có liên quan mật thiết đến sự gia tăng các bệnh chuyển hóa hiện nay. Ngày nay, tinh bột được chia thành tinh bột tiêu hóa ngay, tinh bột tiêu hóa chậm và tinh bột không tiêu hóa, tất cả đều giúp chúng ta hiểu được những tác dụng khác nhau của nó đối với sức khỏe.
Với sự tiến bộ của công nghệ thực phẩm, phạm vi ứng dụng của tinh bột ngày càng mở rộng nhưng nó cũng tiềm ẩn những mối lo ngại về nguy cơ sức khỏe.
Liệu có thể cân bằng các thách thức về chế biến thực phẩm và sức khỏe trong chế độ ăn uống do tinh bột mang lại trong khi theo đuổi các thành phần hiệu quả hay không vẫn là vấn đề lớn mà cộng đồng khoa học và các kỹ sư thực phẩm ngày nay phải đối mặt. Với những đổi mới công nghệ trong tương lai, việc ứng dụng tinh bột có thể xác định lại vai trò của nó trong cuộc sống của chúng ta. Với xu hướng ăn kiêng hiện nay và những mối quan tâm về sức khỏe, sự hiểu biết của chúng ta về tinh bột sẽ ảnh hưởng như thế nào đến lối sống và lựa chọn chế độ ăn uống trong tương lai?