Gia bảo quản thực phẩm phẩm i ii tổng quan về phụ gia bảo quản thực phẩm iii chất bảo quản có nguồn gốc tự nhiên

GVHD: PGS.TS VŨ THU TRANG BẢO QUẢN THỰC PHẨM THÀNH VIÊN NHĨM BÙI CƠNG TRÍ 201905 93 NguyễN thị thu huyền 20190483 Nguyễn phương thảo Đinh mai 20190512 Lê phương thảo 2019056 MỤC LỤC I III Các tác nhân gây hư hỏng sản phẩm thực Chất bảo quản phẩm có nguồn gốc tự nhiên II IV Tổng quan phụ gia bảo quản Chất phẩm bảo quản Thực có nguồn gốc nhân tạo I TÁC NHÂN GÂY HƯ HỎNG THỰC PHẨM Thực phẩm sản phẩm người ăn, uống dạng tươi, sống qua chế biến, bảo quản nên mơi trường với đa dạng chất dinh dưỡng protein, gluxit, lipit, natri, canxi, photpho, vitamin,… nên dễ bị nhiễm vi sinh vật q trình sản xuất, bảo quản, … Ngồi thời gian bảo quản bị ảnh hưởng tác nhân lý hố khác như: • Ánh sáng: Ánh sáng chiếu trực tiếp vào thực phẩm xúc tiến làm chuyển hóa thành phần có thực phẩm, dẫn đến thực phẩm bị hư hỏng VD: Ánh sáng chiếu vào rau tươi làm cho q trình hơ hấp xảy mạnh hơn, nhiệt độ khối rau tăng lên, trình bay nước nhanh hơn, làm cho rau nhanh chóng bị hư hỏng • Thành phần khơng khí: thành phần khơng khí chứa vi sinh vật chất khí có mùi NH 3, H2S, hấp thụ vào thực phẩm có điều kiện thuận lợi, làm thay đổi mùi vị thực phẩm Tác nhân học Làm biến đổi hình dạng thực phẩm, thực phẩm bị dập hay trạng thái khơng hồn hảo cho q trình bảo quản phải lựa chọn bao bì phù hợp • Độ ẩm: Độ ẩm khơng khí cao tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển mạnh, đặc biệt vi khuẩn gây thối rữa nấm mốc Độ ẩm khơng khí cao hấp thụ vào thực phẩm làm thay đổi trạng thái, cấu trúc thực phẩm • Nhiệt độ môi trường: Sẽ ảnh hưởng đến phản ứng hoá học thực phẩm phổ hoạt động vi sinh vật II TỔNG QUAN VỀ PHỤ GIA BẢO Quản thực phẩm ĐỊNH NGHĨA Chất bảo quản thực phẩm chất thực phẩm, cố ý cho vào thực phẩm mà với diện dẫn xuất nó, có khả hạn chế, ngăn ngừa hư hỏng thực phẩm Có hai loại chất bảo quản mà thường xuyên sử dụng là: - Chất phụ gia bảo quản thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên:  • Chất bảo quản tự nhiên sử dụng ngày trình chế biến bảo quản thực phẩm Chúng không làm ảnh hưởng đến chất dinh dưỡng màu, mùi vị, hay trạng thái thực phẩm mà giúp chế biến ăn ngon đẹp mắt • Đây gia vị mà sử dụng ngày, bỏ quên công dụng bảo quản đồ ăn tuyệt vời chúng như: muối, đường, dầu ăn, rau kinh giới,…  • Các chất giúp bảo quản thực phẩm cách hấp thụ nước dư thừa ngăn chặn vi sinh vật phát triển, ngăn chặn q trình oxy hóa thực phẩm, giết chết vi khuẩn ngăn ngừa thực phẩm không bị hỏng.  Phân loại - Chất phụ gia bảo quản thực phẩm có nguồn gốc nhân tạo: • Là chất phụ gia cho thêm vào sản phẩm để giữ cho thực phẩm không bị thay đổi tính chất, mùi vị Chúng sử dụng nhiều xem thứ thiếu ngành cơng nghiệp thực phẩm • Dễ dàng tìm thấy chất bảo quản thực phẩm nhãn thực phẩm sử dụng phổ biến Một số chất bảo quản nhân tạo thường bắt gặp BHT,  BHA, Sodium nitrat, Sodium Benzoat, Kali nitrat, Acid Benzoic (E210),… có loại thức ăn chế biến đồ hộp, đóng gói, loại nước chấm, nước giải khát bánh mì,… Ngồi chất bảo quản giới cịn chia vào nhóm sau:  - Nhóm bị cấm: Có độ độc hại cao, chứa chất bị cấm sử dụng nhiều quốc gia – phẩm màu chất bảo quản dùng cho sơn màu, không cho thực phẩm - Nhóm chất bảo quản thực phẩm phép sử dụng: Chứa chất cho phép sử dụng đảm bảo độ an tồn cho sức khỏe người - Nhóm thực phẩm: nhóm chứa chất có độ độc hại thấp sức khỏe, sử dụng liều lượng định phẩm có nguồn gốc tự nhiên Nisin (E234) • • • GIỚI THIỆU Là Bacteriocin (là protein kháng khuẩn sản xuất vi khuẩn gram dương gram âm) sinh tổng hợp số chủng vi khuẩn Lactococcus lactis Vi khuẩn lactic thường vô hại có mặt nhiều sản phẩm thực phẩm Trong thể người, Nisin bị chất men dịch tiêu hố phá huỷ Vì vậy, xem khơng có tác dụng lên hệ vi sinh vật quan tiêu hoá Năm 1969, tổ chức FAO WHO thức cơng nhận Nisin an toàn cho phép sử dụng chất bảo quản thực phẩm với liều lượng 400IU/g Hiện nay, Nisin sử dụng 50 quốc gia Nisin tự nhiên thường gặp sản phẩm sữa loại rau muối chua • Cấu tạo tính chất Nisin peptit kháng khuẩn đa vòng, cấu tạo từ 34 gốc axit amin Các loại axit amin phổ biến có phân tử Nisin lanthionine (Lan), methyllanthionine (MeLan), didehydroalanine (DHA) axit didehydroaminobutyric (Dhb) • Tính chất: + Độ hồ tan: Nisin dạng tinh thể trắng, tan nước Bản chất peptit mang điện tích dương nên độ hòa tan phụ thuộc vào pH dung dịch, Nisin biến đổi trình bảo quản dễ bị bất hoạt enzyme phân giải protein pH=8 Enzyme nisinase Steptococcus thermophilus, Lactobacillus plantarum, vi khuẩn lactic số loài Bacillus làm bất hoạt Nisin + Độ bền nhiệt: Nisin bacteriocin bền nhiệt Hoạt tính gần khơng đổi nhiệt độ 4-10, 3060 sau 30 phút giữ 80-90% hoạt tính ban đầu Từ 80 trở lên, hoạt tính bắt đầu giảm mạnh, sau 60 phút 100 cịn 50% hoạt tính Ở 121, sau 10 phút hoạt tính cịn 46%, sau 60 phút cịn 22% Độ bền nhiệt Nisin phụ thuộc vào pH, pH thấp độ bền nhiệt cao + Phổ kháng khuẩn: Nisin khơng có khả ức chế tiêu diệt vi khuẩn Gram âm, nấm men, nấm mốc Điều giải thích khác thành tế bào vi khuẩn Gram dương Gram âm Bacteriocin tạo lỗ thủng thành tế bào Gram dương mà không tế bào Gram âm Giá trị quan trọng Nisin thể tác dụng ức chế CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG • Hoạt động Nisin bị ảnh hưởng số yếu tố mơi trường: pH, kích thước vi sinh vật tương tác với thành phần thực phẩm Sự có mặt thành phần thực phẩm chất béo protein ảnh hưởng tới hoạt động Nisin Nisin chống lại L.monocytogenes sữa kem nồng độ chất béo tăng Điều giải thích liên kết Nisin với hạt cầu béo Được khắc phục cách thêm chất nhũ hóa 3.1 TẠO LỖ TRÊN MÀNG TẾ BÀO • • • Nisin bám dính lên thành tế bào vi khuẩn mà không cần thụ thể (khả bám dính phụ thuộc vào độ pH mơi trường) Sau đó, Nisin phá vỡ thành tế bào, tạo lỗ màng tế bào Cơ chế hoạt động Nisin tạo thành lỗ màng tế bào làm giảm động lực proton, làm thất thoát ion tự do, axit amin ATP Một số nghiên cứu bổ sung Nisin vào tế bào nhạy cảm (Staphylococcus cohnii, Bacillus subtilis, Micrococcus luteus, Streptococcus zymogenes) số lượng axit amin số lượng ion RB+ K+ tế bào giảm mạnh Ngoài Nisin ngăn cản việc hấp thu proline glutamine túi màng tế bào Sự mát ion dẫn đến việc giảm nhanh chóng chênh lệch hiệu điện màng, Δ Nisin tạo thành lỗ hổng màng giống kênh ngăn chặn theo bước: (1) monome nisin tạo liên kết với màng mục tiêu, (2), nisin chèn vào màng, (3) phân tử nisin tổng hợp để tạo thành lỗ hỏng màng tế bào chất Các phân tử Nisin tổng hợp trước chèn vào màng tế bào CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG 3.2 Ức chế thành tế bào sinh tổng hợp cách ngăn chặn kết hợp lipid II vào chuỗi peptidoglycan    Ở nồng độ thấp, Nisin ngăn chặn tổng hợp thành tế bào thích hợp, dẫn đến chết tế bào Ở nồng độ cao, Nisin liên kết với lipid II (Lipid II phân tử tiền chất trình tổng hợp thành tế bào vi khuẩn), chèn vào màng tế bào hình thành lỗ hỏng, dẫn đến rò rỉ thành phần tế bào ion ATP TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO   • • • CTHH: C33H47NO13 Tính chất: Chống nấm mốc nấm men  Không màu, không mùi, không vị Ở trạng thái khơ, bột chịu nhiệt độ lên tới 100, thời gian ngắn Nếu chất tiếp xúc nhiệt độ 50 24h, khả hoạt động giảm • Điểm đẳng điện Natamycin 6.5   HOẠT ĐỘNG 1st Natamycin liên kết với ergosterol nấm men nấm mốc gây rò rỉ thành tế bào, dẫn đến chết tế bào → vi khuẩn không bị ảnh hưởng ỨNG DỤNG • Do khơng tác động vào vi khuẩn nên sử dụng chất bảo quản phổ biến sữa chua, thịt lên men hay mát Sử dụng Natamycin mát o Natamycin E235 (Pimaricin) ngăn phô mai trở nên mốc trưởng thành để hạn chế hình thành độc tố mycotoxin Vì khơng thể xâm nhập vào phơ mai, bề mặt phơ mai, có lợi việc kiểm sốt phát triển nấm mốc phô mai, không ảnh hưởng đến q trình trưởng thành phơ mai 2nd AGE Sử dụng sử dụng Natamycin sữa chua o Việc sử dụng ~ 10ppm natamycin sữa chua, kéo dài tuổi thọ sữa chua tuần 3rd Sử dụng sử dụng Natamycin sản phẩm thịt o Sử dụng phương pháp ngâm phun lên sản phẩm thịt, sử dụng Natamycin E235 4mg / cm2 để đạt mục đích chống nấm mốc an tồn hiệu Ngâm vỏ xúc xích với huyền phù Natamycin nồng độ 0,05% đến 0,2% (w / v), cách ngâm phun bề mặt xúc xích đầy, ngăn chặn hiệu phát triển nấm mốc bề mặt xúc xích HÀM LƯỢNG SỬ DỤNG  Đối với người, 500mg/kg/ngày lặp lại nhiều lần gây buồn nơn, tiêu chảy phẩm có nguồn gốc NHÂN TẠO KALI SORBATE (E202) GIỚI THIỆU Kali sorbate muối sorbic acid, tạo nên phản ứng hóa học sorbic acid với kali hydroxide Nó tìm thấy acid số loại trái với công nghệ đại ngày kali sorbate tạo từ phương pháp tổng hợp hóa học chủ yếu Nó hóa chất an tồn phổ biến dùng cho chất bảo quản thực phẩm, kali sorbate làm giảm nguy gây bệnh truyền qua thực phẩm mà không ảnh hưởng đến màu sắc hay hương vị Kali sorbate chất bảo quản cho TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO - Là muối kali acid trans, trans-2,4-hexadienoic - Công thức hóa học: C6H7KO2 - Ở dạng bột hay dạng hạt màu trắng tan nhiều nước (58,2 g/100 mL 20) - Điểm nóng chảy: 270 - Độ hịa tan dung mơi khác:    + Hịa tan ethanol, propylene glycol    + Ít tan acetone    + Rất tan chloroform, dầu bắp, ether CƠ CHẾ KÌM HÃM SỰ PHÁT TRIỂN CỦA VI SINH VẬT Có nhiều giải thích cho chế này: Các muối sorbate phản ứng với enzyme sulfhydryl thông qua phản ứng cộng với nhóm thiol cystein Hoạt tính muối sorbate hình thành phức bền với enzyme có chứa sulfhydryl Các muối sorbate kìm hãm enzyme hình thành liên kết đồng hóa trị sulfat nhóm sulfhydryl Zn(OH)2 enzyme carbon ion sorbate - Cơ chế giải thích phần tác dụng acid sorbic lên hệ enzyme tế bào vi sinh vật Người ta cho acid sorbic kìm hãm hoạt động enzyme dehydrogenase có liên quan q trình oxy hóa acid béo Sự bổ sung acid sorbic dẫn đến tích lũy acid béo không no mà acid sản phẩm trung gian q trình oxy hóa acid béo nấm men nấm mốc - Điều hạn chế chức enzyme dehydrogenase kìm hãm phát triển trình trao đổi chất tế bào vi sinh vật Acid sorbic kìm hãm enzyme sulfhydryl Những enzyme đóng vai trị quan trọng tế bào vi sinh vật bao gồm: fumarase, aspartate, succinic dehydrogenase alcohol dehydrogenase nấm men Có nhiều giải thích cho chế này: LIỀU LƯỢNG - ADI = - 25 mg/kg thể trọng - Liều lượng sử dụng sản phẩm thực phẩm thường 0,2% ỨNG DỤNG - Được sử dụng để ức chế nấm mốc nấm men nhiều loại thực phẩm sản xuất pho-mát, kem chua, bánh mì, bánh ngọt, bánh có nhân, bột bánh nướng, bột nhồi, kẹo mềm, bánh kem, bia, nước giải khát, bơ thực vật margarine, dầu dấm trộn, củ làm chua lên men, olive, cá muối xơng khói, bánh kẹo, sốt mayonnaise - Là chất bảo quản sử dụng sản phẩm giò chả, nem chua,… - Dùng sorbate để bảo quản nước đựng bao bì nhỏ để tiện lợi cho người tiêu dùng bảo quản nước tạm thời thùng chứa lớn để sau đem đóng chai đem bán dạng nước tiệt trùng hay không tiệt trùng Sử dụng phối hợp với chất bảo quản khác cho kết tốt VD: Vi khuẩn acetic nước táo mà sorbate tác dụng nên ngồi sorbate thêm lượng nhỏ natri benzoate Tác dụng làm cho nước bảo quản dài hơn, khơng có dấu hiệu hư hỏng - Không độc thể người, công nhận GRAS, cho vào sản phẩm thực phẩm không gây mùi vị lạ hay làm mùi tự nhiên thực phẩm Đây ưu điểm bật Kali sorbate - Kali sorbate có tác dụng sát trùng mạnh nấm men nấm mốc, vi sinh vật nguyên nhân chủ yếu gây hư hỏng sản phẩm rau Nhưng chất bảo quản lại có tác dụng yếu vi khuẩn Vì sử dụng người ta giữ khả hoạt động số vi khuẩn có lợi vi khuẩn lactic VD: Ở nồng độ 0,05 - 0,08% sử dụng sản phẩm như: olive, dưa cải bắp, dưa chuột dầm dấm … Điều đáng ý kali sorbate khơng ảnh hưởng đến q trình lên men lactic sản phẩm Vì thường sử dụng nhiều trình lên men lactic, cần loại trừ có mặt nấm mốc nấm men - Kali Sorbate có tác dụng chống lại vi khuẩn nấm mốc, nấm men bên thành phần dòng mỹ phẩm ... quản phẩm có nguồn gốc tự nhiên II IV Tổng quan phụ gia bảo quản Chất phẩm bảo quản Thực có nguồn gốc nhân tạo I TÁC NHÂN GÂY HƯ HỎNG THỰC PHẨM Thực phẩm sản phẩm ngư? ?i ăn, uống dạng tư? ?i, sống... - Chất phụ gia bảo quản thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên:   • Chất bảo quản tự nhiên sử dụng ngày trình chế biến bảo quản thực phẩm Chúng không làm ảnh hưởng đến chất dinh dưỡng màu, m? ?i vị, hay... vào thực phẩm làm thay đ? ?i trạng th? ?i, cấu trúc thực phẩm • Nhiệt độ m? ?i trường: Sẽ ảnh hưởng đến phản ứng hoá học thực phẩm phổ hoạt động vi sinh vật II TỔNG QUAN VỀ PHỤ GIA BẢO Quản thực phẩm