Bài giảng phụ gia thực phẩm

Bài giảng phụ gia thực phẩm

PHỤ GIA THỰC PHẨM

(Food Additives)

GV phụ trách: Th.s Nguyễn Phú Đức

CHƯƠNG 1 Giới thiệu chung về phụ gia thực phẩm

1.1 Giới thiệu

1.2 Định nghĩa PGTP

Theo định nghĩa của CAC (Codex Alimentarius Commisson):

• Phụ gia là một chất có hay không có giá trị dinh dưỡng,

• Không được tiêu thụ thông thường như một TP

• Không được sử dụng như một thành phần chính của TP

• Bổ sung vào thực phẩm để giải quyết mục đich công nghệ trong SX, chế biến, bao gói, bảo quản, vận chuyển TP, nhằm cải thiện cấu kết hoặc đặc tinh kỹ thuật của TP đó

• Không nhằm mục đích tăng giá trị dinh dưỡng

• PGTP không được có chất ô nhiễm, chất độc

Theo định nghĩa của TCVN (Tiêu chuẩn Việt Nam):

• PGTP là những chất không được coi là thực phẩm hay một thành phần chủ yếu của thực phẩm

• Có hoặc không có gía trị dinh dưỡng, đảm bảo an toàn cho sức khỏe,

• Được chủ động cho vào thực phẩm với một lượng nhỏ nhằm duy trì chất lượng, hình dạng, mùi vị, độ kiềm hoặc axít của thực phẩm,

• Mục đích đáp ứng về yêu cầu công nghệ trong chế biến, đóng gói, vận chuyển và bảo quản thực phẩm.

• Mục tiêu của CAC:

Bảo vệ sức khỏe NTD trên toàn thế giới

Thúc đẩy thương mại, tạo các chuẩn mực & công bằng thương mại lương thực, thực phẩm trên toàn thế giới

• Nhiệm vụ của CAC

Ban hành các tiêu chuẩn thực phẩm (food standards), danh mục các PGTP sử dụng an toàn cho thực phẩm

Ban hành các hướng dẫn thực hiện an toàn thực phẩm cho các hoạt động sản xuất, bảo quản, lưu thông, phân phối lương thực, thực phẩm trên toàn thế giới

Các hướng dẫn an toàn thực phẩm bao gồm: an toàn vi sinh vật, an toàn thuốc kháng sinh & bảo vệ thực vật, an toàn hóa chất, độc tố…Trong đó có an toàn về PGTP

Xem xét, đánh giá & khuyến cáo sử dụng các PGTP mới đạt yêu cầu an toàn cho sức khỏe

Soát xét, đánh giá & khuyến cáo loại bỏ các PGTP có bằng chứng khoa học về sự không an toàn cho sức khỏe

JECFA:

• Là từ viết tắt của Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives: ủy ban hỗn hợp các chuyên gia về phụ gia thực phẩm của FAO/WHO

• Nhiệm vụ của JECFA:

Xem xét, nghiên cứu, đánh giá các nguy cơ, độc tính an toàn thực phẩm của các hóa chất, PGTP

Đưa ra các kết quả, khuyến cáo, hướng dẫn sử dụng các hóa chất, PGTP

CAC dựa vào các thông tin của JECFA, sẽ xây dựng thành các tiêu chuẩn, hướng dẫn sử dụng PGTP trên toàn thế giới

• Mục tiêu chính của FDA là bảo vệ người tiêu dùng Hoa Kỳ

• Chức năng & nhiệm vụ chính của FDA:

Xây dựng các tiêu chuẩn, quy chuẩn, các phương pháp đánh giá thực phẩm, PGTP

Đánh giá và chứng nhận tính an toàn của nguồn cung cấp thực phẩm, PGTP, được sản xuất và nhập khẩu trong phạm

vi lãnh thổ của Hoa kỳ

• Trong nhiều trường hợp, có sự khác biệt giữa FDA và Codex:

 Khác biệt về cách phân loại các nhóm thực phẩm, PGTP

 Khác biệt các tiêu chuẩn và phương pháp đánh giá tính an toàn của thực phẩm, PGTP

• Trong những trường hợp khác, hai cơ quan này vẫn sử dụng và tham khảo các công trình, kết quả của nhau

1.3.3 Quy định đánh mã quốc tế của PGTP:

1.3.3.1 Quy định đánh mã theo Codex

• Hệ thống đánh mã INS (International numbering system) hoặc chỉ số theo “Hệ thống đánh mã Quốc tế INS”: là hệ thống đánh mã PGTP của Tổ chức tiêu chuẩn hóa thực phẩm Quốc tế Codex (Codex Alimentarius Commisson-CAC)

• E number (E : viết tắt của Europe): là ký hiệu theo hệ thống đánh mã INS có thêm tiền tố “E”, được áp dụng riêng cho liên minh Châu Âu

• Mỗi loại PGTP có một mã INS/E riêng biệt

 Ví dụ: Bột ngọt (monosodium glutamate) có mã là E621 hoặc INS 621

1.3.3.2 Quy định đánh mã theo FDA

• FDA 21CFR part.section : là ký hiệu theo hệ thống đánh

mã của Mỹ, được quản lý bởi FDA (US Food & Drug Aministration: cơ quan quản lý thuốc & dược phẩm, Mỹ; CFR: Code of Federal Regulations)

 Ví dụ: bột ngọt (monosodium glutamate) có mã là FDA 21CFR 172.320

• FD&C (Food, Drug & Cosmetic): là ký hiệu được áp dụng đối với màu thực phẩm được FDA chứng nhận cho phép sử dụng

 Ví dụ: màu tổng hợp tartrazine (vàng chanh) có mã &

tên là FD&C Yellow No.5

1.3.3.3 Quy định đánh mã theo CAS

• Hệ thống đánh mã CAS (Chemical Abstracts Service : dịch vụ tóm tắt chất hóa học), còn gọi là số đăng ký CAS (CAS number)

• CAS: là một bộ phận thuộc Hội hóa chất Hoa Kỳ (America chemical society)

• Các nguyên tố/hợp chất hóa học, các polymer, các chuỗi sinh học, các hỗn hợp và các hợp kim (PGTP là những chất/hợp chất có thể nằm trong tất cả các nhóm này) có một số CAS riêng biệt

• Cấu trúc của số CAS: được tách bởi các dấu gạch ngang thành

1.3.4 Quản lý PGTP tại Việt Nam

• Cục quản lý an toàn thực phẩm, thuộc Bộ Y tế, là đơn vị quản

lý lãnh vực PGTP tại VN

• Các tiêu chuẩn, hướng dẫn liên quan đến sử dụng PGTP tại

VN chủ yếu tham khảo từ Codex Alimentarius Commisson

• Hiện nay, VN đang sử dụng “DANH MỤC CÁC CHẤT PHỤ GIA ĐƯỢC PHÉP SỬ DỤNG TRONG THỰC PHẨM” (Ban

hành kèm theo Thông tư 27/2012/TT-BYT (gọi tắt là Thông

tư 27 hoặc danh mục 27) thay thế cho Quyết định số 3742/2001/QĐ-BYT

• Quy định này quy định các chất phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm trên lãnh thổ Việt Nam, bao gồm các thực phẩm nhập khẩu và phụ gia nhập khẩu

• Quy định này bắt buộc áp dụng đối với các tổ chức cá

nhân sản xuất, chế biến, bảo quản, bao gói và vận chuyển thực phẩm, kinh doanh thực phẩm và phụ gia trên lãnh thổ VN.

• Chỉ được phép nhập khẩu, sản xuất, kinh doanh tại thị trường VN các PGTP trong danh mục nêu trên

• Khi cần nhập khẩu, sử dụng PGTP nằm ngoài danh mục nêu trên:

 Phải xin phép Cục QLATVSTP

 Cục QLATVSTP sẽ xem xét, đối chiếu với danh mục của tổ chức quốc tế, quốc gia khác (Codex, FDA )

 Nếu phù hợp, Cục QLATVSTP sẽ cấp phép cho sử

dụng

1.4 Đặc điểm chính của PGTP

• PGTP không phải là thực phẩm mà nó được bổ sung một cách chủ ý, trực tiếp hoặc gían tiếp vào thực phẩm, cải thiện tinh chất hoặc đặc tính kỹ thuật của thực phẩm đó

• PGTP tồn tại trong thực phẩm như một thành phần của thực phẩm với một giới hạn tối đa cho phép đã được quy định nghiêm ngặt

• Liều lượng phụ gia sử dụng trong thực phẩm được nghiên cứu, sửa đổi, cập nhật liên tục để đảm bảo an toàn cho người sử dụng thực phẩm

• Phụ gia được sử dụng trong hầu hết cac sản phẩm thực phẩm, những chất tạo vị, gia vị sử dụng trong bữa ăn hằng ngày cũng đều là phụ gia

• Khái niệm PGTP có thể hiểu theo nghĩa rộng & hẹp, ví dụ:

Nghĩa rộng: bao gồm cả các gia vị như hành, tiêu, tỏi, ớt, muối

Nghĩa hẹp: chủ yếu các loại có liên quan đến tính an toàn & cần được quy định, giám sát

• Từ trước đến nay, vẫn tồn tại nhiều tranh cãi về tính an toàn, liều lượng giới hạn sử dụng của một số loại phụ gia

• Khoa học thực phẩm luôn nỗ lực phát triển & ứng dụng các PGTP mới trong công nghiệp chế biến thực phẩm

1.5 Phân loại PGTP

• Các chất bổ sung và tăng cường hương vị

Hương liệu (flavorings/flavorants)

Chất điều vị/làm tăng hương vị (flavor enhancers)

Chất tạo ngọt nhân tạo (artificial sweeteners)

Acid hữu cơ (organic acidulants)

• Chất màu thực phẩm (food colorings)

• Chất keo thực phẩm (hydrocolloids)

• Chất nhũ hóa (emulsifiers)

• Chất bảo quản/chống vi sinh vật microbials)

(preservatives/anti-• Chất chống oxi hóa (anti-oxidants)

• Chất tạo nổi/nở (leavening agents)

• Chất giữ ẩm (humectants/moisture binders)

• Các loại khác (enzym, chống vón, điều chỉnh pH, cải thiện quá trình vv )

1.6 Vai trò của PGTP

• Kéo dài hạn sử dụng của sản phẩm

• Góp phần điều hòa nguồn nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất thực phẩm Sản phẩm được phân phối rộng rãi trên toàn thế giới

• Cải thiện & nâng cao tính chất của sản phẩm: phụ gia được bổ sung vào thực phẩm làm thay đổi tinh chất cảm quan như cấu truc, màu sắc, độ đồng đều,….của sản phẩm

• Làm thỏa mãn thị hiếu ngày càng cao của người tiêu dùng, góp phần làm đa dạng hóa các sản phẩm thực phẩm

• Tạo ra các sản phẩm phù hợp cho các đối tượng ăn kiêng (giảm ngọt, giảm béo )

1.7 Vấn đề an toàn thực phẩm của PGTP

1.7.1 An toàn - độc tính của PGTP

Một số thuật ngữ liên quan đến an toàn- độc tính

• LD50 (Lethal Dose) : Độc tính của phụ gia được biểu

hiện bằng chỉ số LD 50, là liều lượng tại đó 50% động vật dùng trong thí nghiệm bị chết Chỉ số LD50 càng cao độc tính càng yếu.

• Độc tính phụ gia được chia làm 5 mức độ:

• ADI (Acceptable Daily Intake) - Lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận được

Là lượng xác định của mỗi chất PGTP được cơ thể ăn vào hàng ngày thông qua thực phẩm hoặc nước uống mà không gây ảnh hưởng có hại tới sức khoẻ

ADI được tính theo mg phụ gia/kg trọng lương cơ thể/ngày

• ML (Maxium level)- Giới hạn tối đa trong thực phẩm

Là mức giới hạn tối đa cho phép của mỗi chất phụ gia sử dụng trong quá trình sản xuất, chế biến, xử lý, bảo quản, bao gói và vận chuyển thực phẩm

ML thường được tính bằng mg phụ gia/kg thực phẩm

• NOAEL (no observed adverse effect level): liều lượng sử dụng (PGTP, hóa chất ), mà ở đó không thấy được sự ảnh hưởng xấu với cơ thể (cấp tính & mãn tính)

• GRAS (Generally recognized as safe): phụ gia được công nhận là an toàn

 Là thuật ngữ được định ra bởi FDA Các PGTP được xem là GRAS khi nó được một hội đồng chuyên gia có uy tín xem xét, đánh giá là an toàn khi sử dụng cho con người

FAO, FDA, EFSA), các quốc gia sẽ định kỳ cập nhật, xem xét, sửa đổi:

• Phụ gia đó được phép sử dụng trong nhóm thực phẩm nào? Ví

dụ ở Anh, bột ngọt (sodium glutamate) được phép sử dụng trong thực phẩm nói chung nhưng bị cấm sử dụng trong nhóm thực phẩm cho trẻ dưới 5 tuổi

• Phụ gia đó có giá trị ML trong từng thực phẩm hoặc nhóm thực phẩm là bao nhiêu? Ví dụ: với chất bảo quản potassium bisulfite, trong sản phẩm lên men, ML của nó là 350; trong rau

củ ngâm (dấm, dầu, nước muối), ML của nó là 750

1.8 Các nguyên tắc cơ bản khi sử dụng PGTP

• Khi quyết định thêm một loại phụ gia vao thực phẩm, cần chú

ý các yếu tố :

 Tình trạng pháp lý của phụ gia

 Mức độ nguy hiểm, rủi ro tiềm tàng đối với người tiêu

dùng

 Sự cần thiết của vai trò công nghệ của phụ gia trong chế

biến, bảo quản và chất lượng thực phẩm

 Yếu tố về kinh tế

 Cơ chế tác dụng & hiệu quả sử dụng của các phụ gia

trong loại thực phẩm cụ thể

Chú trọng đến việc áp dụng các điều kiện, kỹ thuật, công nghệ chế biến thích hợp để giảm thiểu sự lệ thuộc vào PGTP

Thay thế phụ gia có độc tính cao bằng các loại có độc tính thấp hoặc không có độc tính

• Nhìn chung, không có phụ gia nào có thể đáp ứng được tất cả các yêu cầu trên, tùy thuộc vào trường hợp cụ thể, nên sử dụng một cách hợp lý

Chương 2 Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1 Các chất bổ sung và tăng cường hương vị

2.1.1 Hương liệu

2.1.2 Chất ngọt

2.1.3 Acid hữu cơ

2.1.4 Chất điều vị

2.1 Các chất bổ sung và tăng cường hương vị

2.1.1 Hương liệu (flavorings/flavorants)

2.1.1.1 Giới thiệu

• Hương liệu là những sản phẩm tạo ra mùi & vị (flavor) cho thực phẩm

• Được cơ thể cảm nhận qua đường mũi, miệng, cổ họng

• Là hỗn hợp các hợp chất hữu cơ không phân cực, không tan trong nước, tan trong các dung môi rượu, ether, chất béo; có khối lượng riêng < 1, có cấu trúc hóa học khác nhau như terpenes, vòng thơm (aroma rings), esters, aldehydes, alcols

• Thường phân loại thành 02 nhóm theo ứng dụng:

 Nhóm hương liệu dùng cho sản phẩm mùi vị ngọt,

 Nhóm dùng cho sản phẩm mùi vị mặn

2.1.1.2 Các loại hương liệu sử dụng trong CNTP

• Hương liệu tự nhiên (natural flavorings):

Là sản phẩm chiết xuất từ các nguồn nguyên liêu tự nhiên như trái cây, củ quả, gia vị, động vật, sản phẩm động vật hoặc thu được từ các quá trình rang, nướng, lên men, thủy phân

• Hương liệu tổng hợp tương tự tự nhiên (nature-identical flavorings)

Là sản phẩm chứa các thành phần tạo hương vị thu được từ quá trình tổng hợp hóa học nhưng có tính chất cảm quan và thành phần hóa học giống hoặc tương tự như thành phần của hương liệu tự nhiên

• Hương liệu nhân tạo (artificial flavorings)

Là sản phẩm hương liệu có thành phần các hợp chất tạo hương vị không tìm thấy trong các thực phẩm tự nhiên hoặc thực phẩm qua chế biến; chúng có cấu tạo và thành phần hóa học khác với hương liệu tự nhiên nhưng có tính chất cảm quan giống với hương liệu tự nhiên

Ví dụ: ethyl vanillin tạo hương vị của vanilla

• Hương liệu tự nhiên điển hình & sử dụng phổ thông nhất

là các tinh dầu, dịch chiết như: tinh dầu cam, bạc hà, quế, hồi; dịch chiết thủy phân, nấm men

• Nhiều loại hương liệu (đặc biệt là các loại tạo ra mùi vị dạng ngọt) có thành phần chủ yếu là các ester hoặc hỗn hợp các ester (bảng 1)

• Các loại hương liệu dạng lỏng được bán trên thị trường chủ yếu là các tinh dầu (essential oil) hoặc ở dạng hòa tan trong các dung môi như ethanol, propylene glycol

Hợp chất Tạo mùi

Ethyl- (''E'',''Z'')-2,4-decadienoate Lê

Bảng 1 Một số hợp chất hương liệu tổng hợp/nhân tạo

• Liều lượng sử dụng thông thường: 0.05- 0.3%

Hiện nay, có nhiều chuyên gia cho rằng: nên sử dụng hương liệu nhân tạo vì chúng an toàn hơn, không lẫn mùi vị tạp do

đã được tinh sạch & lựa chọn cẩn thận

2.1.1.4 Hương liệu dạng bột (powdered flavoring)

• Powdered flavoring: là sản phẩm hương liệu dạng bột được tạo ra bằng 02 phương pháp:

Hấp phụ: hương liệu dạng lỏng (tự nhiên hoặc nhân tạo) được cố định trên một chất mang (đường, muối, maltodextrin ) có bề mặt xốp

Bao vi nang: hương liệu dạng lỏng được “nhốt” trong màng polymer , màng này tan ra khi tiếp xúc với nước

2.1.1.5 Bột gia vị (seasoning)-Bột nêm (dry soup mix)

Là sản phẩm hương liệu dùng cho thực phẩm mùi vị mặn, dạng bột, là hỗn hợp của hương liệu dạng bột với các nguyên liệu tạo vị khác (đường, muối, bột ngọt, gia vị hành tỏi )

• Các trạng thái hương liệu dạng bột thường dùng để:

 Bảo quản hương liệu (tránh bay hơi, bị oxy hóa )

 Rắc lên các sản phẩm như bánh Snack;

 Trộn vào các hỗn hợp nguyên liệu rắn để dễ phân tán

 Hoặc với mục đích đáp ứng sự tiện lợi (gói gia vị của mỳ ăn liền, sản phẩm bột dùng ngay (instant dry premix) như bột cam, chanh )

2.1.1.6 Hương liệu dạng vi nhũ

Sản phẩm hương liệu được nhũ hóa mà trong đó:

• Các phân tử tạo hương vị không phân cực, không hòa tan trong nước được “hòa tan hóa” trong dung dịch chất nhũ hóa

có nồng độ cao

• Các phân tử chất nhũ hóa tạo ra trạng thái micelle, bao chung quanh các phân tử tạo hương vị, tạo thành hệ vi nhũ bền

• Ứng dụng trong các sản phẩm dạng dung dịch nước, ví dụ như nước giải khát

2.1.1.5 Các lưu ý khi sử dụng hương liệu

• Đủ liều lượng theo hướng dẫn

• Đánh giá khả năng tương tác tiêu cực với các hương liệu, thành phần nguyên liệu khác

• Sử dụng quá liều có thể gây tác dụng xấu hoặc lãng phí

• Chọn các hương liệu bền nhiệt khi dùng trong các sản phẩm

có gia nhiệt

• Đánh giá tính bền mùi vị trong hạn sử dụng của sản phẩm

• Sử dụng hương liệu dạng lỏng hay dạng bột thích hợp cho từng loại sản phẩm

2.1.1.6 Các quy định, quản lý sử dụng hương liệu an toàn

• Hương liệu không được quản lý, đánh mã E/INS number như các loại phụ gia khác (theo hệ thống đánh mã Codex)

• Tại VN, hương liệu được quy định trong danh mục 27

• Hiện nay; việc đánh giá, quản lý, công nhận hương liệu sử dụng

an toàn trong thực phẩm trên toàn thế giới được thực hiện theo

các quy định, hướng dẫn của FEMA

 FEMA (Flavor & Extract Manufacturer’s Association): Hiệp hội các nhà sản xuất dịch chiết & hương liệu

 FEMA là một hội đồng các chuyên gia đầu ngành trong các lãnh vực khoa học thực phẩm, nghiên cứu phát triển, sản xuất, phân phối hương liệu của nhiều Quốc gia trên thế giới