Giới thiệu Chất phụ gia thực phẩm là những chất hợp chất hoá học được đưa vào trong quá trình đóng gói chế biến bảo quản thực phẩm làm tăng chất lượng thực phẩm hoặc để bảo toàn chất lượng thực phẩm mà không làm thực phẩm mất an toàn
Giới thiệu Chất phụ gia thực phẩm chất hợp chất hố học đưa vào q trình đóng gói chế biến bảo quản thực phẩm làm tăng chất lượng thực phẩm để bảo toàn chất lượng thực phẩm mà khơng làm thực phẩm an tồn Từ lâu chất hoá học đưa vào thực phẩm làm thay đổi chức ban đầu chúng Kĩ thuật sử dụng chất phụ gia thực phẩm ngày hoàn thiện ngày đa dạng hố Hiện có đến 2500 chất phụ gia khác đưa vào thực phẩm Các chất tạo vị thường dùng ˗ Chất tạo vị + Chất tạo vị chua ˗ Chất tạo vị mặn ˗ Chất tạo vị cay B Chất tạo vị Là loại chất tạo vị quan trọng chế biến thực phẩm, lượng chất ngày sản xuất nhiều năm gần Phần 1: Đường I Giới thiệu chung ˗ Đường saccharose loại chất tạo vị phổ biến sử dụng công nghệ chế biến thực phẩm ˗ Ngoài đường saccharose khai thác nhiều loại chất tự nhiên số chất nhân tạo khúc Chất dinh dưỡng Glucose Fructose Invert sugar Saccharose Polyols Biro glucose thuỷ phân Lactitol Chất không dinh dưỡng Saccharin Cyclamate Aspartame Acesulfamek Thaumatin Stevioside Dihydrochalcoe Maltirol Sorbitol Xylitol Monellin Miraculin Sucralose Bảng 1: Một số chất sử dụng ˗ Các chất tạo vị khác có độ khác Lấy độ đường saccharose làm tiêu chuẩn so sahs đồ chất tạo vị sau Các chất tạo vị Độ Saccharose 100 Galactirol 41 D-fructose 114 Invert sugar 95 D-manitol 69 D-sorbitol 51 Xylitol 102 Saccharin 30000 Cyclamate 3000 Acesulamek 15000-20000 Thaumatin 20000-30000 Monelin 30000 Steviosside 10000-30000 Aspartame 16000 Bảng 2: Bảng so sánh độ chất tạo vị ˗ Dựa vào giá trị dinh dưỡng người ta phần thành chất tạo vị dinh dưỡng chất tạo vị không dinh dưỡng II Chất tạo vị khơng có giá trị dinh dưỡng ˗ Thường chất có độ cao gấp hàng chục lần,hàng trăm lần so với độ đường sacchrose 1.Saccharin ˗ Saccharin chất tạo vị nhân tạo tổng hợp lần Mỹ 1879 nhà bác học Remsen Fahlberg, đến năm 1900 đưa vào công nghệ chế biến thực phẩm chất phụ gia ˗ Saccharin chất chung để saccharin, saccharin natri, saccharin canxi CTPT: C7H5NO3S Tính chất vật lý ˗ Là tinh thể màu trắng ˗ Chịu nhiệt độ cao nhiệt độ thấp ˗ Tan hoàn toàn nước ethanol *Saccharin sản xuất theo phương pháp ˗ Toluenvà acid chlorosulfomic ˗ Anthranilate + Sử dụng saccharin hồn tồn khơng tạo lượng nên chúng sử dụng làm thuốc thực phẩm đặc biệt dành cho người ăn kiêng người mắc bệnh đái tháo đường chúng dùng nước uống mĩ phẩm (Mỹ số nước châu âu) + Liều lượng sử dụng Mỹ quy định liều lượng 7,1mg/một ngày người ˗ Ở Phần lan quy định 15mg/ngày/người ˗ Theo quy định FAO/WHO tiểu lượng sử dụng cho phép 25mg/kg thể Cyclamate Cyclamate natri tổng hợp lần 1937 tới năm 1950 đưa vào sản xuất công nghệ Mỹ Cyclamate tên chung axit cyclamic cyclamate natri,cyclamate canxi CTPT: C12H24CaN2O6S2.2H2O CTCT: ˗ Cyclamate tổng hợp từ cyclohexylamine cách sulfonat hoá chất khác :axit chlorosulfonic, axit sulfamic sau trung hồ hydroxit ˗ Tính chất vật li + Bền nhiệt độ thấp nhiệt độ cao + Dễ tan nước ˗ Sử dụng :cyclamate sử dụng chất tạo không chứa lượng nhiều loại thực phẩm khác nước uống, kẹo … ˗ Cyclamate cải tạo độ tốt kết hợp với saccharin theo tỉ lệ 10:1 Liều lượng sử dụng + Năm 1985 người ta kiểm tra liều lượng thấy cyclamate gay ung thư khối u,nhưng cyclamate không bị cảm hoan toan Mỹ + Liều lượng sử dụng cho phép Mỹ 1500mg/1người + Theo FAO/WHO, liều lượng cho phép 250mg/kg thể Acesulfame K Acesulfame k sản xuất năm 1967 đưa vào sử dụng thực phẩm năm gần CTPT: C4H4CaNO4KS Khối lượng phân tử 201,2 ˗ Tính chất vật lý: Tinh bột màu trắng sử dụng :acesulfameK sử dụng nước giải khát thuốc đánh ứng dụng nhiều thực phẩm ˗ Liều lượng sử dụng: Liều lượng cho phép WHO 0.9mg/kg thể Thaumatin ˗ Thaumatin prơtêin có khối lượng phân tử lớn 22000.Đây prơtêin có đủ axitamin ˗ Thaumatin bị cầu nối disulfua gay tượng vị ˗ Thaumatin phần lớn tách từ loại châu Phi có tên khoa học Thaumatococcus danielli, có lượng nhỏ sản xuất theo phương pháp công nghiệp ˗ Tinh chất vật lí :Dễ bị thuỷ phân nhiệt ˗ Sử dụng : thaumatin có mùi thơm nên ứng dụng sản xuất kẹo, sản phẩm sửa, thực phẩm cho gia súc thú nuôi nhà ˗ Liều lượng sử dụng: WHO cho phép sử dụng 100mg/ngày Aspatame CTCT ˗ Khối lượng phân tử :294 ˗ Tính chất vật lý + Kết tinh màu trắng, tan nhiều nước 60mg/ + Trong mơi trường kiềm Aspartame chuyển hố thành dicetopiperazine bị độ ˗ Liều lượng sử dụng theo ADI thi liều lượng cho phép aspartame 40mg/kg thể trọng ˗ Sử dụng thường dùng thực phẩm giảm béo III Những chất dinh dưỡng fructose ˗ Fructose 1960 sử dụng thực phẩm ˗ Thường có độ tương đương thấp so với độ saccharose ˗ Có nhiều chín mật ong ˗ Tính chất vật lí: + Là chất kết tinh + Tan tốt nước tan nước lạnh + Fructose kết tinh sản xuất từ saccharose cách chuyển hố chúng từ glucose enzim isơmeril hoa ˗ Sử dụng : Fructose hấp thụ so với glucose hay sucrose không gay tượng kích thích insulin nên dùng nhiều thực phẩm cho người đái tháo đường Xylitol ˗ 1978 xylitol sản xuất phương pháp vi sinh vật ˗ Tính chất vật lý: + Dạng bột kết tinh màu trắng + Ổn định môi trường axut bazo ˗ Sử dụng :xylitol co mùi,độ nhớt,thích hợp cho sản xuất bánh kẹo Xylitol hấp thụ chậm qua thành ruột phần lớn chúng bị vi sinh vật phân huỷ xylitol không gây độc cho thực phẩm Sorbitol ˗ Có nhiều chín nhiều rau Ngồi sorbitol tổng hợp từ glucose va dextrose ˗ Tính chất vật lí: + Kết tinh dạng bột mịn + Hoà tan nước + Hút ẩm mạnh giữ hương ˗ Sử dụng: + Dùng nhiều thực phẩm bữa ăn hàng ngày (thêm vào rượu, giấm ăn thức uống thịt cá nướng có tác dụng giữ hương tạo ngọt) + Được sử dụng chất nghèo lượng + Sorbitol loại đường hấp thụ chậm qua thành ruột non sử dung thực phẩm cho người mace bệnh đái tháo đường Mani tol ˗ Là Thexitol ˗ Có tính chất gần giống với sorbitol độ hoà tan ˗ Manitol ứng dụng nhiều bánh kẹo, kẹo cao su, kem Lactitol ˗ Lactitol alcohol disaccharide 1.4salactosyl glucitol, khối lượng phân tử 344 ˗ Được phát năm 1912 cách halogen hoa Lactose hay Lactulose ˗ Lactitol có độ thấp nên sử dụng chất Phần2: M (natri glutamate) Khối lượng phân tử: 187,13 Tính chất vật lí: - Tinh thể màu trắng, vị mặn, -Tan nhiều nước (136 g/ 100g nước 20°C) Tính chất kĩ thuật: ˗ Lượng acid glutamic chứa rau sản phẩm khác giảm dần trình bảo quản thêm vào natri glutamate tăng cường vị riêng sản phẩm mà không làm thay đổi sản phẩm không thêm vị lạ ˗ Vị natri glutamate cảm nhận thấy độ pha lỗng nước 1/3000 ˗ Khi sản phẩm có độ acid thấp pH=5-6 vị natri glutamate nhận thấy rõ rệt ˗ Trong môi trường acid cao pH=1 thấp hơn, vị Vì khơng sử dụng sản phẩm Sản xuất : Có phương pháp ˗ Từ nguyên liệu có chứa prôtêin phế liệu sản xuất tinh bột, đầu nành phế liêu sản xuất củ cải đường Người ta đem chế biến acid clohydric hay acid sunfuric Khi protein bị thủy phần thành nhiều loại acid amin khác nhau, có acid glutamic Lọc bỏ cặn, sau tách acid glutamic khỏi hỗn hợp nhiều acid amin , trung hòa NaOH cuối đặc, kết tình, làm ˗ Phương pháp lên men: + Nguyên liệu: Bột đường làm nguồn carbon Các loại phân đạm làm nguồn nito + Vi sinh vật dùng phương pháp lên men vi khuẩn Micrococus glutamicus *Năm 1962 Nhật Bản Mỹ bắt đầu sản xuất 5'-Inosine monophosphate 5'guanosine monophosphate (là nucleotide) Những nucleotide có tác dụng tương tự natri glutamate Ngồi ra, cho vào thực phẩm cịn làm tăng tính cảm quan cho thực phẩm tạo độ sánh C Chất tạo vị chua I Giới thiệu chung: ˗ Các chất tạo vị chua phổ biến phụ gia thực phẩm :axit fumaric, axit malic, acid lactic, acid citric acid adipic, acid acetic, acid succinic, gluconic,natri glucomate ˗ Các acid có độ chua khác Lấy độ chua acid citric ngậm phân tử nước làm chuẩn ta có bảng so sánh độ chua chất tạo vị chua Các chất tạo vị chua Độ chua Acid citric (kết tinh) 100 Acid citric khan 110 Acid tartaric 130 Acid lactic (50%) 30 Acid fumaric 165 Bảng 3: Bảng so sánh độ chua chất tạo vị chua ˗ Các acid tan tốt nước acid citric khan có độ hịa tan cao nhất, tiếp acid citric Bảng 4: Độ hòa tan chất tạo vị chua 100g nước 25°C ˗ Tính hút ẩm ˗ Mỗi loại chất tạo vị chua có tính hút ẩm riêng Các chất tạo vị chua Tính hút nước Acid citric Hút nước độ thích hợp Acid tartaric Khơng có tính hút nước Acid fumaric Khơng có tính hút nước Acid adipic Hút nước độ thấp Acid malic Khơng có tính hút nước Bangr5 : tính hút ẩm chất tạo vị chua I Một số chất tạo vị chua thường gặp : Acid lactic: CTCT: CH₃-COOH-COOH Tinh chất vật lý: + Nhiệt độ nóng chảy 25-26° C, với hợp chất raxemic nhiệt độ nóng chảy 18°C +Có PK=3,86 + Tan tốt nước alcol glycerin, ete, không tan chloroform,ete dầu hoả Điều chế: + Ban đầu acid D,L_Lactic tách từ sữa chua + Acid D(+)_Lactic sản sinh thể động vật + Acid L(-) Lactic tạo thành lên men glucid + Phương pháp chung điều chế acid lactic phương pháp men glucid (glucose, saccarose, lactose) nho vi khuẩn Bacillus latis acidi +Phương trình phản ứng lên men: HOCH₂-(CHOH)₄-CH=O Glucose Ứng dụng: 2CH₃-CHOH-COOH Acid lactic + Bảo quản rau hoa + Làm dưa chua Acid Malic: CTCT: HOOC – CHOH - CH₂ - COOH Tính chất vật lý: + Nóng chảy 100°C, hỗn hợp xemic nóng chảy 128C + Tan tốt H₂O, alcol, ete + Acid Malic có (táo xanh, lương trà, mâm xôi ), rượu vang Điều chế: + Hydrate hoá acid fumaric hay acid maleic: HOOC-CH=CH-COOH + H₂O → HOOC-CHOH-CH₂- COOH + Khử acid tactric, thuỷ phân acid bromosucxinic HOOC – CHBr – CH₂– COOH → HOOC – CHOH – CH₂ - COOH Ứng dụng: + Chế biến mứt cam, nước đường, nước hoa (VD: cà chua) + Sản xuất rượu vang, bánh kẹo Acid Tartaric: CTCT: HOOC-CHOH-CHOH-COOH Tinh chất vật lý: + Nhiệt độ nóng chảy 170°C + PK₁= 2.98; PK₂ = 4,34 (Hằng số phân ly K₁= 1,3.10ˉ3, K₂=6,9.10 ˉ 5) + Tan H₂O, alcol, ete, axeton + Có nước nho ép nhiều loại khác Điều chế: + Được điều chế cách hydrate hoa acid maleic Ứng dụng: Muối este acid tartaric dùng nhiều công nghiệp thực phẩm :nước chanh, rượu vang, bánh kẹo, bánh mì + Ứng dụng chế biến nước uống hoa tạo chua cho kẹo, kem nhiều thực phẩm khác Acid citric: CTCT: HOOC – C(OH) (CH₂COOH)₂ Tính chất vật lý: + Là acid phổ biến thực vật + Acid citric khan nóng chảy 135°C Tinh thể ngậm phân tử H₂O nóng chảy 100°C + Acid citric tan H₂O (khoảng 133g 100ml H₂O t° phịng) tan alcol Có PK₁ = 3,09; PK₂ = 4,74; PK₃ = 5,41 + Có nhiều canh, ngũ gia bì củ cải đỏ, lựu Điều chế: + Trong công nghiệp sản xuất phương pháp lên men +C₆H₁₂O₆+ 30 C₆H₈O₇+ 2H₂O + Acid citric tách từ nước chanh ép Ứng dụng +Trong công nghiệp thực phẩm (pha nước uống, bánh kẹo, kem, mứt cam, chế biến nước đường, chế biến sữa ) + Trong cơng nghiệp hố chất (sản xuất nhựa ankit, tributyl làm chất dẻo hoá sản xuất sơn) + Trong công nghiệp nhuộm, luyện kim Acid Fumaric: CTCT: HOOC – CH=CH-COOH Tính chất: +PK₁=3; PK₂=4,52 + Là acid khơng no có khả chuyển thành acid malic + Là sản phẩm trung gian chu trình Rrebs Điều chế: + Bằng phương pháp lên men +Acid Fumaric điều chế cách anhydrit acid maleic (maleic lấy từ oxi hoá xúc tác buten benzen) Ứng dụng: ˗ Sử dụng nhiều tổng hợp nhựa, sơn ˗ Ứng dụng sản xuất vài thực phẩm: nước uống hoa ˗ Nguyên liệu sản xuất acid fumaric glucose, fructose đường nghịch đảo, saccharose, mặt rỉ, tinh bột, muối vơ có mơi trường khí phosphat, amon sulfat, pH = 5-7 Acid Adipic: ˗ Ứng dụng pha chế nước uống hoa quả, tăng độ gel xác cho mứt cam nước đường, cải tiến chất lượng mứt trái ˗ Điều chế từ phenol cyclohexane Acid Gluconic Gluconic – δ – lactone + Gluconic điều chế từ việc oxi hoá glucose + Gluconic ứng dụng sản phẩm: đường, nước trái cây, bánh kẹo *δ- lactone: sản phẩm q trình hố acid dung dịch gluconic 35-60°C Ứng dụng: xúc xích chín sản phẩm sữa chua D Chất tạo vị mặn: Có số peptide tạo vị mặn: orithine, taurine Ngưỡng nhận cảm số peptide tạo vị mặn [mmol/L] (NNG) ˗ Chất tạo vị mặn phổ biến chế biến thực phẩm là: NaCl (muối ăn) cần thiết cho thể, với số người mắc bệnh thận nên tránh giảm nhẹ khả hấp thụ muối ăn ˗ Ngoài số chất khác như: NH, C1, Natri citrate, Vitamin (cũng chất tạo vị mặn cho thực phẩm) Chất tạo vị mặn có tác dụng ˗ Kết hợp sử dụng với chất tạo vị khác khiến cho mùi vị hương thơm màu sắc thực phẩm ngon thơm sử dụng loạt tạo vị ˗ Ngăn ngừa trái phát sinh tính men tố biến nâu ˗ Có ảnh hưởng tới phụ gia: cá mặn, chất mùi vị mặn tương E Chất tạo vị cay ˗ Chỉ xuất nước phương đông, không sử dụng nước phương Tây ˗ Một số ớt dùng để tạo cay cho sản phẩm