TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINHKHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM
TIỂU LUẬN
PHỤ GIA THỰC PHẨMĐỀ TÀI: “CHẤT NHŨ HÓA E471”
Giảng viên HD: ThS Bùi Phạm Thanh HươngSinh viên thực hiện: Văn Thị Thanh MaiLớp: DH21DD
Mã số sinh viên: 21129752
Trang 2MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 5
1 Lý do chọn đề tài 5
2 Phương pháp nghiên cứu 5
3 Nội dung nghiên cứu 5
4 Kết cấu của tiểu luận 6
CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ NHÓM CHẤT PHỤ GIA ỔN ĐỊNH HỆ NHŨ TƯƠNG 7
1.1 Khái niệm nhũ tương 7
1.2 Khái niệm chất ổn định hệ nhũ tương 7
1.3 Tính chất chung của chất nhũ hóa 7
1.4 Hoạt động của chất nhũ hóa 8
1.5 Giá trị cân bằng ưa nước ưa béo HLB 8
CHƯƠNG 2: KHÁI QUÁT VỀ CHẤT NHŨ HÓA E471 9
2.15 Đặc tính của chất nhũ hóa E471 11
CHƯƠNG 3: CÔNG DỤNG CỦA CHẤT NHŨ HÓA E471 12
Trang 3CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG THỰC TIỄN VÀ TỶ LỆ SỬ DỤNG CỦA
Trang 4MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Trong đời sống hiện đại ngày nay, những nhu cầu về vật chất và tinh thần của con người ngày càng được nâng cao Một trong số đó phải kể đến nhu cầu ăn uống Đây là nhu cầu hàng đầu của con người Nếu như ngày xưa cuộc sống còn khó khăn, quan niệm của ông cha ta là “ăn no, mặc ấm”; thì ở hiện tại, khi đất nước đang trên đà phát triển, thu nhập bình quân đầu người tăng, điều kiện kinh tế khá giả hơn thì nhu cầu về ăn uống của con người cũng trở nên cao hơn, quan niệm của hầu hết mọi người là phải “ăn ngon, mặc đẹp”, “ăn sung, mặc sướng” Cũng chính để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao ấy mà ngành công nghệ thực phẩm đã dần trở nên phát triển hơn Đi đôi với sự phát triển của công nghệ thực phẩm chính là sự phát triển của các loại phụ gia thực phẩm Phụ gia thực phẩm được thêm vào thực phẩm giúp cho thực phẩm trở nên bắt mắt, tươi ngon và hấp dẫn hơn, đáp ứng được các nhu cầu của người tiêu dùng
Theo thông tư số 24/2019/TT-BYT, có hơn 400 loại phụ gia được cấp phép sử dụng trong thực phẩm Các chất phụ gia được chia thành nhiều nhóm theo tính chất và chức năng của chúng, trong số đó không thể không kể đến nhóm chất phụ gia nhũ hóa Nhóm phụ gia này đã và đang đóng góp rất lớn cho quá trình đồng hóa đạt hiệu quả cao và làm cho hệ nhũ tương không bị tách lớp, không làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm, duy trì tính ổn định cũng như cải thiện chất lượng của nhiều loại sản phẩm đang được ưa chuộng trên thị trường Trong số đó, chất nhũ hóa E471 thường được sử dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm Nó có mặt hầu hết trong thành phần nguyên liệu của các sản phẩm như nước giải khát, bánh kẹo, bơ, maragine, sữa, kem Việc hiểu rõ cấu trúc, tính chất vật lý, hóa học cũng như cách sử dụng của chất nhũ hóa rất quan trọng trong việc phát triển các
sản phẩm thực phẩm Do vậy, với đề tài “Chất nhũ hóa E471” sẽ giới thiệu tổng
quan cũng như cung cấp thêm kiến thức, nhằm nâng cao sự hiệu biết về đặc tính, công dụng, chức năng cũng như những ứng dụng của chất phụ gia này trong công nghệ thực phẩm
2 Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp thu thập dữ liệu.
3 Nội dung nghiên cứu
Dựa trên những kiến thức hóa học thực phẩm, những thông tin thực tế, tìm hiểu khái quát về chức năng, công dụng, ứng dụng, tỷ lệ sử dụng cũng như hậu quả lạm dụng của chất nhũ hóa E471 trong công nghệ thực phẩm.
Trang 54 Kết cấu của tiểu luận
Ngoài phần mở đầu và kết luận, nội dung bài tiểu luận gồm 5 chương chính: Chương 1: Khái quát về nhóm chất phụ gia ổn định hệ nhũ tương.
Chương 2: Khái quát về chất nhũ hóa E471.
Chương 3: Công dụng của chất nhũ hóa E471 trong công nghệ thực phẩm.
Chương 4: Ứng dụng thực tiễn và tỷ lệ sử dụng của chất nhũ hóa E471 trong công nghệ thực phẩm.
Chương 5: Hậu quả lạm dụng.
Trang 6CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ NHÓM CHẤT PHỤ GIA ỔN ĐỊNHHỆ NHŨ TƯƠNG
1.1 Khái niệm hệ nhũ tương
Nhũ tương là một hệ gồm 2 chất lỏng không hòa tan vào nhau mà trộn lẫn vào nhau
Phân loại nhũ tương: gồm 2 loại chính + Nhũ tương nước trong dầu (w/o) + Nhũ tương dầu trong nước (o/w)
Ngoài ra còn có các thể nhũ tương nhiều hệ như nhũ tương nước trong dầu trong nước (w/o/w), nhũ tương dầu trong nước trong dầu (o/w/o).
1.2 Khái niệm chất ổn định nhũ tương
Chất ổn định nhũ tương hay chất nhũ hóa là phụ gia thực phẩm được bổ sung vào thực phẩm nhằm mục đích tạo ra hoặc duy trì sự ổn định cấu trúc của hệ nhũ tương trong thực phẩm, có bản chất là chất hoạt động bề mặt.
1.3 Tính chất chung của chất nhũ hóa
Chất nhũ hóa có cấu trúc phân tử gồm đầu phân cực ưa nước và đuôi không phân cực ưa béo.
Trang 71.4 Hoạt động của chất nhũ hóa
+ Thúc đẩy quá trình hình thành của nhũ tương + Giúp quá trình chuẩn bị dễ dàng hơn.
+ Tạo ra kích thước giọt nhỏ hơn.
+ Hỗ trợ sự ổn định cho tình trạng phân tán + Kiểm soát loại nhũ tương sẽ được tạo thành.
1.5 Giá trị cân bằng ưa nước ưa béo HLB
Trong quá trình sử dụng, người ta thường dùng giá trị HBL để đánh giá mức độ ưa béo hay ưa nước của chất nhũ hóa Từ đó có thể lựa chọn loại nào cho phù hợp với sản phẩm cụ thể.
Theo Davis (1994), phương pháp thường được sử dụng trong thực tế để tính giá trị HLB của một chất hoạt động bề mặt là:
HLB = 7 + ∑(c h ỉ số nhó mư anư ớ c) - ∑(c h ỉ số nhó mk ỵ nư ớ c)
Mỗi nhóm ưa nước hay kỵ nước đều có một chỉ số riêng của nó, chỉ số này được xác định bằng thực nghiệm Giá trị HLB thường dao động 1÷20.
Trang 8CHƯƠNG 2: KHÁI QUÁT VỀ CHẤT NHŨ HÓA E471
2.1 Định nghĩa
Chất nhũ hóa E471 (Mono Diglyceride) thuộc nhóm chất nhũ hóa, chất chống tạo bọt, chất ổn định nằm trong danh mục phụ gia thực phẩm được phép sử dụng do Bộ Y Tế ban hành.
Chất nhũ hóa E471 là chất nhũ hóa thực phẩm được sử dụng phổ biến nhất
Hình 2.1 Công thức cấu tạo của Mono & Diglyceride
Chất nhũ hóa E471 là hỗn hợp các ester mono- và diglyceryl mạch dài với các acid béo bão hòa và không bão hòa có trong chất béo thực phẩm; có chứa hàm lượng alpha-monoglycerid không thấp hơn 30% và cũng có thể có chứa các
monoglycerid đồng phân; cũng như di- và triglycerid, glycerol tự do, các acid béo tự do, sản phẩm xà phòng hóa và nước; thường được sản xuất bằng cách thủy phân tách glyceryl của các chất béo và dầu thực phẩm, nhưng cũng có thể được sản xuất bằng cách este hóa các acid béo với glycerol có hoặc không qua chưng cất phân tử.
Chất nhũ hóa E471 là chất làm giảm sức căng bề mặt của các pha trong hệ và từ đó duy trì được sự ổn định cấu trúc của hệ nhũ tương Trong cấu trúc phân tử của chất nhũ hóa có cả phần háo nước và phần háo béo.
2.2 Tên hóa học: Mono & Diglyceride của các acid béo.
2.3 Tên khác: Glyceryl monostearate, glyceryl monopalmitate, glyceryl
monooleate; monostearin, monopalmitin, monoolein; GMS (đối với glyceryl monostearate).
2.4 Chỉ số quốc tế: E471 (INS471)
Trang 92.5 Khối lượng phân tử
Glyceryl monostearat: 358,6 Glyceryl distearat: 625,0
2.6 Lĩnh vực: Chất nhũ hóa.
2.7 Tên thương mại: MYVEROL18-04K.
2.8 Cảm quan: Chất béo rắn dạng sáp có màu trắng hoặc kem hoặc dạng lỏng
2.9 Công thức hóa học: gồm 4 dạng: alfa-mono-; beta-mono-; alfa, beta di-; alf,
alfa-di-Hình 2.2 Cấu trúc của chất nhũ hóa E471
2.10 Sản xuất: chất nhũ hóa E471 bao gồm các ester được tổng hợp thông qua
quá trình chuyển hóa ester có xúc tác của glycerol với chất béo trung tính, với nguồn chất béo trung tính thường là dầu đậu nành hydro hóa Mono- và
Diglyceride cũng được tổng hợp trực tiếp từ glycerol và acid béo trong điều kiện kiềm
2.11 Độ tan: Không tan trong nước, tan trong ethanol, cloroform và benzen. 2.12 Điểm nóng chảy: 60-70 độ C.
2.13 Định tính
Hấp thụ hồng ngoại: phải có phổ hồng ngoại đặc trưng của ester một phần của acid béo với polyol.
Acid béo và glycerol: phải có phản ứng đặc trưng của acid béo và glycerol
Trang 10 Nước: Không được quá 2,0 % (phương pháp Karl Fischer) Chỉ số acid: Không được quá 6
Glycerol tự do: Không được quá 7%.
Xà phòng: Không được quá 6%, tính theo natri oleat Chì: Không được quá 2,0 mg/kg.
2.15 Đặc tính của chất nhũ hóa E471
Giảm sức căng bề mặt của một chất lỏng bằng cách làm giảm sức căng bề mặt tại bề mặt tiếp xúc của hai chất lỏng.
Nếu có nhiều hơn hai chất lỏng không hòa tan thì chất hoạt hóa bề mặt làm tăng diện tích tiếp xúc giữa hai chất lỏng đó.
Khi hòa chất nhũ hóa E471 vào trong một chất lỏng thì các phân tử của chúng có xu hướng tạo đám (micelle), nồng độ mà tại đó các phân tử bắt đầu tạo đám được gọi là nồng độ tạo đám tới hạn Nếu chất lỏng là nước thì các phân tử sẽ nối đuôi kị nước lại với nhau và quay đầu ưa nước ra tạo nên những hình dạng khác nhau như hình cầu , hình trụ, màng.
Các chất cao phân tử hòa tan được trong pha liên tục và để tăng cường độ nhớt của pha này hoặc để được hấp thụ vào bề mặt liên pha.
Các chất không hòa tan và có mức độ phân chia rất nhỏ và có thể thấm ướt được bởi các hai pha, khi được hấp thụ vào bề mặt liên pha sẽ tạo ra vật chắn chống lại hiện tượng hợp giọt.
Trang 11CHƯƠNG 3: CÔNG DỤNG CỦA CHẤT NHŨ HÓA E471 TRONGCÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
E471 được sử dụng trong các sản phẩm cần sục khí như các sản phẩm topping, hỗn hợp bột làm bánh, kem tươi và chất làm trắng cà phê.
Các công dụng chính trong thực phẩm (theo thông tư số 24/2019 BYT)
– Tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm: bề mặt khô và bóng – Hạn chế rạn, nứt, cải thiện bề mặt cho bánh.
– Giảm tỉ lệ bánh vỡ vụn trong quá trình sản xuất – Cải thiện quá trình nấu trong sản xuất mì tươi.
Trang 12CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG THỰC TIỄN VÀ TỶ LỆ SỬ DỤNG CỦACHẤT NHŨ HÓA E471 TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
4.1 Ứng dụng thực tiễn của chất nhũ hóa E471 trong công nghê thực phẩm
Trong ngành công nghiệp thực phẩm, chất nhũ hóa E471 được sử dụng phổ biến trong sữa uống, nước giải khát protein, kem, kem bơ, mỡ lợn, bò, cừu, dầu cá, các sản phẩm thịt tươi hoặc xay nhỏ, sản phẩm dinh dưỡng công thức cho trẻ em…
+ Sữa và các sản phẩm làm từ sữa: giúp tăng và ổn định bề mặt tiếp xúc của các giọt béo này trong quá trình đồng hóa sữa Tránh hiện tượng phân tách lớp
+ Trong nước giải khát: cải thiện độ hòa tan, tính ổn định, tránh phân lớp và kết lắng Liều lượng khuyến cáo: 0.05 - 0.1%.
+ Trong kem: Nhũ hóa, tạo cấu trúc và ổn định sản phẩm, ngăn hình thành tinh thể băng lớn, cải thiện sự tan của kem, tăng cảm giác mềm mại và ngon miệng Liều lượng khuyến cáo: 0.1 - 0.2%.
+ Dầu, magarin, bơ : Nhũ hóa, tạo hỗn hợp đồng nhất không bị phân tách lớp + Cà phê hòa tan: nhũ tương, ổn định sản phẩm khi pha.
+ Bánh mì: cải thiện độ mềm, cải thiện độ ổn định và lưu biến cảu bột nhào, cải thiện độ mềm bánh, tạo cấu trúc mịn và thống nhất Liều lượng khuyến cáo: 0.3 -
+ Snack: cung cấp cấu trúc mịn và đồng đều, giòn tạo cấu trúc xốp, khả năng tạo bọt khí Liều lượng sử dụng: 0.1 - 0.2% so với bột.
+ Bún: tăng độ tơi xốp, giữ dai và hạn chế tình trạng dính của sợi bún thành phẩm, bề mặt khô bóng Liều lượng khuyến cáo: 0.1 - 0.5%.
+ Các sản phẩm thịt: mỡ dễ phân tán và kết hợp chắc chắn với nước và tinh bột, đồng thời ngăn chặn sự nâng cấp tinh bột và cải thiện hương vị Liều lượng khuyến cáo: 0.1 - 1% dựa trên tổng nguyên liệu.
Trang 13+ Ngoài ra phụ gia thực phẩm E471 cũng được áp dụng trong sản xuất sữa đặc,sữa bột ăn liền, hay còn gọi là thực phẩm dinh dưỡng công thức ở trẻ em.
4.2 Tỷ lệ sử dụng chất nhũ hóa E471 trong công nghệ thực phẩm
Đối tượng và tỷ lệ sử dụng của phụ gia thực phẩm E471 theo quy định tại Thông tư 24/2019/TT-BYT: 01.2.1.1 Sữa lên men (nguyên chất), không xử lý
01.2.1.2 Sữa lên men (nguyên chất), xử lý nhiệt sau
01.2.2 Sữa đông tụ bằng renin (nguyên chất) GMP 236 01.4.2 Cream tiệt trùng, xử lý nhiệt độ cao (UHT),
cream trứng và cream đánh trứng, cream
08.1.1 Thịt, thịt gia cầm và thịt thú tươi nguyên
08.1.2 Thịt, thịt gia cầm và thịt thú tươi dạng xay
09.2.2 Cá, cá phi lê và sản phẩm thủy sản bao bột đông lạnh, bao gồm cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai
Trang 1409.2.3 Sản phẩm thủy sản sốt kem và xay nhỏ đông lạnh, bao gồm cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai
09.2.4.1 Thủy sản và sản phẩm thủy sản đã nấu chín GMP 241 09.2.4.3 Thủy sản và sản phẩm thủy sản rán hoặc
chiên, bao gồm cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai
09.2.5 Thủy sản và sản phẩm thủy sản hun khói, sấy khô, lên men hoặc ướp muối, bao gồm cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai
13.1.2 Sản phẩm dinh dưỡng công thức với mục đích ăn bổ sung cho trẻ từ 6 đến 36 tháng tuổi
4000 72
13.1.3 Sản phẩm dinh dưỡng công thức với mục
đích y tế đặc biệt cho trẻ đến 12 tháng tuổi 4000 72 13.2 Thực phẩm bổ sung cho trẻ đến 36 tháng
14.1.5 Cà phê, sản phẩm tương tự cà phê, chè, đồ uống thảo dược và các loại đồ uống nóng từ ngũ cốc, không bao gồm đồ uống từ cacao
Trang 15CHƯƠNG 5: HẬU QUẢ LẠM DỤNG
Theo Ủy ban Tiêu chuẩn hóa thực phẩm quốc tế (Codex Alimentarius Commission - CAC), phụ gia thực phẩm là chất có thể có hoặc không có giá trị dinh dưỡng, được bổ sung vào thực phẩm nhằm phục vụ chế biến, bao gói, bảo quản, vận chuyển thực phẩm hoặc cải thiện kết cấu, đặc tính kỹ thuật của thực phẩm đó.
Chất nhũ hóa E471 không chứa chất dinh dưỡng Trong thực phẩm sử dụng chất nhũ hóa ở mức độ thấp thì không ảnh hưởng đến sức khỏe Nếu lạm dụng nhiều trong thực phẩm gây ảnh hưởng không tốt cho hệ tiêu hóa, có thể gây ung thư Các cơ quan của hệ tiêu hóa phải làm việc với cường độ lớn để thải các chất này ra ngoài.
Việc tích tụ quá lượng phụ gia thực phẩm có thể khiến người dùng ăn không ngon, giảm cân, tiêu chảy, rụng tóc, suy thận mạn tính, da xanh, động kinh, trí tuệ giảm sút, thậm chí có nguy cơ hình thành khối u, ung thư, đột biến gen, gây quái thai ở phụ nữ mang thai
KẾT LUẬN
E471 ( Mono & Diglyceride của các acid béo) là chất nhũ hóa được sử dụng phổ biến nhất trong công nghệ thực phẩm Từ các sản phẩm sữa, nước giải khát, bánh kẹo, kem, bơ cho đến các sản phẩm thịt, các sản phẩm ăn liền, đều sử dụng chất phụ gia này Chất nhũ hóa E471 giúp làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm thực phẩm, làm giảm tỉ lệ vỡ vụn của sản phẩm trong quá trình sản xuất và vận chuyển Nhóm chất phụ gia này đang ngày càng phát triển mạnh mẽ và đóng góp rất lớn cho ngành công nghệ thực phẩm hiện nay.
Trang 16TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Anh
1 Jim Smith, Lily Hong-Shum (2011), FOOD ADDITIVE DATA BOOK,
Blackwell Science
Tiếng Việt
2 Bùi Phạm Thanh Hương, Chương 1, GIÁO TRÌNH PHỤ GIA THỰC PHẨM,
Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM.
3 Bùi Phạm Thanh Hương, Chương 4, GIÁO TRÌNH PHỤ GIA THỰC PHẨM,
Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM, trang 18 - 30
4 Đàm Sao Mai, Nguyễn Thị Hoàng Yến, Bùi Đặng Khuê (2012), PHỤ GIA
THỰC PHẨM, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM
Tài liệu Internet
5 Phụ lục 1 – Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử với mono & diglycerid của các
acid béo – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia Việt Nam về phụ gia thực phẩm nhóm
chất nhũ hóa – QCVN 4 – 22: 2011/BYT, trang 09.
6 Thông tư 24 quy định về quản lý và sử dụng phụ gia thực phẩm do Bộ Y Tế ban hành ngày 30/8/2019, trang 195-197.