Giới thiệu phụ gia thay thế muối Nitrite
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC BM CNCB THỊT – THỦY SẢN **** CHUYÊN ĐỀ: GIỚI THIỆU PHỤ GIA THAY THẾ MUỐI NITRITE GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền SVTH: HC07TP Giới thiệu phụ gia thay muối Nitrite GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền MỤC LỤC I.Đặt vấn đề: II.Những hợp chất có khả thay muối nitrite: Thuộc tính màu sắc: 1.1 Các hợp chất có khả thay nitrite: 1.2 Betalaine: 1.3 Cánh kiến đỏ: .8 1.4 Chế biến nitrite sử dụng chất màu thịt chế biến (CCMP): Thuộc tính chống oxi hóa bề mặt (Antioxidant Properties): 21 Thuộc tính mùi vị: 27 3.1 Thịt lợn muối xơng khói: 28 3.2 Xúc xích: 28 Thuộc tính kháng khuẩn: 30 4.1 Paraben: 31 4.2 Acid sorbic muối sorbate: 31 4.3 Natri hypophosphite (SHP): .32 4.4 Acid fumaric ester nó: .33 4.5 Vi khuẩn lactic acid lactic: 35 4.6 Các hợp chất phenol: 36 4.7 Phương pháp chiếu xạ: .36 Các hiệu tích lũy khơng sử dụng muối nitrite: 37 Cách nhìn khác nitrite: .37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 -2- Giới thiệu phụ gia thay muối Nitrite GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền I Đặt vấn đề: Kemp (1974) đặt câu hỏi: “Chúng ta tìm chất thay đảm nhận tất cơng việc nitrite, hay ta nên thỏa mãn với nguyên liệu tác dụng với hiệu đó? chất thay ảnh hưởng đến màu, chất khác có hoạt tính chống vi khuẩn, nên trộn lẫn không? Và, hay tìm thấy chất hiệu thế, FDA hay quan kiểm soát chất lượng thịt nói gì?” Trong nỗ lực để trả lời câu hỏi đầu tiên, rõ ràng khả tìm thấy hợp chất đơn độc có tất tính chất tương tự với nitrite cịn xa Nitrite độc đáo thân phụ gia đủ để giữ màu thịt chế biến với hợp chất nitrosyl protoheme chịu nhiệt, hương vị chế biến đặc trưng, kéo dài thời gian bảo quản lạnh với sản phẩm chế biến mà không lo lắng phát triển mùi vị lạ, hoạt tính kiềm hãm phát triển vi sinh vật (bào tử C.boulinum) Tuy nhiên, phụ gia khác mơ ảnh hưởng nitrite thịt câu trả lời nằm phát triển hỗn hợp xử lí khơng cần nitrite Kemp (1974) đứng quan điểm thương mại, cho giữ màu sắc chức quan trọng nitrite, từ quan điểm sức khỏe chống vi sinh vật lại quan trọng Ngược lại, người sành ăn cho mùi vị hết, hiệu chống oxy hóa thuộc tính đáng kể Tuy nhiên, hai hiệu có mối tương quan lẫn Theo Sofos Busta (1980), chất thay cho muối nitrite : o Nên thích hợp sử dụng tất sản phẩm chế biến từ thịt o Có thể kiểm sốt vi sinh vật mà đảm bảo cho sức khỏe cộng đồng o Hạn chế hư hỏng sản phẩm khơng có ảnh hưởng xấu cho vi khuẩn có lợi vi khuẩn lactic có mặt sản phẩm thịt lên men II Những hợp chất có khả thay muối nitrite: Thuộc tính màu sắc: 1.1 Các hợp chất có khả thay nitrite: - Vẻ bề yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến người tiêu dùng đánh giá chất lượng vị ngon thịt sản phẩm thịt Trong ba yếu tố chất lượng thịt, màu, hương vị cấu trúc; màu quan trọng thực phẩm khơng bề ngồi hấp dẫn, khách hàng khơng thưởng thức đến hương vị hay cấu trúc (Francis 1994) Nhiều nghiên cứu ủng hộ quan điểm (Koastyla Clydesdale 1978) -3- Giới thiệu phụ gia thay muối Nitrite - - - - - - GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền Màu thịt bị ảnh hưởng hàm ẩm hàm lượng chất béo số lượng hemoprotein tồn tại, đặc biệt myoglobin (Mb) quan hệ với mơi trường xung quanh định đến màu sắc thịt (Livingston Brown 1981; Lawrie 1991, Ledward 1992) Việc bổ sung nitrite vào thịt, theo sau trình xử lí nhiệt, tạo chất màu hồng ổn định Chuỗi phản ứng xác dẫn đến hình thành chất màu thịt chế biến (cooked cured-meat pigment - CCMP) thịt chưa hiểu rõ Nếu nitrite bị loại khỏi sản phẩm thịt chế biến, kết thịt có màu be hay màu nâu vàng, hợp chất màu thích hợp thêm vào Mặc dù việc tìm thấy chất thay nitrite để mơ màu sắc đặc trưng thịt quan trọng, có số báo cáo tìm thấy hợp chất hay q trình mơ hiệu cố định màu chọn lọc nitrite mơ Những liệu độc tính chất màu tiềm cho thịt xử lí cịn giới hạn khơng tồn Nhiều hợp chất hương dị vịng chứa ni tơ, bảo quản hay giữ ổn định màu đỏ thịt tươi thịt chế biến, nghiên cứu đạt số thành tựu Bao gồm: sử dụng nicotinic acid (Coleman and Steffen 1949), dẫn xuất pyridine (Dekker 1958; Hopkins Sato 1971), tetrazole (van den Oord DeVries 1971) hợp chất dị vòng purine, pyrimidine, imidazole, pyrazine, triazine dẫn xuất chúng (Tarladgis 1967) Một vấn đề chung với hợp chất chất màu tạo từ hợp chất ổn định với phản ứng oxi hóa CCMP tạo từ nitrite Brown (1973) đề nghị hợp chất phản ứng với Mb với cách tương tự NO tạo màu NOMb tạo Tác giả kiểm tra hợp chất dị vòng chứa Ni tơ nhận thấy methyl hexyl nicotinate N,Ndiethylnicotinamide phản ứng với Mb hình thành màu đỏ chấp nhận Tuy nhiên, chất màu ổn định chất màu thịt xử lí nitrite sau q trình xử lí nhiệt Howard et al (1973) nghiên cứu nhiều phối tử ni tơ, bao gồm dẫn xuất pyridine, amino acid amino acid ester, khả chúng việc hình thành chất màu hồng ổn định hệ thống thịt chế biến o Methyl hexyl nicotinate N,N-diethylnicotinamide chất nhiều triển vọng tạo ferrohemochorme ổn định hỗn hợp thịt nghiền chế biến o Bổ sung ascobic acid hay glucono--lactone 0.05% (w/w) cải thiện màu ổn định chất màu hình thành o Methyl nicotinate, trigonelline N,N-diethylnicotinamide đạt hiệu so sánh với 10 hay 20mg/kg natri nitrite việc hình thành màu hồng ổn định cho thịt Màu tạo chấp nhận màu -4- Giới thiệu phụ gia thay muối Nitrite - - GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền tạo xử lí nitrite sau 10 tuần bảo quản 5°C khơng khí (Howard et al 1973) o Không may, N,N-diethylnicotinamide vài dẫn xuất nicotinic acid nicotinamide biết đến có tính chất gây giãn mạch máu, dù nhỏ Smith Burge (1987) thử mô màu thịt chế biến cách sử dụng protoporphyrin-IX, giá trị Hunter L,a,b quang phổ chất màu chiết tách từ hệ xử lí protoporphyrin-IX khác biệt với mẫu xử lí nitrite Dymicky et al (1975) kiểm tra 300 hợp chất hóa học khả chúng việc hình thành hemochrome dung dịch huyền phù nhũ tương thịt 70°C Hầu hết hợp chất nghiên cứu hợp chất dị vòng chứa Ni tơ làm cho thịt chế biến chuyển từ màu be sang hồng đến tía o Đa số chất tạo màu hiệu thay pyridine isoquinoline Việc cố định màu có liên quan đến tự nhiên nhóm vị trí của vịng o Màu tốt hemochrome ổn định nhiệt tạo từ dẫn xuất pyridine chứa nửa nhóm carbonyl vị trí Vì thế, 3- 4acyl dẫn xuất pyridine dùng kiểm tra khả hình thành màu xúc xích khơng có nitrite o Bảng liệt kê vài hợp chất sử dụng, màu tạo ra, đánh giá sơ độ ổn định chất màu đạt -5- Giới thiệu phụ gia thay muối Nitrite GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền Bảng 1: Các hợp chất ni tơ dị vịng thay khả tạo màu nitrite xúc xích a (theo Dymicky et al 1975) a mức độ mờ dần sau 20 phút khơng khí Mức độ mờ (slight fading) mức độ so với màu xúc xích có dùng nitrite (Dymicky ef a! 1975) -6- Giới thiệu phụ gia thay muối Nitrite - GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền Trong hợp chất nghiên cứu, 3-butyroylpyridine tạo màu hồng tốt ổn định tương tự màu mẫu có nitrite Fox et al (1975) báo cáo chất khử tăng độ ổn định pyridine hemochrome xúc xích Dù vậy, nghiên cứu Fox cộng (Dymicky et al 1975; Fox et al 1975) thực cho mục đích thiết lập cấu trúc hợp chất phản ứng với thành phần thịt để tạo màu phù hợp Ảnh hưởng mùi vị độc tố nhóm thay nghiên cứu chưa xem xét 1.2 Betalaine: - Vì số lượng chất màu nhân tạo giới hạn, độ an toàn số chất câu hỏi, von Elbe and Maing (1973) von Elbe et al (1974a,b) nghiên cứu sử dụng chất màu tự nhiên từ củ cải đỏ (Beta vulgaris) Loại củ chứa hợp chất màu đỏ vàng thuộc lớp biết đến betalaine (Pasch er al 1975) o Betalaine ammonium amino aicd bậc bốn có độ hịa tan cao chiết xuất từ mơ thực vật nước Chúng chia thành hai subclass betacyanin (đỏ) betaxanthine (vàng) Chất màu betacyanin củ cải đỏ betanine (chiếm 75 – 95%) Hình 1: Cấu trúc hóa học chất tạo màu đỏ: betanine o Vì bột củ cải phép sử dụng chất màu thực phẩm nguồn cung cấp dồi chất màu đỏ, von Elbe et al (1974) sử dụng để giả màu thịt chế biến sản phẩm xúc xích lên men bán khơ, hun khói nấu Màu sản phẩm đo cách sử dụng giá trị Hunter L, a, b Những giá trị Hunter a b ghi xúc xích chứa nitritehitrate khác chứa chất màu củ cải -7- Giới thiệu phụ gia thay muối Nitrite - - GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền o Màu xúc xích chứa betalain ổn định với ánh sáng suốt trình bảo quản màu mẫu xử lí với nitritehitrate, chuyên gia cảm quan phát khác biệt chút mùi vị màu sắc mẫu chứa betalain chứa nitrite o Những kết tương tự báo cáo Dhillon and Maurer (1975), họ sử dụng chất màu betalain trong sản phẩm xúc xích khơng có nitrite với nguyên liệu thịt gà tây Việc thêm chất màu betalain mức 25 mg/kg tạo màu tương tự màu sản phẩm xử lí nitrite Dù điểm cảm quan ưa thích xúc xích có bổ sung betalain màu sắc đẹp xúc xích khơng có việc kiểm tra mùi vị o Guerra er al (1994) sử dụng bột cải đỏ tác nhân tạo màu sản phẩm thịt đùi chế biến Những mẫu đo màu sắc sau 0, 30 90 ngày bảo quản so sánh với mẫu chuẩn chứa erythrosine Kết xác định màu thịt đùi ổn định đến 60 ngày bảo quản, sau 90 ngày , có tăng lên màu vàng giảm màu đỏ sản phẩm Ngoài bột củ cải chiết xuất từ nó, nhiều chất màu tự nhiên khác ứng dụng làm chất tạo màu đỏ cho thịt sản phẩm từ thịt Ví dụ gồm Ankak, chất màu từ bánh gạo lên men (Fink-Gremmels er al 1990; Shehata et al 1998), chiết xuất vỏ củ cải (Sugita ef al 1993), bột ớt, - carotene curcumin Bloukas et al (1999) kiểm tra ảnh hưởng chất màu tự nhiên cho phép tổ chức châu Âu lên màu sắc xúc xích Ngồi màu tự nhiên, xúc xích chuẩn bị có khơng có natri nitrite Nghiên cứu thị hiếu người tiêu dùng cho thấy việc thêm betanin kết hợp với natri nitrite (với liều lượng thấp hơn) đạt điểm đánh giá cao cho khả chấp nhận sản phẩm xúc xích, dù mẫu khơng có nitrite cho kết tốt 1.3 Cánh kiến đỏ: - Trong nghiên cứu tương tự, Madsen et al (1993) báo cáo thịt heo chế biến, việc thêm 40mg/kg màu cánh kiến đỏ tạo màu sắc tương tự với màu sản phẩm chuẩn chứa 5.4 mg/kg erythrosine, đo phương pháp so màu đánh giá hội đồng cảm quan o Cánh kiến đỏ lấy từ côn trùng Dactylopius coccus Costa chế phẩm thương mại chứa 20 – 50% thành phần tạo màu carminic acid o Không may, cánh kiến đỏ phải kết hợp với lượng nitrite thấp tạo vẻ độc đáo bền cho sản phẩm thịt , khơng thể sử dụng độc lập chất thay cho nitrite Hơn nữa, sản xuất lượng lớn chất màu để ứng dụng cho thịt sản phẩm từ thịt nghe khơng kinh tế -8- Giới thiệu phụ gia thay muối Nitrite - GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền Năm 1975 nghiên cứu Mỹ đề xuất việc sử dụng hỗn hợp chế biến khơng có nitrite cho việc mơ hoạt động nitrite Hệ đa cấu tử bao gồm chất màu đỏ (erythrosine; hình 2), chất chống oxi hóa, tác nhân chống khuẩn tất phụ gia chế biến khác ngoại trừ nitrite Hình 2: Cấu trúc hóa học chất tạo màu đỏ: Erythrosine - Những nỗ lực hướng đến phát triển hệ thống chế biến khơng có nitrite, đạt thuộc tính mong muốn cho sản phẩm thịt chế biến mà khơng sợ việc hình thành N – nitrosamine ứng dụng công nghiệp thành công 1.4 Sử dụng chất màu thịt chế biến (CCMP) sản xuất sản phẩm thịt chế biến: - - Chất màu sản xuất từ hồng cầu (RBC) động vật (cừu, ngựa,…), phụ phẩm công nghiệp giết mổ, tác nhân nitroso hóa (R – NO) có diện chất khử Chất màu chuẩn bị trực tiếp, q trình giai đoạn hay phương pháp gián tiếp thông qua trung gian hemin (Shahidi et af 1984; 1985; 1994; Shahidi Pegg 1991) Hemin CCMP -9- Giới thiệu phụ gia thay muối Nitrite GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền Hình 3: Sự hình thành CCMP từ Hemin - Hình cung cấp sơ đồ trình chuẩn bị CCMP từ hemin, chiết xuất từ hồng cầu bò nitric oxide (NO) o Hemin chiết xuất từ tế bào hồng cầu phương pháp acetic acid Schalfejew (1885) hay phương pháp acetic acid-acetone Labbe Nishida (1957) Những tinh thể tạo hòa tan vào dung dịch natri carbonate bổ sung “cocktail” chứa natri tripolyphosphate (STPP), natri ascorbate natri acetate (Pegg [1993] hay Shahidi et af [1994]) Nitric oxide đưa vào dung dịch sản xuất CCMP, làm giảm pH giúp CCMP kết tủa Những kết tủa rửa với lượng nhỏ dung dịch natri ascorbate để loại bỏ hoàn toàn dấu vết nitrite nitrous acid trước sử dụng sản phẩm thịt Tế bào hồng cầu (bò, ngựa…) Acid acetic, NaCl Phối trộn Tách protein Hình thành Hemin Nư ớc [NO] Tạo tinh thể Hemin Tách nước Nư ớc CCM P Hình 4: Sơ đồ chuẩn bị CCMP từ hemin Ứng dụng CCMP công nghệ chế biến thịt - 10 - ... (Bảng 4) - 15 - Giới thiệu phụ gia thay muối Nitrite GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền Bảng 4: Ảnh hưởng Natri nitrite CCMP lên giá trị màu sản phẩm thịt - 16 - Giới thiệu phụ gia thay muối Nitrite GVHD:... - Giới thiệu phụ gia thay muối Nitrite GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền Các mẫu chuẩn bị với 20% nước cất 550 mg/kg acid ascorbic Đơn vị đo nồng độ chất phụ gia mg/kg - 18 - Giới thiệu phụ gia thay muối. . .Giới thiệu phụ gia thay muối Nitrite GVHD: ThS Nguyễn Thị Hiền MỤC LỤC I.Đặt vấn đề: II.Những hợp chất có khả thay muối nitrite: Thuộc tính màu