TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT

Theo WHO: Phụ gia là một chất khác hơn là thực phẩm hiện diện trong thực phẩm là kết quả của một số mặt: sản xuất chế biến, bao gói, tồn trữ … Các chất nàykhông bao gồm các chất bẩn bị n

THÀNH PHỐ HỒ CHÍNH MINH KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

MỤC LỤC

1 TỔNG QUAN VỀ PHỤ GIA THỰC PHẨM 4

1.1 Các Khái Niệm 4

1.2 Phân Loại: 4

1.3 Quản Lý Các Phụ Gia: 7

2 HƯƠNG THƠM TRONG NƯỚC GIẢI KHÁT 10

2.1 Khái Niệm Về Mùi Hương 10

2.2 Phân Loại Chất Thơm: 10

2.2.1 Chất Thơm Tự Nhiên: 10

2.2.1.1 Các Thành Phần Hóa Học Có Trong Tinh Dầu Của Các Quả Thuộc Họ Cam Chanh: 11 2.2.1.2 Cấu Tạo Hóa Học Của Một Số Thành Phần Chính Tạo Mùi Trong Tinh Dầu Của Quả Họ Cam Chanh 12

2.2.1.3 Đặc điểm chung của chất thơm 13

2.2.1.4 Tính chất của chất thơm 13

2.2.2 Chất Thơm Tổng Hợp: 14

2.2.2.1 Khái niệm: 14

2.2.2.2 Sản xuất chất thơm tổng hợp: 14

3 CHẤT MÀU 16

3.1 Khái Niệm 16

3.2 Vai Trò Của Chất Màu 16

3.3 Sử Dụng Các Chất Màu 16

3.4 Ứng Dụng 16

3.5 Phân Loại 17

3.5.1 Chất màu tự nhiên 17

3.5.2 Chất Màu Nhân Tạo 17

3.6 Các Loại Chất Màu Phổ Biến Trong Nước Giải Khát 18

4 CHẤT BẢO QUẢN 24

4.1 Tổng Quan 24

4.2 Chất Chống Vi Sinh Vật 25

4.1.1 Acid benzoic (E210) 25

4.1.2 Sodium benzoate (E211) 26

4.2 Chất Chống Oxi Hóa 26

4.2.1 Khái Niệm 26

4.2.2 Cơ Chế Hoạt Động 27

4.2.3 Yêu Cầu 28

4.2.4 Lợi Ích 28

4.2.5 Acid ascorbic (Vitamin C) 29

TÀI LIỆU THAM KHẢO 31

LỜI NÓI ĐẦU

Trong công nghiệp nước giải khát, nếu không tính các loại thức uống có cồn haynước tinh khiết thì chắc chắn rằng tất cả các loại nước giải khát ít nhiều đều phải sửdụng các loại phụ gia Trong đó, hương và màu gần như không thể thiếu trong một sốsản phẩm nước giải khát thông dụng hiện nay, bên cạnh tạo cho sản phẩm có giá trịcảm quan cao người ta còn cần phải bảo quản sản phẩm trong thời gian càng lâu càngtốt Do đó các chất bảo quản cũng không kém phần quan trọng trong sản xuất nướcgiải khát

Trong bài tiểu luận này nhóm xin phép giới thiệu về một số loại phụ gia(hương, màu, chất bảo quản) thông dụng trong sản xuất nước giải khát hiện nay

TÌM HIỂU ĐẶC ĐIỂM, TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊN

LIỆU HƯƠNG THƠM, CHẤT TẠO MÀU,

CHẤT BẢO QUẢN TRONG NƯỚC GIẢI KHÁT

1 TỔNG QUAN VỀ PHỤ GIA THỰC PHẨM

1.1 Các Khái Niệm

Theo FAO: Phụ gia là chất không dinh dưỡng được thêm vào các sản phẩm với

các ý định khác nhau Thông thường, các chất này có hàm lượng thấp dùng để cảithiện tính chất cảm quan, cấu trúc, mùi vị, cũng như bảo quản sản phẩm

Theo WHO: Phụ gia là một chất khác hơn là thực phẩm hiện diện trong thực

phẩm là kết quả của một số mặt: sản xuất chế biến, bao gói, tồn trữ … Các chất nàykhông bao gồm các chất bẩn bị nhiễm vào thực phẩm

Theo Ủy ban Tiêu chuẩn hóa Thực phẩm Quốc tế (Codex Alimentarius

Commission-CAC) thì phụ gia thực phẩm (food additives) là "một chất có hay không

có giá trị dinh dưỡng, mà bản thân nó không được tiêu thụ thông thường như một thựcphẩm và cũng không được sử dụng như một thành phần của thực phẩm Việc chủ ý bổsung chúng vào thực phẩm để giải quyết mục đích công nghệ trong sản xuất, chế biến,bao gói, bảo quản, vận chuyển thực phẩm, nhằm cải thiện kết cấu hoặc đặc tính kỹthuật của thực phẩm đó Phụ gia thực phẩm không bao gồm các chất ô nhiễm hoặc cácchất độc bổ sung vào thực phẩm nhằm duy trì hay cải thiện thành phần dinh dưỡng củathực phẩm"

1.2 Phân Loại:

- Có nhiều cách phân loại chất phụ gia Theo Quyết định số 3742/2001/QĐ-BYTngày 31/8/2001 của Bộ Y tế về việc ban hành "Quy định danh mục các chất phụ giađược phép sử dụng trong thực phẩm" phân loại phụ gia thực phẩm theo chức nănggồm 23 nhóm chất sau: (Phân loại phụ gia theo nhóm chức năng)

1/ Chất điều chỉnh độ acid: Các chất điều chỉnh độ acid được sử dụng để thay đổi haykiểm soát độ chua và độ kiềm hoặc có tác dụng bảo quản, chống oxy hóa cho thựcphẩm như Acid Citric, Acid Ascorbic, Acid Tartaric, Acid Malic, Acid Fumaric, AcidLactic

3/ Chất ổn định: Các chất ổn định có tác dụng duy trì sự đồng nhất, ổn định cấu trúccủa thực phẩm, ví dụ: Các chất ổn định, tạo đặc và tạo gel, chẳng hạn aga hay pectin(sử dụng trong một số loại mứt hoa quả) làm cho thực phẩm có kết cấu đặc và chắc 4/ Chất bảo quản:

Các chất bảo quản ngăn hoặc kiềm chế sự hư hỏng của thực phẩm bị gây ra bởi cáchoạt đông của nấm mốc, vi khuẩn hay các vi sinh khác Thực phẩm thường bị một số

vi khuẩn, nấm độc, mốc, men làm hư hỏng

Việc sử dụng loại phụ gia này chỉ phổ biến trong thời gian gần đây; một trong nhữngnguyên nhân của việc gia tăng sử dụng loại phụ gia này là do sự thay đổi trong sảnxuất và tiêu thụ các sản phẩm thực phẩm Ngày nay, người tiêu dùng mong muốn rằngtất cả các loại thực phẩm đều có quanh năm, không bị nhiễm độc và có thời hạn sửdụng hợp lý Do đó, phụ gia chống vi sinh vật có vai trò quan trọng trong việc bảoquản thực phẩm mặc dù đã có sự cải tiến trong hệ thống đóng gói và chế biến để bảo

vệ thực phẩm mà không cần dùng đến hóa chất

5/ Chất chống đông vón:

Các chất chống đông vón như canxi silicate, silicon dioxyd giữ cho các chất bột, chẳnghạn như sữa bột, cacao bột, đường, muối … hút nước, giúp chúng không bị đông vón,khô cứng, đóng cục, dính lại với nhau

6/ Chất chống oxy hóa: Các chất chống oxy hóa như Vitamin C (Acid Ascorbic) có tácdụng bảo quản, chống oxy hóa thực phẩm bằng cách kiềm chế các tác động của oxyđối với thực phẩm, có lợi cho sức khỏe

7/ Chất chống tạo bọt: Các chất chống tạo bọt làm giảm hoặc ngăn chặn sự tạo bọttrong thực phẩm

8/ Chất độn: Các chất độn có tác dụng làm tăng khối của thực phẩm để bổ sung chomàu tự nhiên của sản phẩm bị mất trong quá trình chế biến hay làm cho thực phẩmtrông bắt mắt hơn

9/ Chất ngọt tổng hợp: các phụ gia làm cho thực phẩm thêm hương vị, có thể được tạo

ra từ các chất tự nhiên hay nhân tạo, có thể cung cấp thêm một vài thành phần đáp ứngnhu cầu dinh dưỡng cho một số đối tượng đặc biệt, như đường hóa học tạo vị ngọt chothực phẩm nhưng chúng không sinh hoặc ít sinh năng lượng nên được sử dụng để thaythế đường cho bệnh nhân đái tháo đường và bệnh nhân béo phì

10/ Chế phẩm tinh bột: bổ sung chất dinh dưỡng để trả lại phần dinh dưỡng đã mất đi

do việc chế biến thực phẩm, hoặc cho thêm những chất vốn không có trong loại thựcphẩm đó Ví dụ: bánh mì, bột, gạo được cho thêm vitamin B là thành phần đã bị mất đikhi xay xát…

11/ Enzym: Có tác dụng bảo quản thực phẩm, chuyển hóa các sản phẩm tự nhiên, cảithiện cấu trúc và độ bền thực phẩm

12/ Chất đẩy khí: Các chất đẩy là các loại khí nén được sử dụng để đẩy thực phẩm rakhỏi đồ chứa đựng nó

13/ Chất làm bóng

14/ Chất làm dày: Các chất làm dày khi thêm vào thực phẩm sẽ làm cho cấu trúc củathực phẩm dày hơn, chắc hơn, dẻo dai hơn mà không làm thay đổi các thuộc tính kháccủa thực phẩm như : Pectin, Agar

15/ Chất làm ẩm: Các chất làm ẩm có tác dụng ổn định, tăng độ ẩm thực phẩm nhưGlycerol, Canxi Dihydrogen Diphosphate

16/ Chất làm rắn chắc: Các chất làm dày khi thêm vào thực phẩm sẽ làm cho cấu trúccủa thực phẩm dày hơn, chắc hơn, dẻo dai hơn mà không làm thay đổi các thuộc tínhkhác của thực phẩm như : Pectin, Agar

17/ Chất nhũ hóa: Các chất nhũ hóa là các chất làm cho hỗn hợp nước và dầu trở nênđồng nhất trong thể nhũ tương Ví dụ như : Lecithine, Mono Diglyceride của các acidbéo

18/ Phẩm màu: Một số chất màu có công dụng làm cho thực phẩm có vẻ ngoài hấp dẫnhơn hoặc phục hồi màu sắc nguyên thủy của thực phẩm; Chất màu có thể là hóa chấttổng hợp hoặc chất màu thiên nhiên lấy từ thực vật Chất màu thường được sử dụng làbeta caroten (tiền tố vitamin A), nước củ cải đường, cà rốt, nghệ

19/ Chất tạo bọt

20/ Chất tạo phức kim loại

21/ Chất tạo xốp: Chất làm bột nở, như muối bicarbonate, bột nở, natri phosphat hoặcmột vài loại men, được dùng khi làm bánh nướng, bánh mì giúp cho bánh mềm xốp,nhẹ hơn

22/ Chất xử lý bột: Các chất xử lý bột mì được thêm vào bột mì để cải thiện màu sắccủa nó hay sử dụng khi nướng bánh

23/ Hương liệu: Phụ gia hương liệu chỉ mới xuất hiện trong vài năm trở lại đây do thịhiếu và nhu cầu của người tiêu dùng ngày càng tăng, để đáp ứng được những điều đócác nhà sản xuất luôn tìm cách phát triển và đa dạng hóa sản phẩm của mình để phục

vụ người tiêu dùng Ví dụ: bổ sung hương liệu nhằm duy trì hương vị vitamin dễ bịphân hủy vì ánh sáng (vd: hương cam của nước cam ép, có vitamin C )… Cũng nhưmàu sắc, hương thơm là một tính chất cảm quan quan trọng của thực phẩm vì chúng cónhững tác dụng sinh lý rất rõ rệt

1.3 Quản Lý Các Phụ Gia:

- Số E (E – number) là các mã số cho các phụ gia thực phẩm, thường được tìmthấy trên các nhãn mác bao bì thực phẩm trong khu vực Liên minh châu Âu Sơ đồđánh số tuân theo các quy tắc của Hệ thống đánh số quốc tế (INS – The InternationalNumbering System) được ủy ban Codex Alimentarius xác định, để chỉ một tập con củacác phụ gia INS là được chấp nhận cho sử dụng tại Liên minh châu Âu ‘E’ là ký hiệu

để chỉ Europe/Europa nghĩa là châu Âu Trong ngôn ngữ thông thường tại Vương quốcAnh và Ireland, thuật ngữ “E – number” được sử dụng như là một thuật ngữ để chỉ cácphụ gia thực phẩm nhân tạo

- Các số E cũng được thấy trên tem mác thực phẩm tại các quốc gia khác, baogồm Australia, New Zealand, Israel Chúng được tìm thấy ngày càng nhiều trên cácbao bì thực phẩm tại Bắc Mỹ, đặc biệt tại Canada

Phân loại theo khoảng số (INS)

100–199

Tạo màu

100–109 Vàng110–119 Vàng cam120–129 Đỏ

130–139 Lam & Tím140–149 Lục

150–159 Nâu & đen160–199 Khác

200–299

Chất bảo quản

200–209 Các sorbat210–219 Các benzoat220–229 Các sulfit230–239 Các phenol & format (metanoat)240–259 Các nitrat

260–269 Các axetat (etanoat)270–279 Các lactat

280–289 Các propionat (propanoat)

330–339 Các citrat & tartrat340–349 Các photphat350–359 Các malat & adipat360–369 Các succinat & fumarat370–399 Khác

400–499

Chất tạo đặc, chất ổn định & chất tạo

thể sữa

400–409 Các alginat410–419 Các gôm tự nhiên420–429 Các tác nhân tự nhiên khác430–439 Các hợp chất polyoxyethen440–449 Các chất tạo thể sữa tự nhiên450–459 Các photphat

460–469 Các hợp chất xenluloza470–489 Các axít béo & hợp chất490–499 Khác

500–599

Chất điều chỉnh pH & chất chống vón

500–509 Các axít khoáng & bazơ510–519 Các clorua & sulfat520–529 Các sulfat & hiđrôxít530–549 Các hợp chất kim loại kiềm550–559 Các silicat

570–579 Các stearat & gluconat580–599 Khác

600–699

Chất điều vị

620–629 Các glutamat630–639 Các inosinat640–649 Khác

2 HƯƠNG THƠM TRONG NƯỚC GIẢI KHÁT

2.1 Khái Niệm Về Mùi Hương

- Mùi hương là một cảm giác tâm sinh lý được cảm nhận bởi khứu giác conngười, mà tác nhân tạo nên đó chính là các chất thơm

- Chất thơm:

+Dễ bay hơi, lan truyền trong không khí

+Đơn chất hay hỗn hợp các hợp chất

+Các cơ quan cảm nhận mùi sẽ cảm nhận được mùi của chất thơm

-Mùi phụ thuộc vào: Thành phần hóa học của chất thơm và cấu tạo hóa học củachất thơm

-Như vậy, để có tín hiệu mùi, yếu tố tiên quyết là chất thơm

2.2 Phân Loại Chất Thơm:

- Chất thơm từ nguyên liệu tự nhiên (thực vật chủ yếu): tinh dầu từ vỏ, hoa, lá, rễ,thân cây …

- Chất thơm từ nguyên liệu tổng hợp: các phế phẩm của các ngành công nghệ sảnxuất, chế biến…

2.2.1 Chất Thơm Tự Nhiên:

- Các loại chất thơm tự nhiên dùng trong nước giải khát thường là các loại tinhdầu lấy từ vỏ của các loại quả họ cam chanh, chúng được thiên nhiên tổng hợp, khôngqua bàn tay con người Chúng trở nên phổ biến và là những hương thơm tự nhiên rấtđược ưa dùng trong việc phối chế hương liệu

- Các loại quả thuộc họ cam chanh điển hình: Quýt, cam, chanh, bưởi

- Để khai thác chúng trong công nghiệp, người ta thường sử dụng bộ phận nào ởcây có chứa nhiều tinh dầu thô nhất nhằm sản xuất ra tinh dầu có chất lượng cao Hàmlượng tinh dầu thô: Tập trung chủ yếu ở lá, vỏ quả, hạt, cành, cuống lá, cuống quả,rễ… Bộ phận chứa nhiều nhất là vỏ quả chứa 5,55% Sau vỏ quả là lá chứa 2,71%.Hạt chứa 1,47% và được tìm thấy nhiều trong các vỏ quả có múi thuộc họ cam chanh.Những nguyên liệu chứa ít tinh dầu thường quí và đắt tiền (như tinh dầu hoa hồng )

Hàm lượng tinh dầu trong một vài loại quả ở nước ta.

Tên quả Tỷ lệ giữa vỏ và thịt quả

2.2.1.1 Các Thành Phần Hóa Học Có Trong Tinh Dầu Của Các Quả

Thuộc Họ Cam Chanh:

+Tinh dầu chanh: (Citras limon Burun)

Chanh có nhiều loại

Tinh dầu chanh có mùi đặc trưng, ngọt sắc có phần giống citral và gây ấn tượng, kíchthích dịch vị Nó tham gia nhiều thành phần chất thơm

Sản xuất tinh dầu chanh theo phương pháp chưng cất hơi nước, bộ phận sử dụng là vỏxanh của quả chanh già

Thành phần chính cũng thay đổi theo loài, vùng khí hậu, đất trồng và phương pháp sảnxuất

Thành phần chính của tinh dầu chanh: limonene 50-71%; γ-terpinen 7-10,5%; β-pinen8-12,7%; α-pinen 1-2%; myrxen 1-2,5%; geranial 0,8-2,2%; α-tecpineol 1-1,4%;terpinen-4-ol 0,2-1,2%

+Tinh dầu quýt: (Citrus reticulate Blanco)

Tinh dầu quýt có mùi đặc trưng, êm và nhẹ, có ấn tượng và ngọt

Sản xuất theo phương pháp cất hơi nước Bộ phận sử dụng là vỏ quả

Thành phần chính của tinh dầu quýt: limonene 6-9,4%; γ-terpinen 1-20%; α-pinen 2,37%; myrxen 1,5-2,3%; β-pinen 1,0-2,03%; tecpinolen 0,4-1,0%; decanal 0,09-0,9%; α-terpineol 0,1-0,44%

0,7-+Tinh dầu cam (Citrus sinensis L.)

Tinh dầu cam đỏ có mùi đặc trưng, nhưng không mạnh bằng chanh

Sản xuất từ vỏ quả theo phương pháp cất với nước

Thành phần: limonene 92,3-95,5%; myrxen 1,79-1,89%; linalyl axetat 0,81-0,89%.+Tinh dầu bưởi (Citrus paradisis Macfa)

Tinh dầu bưởi có mùi đặc trưng của hoa quả, có mùi gỗ nhẹ

Thành phần chính: limonene 83-93%; myrxen 1,4-1,6%; β-xiaryophyllen 0,2-2,7%;nootkaton 0,1-1%; octanon 0,1-0,3; octanol 0,1-0,2%

2.2.1.2 Cấu Tạo Hóa Học Của Một Số Thành Phần Chính Tạo Mùi Trong Tinh Dầu Của Quả Họ Cam Chanh.

*Limonene: Chất thơm có mùi điển hình trong các loại quả họ cam chanh

Tên IUPAC: 1-methyl-4-(1-methylethenyl)-cyclohexene

* γ-terpinen: có mùi êm và nhẹ hơn mùi của limonene

Tên IUPAC: 4-methyl-1-(1-methylethyl)-1,4-cyclohexadiene

2.2.1.3 Đặc điểm chung của chất thơm

- Là những hợp chất dễ bay hơi có mang các nhóm chức mang mùi (cacbonyl,hydroxyl, andehyt, amin, este, ete, lacton…), được cảm nhận bởi cơ quan khứu giáccủa con người

- Phân tử lượng chất thơm bé hơn 400đvC Nếu phân tử lượng chất thơm lớn hơn400đvC, con người không thể cảm nhận được mùi của các chất thơm này

- Mùi của phụ thuộc: Thành phần chất thơm, cấu trúc hóa học của mỗi thànhphần, số lượng thành phần trong hỗn hợp, nồng độ của mỗi thành phần trong hỗn hợp,nồng độ hỗn hợp, quan hệ giữa các thành phần của hỗn hợp cả về mặt tính chất lẫn mặtcấu trúc

2.2.1.4 Tính chất của chất thơm

- Mùi của hỗn hợp nhiều chất thơm không chỉ là tổng các mùi của mỗi thànhphần mà còn là một tổ hợp tương tác các mùi đó

Ví dụ: Pha chế hỗn hợp hương dâu tự nhiên từ các nguồn nguyên liệu tự nhiên:

- Mùi thơm cũng phụ thuộc vào hàm lượng của các chất thơm

Ví dụ: Pha chế hỗn hợp hương tự nhiên từ các chất thơm tự nhiên sau đây:

- Độ bền mùi phụ thuộc thời gian bay hơi các chất mùi

- Cường độ mùi phụ thuộc bản chất chất mùi và chủ thể nhận mùi

- Đặc tính ưa chất béo là đặc tính hàng đầu của chất mùi

- Độ tan phụ thuộc vào độ phân cực và khả năng tạo liên kết hydro với nước

- Nhiệt độ sôi phụ thuộc vào các thành phần cấu tạo nên chất mùi

tiến hành cho phế phẩm đi qua các phản ứng (oxy hóa, hydro hóa, đồng phân hóa…)nhằm tạo được chất thơm mong muốn

- Người ta pha chế các thành phần và chất gần như mùi thiên nhiên được một mùigọi là mùi tổng hợp (hay mùi bắt chước) Sau đó người ta thay đổi thành phần làm chomùi thu được không những gần giống mùi thiên nhiên mà còn có sắc thái riêng, hấpdẫn, quyến rũ và được nhiều người ưa thích Loại mùi này phong phú về thành phần,chủng loại và mang tính hiện đại

Ví dụ: Hương dâu tổng hợp từ các chất hóa học tổng hợp (Ashurst, 1999):

3,4g dipropyl ketone

- Sử dụng chất thơm tổng hợp nhằm cải thiện được các khuyết điểm của hươngthơm tự nhiên Loại hương tổng hợp không những đa dạng về thành phần hóa học màcòn về chủng loại

-Lợi ích khi sử dụng chất thơm tổng hợp: Ví dụ: 1kg Vanillin chiết tách từ thiênnhiên giá 4.000USD nhưng chất thơm tổng hợp hóa học chỉ có 12USD