Tiểu luận môn học: Phụ gia thực phẩm. Đề tài: Tìm hiểu về phụ gia nhóm tạo mùi vị Ammonium glutamate, Potassium glutamate Monosodium glutamate, LGlutamic acid

Tiểu luận môn học: Phụ gia thực phẩm. Đề tài: Tìm hiểu về phụ gia nhóm tạo mùi vị Ammonium glutamate, Potassium glutamate Monosodium glutamate, LGlutamic acid Tiểu luận môn học: Phụ gia thực phẩm. Đề tài: Tìm hiểu về phụ gia nhóm tạo mùi vị Ammonium glutamate, Potassium glutamate Monosodium glutamate, LGlutamic acid Tiểu luận môn học: Phụ gia thực phẩm. Đề tài: Tìm hiểu về phụ gia nhóm tạo mùi vị Ammonium glutamate, Potassium glutamate Monosodium glutamate, LGlutamic acid Tiểu luận môn học: Phụ gia thực phẩm. Đề tài: Tìm hiểu về phụ gia nhóm tạo mùi vị Ammonium glutamate, Potassium glutamate Monosodium glutamate, LGlutamic acid

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

GVHD: NGUYỄN THỊ HOÀNG YẾN

I MỞ ĐẦU 4

1.1 Đặt vấn đề 4

1.2 Mục đích 4

1.3 Nội dung tìm hiểu 4

II NỘI DUNG 5

2.1 Giới thiệu chung 5

2.1.1 Chất điều vị 5

2.1.2 Giới thiệu về vị umami 5

2.2 Các hợp chất điều vị 7

2.2.1 Ammonium glutamate (E624) 7

2.2.1.1 Định nghĩa 7

2.2.1.2 Cấu tạo, tính chất 7

2.2.1.3 Nguồn gốc 7

2.2.1.4 Chức năng 7

2.2.1.5 Cơ chế tác dụng 8

2.2.1.6 Độc tố, liều lượng cho phép 9

2.2.2 Potassium glutamate (E622) 9

2.2.2.1 Định nghĩa 9

2.2.2.2 Cấu tạo 9

2.2.2.3 Nguồn gốc 10

2.2.2.4 Chức năng 10

2.2.2.5 Cơ chế tác dụng 10

2.2.2.6 Độc tố, liều lượng cho phép 10

2.2.3 Monosodium glutamate (E621) 11

2.2.3.1 Định nghĩa 11

2.2.3.2 Cấu tạo 11

2.2.3.3 Nguồn gốc 12

2.2.3.4 Chức năng 13

2.2.3.5 Cơ chế tác dụng 14

2.2.3.6 Độc tố, liều lượng cho phép 17

2.2.4 L-glutamic acid (E620) 19

2.2.4.1 Định nghĩa 19

2.2.4.2 Cấu tạo, tính chất 20

2.2.4.3 Nguồn gốc 20

2.2.4.4 Chức năng 21

2.2.4.5 Cơ chế tác dụng 22

2.2.4.6 Độc tố, liều lượng cho phép 22

III KẾT LUẬN 23

I.1 Đặt vấn đề

Ngày nay, đáp ứng những thị hiếu mới cho người tiêu dùng cũng là một vấn đềnang giải cho những nhà sản xuất kinh doanh thực phẩm Làm sao để được người tiêudùng chấp nhận sản phẩm của doanh nghiệp mình đưa ra Từ khâu nguyên liệu sản xuất,qui trình chế biến đến thiết bị dụng cụ, thì trong đó, thành phần phụ gia có mặt trong sảnphẩm là một điều tất yếu Những công dụng quý giá của phụ gia đã làm cho sản phẩm trởnên đa dạng, tăng giá trị về mặt dinh dưỡng, tăng giá trị cảm quan, giảm chi phí cho sảnphẩm… Vì vậy, phụ gia không thể thiếu trong quá trình sản xuất không nhũng thế phụgia cũng được ứng dụng một cách khá phổ biến trong các gia đình đặc biệt là bột ngọt(E621), vì có một hương vị đặc trưng và làm cho các món ăn trở nên đậm đà hơn

Theo nghiên cứu cho thấy, trong thành phần của bột ngọt có một mùi vị mới đó là

vị umami chủ yếu do glutamate tạo nên Có thể nói chúng giống như một vị cơ sở màthiếu chúng thì món ăn trở nên nhạt nhẻo Vì vậy, để tìm hiểu rõ hơn vấn đề này, tôiquyết định tìm hiểu một số hợp chất phụ gia có thành phần glutamate như Ammoniumglutamate(E621), Potassium glutamate(E622), Monosodium glutamate,L-Glutamic acid

để xem sự ảnh hưởng của chúng như thế nào, đồng thời cũng giới thiệu đến tất cả cácbạn đọc được biết

Vì thời gian tìm hiểu không nhiều nên trong quá trình tìm hiểu không thể tránhđược những sai sót mong cô và các bạn chỉnh sữa và đóng ghóp thêm

I.2 Mục đích

Tìm hiểu những tính chất, công dụng của những phụ gia có tính chất điều vị khi sửdụng trong thực phẩm

I.3 Nội dung tìm hiểu

Tìm hiểu về công thức cấu tạo,nguồn gốc, tính chất, chức năng trong thực phẩm,

cơ chế tạo vị cho thực phẩm và cách sử dụng cũng như liều lượng dùng trong quá trìnhchế biến nhằm đảm bảo sức khỏe cho con người khi sử dụng những thực phẩm có sửdụng phụ gia

II NỘI DUNG

II.1 Giới thiệu chung.

II.1.1 Chất điều vị.

Chất điều vị (flavor enhancer) là một trong các nhóm chất phụ gia được phép sửdụng trong thực phẩm giúp điều hòa, làm tăng vị ngon của món ăn

Theo Quyết định số 3742 /2001/QĐ-BYT ra ngày 31 tháng 8 năm 2001 của Bộ trưởng

Bộ Y tế, danh mục các chất điều vị được phép sử dụng trong thực phẩm như sau:

620 Axit glutamic (L(+)-) Glutamic Acid (L(+)-)

621 Mononatri glutamat Monosodium Glutamate

622 Monokali glutamat Monopotassium Glutamate

623 Canxi glutamat Calcium Glutamate

627 Đinatri guanylat Disodium Guanylate (mới bổ sung)

631 Đinatri inosinat Disodium Inosinate (mới bổ sung)

Trong số các chất điều vị trên, có ba chất rất thường xuyên được sử dụng trong chếbiến thực phẩm Đó là chất điều vị 621 – monosodium glutamate (bột ngọt), chất điều vị

627 – disodium guanylate và chất điều vị 631 – disodium inosinate Tuy nhiên, nhiềungười trong chúng ta vẫn còn khá xa lạ và chưa nhận biết hết về chúng dù vẫn tiếp xúchàng ngày Vậy, để tìm hiểu kỹ hơn những điều này chúng ta sẽ tiếp tục tìm hiểu cácphần bên dưới

II.1.2 Giới thiệu về vị umami.

Vị giác của con người, ngoài bốn vị đã phát hiện là chua, ngọt, mặn, đắng; gần đây

các nghiên cứu khoa học còn chứng thực có thêm một vị thứ năm cơ bản nữa, đó là vị

ngon-gọi theo Tiếng Nhật là vị Umami Theo tiến sĩ Nguyễn Thị Lâm, Phó viện trưởng Viện Dinh dưỡng quốc gia thì bột ngọt có vị Umami.

Việc sử dụng bột ngọt đã có từ nhiều thế kỷ trước trong nghệ thuật ẩm thựcphương Đông Cách đây khoảng 1500 năm, các đầu bếp đã biết cho một lượng tảobiển vào súp để làm tăng đáng kể hương vị món ăn nhưng họ hoàn toàn không biếtrằng tảo chứa một lượng lớn glutamate (bột ngọt) tự nhiên Mãi đến năm 1860,Ritenhausen và Woft (Đức) đã xác định được cấu tạo của axit glutamic và muối natri

glutamat Năm 1908, vị giáo sư người Nhật Kikunae Ikeda thuộc Đại học Hoàng

Gia Tokyo đã khám phá ra chất tạo nên vị ngọt thịt, đó chính là natri glutamat

Giáo sư Kikunae Ikeda

Chất này đã từng được chiết suất thành công từ tảo biển và ông đặt tên cho thương

phẩm là Ajinomoto, theo tiếng Nhật nghĩa là “tinh chất của vị ngọt” Năm 1909, Giáo

sư Ikeda và dược sĩ Saburosuke Suzuki mở một công ty chuyên kinh doanh bột ngọtvới cái tên Ajinomoto Đến năm 1933, sản xuất bột

ngọt tại Nhật Bản đã đạt đến 4500 tấn/năm Bột

ngọt trở thành gia vị quan trọng, nhất là tại các nước

phương Đông Năm 1920, Trung Quốc cũng sản

xuất được bột ngọt Có năm hãng ViTsin của Trung

Quốc sản xuất tới 200 tấn bột ngọt/năm “Mì

chính”, tên gọi chệch theo tiếng Quảng Châu xuất

hiện từ lúc đó Ngày nay, khoảng 400 ngàn tấn bột

ngọt được sản xuất tại 15 quốc gia trên thế giới

II.2 Các hợp chất điều vị

II.2.1 Ammonium glutamate (E624)

II.2.1.1 Định nghĩa Monoammonium glutamate là một hợp chất có công thức NH 4 C 5 H 8 NO 4. Đó

là một amoni axit muối của axit glutamic Chúng là một amino acid tự nhiên, có thể sảnxuất từ mật rỉ đường bằng cách lên men bởi vi khuẩn nó có mặt trong protein của thựcvật như gluten hoặc protein của đậu nành Là một chất tăng cường hương vị

Tên khác: CAS 7558-63-6 / Monoammonium glutamate / Ammoniumglutaminat(Đức)/MAG/Monoammonium L-glutamate

II.2.1.2 Cấu tạo, tính chất

II.2.1.5 Cơ chế tác dụng

Nitơ có thể được vận chuyển qua sự hấp thụ và vận chuyển thụ động, tuy nhiênchủ yếu là dưới sự sự kiểm soát của enzyme trong tế bào (Lobban và Harrison, 1994).Đồng hóa nitơ được quy định chủ yếu bởi các phản ứng enzyme Quá trình trao đổi chấtxảy ra trong bào tương, lục lạp và ty thể, và nó liên quan đến con đường sinh hóa khácnhau Nitrate reductase (NR) và reductase nitrite (NIR) làm trung gian giảm nitrat (NO3)amoni (NH4) trong các phản ứng liên tiếp chuyển đổi của amoni thành glutamate thôngqua hai con đường chính Chu kỳ sinh hóa liên quan đến đồng hóa amoni, amoni được kếthợp vào glutamine (Gin) glutamine synthetase (GS) Glutamine sau đó tặng một trongcác amin của nó oxoglutarate để mang lại hai glutamate (Glu) các phân tử thông quachuyển giao amin xúc tác bởi enzym tổng hợp glutamate (GOGAT) Ngoài ra, glutamatedehydrogenase (GDH) cũng có thể xúc tác cho sự kết hợp của amoni thành glutamate tạo

vị ngọt (Inokuchi và Okada, 2001)

II.2.1.6 Độc tố, liều lượng cho phép

Có tính độc trung bình, có thể gây ảnh hưởng đến tâm trí Khi đun nóng dễ bị phânhủy và phát ra khói độc hại như NOx, NH3

- USDA 9CFR 318, 7, 381, 147: sử dụng một lượng vừa đủ cho mục đích

II.2.2 Potassium glutamate (E622)

II.2.2.1 Định nghĩa Monopotassium glutamate là một hợp chất có công thức KC5H8NO4 Đây là mộtaxit muối kali của acid glutamic

Nó có số E E622 và được sử dụng trong thực phẩm như một chất tăng hương vị Đây là một thay thế bột ngọt không natri

II.2.2.2 Cấu tạo

Tính chất: Màu trắng, dễ bị hút ẩm, dạng bột, không mùi Dễ tan trong nước, hơitan trong rượu Mất khi sấy: không quá 0.2% ở 800C trong 5h, khoảng ph: 6.7-7.3,

II.2.2.5 Cơ chế tác dụng

Các kết quả điều tra cho thấy hiệu quả của việc tăng khả năng ngọt phụ thuộc vào

sự có mặt của k+ kali có tính chất khử vì vậy nó sẽ làm thay đổi ph astrocytic và điều nàygiúp cho hoạt động của thần kinh được tốt hơn Khi nồng độ kali trong tế bào tăng lên tạicác loci, tạo điều kiện cho một quá trình đảo ngược kali-amoni, trong đó các ion amoni

di chuyển nội bào đối với các vùng của hoạt động thần kinh, các ion kali khuếch tán đi.Nồng độ kali cao được gợi lên đánh dấu 'nghịch lý' tăng vận tốc của sự hấp thu glutamatetrong các tế bào hình sao Sự gia tăng này tương quan với mức độ alkalinization kali gây

ra Hơn nữa, bằng chứng gần đây xác định một phương tiện vận chuyển chính củaglutamine trong tế bào hình sao (Hệ thống N) như một trao đổi glutamine / proton Kali

có thể đảo ngược gradient xuyên màng của proton trong tế bào hình sao, và làm tăngnồng độ glutamine nội bào, tạo điều kiện cho một sự đảo ngược của dòng glutaminethông qua hệ thống N hấp thu Những thay đổi này luôn thay đổi, do kali tạo ra từ các tếbào thần kinh hoạt động, kết hợp để đẩy nhanh tiến độ glutamate-glutamine

II.2.2.6 Độc tố, liều lượng cho phép

Vấn đề an toàn thực phẩm: có tính độc nhẹ đối với đường tiêu hóa và các tuyếnkhác, có triệu chứng là đau đầu khi đun nóng dễ bị phân hủy và tạo ra các một số loạikhói độc như K2O và NOx

- Quy định của EEC (E622): Cho phép sử dụng như là một chất tăng cườnghương vị, thay thế muối.

- Nhật bản: chấp nhận cho việc sử dụng để tăng hương vị

II.2.3 Monosodium glutamate (E621)

II.2.3.1 Định nghĩa

Bột ngọt (hay mì chính) là muối natri của axit

glutamic, một trong hơn 20 loại axit amin để kiến tạo nên

protein cơ thể, cần thiết cho sự tăng trưởng, chuyển hóa

thần kinh và chức năng của não bộ con người

- Tên hóa học:

+ Theo tiếng Việt là Natri glutamat

+ Theo tiếng Anh là Monosodium glutamate monohydrate, viết tắt là MSG.+ Các tên IUPAC: 2-aminopentanedioic acid, 2-aminoglutaric acid, 1-aminopropane-1,3-dicarboxylic acid

- Tên quốc tế và cộng đồng châu Âu: INS 621, EEC 621 (thường gọi là chất điều vị 621) Bột ngọt chính là chất điều vị 621.

II.2.3.2 Cấu tạo

Công thức phân tử là: C5H8NO4Na

- Trọng lượng phân tử: 187,13

 Tính chất vật lí

 Tinh thể rắn dạng que, không màu, không dính vào nhau, rời rạc Là muối củaacid glutamate có dạng bột, tinh thể màu trắng, dễ bị chảy rửa, hình giống quảtram khi kết tinh với nước Dưới -80C sẽ giống như một pentahydrate sau khi lọc

và tiếp xúc với không khí sẽ bị mất nước và kết tinh trở thành monohydrate Mùinhẹ giống như peptone ( hương vị từ thịt), hòa tan trong nước và ít tan trongrượu

 Vừa có ngọt hoặc hơi mặn.

 Nhiệt độ nóng chảy 232 °C

 Độ tan trong nước 74 g/ml

 Độ tinh khiết: không thấp hơn 99%

 Độ tan ở các nhiệt độ và PH khác nhau: Trong nước: ở 25oC 74.2g/100ml và ở

600C 101,4g/100ml

II.2.3.3 Nguồn gốc

 Trong tự nhiên: Theo Hội khoa học kĩ thuật an toàn vệ sinh thực phẩm Việt Nam

thì: bột ngọt có sẵn trong các thực phẩm tự nhiên như trong thịt, cá, sữa (kể cả trongsữa mẹ) và trong rau quả như cà rốt, đậu, ngô Trong khoảng 100g cà chua hiệnhữu 0,14g bột ngọt; 0,044g/100g thịt gà; 0,043g/100g tôm Cơ thể con người cânnặng từ 60kg đến 70kg, thì lượng protein chiếm từ 14 đến 17% trong đó có khoảng1/5 là bột ngọt

Bảng 1 Nội dung glutamate tự nhiên của thực phẩm tươi sống Các giá trị được thể hiện

trong mg/100g thực phẩm (Viện công nghệ thực phẩm, 1987)

Ràng buộc glutamate Miễn phí glutamate Sản phẩm sữa / sữa

Trong sản xuất: Ngày nay, MSG được chế ra từ tinh bột các chất thiên nhiên như

đậu nành, bắp, bột mì, gạo, khoai tây, đường mía, củ cải hoặc do tổng hợp các chất hữu

cơ Sự chế biến này cũng dùng phương thức lên men hóa chất, sức nóng, thủy phân, nhưtrong trường hợp làm rượu bia, giấm hoặc sữa chua MSG có 72,2% glutamate, 12,2%muối natri, 9,6% nước glutamate này là acid D-glutamic không có trong đạm tự nhiêncủa thực vật và động vật Glutamate tự nhiên khác với glutamate chế biến

II.2.3.4 Chức năng

Bột ngọt được dùng rất phổ biến và có khả năng làm tăng hương vị cho các món

ăn trong khi nấu nướng Mỗi năm, toàn thế giới tiêu thụ tới 67 triệu kilogam bột ngọt.Theo nhiều chuyên gia ẩm thực, bột ngọt tạo ra một vị đặc biệt trên lưỡi khi ta ăn Vị này

không liên hệ với bốn vị giác căn bản ngọt, mặn, chua và đắng, nhưng nó tạo ra cảm giácngon miệng và làm tăng thêm sự cảm nhận đối với các vị khác Người Nhật gọi tên vịnày là umami Bột ngọt làm thay đổi hương vị của nhiều món ăn, mỗi món cho một vịđặc biệt Với thịt, hải sản, vài loại rau, bột ngọt dễ tạo ra hương vị mới, nhất là khi nấusúp, hầm ninh Nấu phở mà có một chút bột ngọt cũng làm cho hương vị phở đậm đàhơn.

Với người cao tuổi, cho thêm một chút bột ngọt làm cho món ăn trở nên hấp dẫnhơn Lý do là với tuổi cao, vị giác cũng như khứu giác giảm đi, khiến các cụ không thấymón ăn ngon miệng Cho thêm bột ngọt làm hương vị món ăn tăng thêm, sự kích thích vịgiác mạnh hơn Bột ngọt được dùng trong nhiều loại thực phẩm chế biến như nước súp,nước xốt thịt, tương đậu nành đôi khi có trong thực phẩm trẻ em nhưng không ghi trênnhãnbaobì

Chức năng giống như Disodium inosinate, disodium guanylate monoammoniumglutamate, glutamate monopotassium; L-glutamic acid, glutamate amoni, kali glutamateBột ngọt 497

Sử dụng trong công nghệ chế biến thực phẩm: PH sử dụng trong dung dịch cónồng độ 5% khoảng 6,7 – 7,2 5% trọng lượng tối đa mất mát khi sấy, 12,3% trong dungdịch có Na Khi sử dụng với một khối lượng thực phẩm lớn thì hàm lượng từ 11 đến 13,8trong mỗi khối thực phẩm tính theo inch, 2,88 calo mỗi gram Nói chung, sự gia tăngnồng độ là khác nhau từ 0.1 – 0.8 dựa theo trọng lượng của thực phẩm Chúng hoạt độngmột cách hài hòa với vị chua và mặn nhưng không phù hợp với vị ngọt Tùy thuộc vàocách sử dụng, thì hương vị có thể tăng hoặc giảm Trong thực tế, chúng có thể dẫn đếnmột số trường hợp làm giảm cảm giác ngon miệng

Một số lưu ý khi sử dụng bột ngọt: Theo PGS.TS Bùi Minh Đức - Phó Chủ tịch HộiKHKT An toàn Thực phẩm Việt Nam thì khi sử dụng bột ngọt cần chú ý:

- Bột ngọt chỉ là một gia vị có tác dụng điều vị, do đó không nên dùng các loại gia

vị kể cả bột ngọt để thay thế cho các chất dinh dưỡng nói chung

- Không nên sử dụng bột ngọt hay các loại gia vị khác để che lấp những mùi vịphản ánh tình trạng mất chất lượng của thức ăn như ôi, thiu, tanh, thối

- Bột ngọt chỉ có tác dụng điều vị tốt với các vị mặn, đắng và chua, nhưng lạikhông ảnh hưởng đến vị ngọt nên trong sản xuất bánh kẹo nói chung, bột ngọt ítđược sử dụng

- Nếu sử dụng bột ngọt thì cần giảm bớt lượng muối cho vào

II.2.3.5 Cơ chế tác dụng.

Khi nếm thức ăn, chúng ta cảm nhận được cảm giác ngon thông qua việc sử dụngtất cả năm giác quan như khứu giác, thị giác và xúc giác Tất nhiên trong đó vị giác làgiác quan quyết định Những yếu tố quan trọng của khả năng chấp nhận thực phẩm chính

là các vị: “ngọt”, “chua”, “mặn”, “đắng” và “umami” – được biết đến như các vị cơ bản.

Một vị cơ bản là một vị độc lập và không thể được tạo thành ngay cả khi tổng hợp từ các

vị khác Trong các vị cơ bản, umami được giáo sư Kikunae Ikeda khám phá vào năm

1908 Ông tập trung vào vị của kombu dashi (nước dùng nấu từ tảo bẹ), và khám phá ra rằng thành phần của vị chính là glutamate Ông đã đặt tên cho vị này là “umami”

Trên lưỡi có các thụ thể cho các chất tạo vị umami.

Trên bề mặt lưỡi có 3 loại gai vị giác, mỗi gai vị giác lại có chứa các chồi vị giác

Ở người trưởng thành có khoảng 7.500 – 12.000 chồi vị giác Chồi vị giác được tạo thành

từ các tế bào vị giác, trên bề mặt của các tế bào này có chứa thụ thể cảm nhận vị Các thụthể này sẽ tiếp nhận các chất tạo vị Lưỡi người có các cơ chế để phát hiện các vị cơ bản

bao gồm ngọt, chua, mặn, đắng, umami và truyền thông tin về vị tới các dây thần kinh vị

giác Sự tồn tại của các thụ thể này cho thấy sự cần thiết phải công nhận năm vị cơ bản về

mặt sinh lý học Các nhà khoa học đã công nhận umami là một vị cơ bản vì cũng giống như các vị cơ bản khác, có một thụ thể đặc hiệu phát hiện vị umami và tín hiệu về vị nàycũng được truyền tới não thông qua dây thần kinh vị giác Nghiên cứu sinh hóa đã xácđịnh được các thụ thể vị giác chịu trách nhiệm của vị umami, một hình thức sửa đổimGluR4, mGluR1 và thụ thể vị 1 (T1R1 + T1R3 ) , và tất cả được tìm thấy trong vị giác

từ bất kỳ khu vực nào của lưỡi New York Học viện Khoa học đã chứng thực sự chấp