Phụ gia kiểm soát quá trình hoạt động của vi sinh vật (Axit axetic và muối của nó, Axit benzoic và muối của nó, Axit sorbic và muối của nó

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  BÁO CÁO PHỤ GIA THỰC PHẨM CHỦ ĐỀ: Phụ gia kiểm soát quá trình hoạt động của vi sinh vật (Axit axetic và muối của nó, Axit benzoic và muối của nó, Axit sorbic và muối của nó) GVHD: NGÔ THỊ HOÀI DƯƠNG Nhóm 1: MSSV 1. Phạm Thị Hồng Trang (NT) 53131832 2. Nguyễn Thị Ngọc Thúy 53131690 3. Trương Thị Mỹ Huyền 53130682 4. Trương Phan Mộng Trinh 53131878 Nha Trang, ngày 14 tháng 06 năm 2015 1 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG 3 DANH MỤC HÌNH 4 LỜI MỞ ĐẦU 5 I. Định nghĩa và vai trò của chất bảo quản thực phẩm 6 1. Phân loại chất kháng vi sinh vật 7 2. Lưu ý trong việc sử dụng chất kháng vi sinh vật 10 3. Các cơ chế hoạt động của phụ gia chống vi sinh vật 10 II. Tính chất và cơ chế hoạt động của các phụ gia kiểm soát quá trình hoạt động của vi sinh vật 11 1. Acid acetic và muối của nó 11 1.1. Công thức hóa học và cấu tạo 12 1.2. Tổng quan 12 1.3. Tính kháng vi sinh vật 12 1.4. Ứng dụng trong thực phẩm 13 1.5. Giới hạn tối đa trong thực phẩm 13 2. Acid benzoic và muối của nó 15 2.1. Giới thiệu 15 2.2. Công thức hóa học và cấu tạo 15 2.3. Tổng quan 16 2.4. Dạng sử dụng 16 2.5. Cơ chế hoạt động 16 2.6. Ứng dụng trong thực phẩm 17 2.7. Phương pháp sử dụng 17 2.8. Tính độc hại trong việc sử dụng 18 2.9. Sử kháng acid benzoic ở vi sinh vật 18 2.10. Giới hạn tối đa trong thực phẩm 18 3. Acid sorbic và muối của nó 21 3.1. Giới thiệu 21 2 3.2. Công thức hóa học và cấu tạo 21 3.3. Tổng quan 22 3.4. Dạng sử dụng 22 3.5. Cơ chế 22 3.6. Ứng dụng trong thực phẩm 23 3.7. Phương pháp sử dụng 23 3.8. Tính độc hại 24 3.9. Giới hạn tối đa trong thực phẩm 25 III. Sử dụng phụ gia trong sản xuất các sản phẩm cụ thể 29 1. Sử dụng Kali sorbate trong quy trình sản xuất Mứt Jam Nho 29 1.1. Quy trình công nghệ 29 1.2. Thuyết minh quy trình 30 1.3. Nguyên phụ liệu 33 a. Đường 33 b. Acid citric 34 c. Chất tạo đông pectin 35 d. Kali sorbate 37 2. Sử dụng Natri benzoate trong quy trình sản xuất nước tương 39 2.1. Quy trình công nghệ 39 2.2. Thuyết minh quy trình 41 2.3. Nguyên phụ liệu 44 a. Natri benzoate 44 b. Chất điều vị (Natri glutamate) 46 c. Caramen 47 d. Chất tạo sánh 47 e. Hương liệu 48 f. Siêu bột ngọt 48 3 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Chức năng, tác động của chất kháng vi sinh vật 8 Bảng 1.2. Chỉ số INS của các chất kháng vi sinh vật 9 Bảng 1.3. Bảng cơ chế hoạt động của các chất kháng vi sinh vật 11 Bảng 2.1. Tổng quan về Acid Acetic và muối Acetate 12 Bảng 2.2. Chỉ số ML của Acid Acetic trong một số loại thực phẩm 13 Bảng 2.3. Chỉ số ML của Potassium Acetate trong một số loại thực phẩm 13 Bảng 2.4. Chỉ số ML của Sodium Acetate trong một số loại thực phẩm 14 Bảng 2.5. Chỉ số ML của Sodium Diacetate trong một số loại thực phẩm 14 Bảng 2.6. Chỉ số ML của Calcium Acetate trong một số loại thực phẩm 15 Bảng 2.7. Tổng quan về Acid Benzoic và muối Benzoate 16 Bảng 2.8. Sự ảnh hưởng của pH đến khả năng phân ly của Acid Benzoic 17 Bảng 2.9. Chỉ số ML của Acid Benzoic trong một số loại thực phẩm 18 Bảng 2.10. Chỉ số ML của Sodium Benzoate trong một số loại thực phẩm 19 Bảng 2.11. Chỉ số ML của Potassium Benzoate trong một số loại thực phẩm 20 Bảng 2.12. Chỉ số ML của Calcium Benzoate trong một số loại thực phẩm 21 Bảng 2.13. Tổng quan về Acid Sorbic và muối Sorbate 22 Bảng 2.14. Chỉ số ML của Acid Sorbic trong một số loại thực phẩm 25 Bảng 2.15. Chỉ số ML của Sodium Sorbate trong một số loại thực phẩm 26 Bảng 2.16. Chỉ số ML của Potassium Sorbate trong một số loại thực phẩm 27 Bảng 2.17. Chỉ số ML của Calcium Sorbate trong một số loại thực phẩm 28 Bảng 3.1. Các tiêu chuẩn cảm quan của đường saccarose 34 Bảng 3.2. Chỉ tiêu hóa lý của đường saccarose 34 Bảng 3.3. Quy định về thành phần acid citric dùng trong thực phẩm (TCVN 5516- 1991) 35 Bảng 3.4. Tiêu chuẩn về độ tinh sạch của pectin sử dụng trong chế biến 36 Bảng 3.5. Chỉ tiêu lựa chọn Kali Sorbate 39 4 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1. Cấu tạo của Acid acetic 12 Hình 2.2. Cấu tạo của ion Acetate 12 Hình 2.3. Cấu tạo của Acid benzoic 16 Hình 2.4. Cấu tạo của ion Benzoate 16 Hình 2.5. Cấu tạo của Acid Sorbic 22 Hình 2.6. Cấu tạo của ion Sorbate 22 Hình 3.1. Quy trình công nghệ sản xuất mứt Jam Nho 30 Hình 3.2. Công thức cấu tạo của đường Saccarose 33 Hình 3.3. Công thức cấu tạo của Acid citric 34 Hình 3.4. Công thức cấu tạo của Pectin 36 Hình 3.5. Công thức cấu tạo của Kali sorbate 37 Hình 3.6. Quy trình sản xuất nước tương 40 Hình 3.7. Công thức cấu tạo của Natri benzoate 45 Hình 3.8. Công thức cấu tạo của Natri glutamate 46 5 LỜI MỞ ĐẦU An toàn thực phẩm là một đề tài không mới nhưng cũng chưa bao giờ cũ. Sau hàng loạt các vụ bê bối trong ngành thực phẩm, người tiêu dùng đã trở nên rất thận trọng trước khi quyết định sử dụng một sản phẩm nào đó. Tuy nhiên, có đến 90% người tiêu dùng cho rằng thực phẩm bẩn chính là do phụ gia thực phẩm gây nên, điều này không hoàn toàn đúng. Cái nhìn sai lệch về phụ gia thực phẩm của số đông người tiêu dùng có một phần lớn đến từ sự thiếu hiểu biết về chất bảo quản. Mọi người thường sẽ cảm thấy phản cảm khi nhắc đến chất bảo quản. Trên thực tế, chất bảo quản là yêu cầu khách quan giúp bảo vệ thực phẩm khỏi sự tấn công của các vi sinh vật gây hại. Nếu không có chất bảo quản, các vi sinh vật có hại sẽ tha hồ sinh sôi nảy nở, đây sẽ là sát thủ số 1 gây nên các vụ việc liên quan đến mất vệ sinh an toàn thực phẩm Việc sử dụng phụ gia thực phẩm được coi là một tiến bộ trong khoa học kỹ thuật, đóng góp quan trọng cho xã hội và nâng cao chất lượng sống của con người. Tuy nhiên, việc sử dụng phụ gia thực phẩm phải được quản lý chặt chẽ, tránh lạm dụng, bởi lẽ các phụ gia thực phẩm cũng giống như rất nhiều công nghệ khác, đều là những “con dao hai lưỡi”. Vậy phải sử dụng con dao hai lưỡi này hay nói cách khác là sử dụng phụ gia bảo quản như thế nào là đúng và liều lượng là bao nhiêu để không ảnh hưởng tới sức khỏe người tiêu dùng và đáp ứng các yêu cầu chất lượng cho sản phẩm. Nhóm mình xin trình bày một số hiểu biết về “phụ gia kiểm soát hoạt động của vi sinh vật”. 6 I. Định nghĩa và vai trò của chất bảo quản thực phẩm Ngày nay, người tiêu dùng cần những loại thực phẩm xuất hiện quanh năm, không có tác nhân gây bệnh và có thời gian sử dụng hợp lý lâu dài. Mặc dù một số cải tiến đã được thực hiện bằng cách sử dụng hệ thống đóng gói và chế biến để bảo quản thực phẩm không có hóa chất, chất bảo quản chống vi khuẩn đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ nguồn thực phẩm. Ngoài ra, do sự thay đổi trong việc tiếp thị đối với thực phẩm được toàn cầu hóa, các sản phẩm hiếm khi được trồng, sản xuất và bán ở cùng 1 khu vực như trước. Ngày nay, thực phẩm sản xuất trong một khu vực được vận chuyển đến khu vực khác để xử lý và một số khu vực khác để phân phối. Điều quan trọng cần lưu ý rằng, kháng sinh thực phẩm không thể chống lại được sự hư hỏng của thực phẩm. Ngoài ra, bởi các kháng sinh thực phẩm nói chung là kìm khuẩn hoặc kìm nấm, nên sẽ không bảo vệ được thực phẩm vô thời hạn. Chất kháng vi sinh vật thực phẩm được xếp vào nhóm các hóa chất dùng để bảo quản. Được định nghĩa bởi “Cục quản lý dược và thực phẩm của Mỹ” (FDA; 21CFR 101.22(a)(5)) là “bất kỳ hóa chất nào, khi được bổ sung vào thực phẩm, có khuynh hướng ngăn chặn hoặc làm chậm quá trình xấu đi của chúng, nhưng không bao gồm muối ăn, đường, giấm, gia vị, hoặc các loại dầu được chiết tách, chất thêm trực tiếp vào thực phẩm để hun khói, hóa chất thêm vào có tính diệt côn trùng hoặc cỏ.” Những chất bảo quản được sử dụng để ngăn chặn quá trình xấu đi do hóa học bao gồm: + Chất chống oxy hóa + Chất chống quá trình tự oxy hóa của chất tạo màu, hương vị, lipid và vitamin + Hợp chất chống lại sự nâu hóa + Hợp chất chống lại sự ôi hóa Những chất bảo quản được sử dụng để ngăn chặn quá trình xấu đi do sinh học được gọi là chất kháng vi sinh vật (antimicrobials) FDA định nghĩa các tác nhân kháng vi sinh vật (21CFR 170.3(o)(2)) là những chất được sử dụng để bảo quản thực phẩm bằng cách ngăn chặn sự phát triển của vi 7 sinh vật và hư hỏng sau ra tiếp sau, bao gồm chất kháng nấm, chất kìm hãm mốc”. Các chức năng truyền thống của chất kháng vi sinh vật thực phẩm là để kéo dài tuổi thọ và bảo tồn chất lượng thông qua sự ức chế vi sinh vật gây hư hỏng. Tuy nhiên, chất kháng vi sinh vật đã được sử dụng ngày càng là một sự can thiệp chính ức chế hoặc ngừng hoạt động của vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm . Đáng ngạc nhiên, một vài chất kháng vi sinh vật thực phẩm đã được sử dụng độc quyền để kiểm soát sự phát triển của tác nhân gây bệnh cụ thể do thực phẩm. 1. Phân loại chất kháng vi sinh vật: Theo 2 phương thức chính: Phương thức truyền thống/tự nhiên: Dựa vào chức năng, tác động của chất kháng vi sinh vật 8 Bảng 1.1. Chức năng, tác động của chất kháng vi sinh vật Hợp chất Đối tượng Thực phẩm được sử dụng Acetic acid, acetates, diacetates, dehydroacetic acid Nấm men, Vi khuẩn Đồ nướng, gia vị, mứt, sản phẩm từ sữa, chất béo/dầu, thịt, nước sốt Benzoic acid Nấm men Đồ uống, sản phẩm từ trái cây Benzoates nấm mốc Macgarin Lactoferrin vi khuẩn Thịt Lysozyme Clostridium botulinum, một số vi khuẩn khác Phô mai, lớp vỏ của dồi, thịt đã được chế biến, sản phẩm từ gia cầm Natamycin, Nấm mốc Phô mai Nisin Clostridium botulinum, một số vi khuẩn khác Phô mai, lớp vỏ của dồi, thịt đã được chế biến, sản phẩm từ gia cầm Parabens (alkyl esters của p-hydroxybenzoic acid) Nấm men, nấm mốc, vi khuẩn gram dương Đồ uống, Đồ nướng, xi-rô Propionic acid, propionates Nấm mốc Đồ nướng, sản phẩm từ sữa Sorbic acid, sorbates Nấm men, nấm mốc, Vi khuẩn Hầu hết thực phẩm, đồ uống, rượu Sulfites Nấm men, nấm mốc Trái cây, sản phẩm từ trái cây, rượu Phương thức hiện đại: sắp xếp theo hệ thống đánh số INS 9 Bảng 1.2. Chỉ số INS của các chất kháng vi sinh vật Hợp chất INS Sorbic acid 200 K sorbate 202 Ca sorbate 203 Benzoic acid 210 Na benzoate 211 K benzoate 212 Ca benzoate 213 Ethyl paraben 214 Na ethyl paraben 215 Propyl paraben 216 Na propyl paraben 217 Methyl paraben 218 Na methyl paraben 219 Silfur dioxide 220 Na sulfite 221 Na hydrogen sulfite 222 Na metabisulfite 223 K metabisulfite 224 Ca sulfite 226 Ca hydrogen sulfite 227 K hydrogen sulfite 228 Nisin 234 Natamycin 235 K nitrite 249 Na nitrite 250 Na nitrate 251 [...]... benzoic/ benzoate, acid sorbic/ sorbate, nitrite, sulfite, H2O2…) 11 - Làm giảm hoạt tính của nước, tạo áp suất thẩm thấu đưa đến tế bào vi sinh vật bị mất nước và tiêu nguyên sinh (NaCl, Đường,…) - Hấp thu và cố định một số nguyên tố kim loại , làm rối loạn các quá trình trao đổi chất trong tế bào vi sinh vật (acid citric, phosphate…) Bảng 1.3 Cơ chế hoạt động của các chất kháng vi sinh vật Chất chống vi sinh vật Phá... trong vi c sử dụng chất kháng vi sinh vật - An toàn về mặt vệ sinh - Nghiên cứ đầy đủ về độc tố học - Sự dán nhãn - Điều kiện tài chính - Sự hợp thức hóa phương pháp - Yếu tố cảm quan - Sử dụng chính xác và hợp lý 3 Các cơ chế hoạt động của phụ gia chống vi sinh vật - Ức chế hoặt khử hoạt tính của các enzyme, làm ngừng các phản ứng trong các qua trình trao đổi chất trong tế bào vi sinh vật (acid benzoic/ benzoate,... 1 vài loại vi khuẩn) mầm bào tử vi khuẩn (nấm men, nấm mốc, 1 vài loại vi khuẩn) and sulfur dioxide II yếu là Clostridium botulinum) Phá vỡ chức năng lớp màng tế bào / ức chế enzym /ức chế sự nảy sorbic acid sulfites ức chế enzym / Phá vỡ chức năng lớp màng tế bào (vi khuẩn, chủ ức chế enzym /tạo hợp chất phụ (vi khuẩn, nấm men, nấm mốc) Tính chất và cơ chế hoạt động của các phụ gia kiểm soát quá trình. .. soát quá trình hoạt động của vi sinh vật 1 Acid Acetic và muối của nó 12 1.1 Công thức hóa học và cấu tạo Acid Acetic có công thức hóa học là CH3COOH Hình 2.1 Cấu tạo của Acid acetic Hình 2.2 Cấu tạo của ion acetate 1.2 Tổng quan Bảng 2.1 Tổng quan về Acid Acetic và muối Acetate INS tiếng Các chức năng chính Tên tiếng Tên Vi t Anh 260 Axit axetic Acetic Acid Bảo quản, điều chỉnh độ axit 261 Kali axetat... trong sản xuất đồ hộp sữa và các sản phẩm sữa chua, các sản phẩm cá, các loại thịt dồi, xúc xích, các sản phẩm bánh mỳ 24 Vi c sử dụng Acid Sorbic và Sorbates phụ thuộc vào loài, giống của vi sinh vật, thành phần của chất nền, pH, AW, chất phụ gia đi kèm, phương pháp chế biến, nhiệt độ lưu trữ, loại đóng gói và nồng độ của sorbate Acid Sorbic thêm vào nước táo và một số nước quả và quả nghiền khác với... ngưng tụ crotonaldehyde và ketene 3.5 Cơ chế: 23 - Ức chế vi sinh vật ( . DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  BÁO CÁO PHỤ GIA THỰC PHẨM CHỦ ĐỀ: Phụ gia kiểm soát quá trình hoạt động của vi sinh vật (Axit axetic và muối của. sinh vật 10 II. Tính chất và cơ chế hoạt động của các phụ gia kiểm soát quá trình hoạt động của vi sinh vật 11 1. Acid acetic và muối của nó 11 1.1. Công thức hóa học và cấu tạo 12 1.2. Tổng. nghĩa và vai trò của chất bảo quản thực phẩm 6 1. Phân loại chất kháng vi sinh vật 7 2. Lưu ý trong vi c sử dụng chất kháng vi sinh vật 10 3. Các cơ chế hoạt động của phụ gia chống vi sinh vật