Bài giảng phụ gia thực phẩm phụ gia chống vi sinh vật ths đặng bùi khuê

Phụ gia chống vi sinh vật ThS Đặng Bùi Khuê • Selecting a food antimicrobial agent – antimicrobial spectrum of the compound to be used – chemical and physical properties of both the antimicrobial and the food product – conditions of storage of the product and interactions – food must be of the highest microbiological quality initially – the toxicological safety and regulatory status • Benzoic Acid and Benzoates – Benzoic acid is found naturally in apples, cinnamon, cloves, cranberries, plums, prunes, strawberries, and other berries • Benzoic Acid and Benzoates – stable, odorless, white granular or crystalline powder that is soluble in water – Benzoic acid less soluble in water than sodium benzoate – Antimycotic agents – Most yeasts and molds are inhibited by 20–2000µg benzoic acid per mL at pH 5.0 • Benzoic Acid and Benzoates – One yeast that it is particularly resistant is Zygosaccharomyces bailii: up to 0.3% sodium benzoate (salsa mayonnaise) – Some bacteria associated with food poisoning are inhibited by1000–2000µg/mL undissociated acid Zygosaccharomyces bailii salsa mayonnaise • Benzoic Acid and Benzoates – Benzoates are most effective at pH 2.5–4.0 and significantly lose effectiveness at pH 4.5 – The undissociated from of benzoic acid (pKa4.19) is the most effective antimicrobial agent • Benzoic Acid and Benzoates – destroyed the proton motive force of the cytoplasmic membrane by continuous transport of protons into the cell causing disruption of the transport system • Benzoic Acid and Benzoates – inhibit enzymes in bacterial cells such as those controlling acetic acid metabolism and oxidative phosphorylation • α-ketoglutarate and succinate dehydrogenases in the citric acid cycle • lipase production by Pseudomonas fluorescens • trimethylamine-N-oxide reductase activity of Escherichia coli Pseudomonas fluorescens • Benzoic Acid and Benzoates Cladosporium herbarum Pichia membranefaciens Byssochlamys nivea • Benzoic Acid and Benzoates – carbonated and still beverages (0.03–0.05%) – syrups (0.1%) – cider (0.05–0.1%) – margarine (0.1%) – olives (0.1%) – Pickles (0.1%) relishes – relishes (0.1%) jams – soy sauce (0.1%) – jams (0.1%) – jellies (0.1%) – preserves (0.1%) cider – pie and pastry fillings (0.1%) – fruit salads (0.1%), and salad dressings (0.1%) pie and pastry fillings jellies 1.3 Nitrite nitrate • Tạo màu đặc trưng cho sản phẩm • Tạo hương vị cho sản phẩm • Cải thiện cấu trúc • Hiệu kháng vi sinh vật • Nitrite dùng để kháng phát triển bào tử vi khuẩn Clostridium botulinum • Tác dụng hỗ trợ ascorbate isoascorbate 1.3 Nitrite nitrate • E.coli có khả kháng nitrite tốt Salmonella • Các thử nghiệm khả ức chế VSV – Clostridium perfringen – Listeria monocytogenes – Salmonella sp Enteropathogenic 1.3 Cơ chế ức chế • Qúa trình phát triển trình phân bào cuả vi khuẩn • Những enzyme liên quan đến trình hô hấp • Pseudomonas aearuginosa: vận chuyển chủ động, hấp thu oxi trình phosphoryl hóa oxi hóa.Ví dụ: cytochrome oxidase 1.3 Cơ chế ức chế • Escherichia coli: vận chuyển chủ động proline  phosphoenol-pyruvate • Clostridium sporogenes Clostridium botulinum: hoạt động hệ thống phosphoroclastic • Clostridium botulinum C Pasteurianum: enzyme chứa S, Fe (ferredoxin) 1.3 Cơ chế ức chế • Nitric oxide thành phần kháng vi sinh vật nitrite  Mục tiêu: pyruvate decarboxylase • Clostridium botulinum: enzyme oxidoreductase + protein chứa Fe, S, (hydrogenase) • Clostridium: ferridoxin + pyruvate-ferroxin oxidoreductase • Perigo inhibitor: sulfhydryl sắt 1.3 Cơ chế ức chế • Bổ sung sắt vào thịt chứa nitrite  giảm hiệu ức chế • Tác nhân chelate hóa: arcorbate, EDTA, polyphosphate • Streptococcus faecalis Streptococcus lactis: không bị ức chế nitrite • vi khuẩn ưa khí: liên kết nitrite + Fe (phi hem)  enzyme cytochrome oxidase 1.4 Luật cách sử dụng • Luật sử dụng nitrite thịt muối (9 CFR 318.7) – Cách 1: 120 ppm natri nitrite 148 ppm kali nitrite + 550 ppm sodium erythorbate isoascorbate – Cách 2: 100 ppm sodium nitrite 123 ppm kali nitrite + 550 ppm sodium erythorbat isoascorbate – Cách 3: Sử dụng 40-80 ppm natri nitrite 49-99 ppm kali nitrite + 550 ppm sodium erythorbate isoascorbate + 0.7% sucrose canh trường vi khuẩn lactic (Pediococcus) 1.4 Luật cách sử dụng • dư lượng cực đại 200 ppm • Lượng nitrite đầu vào: – lb/100 gal dưa chua – 1oz/100 lb (625 ppm) thịt chế biến khô – 0.25 oz/100 lb (156 ppm) thịt cắt lát 1.4 Luật cách sử dụng • Cá ngừ xông khói với dư lượng cực đại 10 ppm • Cá than xông khói, cá hồi xông khói, cá trích dày xông khói, cá tuyết xông khói: 20 ppm (lượng nitrite đầu vào không vượt 550 ppm) • Cá bống xông khói: 100-120 ppm 1.4 Độc tính • Liều lượng gây chết nitrite người 32mg/kg thể trọng • Chứng methemoglobinemia • Nghiên cứu Newberne: nitrosamine – phản ứng nitrite với amin bậc hai + amit có khả thay – tác động trực tiếp nitrite lên tế bào bách huyết 1.5 Sulfite • Các dạng sulfite: – potassium sulfite (K2SO3; 250, 200C) – sodium sulfite (Na2SO3; 280, 400C) – potassium bisulfite (KHSO3; 1000, 200C) – sodium bisulfite (NaHSO3; 3000, 200C) – potassium metabisulfite (K2S2O5; 250, 00C) – sodium metabisulfite (NaS2O5; 540, 200C) 1.5 Sulfite • pH: SO2 H2O ↔ HSO3- + H+ ↔ SO32- + H+ • Hoạt tính: không phân ly  pH[...]... Man vi t quất Hồi Dâu tây Đinh hương Nguồn gốc phụ gia 1.1 Một số tính chất của benzoic acid và benzoate • Độ hòa tan:benzoic acid < benzoate • Kháng nấm mốc, hầu hết nấm men • Hiệu quả cao nhất khi ở pH 2,5 – 4  pH> 4,5: mất hiệu quả • Dạng không phân ly của benzoic acid  hiệu quả kháng VSV tốt nhất – Hoạt tính – Saccharomyces cerevisiae 1.1 Phổ kháng vi sinh vật của benzoate và benzoic acid Vi khuẩn... Phổ kháng vi sinh vật của benzoate và benzoic acid Nấm mốc pH Nồng độ ức chế VSV(μg/ml ) Aspergillus 3-5 20 – 300 Aspergillus parasiticus 5,5 > 4000 Aspergillus 5 2000 Byssochlamys nivea 3,3 500 Cladosporium herbarum 5,1 100 Mucor racemosus 5 30 -120 Penicillium 2,6 – 5 30 – 280 Penicillium citrinum 5 2000 Penicillium glaucum 5 400 – 500 Rhizopus nigricans 5 30 – 120 1.1 Phổ kháng vi sinh vật của benzoate... activity against any of the microorganisms and have no chelating ability – inhibition was reduced at lower pH due to protonation of the chelating sites on the polyphosphates Orthophosphates chelating ability • Phosphates – polyphosphates inhibited gram positive bacteria and fungi by removal of essential cations from binding sites on the cell walls – interfere with RNA function or metabolic activities... sorbate/benzoate in controlling aerobic plate counts – bactericidal at 30–400µg/mL: Acetobacter pasteurianus, E coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, several Lactobacillus species, and Pediococcus cerevisiae Acetobacter pasteurianus Pseudomonas aeruginosa E coli Staphylococcus aureus • Dimethyl dicarbonate – Molds are generally more resistant to DMDC than yeasts or bacteria – 21 CFR 172.133 • wine,... Bacillus subtilis Propioni-bacterium 5.8 • Propionic Acid and Propionates – retard the growth of S aureus, Sarcina lutea, Proteus vulgaris, Lactobacillus plantarum, Torula (Candida), and Saccharomyces cerevisiae var.ellipsoideus for up to 5 days Sarcina lutea Proteus vulgaris Lactobacillus plantarum Torula • Propionic Acid and Propionates – The minimum inhibitory concentration of undissociated propionic... • Propionic Acid and Propionates – the most effective inhibitor of Salmonella serotypes Anatum, Senftenberg, and Tennessee among acetic, adipic, citric, lactic, propionic, and tartaric acids – The activity of propionic acid against Aspergillus and Fusarium was enhanced by the presence of EDTA Salmonella Aspergillus Fusarium • Propionic Acid and Propionates – sodium propionate inhibition of E coli was... chất • Ảnh hưởng đến các enzyme – α-ketoglutarate và succinate dehydrogenases – Trimethylamine-N-oxide reductase – 6-phosphofructokinase 1.1 Liều lượng sử dụng benzoate và benzoic acid của một số SP Sản phẩm Liều lượng (%) Nước uống có gas 0,03 – 0,05 syrup 0,1 cider 0,05 – 0,1 margarine 0,1 olive 0,1 Đồ hộp 0,1 Nước sốt, nước tương 0,1 Jelly, jam 0,1 Salad 0,1 Các lớp phủ trang trí cho bánh ngọt 0,1 ... sản phẩm thực phẩm Nồng độ sử dụng (%) Những dạng sirup dành cho đồ uống 0.1 Bánh cake kem 0.0 5-0 .1 Phô mai sản phẩm từ phô mai 0. 2-0 .3 Cider 0.0 5-0 .1 Trái dạng sấy khô 0.0 2-0 .05 Nước 0.02 5-0 .075... hợp làm đầy 0.0 5-0 .1 Thực phẩm cho động vật dạng bán ẩm 0. 1-0 .3 Salad trộn dầu dấm 0.0 5-0 .1 Salad, rau chế biến sẵn 0.0 5-0 .1 Rượu vang 0.0 2-0 .04 1.2 Độc tính • LD50 (chuột): 7. 4-1 0.5g/kg thể trọng... chất • Acid béo dạng trans-trans không bão hòa • Ức chế hiệu phát triển nấm mốc • Hoạt tính kháng vi sinh vật sorbic cao dạng không phân li • Sorbate kháng hư hỏng vi sinh vật hiệu Propionate Benzoate