Bài giảng Phụ gia thực phẩm (Food additives) ThS. Nguyễn Phú Đức

Bài giảng có kết cấu gồm 2 chương trình bày về các kiến thức: Giới thiệu chung về phụ gia thực phẩm, các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm. Mời các bạn cùng tham khảo. Bài giảng có kết cấu gồm 2 chương trình bày về các kiến thức: Giới thiệu chung về phụ gia thực phẩm, các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm. Mời các bạn cùng tham khảo.

Trang 2

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHỤ GIA THỰC PHẨM (PGTP)

CHƯƠNG 1

Giới thiệu chung về phụ gia thực phẩm (PGTP)

1.1 Giới thiệu

1.2 Định nghĩa PGTP 1.3 Quản lý PGTP 1.4 Đặc điểm chính của PGTP 1.5 Phân loại PGTP

1.6 Vai trò của PGTP 1.7 Vấn đề an toàn thực phẩm của PGTP 1.8 Các nguyên tắc cơ bản khi sử dụng PGTP

2

Trang 3

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

1.1 Giới thiệu 1.2 Định nghĩa PGTP

Theo định nghĩa của CAC (Codex Alimentarius Commisson):

• Phụ gia là một chất có hay không có giá trị dinh dưỡng,

• Không được tiêu thụ thông thường như một TP

• Không được sử dụng như một thành phần chính của TP

• Bổ sung vào thực phẩm để giải quyết mục đich công nghệ trong SX, chế biến, bao gói, bảo quản, vận chuyển TP, nhằm cải thiện cấu kết hoặc đặc tinh kỹ thuật của TP đó

• Không nhằm mục đích tăng giá trị dinh dưỡng

• PGTP không được có chất ô nhiễm, chất độc.

3

Trang 4

Theo định nghĩa của TCVN (Tiêu chuẩn Việt Nam):

• PGTP là những chất không được coi là thực phẩm hay một

thành phần chủ yếu của thực phẩm

• Có hoặc không có gía trị dinh dưỡng, đảm bảo an toàn cho sức khỏe,

• Được chủ động cho vào thực phẩm với một lượng nhỏ

nhằm duy trì chất lượng, hình dạng, mùi vị, độ kiềm hoặc axít của thực phẩm,

• Mục đích đáp ứng về yêu cầu công nghệ trong chế biến, đóng gói, vận chuyển và bảo quản thực phẩm

Trang 5

1.3 Quản lý PGTP 1.3.1 Tổng quan về Codex & JECFA

• Mục tiêu của CAC:

Bảo vệ sức khỏe NTD trên toàn thế giới

Thúc đẩy thương mại, tạo các chuẩn mực & công bằng thương mại lương thực, thực phẩm trên toàn thế giới 5

Trang 6

• Nhiệm vụ của CAC

Ban hành các tiêu chuẩn thực phẩm (food standards), danh mục các PGTP sử dụng an toàn cho thực phẩm

Ban hành các hướng dẫn thực hiện an toàn thực phẩm cho các hoạt động sản xuất, bảo quản, lưu thông, phân phối lương thực, thực phẩm trên toàn thế giới

Các hướng dẫn an toàn thực phẩm bao gồm: an toàn vi sinh vật,

an toàn thuốc kháng sinh & bảo vệ thực vật, an toàn hóa chất, độc tố…Trong đó có an toàn về PGTP

Xem xét, đánh giá & khuyến cáo sử dụng các PGTP mới đạt yêu cầu an toàn cho sức khỏe

Soát xét, đánh giá & khuyến cáo loại bỏ các PGTP có bằng chứng khoa học về sự không an toàn cho sức khỏe

6

Trang 7

JECFA:

• Là từ viết tắt của Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives: ủy ban hỗn hợp các chuyên gia về phụ gia thực

phẩm của FAO/WHO

• Nhiệm vụ của JECFA:

Xem xét, nghiên cứu, đánh giá các nguy cơ, độc tính an toàn thực phẩm của các hóa chất, PGTP

Đưa ra các kết quả, khuyến cáo, hướng dẫn sử dụng các hóa chất, PGTP

CAC dựa vào các thông tin của JECFA, sẽ xây dựng thành các tiêu chuẩn, hướng dẫn sử dụng PGTP trên toàn thế giới

7

Trang 8

• Mục tiêu chính của FDA là bảo vệ người tiêu dùng Hoa Kỳ

• Chức năng & nhiệm vụ chính của FDA:

Xây dựng các tiêu chuẩn, quy chuẩn, các phương pháp đánh giá thực phẩm, PGTP

Đánh giá và chứng nhận tính an toàn của nguồn cung cấp thực phẩm, PGTP, được sản xuất và nhập khẩu trong phạm vi lãnh thổ của Hoa kỳ

01

Trang 9

• Trong một số trường hợp, có sự khác biệt giữa FDA và Codex:

 Khác biệt về cách phân loại các nhóm thực phẩm, PGTP

 Khác biệt các tiêu chuẩn và phương pháp đánh giá tính an toàn của thực phẩm, PGTP

 Khác biệt về sự cho phép sử dụng một số loại PGTP

• Hầu hết trường hợp khác, hai tổ chức này vẫn sử dụng và tham khảo các công trình, kết quả của nhau

01

Trang 10

1.3.3 Quy định đánh mã quốc tế của PGTP:

1.3.3.1 Quy định đánh mã theo Codex

• Hệ thống đánh mã INS (International numbering system) hoặc chỉ số theo “Hệ thống đánh mã Quốc tế - INS”: là hệ thống đánh mã PGTP của Tổ chức tiêu chuẩn hóa thực phẩm Quốc tế Codex (Codex Alimentarius Commisson-CAC)

• E number (E : viết tắt của Europe): là ký hiệu theo hệ thống đánh mã INS có thêm tiền tố “E”, được áp dụng riêng cho liên minh Châu Âu

• Mỗi loại PGTP có một mã INS/E riêng biệt

 Ví dụ: Bột ngọt (monosodium glutamate) có mã là E621 hoặc INS 621

01

Trang 11

1.3.3.2 Quy định đánh mã theo FDA

• FDA 21CFR part.section : là ký hiệu theo hệ thống đánh mã của Mỹ, được quản lý bởi FDA (US Food & Drug

Aministration: cơ quan quản lý thuốc & dược phẩm, Mỹ;

CFR: Code of Federal Regulations)

 Ví dụ: bột ngọt (monosodium glutamate) có mã là FDA 21CFR 172.320

• FD&C (Food, Drug & Cosmetic): là ký hiệu được áp dụng đối với màu thực phẩm tổng hợp (nhân tạo) được FDA

chứng nhận cho phép sử dụng

 Ví dụ: màu tổng hợp tartrazine (vàng chanh) có mã &

tên là FD&C Yellow No.5

01

Trang 12

1.3.3.3 Quy định đánh mã theo CAS

• Hệ thống đánh mã CAS (Chemical Abstracts Service : dịch vụ tóm tắt chất hóa học), còn gọi là số đăng ký CAS (CAS number)

• CAS: là một bộ phận thuộc Hội hóa chất Hoa Kỳ (America chemical society)

• Các nguyên tố/hợp chất hóa học, các polymer, các chuỗi sinh học, các hỗn hợp và các hợp kim (PGTP là những chất/hợp chất có thể nằm trong tất cả các nhóm này) có một số CAS riêng biệt

01

Trang 13

• Cấu trúc của số CAS: được tách bởi các dấu gạch ngang thành

01

Trang 14

1.3.4 Quản lý PGTP tại Việt Nam

• Cục quản lý an toàn thực phẩm, thuộc Bộ Y tế, là đơn vị quản

lý lãnh vực PGTP tại VN

• Các tiêu chuẩn, hướng dẫn liên quan đến sử dụng PGTP tại

VN chủ yếu tham khảo từ Codex Alimentarius Commisson

• Hiện nay, VN đang sử dụng “DANH MỤC CÁC CHẤT PHỤ GIA ĐƯỢC PHÉP SỬ DỤNG TRONG THỰC PHẨM” (Ban

hành kèm theo Thông tư 08/2015/TT-BYT (gọi tắt là Thông

tư 08 hoặc danh mục 08, có sửa đổi một số quy định của Thông tư 27/2012/TT-BYT) thay thế cho Quyết định số 3742/2001/QĐ-BYT

Trang 15

• Quy định này quy định các chất phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm trên lãnh thổ Việt Nam, bao gồm các thực phẩm nhập khẩu chứa PGTP và PGTP nhập khẩu

• Quy định này bắt buộc áp dụng đối với các tổ chức cá nhân sản xuất, chế biến, bảo quản, bao gói và vận chuyển thực

phẩm, kinh doanh thực phẩm và phụ gia trên lãnh thổ VN

• Chỉ được phép nhập khẩu, sản xuất, kinh doanh tại thị trường

VN các PGTP trong danh mục nêu trên

Trang 16

• Khi cần nhập khẩu, sử dụng PGTP nằm ngoài danh mục nêu trên, các tổ chức, cá nhân phải:

 Xin phép Cục QLATTP (Food Safety Administration)

 Cục QLATTP sẽ xem xét, đối chiếu với danh mục của tổ chức quốc tế, quốc gia khác (Codex, FDA, EFSA…)

 Nếu phù hợp, Cục QLATVSTP có thể sẽ cấp phép cho sử dụng

Trang 17

1.4 Đặc điểm chính của PGTP

• PGTP không phải là thực phẩm mà nó được bổ sung một cách chủ ý, trực tiếp hoặc gían tiếp vào thực phẩm, cải thiện tinh chất hoặc đặc tính kỹ thuật của thực phẩm đó

• PGTP tồn tại trong thực phẩm như một thành phần của thực phẩm với một giới hạn tối đa cho phép đã được quy định nghiêm ngặt

• Liều lượng phụ gia sử dụng trong thực phẩm được nghiên cứu, sửa đổi, cập nhật liên tục để đảm bảo an toàn cho

người sử dụng thực phẩm

17

Trang 18

• PGTP được sử dụng trong hầu hết các sản phẩm thực phẩm, nhiều chất tạo vị, gia vị sử dụng trong bữa ăn hằng ngày cũng đều là PGTP

• Khái niệm PGTP có thể hiểu theo nghĩa rộng & hẹp, ví dụ:

 Nghĩa rộng: bao gồm cả các gia vị như hành, tiêu, tỏi, ớt, muối

 Nghĩa hẹp: các loại có liên quan đến tính an toàn, cần được quy định, giám sát (trong Danh mục PGTP)

• Từ trước đến nay, vẫn tồn tại nhiều tranh cãi về tính an toàn, liều lượng giới hạn sử dụng của một số loại phụ gia

• Khoa học thực phẩm luôn nỗ lực phát triển & ứng dụng các PGTP mới trong công nghiệp chế biến thực phẩm

18

Trang 19

1.5 Phân loại PGTP

• Các chất bổ sung và tăng cường hương vị

Hương liệu (flavorings/flavorants)

Chất điều vị/làm tăng hương vị (flavor enhancers)

Chất tạo ngọt nhân tạo (artificial sweeteners)

Acid hữu cơ (organic acidulants)

• Chất màu thực phẩm (food colorings)

• Chất keo thực phẩm (hydrocolloids)

• Chất nhũ hóa (emulsifiers)

19

Trang 20

• Chất bảo quản/chống vi sinh vật microbials)

(preservatives/anti-• Chất chống oxi hóa (anti-oxidants)

• Chất tạo nổi/nở (leavening agents)

• Chất giữ ẩm (humectants/moisture binders)

• Các loại khác (enzym, chống vón, điều chỉnh pH, cải thiện quá trình vv )

20

Trang 21

1.6 Vai trò của PGTP

• Kéo dài hạn sử dụng của sản phẩm

• Góp phần điều hòa nguồn nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất thực phẩm Sản phẩm được phân phối rộng rãi trên toàn thế giới

• Cải thiện & nâng cao tính chất của sản phẩm: phụ gia được bổ sung vào thực phẩm làm thay đổi tinh chất cảm quan như cấu truc, màu sắc, độ đồng đều,….của sản phẩm

• Làm thỏa mãn thị hiếu ngày càng cao của người tiêu dùng, góp phần làm đa dạng hóa các sản phẩm thực phẩm

21

Trang 22

• Tạo ra các sản phẩm phù hợp cho các đối tượng ăn kiêng (giảm ngọt, giảm béo )

Trang 23

1.7 Vấn đề an toàn thực phẩm của PGTP

1.7.1 An toàn - độc tính của PGTP

Một số thuật ngữ liên quan đến an toàn- độc tính

• LD50 (Lethal Dose) : Độc tính của phụ gia được biểu hiện bằng chỉ số LD 50, là liều lượng tại đó 50% động vật dùng trong thí nghiệm bị chết Chỉ số LD50 càng cao độc tính càng yếu.

• Độc tính phụ gia được chia làm 5 mức độ:

Trang 24

• ADI (Acceptable Daily Intake) - Lượng ăn vào hàng ngày

chấp nhận được

Là lượng xác định của mỗi chất PGTP được cơ thể ăn vào hàng ngày thông qua thực phẩm hoặc nước uống mà không gây ảnh hưởng có hại tới sức khoẻ

ADI được tính theo mg phụ gia/kg trọng lương cơ thể/ngày

• ML (Maxium level)- Giới hạn tối đa trong thực phẩm

 Là mức giới hạn tối đa cho phép của mỗi chất phụ gia sử

dụng trong quá trình sản xuất, chế biến, xử lý, bảo quản, bao gói và vận chuyển thực phẩm

 ML thường được tính bằng mg phụ gia/kg thực phẩm

Trang 25

• NOAEL (no observed adverse effect level): liều lượng sử dụng (PGTP, hóa chất ), mà ở đó không thấy được sự ảnh hưởng

xấu với cơ thể (cấp tính & mãn tính)

• GRAS (Generally recognized as safe): PGTP được công nhận

là an toàn

Là thuật ngữ được định ra bởi FDA Các PGTP được xem

là GRAS khi:

 Được một hội đồng chuyên gia có uy tín xem xét, đánh giá là

an toàn khi sử dụng cho con người, trên cơ sở bằng chứng

khoa học đầy đủ

 Hoặc được sử dụng lâu dài, an toàn bởi một lượng lớn người tiêu dùng từ trước 1958

Trang 26

Các tổ chức y tế, cơ quan quản lý thực phẩm của quốc tế (WHO/FAO, FDA, EFSA), các quốc gia sẽ định kỳ cập nhật, xem xét, sửa đổi:

Trang 27

1.7.2 Tình trạng pháp lý của PGTP

• Phụ gia đó có được phép sử dụng trực tiếp/gián tiếp trong thực phẩm không?

Nói cách khác, phụ gia đó có nằm trong Danh mục PGTP không?

• Phụ gia đó có phẩm cấp, độ tinh khiết thích hợp (food grade) cho sử dụng trực tiếp/gián tiếp trong thực phẩm không?

Ví dụ: chúng ta đang dùng Na2CO3 trong công nghiệp hay loại dùng trong TP?

• Phụ gia đó được phép sử dụng trong nhóm thực phẩm nào?

Nói cách khác, một loại PGTP chỉ cho phép sử dụng trong một số nhóm thực phẩm nhất định.

• Phụ gia đó có giá trị ML trong từng thực phẩm hoặc nhóm thực phẩm là bao nhiêu?

Ví dụ: với chất bảo quản potassium bisulfite, trong SP lên men, ML của

nó là 350; trong rau củ ngâm (dấm, dầu, nước muối), ML của nó là 750.

Trang 28

1.8 Các nguyên tắc cơ bản khi sử dụng PGTP

• Khi quyết định thêm một loại phụ gia vao thực phẩm, cần chú

ý các yếu tố :

 Tình trạng pháp lý của phụ gia

 Mức độ nguy hiểm, rủi ro tiềm tàng đối với người tiêu

dùng

 Sự cần thiết của vai trò công nghệ của phụ gia trong chế

biến, bảo quản và chất lượng thực phẩm

 Cơ chế tác dụng & hiệu quả sử dụng của các phụ gia

trong loại thực phẩm cụ thể

28

Trang 29

Chú trọng áp dụng các điều kiện, kỹ thuật, công nghệ chế biến thích hợp để giảm thiểu sự lệ thuộc vào PGTP

Thay thế PGTP có độc tính cao bằng các loại có độc tính thấp hoặc không có độc tính

• Nhìn chung, không có PGTP nào có thể đáp ứng được tất cả các yêu cầu trên, tùy thuộc vào trường hợp cụ thể, nên sử dụng một cách hợp lý

29

Trang 30

Chương 2 Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Chương 2 Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1 Các chất bổ sung và tăng cường hương vị

2.1.1 Hương liệu2.1.2 Chất ngọt 2.1.3 Acid hữu cơ2.1.4 Chất điều vị

30

Trang 31

2.1 Các chất bổ sung và tăng cường hương vị 2.1.1 Hương liệu (flavourings/flavorants)

2.1.1.1 Giới thiệu

• Hương liệu là những sản phẩm tạo ra mùi & vị (flavor) cho thực phẩm

• Được cơ thể cảm nhận qua đường mũi, miệng, cổ họng

• Có nhiều cách phân loại hương liệu, ví dụ phân nhóm theo ứng dụng:

 Nhóm hương liệu dùng cho sản phẩm mùi vị ngọt,

 Nhóm dùng cho sản phẩm mùi vị mặn

• Phải phân biệt rõ rệt khái niệm:

 Hương liệu (flavourings)

 Hợp chất tạo hương vị (flavouring substances) 01

Trang 32

2.1.1.2 Các loại hương liệu sử dụng trong CNTP

• Hương liệu tự nhiên (natural flavourings):

 Là sản phẩm chiết xuất từ các nguồn nguyên liêu tự nhiên như trái cây, củ quả, gia vị, động vật, sản phẩm động vật hoặc thu được từ các quá trình rang, nướng, lên men, thủy phân…

 Hương liệu tự nhiên điển hình & sử dụng phổ thông nhất là:

 Tinh dầu (essential oil), dịch chiết (extracts) như: tinh dầu cam, bạc hà, quế, hồi; dịch chiết thủy phân, nấm men…

 Các dung dịch pha loãng của chúng

01

Trang 33

• Hương liệu tổng hợp tương tự tự nhiên (nature-identical

flavourings)

Là sản phẩm chứa các thành phần tạo hương vị thu được từ quá trình tổng hợp hóa học nhưng có tính chất cảm quan và thành phần hóa học giống hoặc tương tự như thành phần của hương liệu tự nhiên

• Hương liệu tổng hợp nhân tạo (artificial flavourings)

Là sản phẩm hương liệu có thành phần các hợp chất tạo hương vị không tìm thấy trong các thực phẩm tự nhiên hoặc thực phẩm qua chế biến; chúng có cấu tạo và thành phần

hóa học khác với hương liệu tự nhiên nhưng có tính chất

cảm quan giống với hương liệu tự nhiên

Ví dụ: ethyl vanillin tạo hương vị của vanilla

Trang 34

2.1.1.3 Cấu tạo hóa học của chất tạo hương vị

Chất tạo hương vị tự nhiên từ thực vật

• Là các hợp chất hữu cơ không phân cực, không tan trong

nước, tan trong các dung môi rượu, ether, chất béo;

• Có khối lượng riêng < 1, dễ bay hơi

• Có cấu trúc hóa học khác nhau như terpenes, vòng thơm

(aroma rings), esters, aldehydes, alcols

• Một số hợp chất có vai trò tạo hương vị tích cực, số khác lại dễ tạo ra hương vị xấu (ví dụ các terpenes)

Trang 35

• Sản phẩm hương liệu có nguồn gốc thực vật là một hỗn hợp rất phức tạp các chất tạo hương vị

• Nhiều hương liệu có nguồn gốc thực vật (đặc biệt là các loại được sử dụng trong các thực phẩm hương vị ngọt) có thành phần chủ yếu là các ester hoặc hỗn hợp các ester (bảng 1)

• Các loại hương liệu nguồn gốc thực vật dạng lỏng được bán trên thị trường chiếm phần lớn là:

 Các tinh dầu (essential oil)

 Hoặc ở dạng hòa tan trong các dung môi như ethanol,

propylene glycol

Trang 36

Ethyl- (''E'',''Z'')-2,4-decadienoate Lê

Trang 37

01

Thành phần hóa học của hương dâu (69 hợp chất)

Methyl acetate, ethyl acetate, methyl propanoate, isopropyl acetate, ethyl

propanoate, methyl butyrate, (E)-2-pentenal, butyric acid, methyl isovalerate, ethyl butyrate, n-hexanal, butyl acetate, methyl pentanoate, 2-methyl butanoic acid, isopropyl butanoate, ethyl 2-methylbutanoate, ethyl 3-methylbutanoate, (E)-2-hexenal, (E)-2-hexen-1-ol, 1-hexanol, isoamyl acetate, 2-methylbutyl acetate, 2-heptanone,

propyl butyrate, ethyl pentanoate, 2-heptanol, amyl acetate, (E,E)-2,4-hexadienal, methyl hexanoate, hexanoic acid, benzaldehyde, butyl butyrate, ethyl hexanoate, (Z )-3-hexenyl acetate, hexyl acetate, (Z)-2-hexenyl acetate, isopropyl hexanoate,

ethyl-2-hexenoate, d-limonene, amyl butyrate, furaneol, heptanoic acid, mesifurane, propyl hexanoate, linalool, nonanal, methyl octanoate, octanoic acid, ocimenol,

benzyl acetate, ethyl benzoate, butyl hexanoate, ethyl octanoate, octyl acetate, terpineol, isoamyl hexanoate, nonanoic acid, octyl butyrate, ethyl decanoate, decyl acetate, octyl butyrate, ethyl decanoate, decyl acetate, octyl isovalerate, β-farnesene, γ-

alpha-decalactone, α-farnesene, (E)-nerolidol, octyl hexanoate, decyl butyrate,

γ-dodecalactone.[48]

Trang 38

Chất tạo hương vị tự nhiên từ động vật

• Chất tạo hương vị từ động vật là các hợp chất chủ yếu thu từ các nguyên liệu thịt của các loại gia súc, gia cầm, thủy hải sản

• Nguyên liệu động vật khi chưa gia nhiệt không tạo ra hương vị hoặc có hương vị rất ít

• Hầu như hương vị từ động vật chỉ được tạo ra qua các quá

trình chế biến nhiệt

• Các hợp chất bay hơi này là đại diện của hầu hết các hợp chất hữu cơ như: hydrocarbon, alcohol, aldehyde, ketone, acid

carboxylic, ester, lactone, ether, furan, pyridine, pyrazine,

pyrrole, oxazole, oxazoline, thiazole, thiazoline, thiophene và các hợp chất chứa halogen và sulfur khác (bảng 2)

Trang 39

• Các phản ứng chính sinh ra các hợp chất bay hơi tạo hương trong quá trình chế biến nhiệt là:

 Phản ứng Maillard giữa acid amin với đường khử

 Và các phản ứng phân hủy hợp chất lipid bởi nhiệt

• Các hợp chất bay hơi được sinh ra từ phản ứng Maillard và tạo

ra hương thịt nói chung

• Các phản ứng phân hủy hợp chất lipid bởi nhiệt sinh ra các

hợp chất tạo hương đặc trưng giúp phân biệt các loại thịt khác nhau

• Các hợp chất tạo vị thịt là các hợp chất không bay hơi

Trang 40

Bảng 2 Các hợp chất tạo hương vị thịt quan trọng trong dịch

khuếch tán của thịt bò được gia nhiệt

Loại hợp chất Một số hợp chất

Furanones 2-Methyl-4,5-dihydro-3(2//)-furanone

2,5-Dimethyl-4-hydroxy-3(2//)-furanone 4-Hydroxy-5-methyl-3(2//)-furanone

Ketones 2-Hydroxy-3-methyl-2-cyclopentenone (cyclotene)

Other cyclic ketones, Acyclic ketones

Hợp chất sulfur Sulphides, disulphides, trisulphides

Thiophenes, Thiazoles

Pyrones 3,5-Dihydroxy-2-methyl-4//-pyran-4-one

Pyrazines 37 hợp chất pyrazines, bao gồm 5 cyclopenta-pyrazines Pyrroles 8 hợp chất pyrroles, bao gồm 2 hợp chất acetyl pyrroles

Định dạng
Số trang	189
Dung lượng	2,02 MB