Bài giảng Phụ gia thực phẩm

5/26/2019 CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP Theo định nghĩa TCVN (Tiêu chuẩn Việt Nam): BÀI GiẢNG • PGTP chất không coi thực phẩm hay thành phần chủ yếu thực phẩm PHỤ GIA THỰC PHẨM • Có khơng có gía trị dinh dưỡng, đảm bảo an toàn cho sức khỏe, (Food Additives) • Được chủ động cho vào thực phẩm với lượng nhỏ nhằm trì chất lượng, hình dạng, mùi vị, độ kiềm axít thực phẩm, • Mục đích đáp ứng u cầu cơng nghệ chế biến, đóng gói, vận chuyển bảo quản thực phẩm GV : Th.s Nguyễn Phú Đức Tháng 08/2018 Bai giang PGTP CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHỤ GIA THỰC PHẨM (PGTP) CHƯƠNG 1.3 Quản lý PGTP Giới thiệu chung phụ gia thực phẩm (PGTP) 1.3.1 Tổng quan Codex & JECFA Codex: 1.1 Giới thiệu • Tên đầy đủ Codex Alimentarius Commisson (CAC): Ủy ban Tiêu chuẩn hóa thực phẩm quốc tế 1.2 Định nghĩa PGTP 1.3 Quản lý PGTP 1.4 Đặc điểm PGTP • CAC tổ chức quốc tế FAO & WHO phối hợp thành lập năm 1963 1.5 Phân loại PGTP • Mục tiêu CAC: 1.6 Vai trò PGTP Bảo vệ sức khỏe NTD toàn giới 1.7 Vấn đề an toàn thực phẩm PGTP Thúc đẩy thương mại, tạo chuẩn mực & công thương mại lương thực, thực phẩm toàn giới 1.8 Các nguyên tắc sử dụng PGTP CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP • Nhiệm vụ CAC 1.1 Giới thiệu Ban hành tiêu chuẩn thực phẩm (food standards), danh mục PGTP sử dụng an toàn cho thực phẩm 1.2 Định nghĩa PGTP Theo định nghĩa CAC (Codex Alimentarius Commisson): Ban hành hướng dẫn thực an toàn thực phẩm cho hoạt động sản xuất, bảo quản, lưu thông, phân phối lương thực, thực phẩm tồn giới • Phụ gia chất có hay khơng có giá trị dinh dưỡng, • Khơng tiêu thụ thơng thường TP • Khơng sử dụng thành phần TP • Bổ sung vào thực phẩm để giải mục đich công nghệ SX, chế biến, bao gói, bảo quản, vận chuyển TP, nhằm cải thiện cấu kết đặc tinh kỹ thuật TP • Khơng nhằm mục đích tăng giá trị dinh dưỡng • PGTP khơng có chất nhiễm, chất độc Các hướng dẫn an toàn thực phẩm bao gồm: an toàn vi sinh vật, an toàn thuốc kháng sinh & bảo vệ thực vật, an tồn hóa chất, độc tố…Trong có an tồn PGTP Xem xét, đánh giá & khuyến cáo sử dụng PGTP đạt u cầu an tồn cho sức khỏe Sốt xét, đánh giá & khuyến cáo loại bỏ PGTP có chứng khoa học khơng an tồn cho sức khỏe 5/26/2019 CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP JECFA: 1.3.3 Quy định đánh mã quốc tế PGTP: • Là từ viết tắt Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives: ủy ban chuyên gia PGTP FAO/WHO 1.3.3.1 Quy định đánh mã theo Codex • Nhiệm vụ JECFA: Xem xét, nghiên cứu, đánh giá nguy cơ, độc tính an tồn thực phẩm hóa chất, PGTP Đưa kết quả, khuyến cáo, hướng dẫn sử dụng hóa chất, PGTP CAC dựa vào thông tin JECFA, xây dựng thành tiêu chuẩn, hướng dẫn sử dụng PGTP toàn giới • Hệ thống đánh mã INS (International numbering system) số theo “Hệ thống đánh mã Quốc tế - INS”: hệ thống đánh mã PGTP Tổ chức tiêu chuẩn hóa thực phẩm Quốc tế Codex (Codex Alimentarius Commisson-CAC) • E number (E : viết tắt Europe): ký hiệu theo hệ thống đánh mã INS có thêm tiền tố “E”, áp dụng riêng cho liên minh Châu Âu • Mỗi loại PGTP có mã INS/E riêng biệt  Ví dụ: Bột (monosodium glutamate) có mã E621 INS 621 CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP 01 CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP 1.3.3.2 Quy định đánh mã theo FDA 1.3.2 Tổng quan FDA • FDA USFDA (Food & drug administration): Cơ quan quản lý thực phẩm dược phẩm Hoa Kỳ • FDA giám sát vấn đề an toàn thực phẩm, dược phẩm mỹ phẩm lãnh thổ Hoa Kỳ • FDA 21CFR part.section : ký hiệu theo hệ thống đánh mã Mỹ, quản lý FDA (US Food & Drug Aministration: quan quản lý thuốc & dược phẩm, Mỹ; CFR: Code of Federal Regulations)  Ví dụ: bột (monosodium glutamate) có mã FDA 21CFR 172.320 • Mục tiêu FDA bảo vệ người tiêu dùng Hoa Kỳ • Chức & nhiệm vụ FDA: Xây dựng tiêu chuẩn, quy chuẩn, phương pháp đánh giá thực phẩm, PGTP • FD&C (Food, Drug & Cosmetic): ký hiệu áp dụng màu thực phẩm tổng hợp (nhân tạo) FDA chứng nhận cho phép sử dụng Đánh giá chứng nhận tính an tồn nguồn cung cấp thực phẩm, PGTP, sản xuất nhập phạm vi lãnh thổ Hoa kỳ  Ví dụ: màu tổng hợp tartrazine (vàng chanh) có mã & tên FD&C Yellow No.5 01 01 CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP • Trong số trường hợp, có khác biệt FDA Codex:  Khác biệt cách phân loại nhóm thực phẩm, PGTP  Khác biệt tiêu chuẩn phương pháp đánh giá tính an tồn thực phẩm, PGTP  Khác biệt cho phép sử dụng số loại PGTP • Hầu hết trường hợp khác, hai tổ chức sử dụng tham khảo cơng trình, kết 01 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), gọi số đăng ký CAS (CAS number) • CAS: phận thuộc Hội hóa chất Hoa Kỳ (America chemical society) • Các nguyên tố/hợp chất hóa học, polymer, chuỗi sinh học, hỗn hợp hợp kim (PGTP chất/hợp chất nằm tất nhóm này) có số CAS riêng biệt 01 5/26/2019 CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP • Cấu trúc số CAS: tách dấu gạch ngang thành ba phần: • Khi cần nhập khẩu, sử dụng PGTP nằm danh mục nêu trên, tổ chức, cá nhân phải:  Phần chứa tới chữ số  Xin phép Cục quản lý ATTP (Food Safety Administration)  Phần thứ hai chứa chữ số  Phần thứ ba chứa số  Cục quản lý ATTP xem xét, đối chiếu với danh mục tổ chức quốc tế, quốc gia khác (Codex, FDA, EFSA…)  Ví dụ: chất bảo quản sodium benzoate có số CAS 53232-1  Nếu phù hợp, Cục quản lý ATTP cấp phép cho sử dụng • Hiện nay, phần lớn nước giới (năm 2013, 145 quốc gia) sử dụng hệ thống đánh mã E number/INS Codex (trong có VN) 01 CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP 1.3.4 Quản lý PGTP Việt Nam • Cục quản lý an tồn thực phẩm, thuộc Bộ Y tế, đơn vị quản lý lãnh vực PGTP VN • Các tiêu chuẩn, hướng dẫn liên quan đến sử dụng PGTP VN chủ yếu tham khảo từ Codex Alimentarius Commisson • Hiện nay, VN 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 Thông tư 08 danh mục 08, có sửa đổi số quy định Thông tư 27/2012/TT-BYT) thay cho Quyết định số 3742/2001/QĐ-BYT CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP 1.4 Đặc điểm PGTP • PGTP khơng phải thực phẩm mà bổ sung cách chủ ý, trực tiếp gían tiếp vào thực phẩm, cải thiện tinh chất đặc tính kỹ thuật thực phẩm • PGTP tồn thực phẩm thành phần thực phẩm với giới hạn tối đa cho phép quy định nghiêm ngặt • Liều lượng phụ gia sử dụng thực phẩm nghiên cứu, sửa đổi, cập nhật liên tục để đảm bảo an toàn cho người sử dụng thực phẩm 17 CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP • Quy định quy định chất phụ gia phép sử dụng thực phẩm lãnh thổ Việt Nam, bao gồm thực phẩm nhập chứa PGTP PGTP nhập • PGTP sử dụng hầu hết sản phẩm thực phẩm, nhiều chất tạo vị, gia vị sử dụng bữa ăn ngày PGTP • Quy định bắt buộc áp dụng tổ chức cá nhân sản xuất, chế biến, bảo quản, bao gói vận chuyển thực phẩm, kinh doanh thực phẩm phụ gia lãnh thổ VN • Khái niệm PGTP hiểu theo nghĩa rộng & hẹp, ví dụ: • Chỉ phép nhập khẩu, sản xuất, kinh doanh thị trường VN PGTP danh mục nêu  Nghĩa rộng: bao gồm gia vị hành, tiêu, tỏi, ớt, muối  Nghĩa hẹp: loại có liên quan đến tính an toàn, cần quy định, giám sát (trong Danh mục PGTP) • Từ trước đến nay, tồn nhiều tranh cãi tính an tồn, liều lượng giới hạn sử dụng số loại phụ gia • Khoa học thực phẩm nỗ lực phát triển & ứng dụng PGTP công nghiệp chế biến thực phẩm 18 5/26/2019 CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP 1.5 Phân loại PGTP • • Tạo sản phẩm phù hợp cho đối tượng ăn kiêng (giảm ngọt, giảm béo ) Các chất bổ sung tăng cường hương vị  Hương liệu (flavorings/flavorants) • Tăng tính hấp dẫn sản phẩm  Chất điều vị/làm tăng hương vị (flavor enhancers) • Hỗ trợ, làm đơn giản hóa cơng đoạn sản xuất (ví dụ phụ gia hỗ trợ bóc vỏ trái cây, phụ gia chống dính bột nhào )  Chất tạo nhân tạo (artificial sweeteners)  Acid hữu (organic acidulants) • Thay nguyên liệu tự nhiên để giảm giá thành cho sản phẩm • Chất màu thực phẩm (food colorings) • Chất keo thực phẩm (hydrocolloids) • Chất nhũ hóa (emulsifiers) 19 22 CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP • Chất bảo quản/chống vi sinh vật (preservatives/antimicrobials) • 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 q trình vv ) 1.7 Vấn đề an tồn thực phẩm PGTP 1.7.1 An tồn - độc tính PGTP Một số thuật ngữ liên quan đến an tồn- độc tính • LD50 (Lethal Dose) : Độc tính phụ gia biểu số LD 50, liều lượng 50% động vật dùng thí nghiệm bị chết Chỉ số LD50 cao độc tính yếu • Độc tính phụ gia chia làm mức độ:  LD50 < mg/Kg Thể trọng  LD50 = – 49 mg/Kg Thể trọng  LD50 = 50 -499 mg/Kg Thể trọng  LD50 = 500 – 4999mg/Kg Thể trọng 20  LD50 > 5000 mg/Kg Thể trọng CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP • ADI (Acceptable Daily Intake) - Lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận 1.6 Vai trò PGTP • Kéo dài hạn sử dụng sản phẩm • Góp phần điều hòa nguồn nguyên liệu cho nhà máy sản xuất thực phẩm Sản phẩm phân phối rộng rãi tồn giới • Cải thiện & nâng cao tính chất sản phẩm: phụ gia bổ sung vào thực phẩm làm thay đổi tinh chất cảm quan cấu truc, màu sắc, độ đồng đều,….của sản phẩm • Làm thỏa mãn thị hiếu ngày cao người tiêu dùng, góp phần làm đa dạng hóa sản phẩm thực phẩm 21 Là lượng xác định chất PGTP thể ăn vào hàng ngày thông qua thực phẩm nước uống mà không gây ảnh hưởng có hại tới sức khoẻ ADI tính theo mg phụ gia/kg trọng lương thể/ngày • ML (Maxium level)- Giới hạn tối đa thực phẩm  Là mức giới hạn tối đa cho phép chất phụ gia sử dụng trình sản xuất, chế biến, xử lý, bảo quản, bao gói vận chuyển thực phẩm  ML thường tính mg phụ gia/kg thực phẩm 5/26/2019 CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP 1.7.2 Tình trạng pháp lý PGTP • NOAEL (no observed adverse effect level): liều lượng sử dụng (PGTP, hóa chất ), mà khơng thấy ảnh hưởng xấu với thể (cấp tính & mãn tính) • GRAS (Generally recognized as safe): PGTP công nhận an toàn Là thuật ngữ định FDA Các PGTP xem GRAS khi:  Được hội đồng chun gia có uy tín xem xét, đánh giá an toàn sử dụng cho người, sở chứng khoa học đầy đủ • Phụ gia phép sử dụng nhóm thực phẩm nào? Nói cách khác, loại PGTP cho phép sử dụng số nhóm thực phẩm định • Phụ gia có giá trị ML thực phẩm nhóm thực phẩm bao nhiêu? Ví dụ: với chất bảo quản potassium bisulfite, SP lên men, ML 350; rau củ ngâm (dấm, dầu, nước muối), ML 750  Hoặc sử dụng lâu dài, an toàn lượng lớn người tiêu dùng từ trước 1958 CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP Các tổ chức y tế, quan quản lý thực phẩm quốc tế (WHO/FAO, FDA, EFSA), quốc gia định kỳ cập nhật, xem xét, sửa đổi: 1.8 Các nguyên tắc sử dụng PGTP • Khi định thêm loại phụ gia vào thực phẩm, cần ý yếu tố :  Cho phép sử dụng PGTP  Tình trạng pháp lý phụ gia  Cấm khuyến cáo không sử dụng/giới hạn sử dụng PGTP có chứng có hại cho sức khỏe  Mức độ nguy hiểm, rủi ro tiềm tàng người tiêu dùng  Sửa đổi (tăng/giảm) giới hạn an tồn, độc tính PGTP  Sự cần thiết vai trò cơng nghệ phụ gia chế biến, bảo quản chất lượng thực phẩm  Yếu tố kinh tế  Cơ chế tác dụng & hiệu sử dụng phụ gia loại thực phẩm cụ thể 01 CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP 29 CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP 1.7.2 Tình trạng pháp lý PGTP • Phụ gia có phép sử dụng trực tiếp/gián tiếp thực phẩm khơng? Nói cách khác, phụ gia có nằm Danh mục PGTP khơng? • Phụ gia có phẩm cấp, độ tinh khiết thích hợp (food grade) cho sử dụng trực tiếp/gián tiếp thực phẩm khơng? Ví dụ: dùng Na2CO3 công nghiệp hay loại dùng TP? Chú trọng áp dụng điều kiện, kỹ thuật, công nghệ chế biến thích hợp để giảm thiểu lệ thuộc vào PGTP Thay PGTP có độc tính cao loại có độc tính thấp khơng có độc tính • Nhìn chung, khơng có PGTP đáp ứng tất yêu cầu trên, tùy thuộc vào trường hợp cụ thể, nên sử dụng cách hợp lý 30 5/26/2019 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.1 Các chất bổ sung tăng cường hương vị 2.1.1 Hương liệu Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm • Hương liệu tổng hợp tương tự tự nhiên (nature-identical flavourings) Là sản phẩm chứa thành phần tạo hương vị thu từ trình tổng hợp hóa học có tính chất cảm quan thành phần hóa học giống tương tự thành phần hương liệu tự nhiên • Hương liệu tổng hợp nhân tạo (artificial flavourings) 2.1.2 Chất  Là sản phẩm hương liệu có thành phần hợp chất tạo hương vị khơng tìm thấy thực phẩm tự nhiên thực phẩm qua chế biến; 2.1.3 Acid hữu 2.1.4 Chất tạo vị umami  Có cấu tạo thành phần hóa học khác hương liệu tự nhiên có tính chất cảm quan giống hương liệu tự nhiên Ví dụ: ethyl vanillin tạo hương vị vanilla 31 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.1.1.3 Cấu tạo hóa học chất tạo hương vị 2.1 Các chất bổ sung tăng cường hương vị Chất tạo hương vị tự nhiên từ thực vật 2.1.1 Hương liệu (flavourings/flavorants) 2.1.1.1 Giới thiệu • Hương liệu sản phẩm tạo mùi & vị (flavor) cho thực phẩm • Được 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, • Là hợp chất hữu không phân cực, không tan nước, tan dung mơi rượu, ether, chất béo; • Có khối lượng riêng < 1, dễ bay • Có cấu trúc hóa học khác 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 hương vị xấu (ví dụ terpenes)  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 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.1.1.2 Các loại hương liệu sử dụng CNTP • Sản phẩm hương liệu có nguồn gốc thực vật hỗn hợp phức tạp chất tạo hương vị • Hương liệu tự nhiên (natural flavourings):  Là sản phẩm chiết xuất từ nguồn nguyên liêu tự nhiên trái cây, củ quả, gia vị, động vật, sản phẩm động vật thu từ trình rang, nướng, lên men, thủy phân…  Hương liệu tự nhiên điển hình & sử dụng phổ thông 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 lỗng chúng 01 • Nhiều hương liệu có nguồn gốc thực vật (đặc biệt loại sử dụng thực phẩm hương vị ngọt) có thành phần chủ yếu ester hỗn hợp ester (bảng 1) • Các loại hương liệu nguồn gốc thực vật dạng lỏng bán thị trường chiếm phần lớn là:  Các tinh dầu (essential oil)  Hoặc dạng hòa tan dung môi ethanol, propylene glycol 5/26/2019 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Bảng Các hợp chất tạo hương vị thịt quan trọng dịch khuếch tán thịt bò gia nhiệt Bảng Một số hợp chất tạo hương tự nhiên/tổng hợp tương tự tự nhiên có nguồn gốc thực vật Hợp chất Nhóm hợp chất Một số hợp chất Furanones 2-Methyl-4,5-dihydro-3(2//)-furanone Tạo hương vị Diacetyl Bơ sữa Isoamyl acetate Chuối Benzaldehyde Hạnh nhân đắng Cinnamic aldehyde Quế Ethyl propionate Trái Methyl anthranilate Bưởi Limonene Cam Ethyl- (''E'',''Z'')-2,4-decadienoate Lê Allyl hexanoate Dứa Vanillin Vani Methyl salicylate Bạc hà 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 Pyrazines Pyrroles 3,5-Dihydroxy-2-methyl-4//-pyran-4-one 37 hợp chất pyrazines, bao gồm cyclopenta-pyrazines hợp chất pyrroles, bao gồm hợp chất acetyl pyrroles 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Thành phần hóa học hương dâu (69 hợp chất) • Các phản ứng sinh hợp chất bay tạo hương trình chế biến nhiệt là: 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)-2hexen-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, alpha-terpineol, isoamyl hexanoate, nonanoic acid, octyl butyrate, ethyl decanoate, decyl acetate, octyl butyrate, ethyl decanoate, decyl acetate, octyl isovalerate, β-farnesene, γ-decalactone, αfarnesene, (E)-nerolidol, octyl hexanoate, decyl butyrate, γ-dodecalactone.[48]  Phản ứng Maillard acid amin với đường khử  Và phản ứng phân hủy hợp chất lipid nhiệt • Các hợp chất bay sinh từ phản ứng Maillard tạo hương thịt nói chung • Các phản ứng phân hủy hợp chất lipid nhiệt sinh hợp chất tạo hương đặc trưng giúp phân biệt loại thịt khác • Các hợp chất tạo vị thịt hợp chất không bay 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chất tạo hương vị tự nhiên từ động vật • Chất tạo hương vị từ động vật hợp chất chủ yếu thu từ nguyên liệu thịt loại gia súc, gia cầm, thủy hải sản • Nguyên liệu động vật chưa gia nhiệt khơng tạo hương vị có hương vị • Hầu hương vị từ động vật tạo qua trình chế biến nhiệt • Các hợp chất bay đại diện hầu hết hợp chất hữu cơ, từ đơn giản đến phức tạp (bảng 2) Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.1.1.3 Mục đích sử dụng hương liệu • Do mùi vị thân nguyên liệu sản phẩm khơng đạt u cầu • Có mất, hay biến mùi vị trình chế biến đặc biệt xử lý nhiệt độ cao • Sử dụng hương liệu nguyên liệu đắt tiền có mùa vụ • Giảm giá thành sản phẩm • Liều lượng sử dụng thông thường: 0.05- 0.3% 01 5/26/2019 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.1.1.4 Hương liệu dạng bột (powdered flavoring) • Powdered flavoring: sản phẩm hương liệu dạng bột tạo 02 phương pháp:  Hấp phụ: hương liệu dạng lỏng (tự nhiên/nhân tạo) cố định chất mang (đường, muối, maltodextrin,…) có bề mặt xốp  Bao vi nang: hương liệu dạng lỏng “nhốt” màng polymer , màng tan tiếp xúc với nước 2.1.1.5 Bột gia vị (seasoning) - Bột nêm (dry soup mix) 2.1.1.5 Các lưu ý sử dụng hương liệu • Đủ liều lượng theo hướng dẫn • Đánh giá khả tương tác tiêu cực với hương liệu, thành phần nguyên liệu khác • Sử dụng liều gây tác dụng xấu lãng phí • Chọn hương liệu bền nhiệt dùng sản phẩm có gia nhiệt • Đánh giá tính bền mùi vị hạn sử dụng sản phẩm  Là sản phẩm hương liệu dùng cho thực phẩm mùi vị mặn, dạng bột, • Sử dụng hương liệu dạng lỏng hay dạng bột thích hợp cho loại sản phẩm  Là hỗn hợp hương liệu dạng bột với nguyên liệu tạo vị khác (đường, muối, bột ngọt, gia vị hành tỏi…) 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.1.1.6 Các quy định, quản lý sử dụng hương liệu an tồn • Các hương liệu dạng bột thường dùng để: • Ở EU (Liên Minh Châu Âu), hương liệu không xem PGTP  Bảo quản hương liệu (tránh bay hơi, bị oxy hóa ) • Hương liệu không quản lý, đánh mã E/INS number loại phụ gia khác (theo hệ thống đánh mã Codex)  Rắc lên sản phẩm bánh Snack;  Trộn vào hỗn hợp nguyên liệu rắn để dễ phân tán  Hoặc với mục đích đáp ứng tiện lợi (gói gia vị mỳ ăn liền, sản phẩm bột dùng (instant dry premix) bột cam, chanh…) • Tại VN, hương liệu quy định danh mục 27 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm • Hiện nay, có hệ thống đánh mã/số cho hợp chất tạo hương vị: 2.1.1.6 Hương liệu dạng vi nhũ  Số JECFA (thuộc hệ thống tài liệu Codex) Sản phẩm hương liệu nhũ hóa, đó:  Số FEMA • Các phân tử tạo hương vị khơng phân cực, khơng hòa tan nước “hòa tan hóa” dung dịch chất nhũ hóa có nồng độ cao • Các phân tử chất nhũ hóa tạo trạng thái micelle, bao quanh phân tử tạo hương vị, tạo thành hệ vi nhũ bền • FEMA (Flavor & Extract Manufacturer’s Association): Hiệp hội nhà sản xuất dịch chiết & hương liệu • FEMA hội đồng chuyên gia đầu ngành lãnh vực khoa học thực phẩm, nghiên cứu phát triển, sản xuất, phân phối hương liệu nhiều quốc gia giới • Ứng dụng sản phẩm dạng dung dịch nước, ví dụ nước giải khát 01 01 5/26/2019 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.1.2 Chất cường độ cao (high intensify sweeteners) 2.1.2.3 Chất tạo stevia 2.1.2.1 Đặc tính • Là hợp chất tạo tự nhiên, không calories • Là hợp chất khơng phải đường truyền thống hay dẫn xuất chúng saccharose/fructose/glucose… • Các hợp chất, chủ yếu gồm 02 loại, có tên hóa học stevioside rebaudioside A • Ở VN, người tiêu dùng thường gọi đường hóa học • Các hợp chất chiết xuất từ loại cỏ gọi Stevia, có nguồn gốc từ Nam Mỹ • Hầu hết số gọi đường không dinh dưỡng đường nhân tạo (nonnutritive/artificial sweeteners) • Chúng khơng tạo tạo lượng (còn gọi chất khơng calories, non-calories) • Độ chúng gấp 250-350 lần so với saccharose • Độ cao nhiều lần so với loại đường truyền thống • Năm 2006, WHO cơng nhận tính an tồn hợp chất nay, nước tiên tiến giới (Mỹ, Nhật Bản, Châu Âu…) cho phép sử dụng rộng rãi PGTP • Vị chúng giống với đường saccharose, số có hậu vị đắng, ví dụ saccharine • Các tập đồn, công ty sản xuất thực phẩm giới dùng chúng từ lâu thực phẩm, NGK dành cho người ăn kiêng • Tại VN, cỏ biết đến, trồng, sử dụng & thương mại hóa số địa phương 49 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.1.2.2 Các chất cường độ cao (nhân tạo) sử dụng CNTP 2.1.2.4 Mục đích sử dụng chất tạo cường độ cao: Bảng 2a Độ chất cường độ cao Chất Độ tương đối - Accsulfame Kali - Alitame - Aspartame - Cyclamate - 1,1 Diaminoalkan - L-Succrose - L-Aspartyl-3-(bicycloalkyl)L-alanineakylester - PS 99 - PS 100 - RTI-001 - Saccharine - Sucralose 200 2000 180 30 300-1000 1900 • Chủ yếu dành cho người muốn hạn chế calories từ loại đường truyền thống (tiểu đường, béo phì ) • Dùng sản phẩm có gia nhiệt cao cần khống chế tạo màu • Giảm giá thành sản phẩm • Được dùng chủ yếu sản phẩm nước giải khát, kẹo, bánh, mứt… 1800 2200 58 300 600 • Các chất tạo sử dụng phổ biến từ trước đến nay: aspartam, acesulfame potassium (hoặc acesulfame K/Kali), saccharine, cyclamate, sucralose 01 Bảng 2.8 Mã INS số chất tạo điển hình 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.1.2.5 Các lưu ý sử dụng chất tạo cường độ cao Bảng 2b Số INS chất cường độ cao thơng dụng • Chỉ sử dụng số trường hợp đặc biệt Tên chất tạo Mã INS Saccharin/calcium saccharin/potassium saccharin/sodium saccharin Sodium cyclamate/calcium cyclamate Aspartame 954(i)/954(ii)/954(iii)/ Acesulfame K 950 Aspartame-Acesulfame 962 Sucralose 955 • Chọn loại chất có kiểu vị thích hợp với sản phẩm, đặc biệt lưu ý đến hậu vị 954(iv) • Xem xét cẩn thận tình trạng pháp lý, liều lượng cho phép, độc tính chúng 952(iv)/952(ii) • Do chúng khơng có tính chất vật lý, hóa lý, hóa học loại đường truyền thống nên: 951  Phải đánh giá ảnh hưởng chất nhân tạo đến cấu trúc, độ nhớt, màu sắc… sản phẩm qua trình chế biến cơ, nhiệt  Sử dụng kết hợp với nguyên liệu khác (xylitol, sorbitol…) để thay tính chất đường 01 01 5/26/2019 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.1.2.6 Vấn đề an toàn sử dụng chất cường độ cao  Hiện nay, có nhiều quốc gia cấm sử dụng/hoặc sử dụng giới hạn số sản phẩm/hoặc khuyến cáo thận trọng sử dụng saccharine, cyclamate chúng cho có nguy gây ung thư, đặc biệt trẻ em & phụ nữ mang thai 2.1.3.3 Các acid hữu sử dụng CNTP Bảng Đặc tính tạo vị chua acid hữu Loại acid Đặc điểm Mã INS Ghi Acid acetic Vị chua dấm 260 Có sản phẩm mặn loại sauce, mayonaire  Tại Mỹ, năm 2001 thức gỡ bỏ cảnh báo tính gây hại saccharine & xem chúng an toàn Acid lactic Vị chua sản phẩm lên men 270 Có yaourt, rau cải muối chua  Saccharine có danh mục PGTP 27 VN Acid citric Vị chua loại trái có múi họ citrus 330 Có cam, chanh, quýt Acid malic Vị chua gắt, chát trái chưa chín 296 Có đặc trưng táo, loại trái có vị chua chát  Aspartame & Acesulfame K sử dụng phổ biến Cyclamate & Saccharine  Trước 2013, cyclamate bị cấm BYT cho phép sử dụng số nhóm thực phẩm (có danh mục 27) 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 58 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.1.3 Acid hữu (organic acid/acidulants) • Các acid hữu sử dụng CNTP chủ yếu là: acid malic, acid citric, acid lactic, acid acetic, acid tartaric để điều vị cho sản phẩm 2.1.3.1 Giới thiệu • Là hợp chất hữu cơ, thích hợp cho mục đích tạo vị chua cho thực phẩm • Acid citric, acid malic & acid tartaric thường sử dụng sản phẩm trái cây, bánh kẹo, sản phẩm • Có phổ biến tự nhiên sinh trình sản xuất thực phẩm, trình lên men • Acid acetic & acid lactic thường dùng sản phẩm mặn • Được tổng hợp thu từ tự nhiên (acid acetic sinh lên men giấm…) • Acid citric loại dùng phổ thông để tạo vị chua & điều chỉnh pH cho thực phẩm • Trong số trường hợp, sử dụng kết hợp acid với để tạo vị chua hài hòa, đặc trưng cho sản phẩm  Ví dụ : kết hợp acid citric & acid malic 56 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.1.3.2 Mục đích sử dụng acid hữu CNTP 2.1.3.4 Các lưu ý sử dụng acid hữu Mục đích chính: • Chọn loại acid có kiểu vị chua thích hợp với sản phẩm • Tạo vị chua nhằm tăng giá trị cảm quan cho số thực phẩm cần thiết • Điều chỉnh pH để hỗ trợ trình chế biến, chẳng hạn như:  Tạo cấu trúc sản phẩm trình tạo gel số keo ưa nước  Thủy phân saccharose trình chế biến syrup Các mục đích/chức khác như: • Bảo quản chống VSV, • Xem xét cơng đoạn thích hợp để bổ sung acid (ví dụ sản phẩm có đường saccharose, protein, bổ sung acid điều kiện nhiệt độ cao gây phản ứng thủy phân saccarose, protein) • Đánh giá ảnh hưởng acid thêm vào (do làm giảm độ pH) đến thay đổi cấu trúc, trạng thái dung dịch, khả bảo quản chống VSV sản phẩm • Khi cần thiết, phải kiểm tra độ pH sản phẩm sau thêm acid • Chống oxy hóa 57 Tổng hợp60 5/26/2019 Hình Sơ đồ minh họa đặc tính hệ nhũ tương Cấu tạo hóa học hợp chất nhũ hóa • Phần kỵ nước (đuôi ưa béo) : chuỗi hydrocacbon mạch dài alkyl, phenol, amine, alcol, amide… • Phần ưa nước (đầu ưa nước) : propylen oxide, ethylen oxide, polyglycol, glucose, glycerin, acid hữu cơ… Lưu ý :  Trong số hợp chất này, nhiều loại keo ưa nước (đã trình Mục 2.3) có tính chất nhũ hóa tốt, khơng xếp thức vào nhóm phụ gia nhũ hóa  Đặc biệt, protein sữa, có vai trò nhũ hóa quan trọng sữa & sản phẩm từ sữa 01 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.4.2 Chất nhũ hóa 2.4.3 Vai trò chất nhũ hóa • Bản chất hợp chất hoạt động bề mặt • Chất nhũ hóa sử dụng trường hợp hệ thống thực phẩm có 02 pha lỏng: • Phân tử chất hoạt động bề mặt-nhũ hóa gồm hai phần:  Phần có lực với nước (còn gọi ưa nước) hay phần đầu (head hyprophilic)  01 pha nước/ hợp chất ưa nước  01 pha chất béo/ hợp chất ưa béo  Phần kỵ nước (còn gọi ưa béo) hay phần (tail hyprophilic) • Chất nhũ hóa giúp hình thành hệ nhũ tương bền, ổn định 02 pha nước/béo béo/nước  Nhóm chức phần kỵ nước liên kết với chất béo, hợp chất ưa béo, • Tạo trạng thái đồng cho sản phẩm, ngăn cản tách pha nước béo  Nhóm chức phần ưa nước liên kết với nước, hợp chất ưa nước • Ứng dụng khác (tạo mịn, xốp, làm chậm thối hóa tinh bột, chất hỗ trợ q trình ) 01 01 Mơ hình hệ nhũ tương chứa chất nhũ hóa Hình Mơ hình minh họa phân tử chất hoạt động bề mặt-chất nhũ hóa 01 01 5/26/2019 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.4.4 Cân ưa nước-kỵ nước 2.4.5 Một số ứng dụng đặc biệt chất nhũ hóa • Hầu hết chất nhủ hóa tác nhân tác động lên bề mặt tạo nhủ tương dầu nước hai nhóm thân dầu thân nước diện cơng thức phân tử • Cân ưa nước – kỵ nước, số HLB (Hydrophilie – Lipophilie Balance):  Cân ưa nước – kỵ nước HLB tỉ lệ tính ưa nước kị nước Giá trị HLB thấp, chất hoạt động bề mặt có tính ưa dầu; HLB cao chất hoạt động bề mặt có tính ưa nước Ngồi tính chất đặc trung làm bền hệ nhũ tương O/W W/O, số chất nhũ hóa có tính chất & ứng dụng: • Tạo phức với tinh bột:  Hầu hết chất nhủ hóa chứa mạch acid béo dạng thẳng phân tử nên có khả tạo phức với thành phần amylose tinh bột  Đây tính chất quan trọng sử dụng bột nhào bánh mì để ngăn cản lão hóa bánh mì sau nướng, làm mềm lâu  Các chất nhủ hóa có HLB thấp, ổn định nhủ tương Nước/Dầu ngược lại Một hệ thống nhủ tương bền đòi hỏi phải có chất nhủ hóa có HLB tối thích  Trong bánh bơng lan, ngồi vai trò nhũ hóa làm bền hệ bọt bột nhào, tăng độ xốp bánh, chất nhũ hóa làm chậm lão hóa bánh bơng lan sau nướng, làm mềm lâu 01 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Bảng 11 Chỉ số HLB & chức tạo nhũ Chỉ số HLB Mơ hình chất nhũ hóa tạo phức với amylose Chức 4-6 Tạo hệ nhủ tương nước/dầu - 18 Tạo hệ nhủ tương dầu/ nước 01 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm • Có nhiều loại chất nhũ hóa có tính nhũ hóa, số chất nhũ hóa dùng thơng dụng (bảng 10) Mơ hình lão hóa sản phẩm chứa tinh bột Bảng 12 Các chất nhũ hóa dùng thơng dụng Chất nhũ hóa Mã INS Ester glycerol với acid lactic acid béo 472b Mono diglyceride acid béo (DMG) 471 Lecithin chất tương tự 322 Ester glycerol với acid citric acid béo 472c Ester polyglycerol với acid béo 475 Ester đường saccharose với acid béo Sorbitan Monostearate/Tristearate/Monolaurate/Monoolelate/ Monopalmitate 473 491/492/ 493/494/495 01 01 5/26/2019 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm • Cải thiện độ nhớt: • Tương tác với protein:  Các chất nhủ hóa dạng cation phản ứng với số protein thực phẩm làm cải thiện tính chất thực phẩm  Trong bánh mì, có khả tác dụng với gluten (bản chất protein), làm gia tăng mềm dẻo khối bột nhào, giúp dễ cán; cuốn, làm tăng thể tích bánh q trình nướng  Các chất nhủ hóa, thêm vào hệ nhũ tương chứa nhiều đường chất béo, có khả làm giảm độ nhớt hệ thống cách tạo màng bao quanh tinh thể đường  Tính chất này, điển hình chất nhũ hóa Lecithin, tạo điều kiện cho trình nghiền chocolate đến kớch thc rt mn (25-40àm) Cht bụi trn: Các chất nhủ hóa mono-diglyceride distilled monoglyceride (DMG) có khả bơi trơn q trình sản xuất  Trong sản xuất kẹo mềm, chewing gum… thêm 0.5-1 % dimonoglycerid làm giảm độ dính khối kẹo vào thiết bị trình vuốt, ép đùn, cắt, bao gói 01 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Mô hình tương tác chất nhũ hóa với protein Khí CO2 ngồi Chuỗi gluten 2.4.6 Nguồn cung & độc tính chất nhũ hóa Chất nhũ hóa • Chất nhũ hóa có chất tự nhiên: Khí CO2 bị giữ lại  Lecithin thu từ trình sản xuất dầu đậu nành  Các loại keo ưa nước có vai trò chất nhũ hóa (thu nhận từ thực vật, lên men VSV),  Protein sữa (thu từ sữa tươi)  Chúng cơng nhận an tồn cho sử dụng thực phẩm Khơng có chất hoạt động bề mặt Có chất hoạt động bề mặt 01 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Vai trò cầu nối chất nhũ hóa liên kết proteinprotein gluten (a) với mạng gluten-tinh bột (b) • Các loại nhũ hóa dẫn xuất từ acid béo:  Chủ yếu sản xuất từ dầu thực vật hydro hóa (đi ưa béo) & glycerine, đường, acid hữu (đầu ưa nước)  Nhìn chung xem có độc tính thấp  Nhưng gần đây, số chuyên gia lo ngại hợp chất có thể:  Chứa phân tử acid béo bị chuyển cấu hình từ dạng cissang dạng trans- hydro hóa dầu thực vật  Ảnh hưởng không tốt cho tim mạch (a) Chất nhũ hóa (b) Mạng gluten (kết hợp gliadin glutenin) 01 01 5/26/2019 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Hình Chất nhũ hóa dùng cơng nghệ sản xuất bánh bơng lan Hình Xử lý/chuẩn bị chất nhũ hóa trước sử dụng • • • • Ví dụ phương pháp phân tán chất nhũ hóa DIMODAN® vào nước Heat the water to 68°C Add the DIMODAN® HA agitating gently to a dispersion Continue agitation at 62-66°C approx 10-15 minutes Cool the dispersion to 50°C, agitating slowly Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực 2.4.8 Các lưu ý sử dụng chất nhũ hóa Hình Bánh bơng lan xốp (Sponge cake) • Các sản phẩm chất nhũ hóa thị trường:  Có thể loại hợp chất nhũ hóa riêng lẻ  Hoặc hỗn hợp hợp chất nhũ hóa (loại phổ biến hơn) để đạt nhiều mục đích cơng nghệ & tính chất sản phẩm khác  Các hỗn hợp phối trộn & chuẩn bị dạng dễ dàng phân tán • Phải chọn loại nhũ hóa thích hợp với:  Đặc tính thành phần ngun liệu Without GRINDSTED® GA Emulsifier Blends (khơng dùng chất nhũ hóa ) With GRINDSTED® GA Emulsifier Blends (có dùng hỗn hợp nhũ hóa )  Đặc tính q trình chế biến, bảo quản  u cầu chất lượng sản phẩm Bai Giarngsine TPCN Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.4.7 Xử lý chất nhũ hóa trước sử dụng • Nếu chất nhũ hóa dạng bột khơ, phải phân tán vào dung mơi thích hợp (dầu nước) để phân tử phát huy đầy đủ khả nhũ hóa • Thường kết hợp với gia nhiệt • Nên tham khảo hướng dẫn ứng dụng & sử dụng nhà sản xuất • Nên thực trình thử nghiệm & đánh giá hiệu trước sử dụng thức • Sử dụng chất nhũ hóa liều lượng:  Lãng phí  Phản tác dụng: làm thay đổi tính chất chức làm giảm mùi vị có sẵn tạo mùi vị khó chịu cho sản phẩm  Ví dụ: lecithine thường sử dụng với liều lượng khơng q 0.5% Nếu dùng nhiều tạo mùi vị hắc khó chịu 01 Bai Giarngsine TPCN 01 5/26/2019 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Hình 11 Mơ hình cấu trúc phân tử chất béo; acid béo không no, nhiều nối đơi Hình 10 Ví dụ minh họa sử dụng chất nhũ hóa liều lượng (loại GRINDSTED® GA 505 cake gel) Chất béo No GA 505 (khơng có chất nhũ hóa hóa) 50% of Opt (sử dụng 50% lượng cần thiết) Optimum (sử dụng 100% lượng cần thiết) Acid béo không no, nhiều nối đôi 200% of Opt (sử dụng 200% lượng cần thiết) Acid béo không no, nối đôi 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.5 Chất chống oxy hóa (antioxidants) Tác hại từ q trình oxy hóa chất béo 2.5.1 Khái niệm-Định nghĩa • Tạo mùi vị ôi, gắt; phát sinh mùi vị xấu, khó chịu Sự oxy hóa chất béo • Hiện tượng oxy hóa chất béo xảy thực phẩm có chứa nhiều chất béo q trình chế biến, đặc biệt rõ rệt trình bảo quản, lưu thơng, phân phối • Thay đổi màu sắc, biến màu, bạc màu • Mất mùi tự nhiên loại hương liệu • Thay đổi độ nhớt sản phẩm • Là chuỗi phản ứng phức tạp, trải qua nhiều giai đoạn • Biến đổi & làm thành phần dinh dưỡng, vitamin • Sự oxy hóa chất béo không no khởi tạo việc tạo thành gốc tự • Tạo hợp chất có hại cho sức khỏe • Chất béo khơng no (trong phân tử acid béo chứa nhiều nối đôi khơng no) dễ bị oxy hóa 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.5.2 Chất chống oxy hóa Sự oxy hóa thúc đẩy & hỗ trợ yếu tố • Nhiệt độ cao • Là hợp chất hữu cơ, thành phần hóa học đa dạng, đó, bật nhóm hợp chất chứa vòng phenol (hợp chất phenolic) • Một số ion kim loại (Fe2+, Fe3+, Cu2+) • Là hợp chất hữu có chất tự nhiên tổng hợp • Ánh sáng mặt trời • Cơ chế tác dụng chúng: • Oxy khơng khí • Độ ẩm cao • Các acid béo tự enzym lipase có sẵn thực phẩm  Kết hợp để ngăn chặn tác nhân gây oxy hóa (oxy, ion kim loại …)  Kết hợp với gốc tự sinh phản ứng oxy hóa nhằm chặn đứng chuỗi phản ứng oxy hóa • Các chất chống oxy hóa tổng hợp có hiệu hẳn chất chống oxy hóa tự nhiên 01 01 5/26/2019 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.5.3 Phân loại chất chống oxy hóa Bảng 15 Ưu nhược điểm chất chống oxy hóa tự nhiên & tổng hợp • Chất chống oxy hóa chính:  chế bẻ gãy chuỗi phản ứng (1) • Chất chống oxy hóa hỗ trợ: Ưu điểm  chế ngăn ngừa phả ứng (2) • Có nhiều hợp chất có tính chống oxy hóa, có số thực hiệu • Thực tế, nay, 05 hợp chất/nhóm hợp chất chống oxy hóa dùng phổ thơng CNTP:  BHA,  BHT, Nhựợc điểm Tự nhiên Tổng hợp Thân thiện với sức khỏe Có thể đóng góp vào q trình chống oxy hóa khác thể Hoạt lực chống oxy hóa thấp Khơng bền Giá cao Hoạt lực chống oxy hóa cao Bền Rẻ tiền  TBHQ, Có nguy tiềm tàng cho sức khỏe Bị kiểm sốt chặt chẽ Khơng thiện cảm người tiêu dùng  Propyl gallate, 01  Nhóm vitamin E (bảng14) Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Bảng 13 Tổng quát chức chế nhóm chất chống oxy hóa Nhóm chất chống oxy hóa Chất chống oxy hóa thực Chất làm bền hydroperoxide Chất cộng hưởng Cơ chế hoạt tính chống oxy hóa Vơ hoạt gốc tự chất béo Ví dụ chất chống oxy hóa Các hợp chất phenolic Ngăn cản phân hủy Các hợp chất hydroxyperoxide thành gốc tự phenolic Thúc đẩy hoạt tính chất chống Acid citric, acid oxy hóa thực ascorbic Chất hóa vòng kim Liên kết với kim loại nặng để tạo Acid phosphoric, loại thành hợp chất vô hoạt acid citric, hợp chất Maillard Chất “dập tắt” 1O2 Chuyển 1O2 thành 3O2 Các hợp carotene Chất làm giảm Làm giảm lượng hydroperoxide Protein, hydroperoxide theo kiểu không tạo gốc tự amin Butylated hydroxyanisole (BHA) Propyl gallate 01 Nguồn gốc Phân loại Mã INS BHA Tổng hợp (1) 320 BHT Tổng hợp (1) 321 TBHQ Tổng hợp (1) 319 Tổng hợp (1) 310 Vitamin E Tự nhiên/Tổng hợp Acid ascobic Tự nhiên/Tổng hợp (3) 300 Bán tổng hợp (2) 304 Acid citric Tự nhiên/Tổng hợp (2)(3) 330 Hợp chất carotenes (ß-carotene, lycopene, lutein, zeaxanthin, canthaxanthin), hợp chất phenol Tự nhiên/Tổng hợp (2) Chưa xếp vào nhóm PGTP chống oxy hóa01 Ascobyl palmitate tert-Butylhydroquinone(TBHQ) Butylated hydroxytoluene (BHT) acid Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Propyl gallate Hình 12 Cấu tạo hóa học số chất chống oxy hóa quan trọng chất Bảng 14 Các chất chống oxy hóa thơng dụng & phép sử dụng VN Tên 01 307 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.5.4 Tính chất cộng hưởng (synergy) chất chống oxy hóa • Tận dụng tính chất này, để làm tăng hiệu chống oxy hóa (hình dưới), người ta thường: Sử dụng kết hợp chất bảo quản với tỷ lệ thấp Ví dụ: BHA + BHT Sử dụng hợp chất chống oxy hóa với chất chống oxy hóa hỗ trợ Ví dụ: BHA, BHT, TBHQ + acid citric, acid ascorbic 01 5/26/2019 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.5.6 Độc tính-an tồn chất chống oxy hóa Hình 13 Hiệu ứng cộng hưởng BHA BHT Độ ổn định mỡ heo (theo phương pháp AOM) Thời gian để số peroxide đạt đến 20 mEq (h) • Thế giới tồn tranh cãi nguy gây khối u, chí ung thư chúng, đặc biệt BHA, BHT, TBHQ 70 • Hiện nay, nước tiên tiến có khuyến cáo hạn chế sử dụng chất chống oxy hóa tổng hợp có lo ngại tác hại đến sức khỏe (đặc biệt sử dụng liều lượng cao) 60 BHA/BHT 50 BHA 40 • Ở quốc gia & khu vực cho phép sử dụng, quy định bắt buộc nhà sản xuất phải tuân thủ nghiêm ngặt liều lượng sử dụng 30 20 BHT  Ví dụ: cho phép sử dụng tổng hàm lượng chất chống oxy hóa 0.02% 10 0.01 0.02 Tổng hàm lượng chất chống oxi hóa (%) 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm • Khi chọn sử dụng chất chống oxy hóa, phải đặc biệt lưu ý đến 01 tình trạng pháp lý chúng Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.5.5 Các số độ hư hỏng chất béo sản phẩm 2.5.7 Xu hướng thân thiện sản xuất, bảo quản thực phẩm chống oxy hóa chất béo • Chỉ số acid-AV (acid value)  Là lượng acid béo tự có dầu mỡ sản phẩm chứa dầu mỡ • Sử dụng chất chống oxy hóa tổng hợp có độc tính thấp  Trong số điều kiện thích hợp, sinh từ trình thủy phân chất béo (triglyceride bị thủy phân tạo acid béo & glycerine) • Kiểm soát, ngăn chặn yếu tố khởi tạo, thúc đẩy q trình oxy hóa  Chỉ số cao, báo hiệu khả sản phẩm bị oxy hóa lớn  Mỗi nhóm sản phẩm có số acid cần kiểm sốt khác • Sử dụng chất chống oxy hóa có nguồn gốc tự nhiên  Khống chế chặt số acid béo tự do, peroxyde, độ ẩm nguyên liệu đầu vào  Kiểm soát điều kiện chế biến (thời điểm bổ sung chất chống oxy hóa, nhiệt độ, oxy khơng khí )  Sử dụng thiết bị, dụng cụ chế biến có chất liệu phù hợp (sử dụng chất liệu inox, tránh nhiễm ion kim loại Cu2+ , Fe2) 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm  Ví dụ số acid béo tự dầu ăn:  Dầu ăn tinh luyện: ≤ 0.3 ml dd KOH 0.1N  Sử dụng chất liệu bao bì phù hợp (ngăn cản ánh sáng, ngăn thấm oxy )  Dầu ăn chưa tinh luyện ≤ 4.0 ml dd KOH 0.1N  Phương pháp đóng gói đại Đóng gói chân khơng (triệt tiêu nguồn oxy) • Chỉ số peroxyde – PV (peroxyde value)  Là hợp chất sinh từ q trình oxy hóa chất béo  Chỉ số cao, báo hiệu chất béo bị oxy hóa mức độ cao  Chỉ số peroxyde thường tính đơn vị mEq (milliequivalent) Làm giảm tỷ lệ oxy đến mức thấp (1-5%) khơng khí (bơm khí nitrogen vào bao bì để thay khơng khí )  Bảo quản thích hợp  Tránh ánh nắng mặt trời  Nơi khơ ráo, thống mát 01 01 5/26/2019 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Hình 14 Một số đồ thị minh họa hiệu chất chống oxy DẦU NÀNH hóa Hỗn hợp (1) Hỗn hợp (2) Hỗn hợp (1): 0.02% TBHQ 0.003% Axit Citric Hỗn hợp (2): 0.0076% BHA 0.0076% BHT 0.00456% TBHQ 0.00456% Axit Citric TBHQ, 0.02% TBHQ, 0.01% PG, 0.02% PG, 0.01% BHT, 0.02% BHT, 0.01% BHA, 0.02% BHA, 0.01% Tocopherols, 0.06% • Các loại VSV gây hư hỏng & ngộ độc thường gặp là:  Vi khuẩn: E.Coli, Staphylococcus aureus, Salmonella, Clostridium perfingens, Bacillus cereus, Vibrio parahaemolyticus, Pseudomonas aeruginosa, Shigella boydii  Một số loại nấm mốc Nấm mốc đen Mucor Rhizopus, Nấm mốc xanh Aspergillus Penicillium Tocopherols, 0.03% Mẫu đối chứng 10 15 20 25 Thời gian (giờ) đạt đến thời điểm trình oxi hóa xảy nhanh 1100C (theo phương pháp OSI) 01 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Hình 14 Một số đồ thị minh họa hiệu chất chống oxy hóa (tt) 2.6.2 Cơ chế & hậu trình gây hư hỏng thực phẩm • Cơ chế  VSV sản sinh enzym xúc tác phản ứng làm biến đổi hợp chất carbohydrate, protein, lipid (bột, đường, đạm, chất béo)  VSV sử dụng nguồn dinh dưỡng thực phẩm, thực trình trao đổi chất & sản sinh hợp chất có độc tính • Hậu  Tạo hợp chất có mùi vị ơi, chua, thiu, thối  Tạo hợp chất gây ngộ độc TBHQ, 0.02% TBHQ, 0.01% PG, 0.02% PG, 0.01% BHT, 0.02% DẦU CỌ BHT, 0.01% BHA, 0.02% BHA, 0.01% Tocopherols, 0.06% Tocopherols, 0.03% Ví dụ: Các loại nấm mốc đen & xanh sinh độc tố vi nấm gây ung thư Aflatoxin B1, B2, M1, M2, G1 G2 v.v Mẫu đối chứng 10 20 30 40 Thời gian (giờ) đạt đến thời điểm q trình oxi hóa xảy nhanh 1100C (theo phương pháp OSI) 01 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.6 Chất bảo quản/chất chống vi sinh vật (preservatives/antimicrobials) 2.6.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phát triển VSV thực phẩm 2.6.1 Khái niệm-Định nghĩa • Hoạt độ nước: • Vi sinh vật (VSV) gây hư hỏng thực phẩm bao gồm nấm mốc, nấm men, vi khuẩn  Phần lớn VSV hoạt động & phát triển mức Aw >0.8 • Chúng tồn phổ biến tự nhiên từ nguồn khơng khí, nước, đất; tổ chức thực vật, thể người, động vật, vật dụng xung quanh  Hoạt độ nước cao tốc độ sinh trưởng VSV nhanh • Hàm lượng oxy khí quyển: • Nhiều loại VSV gây ngộ độc cấp tính sinh độc tố gây ngộ độc mãn tính  Nhiều loại nấm mốc, vi khuẩn gây hư hỏng thực phẩm loại VSV hiếu khí • Nhiều loại vi khuẩn khu trú đường ruột, đường tiết người & động vật loại ô nhiễm phổ biến  Lượng oxy thấp, ức chế phát triển VSV 01 01 5/26/2019 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm • Nhiệt độ bảo quản sản phẩm: • Trong sản xuất, nguồn nhiễm VSV chủ yếu từ:  Nhiệt độ bảo quản thấp ức chế phát triển vi sinh vật (nhưng khơng tiêu diệt được) • Ngun liệu  Phần lớn VSV bị ức chế tạm thời nhiệt độ lạnh (0-10°C) Bị ức chế thực điều kiện lạnh đơng (-18°C) • Mơi trường khơng khí khu vực sản xuất pH sản phẩm:  pH < ức chế đa số loại vi khuẩn & số loại nấm mốc  Ví dụ: thực phẩm có vị chua bảo quản lâu  Tuy nhiên, số loại nấm mốc tồn điều kiện pH thấp • Bao bì tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm • Thiết bị, dụng cụ chế biến, sản xuất • Con người tham gia sản xuất Trong : • Mức độ ô nhiễm VSV điều kiện vệ sinh yếu trình sơ chế, sản xuất, bảo quản thực phẩm quan trọng • Là yếu tố chủ yếu làm ô nhiễm & hư hỏng thực phẩm 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm • Nguồn dinh dưỡng: VSV cần nhiều chất dinh dưỡng thiết yếu protein, carbohydrate, vitamin, khoáng chất để tồn 2.6.4 Chất bảo quản • Là hợp chất vơ hữu có nguồn gốc tự nhiên tổng hợp (khái niệm tổng hợp tương đối) • Sản phẩm chứa nhiều hợp chất carbohydrate, protein đơn giản (acid amin, đường đơn ) thuận lợi cho VSV phát triển • Nhóm hợp chất vơ cơ, gồm chủ yếu: • Thế oxy hóa-khử • Nhóm hợp chất hữu tự nhiên, gồm chủ yếu:  Nhóm có chứa gốc NO3-, SO2 Nhóm acid hữu (có khơng có vòng benzen) & muối  Các hợp chất hữu có tính kháng sinh tự nhiên có sẵn loại thực vật, động vật,  Ví dụ: lysozyme lòng trắng trứng gà 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Tóm lại: Bản chất VSV gây hư hỏng tổ chức sinh vật, có sống Do đó: Chúng phải cần yếu tố thiết yếu Oxy, Nước, Nguồn dinh dưỡng, Môi trường sống phù hợp để chúng tồn & phát triển 01  Các hợp chất sinh trình phát triển tự nhiên VSV (chất kháng sinh tự nhiên)  Ví dụ: nisin sinh trình lên men sữa  Các chất kháng sinh tự nhiên chưa ứng dụng để bảo quản thực phẩm phạm vi rộng rãi • Các hợp chất có chất acid hữu sử dụng rộng rãi & có vai trò quan trọng CNTP • Cơ chế chất bảo quản để đạt hiệu bảo quản do: Làm trì hỗn, ức chế phát triển VSV Hoặc tiêu diệt VSV 01 5/26/2019 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm • Các chống VSV ảnh hưởng lên VSV hình thức sau:  Ảnh hưởng lên ADN Khi chọn & sử dụng chất bảo quản, yếu tố cần xem xét :  Thành phần & tính chất nguyên liệu, sản phẩm thực phẩm  Ảnh hưởng lên tổng hợp protein vi sinh vật  Loại VSV ô nhiễm đặc trưng cho loại nguyên liệu, sản phẩm thực phẩm  Ảnh hưởng lên hoạt động cac enzim  Giá trị pH thực phẩm  Ảnh hưởng lên tính thẩm thấu màng tế bào  Dãy pH mà chất bảo quản có tác dụng, hiệu  Ảnh hưởng lên vách tế bào  Tính chất hóa học, hoạt tính chất bảo quản  Ảnh hưởng len chế trao đổi cac chất dinh dưỡng  Phổ tác dụng rộng/hẹp (hiệu chống lại nhiều/ít loại nấm men, mốc, vi khuẩn gram (-)/(+) )  Độ hòa tan chất bảo quản  Hằng số phân ly chất bảo quản 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Bảng 15 Các chất bảo quản thông dụng & phép sử dụng VN Chất chống VSV Propionic acid 01  Các cơng đoạn chế biến nhiệt có quy trình (gia nhiệt, trùng, tiệt trùng ) Mã INS 280 Phân loại Gốc acid hữu Calcium propionate 282 -nt- Sodium propionate 281 -nt-  Phương pháp bảo quản thực phẩm (lạnh đông, lạnh, nhiệt độ thường) Sorbic acid 200 -nt-  Mức độ ô nhiễm VSV Potassium sorbate 202 -nt-  Giá thành hiệu sử dụng chất bảo quản Sodium sorbate 201 -nt- Benzoic acid 210 -nt- Sodium benzoate 211 -nt- 212 260/ 261/ 262 -nt- Potassium benzoate Acid acetic/Potassium acetate/Sodium acetate  Bao bì & phương pháp đóng gói -nt01 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Bảng 15 (tt) Các chất bảo quản thông dụng & phép sử dụng VN Bảng 16 Ảnh hưởng pH lên hiệu hoạt động chất bảo quản Chất bảo pH hoạt động Phạm vi hoạt động quản hiệu Acid Ức chế nấm men, nấm mốc benzoic/ nhiều loại vi khuẩn ≤ 4.5 Benzoates Ức chế nấm mốc, khả ức Acid chế vi khuẩn hạn chế hiệu propionic/ ≤ 5.5 Bacillus mesentericus, hiệu Propionates nấm men Ức chế nấm men, nấm mốc nhiều loại vi khuẩn (kể Acid sorbic/ ≤ 6.5 Bacillus mesentericus) Sorbates thường không hiệu vi khuẩn lactic Chất chống VSV Sulfur dioxide Mã INS 220 Phân loại Gốc vô Sodium sulphite 221 -nt- Sodium hydrogen sulphite 222 -nt- Sodium nitrate 251 -nt- Potassium nitrate 252 -nt- Nisin 234 Kháng sinh tự nhiên Natamycin 235 Kháng sinh tự nhiên 01 01 5/26/2019 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Hình 15 Hiệu chất bảo quản gốc acid hữu % chưa phân ly Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.6.6 Độc tính-an tồn chất bảo quản The picture can't be displayed • Hiện nay, nước tiên tiến cho phép sử dung liều lượng hạn chế/hoặc không cho phép sử dụng chất bảo quản nhiều nhóm thực phẩm có lo ngại tác hại đến sức khỏe, • Nhiều nghiên cứu chứng minh sử dụng liều lượng hợp chất bảo quản dẫn xuất từ benzen (acid benzoic, benzoate ) có ảnh hưởng nghiêm trọng đến gan & thận • Ở quốc gia & khu vực cho phép sử dụng, quy định bắt buộc nhà sản xuất phải tuân thủ nghiêm ngặt liều lượng sử dụng  Ví dụ: cho phép sử dụng acid benzoic/benzoate tối đa 0.1% thực phẩm loại Độ pH 5/26/2019 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.6.5 Các yếu tố ảnh hưởng lên chất bảo quản • Ảnh hưởng pH:  Đối với chất bảo quản có nguồn gốc từ acid hữu cơ, hiệu bảo quản thay đổi theo giá trị pH sản phẩm  Độ pH sản phẩm thấp (độ acid cao), hiệu bảo quản cao  Do lượng chất bảo quản sử dụng Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm • Khi chọn sử dụng chất bảo quản, đặc biệt với nhóm benzoate, sulfur dioxide, muối sulfite, nitrate, nitrit; phải đặc biệt lưu ý đến tình trạng pháp lý chúng • Một số chất bảo quản ảnh hưởng xấu đến mùi vị thực phẩm  Ví dụ: Một số loại chất bảo quản gây mùi vị khó chịu trường hợp acid sorbic/sorbate có mùi hắc đặc trưng • Điều kiện vệ sinh  Lượng chất bảo quản tùy thuộc vào nguyên liệu điều kiện chế biến  Thực phẩm cần phải chế biến điều kiện vệ sinh nghiêm ngặt chất bảo quản bảo vệ khỏi 5/26/2019 cơng VSV giai đoạn sau Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm  Khi số lượng VSV ô nhiễm lớn:  VSV vơ hiệu hóa chất bảo quản dùng liều lượng thông thường  Để ức chế VSV, cần lượng lớn chất bảo quản→ vượt ngưỡng cảm quan chấp nhận giá trị ML cho phép Chất bảo quản sử dụng để bảo quản sản phẩm bị nhiễm VSV nặng sản phẩm bắt đầu hư hỏng 5/26/2019 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.6.7 Xu hướng thân thiện sản xuất, bảo quản thực phẩm ngăn ngừa hư hỏng VSV a Sử dụng chất bảo quản • Sử dụng chất bảo quản có độc tính thấp • Sử dụng chất bảo quản có nguồn gốc tự nhiên b Chống ô nhiễm & phát triển VSV • Kiểm sốt, ngăn chặn nguồn nhiễm VSV Các nguyên tắc thực hành sản xuất tốt (GMP) Hệ thống quản lý an toàn thực phẩm HACCP 5/26/2019 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm • Hạn chế yếu tố thuận lợi cho VSV phát triển 2.7.2 Sodium bicarbonate NaHCO3 (bột soda/baking soda)  Làm giảm hoạt độ nước sản phẩm:  Sử dụng phụ gia giữ ẩm (humectants), đường, muối  Cơng thức & quy trình chế biến thích hợp  Sử dụng chất liệu bao bì thích hợp  Hạn chế q trình thấm nước & thấm oxy • Tạo khí CO2 q trình nướng • Khả tạo khí tốt mơi trường bột nhào có tính acid (hoặc bổ sung muối acid MCPmonocalcium phosphate, ACP-Acid calcium phosphate, SAPP- Sodium acid pyrophosphate ) • Ngồi vai trò tạo nổi, bột soda có vai trò điều chỉnh pH cho sản phẩm  Phương pháp đóng gói  Chân khơng (rút hết khơng khí, bao gồm oxy)  Sử dụng gói bảo quản có chất hấp phụ oxy, gói hút ẩm  Bơm khí nitrogen  Bảo quản nhiệt độ thấp (lạnh đông, lạnh, mát) 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm c Tiêu diệt VSV phương pháp vật lý Cơ chế tạo soda • Tiệt trùng, trùng • Khi khơng có tác nhân acid • Phương pháp chiếu xạ Tuy nhiên nay, nhiều quốc gia chưa cho phép sử dụng phương pháp chiếu xạ, lo ngại làm biến đổi thành phần thực phẩm Giải pháp quan trọng là: phải kết hợp nhiều biện pháp nêu để bảo quản thực phẩm hiệu & tạo thực phẩm thân thiện cho sức khỏe • Ví dụ kết hợp biện pháp: chất bảo quản tự nhiên, áp dụng HACCP, trùng, bao bì, đóng gói thích hợp  NaHCO3 nhiệt cao Na2CO3 + CO2 + H2O  Phản ứng đòi hỏi nhiệt độ cao 120°C để xảy hồn tồn  Đây nhiệt độ đạt thực tế • Khi có tác nhân acid  2NaHCO3 H+ Na2CO3 + CO2 + H2O  Phản ứng xảy dễ dàng nhiệt độ thấp (50-60°C)  Nhiệt độ cao, phản ứng xảy triệt để 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.7 Chất tạo (leavening agents) 2.7.1 Khái niệm • Là nhóm hợp chất muối vô thực phẩm, chủ yếu dùng sản phẩm bánh nướng • Khi điều kiện nhiệt độ cao (trong trình nướng), chúng phân hủy tạo thành khí CO2 & NH3, tác nhân tạo cấu trúc nở, xốp cho bánh nướng • Được gọi tác nhân tạo hóa học 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.7.3 Ammonium bicarbonate NH4HCO3 (bột khai) • Trong q trình nướng, phân ly hồn tồn tạo CO2 & NH3 • Tạo xốp mạnh NaHCO3 • Khơng tạo pH kiềm cho sản phẩm Cơ chế tạo bột khai • NH4HCO3 t°>40°C NH3 + CO2 + H2O • Hiệu sử dụng bột khai tốt phân tán bột nhào • Thơng thường bột khai hòa tan vào nước ấm sau thêm vào khối bột nhào với loại nước khác 5/26/2019 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm • Trong sản xuất quy mô công nghiệp 2.7.4 Baking powder (bột ) • Là dạng premix (hỗn hợp pha sẵn) chứa soda (NaHCO3) & tỷ lệ thích hợp hợp chất muối acid, phụ gia khác • Có 03 loại bột nổi, phân loại theo tốc độ phản ứng tạo nổi: nhanh, trung bình, chậm (phụ thuộc vào loại muối acid phụ gia khác) • Sử dụng tiện lợi cho mục đích phi cơng nghiệp (chế biến nhà, sở nhỏ)  Thường dùng kết hợp NaHCO3 & NH4HCO3 với tỷ lệ thích hợp  Sử dụng hỗn hợp kết hợp với muối acid cách riêng rẽ • Trong trường hợp, phải bảo đảm chất tạo & muối acid phải phân tán/hòa tan đồng vào bột nhào 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.7.5 Các lưu ý sử dụng chất tạo 2.7.6 An tồn-Độc tính chất tạo • Soda: Sử dụng liều lượng tạo độ kiềm cao, tạo màu sắc tối, tạo vị đắng cho sản phẩm Soda phản ứng với tác nhân acid để tạo CO2 giai đoạn trộn bột Lượng CO2 bị giai đoạn cán, định hình bột Thường sử dụng muối acid SAPP, MCP đặc tính tác dụng chậm chúng với soda để làm tăng hiệu tạo • Bản chất gốc hóa học chất tạo & muối acid (Ca, Na, -PO4,, -CO3) có phổ biến thực phẩm • Lượng sử dụng thấp • Do đó, sử dụng hợp chất an toàn chúng đáp ứng điều kiện cho phép dùng thực phẩm (food grade: hàm lượng tạp chất, kim loại nặng đạt yêu cầu dùng thực phẩm) Lượng muối acid phải đủ để trung hòa hết lượng soda nhằm tối ưu hóa hiệu tạo & kiểm soát pH Soda thường cho vào bột mì & trộn với bột nhào giai đoạn trộn bột cuối 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Bảng 17 Tỷ lệ muối acid để trung hòa bột soda • Bột khai: Tốc độ phản Tỉ lệ cần thiết trung  Hòa tan trước nước trước trộn vào hỗn hợp bột nhào Muối Acid Cơng thức hóa học ứng hòa NaHCO3 Ca(H2PO4)2.H2O Nhanh 1.25 KHC4H4O6 Trung bình 2.25 Na2H2P2O7 Trung bình 1.33 Monocalcium orthophosphate  Do tính hòa tan tốt nước, bột khai khơng sử dụng sản phẩm có độ ẩm > 5%, NH3 tồn dư sản phẩm gây mùi khó chịu (mùi khai) monohydrate  Đây lý người ta không dùng bột khai bánh lan Potassium bitartrate “Acid calcium phosphate” “Mono calcium phosphate”, “ACP” “Potassium acid tartrate” “Cream of tartar” Sodium acid pyrophosphate “Puron” , “SAPP” Sodium acid aluminium-phosphate NaH14Al3(PO4)8.4H2O Chậm 1.00 Gluconodeltalactone, “GDL” C6H10O6 Chậm 2.12 Adipic acid C6H10O4 Chậm 0.87 hydrate 01 01 5/26/2019 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.8 Chất giữ ẩm (humectants/moisture binders) 2.8.1 Khái niệm-Định nghĩa • Định nghĩa hoạt độ nước(water activity-Aw)  Aw tỷ số áp suất nước bề mặt thực phẩm so với áp suất nước bề mặt nước nguyên chất (nước cất): Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm • Ngồi vai trò làm giảm Aw, số chất giữ ẩm có vai trò quan trọng khác cho sản phẩm, như:  Thay phần đường saccharose (sorbitol, polydextrose)  Làm giảm độ ngọt, giảm calories (sorbitol, polydextrose)  Làm giảm phần chất béo (polydextrose) /Áp suất nước  Các vai trò ngày nhà sản xuất thực phẩm khai thác  Aw thể khả liên kết thành phần nguyên liệu với nước thực phẩm  Tạo cho sản phẩm có tính thân thiện cho sức khỏe người tiêu dùng Awthực phẩm = Áp suất nướcthực nguyên chất phẩm  Aw thấp chứng tỏ thực phẩm giữ nước tốt Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm • Khái niệm chất giữ ẩm  Các hợp chất giữ ẩm điển hình thuộc nhóm hợp chất gọi polyol/sugar alcohol  Là nhóm hợp chất hữu cơ, phân tử chúng có nhiều nhóm –OH  Do đó, chúng có lực với nước lớn Chúng liên kết, giữ nước qua liên kết hydrogen Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Bảng 17 Các chất giữ ẩm sử dụng phổ biến giới & VN (Danh mục phụ gia 27) Chất giữ ẩm Mã INS Trong Danh mục 27 Propylen glycol 1520 X Sorbitol Glycerol (glycerine) 420 422 X X Glycerol triacetate 1518 X Polydextrose 1200 X Trehalose Không quy định • Trong bảng trên, propylen glycol; sorbitol; glycerine 03 chất thơng dụng • Trehalose sử dụng năm gần đây, ứng dụng nhiều sản phẩm từ thủy hải sản 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.8.2 Mục đích sử dụng  Làm giảm Aw thực phẩm với mục đích bảo quản, hạn chế phát triển VSV (giống vai trò đường, muối)  Thực phẩm có Aw thấp tổng lượng ẩm cao Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.8.3 An tồn-Độc tính chất giữ ẩm • Các chất giữ ẩm nói trên, nói chung có độc tính thấp nên xem hoàn toàn an toàn sử dụng làm phụ gia thực phẩm • Glycerine, propylen glycol tạo vị đắng cho thực phẩm sử dụng liều lượng (>2%)  Do sản phẩm có cấu trúc mềm mại, độ ướt ăn 01 5/26/2019 Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Phú Đức, Bài giảng Phụ gia thực phẩm, Trường ĐHCNTP Tp.HCM, 2013 [2] E Furia Thomas, Handbook of food additives, Voll II.CRC 1980 [3] Bộ Y tế, Danh mục chất phụ gia phép sử dụng thực phẩm (Ban hành kèm theo Thông tư 27/2012-TT-BYT ngày 30 tháng 11 năm 2012 Bộ trưởng Bộ Y tế) [4] A Larry Branen, Food additives, Marcel Dekker, 2001 [5] Alan Imeson, Food stabilisers, Thickeners and Gelling agents, Wiley Blackwel, 2010 01 ... nhiều thực phẩm • Giúp người tiêu dùng xác định rõ thực phẩm xác định theo thói quen tiêu dùng • Gia tăng màu sắc đặc hiệu thực phẩm có cường độ màu • Làm đồng màu sắc thực phẩm • Tạo thực phẩm. .. phối • Yêu cầu thời gian bảo quản 01 01 Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.3 Chất keo thực phẩm/ keo ưa nước... chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm Chương Các chất phụ gia sử dụng chế biến bảo quản thực phẩm 2.1 Các chất bổ sung tăng cường hương vị 2.1.1 Hương liệu Chương Các chất phụ gia sử