Chất chống oxy hóa trong công nghệ sản xuất bánh kẹo.

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM - - TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BÁNH KẸO CÁC HỢP CHẤT CHỐNG OXY HÓA TRONG SẢN XUẤT BÁNH KẸO Giảng viên hướng dẫn: TS Giang Trung Khoa Nhóm thực hiện: 07 Nhóm mơn học: 02 Thời gian học : Thứ 2, tiết 6, tuần 1,2,5,6,7 Thứ 4, tiết 9, tuần 1,2,5,6,7 Hà Nội, 2020 MỤC LỤC CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Khái niệm 2.2 Phân loại 2.3 Cơ sở lý thuyết 2.3.1 Sự thủy phân chất béo .7 2.3.2 Sự oxy hóa chất béo 2.3.3 Cơ chế chống oxy hóa chất béo 2.3 Yêu cầu phụ gia chống oxy hóa sử dụng công nghiệp thực phẩm CHƯƠNG 3: NHÓM CHẤT CHỐNG OXY HÓA TỰ NHIÊN 10 3.1 Vitamin E (Tocopherol) 10 3.1.1 Khái niệm 10 3.1.2 Cấu tạo 10 3.1.3 Cơ chế tác động .11 3.1.4 Độc tố liều dùng 11 3.1.5 Vai trò sản xuất bánh kẹo .12 3.1.6 Mức sử dụng phụ gia tối đa sản phẩm bánh kẹo 12 3.2.Anthocyanin 13 3.2.1 Khái niệm 13 3.2.2 Cấu tạo 14 3.2.3 Cơ chế tác động .14 3.2.4 Cơ chế chống oxi hóa Anthocyanin: 14 3.2.5 Vai trò sản xuất bánh kẹo .15 3.2.6 Mức sử dụng phụ gia tối đa sản phẩm bánh kẹo 15 3.3 Ascorbic acid( vitamin C) 15 3.3.1 Khái niệm 15 3.3.2 Cấu tạo 16 3.3.3 Cơ chế tác động .16 3.3.4 Vai trò sản xuất bánh kẹo .17 3.3.5 Mức sử dụng tối đa sản phẩm bánh kẹo 18 3.4 Một số chất chống oxy hóa tự nhiên khác 18 CHƯƠNG 4: NHÓM CHÁT CHỐNG OXY HÓA TỔNG HỢP 20 4.1 BHA (Butyl Hydroxy Anisol) .20 4.1.1 Tính chất, đặc điểm 21 4.1.2 Cơ chế tác dụng .21 4.1.3 Độc tố 21 4.1.4 Vai trò sản xuất bánh kẹo 22 4.1.5 BHA sản phẩm thực phẩm 22 4.1.6 Ưu, nhược điểm BHA 23 4.1.7 Mức sử dụng phụ gia tối đa sản phẩm bánh kẹo 23 4.2 BHT 23 4.2.1 Đặc điểm, tính chất 24 4.2.2 Cơ chế .25 4.2.3 Độc tố 25 4.2.4 Vai trò sản xuất bánh kẹo .26 4.2.5 Quá trình sản xuất 27 4.2.6 Mức sử dụng tối đa sản phẩm bánh kẹo 28 4.3 TBHQ 28 4.3.1 Cấu tạo 28 4.3.2 Cơ chế tác động .29 4.3.3 Độc tố 29 4.3.4 Vai trò sản xuất bánh kẹo .29 4.3.5 Mức sử dụng phụ gia tối đa sản phẩm bánh kẹo 30 4.4 PG 31 4.4.1 Cấu tạo 31 4.4.2 Độc tố 31 4.4.3 Mức sử dụng phụ gia tối đa sản phẩm bánh kẹo 32 CHƯƠNG 5: SỬ DỤNG CHẤT CHỐNG OXY HÓA TRONG MỘT SỐ SẢN PHẨM BÁNH KẸO 33 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN .38 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG Phụ gia thực phẩm (Food additive) chất không coi thực phẩm thành phần thực phẩm Phụ gia thực phẩm có khơng có giá trị dinh dưỡng, chủ động cho vào với mục đích đáp ứng u cầu cơng nghệ q trình sản xuất, chế biến, xử lý, bao gói, vận chuyển, bảo quản thực phẩm Phụ gia thực phẩm không bao gồm chất ô nhiễm chất bổ sung vào thực phẩm với mục đích tăng thêm giá trị dinh dưỡng thực phẩm Ngày phát triển ngành cơng nghệ hóa học, việc sử dụng chất phụ gia thực phẩm ngày phổ biến, đa dạng hoàn thiện hơn, đặc biệt việc sử dụng chất 18 phụ gia thực phẩm trở thành vấn đề quan trọng cần thiết Hiện có đến 2.500 chất phụ gia khác đưa vào thực phẩm Ở Mỹ năm sử dụng 300.000 phụ gia thực phẩm, bình quân đầu người 1,8 kg/ năm Ở Việt Nam qui định có 22 nhóm phụ gia thực phẩm với 400 loại phụ gia đưa vào danh mục cho phép sử dụng Trong có chất phụ gia có nguồn gốc thiên nhiên, không gây độc hại (như aga, dextrin, gelatin ) sử dụng giới hạn cao hay không giới hạn Ngược lại, với phụ gia tổng hợp hóa học độ tinh khiết khơng đảm bảo, có nhiều tạp chất độc thường qui định nghiêm ngặt liều lượng sử dụng Rất nhiều nghiên cứu khoa học phần lớn phụ gia có nguồn gốc hóa học tổng hợp bị lạm dụng dẫn đến tích tụ thể người gây bệnh mãn tính, ung thư Cách nửa kỷ, nhóm hóa chất tìm thấy bổ sung vào sản phẩm thực phẩm nhằm ngăn chặn hay kìm hãm gốc oxy hóa tự chất béo nguyên nhân dẫn đến thay đổi mùi vị sản phẩm.Trong suốt khoảng thời gian đó, hàng nghìn hợp chất chống oxy hóa vừa tự nhiên vừa tổng hợp có tác dụng chống oxy hóa hiệu an tồn người sử dụng Hiện nay, có khoảng 20 hợp chất chống oxy hóa phép sử dụng rộng rãi chấp nhận phụ gia thực phẩm tùy theo quốc gia Trong đó, phụ gia chống oxy hóa phép sử dụng ứng rộng rãi là: BHA, BHT, Propyl Galate, TBHQ Tocopherol Các chất sử dụng riêng rẽ kết hợp với số chất trợ chống oxy hóa tự nhiên : acide ascorbic, anthocyanin nhằm giúp đỡ việc chế biến bảo quản thực phẩm đạt hiệu cao nhất, đặc biệt ứng dụng nhiều ngành sản xuất bánh kẹo CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Khái niệm Trong trình chế biến bảo quản thực phẩm thường xảy loạt loại phản ứng oxy hóa khác nhau, làm biến đổi phẩm chất giá trị thực phẩm Chính phải sử dụng chất có tác dụng ngăn ngừa kiềm chế trình lại ( Đỗ Văn Chương, 2010) Chất chống oxy hóa phụ gia thực phẩm sử dụng với mục đích chống lại hư hỏng thực phẩm bị oxy hóa (như khét mỡ, thay đổi màu sắc) nhằm kéo dài thời hạn sử dụng thực phẩm (QCVN 4-6:2010/BYT, Bộ Y tế) 2.2 Phân loại 2.2.1 Phân loại theo nguồn gốc Chất chống oxy hóa thực phẩm chia thành hai nhóm chính: Chất chống oxy hóa tự nhiên chất chống oxy hóa tổng hợp - - Chất chống oxy hóa tự nhiên: Các chất béo khơng no mơ sinh học tương đối bền Nguyên nhân mơ sinh học có chứa chất chống oxi hóa ezim ngăn ngừa tượng oxi hóa Chất chống oxy hóa tổng hợp: Các chất chống oxy hóa tổng phải thỏa mãn u cầu sau: khơng độc, có hoạt tính oxy hóa cao nồng độ thấp, tập trung bề mặt pha dầu, bền điều kiện kĩ thuật trình chế biến thực phẩm Các chất oxi hóa tổng hợp thường dùng là: BTH (Butylated hydroxyltoluen), BHA ( Butylate hydroxyanisole), tocopherol tổng hợp, TBHQ (Tertbutyl hydroquinone), dodecyl gallate, propyl gallate, ascorbyl palmitate ( Đỗ Văn Chương, 2010) 2.2.2 Phân loại theo chất: - Chất chống oxy hóa có chất acid (bao gồm muối ester chúng) Ví dụ: Acid ascorbic, acid citric,… Các hợp chất gốc phenolic (cả tự nhiên lẫn tổng hợp) Ví dụ: BHA, tocopherol, … (Đàm Sao Mai, 2012) 2.3 Cơ sở lý thuyết Bản chất hóa học chất béo triglycerid, este glycerol acid béo cao phân tử Trong cấu trúc hóa học triglycerid có diện nhiều acid béo R1, R2, R3 tạo este với glycerol Hầu hết acid béo tìm thấy thành phần thực phẩm có độ dài mạch carbon 12– 18 carbon, acid béo no acid béo không no Tùy theo độ dài mạch carbon số lượng nối đôi có cấu tạo acid béo mà chất béo có nhiều tính chất khác Các sản phẩm chứa nhiều chất béo thường dễ bị hư hỏng trình bảo quản Thơng thường hư hỏng chất béo thường xảy hình thức là: thủy phân oxy hóa (Nguyễn Chí Linh, 2007) 2.3.1 Sự thủy phân chất béo Sự thủy phân chất béo trình phản ứng nước với triglycerid tạo thành glyceryl, monoglycerid, diglycerid acide béo tự tác dụng enzim lipaza Quá trình thủy phân chất béo xảy nhiệt độ cao đủ nước như: chiên sản phẩm có hàm ẩm cao, chế biến dạng sản phẩm nhũ tương Kết q trình oxy hóa chất béo làm cho sản phẩm xảy tượng sau: - Có điểm bốc khói thấp Có tạo thành bọt q trình chiên Ăn mịn thiết bị diện acide béo Có vị đắng, có mùi xà phịng acide béo tạo nên Sự thủy phân chất béo xảy phổ biến bảo quản bơ margarin, giải phóng acid butyric acid có mùi khó chịu Trong bảo quản lương thực, độ ẩm hạt cao dễ xảy tượng oxy hóa chất béo (Nguyễn Chí Linh, 2007) 2.3.2 Sự oxy hóa chất béo Quá trình xảy sản xuất, bảo quản chế biến thực phẩm có diện chất béo Sự oxy hóa chất béo nguyên nhân hạn chế thời gian bảo quản sản phẩm Sự oxy hóa chất béo khơng no khởi tạo việc tạo thành gốc tự tác dụng ánh sáng, nhiệt độ, ion kim loại oxy Thơng thường phản ứng xảy nhóm metyl cận kề với nối đôi C=C Cơ chế phản ứng oxy hóa chất béo xảy phức tạp, chia thành giai đoạn là: khởi tạo, lan truyền – tạo sản phẩm trung gian kết thúc phản ứng Khởi tạo - Lan truyền- tạo sản phẩm trung gian - Kết thúc phản ứng Các biểu thường thấy oxy hóa chất béo là: phát sinh mùi - vị xấu, thay đổi màu sắc, làm mùi tự nhiên loại tinh dầu, thay đổi độ nhớt sản phẩm Sự oxy hóa chất béo chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố như: độ no chất béo, ion kim loại, chất xúc tác sinh học, nhiệt độ, không khí, chất chống oxy hóa chất béo, chất trợ chống oxy hóa chất béo,… (Nguyễn Chí Linh, 2007) 2.3.3 Cơ chế chống oxy hóa chất béo Q trình oxy hóa chất béo ngăn ngừa gia tăng gốc tự phương pháp dùng chất có khả tác dụng với gốc tự tạo thành chất khơng có khả tiếp tục bị oxy hóa Gọi AH chất chống oxy hóa chất béo Phản ứng chống oxy hóa chất béo xảy theo sơ đồ sau: Với: Ao khả kết hợp với gốc tự khác AH chất chống oxy hóa Q trình chống oxy hóa chất béo phụ thuộc vào yếu tố: hoạt tính chất chống oxy hóa, nồng độ chất chống oxy hóa, ánh sáng, nhiệt độ, kim loại,… (Đàm Sao Mai,2012) Chất trợ chống oxy hóa chất béo thêm vào để tăng hiệu chống oxy hóa Các chất quan trọng thường sử dụng là: acide citric ester monoglycerid citrat, acid ascorbic ascorbyl palmitat Các ester lipophilic acide citricm acid ascorbic có khả hịa tan dầu Thơng thường : Citric + chất chống oxy hóa tổng hợp Ascorbic + tocopherol Chất trợ chống oxy hóa chất béo có chức năng: - Tạo môi trường acide ổn định để chống oxy hóa chất béo Loại bỏ hoạt tính ion kim loại (tạo phức vô hại) Loại bỏ oxy (oxy hóa ascorbic) Phục hồi chống oxy hóa Cơ chế phục hồi chất chống oxy hóa SH + A AH + S Xét cho chất chống oxy hóa chất béo phụ gia thực chất là: - Ngăn chặn nguyên nhân gây phản ứng oxy hóa Ngăn chặn phản ứng lan truyền (Nguyễn Chí Linh, 2007) 2.3 Yêu cầu phụ gia chống oxy hóa sử dụng công nghiệp thực phẩm Các chất chống oxy hóa dùng thực phẩm phải đảm bảo yêu cầu sau: - Tăng khả ổn định chất lượng thực phẩm hạn chế loại bỏ - q trình oxy hóa chất dễ bị oxy hóa thực phẩm Bảo tồn giá trị dinh dưỡng thực phẩm Các giá trị cảm quan thực phẩm phải giữ ngun Phải chất có khả hịa tan phân tán đồng khối thực phẩm làm cho tác dụng chống oxy hóa chắn Sản xuất, bảo quản, tiêu thụ phải thuận lợi cho chất chống oxy hóa vào Q trình sử dụng chất phải tiện lợi, chi phi phí thấp (Đàm Sao Mai,2012) 10 sản phẩm ngũ cốc, đặc biệt ngũ cốc ăn sáng bột bánh trộn sẵn Sự ổn định bánh bánh quy dao động từ 27 – 33 ngày với có mặt BHA 0.02%.Ở nồng độ 0.01%, hai sản phẩm ổn định lên tới 21 – 22 ngày (Madhavi cộng sự, 1996) BHA chất chống oxy hóa bảo quản dầu mỡ, bao gói thục phẩm có nhiều chất béo Với nồng độ 0,02% đủ để bảo quản tốt dầu mỡ Tác dụng bảo quản tăng lên kết hợp với chất chống oxy hóa khác ( Đỗ Văn Chương, 2010) Đặc biệt, BHT BHA kháng virus kháng khuẩn Một số nghiên cứu tiến hành liên quan đến việc sử dụng BHT điều trị herpes simplex AIDS (Nguồn: http://csdl.vinachemia.gov.vn) 4.1.5 BHA sản phẩm thực phẩm Trong sản xuất thường sử dụng shortening, dầu thực vật, sản phẩm khoai tây, soup, kẹo cao su, ngũ cốc, sử dụng rộng rãi sản phẩm giàu chất béo, khơng có tác dụng vơi dầu thực vật khơng bão hịa BHA thường sử dụng với chất chống oxy hóa khác (Đàm Sao Mai, 2012) 4.1.6 Ưu, nhược điểm BHA Ưu điểm - Tan tốt dầu, mỡ Chất chống tốt Giữ đặc tính chống oxy hóa cho dù nhiệt độ cao Việc bổ sung BHA không làm thay đổi màu sắc, mùi hương vị An toàn sử dụng giới hạn khuyến cáo Được sử dụng rộng rãi thực phẩm Nhược điểm: Có thể gây ung thư sử dụng liều lượng cho phép (Đàm Sao Mai, 2012) 4.1.7 Mức sử dụng phụ gia tối đa sản phẩm bánh kẹo Mã nhóm thực phẩm 01.5.1 03.0 02.4 05.1.4 23 Nhóm thực phẩm ML (mg/kg) Sữa bột, bột kem (nguyên chất) Đá thực phẩm, bao gồm ướp lạnh kem trái Đồ tráng miệng từ chất béo Sản phẩm cacao, chocolate 100 200 200 200 05.2 05.3 07.0 15.1 Sản phẩm kẹo cứng, kẹo mềm, kẹo nuga, không bao gồm sản phẩm thuộc mã nhóm 05.1, 05.3 05.4 Kẹo cao su Các loại bánh nướng Snack khoai tây, ngũ cốc,bột tinh bột (từ thân, củ, rễ, hạt họ đậu) 200 400 200 200 (Bộ Y tế, 2019) 4.2 BHT - Cơng thức hóa học: C15H24O (2,6-Ditertiary-butyl-p-cresol, 4-methyl-2,6ditertiary-butyl-phenol) (B NADITHA, 2009) - Tên tiếng Anh: Butylate hydroxyl toluene Tên thương mại: Plakes, Ionol,… Số CAS: 128-37-0 INS: 321 ADI: – 0.3 ML – Maximum level: + Các loại bánh nướng: 200 + Bánh pudding có sữa, pudding gạo pudding bột sắn: 90 (Đàm Sao Mai, 2012) 4.2.1 Đặc điểm, tính chất 24 BHT tạo thành phản ứng para – cresol (4-methylphenol) với isobutylen (2-methylpropene) xúc tác acid sulfuric Là tinh thể trắng, hình sợi, khơng vị, khơng mùi hay có mùi đặc trưng khó chịu vịng thơm - Tan nước, tan vơ hạn etanol Nhiệt độ nóng chảy 69 - 72°C ( Đỗ Văn Chương, 2010) - BHT có tính chất tương tự BHA có tính bền nhiệt Tuy nhiên, BHT có tác dụng chống oxy hóa BHA cấu trúc khơng gian BHT cồng kềnh BHA ( phân tử BHT có nhóm tert – butyl xung quanh nhóm – OH) (Nguồn: http://hoathucpham.saodo.edu.vn) 4.2.2 Cơ chế Chất hoạt động tương tự vitamin E tổng hợp, chủ yếu hoạt động chất ngăn chặn q trình oxy hố, q trình khơng bão hịa (thường là) hợp chất hữu bị cơng ơxy khí BHT chống oxy hoá xúc tác phản ứng cách chuyển đổi gốc tự peroxy liên kết hydroperoxides Điều tác động đến chức chống oxi hoá cách quyên góp nguyên tử hydro: RO2 + ArOH → ROOH + ARO RO2 + ArO → nonradical sản phẩm R alkyl aryl, nơi ArOH phenolic BHT có liên quan đến chất chống oxy hóa Người ta thấy BHT liên kết với hai gốc tự peroxy Ngồi ra, cịn chất thuộc nhóm chất chống oxi hóa có hiệu sử dụng rộng rãi sản phẩm có nhiều chất béo Do có tác dụng bảo quản thực phẩm, ngăn ngừa hư hỏng khét hương liệu Ngồi cịn có tác dụng ổn định nhũ hóa cho shortening Sử dụng đơn lẻ kết hợp với BHA, Propyl galat (PG) axit citric, sử dụng shortening, dầu thực vật, thức ăn động vật, mỡ lát, ngũ cốc, sử dụng rộng rãi cơng nghiệp rẻ tiền (Nguồn: http://csdl.vinachemia.gov.vn) 4.2.3 Độc tố BHT thử nghiệm loài gặm nhắm, chuột người cho thấy BHT vào thể qua đường miệng hấp thụ nhanh chóng qua dày, ruột, sau thải theo nước tiểu phân Ở người, tiết BHT thông qua thận thử nghiệm cho ăn với phần có chứa 40mg/kg thể trọng Nghiên cứu cho thấy 50% liều lượng tiết 24 đầu, 25% liều lượng lại tiết 10 ngày Sự chuyển hóa thơng qua đường oxy hóa; oxy hóa nhóm methyl trội lồi gặm nhắm, thỏ khỉ, cịn oxy hóa nhóm tert – butyl trội người 25 BHT có khả gây độc cấp tính Giá trị LD 50 lên đến 1000mg/kg thể trọng tất loài thử nghiệm Thử nghiệm động vật cho thấy, liều lượng BHT cao đưa vào thể 40 ngày gây độc cho quan Ví dụ: Khi cho chuột ăn phần có 0,58% BHT 40 ngày gây xuất huyết nhiều quan Tuy nhiên, ảnh hửơng không xảy tất loài, xuất huyết ăn liều lượng lớn BHT xảy vài giống chuột, heo; cịn chuột đồng, chó, thỏ chim cút khơng thấy có tượng Đó nhạy cảm khác loài Liều lượng BHT cao loài vật thử nghiệm gây ảnh huởng sau: làm tăng hấp thu iod tuyến giáp, tăng trọng lượng tuyến thận, giảm khối lượng lách, làm chậm trình vận chuyển acid hữu cơ, gây tổn thương thận Một số lượng lớn nghiên cứu tiến hành vài loài để xác định độc tính sinh sản phát triển Tổ chức sức khỏe giới (WHO) xem xét thử nghiệm kết luận với liều lượng ăn vào 50mg/kg thể trọng không gây độc tính cấp độ BHT không bị xem chất độc sinh sản phát triển Các thử nghiệm số lồi động vật cho thấy BHT khơng chất độc có khả di truyền Những nghiên cứu chất sinh ung thư tiến hành chuột Kết cho thấy, BHT tác nhân xúc tiến cho vài chất sinh ung thư hóa học; nhiên, tính xác đáng cho ảnh hưởng người khơng rõ ràng Liều lượng gây chết chuột LD 50 = 1000mg/kg thể trọng, liều lượng 50mg/kg thể trọng ảnh hưởng người Khi sử dụng nồng độ cho phép không gây ngộ độc cho thể Liều dùng cho sữa bột, bột kèm kem 100 ML, với thức ăn tráng miệng có sữa 90 ML (Nguồn: http://csdl.vinachemia.gov.vn) BHT công nhận an toàn để sử dụng cho thực phẩm tổng hàm lượng chất oxi hóa khơng vượt q 0.02% hàm lượng chất béo dầu (bao gồm hàm hượng dầu thiết yếu (dễ bay hơi)) thực phẩm (Coulter, 1988) Lượng cho phép tiêu thụ ngày BHT 0-0.125 mg/kg trọng lượng thể (ADI) Trong bột bánh trộn sẵn, BHT không 200 mg/kg (gallates BHA, tách riêng kết hợp) (B NADITHA, 2009) 4.2.4 Vai trò sản xuất bánh kẹo Là chất tan tốt dầu, bền, có tác dụng chống ôi khét dầu, bơ… sản xuất số sản phẩm có dùng nhiệt độ cao tiếp xúc nhiều với khơng khí BHT gây thay đổi vị màu 26 Các loại bánh nướng - - BHT có hiệu tốt việc làm bền chất béo động vật, thịt, cá BHT chất tan tốt dầu, bền, có tác dụng chống khét dầu, bơ… BHT sử dụng đơn lẻ kết hợp với BHA, Propyl galat (PG) axit citric, sử dụng shortening, dầu thực vật, thức ăn động vật, mỡ lát… Các thực phẩm có chứa chất béo khoai tây chiên, sản phẩm nướng Ngũ cốc ăn sáng bao gồm yến mạch xay BHT thường dùng để bảo quản thực phẩm có mùi, màu sắc hương vị Sản phẩm dùng để trang trí thực phẩm Các loại cá phi lê, thủy sản đông lạnh (Nguồn: http://phugiathucphamvmc.com) BHT giống với BHA nhiều đặc tính chống oxi hóa sử dụng cho sản phẩm tương tự BHT kết hợp với BHA, TBHQ hợp chất acid citric không phản ứng với propyl gallate BHT khơng có nồng độ tối ưu ổn định chất béo thêm liên tiếp tăng với nồng độ Ở nồng độ cao 0.02%, BHT chuyển mùi phenolic cho chất béo (Joyner McIntyre, 1938) BHT thường sử dụng chất chống oxi hóa cho chất béo động vật, ngũ cốc ăn sáng khô, nguyên liệu làm bao bì thực phẩm, hạt vảy khoai tây, dầu thực vật, đồ ăn nhẹ, sản phẩm nướng, (Coulter,1988) BHT hiệu BHA việc ổn định chất béo động vật, sử dụng nồng độ 0.005-0.02% Bảng thể mức BHT sử dụng loại thực phẩm khác 4.2.5 Quá trình sản xuất BHT điều chế phản ứng p-cresol (4-methylphenol) với isobutylene (2-methylpropene) xúc tác axit sulfuric : CH3(C6H4)OH + 2CH2 = C(CH3)2 → CH3)3C)2CH3C6H2OHCH3(C6H4)OH ((CH3)3C)2CH3C6H2OHCH3(C6H4)OH + 2CH2 = C(CH3)2 → H3)3C)2CH3C6H2OH 27 Ngoài ra, BHT lấy từ 2,6-di-tert-butylphenol hydroxymethylation aminomethylation phản ứng thuỷ phân Nó sử dụng để bảo quản thực phẩm mùi, màu sắc hương vị Nó bổ sung trực tiếp vào thực phẩm, ngũ cốc, loại thực phẩm khác có chứa chất béo dầu (Nguồn: http://csdl.vinachemia.gov.vn) 4.2.6 Mức sử dụng tối đa sản phẩm bánh kẹo Mã nhóm thực phẩm 01.5.1 02.4 03.0 05.1.4 05.1.5 05.2 07.0 Nhóm thực phẩm ML( mg/kg) Sữa bột cream bột (nguyên chất) Đồ tráng miệng từ chất béo, không bao gồm đồ tráng miệng từ sữa thuộc mã nhóm 01.7 Đá thực phẩm, bao gồm ướp lạnh kem trái Sản phẩm cacao,sô cô la Các sản phẩm tương tự sô cô la, thay sô cô la Sản phẩm kẹo cứng, kẹo mềm, kẹo nuga, khơng bao gồm sản phẩm thuộc mã nhóm 05.1, 05.3 05.4 Bánh nướng 200 200 100 200 200 200 200 (Bộ Y tế, 2019) 4.3 TBHQ - Tên tiếng Anh: Tertiary Butyl Hydro Quinione INS: 319 ADI: 0-0.7 Maximum level – ML + Bánh pudding: 200 (Đàm Sao Mai, 2012) 4.3.1 Cấu tạo - 28 Công thức hoá học: C10H14O2 (Mono-tert-butylhydroquinone,/ butylhydroquinone, 2-( 1,1 -dimethylethyl)-1,4-benzenediol) Tên thương mại: Embanox TBHQ, Sustane TBHQ… Khối lượng phân tử: 166,22 đvC TBHQ hữu thơm phenol tổng hợp hố học Nó dẫn xuất hydroquinone, thay nhóm tert-butyl - Là tinh thể trắng, trắng kem, có mùi đặc trưng Tan nước, tan vô hạn etanol, ether propane-1,2-diol Bị màu tác dụng với kim loại Nhiệt độ nóng chảy khoảng 146 - 150°c sau làm khô (Đỗ Văn Chương,2010) 4.3.2 Cơ chế tác động - Về chế TBHQ giống chất chống oxi hóa gốc phenol Có tác dụng chống oxi hóa hiệu quả, sử dụng rộng rãi TBHQ gây ức chế hoạt động vi sinh vật, đặc biệt nhóm vi khuẩn Gram âm (B NADITHA, 2009) 4.3.3 Độc tố - - TBHQ tan tốt chất béo (10 %) tan nước (1 %) Chất TBHQ hấp thu qua đường ruột, tham gia vào trình trao đổi chất cuối thải theo nước tiểu Là chất có độc tố cao BHA, BHT nên thường sử dụng hơn; liều lượng gây chết chuột LD50 = 700 – 1000 mg/kg thể trọng (Nguyễn Chí Linh, 2007) 4.3.4 Vai trị sản xuất bánh kẹo Mức độ hoạt động TBHQ tương đương lớn BHA, BHT, PG TBHQ không tạo màu mùi chất béo dầu Được dùng phổ biến độc BHT BHA Chức TBHQ phối hợp với chất chống oxy hóa chất thải sắt PG, BHT, BHA, tocopherols, ascorbyl palmitate axit citric hiệu nhiều loại dầu chất béo khác Mức sử dụng dầu margarin 0.02%, kết hợp với BHA hay BHT 0.006%, 0.02% kết hợp với BHA BHT, bảo quản mỡ 0.01% (B NADITHA, 2009) 29 Có nhiều ý kiến TBHQ tương tác với amin tự để tạo thành màu đỏ, việc ngăn chặn việc sử dụng chúng số sản phẩm giàu protein mà không phép ( Sherwin, 1989) Các nguyên cứu chứng minh TBHQ không tồn điều kiện chế biến trình chuẩn bị bánh bánh quy Do đó, TBHQ khơng có sản phẩm nướng Nhưng TBHQ tồn q trình chiên 4.3.5 Mức sử dụng phụ gia tối đa sản phẩm bánh kẹo Mã nhóm thực phẩm 02.4 03.0 05.1.4 05.2 05.3 05.4 07.1.1 07.1.2 07.1.3 07.1.4 30 Nhóm thực phẩm Đồ tráng miệng từ chất béo, không bao gồm đồ tráng miệng từ sữa thuộc mã nhóm 01.7 Đá thực phẩm, bao gồm nước ướp lạnh kem trái Sản phẩm cacao, sô cô la Sản phẩm kẹo cứng, kẹo mềm, kẹo nuga, không bao gồm sản phẩm thuộc mã nhóm 05.1, 05.3 05.4 Kẹo cao su Sản phẩm dùng để trang trí (ví dụ, dùng cho bánh), lớp phủ (khơng có trái nước sốt ngọt) Bánh mỳ bánh mỳ cuộn Bánh cracker, không bao gồm bánh cracker Các sản phẩm bánh nướng thơng thường khác (ví dụ: bánh vịng, bánh mì ổ dẹt, bánh nướng xốp kiểu Anh) Sản phẩm dạng bánh mì, bao gồm bánh mì gối (bread stuffing) bột mỳ ML (mg/kg) 200 200 200 200 400 200 200 200 200 200 (Bộ Y tế, 2019) 4.4 PG - Tên tiếng Anh: Propyl gallate INS: 310 ADI: 0-1.4 ML- Maximum Level + Bánh pudding: 90 (Đàm Sao Mai, 2012) 4.4.1 Cấu tạo - Cơng thức hóa học: C10H12O5 Là este n-propyl với acid 3,4,5 trihydroxybenzoic hay acid galic - Là tinh thể trắng trắng kem, khơng mùi, có vị đắng Dễ tan nước, etanol, eter, propan 1,2 - diol Nhiệt độ nóng chảy: 146 - 150°C (Đỗ Văn Chương, 2010) 4.4.2 Độc tố - Propyl galat chịu nhiệt, tan nước tan chất béo ứng dụng nhiều thực phẩm Hợp chất vào thể hấp thụ qua đường tiêu hóa chuyển thành acid 4-octometyl galic thảy theo nước tiểu Propyl galat độc, liều lượng gây chết LD50 = 1700 -3800 mg/kg thể trọng Các thí nghiệm liều lượng thấp 0,117% khơng thấy biểu độc nồng độ 2,5% xuất rối loại số chức động vật (Nguyễn Chí Linh, 2007) 31 4.4.3 Mức sử dụng phụ gia tối đa sản phẩm bánh kẹo Mã nhóm thực phẩm 01.5.1 01.7 02.4 04.1.2.9 05.1 05.2 05.3 05.4 06.5 07.1.3 10.4 ML (mg/kg) 200 Nhóm thực phẩm Sữa bột cream bột Đồ tráng miệng từ sữa (ví dụ: bánh putđinh, sữa chua trái 90 sữa chua có hương vị…) Đồ tráng miệng từ chất béo, không bao gồm đồ tráng 200 miệng từ sữa thuộc mã nhóm 01.7 Đồ tráng miệng từ quả, bao gồm đồ tráng miệng chủ 90 yếu từ nước có hương vị Các sản phẩm cacao, sản phẩm sô cô la, bao gồm 200 sản phẩm giống sản phẩm thay sô cô la Sản phẩm kẹo cứng, kẹo mềm, kẹo nuga, không bao gồm 200 sản phẩm thuộc mã nhóm 05.1, 05.3 05.4 Kẹo cao su 1000 Sản phẩm dùng để trang trí (ví dụ, dùng cho bánh), lớp 200 phủ (khơng có trái cây)và nước sốt Đồ tráng miệng làm từ ngũ cốc tinh bột (VD: bánh 90 putđing gạo, bánh putđing từ bột sắn…) Các sản phẩm bánh nướng thơng thường khác (ví dụ: bánh 100 vịng, bánh mì ổ dẹt, bánh nướng xốp kiểu Anh) Đồ tráng miệng từ trứng (ví dụ: sữa trứng) 90 (Bộ Y tế,2019) CHƯƠNG 5: SỬ DỤNG CHẤT CHỐNG OXY HÓA TRONG MỘT SỐ SẢN PHẨM BÁNH KẸO Sau tìm hiểu thành phần số sản phẩm bánh kẹo thị trường, ta thu bảng sau Nhóm sản phẩm Tên sản phẩm Kẹo Kẹo singgum cool air hương bạc hà – 32 Nhà sản xuất Chất chống oxy hóa sử dụng Cơng ty ButylatedHydroxy TNHH Toluene – INS 321 MARS (BHT) Việt Lý thuyết - Chất hoạt động tương tự vitamin E tổng hợp, chủ yếu hoạt động Luật liên quan - Lượng cho phép tiêu thụ ngày khuynh diệp Nam - Kẹo Bonart Bonart cà Dis phê Ticaret A.S Kẹo 33 Dl-alpha tocopherol (E307c) Công ty 321- Butyl hydroxy - - chất ngăn chặn q trình oxy hố, q trình khơng bão hịa (thường là) hợp chất hữu bị công oxy khí Vai trị: bảo quản thực phẩm, chống ôi khét dầu Sử dụng đơn lẻ kết hợp với BHA, Propyl galat (PG) axit citric, sử dụng shortening, dầu thực vật, thức ăn động vật, mỡ lát, ngũ cốc, sử dụng rộng rãi cơng nghiệp rẻ tiền BHT 00.125 mg/kg trọng lượng thể (ADI) - Mức sử dụng BHT tối đa sản phẩm kẹo cứng, kẹo mềm, kẹo nuga, khơng bao gồm sản phẩm thuộc mã nhóm 05.1, 05.3 05.4 200 mg/kg (Bộ Y tế, 2019) Là đồng phân có ý nghĩa dinh dưỡng vitamin E α – tocopherol chất chống oxi hóa quan trọng hịa tan chất béo, có khả bảo vệ màng tế bào khỏi trình oxi hóa phản ứng với gốc lipid sản sinh phản ứng dây truyền Từ loại bỏ gốc tự trung gian ngăn ngừa phản ứng lan truyền liên tục diễn - Tocopherol khơng có hại mặt sinh học liều lượng sử dụng không lớn, khuyến khích sử dụng để thay chất chống oxy hóa khác - Mức sử dụng BHT tối đa sản phẩm kẹo socola 500mg/kg (Bộ Y Tế, 2019) BHT chủ yếu hoạt - Liều lượng sử sukoka soft coffee candy TNHH United Family Food Việt Nam toluene (BHT) 322(i) - Lecithin - Bánh Bánh quy Công ty Tocopherol (306) + sữa Marie Modelez BHA (0,01%) Cosy Kinh Đô Kinh Đô hộp 335g 34 - động tác nhân chấm dứt ức chế q trình tự oxy hóa, có tác dụng chống khét dầu , bảo quản thực phẩm có màu sắc , hương vị,… Sử dụng đơn lẻ kết hợp với BHA , propyl galat (PG) acid citric giúp ngăn chặn trình oxy hóa chất béo Lecithin chất chống oxy hóa tự nhiên , hay hỗn hợp phospholipid, tan tốt nước, dầu ,các dung môi khơng phân cực Có tác dụng giúp ngăn chặn q trình phân hủy chất béo ,hịa tan tốt vitamin A, D, E, K, làm giảm độ nhớt,thay nguyên liệu đắt kiểm soát đường kết tinh, giúp hỗn hợp pha trộn đồng Thường dùng kết hợp với Polysorbate 80 giúp tăng cường trình hấp thụ chất bép, cân Omega dụng BHT sản phẩm cacao, socola (mã 05.1.4), kẹo (mã 05.2) 200mg/kg - Liều lượng sử dụng Lecitin sản phẩm cacao, socola : GMP (Bộ Y tế, 2019) Tocopherol với BHA giúp ngăn tạo thành phẩm oxi - kết hợp (0,01%) ngừa sản hóa độc Mức sử dụng tocopherol BHA sản phẩm bánh hại, chống cao, ngồi phản ứng với gốc tự mà không tạo gốc tự khác q trình Bánh quy PT.MO OREO NDELE thập cẩm Z INDON ESIA MANU FACTU RING TBHQ-e319, Lecithin-e322 - - Bánh Gạo Công ty Tertiary Butyl Cúc cu vị bánh Hydro Quinione mặn kẹo (BTHQ) Tràng INS: 319 An - - 35 - 200mg/kg (Bộ Y tế, 2019) LD50 = 50 – 100mg/kg thể trọng gây rối loạn người ( Đàm Sao Mai, 2012) Cơ chế TBHQ giống chất chống oxi hóa gốc phenol, có tác dụng chống oxi hóa hiệu nghiệm, sử dụng rộng rãi TBHQ gây ức chế hoạt động vi sinh vật, đặc biệt nhóm vi khuẩn Gram âm Lecithin chất nhũ hóa giúp hịa tan trộn lẫn chất béo nước có khả chống oxy hóa giúp ngăn chặn trình phân hủy chất béo Mức sử dụng TBHQ Lecithin với loại bánh nướng ML 200 (mg/kg sản phẩm) (Bộ Y tế, 2019) Cơ chế: giống chất chống oxi hóa gốc phenol Có tác dụng chống oxi hóa hiệu nghiệm, gây ức chế hoạt động vi sinh vật, đặc biệt nhóm vi khuẩn Gram âm Khơng tạo màu mùi chất béo dầu Được dùng phổ biến độc BHT Mức sử dụng TBHQ tối đa sản phẩm bánh cracker, không bao gồm bánh cracker 200 mg/kg (Bộ Y tế, 2019) - 36 BHA Chức TBHQ phối hợp với chất chống oxy hóa chất thải sắt PG, BHT, BHA, tocopherols, ascorbyl palmitate axit citric hiệu nhiều loại dầu chất béo khác CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN Phụ gia thực phẩm lĩnh vực quan trọng cơng nghiệp chế biến thực phẩm, có xu hướng ngày mở rộng, công nghệ sản xuất bánh kẹo Ngày nay, hầu hết sản phẩm bánh kẹo, thực phẩm nói chung sản xuất quy mô công nghiệp vận chuyển phân phối khoảng cách xa Do đó, phải đảm bảo cho hạn sử dụng sản phẩm điều cần thiết Bên cạnh đó, yêu cầu chất lượng sản phẩm người tiêu dùng ngày cao, yêu cầu ngon miệng, bổ dưỡng, thực phẩm cần phải đảm bảo hình thức, cảm quan, đặc biệt phải đảm bao vệ sinh an toàn thực phẩm Việc sử dụng chất chống oxy hóa cơng nghệ sản xuất bánh kẹo có vai trị quan trọng nhằm giúp kéo dài thời gian bảo quản cho sản phẩm Tuy nhiên, liều lượng sử dụng phải đảm bảo tuân thủ theo yêu cầu Bộ Y tế để đảm bảo sức khỏe người tiêu dùng 37 ... Phân loại theo nguồn gốc Chất chống oxy hóa thực phẩm chia thành hai nhóm chính: Chất chống oxy hóa tự nhiên chất chống oxy hóa tổng hợp - - Chất chống oxy hóa tự nhiên: Các chất béo khơng no mô... hoạt tính chất chống oxy hóa, nồng độ chất chống oxy hóa, ánh sáng, nhiệt độ, kim loại,… (Đàm Sao Mai,2012) Chất trợ chống oxy hóa chất béo thêm vào để tăng hiệu chống oxy hóa Các chất quan trọng... oxy (oxy hóa ascorbic) Phục hồi chống oxy hóa Cơ chế phục hồi chất chống oxy hóa SH + A AH + S Xét cho chất chống oxy hóa chất béo phụ gia thực chất là: - Ngăn chặn nguyên nhân gây phản ứng oxy