Với đề tài tiểu luận “Tìm hiểu về các phụ gia sử dụng trong nhóm các sản phẩm nước giải khát (trừ sữa)”, nhóm chúng em xin trình bày nội dung trong 3 chương chính lần lượt như sau: Tổng quan về nước giải khát (trừ sữa), Tổng quan về phụ gia thực phẩm, Những phụ gia được sử dụng phổ biến trong các nhóm sản phẩm nước giải khát. Bài tiểu luận sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, chúng em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của quý Cô và các anh chị trợ giảng để bài tiểu luận được hoàn thiện hơn.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM PHỤ GIA VÀ HƯƠNG LIỆU THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỀ CÁC PHỤ GIA SỬ DỤNG TRONG NHÓM CÁC SẢN PHẨM NƯỚC GIẢI KHÁT (TRỪ SỮA) GVHD: ThS Nguyễn Đặng Mỹ Duyên Nhóm thực hiện: Nhóm SVTH Phạm Danh MSSV 17116157 Nguyễn Thị Ngọc Diễm 17116158 Âu Thị Mỹ Hằng 17116168 Nguyễn Minh Quân 17116207 Nguyễn Khánh Trường 17116228 Mã mơn học: 192FADD324250 TP Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2020 ĐIỂM SỐ TIÊU CHÍ NỘI DUNG BỐ CỤC TRÌNH BÀY TỔNG ĐIỂM NHẬN XÉT Ký tên ThS Nguyễn Đặng Mỹ Duyên MỞ ĐẦU Từ xưa kia, người sống gần với ngành nông nghiệp trồng trọt, chăn ni, thực phẩm sản xuất chỗ để đáp ứng nhu cầu, người biết ăn thực phẩm tươi không pha trộn thứ từ rau củ quả, động thực vật Chỉ dư thừa thực phẩm, muốn để dành người ta nghĩ đến chuyện ướp hay phơi khô để bảo quản chúng Mà chất để ướp giản dị, muối, đường, vài loại men dùng phương thức làm khô phơi ánh nắng Ngày nay, nếp sống đô thị phát triển, dân chúng tập trung đông thành phố, trung tâm công nghiệp thực phẩm vận chuyển thực phẩm đến từ nơi xa xôi nên cần giữ gìn bảo quản cho sản phẩm không bị hư hỏng Rồi để cạnh tranh với thương hiệu khác nhau, nhiều doanh nghiệp không ngại việc bổ sung vào thực phẩm chất làm tăng khả dinh dưỡng, hương vị, màu sắc, vẻ bề Các chất gọi chất phụ gia thực phẩm, tiếng Anh “Food Additives” Đặc biệt công nghiệp sản xuất nước giải khát - ngành công nghiệp thiếu nhu cầu sử dụng người nay, phụ gia thành phần quan trọng Một yếu tố góp phần tạo nên nhiều giá trị cho sản phẩm nước giải khát làm tăng thời gian bảo quản, giá trị dinh dưỡng, tăng màu sắc, mùi vị, nâng cao giá trị cảm quan đáp ứng nhu cầu ngày tăng người tiêu dùng Với đề tài tiểu luận “Tìm hiểu phụ gia sử dụng nhóm sản phẩm nước giải khát (trừ sữa)”, nhóm chúng em xin trình bày nội dung chương sau: Tổng quan nước giải khát (trừ sữa), Tổng quan phụ gia thực phẩm, Những phụ gia sử dụng phổ biến nhóm sản phẩm nước giải khát Bài tiểu luận khơng tránh khỏi thiếu sót, chúng em mong nhận ý kiến đóng góp q Cơ anh chị trợ giảng để tiểu luận hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NƯỚC GIẢI KHÁT (TRỪ SỮA) 1.1 KHÁI NIỆM VÀ NGUỒN GỐC Thuật ngữ “nước giải khát” thường dùng để nước uống không cồn dựa kết hợp cân độ độ acid với hương vị màu sắc thực phẩm (Philip R Ashurst cộng sự, 2017) Vị đặc điểm khác số khía cạnh thứ yếu chúng có tầm quan trọng việc cung cấp lượng số chất dinh dưỡng cần thiết để đáp ứng cho nhu cầu hoạt động ngày người (Philip R Ashurst, 2005) Ở nhiều quốc gia chưa có định nghĩa pháp lý nước giải khát Vương Quốc Anh đặt quy định nước giải khát vào năm 1964 (Theo luật định Anh 1964 số 760) Quy định xác định rằng: nước giải khát chất lỏng bán dạng thức uống cho người: loại thức uống trái cây, thức uống sinh tố trái thân mật; nước soda, nước tăng lực, loại nước có gas có hương vị khơng có hương vị; bia gừng đồ uống thảo dược thực vật (Philip R Ashurst cộng sự, 2017) 1.2 VAI TRÒ VÀ PHÂN LOẠI 1.2.1 Vai trị Giá trị dinh dưỡng nước giải khát đơi phóng đại nhà sản xuất họ muốn người tiêu dùng cảm nhận sản phẩm họ có lợi ích đặc biệt Chức nước giải khát hydrat hóa (là trạng thái giữ nước hay cung cấp nước cho thể), mà nước giải khát có khả bù nước, cung cấp lượng lượng làm dịu khát nhanh chóng Sự cân chúng độ độ chua, với hương vị dễ chịu, khiến chúng trở nên hấp dẫn với lứa tuổi người tiêu dùng (Philip R Ashurst, 2005) Có lĩnh vực có ý nghĩa dinh dưỡng đặc biệt nước (Philip R Ashurst, 2005): Năng lượng: Một số nước giải khát pha chế để cung cấp tăng cường lượng đồng hóa nhanh chóng cho người tiêu dùng Đồ uống đẳng trương (isotonic drinks): Có tính thẩm thấu tương đương với chất lỏng thể Chúng thúc đẩy hấp thu muối nước cực nhanh thể, sản phẩm quan trọng người chơi thể thao người cần lượng cần hydrat hóa Calories: Nước pha chế rộng rãi thành dạng có hàm lượng calo thấp nhằm đáp ứng dễ đến tay người tiêu dùng Tuy nhiên, lợi ích nước giải khát nhiều khơng nên lạm dụng chúng số tác hại không mong muốn chúng Do phát sinh dư lượng đường khoang miệng mà ảnh hưởng đến miệng sâu hay bị vàng răng, đặc biệt trẻ em Ngoài ra, bị ảnh hưởng đến số bệnh tiểu đường, tăng độ lão hóa thể, gây tăng cân liên quan đến bệnh tim mạch 1.2.2 Phân loại Thị trường nước giải khát chia thành hai loại chính: Các sản phẩm sẵn sàng để uống (RTD) sản phẩm pha loãng để nếm (dilute to taste) sản phẩm cô đặc (concentrated products) Thị trường RTD sau chia nhỏ thành sản phẩm có gas khơng có gas tĩnh (Philip R Ashurst cộng sự, 2017) Thị trường nước giải khát Việt Nam chia thành: Nước giải khát có gas: Hay Tiếng Anh gọi ready-to-drink (RTD) nghĩa thức uống sẵn sàng để uống, thống trị thị trường giới (Philip R Ashurst 2005) Với nhãn hiệu lớn đứng đầu gồm có Coca-Cola Pepsi, ơng lớn thị trường nước có gas Việt Nam nói riêng giới nói chung Nước giải khát khơng có gas: Các sản phẩm: “Trà xanh độ, Nước tăng lực Number 1, Trà thảo mộc Dr Thanh, ” ví dụ điển hình cho mẫu sản phẩm nước giải khát khơng có gas Tập đoàn Tân Hiệp Phát gây tiếng vang lớn lĩnh vực sản xuất nước giải khát gas năm 2006 Nước giải khát có cồn: Thường nói nước giải khát người ta khơng bao gồm trà, cà phê, đồ uống sữa gần rượu Tuy nhiên, nhiều quốc gia, việc sản xuất nước giải khát có cồn phát triển Nhiều người coi xu hướng khơng mong muốn theo truyền thống, hương vị đồ uống có cồn có liên quan đến tuổi trưởng thành Dường điều tạo điều kiện cho trẻ em thiếu niên dễ dàng chuyển sang sử dụng rượu chất có cồn khác (Philip R Ashurst 2005) Có nhiều sản phẩm cho ngành giải khát có cồn nước trái lên men, rượu, bia, Tuy nhiên thị trường Việt Nam, Công ty TNHH Nhà Máy Bia Việt Nam (VBL) cho mắt dòng nước giải khát lên men nhiều người ưa chuộng mà độ cồn không cao Strongbow với nhiều hương vị: Gold (Nguyên bản), Honey (Mật ong), Red Berries (Dâu đỏ), Elderflowers (Hoa Elders) Dark Fruit 1.3 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ NƯỚC GIẢI KHÁT TẠI THỊ TRƯỜNG VIỆT NAM Tốc độ tăng trưởng hàng năm thị trường thức uống dự báo 6% đến năm 2020, ngành công nghiệp đồ uống Việt Nam ngành hàng tiêu dùng nhanh tăng trưởng cao Tiêu thụ nước giải khát ước tính đạt 81,6 tỷ lít vào năm 2016 với triển vọng đạt 109 tỷ lít vào năm 2020 Trên thị trường thức uống, đồ uống có cồn (gồm bia, rượu vang, rượu mạnh) ngành hàng lớn Việt Nam coi có hội lớn để đầu tư mức tiêu thụ đất nước nằm top 10 khu vực châu Á có mức tiêu thụ bình quân đầu người thuận lợi mức 42 lít vào năm 2020 Bên cạnh đó, ngành sản xuất nước giải khát khơng có cồn, đặc biệt nước có gas phát triển khơng dịch vụ ăn nhanh Việt Nam dần phát triển Tuy nhiên, phủ nhận nhận thức người tiêu dùng yếu tố dinh dưỡng nằm loại nước giải khát tăng lên, khiến cho tỉ trọng tiêu thụ nước giải khát có gas bị suy giảm Và nhờ tăng lên trà xanh, nước hoa ép loại nước bổ sung vitamin chất dinh dưỡng khác (NTT Hằng LD Hưng, 2015) Hình Top 10 Cơng ty uy tín ngành thực phẩm – đồ uống năm 2018 (Nguồn Vietnam Report) Ngày 31/10/2018, Vietnam Report thức cơng bố Top 10 Cơng ty uy tín ngành thực phẩm – đồ uống năm 2018 Các công ty đánh giá, xếp hạng dựa tiêu chí chính: Năng lực tài chính, Uy tín truyền thơng, Khảo sát người tiêu dùng mức độ nhận biết hài lòng với sản phẩm/dịch vụ công ty Trong số 10 doanh nghiệp đồ uống uy tín, Pepsi Coca Cola làm chủ thị trường nước có gas, Tân Hiệp Phát thành cơng với dịng nước khơng gas Tân Hiệp Phát doanh nghiệp Việt nằm Top cơng ty đồ uống uy tín năm 2018 (Nguồn babuki.vn) CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ PHỤ GIA THỰC PHẨM 2.1 KHÁI NIỆM Chất phụ gia chất thêm vào thực phẩm trình chế biến có khơng có giá trị dinh dưỡng với mục đích làm tăng hương, vị, màu sắc, làm thay đổi tính chất lý học, hố học để tạo điều kiện dễ dàng chế biến, để kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm Liều lượng thường Theo quan điểm sử dụng, nước có cách định nghĩa (PGS TS Nguyễn Duy Thịnh, 2004) 2.2 VAI TRÒ VÀ PHÂN LOẠI Phụ gia tìm thấy với số lượng khác thực phẩm, chúng thực chức khác thực phẩm phối hợp với thành phần chất phụ gia khác Một số vai trò chất phụ gia cụ thể sau (A Larry Branen cộng sự, 2002): - Duy trì, cải thiện chất lượng dinh dưỡng thực phẩm - Duy trì, cải thiện chất lượng an tồn thực phẩm - Hỗ trợ quy trình chế biến, sản xuất thực phẩm - Tăng cường chức vị giác Tuỳ vào loại chất phụ gia riêng biệt mà vai trò mà chúng mang lại khác nhau, vai trò chất phụ gia ứng với nhóm phụ gia sau (Nguồn foodtechvn.com): Chất chống oxy hoá (propyl galat): Giúp ngăn ngừa hư hỏng mùi vị, màu sắc cấu trúc Một số thực phẩm thường sử dụng: nước trái cây, dầu, bơ Chất bảo quản (acid sorbic, ): Làm chậm hư hỏng thực phẩm gây nấm men, nấm mốc, vi khuẩn khơng khí Hầu hết sản phẩm thị trường sử dụng chất bảo quản, điển nước tương có E202, sốt mayonaise có E380 Chất điều chỉnh độ acid (kali acetate, calcium acetate): Để làm thay đổi trung hoà độ chua thực phẩm Sản phẩm thường có chất điều chỉnh độ acid nước giải khát, kẹo, bột gia vị mì ăn liền Chất nhũ hoá (calcium polyphosphate ): Dùng để tạo phân tán đồng nhất, trì trạng thái ổn định tăng tính cảm quan sản phẩm Thực phẩm sử dụng chất nhũ hoá kem, bơ, margarine, Chất tạo xốp (bột nở Natri cacbonate): Dùng để tạo xốp cho sản phẩm, làm tăng thể tích bột nhão thực phẩm bọt khí Ứng dụng sản xuất bánh nướng, phơ mai, kem, mì ống Chất giữ màu (Kali nitrite, Natri nitrite ): Sử dụng để ổn định, trì tăng màu vốn có sản phẩm thực phẩm Sản phẩm thường sử dụng trái đóng hộp, nước trái cây, đồ hộp Chất chống tạo bọt (propylene glycol): Ngăn ngừa giảm thiểu tạo bọt Ứng dụng sản xuất bia, bánh nướng, rượu Chất tổng hợp (không phải đường): Có nguồn gốc tự nhiên, dùng để tạo vị không mang lượng kẹo cao su (sản phẩm cho người bị tiểu đường) Chất làm rắn (nhôm silicate, cao lanh nhẹ ): Dùng để giữ mô rau, tránh vỡ nát 10 Chất khí đẩy (khí nitơ): Tạo bọt khí điều kiện nén kem phủ bề mặt thực phẩm 11 Chế phẩm tinh bột: Dùng để làm tăng độ dày, độ đông đặc, độ ổn định thực phẩm 12 Chất độn (sáp Carnauba, ): Dùng để làm tăng khối lượng sản phẩm 13 Emzym (papain, amilaza ): Dùng để xúc tác q trình chuyển hố chế biến thực phẩm 14 Chất làm bóng (senlac): Dùng để làm bóng bề mặt sản phẩm bánh, dầu, mỡ 2.3 QUY ĐỊNH CHUNG KHI SỬ DỤNG PHỤ GIA 2.3.1 Cơ sở phép chất trở thành phụ gia thực phẩm Các chất phụ gia phép sử dụng thực phẩm cần có điều kiện (PGS TS Nguyễn Duy Thịnh, 2004): Có đầy đủ tài liệu nghiên cứu kỹ thuật công nghệ sử dụng chất phụ gia: Cần phải đưa tài liệu nghiên cứu tính chất hố học, lý học khả ứng dụng chất phụ gia Có đầy đủ tài liệu nghiên cứu độc tố học: Muốn có kết luận rõ ràng cần phải tiến hành nghiên cứu : - Các chất phụ gia phải thử độc loại sinh vật, có loại khơng phải lồi gậm nhấm, thể sinh vật cần có chức chuyển hố gần giống người - Liều thử độc phải lớn liều mà người hấp thụ chất phụ gia vào thể sử dụng thực phẩm (tính cho khối lượng người tối thiểu 50-100kg) Có đầy đủ tài liệu nghiên cứu phương pháp phân tích: Cần phải có phương pháp phân tích đủ xác thích hợp để xác định hàm lượng chất phụ gia có thực phẩm Khi muốn sử dụng chất phụ gia sản xuất thực phẩm, phải trình cho Hội đồng Vệ sinh an tồn thực phẩm tối cao Quốc gia thuộc Y tế thủ tục sau: a) Tên chất phụ gia, tính chất lý học, hoá học sinh vật học b) Tác dụng kỹ thuật, nồng độ cần thiết, liều tối đa c) Khả gây độc cho thể người (ung thư, quái thai, gây đột biến, ) thử vi sinh vật theo dõi người d) Phương pháp thử độc định lượng chất phụ gia thực phẩm 2.3.2 Các văn pháp luật Nhà nước Việt nam nước sử dụng phụ gia thực phẩm Khi sử dụng chất phụ gia thực phẩm phải quan quản lý cho phép (PGS TS Nguyễn Duy Thịnh, 2004): loại acid polysaccharide (acid arabic) (P A Williams cộng sự, 2009) Nó heteropolysaccharide phức tạp, phân nhánh, trung tính acid bao gồm đơn vị 1,3-D-galactopyranosyl, L arabinose, L-rhamnose acid D-glucuronic phát thành phần polymer (S Patel cộng sự, 2015) Tính chất: Gum arabic hydrocoloid có độ hịa tan cực cao nước Hầu hết gum thông thường hòa tan nước nồng độ cao 5% độ nhớt cao, gum arabic hịa tan nồng độ lên đến 55% Nó tạo thành khối giống gel có độ nhớt cao tương tự loại tinh bột mạnh Gum arabic khơng hịa tan dầu hầu hết dung môi hữu (Martin Glicksman, 1982) Ứng dụng: Gum arabic ổn định điều kiện acid sử dụng rộng rãi chất nhũ hóa sản xuất tinh dầu đậm đặc để ứng dụng đồ uống Lợi dụng tính chất nhũ hóa arabic để nhũ hóa chúng, tạo sản phẩm nhũ tương đậm đặc để phân tán nước, nhũ tương thích hợp cho sản phẩm nước có pH thấp Gum có khả ức chế keo tụ kết lại giọt dầu vài tháng nhũ tương ổn định đến năm pha loãng tới khoảng 500 lần với nước trước đóng chai (P A Williams cộng sự, 2009) Gum arabic dòng nước giải khát khơng gas chủ yếu có mặt dòng nước trái Nước cam ép Tropic Twister… 3.2.2.2 Xanthan gum (415) Xanthan gum polysaccharide ngoại bào sản xuất Xanthomonas spp Xanthomonas campestris, Xanthomonas pelargonii, Xanthomonas phaseoli Xanthomonas malvacearum thời gian lên men hiếu khí Sản xuất vi sinh xanthan gum quy mô công nghiệp trình khơng liên tục (H Habibi cộng sự, 2017) Xanthan gum bao gồm liên kết 1,4 D-glucose dư lượng, có chuỗi bên trisaccharide kèm theo để thay dư lượng D-glucosyl Mạch polyme tương tự cellulose (B Katzbauer, 1998) Xanthan gum chất sinh học tự nhiên sản xuất quy mơ cơng nghiệp Sự an tồn gum nghiên cứu rộng rãi (H Habibi cộng sự, 2017) Hình Cấu trúc xanthan gum (G Swart, 2009) Tính chất: Đặc tính quan trọng xanthan gum kiểm sốt tính chất lưu biến chất lỏng Xanthan gum hịa tan nước nóng lạnh khuấy để tạo độ nhớt cao nồng độ gum thấp (ThS Nguyễn Đặng Mỹ Duyên, 2020) Hầu hết hydrocoloid xanthan gum khác kích động mạnh mẽ môi trường nước để tránh vón cục Độ nhớt sức cản chất lỏng chảy gây ma sát bên Cơ chế ứng dụng: Khi hòa tan nước nồng độ thấp xanthan gum truyền độ nhớt cho dung dịch nước, quan trọng ứng dụng mong muốn đình vật liệu rắn mơi trường nước (George T Colegrove, 1975) Trong ứng dụng này, lượng xanthan gum nhỏ khoảng 0,05 - 0,1% thêm vào để thu ổn định tốt không ảnh hưởng đến cấu trúc sản phẩm Xanthan gum khơng sử dụng riêng lẻ, thường sử dụng kết hợp với tác nhân tạo cấu trúc khác như: pectin, guar gum (Đàm Sao Mai, 2012) Trong sản phẩm nước yến thường bổ sung xanthan gum với mục đích tạo độ nhớt giúp ổn định nấm tuyết trạng thái lơ lững mà không bị lắng xuống đáy 3.2.2.4 Gellan gum (418) Gellan gum polysaccharide ngoại bào vi sinh vật tiết Sphingomonas elodea, trước gọi Pseudomonaselodea (G Sworn, 2009) Gellan gum heteropolysacaride anion tuyến tính có kích thước ~ 0,5 x 106 Da Nó bao gồm đơn vị xây dựng monosaccharide glucose, acid glucuronic rhamnose theo tỷ lệ mol 2: 1: Nó có đơn vị tetrasaccharide lặp lại Cấu trúc đơn vị lặp lại tetrasaccharide gellan xác định 3) D-Glcp-(14) D-GlcpA-(14) D-Glcp-(14) L- Rhap-(1 (P.E Jansson, B Lindberg and P.A Sandford, 1983, Structural studies of gellan gum, an extracellular polysaccharide elaborated by Pseudomonas elodea Carbohydr Res.124-135) Hình Gellan gum lặp lại đơn vị tetrasaccharide (A Nussinovitch, 1997) Tính chất Sự gel hóa gellan gum ban đầu xảy thơng qua hình thành xoắn kép, liên kết cảm ứng ion chúng Cơ chế tạo gel làm nóng làm mát vắng mặt cation để thúc đẩy gel, có lợi cho hình thành sợi thơng qua hình thành xoắn kép hai đầu phân tử lân cận Với diện cation thúc đẩy gel, liên kết giữ sợi nhỏ, dẫn đến hình thành gel Hình Mơ hình cho việc gel hóa gellan gum (Gunning Morris, 1990.) Tính chất gel phụ thuộc vào mức độ thay dạng thay thế, sản xuất gel mềm, đàn hồi dạng không thay sản xuất gel cứng, giòn Nhiệt độ hydrate gellan gum phụ thuộc vào loại nồng độ ion dung dịch Sự diện ion natri đặc biệt canxi dung dịch ức chế trình hydrat hóa gellan gum (G Sworn, 2009) 3.2.3 Phụ gia tạo màu 3.2.3.1 Tartrazine (102) Tartrazine chất màu tổng hợp có cơng thức hóa học C16H12N4O9S2Na3 Hình Công thức cấu tạo tartazine Tartazine cho chất phụ gia nguy hiểm, đặc biệt bệnh nhân hen người không dung nạp aspirin Sản phẩm tartazine thương mại thường dạng bột, màu vàng hòa tan tốt nước hòa tan cồn Trong môi trường kiềm tartazine tạo nên màu đỏ Tartazine sử dụng công nghệ sản xuất thức uống không cồn rượu mùi (Lê Văn Việt Mẫn, 2010) Tuy nhiên, sử dụng tartazine với khối lượng lớn gây nên chứng rối loạn với trẻ em hiếu động, biểu bồn chồn, rối loạn sau giấc ngủ Vì vậy, tartazine sử dụng sản phẩm nước không gas, chủ yếu sử dụng để tạo màu vàng dòng sản phẩm Nước tăng lực Number One, Nước cam ép Teppy… 3.2.3.2 Sunset yellow (110) Sunset yellow thuốc nhuộm azo công thức cấu tạo C16H10N2Na2O7S2 Sunset yellow bao gồm 2-hydroxyl-(4-sulphonatophenylazo) naphthalene-6-sulphonate chất màu phụ với natri clorua natri sunfat thành phần khơng màu Bên cạnh đó, sunset yellow tổng hợp cách diazo hóa 4-aminobenzenesulphonic acid diện natri nitrite Nó tạo thành NH-hydrazone -OH hydroxyl azo nhờ diện hai nhóm sulfonate dẫn đến hòa tan tốt dung dịch nước (K Rovina cộng sự, 2016) Hình Cơng thức cấu tạo Sunset yellow Sản phẩm thương mại sunset yellow có dạng bột màu vàng Đây chất màu bền nhiệt, nhiệt độ 130ºC màu sắc không bị thay đổi Trong môi trường kiềm nặng, Sunset Yellow tạo nên màu đỏ Sunset Yellow thường áp dụng thực phẩm dược phẩm để truyền đạt màu cam đỏ (Lê Văn Việt Mẫn, 2010) Nó thường sử dụng để tạo màu cho sản phẩm nước giải khát khơng có gas Nước cam ép Teppy 3.2.3.3 Phức đồng cholorophyll Đồng tạo thành phức chất với pheophytin Những phức hợp thường gọi phức đồng cholorophyll thực tế chúng pheophytins đồng Cu-choloriphyll hoạt động giống diệp lục ngoại trừ việc có màu xanh rực rỡ ổn định nhiều (Alan Mortensen, 2006) Hình Cấu trúc cholorophyll a (R = CH3) b (R = CHO) Cu chlorin e (dưới dạng muối natri) (Alan Mortensen, 2006) Cholorophyll diester dicarboxylic acid, có nhóm carboxyl ester hóa với methanol, nhóm carboxyl cịn lại tham gia phản ứng ester hóa với phytyl alcohol Ester hóa cholorophyll làm cho hịa tan nước (Lê Văn Việt Mẫn, 2010) Cu-chlorophyllin tạo thành Cu chlorin e4 Cu-chlorophyllin tinh khiết hòa tan tốt nước nước Cu-chlorophyllin bán dạng muối natri kali dễ hòa tan nước Tuy nhiên, pH thấp Cu-chlorophyllin kết tủa acid proton không hòa tan (Alan Mortensen, 2006) Phức đồng cholorophyll thêm vào nước giải khát nhằm mục đích tạo màu ổn định chất màu giúp tăng giá trị cảm quan sản phẩm Thường sử dụng sản phẩm Nước ép trái Vfresh 3.2.4 Phụ gia điều chỉnh độ acid Acid citric muối natri phụ gia phổ biến sử dụng sản xuất nước giải khát khơng có gas Acid citric sản xuất từ nguồn chanh nước dứa hay lên men từ dung dịch đường mơi trường thích hợp sử dụng chủng Candida spp chủng Aspegillus niger khơng độc tính Acid citric acid sử dụng rộng rãi đồ uống có hương vị trái Nó kết hợp tốt với hầu hết hương vị trái cây, mong đợi xảy tự nhiên nhiều loại trái (Philip R Ashurst, 2005) Acid citric acid hữu yếu, thường dùng để bổ sung vị chua vào thực phẩm loại nước Trong tự nhiên tồn loại rau quả, chủ yếu loại chi Citrus Nó có công thức phân tử C 6H8O7 với phân tử lượng 192,13 g/mol (Đàm Sao Mai, 2012) Hình Cơng thức cấu tạo acid citric Tính chất: Ở nhiệt độ phòng, acid citric chất bột kết tinh màu trắng Nó tồn dạng khan hay dạng ngậm phân tử nước (monohydrate) Dạng khan kết tinh từ nước nóng, cịn dạng monohydrate hình thành kết tinh từ nước lạnh Dạng monohydrate chuyển thành dạng khan gia nhiệt 74C Acid citric hịa tan hồn tồn ethanol khan 15°C Aicd citric có tính chất acid carboxylic khác nên bị nung nóng 175°C, bị phân hủy để giải phóng carbon dioxide nước (Đàm Sao Mai, 2012) Ứng dụng: Các doanh nghiệp cho acid citric chất tạo vị chua thích hợp cho loại thức uống pha chế Acid citric làm cho thức uống có vị chua tương tự nước ép từ trái có múi Ngồi chức tạo vị chua, aicd citric cịn có tác dụng ức chế vi khuẩn, nấm men, nấm sợi Acid citric có khả tạo phức với ion kim loại, muối citrate kali, canxi natri hòa tan tốt nước có khả ức chế vi sinh vật (Lê Văn Việt Mẫn, 2010) Trong hầu hết dòng nước uống khơng gas có sử dụng acid citric muối (trinatri citrate) với vai trị chất điều chỉnh acid Có mặt số loại nước như: Trà C2, Trà xanh 0º, Number One, Nước Ice trái cây, Nước cam Teppy, Nước nha đam Vfresh, Trà trái hạt chia Fuzetea… 3.2.5 Phụ gia bảo quản 3.2.5.1 Acid benzoic benzoate Tổng quan: Acid benzoic có cơng thức phân tử C6H5-COOH Nó có số loại trái mận, việt quốc, mọng Acid benzoic muối natri từ lâu sử dụng để ức chế phát triển vi sinh vật a Acid benzoic b Natri benzoate Hình Cơng thức cấu tạo acid benzoic muối natri Tính chất: Acid benzoic có dạng tinh thể không màu dễ tan rượu ether tan nước nhiệt độ phòng (Đàm Sao Mai, 2012) Muối natri benzoate dạng hạt trắng, không mùi khó bị phân hủy Nó có độ hịa tan nước cao so với acid benzoic (Lê Văn Việt Mẫn, 2010) Hoạt tính chống khuẩn benzoate phụ thuộc nhiều vào pH thực phẩm Hoạt tính thường cao pH thấp Thường dùng để bảo quản nước uống có đường khơng có gas Cơ chế ứng dụng: Một vài nghiên cứu cho acid benzoic có tác dụng ức chế hấp thụ amino acid nấm mốc vi khuẩn Các muối benzoate ức chế enzyme tế bào vi khuẩn Natri benzoate thường pha với nồng độ 5% cho vào hỗn hợp phối trộn Nồng độ natri benzoate sản phẩm có tác dụng bảo quản từ 0,07-0,1%, có tác dụng bảo quản tốt pH 2,5 – pH > 4,5 (Đàm Sao Mai, 2012) Trong công nghệ sản xuất nước uống dạng pha chế, benzoate sử dụng nhằm mục đích kéo dài thời gian bảo quản syrup, nước có gas khơng gas Tuy nhiên, sử dụng loại nước làm từ làm sản phẩm bị thâm đen dễ nhận biết dư vị Như vậy, dùng natri benzoate acid benzoic để bảo quản làm giảm tiêu cảm quan sản phẩm (Đàm Sao Mai, 2012) 3.2.5.1 Acid sorbic Sorbate Về mặt hóa học, acid sorbic chuỗi thẳng, -khơng bão hịa, gọi 2trans, 4-trans hexadienoic acid có cơng thức cấu tạo CH 3-CH = CH-CH = CH-COOH Nó có trọng lượng phân tử 112,13 giá trị pKa 4,75 Acid Sorbic lần phân lập từ dầu mọng chưa chín A W Hoffmann (nhà hóa học người Đức) vào năm 1859 (B R Thankur cộng sự, 1994) Hình Cơng thức cấu tạo acid sorbic (trái) kali sorbate (phải) Tính chất: Acid sorbic chất bột kết tinh màu trắng khó tan nước lạnh (16% 20 dễ tan nước nóng (ở 100 tan 39%), có mùi vị chua nhẹ Muối kali sorbate dạng bột hay hạt màu trắng tan nhiều nước Acid sorbic sorbate có tác dụng ức chế mạnh nấm men nấm mốc tác dụng vi khuẩn nên thường dùng cho sản phẩm có mơi trường acid (Đàm Sao Mai, 2012) Cơ chế ứng dụng: Acid sorbic ảnh hướng tới protein mang nấm mốc, gây ảnh hưởng đến trình vận chuyển ion âm qua màng làm chuyển đổi pH bên tế bào, thay đổi vận chuyển acid amin; làm sinh tổng hợp protein thay đổi tích lũy nucleotide tế bào (Đàm Sao Mai, 2012) Acid sorbic ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme, enzyme dihydrogenase, kiềm hãm hoạt động enzyme Khi enzyme oxy hóa bị bất hoạt trình trao đổi chất vi sinh vật bị ức chế Một nghiên cứu khác cho thấy acid sorbic thay đổi gradient photon màng tế bào chất vi sinh vật, q trình vận chuyển acid amin qua màng tế bào bị ức chế (Lê Văn Việt Mẫn, 2010) Các muối sorbate phản ứng với enzyme sulfhydryl thông qua phản ứng cộng với nhóm thiol cystein Hoạt tính muối sorbate hình thành phức bên với enzyme sulfhydryl Acid sorbic thêm vào nước giải khát không ga số loại nước với lượng 0,05-0,06% bảo quản thời gian dài Dùng sorbate bảo quản nước dựng bao bì nhỏ để tiện lợi chơi người tiêu dùng bảo quản tạm thời thung lớn để mang đóng chai hay bán dạng nước tiệt trung hay không tiệt trùng Trong công nghiệp thức uống, acid sorbic muối sorbate sử dụng phổ biến syrup sản phẩm nước (Đàm Sao Mai, 2012) Trong sản phẩm nước khơng gas sử dụng loại chất bảo quán, sử dụng số loại nước như: Nước tăng lực Redbull, Nước cam ép Twister… KẾT LUẬN Cuộc sống ngày phong phú tuyệt vời nhờ tiến khoa học kỹ thuật Đặc biệt ngành công nghiệp thực phẩm: sản phẩm trở nên đẹp hơn, ngon hơn, dinh dưỡng nhờ ứng dụng chất phụ gia Tóm lại, chất phụ gia nguyên liệu thiếu ngành công nghệ thực phẩm nói chung ngành cơng nghiệp sản xuất nước giải khát nói riêng Trong sản xuất, có nhiều loại sản phẩm khác nhau, phù hợp với nhu cầu người tiêu dùng người ta tạo nhờ có chất phụ gia Các sản phẩm tạo có tính chất, chức khác phù hợp với cảm quan người Các tính chất, chức chất phụ gia khác ảnh hưởng, nhằm cải thiện cấu trúc mặc cảm quan cho sản phẩm Đồng thời khẳng định uy tín, giá trị chất lượng sản phẩm thị trường, làm mở rộng cầu nối cung - cầu, giúp kinh tế thị trường ngày phát triển TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) Alan Mortensen, 2006, Carotenoids and other pigments as natural colorants, Pure Appl 2) A Larry Branen, 2012, Food Additives, Marcel Dekker, Inc 3) A Larry Branen, P Michael Davidson, Seppo Salmine, John H Thorngate III, 2002, Food Additives, Second edition, Marcel Dekker, Inc 4) A Nussinovitch, 1997, Gum technology in the food and other industries, Hydrocolloid Applications, The Hebrew University of Jerusalem 5) B Katzbauer, 1998, Properties and applications of xanthan gum, Polymer Degradation and Stability, 81–84 6) B R Thankur & R K Singh, 1994, Chemistry of sorbates—a basic perspective, Food Reviews International 7) Đàm Sao Mai (chủ biên), 2012, Phụ gia thực phẩm, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh 8) George T Colegrove, 1975, Clarification of xanthan gum, Merck & Co., Inc., Rahway, N.J 9) G Sworn, 2009, Gellan gum, Handbook 10)H Habibi & H Khosravi-Darani, 2017, Effective variables on production and structure of xanthan gum and its food applications: A review, Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 130–140 11)J C Bauernfeind & D M Pinkert, 1970, Food processing with added ascorbic acid, Advances in Food Reseach, 219-315 12) Khuyết danh, Phụ gia thực phẩm gì?, http://allchems.com/tin-tuc/phu-gia-thucpham-la-gi, 25/06/2020 13) Khuyết danh, Chức chất phụ gia, https://www.facebook.com/foodtechvietnam/posts/1085609528281477, 25/06/2020 14) Khuyết danh, Thị trường thức uống Việt Nam, https://babuki.vn/thi-truong-thuc- uong-viet-nam/, 24/06/2020 15) K Rovina, P P Prabakaran, S Siddiquee & S M Shaarani, 2016, Methods for the analysis of Sunset Yellow FCF (E110) in food and beverage products- a review 16) Lê Văn Việt Mẫn, 2010, Giáo trình Cơng nghệ sản xuất sản phẩm từ sữa thức uống pha chế, Nhà xuất Đai học Quốc gia TP Hồ Chí Minh 17) Martin Glicksman, 1982, Food hydrocolloids, CRC Revivals 18) Nguyễn T Thu Hằng Lê Duy Hưng, 9/2015, Báo cáo ngành VietinbankSc Ngành Sản xuất Nước giải khát không cồn Việt Nam, VietinBankSc 19) P A Williams G O Phillips, 2009, Gum arabic, Glyndwr University (UK) 20) P.E Jansson, B Lindberg and P.A Sandford, 1983, Structural studies of gellan gum, an extracellular polysaccharide elaborated by Pseudomonas elodea Carbohydr Res.124-135 21) PGS TS Nguyễn Duy Thịnh, 2004, Các chất phụ gia dùng sản xuất thực phẩm, Trường ĐH Bách khoa Hà Nội 22) Philip R Ashurst, 2005, Chemistry and Technology of Soft Drinks and Fruit Juices, Second edition, Blackwell Publishing Ltd 23) Philip R Ashurst, Robert Hargitt and Fiona Palmer, 2017, Soft Drink and Fruit Juice Problems Solved, Second edition 24) S Patel & A Goyal, 2015, Applications of Natural Polymer Gum Arabic: A Review, International Journal of Food Properties, 986–998