Đang tải... (xem toàn văn)
CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Khái niệm • Theo FAO: Phụ gia là chất không dinh dƣỡng đƣợc thêm vào các sản phẩm với các mục đích khác nhau. Thông thƣờng các chất này có hàm lƣợng thấp dùng để cải thiện tính chất cảm quan, cấu trúc, mùi vị và bảo quản sản phẩm. • Theo Ủy ban Tiêu chuẩn hóa thực phẩm quốc tế (Codex Alimentarius Commisson CAC): Phụ gia là một chất có hay không có giá trị dinh dƣỡng, không đƣợc tiêu thụ thông thƣờng nhƣ một thực phẩm và cũng không đƣợc sử dụng nhƣ một thành phần của thực phẩm. Việc bổ sung phụ gia vào thực phẩm là để giải quyết mục đích công nghệ trong sản xuất, chế biến, bao gói, bảo quản, vận chuyển thực phẩm, nhằm cải thiện cấu kết hoặc đặc tính kỹ thuật của thực phẩm đó. Phụ gia thực phẩm không bao gồm các chất ô nhiễm hoặc các chất độc bổ sung vào thực phẩm nhằm duy trì hay cải thiện thành phần dinh dƣỡng của thực phẩm. • Theo TCVN: Phụ gia thực phẩm là những chất không đƣợc coi là thực phẩm hay một thành phần chủ yếu của thực phẩm, có hoặc không có giá trị dinh dƣỡng, đảm bảo an toàn cho sức khỏe, đƣợc chủ động cho vào thực phẩm với một lƣợng nhỏ nhằm duy trì chất lƣợng, hình dạng, mùi vị, độ kiềm hoặc axít của thực phẩm, đáp ứng về yêu cầu công nghệ trong chế biến, đóng gói, vận chuyển và bảo quản thực phẩm. Chất phụ gia là những chất thêm vào thực phẩm trong quá trình bảo quản, chế biến có thể có hoặc không có giá trị dinh dƣỡng với mục đích làm tăng hƣơng, vị, màu sắc, làm thay đổi những tính chất lý học, hoá học để tạo điều kiện dễ dàng trong chế biến, hoặc để kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. Một số thuật ngữ đƣợc dùng INS (International Numbering System): Hệ thống đánh số quốc tế là ký hiệu đƣợc Ủy ban Codex về thực phẩm xác định cho mỗi chất phụ gia khi xếp chúng vào danh mục các chất phụ gia thực phẩm. ADI (Acceptable Daily Intake): Lƣợng ăn vào hàng ngày chấp nhận đƣợc là lƣợng xác định của mỗi chất phụ gia thực phẩm đƣợc cơ thể ăn vào hàng ngày thông qua thực phẩm hoặc nƣớc uống mà không gây ảnh hƣởng có hại tới sức khoẻ. ADI đƣợc tính theo mgkg trọng lƣợng cơ thểngày. ADI có thể đƣợc biểu diễn dƣới dạng: Giá trị xác định
CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Khái niệm • Theo FAO: Phụ gia chất không dinh dƣỡng đƣợc thêm vào sản phẩm với mục đích khác Thơng thƣờng chất có hàm lƣợng thấp dùng để cải thiện tính chất cảm quan, cấu trúc, mùi vị bảo quản sản phẩm • Theo Ủy ban Tiêu chuẩn hóa thực phẩm quốc tế (Codex Alimentarius Commisson - CAC): Phụ gia chất có hay khơng có giá trị dinh dƣỡng, không đƣợc tiêu thụ thông thƣờng nhƣ thực phẩm không đƣợc sử dụng nhƣ thành phần thực phẩm Việc bổ sung phụ gia vào thực phẩm để giải mục đích cơng nghệ sản xuất, chế biến, bao gói, bảo quản, vận chuyển thực phẩm, nhằm cải thiện cấu kết đặc tính kỹ thuật thực phẩm Phụ gia thực phẩm không bao gồm chất ô nhiễm chất độc bổ sung vào thực phẩm nhằm trì hay cải thiện thành phần dinh dƣỡng thực phẩm • Theo TCVN: Phụ gia thực phẩm chất không đƣợc coi thực phẩm hay thành phần chủ yếu thực phẩm, có khơng có giá trị dinh dƣỡng, đảm bảo an tồn cho sức khỏe, đƣợc chủ động cho vào thực phẩm với lƣợng nhỏ nhằm trì chất lƣợng, hình dạng, mùi vị, độ kiềm axít thực phẩm, đáp ứng yêu cầu công nghệ chế biến, đóng gói, vận chuyển bảo quản thực phẩm Chất phụ gia chất thêm vào thực phẩm q trình bảo quản, chế biến có khơng có giá trị dinh dƣỡng với mục đích làm tăng hƣơng, vị, màu sắc, làm thay đổi tính chất lý học, hoá học để tạo điều kiện dễ dàng chế biến, để kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm * Một số thuật ngữ đƣợc dùng - INS (International Numbering System): Hệ thống đánh số quốc tế ký hiệu đƣợc Ủy ban Codex thực phẩm xác định cho chất phụ gia xếp chúng vào danh mục chất phụ gia thực phẩm - ADI (Acceptable Daily Intake): Lƣợng ăn vào hàng ngày chấp nhận đƣợc lƣợng xác định chất phụ gia thực phẩm đƣợc thể ăn vào hàng ngày thông qua thực phẩm nƣớc uống mà khơng gây ảnh hƣởng có hại tới sức khoẻ ADI đƣợc tính theo mg/kg trọng lƣợng thể/ngày ADI đƣợc biểu diễn dƣới dạng: - Giá trị xác định - Chƣa qui định (CQĐ) - Chƣa xác định (CXĐ) - MTDI (Maximum Tolerable Daily Intake ): Lƣợng tối đa ăn vào hàng ngày lƣợng tối đa chất mà thể nhận đƣợc thông qua thực phẩm nƣớc uống hàng ngày MTDI đƣợc tính theo mg/ngƣời/ngày - ML (Maximum level): Giới hạn tối đa thực phẩm mức giớí hạn tối đa chất phụ gia sử dụng trình sản xuất, chế biến, xử lý, bảo quản, bao gói vận chuyển thực phẩm - GMP (Good Manufacturing Practices): Thực hành sản xuất tốt việc đáp ứng yêu cầu sử dụng phụ gia trình sản xuất, xử lý, chế biến, bảo quản, bao gói, vận chuyển thực phẩm Bảng 1.1 Giới hạn tối đa chất phụ gia thực phẩm Số thứ tự phụ gia 21 Tên tiếng Việt : Axit fumaric INS: 297 Tên tiếng Anh : Fumaric Axit ADI: CXĐ Chức : Điều chỉnh độ axit, ổn định Ghi STT Nhóm thực phẩm ML Sữa lên men (nguyên kem) GMP Cà phê, chè, nƣớc uống có dƣợc thảo loại đồ 1000 uống từ ngũ cốc, không kể nƣớc uống từ cacao Rƣợu vang 3000 1.2 Phân loại phụ gia thực phẩm Các phụ gia thực phẩm có nhiều cách thức phân loại nhƣ phân loại theo chức năng, theo mục đích sử dụng, theo cấu trúc, theo màu sắc * Phân loại theo góc độ sức khỏe ngƣời tiêu dùng, gồm: - Loại phụ gia thực phẩm với liều lƣợng sử dụng hàng ngày không hạn chế: Là loại phụ gia thực phẩm đƣợc nghiên cứu kỹ, tính chất sinh hóa giai đoạn chuyển hóa đƣợc đƣợc xác định rõ - Loại phụ gia thực phẩm với liều lƣợng sử dụng hàng ngày có điều kiện: Loại phụ gia thực phẩm đƣợc quy định cho số chất cần thiết để chế biến bảo quản thực phẩm đặc biệt - Loại phụ gia thực phẩm với liều lƣợng dùng hàng ngày tạm thời: Loại phụ gia thực phẩm kết nghiên cứu phải đƣợc công bố thời gian định, sau thời gian yêu cầu không công bố kết bị đình sử dụng * Phân loại theo mục đích đƣợc phân làm nhóm: - Phụ gia thực phẩm dùng cho bảo quản thực phẩm: Chất chống vi sinh vật, chất chống oxi hóa - Phụ gia thực phẩm dùng cho chế biến thực phẩm: chất tạo màu, tạo mùi, tạo vị, chất làm ổn định, chất làm nhũ tƣơng hóa 1.3 Vai trò phụ gia thực phẩm Phụ gia thực phẩm chất đƣợc bổ sung vào thực phẩm để bảo quản hay cải thiện hƣơng vị, cấu trúc Tuy nhiên việc sử dụng phụ gia phải theo quy định để đảm bảo an toàn cho ngƣời sử dụng làm cho thực phẩm ngon hơn, đẹp hơn, bảo quản đƣợc lâu Do phụ gia thực phẩm ngày đóng vai trị quan trọng ngành công nghệ thực phẩm nhƣ: - Giúp kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm: Thực phẩm môi trƣờng tốt cho vi sinh vật sinh trƣởng phát triển, chúng sử dụng chất dinh dƣỡng thực phẩm làm nguồn thức ăn làm cho thực phẩm bị hƣ hỏng Bên cạnh q trình bảo quản điều kiện bất lợi xảy trình oxy hóa làm sản phẩm thực phẩm bị hƣ hỏng Nên việc bổ sung phụ gia thực phẩm giúp chống lại vi sinh vật chống q trình oxy hóa giúp làm chậm trình hƣ hỏng sản phẩm thực phẩm, giúp kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm - Giúp cải thiện chất lƣợng cảm quan thực phẩm: + Giúp cải thiện cấu trúc thực phẩm: Trong chế biến thực phẩm thƣờng cấu trúc sản phẩm bị thay đổi làm ảnh hƣởng đến tính chất cảm quản sản phẩm, bổ sung chất phụ gia tạo cấu cho thực phẩm có vai trị quan trọng đến chất lƣợng sản phẩm nhƣ sản xuất bánh mỳ thƣờng bổ sung bột nở, men làm cho bánh mềm xốp, + Làm tăng hƣơng vị sản phẩm thực phẩm: Bổ sung chất phụ gia tạo hƣơng vị cho sản phẩm giúp cho chất lƣợng sản phẩm tăng giá trị cảm quan, làm phong phú sản phẩm thực phẩm nhƣ bổ sung chất tạo mùi vị nho, dâu tây, vani vào nƣớc giải khát, kẹo, bánh, nƣớc sốt + Làm tăng màu sắc cho sản phẩm thực phẩm: Phần lớn thực phẩm chế biến màu sắc bị thay đổi, để khôi phục lại màu sắc làm thay đổi màu sắc thực phẩm theo nhu cầu tiêu dùng, thực phẩm thƣờng đƣợc bổ sung chất phụ gia tạo màu nhƣ màu vàng, đỏ, xanh, tím - Giúp cải thiện giá trị dinh dƣỡng cho thực phẩm: Trong chế biến thực phẩm, thành phần dinh dƣỡng thực phẩm thƣờng bị hao hụt dƣới tác động nhiệt độ, oxy, ánh sáng, học Do để đảm bảo giá trị dinh dƣỡng cho thực phẩm cần bổ sung chất dinh dƣỡng vào nhƣ sản xuất bánh mỳ, bột, gạo cần bổ sung vitamin B xay phần lớn Vitamin B theo vỏ cám, hay công nghệ chế biến sữa cần bổ sung vitamin A, vitamin D vào 1.4 Những tác hại phụ gia thực phẩm Phụ gia thực phẩm thành phần quan trọng chế biến bảo quản sản phẩm thực phẩm Tuy nhiên, việc sử dụng phụ gia thực phẩm không liều lƣợng, chủng loại phụ gia không cho phép dùng thực phẩm gây tác hại cho sức khỏe, đặc biệt ngƣời nhạy cảm với hóa chất sử dụng lƣợng nhỏ chất phụ gia có biểu nhƣ phát ban, nhức đầu, nôn - Gây ngộ độc cấp tính: Nếu dùng liều cho phép - Gây ngộ độc mạn tính: Dùng liều lƣợng nhỏ, thƣờng xuyên, liên tục, số chất phụ gia thực phẩm tích lũy thể, gây tổn thƣơng lâu dài + Khi sử dụng thực phẩm có hàn the, hàn the đƣợc đào thải qua nƣớc tiểu 81%, qua phân 1%, qua mồ 3% cịn 15% đƣợc tích luỹ mô mỡ, mô thần kinh, tác hại đến nguyên sinh chất đồng hóa aminoit, gây hội chứng ngộ độc mạn tính: ăn khơng ngon, giảm cân, tiêu chảy, rụng tóc, suy thận mạn tính, da xanh xao, động kinh, trí tuệ giảm sút - Nguy gây hình thành khối u, ung thƣ, đột biến gen, quái thai, chất phụ gia tổng hợp + Benzoat chất , gây dị ứng nhƣ phát ban, hen suyễn gây tổn thƣơng não + Butylated ( BHA, BHT) chất chống oxy hóa, gây di ứng, phát triển khối u ung thƣ - Nguy ảnh hƣởng tới chất lƣợng thực phẩm: phá huỷ chất dinh dƣỡng, vitamin + Dùng Anhydrid sulfur bảo quản rƣợu vang phá huỷ vitamin B1 + Dùng H2O2 để bảo quản sữa lập nhóm Thiol làm tác dụng sinh lý sữa + Caramel chất tạo màu, mùi vị Có thể gây thiếu hụt vitamin B6 Một số nhóm chất phụ gia cần lƣu ý sử dụng: - Nhóm Sulfite: Giúp thực phẩm có màu tƣơi hơn, chất gây khó thở, nên ngƣời bị hen suyến khơng nên dùng thực phẩm có chứa sulfite - Nhóm nitrite nitrat: Giúp thực phẩm có màu hồng tƣơi, ngăn cản phát triển vi khuẩn ( clostridium botulinum) Chất chiên nƣớng chuyển hóa thành nitrosamine, chất gây ung thu - Nhóm chất tạo (Aspartame): chất tạo ngọt, giúp thực phẩm có vị Những ngƣời khơng dung nạp với aspartame bị đau bụng, chóng mặt, nhức đầu Độc tính phụ gia đƣợc biểu số LD 50 (Lethal Dose) liều lƣợng 50% động vật dùng thí nghiệm bị chết Chỉ số LD 50 cao độc tính yếu Dựa vào số LD 50 chia độc tính phụ gia làm mức độ: + LD50 < mg/Kg Thể trọng + LD50 = – 49 mg/Kg Thể trọng + LD50 = 50 -499 mg/Kg Thể trọng + LD50 = 500 - 4999 mg/Kg Thể trọng + LD50 > 5000 mg/Kg Thể trọng Ví dụ: Giá trị số LD 50 số chất chống vi sinh vật làm thí nghiệm chuột nhƣ sau Bảng 1.2 Chỉ số số chất phụ gia chống vi sinh vật Axit Muối Axit Axit Axit Ethanol Phụ gia benzoic Nitrat Nitrit Sorbic Propionic Chỉ số LD50 3000 6000 100-200 10000 4000 9500 (mg/kg thể trọng) LDLo (mg/kg thể trọng): Liều lƣợng natrit ngƣời gây chết 1.5 Quy định sử dụng phụ gia thực phẩm - Chỉ đƣợc phép sản xuất, nhập khẩu, kinh doanh thị trƣờng Việt Nam phụ gia thực phẩm “danh mục” phải đƣợc chứng nhận phù hợp tiêu chuẩn chất lƣợng vệ sinh an tồn thực phẩm quan có thẩm quyền - Việc sử dụng phụ gia thực phẩm danh mục sản xuất, chế biến, xử lý, bảo quản, bao gói vận chuyển thực phẩm phải thực theo “Quy định chất lƣợng vệ sinh an toàn thực phẩm Bộ Y tế” - Việc sử dụng phụ gia thực phẩm danh mục phải bảo đảm: + Đúng đối tƣợng thực phẩm liều lƣợng không vƣợt giới hạn an toàn cho phép + Đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, vệ sinh an toàn quy định cho chất phụ gia + Không làm biến đổi chất, thuộc tính tự nhiên vốn có thực phẩm - Các chất phụ gia thực phẩm "Danh mục lƣu thơng thị trƣờng" phải có nhãn đầy đủ nội dung theo quy định - Yêu cầu sở sản xuất, chế biến thực phẩm: Trƣớc sử dụng phụ gia thực phẩm cần ý xem xét: + Chất phụ gia có nằm “Danh mục” hay khơng? + Chất phụ gia có đƣợc sử dụng với loại thực phẩm mà sở định sử dụng hay không ? + Giới hạn tối đa cho phép chất phụ gia thực phẩm bao nhiêu? (mg/kg mg/lít) + Phụ gia có phải dùng cho thực phẩm hay khơng ? Có bảo đảm quy định chất lƣợng vệ sinh an tồn, bao gói, ghi nhãn theo quy định hành không ? CHƢƠNG 2: PHỤ GIA DÙNG TRONG BẢO QUẢN 2.1 Phụ gia chống vi sinh vật Các sản phẩm nông sản sau thu hoạch sản phẩm thực phẩm sau chế biến thƣờng bị hƣ hỏng tác động từ nhiều yếu tố, hƣ hỏng vi sinh vật chiếm tỷ lệ lớn Do việc bảo quản nông sản, sản phẩm thực phẩm gặp nhiều khó khăn, để đảm bảo chất lƣợng nông sản sau thu hoạch, đảm bảo ổn định nguồn nguyên liệu cho sản xuất kéo dài thời gian sử dụng sản phẩm thực phẩm việc sử dụng chất phụ gia thực phẩm để bảo quản có vai trị quan trọng Phụ gia chống vi sinh vật chất phụ gia đƣợc đƣa vào nơng sản, thực phẩm nhằm mục đích ngăn cản phát triển vi sinh vật, làm tăng tính an tồn cho nơng sản, thực phẩm làm tăng độ bền nông sản, thực phẩm trƣớc gây hỏng vi sinh vật Việc lựa chọn phụ gia chống vi sinh vật cần quan tâm yếu tố sau: - Chất phụ gia phải an toàn nằm danh mục cho phép sử dụng Y tế - Chất phụ gia đƣợc nghiên cứu đầy đủ độc tố học - Chất phụ gia phải có dán nhãn bao bì ghi đầy đủ thơng tin sản phẩm nhƣ nơi sản xuất, ngày sản xuất, hạn sử dụng, - Chất phụ gia không làm ảnh hƣởng xấu đến giá trị cảm quan sản phẩm - Chất phụ gia không làm ảnh hƣởng xấu đến giá trị dinh dƣỡng sản phẩm Các chế hoạt động phụ gia chống vi sinh vật: - Ức chế khử hoạt tính enzyme, làm ngừng phản ứng trình trao đổi chất tế bào vi sinh vật - Làm giảm hoạt tính nƣớc, tạo áp suất thẩm thấu làm tế bào vi sinh vật bị nƣớc tiêu nguyên sinh - Hấp thu cố định số nguyên tố kim loại, làm rối loạn trình trao đổi chất tế bào vi sinh vật Phụ gia chống vi sinh vật đƣợc chia làm loại - Phụ gia có nguồn gốc vơ cơ: Các muối nitrite, nitrate, khí SO2, Na2SO3, khí CO2 Khí N2, H2O2 - Phụ gia có nguồn gốc hữu cơ: Axit sorbic, axit benzoic, chất kháng sinh ( nisin, biomixin …) 2.1.1 Natri nitrit (E250) Natri nitrat (E251) Khái niệm tính chất Natri nitrit (NaNO2), natri nitrat (NaNO3) chất phụ gia thực phẩm, đƣợc bổ sung vào thực phẩm nhằm mục đích tiêu diệt vi sinh vật, đồng thời làm tăng khả tạo màu, mùi, cấu trúc cho thực phẩm Natri nitrit (NaNO2), natri nitrat (NaNO3) dạng bột, có màu trắng, tan tốt nƣớc chất hút ẩm Cơ chế tác dụng lên vi sinh vật tạo màu Nitrit ức chế hoạt động vi khuẩn Clostridium botulisnum tiết độc tố botulin nguy hại, gây bệnh ngộ độc thịt Trong trình ƣớp, chuỗi phản ứng xảy biến nitrat thành nitrit, thành oxid nitric Oxid nitric kết hợp với myoglobin tạo thành nitric oxid myoglobin, có màu đỏ sậm Màu đỏ sậm biến thành màu hồng nhạt đặc trƣng gia nhiệt q trình chế biến hay xơng khói thịt Nitrit cịn kết hợp với myoglobin tạo thành chất nitro - oxid - myoglobin có màu đỏ huyết dụ Liều lƣợng sử dụng ứng dụng thực phẩm Natri nitrit (NaNO2), natri nitrat (NaNO3) đƣợc phép dùng làm phụ gia thực phẩm để bảo quản thịt, ƣớp thịt làm jambon, xúc xích, lạp xƣởng, phomat để ổn định màu nƣớc giải khát nhƣng giới hạn cho phép Giới hạn cho phép sử dụng Natri nitrit (NaNO2), natri nitrat (NaNO3) khác nhau, phụ thuộc vào quốc gia, loại thực phẩm nhƣ Việt Nam cho phép dùng tới 500 mg/kg sản phẩm với lạp sƣờn, dăm bông, xúc xích, thịt chế biến 50 mg/kg sản phẩm với phomat Liều lƣợng natri nitrit gây chết ngƣời (LDLo ) 71 mg/kg 2.1.2 Andehyt sulfurơ (SO2) Khái niệm nguồn gốc Anhydrit sunfurơ (SO2) phụ gia thực phẩm có tính sát trùng mạnh, có tác dụng diệt loại vi sinh vật làm hƣ hỏng rau SO2 tan nƣớc tạo thành dung dịch axit yếu, có tác dụng tẩy trắng giấy, tẩy màu dung dịch đƣờng, chống nấm mốc Cơ chế tác dụng chống vi sinh vật SO2 cản trở việc hình thành hợp phần khác tế bào, làm tổn thƣơng tế bào Sự tổn thƣơng tế bào tƣơng tác với nhóm – SH cấu trúc protein tƣơng tác với enzym, cofactor, vitamin, axit nucleic, lipic SO2 phản ứng với sản phẩm trung gian, sản phẩm cuối ức chế chuỗi phản ứng có xúc tác enzym SO2 phân cắt liên kết disulfua phân tử protein gây thay đổi cấu trúc phân tử enzym Điều làm thay đổi hoạt tính enzym phá hủy coenzym SO2 gây ảnh hƣởng xấu đến q trình trao đổi chất peroxyd hóa màng tế bào Một vài yếu tố hợp lại gây tác dụng kìm hãm gây chết cho tế bào vi sinh vật Liều lƣợng sử dụng ứng dụng thực phẩm SO2 đƣợc sử dụng không hạn chế – 0,35mg/kg thể trọng Có điều kiện 0,35 – 1,50 mg/kg thể trọng Trong chế biến bột cà chua: Cà chua sau nghiền thu đƣợc dịch cà chua, bổ sung 0,15% SO2 vào dịch cà chua bảo quản đƣợc 20-30 ngày 2.1.3 Axit benzoic (E210) Natri benzoat (E211) Tính chất nguồn gốc Axit benzoic chất bảo quản đƣợc sử dụng phổ biến ngành công nghiệp dƣợc, thực phẩm mỹ phẩm Là chất bảo quản hóa học đƣợc sử dụng thực phẩm, axit benzoic dễ kết hợp vào thực phẩm, không màu, có độc tính thấp giá thành rẻ Trong tự nhiên, axit benzoic đƣợc tìm thấy loại nhƣ: mận, quế hầu hết mọng Axit benzoic muối natri từ lâu đƣợc sử dụng để ức chế phát triển vi sinh vật Hình 2.1 cơng thức cấu tạo Axit bezoic, muối benzoat Axit benzoic có cơng thức phân tử C7H6O2 (hoặc C6H5COOH), chất rắn không màu, không mùi, dễ bay hơi, dễ tan rƣợu ete, tan nƣớc, điểm nóng chảy 122,4oC, điểm sơi 249oC, tỷ trọng 1,32g/cm3 Axít benzoic đƣợc sản xuất thƣơng mại cách ơxi hóa toluen O2 Natri benzoat (E211) có cơng thức phân tử C6H5COONa, chất rắn bền, không mùi, dạng hạt màu trắng, có vị ngọt, dễ tan nƣớc (gấp 180 lần axit benzoic tan nƣớc tạo axit benzoic, tan đƣợc nƣớc (66g/100ml 20oC) ethanol (0,81g/100ml 15oC), tỷ trọng 1,497g/cm3 Nó đƣợc sản xuất phản ứng Na2CO3 axit benzoic Do tính chất mà muối benzoat đƣợc sử dụng nhiều Axit benzoic Natri benzoat có tính chống nấm men nấm mốc Cơ chế tác dụng chống vi sinh vật Cơ chế bắt đầu với thẩm thấu axit benzoic vào tế bào vi sinh vật Trong điều kiện pH nội bào giảm xuống thấp hơn, q trình lên men glucose thơng qua enzim phosphofructokinase điều kiện thiếu oxy đƣợc giảm 95% Cơ chế hoạt động axit benzoic natri benzoat: - Làm ức chế q trình hơ hấp tế bào, ức chế q trình oxy hóa glucose pyruvate, đồng thời làm tăng nhu cầu oxy suốt q trình oxy hóa glucose - Tác dụng vào màng tế bào làm hạn chế khả nhận chất Đối với axit benzoic: có tác dụng ức chế mạnh đến nấm men nấm mốc, nhƣng có tác dụng yếu vi khuẩn Tác dụng bảo quản xảy môi trƣờng axit pH = 2,5 – 3,5 Nồng độ axit benzoic sản phẩm điều kiện có tác dụng kìm hãm phát triển vi sinh vật Hầu hết nấm men nấm mốc bị kiểm sốt nồng độ axit benzoic sản phẩm 0,05 – 0,1% Trong số vi khuẩn gây ngộ độc thực phẩm bị ức chế nồng độ 0,01 – 0,02% ức chế vi khuẩn gây hƣ hỏng thực phẩm đòi hỏi nồng độ cao nhiều Đối với muối natri benzoat: Nồng độ natri benzoat sản phẩm có tác dụng bảo quản 0,07 – 0,1% Các nồng độ nƣớc quả, rau nghiền, khơng có hại đến sức khỏe ngƣời muối có tác dụng bảo quản tốt pH = 2,5 – pH > 4,5 Hoạt tính chống khuẩn axit benzoic natri benzoat phụ thuộc nhiều vào pH thực phẩm Thƣờng hoạt tính cao pH thấp nhƣ pH = ta cần sử dụng benzoat 0,1%, cịn pH = cần sử dụng 0,05% có hiệu axit benzoic natri benzoat đặc biệt có tác dụng để bảo quản nƣớc 10 + Cho 0,15g pectin nghiên cứu vào bình dung tích 100 ml thêm nƣớc vạch mức để yên số thời gian thu đƣợc dung dịch đồng + Sau đó, cho vào bình nón 20 ml dung dịch thêm vào dung dịch 100 ml NaOH 1N Để hỗn hợp qua đêm cho pectin bị xà phịng hóa hồn tồn thành axit pectic thêm 50ml dung dịch axit axetic 0,1N sau phút thêm 50ml CaCl2 2N để yên 1giờ, tiếp đó, đun sôi phút lọc qua giấy lọc không tàn đƣợc sấy khô tới trọng lƣợng không đổi Rửa kết tửa canxi pectat nƣớc cất nóng khơng cịn ion clo (thử nƣớc rửa với dung dịch bạc nitrat 1%) + Sau rửa xong, đặt giấy lọc có kết tủa vào chén cân sấy 105oC trọng lƣợng không đổi - Tính kết Lƣợng pectin lấy để xà phịng hịa (B) tính theo cơng thức sau: m.V2 B = V1 Trong đó: m: Trọng lƣợng kết tủa canxi pectat, g V1: Thể tích dung dịch pectin ban đầu, ml V2: Thể tích dung dịch pectin lấy để xà phịng hóa, ml Hàm lƣợng pectat canxi hiệu trọng lƣợng giấy lọc có kết tủa giấy lọc khơng Hàm lƣợng pectin (P) tính theo cơng thức sau: (%) m.0,92.100 P= (%) B Trong đó: m: Trọng lƣợng kết tủa canxi pectat, g B: Lƣợng pectin lấy đem xà phịng hóa, g 0,92: Hệ số tính chuyển đổi trừ hàm lƣợng canxi tủa (nghĩa pectin chiếm 92% trọng lƣợng canxi pectat) 100: Hệ số chuyển để biểu thị kết theo phần trăm (%) 3.4.4 Agar 3.4.4.1 Cấu tạo Agar sulfat polysacarit đƣợc tách nƣớc sơi từ lồi tảo đỏ (Gelidium sp, Gracilarta) Thành phần cấu tạo mạch β-D-galactos 3,6 anhydro-α-L- galactose xen kẻ với liên kết α - 1,3 β-1,4 Agar hỗn hợp polysacarit có chung mạch gồm thành phần chủ yếu sau: - Agarose thành phần tạo gel gar, có khoảng 1/10 đơn vị galactose bị ester hóa Hàm lƣợng agarose đóng vai trị quan trọng điện 99 tích tồn phân tử tính chất gel nhƣ: độ bền, độ đàn hồi, nhiệt độ tạo gel, nhiệt độ nóng chảy gel - Agaropectin thành phần khơng tạo gel, có mức độ este hóa lớn agarose, ngồi cịn có axit pyruvic Nếu có cầu nối sulfat gel hơn, cầu nối thƣờng không bền, dễ bị phá hủy tiếp xúc với hóa chất tạo phức EDTA, ehxametaphotphat , tripolyphotphat natri 3.4.4.2 Tính chất * Tính tan Agar khơng tan nƣớc lạnh, tan ethanol amine tan đƣợc nƣớc nóng Agar có khả hịa tan với lƣợng nƣớc 30 – 50 lần khối lƣợng, lƣợng agar nƣớc 10 % tạo nên hỗn hợp sệt * Sự tạo gel agar Quá trình tạo gel xảy làm lạnh dung dịch agar Dung dịch agar tạo gel nhiệt độ khoảng 40-500C tan chảy nhiệt độ khoảng 80-850C Gel agar có tính thuận nghịch nhiệt Khi đun nóng polymer tạo thành khối, dung dịch nguội chuỗi bao lấy liên kết với đôi liên kết hydro để tạo thành chuỗi xoắn kép, tạo mạng lƣới không gian ba chiều nhốt chất khô bên số lƣợng liên kết hydro lớn Quá trình hình thành gel độ ổn định gel bị ảnh hƣởng hàm lƣợng aga khối lƣợng phân tử Kích thƣớc lỗ gel khác phụ thuộc vào nồng độ aga, nồng độ aga cao kích thƣớc lỗ gel nhỏ Khi làm khơ gel tạo thành màng suốt, bền học bảo quản lâu dài mà khơng bị hỏng Khả tạo gel phụ thuộc vào hàm lƣợng đƣờng agarose Sự có mặt ion sunfat làm cho gel bị mờ, đục Do tránh dùng nƣớc cứng để sản xuất Chúng có khả giữ mùi vị, màu, axit thực phẩm cao khối gel nhờ nhiệt độ nóng chảy cao (85 - 900C) Gel agar chịu đƣợc nhiệt độ chế biến 1000C, pH 100 5–8, có khả trƣơng phồng giữ nƣớc Không dùng agar mơi trƣờng pH < có nhiều chất oxy hóa mạnh Agar tạo đơng nồng độ thấp, tính chất quan trọng đƣợc ứng dụng nhiều chế biến thực phẩm Hình 3.18: Cơ chế tạo gel agarose Hình 3.19 Cấu trúc gel agar Các yếu tố ảnh hƣởng đến gel agar: - Nhiệt độ: mơi trƣờng trung tính, agar khơng chịu ảnh hƣởng nhiều nhiệt độ Trong môi trƣờng axit, agar bị biến đổi mạnh nhiệt độ thay đổi - Khả tạo gel tăng; có sacchrose gum, giảm có tinh bột - Thành phần agar/gelatin: Dung dịch chứa 1% agar 4% gelatin có nhiệt độ chảy khối 90oC, nhƣng lƣợng gelatin 8% mạng gelatin hình thành hệ gel bị yếu đi, dễ chảy nhiệt độ chảy gel 40oC 3.4.4.3 Ứng dụng Trong sản xuất kẹo: Agar chất tạo gel tốt, thông thƣờng agar đƣợc sử dụng với hàm lƣợng 1- 1,5% khối lƣợng so với lƣợng đƣờng hỗn hợp kẹo Do agar bị ảnh hƣởng nhiệt độ axit, nên bổ sung agar vào hỗn hợp kẹo phải nhiệt độ 60oC, trƣớc cho axit vào hỗn hợp kẹo, mơi trƣờng tạo gel thích hợp pH = 8-9 Trong sản xuất mứt trái cây: Agar đƣợc sử dụng sảm phẩm mứt trái thay cho pectin nhằm làm giảm hàm lƣợng đƣờng sản phẩm cải 101 thiện cấu trúc gel mứt, pectin tạo gel kém, điều kiện tạo gel không tối ƣu ( hàm lƣợng đƣờng 4 Trong sản xuất sản phẩm thịt: agar giúp thay gelatin số sản phẩm thịt cá Ngồi cịn đƣợc sử dụng sản phẩm yoghurt, sữa chocolate, ngành bánh kẹo… Agar cịn đƣợc sử dụng làm mơi trƣờng nuôi cấy vi sinh vật 3.4.4.4 Ƣu điểm sử dụng agar - Khả tạo gel cứng nồng độ thấp - Không cần chất hỗ trợ nào, không ảnh hƣởng vị sản phẩm - Có khác biệt nhiệt độ nóng chảy tạo gel: 400C đơng đặc, 800C nóng chảy làm cho agar dễ sử dụng - Giá thành rẻ - Khơng cần đƣờng pH q trình tạo đơng - Trong trƣơng hợp nồng độ đƣờng cao, agar có nội phản ứng làm tăng lực bền gel - Có khả chống lại phản ứng phân hủy enzim, dùng làm môi trƣờng nuôi cấy vi sinh vật tốt - Có khả chống lại phân hủy axit (trừ trƣờng hợp môi trƣờng pH < 4) 3.4.4.5 Quy trình sản xuất agar 102 3.4.5 Axit alginic – Alginat Axit alginic đƣợc Standford phát năm 1881, axit hữu đƣợc tách từ tảo nâu dƣới dạng natri alginat, có trọng lƣợng phân tử từ 32000 – 200000 Alginat thƣờng đƣợc chiết kiềm, sau đƣợc kết tủa axit hay muối Caxi Sau trung hồ kiềm bazơ khác để tạo algilnat tƣơng ứng mà ta muốn có: natri alginat, amon alginat, canxi alginat Cấu tạo hóa học axit alginic gồm phần tử β-D-mannuronic α – L – guluronic axit liên kết với liên kết 1- glucozid Hình 3.20: Cấu trúc phân tử Axit alginic Dạng thƣơng phẩm: Axit alginic thu đƣợc từ alginat dùng để sản xuất alginat khác Giống nhƣ polysaccarid khác axit alginic tan nƣớc, thƣờng chế biến thành dạng: 103 3.4.5.1 Đặc tính alginat * Độ nhớt: Khi hòa tan alginat vào nƣớc chúng ngậm nƣớc tạo dung dịch nhớt Độ nhớt phụ thuộc vào chiều dài phân tử alginat nhiệt độ Bột alginat dễ bị giảm khơng đƣợc bảo quản nhiệt độ thấp Ngồi ra, cách xếp phân tử alginat ảnh hƣởng đến độ nhớt Bảng 3.11: Phân chia độ nhớt nồng độ alginat Theo bảng cho thấy thay đổi độ nhớt so với nhóm alginat Trong số trƣờng hợp độ nhớt gia tăng nồng độ thấp với diện số chất nhƣ: CaSO4, Canxicitrat Ion canxi liên kết với alginat tạo liên kết chéo phân tử gia tăng, làm gia tăng trọng lƣợng phân tử độ nhớt * Sự tạo gel alginat 104 Một tính chất quan trọng alginat tính chất tạo gel chúng Trong điều kiện nhiệt độ cao trạng thái sôi làm nguội trở lại tạo gel Thông thƣờng alginat kết hợp với ion Ca2+ tạo gel nhƣ hình vẽ Hình 3.21: Sự tạo gel alginat 3.4.5.2 Kỹ thuật tạo gel alginat Các alginat có khả tạo gel có mặt ion Ca 2+ axit Gel đƣợc thành lập kiểm sốt thơng qua giải phóng ion Ca 2+, axit dung dịch alginat Có thể tạo gel axit pH < (khoảng 3,4) thƣờng dùng kết hợp với pectin (HMP) Tham gia tạo gel tƣơng tác tĩnh điện qua cầu nối Ca2+ có vai trị quan trọng, gel khơng thuận nghịch với nhiệt đàn hồi * Tạo gel trực tiếp cách phun Với phƣơng pháp này, alginat hỗn hợp chứa alginat đƣợc tạo gel cách nhúng phun dung dịch có chứa ion Ca2+ vào Chất thƣờng sử dụng CaCl2 Khi đƣợc phun vào ion Ca2+ phản ứng với alginat tạo dạng “ Box egg” Phƣơng pháp thích hợp với việc chế biến sản phẩm mỏng kích thƣớc nhỏ nhƣ tạo màng bao phía ngồi cho sản phẩm Phƣơng pháp dùng alginat phản ứng mạnh với ion Ca2+ alginat có nhiều G Xử lý axit: Trong phƣơng pháp tạo muối Caxi khơng hịa tan pH trung tính để tạo phản ứng với alginat Khi cho axit vào chúng tiếp xúc với bề mặt vật liệu, muối hòa tan phản ứng alginat 105 Ca2+ tạo gel, điều kiện trung tính axit: Ca2+ đƣợc giải phóng điều kiện thích hợp Khi sử dụng kết hợp alginat, muối canxi có độ hịa tan chậm phức có Ca2+ thích hợp nhƣ: photphat, citrat … chất tạo phức cần thiết để tạo liên kết với Ca2+ tự ngăn cản trình tạo mảng chết (óc trâu) thời gian chế biến sản phẩm Q trình thực pH axit trung tính Phƣơng pháp làm lạnh: Alginat đƣợc hòa tan nƣớc với lƣợng nhỏ Ca2+ chất tạo phức, gia nhiệt nhiệt độ cao sản phẩm đƣợc tạo thành làm nguội tạo gel Canxi ổn định nhiệt Gel tạo thành 0-500C nhƣng cấu trúc tạo thành mềm * Kết hợp alginat pectin Khi sử dụng pectin riêng rẽ tạo đƣợc gel nồng độ đƣờng cao pH thấp Khi alginat Na đƣợc thêm vào gel đƣợc thành lập nồng độ chất khô thấp khoảng pH rộng Trái giàu pectin nhƣ táo tạo gel với với alginat natri sau chế biến Mạng gel cứng thành lập alginat natri chứa nhiều dạng G(guluronic), gel mềm alginat natri chứa nhiều dạng M (mannuronic) Sự trợ lực pectinalginat nội phản ứng quan trọng alginat với chất keo khác số kinh tế quan trọng sử dụng chất keo Khả tạo gel alginat phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ: nguồn canxi, alginat, chất tạo phức, pH, hòa tan nhiệt độ 3.4.5.3 Sản xuất alginat Alginat đƣợc sản xuất theo qui trình cơng nghệ sau: Rong biển (Khơ tƣơi) -> Nghiền -> Rửa -> Hòa tan với Kiềm, H2O, nhiệt độ -> Làm lạnh -> Kết tủa với CaCl2 -> Alginat Canxi -> Xử lý axit -> Xử lý với Na2CO3 -> Alginat Natri -> Sấy khô -> nghiền -> Alginat natri khô Trong thực tế, để sản xuất alginat, ngâm tảo nâu vào dung dịch axit sulfuric loãng để chuyển alginat thành aginic axit loại bỏ đƣợc tạp chất nhƣ fucoiđionm laminarin, manitol, muối vô số chất màu Sau rửa, nghiền nhỏ với kiềm muối kiềm để trung hòa aginic axit tạo thành dạng muối hòa tan tƣơng ứng aginic axit Các thành phần không tan nhƣ cenllulose, protein đƣợc loại bỏ cách gạn, lọc vớt bọt lên 106 Dung dịch alginat thu đƣợc, đem tẩy trắng cách xử lý với axit sulfuric để kết tủa alginic axit Sau trung hịa kiềm bazơ khác để tạo hợp chất alginat theo mong muốn nhƣ: natri alginat, amon alginat, canxi alginat hay trietanolamin alginat 3.4.5.4 Ứng dụng alginat Các alginat đƣợc ứng dụng rộng rãi công nghiệp thực phẩm Thƣờng natri alginat đƣợc sử dụng nhiều hợp phần tạo kết cấu cho nhiều sản phẩm Trong sản phẩm natri alginat chất làm đặc, làm dày để ổn định bọt nhƣ để tạo cho nƣớc đục thể đặc biệt Với thực phẩm có độ axit cao khơng thể dùng natri alginat đƣợc propylenglycol alginat chất thay tốt bền đƣợc vùng pH = – Một hợp chất axit alginic có tên lamizell alginat kép natri canxi với tỷ lƣợng định Lamizell tạo đƣợc độ nhớt đặc biệt cho khả ăn ngon miệng đƣợc quan tâm sản xuất thực phẩm Bên cạnh đó, natri alginat cịn đƣợc dùng làm chất bảo vệ kem đá có nhiều tác dụng sản phẩm nhƣ: + Ngăn ngừa tạo tinh thể đá thô + Ức chế hoàn toàn tạo thành tinh thể lactose + Nhũ hóa cầu béo + Làm bền bọt + Tạo độ nhớt cao + Tạo gel có khả giữ n ƣớc tốt + Làm cho kem không bị tan chảy 107 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TT 4 KÝ HIỆU FDA FAO CAC WHO SCF INS ADI MTDI ML GMP NGHĨA Cục quản lý an toàn dƣợc phẩm thực phẩm Mỹ Tổ chức nông nghiệp thực phẩm giới Ủy ban Tiêu chuẩn hóa thực phẩm quốc tế Tổ chức y tế giới ủy ban khoa học thực phẩm Hệ thống đánh số quốc tế Lƣợng ăn vào hàng ngày chấp nhận đƣợc Lƣợng tối đa ăn vào hàng ngày Giới hạn tối đa thực phẩm Thực hành sản xuất tốt 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Duy Thịnh, Bài giảng phụ gia thực phẩm Đại học Bách khoa Hà Hội, 2002 Lê Ngọc Tú, Hóa sinh cơng nghiệp, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2002 Lê Ngọc Tú, Độc tố học an toàn thực phẩm, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2006 Nguyễn Đức Lƣợng, Phạm Minh Tâm, Vệ sinh an toàn thực phẩm, NXB Đại học Quốc gia Thành Phố Hồ Chí Minh, 2002 A Larry Branen Food Additives Marcel Dekker, Inc, 2001 E.Furia Thomas, Handbook of food additives, Voll II CRC, 1980 109 MỤC LỤC CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Khái niệm 1.2 Phân loại phụ gia thực phẩm 1.3 Vai trò phụ gia thực phẩm 1.4 Một số nguyên tắc chọn sử dụng phụ gia thực phẩm 1.5 Tác hại độc tính phụ gia thực phẩm 1.6 Các bƣớc để tìm kiếm phụ gia thực phẩm Error! Bookmark not defined CHƢƠNG 2: PHỤ GIA DÙNG TRONG BẢO QUẢN 2.1 Phụ gia chống vi sinh vật 2.1.1 Natri nitrit (E250) Natri nitrat (E251) 2.1.2 Andehyt sulfurơ (SO2) 2.1.3 Axit benzoic (E210) Natri benzoat (E211) 2.1.4 Axit sobic muối sobat 11 2.1.5 Nisin 14 2.1.6 Một số chất phụ gia chống vi sinh vật khác 17 2.2 Phụ gia chống oxy hóa 19 2.2.1 Vitamin C 21 2.2.2 Axit citric 24 2.2.3 Axit tartaric (aicd tartric) 25 2.2.4 BHA 26 2.2.5 BHT 31 2.2.6 TBHQ 37 2.2.7 Vitamin E (E307) 40 2.3 Phụ gia chống phản ứng nâu hóa 42 2.3.1 Chống phản ứng nâu hóa có tham gia enzim 42 2.3.2 Chống phản ứng hóa nâu khơng có enzim tham gia 46 CHƢƠNG 3: PHỤ GIA DÙNG TRONG CHẾ BIẾN 51 3.1 Phụ gia tạo màu thực phẩm 51 3.1.1 Khái niệm chất màu 51 3.1.2 Phân loại chất màu 51 3.1.3 Chất màu tự nhiên 53 3.1.4 Chất màu tổng hợp 60 110 3.1.5 Các chất màu hình thành trình chế biến 61 3.2 Chất tạo mùi 62 3.2.1 Vai trò chất tạo mùi 63 3.2.1.1 Chất mùi tự nhiên 63 3.2.1.2 Chất thơm tổng hợp 63 3.3 Chất phụ gia tạo vị 65 3.3.1 Khái niệm 65 3.3.2 Phân loại chất tạo vị 66 3.3.3 Phụ gia tạo vi cho sản phẩm 66 3.3.3.1 Saccharin (E954) 66 3.3.3.2 Acesulfame Kali (Đƣờng ACK) (E950) 67 3.3.3.3 Cyclamate (N-cyclohexyl-sulphamic axit) 68 3.3.3.4 Aspartame 73 3.3.3.5 Bột (Glutamat Natri) 74 3.3.3.6 Manitol ( E965 ) 74 3.3.3.7 Glycyrrhizin 77 3.3.4 Các chất tạo vị chua 78 3.3.4.1 Axit malic 79 3.3.4.2 Axit citric 80 3.3.4.3 Axit lactic 80 3.3.4.4 Axit axetic 81 3.3.5 Chất tạo vị đắng 81 3.3.6 Chất tạo vị mặn 82 3.4 Phụ gia tạo cấu trúc cho thực phẩm 83 3.4.1 Carrageenan 84 3.4.1.1 Lịch sử phát Carrageenan 84 3.4.1.2 Cấu tạo carrageenan 84 3.4.1.3 Tính chất 85 3.4.1.4 Ứng dụng 88 3.4.2 Gelatin 89 3.4.2.1 Nguồn gốc cấu tạo 89 3.4.2.2 Sự chuyển dạng từ collagen sang gelatin 90 3.4.2.3 Tính chất gelatin 91 3.4.2.4 Ứng dụng gelatin 92 3.4.3 Pectin ( E440) 93 111 3.4.3.1 Nguồn gốc cấu tạo 93 3.4.3.2 Tính chất 94 3.4.3.3 Phân loại số đặc trƣng 95 3.4.3.4 Chỉ số đặc trƣng 96 3.4.3.5 Cơ chế tạo gel 96 3.4.3.7 Ứng dụng 98 3.4.4 Agar 99 3.4.4.1 Cấu tạo 99 3.4.4.2 Tính chất 100 3.4.4.3 Ứng dụng 101 3.4.4.4 Ƣu điểm sử dụng agar 102 3.4.4.5 Quy trình sản xuất agar 102 3.4.5 Axit alginic – Alginat 103 3.4.5.1 Đặc tính alginat 104 3.4.5.2 Kỹ thuật tạo gel alginat 105 3.4.5.3 Sản xuất alginat 106 3.4.5.4 Ứng dụng alginat 107 3.4.3 Các chất hoạt động bề mặt Error! Bookmark not defined 3.4.3.3 Chất nhủ hóa Error! Bookmark not defined 112 113 ... - Phụ gia thực phẩm dùng cho chế biến thực phẩm: chất tạo màu, tạo mùi, tạo vị, chất làm ổn định, chất làm nhũ tƣơng hóa 1.3 Vai trò phụ gia thực phẩm Phụ gia thực phẩm chất đƣợc bổ sung vào thực. .. kéo dài thời gian sử dụng sản phẩm thực phẩm vi? ??c sử dụng chất phụ gia thực phẩm để bảo quản có vai trò quan trọng Phụ gia chống vi sinh vật chất phụ gia đƣợc đƣa vào nông sản, thực phẩm nhằm... kiện: Loại phụ gia thực phẩm đƣợc quy định cho số chất cần thiết để chế biến bảo quản thực phẩm đặc biệt - Loại phụ gia thực phẩm với liều lƣợng dùng hàng ngày tạm thời: Loại phụ gia thực phẩm
