Trước đây, hợp chất phosphate được biết đến là một chất phụ gia khi cho vào thực phẩm tạo cảm giác dòn, dai cho thực phẩm, và ngày nay nó được dùng để thay thế hàn the. Không chỉ vậy, mới đây đã có nhiều nghiên cứu về tác dụng chống ôxy hóa của hợp chất này như đã nêu ở mục 1.3.2.
Hiện nay, trong ngành thực phẩm người ta chú trọng đến việc sử dụng một số phụ gia có gốc phosphate như: Brisol 512, Sodium tripolyphosphate (STPP), Sodium hexametaphosphate (SHMP). Ngoài ra, có thể sử dụng các hợp chất có phối trộn một số hợp chất phosphate với nhau, nhằm bổ sung các đặc tính với nhau, khi đó chỉ cần sử dụng hỗn hợp này vẫn đáp ứng được nhiều yêu cầu đặt ra như khả năng giữ nước, tăng trọng hay chống ôxy hóa… , hỗn hợp này được gọi là mixed- phosphate.
Theo thông tin từ Công ty cổ phần hóa chất Quốc Thắng: mixed-phosphate (MP), xuất sứ Thái Lan là hỗn hợp muối thực phẩm phosphate dùng trong chế biến thủy sản, dùng để cải thiện chất lượng thủy hải sản. Đặc biệt dùng cho tôm tươi (HISO, NOBASHI, PTO, PD, PUD…), tôm hấp và cá tra, cá basa. MP làm tăng khả năng giữ nước trong thủy hải sản qua đó làm tăng lợi nhuận trong quá trình chế biến thủy hải sản. Hạn chế sự mất nước và bảo vệ protein thủy hải sản khỏi sự biến chất trong quá trình trữ đông. Hạn chế sự ôxy hóa lipid, cải thiện cảm quan, mùi vị và độ săn chắc của thủy hải sản [2].
Việc sử dụng phụ gia trong chế biến cá tra phù hợp với quy định tại thông tư 27/2012/TT-BYT của Bộ Y Tế và Quy định 1333/2008 của Liên Minh Châu Âu.
Thành phần của mixed-phosphate
• Sodium tripolyphosphate (STPP):
Kí hiệu quốc tế: E451(i). Công thức hóa học: Na5P3O10 Công thức cấu tạo:
SV. NGUYỄN THỊ KIM CHI 30
Tính chất: STPP là loại bột màu trắng, không mùi, dễ hòa tan trong nước, nhiệt độ tan chảy 622 0C, có khả năng tạo phức với các ion kim loại nổi bật như Ca2+ và Mg2+, có thể làm mềm nước cứng, có tính kiềm nhẹ, không có tính chất ăn mòn da, có tính hoặt động bề mặt cao…
Ứng dụng: STPP được sử dụng cho nhiều lĩnh vực khác nhau như: chất bảo quản trong hải sản, thịt, gia cầm, thức ăn chăn nuôi. Nó cũng được sử dụng trong kem đánh răng, xà phòng và chất tẩy rửa. STPP được sử dụng rộng rãi như là một chất tẩy rửa, dùng trong sản xuất gốm sứ, thức ăn chăn nuôi...Trong thực phẩm, STPP được sử dụng để duy trì độ ẩm, làm tăng đáng kể trọng lượng của thủy hải sản.
• Sodium hexametaphosphate (SHMP)
Kí hiệu quốc tế: E452 (i). Công thức hóa học: (NaPO3)6 Công thức cấu tạo:
Tính chất: cũng như STPP, SHMP cũng là một dạng bột màu trắng, hòa tan trong nước, không màu, không mùi, có khả năng hút ẩm do đó khả năng giữ nước cao. Ngoài ra, theo Nguyễn Văn Minh và cộng sự, SHMP có khả năng chống ôxy hóa cao, nghiên cứu này đã được thử nghiệm trên thịt.
SV. NGUYỄN THỊ KIM CHI 31
• Sodium chloride (muối NaCl):
Tính chất: muối NaCl là chất tạo vị quan trọng trong sản phẩm. Ngoài ra, nó còn có khả năng hút ẩm cho thực phẩm trong quá trình bảo quản (muối ăn làm tăng áp suất thẩm thấu làm cho vi khuẩn mất nước và bị ức chế hoạt động).
Tính chất chung của mixed-phosphate
Mixed-phosphate có dạng bột màu trắng, tan có hạn trong nước, khi hòa tan trong nước tạo thành dung dịch không màu, không mùi, có độ nhớt và có tính kiềm, bị phân ly tạo ra các ion âm nhiều điện tích. Do phối trộn nhiều thành phần nên mixed-phosphate được dùng trong thực phẩm với nhiều mục đích khác nhau, nhà sản xất có thể dùng mixed-phosphate để đáp ứng nhiều yêu cầu như: làm tăng trọng, tăng khả năng giữ nước, chống ôxy hóa…Trong giới hạn cho phép, mixed- phosphate không gây hại cho người tiêu dùng. Giới hạn cho phép sử dụng mixed- phosphate còn tùy thuộc vào loại sản phẩm hay thị trường nhập khẩu. Mỗi thị trường khác nhau thì đều có quy định khác nhau [36], theo quy định của sở nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA-United States Department of Agriculture) thì hàm lượng phosphate cho phép sử dụng trong chế biến thịt là 0,5%.
Hỗn hợp phosphate sử dụng trong chế biến thực phẩm nhằm mục đích hạn chế quá trình ôxy hóa lipid, tăng khả năng giữ nước và cải thiện màu sắc cho thực phẩm. Trên thị trường hiện có hai dòng phosphates được sử dụng đó là phosphates có tính acid và phosphates có tính kiềm. Nhóm phosphates có tính acid điển hình như sodium hexametaphosphate, sodium acid pyrophosphate và monosodium phosphate. Nhóm phosphates có tính kiềm như sodium tripolyphosphate, sodium pyrophosphate và disodium phosphate. Dòng phosphates có tính kiềm có tác dụng làm tăng khả năng giữ nước tốt hơn so với dòng phosphates có tính acid.
Cơ chế chống ôxy hóa lipid của mixed-phosphate
Cơ chế chống ôxy hóa của hợp chất phosphate có liên quan đến khả năng cô lập (khóa chặt) các cation kim loại, đặc biệt là các ion kim loại chuyển tiếp như Cu2+, Fe2+, Fe3+, Mg2+... không cho chúng xúc tác quá trình ôxy hóa. Điều này giúp ngăn chặn sự phát triển của quá trình ôxy hóa [38]. Mạch phosphate càng dài thì
SV. NGUYỄN THỊ KIM CHI 32
khả năng khóa các ion kim loại càng tăng, làm tăng khả năng hạn chế quá trình ôxy hóa lipid. Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy sodium hexametaphosphate (SHMP) có khả năng khóa ion Ca2+ và Mg2+ tốt nhất, trong khi đó sodium trypholyphosphate (STPP) được cho rằng rất có hiệu quả trong việc làm sạch các ion Cu2+ và Fe2+. Khả năng khóa các ion kim loại của các chất phosphates có mạch ngắn sẽ giảm nếu pH tăng.
Các hợp chất phosphate còn làm chậm quá trình ôxy hóa của myoglobin tạo thành metmyoglobin, từ đó làm giảm tỷ lệ metmyoglobin xúc tác quá trình ôxy hóa lipid, do đó hạn chế được quá trình ôxy hóa [38]. Ngoài ra hợp chất phosphate có tác dụng hạn chế quá trình ôxy hóa hemoglobin, hạn chế quá trình giải phóng ion sắt từ đó hạn chế quá trình ôxy hóa lipid.
Ngoài ra, các hợp chất phosphate còn hạn chế được hoạt tính của enzyme phosphatase từ đó hạn chế được quá trình ôxy hóa. Nguyên nhân do enzyme phosphatase sẽ thủy phân nhóm phosphate trong phân tử phospholipid từ đó làm cho phân tử phospholipid dễ dàng bị ôxy hóa hơn. Ngoài ra việc khóa chặt ion Ca2+, ion có khả năng thúc đẩy hoạt tính của enzyme phosphatase, từ đó làm giảm khả năng ảnh hưởng đến phân tử phospholipid, hạn chế quá trình ôxy hóa lipid.
Ngoài hạn chế quá trình ôxy hóa, các hợp chất phosphate còn làm tăng pH và làm tăng khả năng giữ nước của cơ thịt.
SV. NGUYỄN THỊ KIM CHI 33
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU