Chất tạo ngọt là phụ gia thực phẩm được sử dụng khỏ phổ biến trong cụng nghệ chế biến thực phẩm. Chất tạo ngọt cú nhiều loại tương ứng với cỏc cấu trỳc và tớnh chất húa học khỏc nhau. Đến nay, cỏc nhà khoa học đó tỡm thấy hàng trăm chất húa học cú khả năng tạo vị ngọt, được chiết tỏch từ thực vật hoặc sản xuất bằng phương phỏp tổng hợp. Tuy nhiờn, chỉ cú một số được phộp sử dụng trong cụng nghệ thực phẩm, danh mục chất tạo ngọt cho phộp sử dụng cú thể khỏc nhau tựy vào quy định của mỗi quốc gia
Cú thể phõn loại cỏc chất tạo ngọt thành hai nhúm chớnh: Nhúm cú giỏ trị dinh dưỡng và khụng cú giỏ trị dinh dưỡng.
Acesulfam kali (Ace – K), aspartam (Asp), cyclamat natri (Cyc), saccharin (Sac) là bốn chất tạo ngọt tổng hợp, khụng cú giỏ trị dinh dưỡng. Cỏc chất tạo ngọt này thường được sử dụng để tạo vị ngọt trong thực phẩm hoặc thay thế đường trong cỏc sản phẩm ăn kiờng.
Bảng 1.3. Thụng tin chung về acesulfam kali, aspartam, cyclamat natri, saccharin
Tờn chất Acesulfam kali Aspartam Cyclamat natri Saccharin
Số INS (mó số quốc tế về PGTP) 950 951 952 954 Tờn húa học Kali 6– methyl– 2,2– dioxo– oxathiazin– 4– olat N– (L– α– Aspartyl)– L– phenylalanin, 1– methyl este Natri N– cyclohexylsulfa mat Natri 3– oxo– 3H– 1,2– benzothiazol– 2– ide 1,1– dioxid Cụng thức phõn tử
C4H4KNO4S C14H18N2O5 C6H12NNaO3S C7H5NNaO3S
Cụng thức cấu tạo Khối lượng phõn tử (g/mol) 201,2 294,3 201,2 205,2 pKa 2,0 pKa1: 3,2 pKa2: 7,8 1,7 1,6 Nhiệt độ núng chảy (0C) tại 1 atm 225,0 246,0 265,0 228,8
Acesulfam kali (Ace – K) dễ tan trong nước đặc biệt trong nước núng, ngọt hơn vị ngọt chuẩn (dung dịch saccharose 10 %) 200 lần và cú dư vị hơi đắng, đặc biệt là ở nồng độ cao [10]. Ace – K ổn định ở nhiệt độ cao và mụi trường acid, hầu
như khụng bị biến đổi tớnh chất vật lớ và húa học trong thời gian dài nờn Ace – K thường được sử dụng trong cỏc sản phẩm nướng, cỏc sản phẩm gia cụng ở nhiệt độ cao hoặc cỏc sản phẩm cú thời hạn sử dụng lõu. Khoảng 90 quốc gia cho phộp sử dụng Ace – K trong thực phẩm và đồ uống [117].
Aspartam (Asp) ngọt hơn vị ngọt chuẩn khoảng 133 lần [117], vị ngọt của nú kộo dài hơn và cảm nhận chậm hơn so với đường, khụng để lại dư vị khú chịu. Hơn 90 quốc gia cho phộp sử dụng Asp trong hơn 6000 sản phẩm như: bỏnh, nước giải khỏt, kẹo... và cả trong dược phẩm, đặc biệt Asp được sử dụng thay thế đường trong thực phẩm ăn kiờng [117]. Theo Hiệp hội An toàn lương thực Chõu Âu (EFSA), Asp khụng cú nguy cơ gõy thiệt hại cho cỏc gen và khụng gõy ung thư [36].
Cyclamat natri (Cyc) cú độ ngọt lớn hơn gấp 35 lần vị ngọt chuẩn [117], bền
nhiệt, ở 500 0C mà khụng bị biến tớnh, bền với acid và kiềm, cỏc tớnh chất của Cyc
ổn định trong khoảng pH rộng (2,0 – 8,0). Cyc được phối hợp với gelatin, tinh bột, anginit natri... hoặc đường saccharin, saccharose để tạo vị ngọt, che đi cỏc vị khú chịu của thực phẩm. Cyc cũng được dựng cho người bị đỏi đường và để sản xuất cỏc sản phẩm thực phẩm cú độ calo thấp. Hiện nay cú khoảng 55 nước trờn thế giới sử dụng Cyc trong thực phẩm nhưng Mỹ đó cấm sử dụng Cyc khi cú bỏo cỏo nghi ngờ một số khuẩn đường ruột dưới tỏc động của Cyc sẽ sản sinh chất độc cyclohexylamine gõy ung thư gan, thận, phổi… dị dạng bào thai trờn nghiờn cứu thực nghiệm ở chuột [117].
Saccharin (Sac) cú vị ngọt gấp 450 lần dung dịch saccharose 10 %, cú vị chỏt, ổn định trong mụi trường acid nhưng khụng bền khi bị đun núng [117]. Sac bị thủy phõn bởi nhiệt độ và acid sẽ giải phúng phenol làm thức ăn cú mựi khú chịu. Sac thường được sử dụng ở nồng độ 0,02 – 0,5 % (về khối lượng) để tạo vị ngọt trong thức ăn, đồ uống, kem đỏnh răng, nước sỳc miệng. Cựng với Asp, Sac thường cú trong nước giải khỏt dành cho những người ăn kiờng và được xem như một phỏt hiện quan trọng, nhất là với những bệnh nhõn tiểu đường. Hơn 90 quốc gia cho phộp sử dụng Sac trong thực phẩm và đồ uống, tuy nhiờn Cục quản lớ Thực phẩm và
năng lượng thấp này do nú cú thể thấm qua nhau thai và những ảnh hưởng của nú trờn thai nhi thỡ chưa được khẳng định [82, 117].
Theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất ngọt tổng hợp, lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận được (chỉ số ADI) với Ace – K, Sac lần lượt là: 0 – 15 mg/kg thể trọng, 0 – 5 mg/kg thể trọng [5], Asp được Ủy ban chuyờn gia quốc tế về phụ gia thực phẩm khuyến cỏo ở mức 0 – 40 mg/kg thể trọng, của Cyc là 0 – 11 mg/kg thể trọng [117].
Bộ Y tế cũng đó ban hành quy định mức giới hạn tối đa đối với cỏc PGTP trong từng sản phẩm cụ thể [7]. Theo đú, hàm lượng tối đa Ace – K trong 69 nhúm thực phẩm từ 110 – 5000 mg/kg sản phẩm, của Asp trong 73 nhúm thực phẩm từ 200 – 6000 mg/kg sản phẩm, của Cyc trong 36 nhúm thực phẩm từ 250 – 3000 mg/kg sản phẩm, của Sac trong 67 nhúm thực phẩm từ 80 – 2500 mg/kg sản phẩm.