171
BÀI GiẢNG PHỤ GIA THỰC PHẨM (Food Additives) GV phụ trách: Th.s. Nguyễn Phú Đức

Bai Giang PGTP

  • Upload
    vidien

  • View
    274

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

phụ gia thực phẩm

Citation preview

Page 1: Bai Giang PGTP

BÀI GiẢNG

PHỤ GIA THỰC PHẨM

(Food Additives)

GV phụ trách: Th.s. Nguyễn Phú Đức

Page 2: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHỤ GIA THỰC PHẨM (PGTP)

CHƯƠNG 1

Giới thiệu chung về phụ gia thực phẩm (PGTP)

1.1. Giới thiệu

1.2. Định nghĩa PGTP

1.3. Quản lý PGTP

1.4. Đặc điểm chính của PGTP

1.5. Phân loại PGTP

1.6. Vai trò của PGTP

1.7. Vấn đề an toàn thực phẩm của PGTP

1.8. Các nguyên tắc cơ bản khi sử dụng PGTP

Page 3: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

1.1. Giới thiệu

1.2. Định nghĩa PGTP

Theo định nghĩa của CAC (Codex Alimentarius Commisson):

• Phụ gia là một chất có hay không có giá trị dinh dưỡng,

• Không được tiêu thụ thông thường như một TP

• Không được sử dụng như một thành phần chính của TP.

• Bổ sung vào thực phẩm để giải quyết mục đich công nghệ trong SX, chế biến, bao gói, bảo quản, vận chuyển TP, nhằm cải thiện cấu kết hoặc đặc tinh kỹ thuật của TP đó.

• Không nhằm mục đích tăng giá trị dinh dưỡng

• PGTP không được có chất ô nhiễm, chất độc.

Page 4: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

Theo định nghĩa của TCVN (Tiêu chuẩn Việt Nam): • PGTP là những chất không được coi là thực phẩm hay

một thành phần chủ yếu của thực phẩm • Có hoặc không có gía trị dinh dưỡng, đảm bảo an toàn

cho sức khỏe, • Được chủ động cho vào thực phẩm với một lượng nhỏ

nhằm duy trì chất lượng, hình dạng, mùi vị, độ kiềm hoặc axít của thực phẩm,

• Mục đích đáp ứng về yêu cầu công nghệ trong chế biến, đóng gói, vận chuyển và bảo quản thực phẩm.

Page 5: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

1.3. Quản lý PGTP

1.3.1. Tổng quan về Codex & JECFA

Codex:

• Tên đầy đủ là Codex Alimentarius Commisson (CAC): Ủy ban Tiêu chuẩn hóa thực phẩm quốc tế

• CAC được 2 tổ chức quốc tế là FAO & WHO phối hợp thành lập năm 1963

• Mục tiêu của CAC:

Bảo vệ sức khỏe NTD trên toàn thế giới

Thúc đẩy thương mại, tạo các chuẩn mực & công bằng thương mại lương thực, thực phẩm trên toàn thế giới

Page 6: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

• Nhiệm vụ của CAC

Ban hành các tiêu chuẩn thực phẩm (food standards), danh mục các PGTP sử dụng an toàn cho thực phẩm

Ban hành các hướng dẫn thực hiện an toàn thực phẩm cho các hoạt động sản xuất, bảo quản, lưu thông, phân phối lương thực, thực phẩm trên toàn thế giới

Các hướng dẫn an toàn thực phẩm bao gồm: an toàn vi sinh vật, an toàn thuốc kháng sinh & bảo vệ thực vật, an toàn hóa chất, độc tố…Trong đó có an toàn về PGTP

Xem xét, đánh giá & khuyến cáo sử dụng các PGTP mới đạt yêu cầu an toàn cho sức khỏe

Soát xét, đánh giá & khuyến cáo loại bỏ các PGTP có bằng chứng khoa học về sự không an toàn cho sức khỏe

Page 7: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

JECFA:

• Là từ viết tắt của Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives: ủy ban hỗn hợp các chuyên gia về phụ gia thực phẩm của FAO/WHO

• Nhiệm vụ của JECFA:

Xem xét, nghiên cứu, đánh giá các nguy cơ, độc tính an toàn thực phẩm của các hóa chất, PGTP

Đưa ra các kết quả, khuyến cáo, hướng dẫn sử dụng các hóa chất, PGTP

CAC dựa vào các thông tin của JECFA, sẽ xây dựng thành các tiêu chuẩn, hướng dẫn sử dụng PGTP trên toàn thế giới

Page 8: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

1.3.2. Tổng quan về FDA

• FDA hoặc USFDA (Food & drug administration): Cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ.

• FDA giám sát các vấn đề về an toàn thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm trong lãnh thổ Hoa Kỳ.

• Mục tiêu chính của FDA là bảo vệ người tiêu dùng Hoa Kỳ.

• Chức năng & nhiệm vụ chính của FDA:

Xây dựng các tiêu chuẩn, quy chuẩn, các phương pháp đánh giá thực phẩm, PGTP

Đánh giá và chứng nhận tính an toàn của nguồn cung cấp thực phẩm, PGTP, được sản xuất và nhập khẩu trong phạm vi lãnh thổ của Hoa kỳ.

Page 9: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

• Trong nhiều trường hợp, có sự khác biệt giữa FDA và Codex:

Khác biệt về cách phân loại các nhóm thực phẩm, PGTP

Khác biệt các tiêu chuẩn và phương pháp đánh giá tính an toàn của thực phẩm, PGTP

• Trong những trường hợp khác, hai cơ quan này vẫn sử dụng và tham khảo các công trình, kết quả của nhau

Page 10: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

1.3.3. Quy định đánh mã quốc tế của PGTP:

1.3.3.1. Quy định đánh mã theo Codex

• Hệ thống đánh mã INS (International numbering system) hoặc chỉ số theo “Hệ thống đánh mã Quốc tế INS”: là hệ thống đánh mã PGTP của Tổ chức tiêu chuẩn hóa thực phẩm Quốc tế Codex (Codex Alimentarius Commisson-CAC)

• E number (E : viết tắt của Europe): là ký hiệu theo hệ thống đánh mã INS có thêm tiền tố “E”, được áp dụng riêng cho liên minh Châu Âu

• Mỗi loại PGTP có một mã INS/E riêng biệt

Ví dụ: Bột ngọt (monosodium glutamate) có mã là E621 hoặc INS 621

Page 11: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

1.3.3.2. Quy định đánh mã theo FDA

• FDA 21CFR part.section. : là ký hiệu theo hệ thống đánh mã của Mỹ, được quản lý bởi FDA (US Food & Drug Aministration: cơ quan quản lý thuốc & dược phẩm, Mỹ; CFR: Code of Federal Regulations)

Ví dụ: bột ngọt (monosodium glutamate) có mã là FDA 21CFR 172.320

• FD&C (Food, Drug & Cosmetic): là ký hiệu được áp dụng đối với màu thực phẩm được FDA chứng nhận cho phép sử dụng

Ví dụ: màu tổng hợp tartrazine (vàng chanh) có mã & tên là FD&C Yellow No.5

Page 12: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

1.3.3.3. Quy định đánh mã theo CAS

• Hệ thống đánh mã CAS (Chemical Abstracts Service : dịch vụ tóm tắt chất hóa học), còn gọi là số đăng ký CAS (CAS number)

• CAS: là một bộ phận thuộc Hội hóa chất Hoa Kỳ (America chemical society)

• Các nguyên tố/hợp chất hóa học, các polymer, các chuỗi sinh học, các hỗn hợp và các hợp kim (PGTP là những chất/hợp chất có thể nằm trong tất cả các nhóm này) có một số CAS riêng biệt.

Page 13: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

• Cấu trúc của số CAS: được tách bởi các dấu gạch ngang thành ba phần:

Phần đầu tiên có thể chứa tới 6 chữ số

Phần thứ hai chứa 2 chữ số

Phần thứ ba chứa một số duy nhất.

Ví dụ: chất bảo quản sodium benzoate có số CAS là 532-32-1

• Hiện nay, phần lớn các nước trên thế giới (năm 2013, 145 quốc gia) sử dụng hệ thống đánh mã E number/INS của Codex (trong đó có VN)

Page 14: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

1.3.4. Quản lý PGTP tại Việt Nam

• Cục quản lý an toàn thực phẩm, thuộc Bộ Y tế, là đơn vị quản lý lãnh vực PGTP tại VN

• Các tiêu chuẩn, hướng dẫn liên quan đến sử dụng PGTP tại VN chủ yếu tham khảo từ Codex Alimentarius Commisson

• Hiện nay, VN đang sử dụng “DANH MỤC CÁC CHẤT PHỤ GIA ĐƯỢC PHÉP SỬ DỤNG TRONG THỰC PHẨM” (Ban hành kèm theo Thông tư 27/2012/TT-BYT (gọi tắt là Thông tư 27 hoặc danh mục 27) thay thế cho Quyết định số 3742/2001/QĐ-BYT

• Quy định này quy định các chất phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm trên lãnh thổ Việt Nam, bao gồm các thực phẩm nhập khẩu và phụ gia nhập khẩu.

Page 15: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

• Quy định này bắt buộc áp dụng đối với các tổ chức cá nhân sản xuất, chế biến, bảo quản, bao gói và vận chuyển thực phẩm, kinh doanh thực phẩm và phụ gia trên lãnh thổ VN.

• Chỉ được phép nhập khẩu, sản xuất, kinh doanh tại thị trường VN các PGTP trong danh mục nêu trên

• Khi cần nhập khẩu, sử dụng PGTP nằm ngoài danh mục nêu trên: Phải xin phép Cục QLATVSTP Cục QLATVSTP sẽ xem xét, đối chiếu với danh mục

của tổ chức quốc tế, quốc gia khác (Codex, FDA..) Nếu phù hợp, Cục QLATVSTP sẽ cấp phép cho sử dụng

Page 16: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

1.4. Đặc điểm chính của PGTP

• PGTP không phải là thực phẩm mà nó được bổ sung một cách chủ ý, trực tiếp hoặc gían tiếp vào thực phẩm, cải thiện tinh chất hoặc đặc tính kỹ thuật của thực phẩm đó.

• PGTP tồn tại trong thực phẩm như một thành phần của thực phẩm với một giới hạn tối đa cho phép đã được quy định nghiêm ngặt.

• Liều lượng phụ gia sử dụng trong thực phẩm được nghiên cứu, sửa đổi, cập nhật liên tục để đảm bảo an toàn cho người sử dụng thực phẩm.

Page 17: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

• Phụ gia được sử dụng trong hầu hết cac sản phẩm thực phẩm, những chất tạo vị, gia vị sử dụng trong bữa ăn hằng ngày cũng đều là phụ gia.

• Khái niệm PGTP có thể hiểu theo nghĩa rộng & hẹp, ví dụ:

Nghĩa rộng: bao gồm cả các gia vị như hành, tiêu, tỏi, ớt, muối..

Nghĩa hẹp: chủ yếu các loại có liên quan đến tính an toàn & cần được quy định, giám sát

• Từ trước đến nay, vẫn tồn tại nhiều tranh cãi về tính an toàn, liều lượng giới hạn sử dụng của một số loại phụ gia.

• Khoa học thực phẩm luôn nỗ lực phát triển & ứng dụng các PGTP mới trong công nghiệp chế biến thực phẩm

Page 18: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

1.5. Phân loại PGTP

• Các chất bổ sung và tăng cường hương vị

Hương liệu (flavorings/flavorants)

Chất điều vị/làm tăng hương vị (flavor enhancers)

Chất tạo ngọt nhân tạo (artificial sweeteners)

Acid hữu cơ (organic acidulants)

• Chất màu thực phẩm (food colorings)

• Chất keo thực phẩm (hydrocolloids)

• Chất nhũ hóa (emulsifiers)

Page 19: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

• Chất bảo quản/chống vi sinh vật (preservatives/anti-microbials)

• Chất chống oxi hóa (anti-oxidants)

• Chất tạo nổi/nở (leavening agents)

• Chất giữ ẩm (humectants/moisture binders)

• Các loại khác (enzym, chống vón, điều chỉnh pH, cải thiện quá trình vv..)

Page 20: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

1.6. Vai trò của PGTP

• Kéo dài hạn sử dụng của sản phẩm

• Góp phần điều hòa nguồn nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất thực phẩm. Sản phẩm được phân phối rộng rãi trên toàn thế giới.

• Cải thiện & nâng cao tính chất của sản phẩm: phụ gia được bổ sung vào thực phẩm làm thay đổi tinh chất cảm quan như cấu truc, màu sắc, độ đồng đều,….của sản phẩm.

• Làm thỏa mãn thị hiếu ngày càng cao của người tiêu dùng, góp phần làm đa dạng hóa các sản phẩm thực phẩm.

Page 21: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

• Tạo ra các sản phẩm phù hợp cho các đối tượng ăn kiêng (giảm ngọt, giảm béo..)

• Tăng tính hấp dẫn của sản phẩm.

• Hỗ trợ, làm đơn giản hóa các công đoạn sản xuất (ví dụ phụ gia hỗ trợ bóc vỏ trái cây, phụ gia chống dính trong bột nhào..)

• Thay thế nguyên liệu tự nhiên để giảm giá thành cho sản phẩm.

Page 22: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

1.7. Vấn đề an toàn thực phẩm của PGTP1.7.1. An toàn - độc tính của PGTP Một số thuật ngữ liên quan đến an toàn- độc tính

• LD50 (Lethal Dose) : Độc tính của phụ gia được biểu hiện bằng chỉ số LD 50, là liều lượng tại đó 50% động vật dùng trong thí nghiệm bị chết. Chỉ số LD50 càng cao độc tính càng yếu.

• Độc tính phụ gia được chia làm 5 mức độ: LD50 < 5 mg/Kg Thể trọng LD50 = 5 – 49 mg/Kg Thể trọng LD50 = 50 -499 mg/Kg Thể trọng LD50 = 500 – 4999mg/Kg Thể trọng LD50 > 5000 mg/Kg Thể trọng

Page 23: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

• ADI (Acceptable Daily Intake) - Lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận được

Là lượng xác định của mỗi chất PGTP được cơ thể ăn vào hàng ngày thông qua thực phẩm hoặc nước uống mà không gây ảnh hưởng có hại tới sức khoẻ.

ADI được tính theo mg phụ gia/kg trọng lương cơ thể/ngày.• ML (Maxium level)- Giới hạn tối đa trong thực phẩm

Là mức giới hạn tối đa cho phép của mỗi chất phụ gia sử dụng trong quá trình sản xuất, chế biến, xử lý, bảo quản, bao gói và vận chuyển thực phẩm

ML thường được tính bằng mg phụ gia/kg thực phẩm

Page 24: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

• NOAEL (no observed adverse effect level): liều lượng sử dụng (PGTP, hóa chất..), mà ở đó không thấy được sự ảnh hưởng xấu với cơ thể (cấp tính & mãn tính)

• GRAS (Generally recognized as safe): phụ gia được công nhận là an toàn

Là thuật ngữ được định ra bởi FDA. Các PGTP được xem là GRAS khi nó được một hội đồng chuyên gia có uy tín xem xét, đánh giá là an toàn khi sử dụng cho con người.

Page 25: Bai Giang PGTP

Các tổ chức y tế, cơ quan quản lý thực phẩm của quốc tế (WHO/FAO, FDA, EFSA), các quốc gia sẽ định kỳ cập nhật, xem xét, sửa đổi:

Cho phép sử dụng các PGTP mới

Cấm hoặc khuyến cáo không sử dụng/giới hạn sử dụng các PGTP có bằng chứng có hại cho sức khỏe

Sửa đổi (tăng/giảm) các giới hạn an toàn, độc tính của các PGTP

Page 26: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

1.7.2. Tình trạng pháp lý của PGTP

• Phụ gia đó có được phép sử dụng trực tiếp/gián tiếp trong thực phẩm không?

• Phụ gia đó có phẩm cấp, độ tinh khiết thích hợp (food grade) cho sử dụng trực tiếp/gián tiếp trong thực phẩm không?

• Phụ gia đó được phép sử dụng trong nhóm thực phẩm nào? Ví dụ ở Anh, bột ngọt (sodium glutamate) được phép sử dụng trong thực phẩm nói chung nhưng bị cấm sử dụng trong nhóm thực phẩm cho trẻ dưới 5 tuổi.

• Phụ gia đó có giá trị ML trong từng thực phẩm hoặc nhóm thực phẩm là bao nhiêu? Ví dụ: với chất bảo quản potassium bisulfite, trong sản phẩm lên men, ML của nó là 350; trong rau củ ngâm (dấm, dầu, nước muối), ML của nó là 750.

Page 27: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

1.8. Các nguyên tắc cơ bản khi sử dụng PGTP

• Khi quyết định thêm một loại phụ gia vao thực phẩm, cần chú ý các yếu tố :

Tình trạng pháp lý của phụ gia

Mức độ nguy hiểm, rủi ro tiềm tàng đối với người tiêu dùng.

Sự cần thiết của vai trò công nghệ của phụ gia trong chế biến, bảo quản và chất lượng thực phẩm.

Yếu tố về kinh tế.

Cơ chế tác dụng & hiệu quả sử dụng của các phụ gia trong loại thực phẩm cụ thể.

Page 28: Bai Giang PGTP

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PGTP

Chú trọng đến việc áp dụng các điều kiện, kỹ thuật, công nghệ chế biến thích hợp để giảm thiểu sự lệ thuộc vào PGTP

Thay thế phụ gia có độc tính cao bằng các loại có độc tính thấp hoặc không có độc tính

• Nhìn chung, không có phụ gia nào có thể đáp ứng được tất cả các yêu cầu trên, tùy thuộc vào trường hợp cụ thể, nên sử dụng một cách hợp lý

Page 29: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1. Các chất bổ sung và tăng cường hương vị

2.1.1. Hương liệu

2.1.2. Chất ngọt

2.1.3. Acid hữu cơ

2.1.4. Chất điều vị

Page 30: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1. Các chất bổ sung và tăng cường hương vị

2.1.1. Hương liệu (flavorings/flavorants)

2.1.1.1. Giới thiệu

• Hương liệu là những sản phẩm tạo ra mùi & vị (flavor) cho thực phẩm

• Được cơ thể cảm nhận qua đường mũi, miệng, cổ họng

• Là hỗn hợp các hợp chất hữu cơ không phân cực, không tan trong nước, tan trong các dung môi rượu, ether, chất béo; có khối lượng riêng < 1, có cấu trúc hóa học khác nhau như terpenes, vòng thơm (aroma rings), esters, aldehydes, alcols

• Thường phân loại thành 02 nhóm theo ứng dụng:

Nhóm hương liệu dùng cho sản phẩm mùi vị ngọt,

Nhóm dùng cho sản phẩm mùi vị mặn

Page 31: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1.1.2. Các loại hương liệu sử dụng trong CNTP

• Hương liệu tự nhiên (natural flavorings):

Là sản phẩm chiết xuất từ các nguồn nguyên liêu tự nhiên như trái cây, củ quả, gia vị, động vật, sản phẩm động vật hoặc thu được từ các quá trình rang, nướng, lên men, thủy phân..

• Hương liệu tổng hợp tương tự tự nhiên (nature-identical flavorings)

Là sản phẩm chứa các thành phần tạo hương vị thu được từ quá trình tổng hợp hóa học nhưng có tính chất cảm quan và thành phần hóa học giống hoặc tương tự như thành phần của hương liệu tự nhiên.

Page 32: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Hương liệu nhân tạo (artificial flavorings)

Là sản phẩm hương liệu có thành phần các hợp chất tạo hương vị không tìm thấy trong các thực phẩm tự nhiên hoặc thực phẩm qua chế biến; chúng có cấu tạo và thành phần hóa học khác với hương liệu tự nhiên nhưng có tính chất cảm quan giống với hương liệu tự nhiên

Ví dụ: ethyl vanillin tạo hương vị của vanilla. • Hương liệu tự nhiên điển hình & sử dụng phổ thông nhất

là các tinh dầu, dịch chiết như: tinh dầu cam, bạc hà, quế, hồi; dịch chiết thủy phân, nấm men..

Page 33: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Nhiều loại hương liệu (đặc biệt là các loại tạo ra mùi vị dạng ngọt) có thành phần chủ yếu là các ester hoặc hỗn hợp các ester (bảng 1)

• Các loại hương liệu dạng lỏng được bán trên thị trường chủ yếu là các tinh dầu (essential oil) hoặc ở dạng hòa tan trong các dung môi như ethanol, propylene glycol

Page 34: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Hợp chất Tạo mùiDiacetyl Bơ sữa

Isoamyl acetate Chuối

Benzaldehyde Hạnh nhân đắng

Cinnamic aldehyde Quế

Ethyl propionate Trái cây

Methyl anthranilate Bưởi

Limonene Cam

Ethyl- (''E'',''Z'')-2,4-decadienoate Lê

Allyl hexanoate Dứa

Ethyl vanillin Vani

Methyl salicylate Bạc hà

Bảng 1. Một số hợp chất hương liệu tổng hợp/nhân tạo

Page 35: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1.1.3. Mục đích sử dụng hương liệu

• Do mùi vị của bản thân nguyên liệu hoặc sản phẩm không đạt yêu cầu

• Có sự mất, hay biến mùi vị trong quá trình chế biến đặc biệt là khi xử lý ở nhiệt độ cao.

• Sử dụng hương liệu khi nguyên liệu đắt tiền và có mùa vụ.

• Giảm giá thành sản phẩm..

• Liều lượng sử dụng thông thường: 0.05- 0.3%

Hiện nay, có nhiều chuyên gia cho rằng: nên sử dụng hương liệu nhân tạo vì chúng an toàn hơn, không lẫn mùi vị tạp do đã được tinh sạch & lựa chọn cẩn thận

Page 36: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1.1.4. Hương liệu dạng bột (powdered flavoring)

• Powdered flavoring: là sản phẩm hương liệu dạng bột được tạo ra bằng 02 phương pháp:

Hấp phụ: hương liệu dạng lỏng (tự nhiên hoặc nhân tạo) được cố định trên một chất mang (đường, muối, maltodextrin..) có bề mặt xốp

Bao vi nang: hương liệu dạng lỏng được “nhốt” trong màng polymer , màng này tan ra khi tiếp xúc với nước

2.1.1.5. Bột gia vị (seasoning)-Bột nêm (dry soup mix)

Là sản phẩm hương liệu dùng cho thực phẩm mùi vị mặn, dạng bột, là hỗn hợp của hương liệu dạng bột với các nguyên liệu tạo vị khác (đường, muối, bột ngọt, gia vị hành tỏi..)

Page 37: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Các trạng thái hương liệu dạng bột thường dùng để:

Bảo quản hương liệu (tránh bay hơi, bị oxy hóa..)

Rắc lên các sản phẩm như bánh Snack;

Trộn vào các hỗn hợp nguyên liệu rắn để dễ phân tán

Hoặc với mục đích đáp ứng sự tiện lợi (gói gia vị của mỳ ăn liền, sản phẩm bột dùng ngay (instant dry premix) như bột cam, chanh..)

Page 38: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1.1.6. Hương liệu dạng vi nhũ

Sản phẩm hương liệu được nhũ hóa mà trong đó:

• Các phân tử tạo hương vị không phân cực, không hòa tan trong nước được “hòa tan hóa” trong dung dịch chất nhũ hóa có nồng độ cao.

• Các phân tử chất nhũ hóa tạo ra trạng thái micelle, bao chung quanh các phân tử tạo hương vị, tạo thành hệ vi nhũ bền

• Ứng dụng trong các sản phẩm dạng dung dịch nước, ví dụ như nước giải khát

Page 39: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1.1.5. Các lưu ý khi sử dụng hương liệu

• Đủ liều lượng theo hướng dẫn

• Đánh giá khả năng tương tác tiêu cực với các hương liệu, thành phần nguyên liệu khác

• Sử dụng quá liều có thể gây tác dụng xấu hoặc lãng phí

• Chọn các hương liệu bền nhiệt khi dùng trong các sản phẩm có gia nhiệt

• Đánh giá tính bền mùi vị trong hạn sử dụng của sản phẩm

• Sử dụng hương liệu dạng lỏng hay dạng bột thích hợp cho từng loại sản phẩm

Page 40: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1.1.6. Các quy định, quản lý sử dụng hương liệu an toàn

• Hương liệu không được quản lý, đánh mã E/INS number như các loại phụ gia khác (theo hệ thống đánh mã Codex)

• Tại VN, hương liệu được quy định trong danh mục 27

• Hiện nay; việc đánh giá, quản lý, công nhận hương liệu sử dụng an toàn trong thực phẩm trên toàn thế giới được thực hiện theo các quy định, hướng dẫn của FEMA

FEMA (Flavor & Extract Manufacturer’s Association): Hiệp hội các nhà sản xuất dịch chiết & hương liệu

FEMA là một hội đồng các chuyên gia đầu ngành trong các lãnh vực khoa học thực phẩm, nghiên cứu phát triển, sản xuất, phân phối hương liệu của nhiều Quốc gia trên thế giới

Page 41: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1.2. Chất ngọt nhân tạo (nonnutritive/artificial sweeteners)

2.1.2.1. Giới thiệu

• Là những hợp chất không phải là đường truyền thống hay các dẫn xuất của chúng như saccharose/fructose/glucose .. Dân gian thường gọi là đường hóa học

• Chúng không tạo ra hoặc tạo rất ít năng lượng (còn gọi là chất ngọt không calories)

• Độ ngọt cao hơn rất nhiều so với các loại đường truyền thống

• Vị ngọt của chúng khá giống với đường saccharose, một số có hậu vị hơi đắng, ví dụ saccharine

Page 42: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Chất ngọt Độ ngọt tương đối

- Accsulfame Kali- Alitame- Aspartame- Cyclamate- 1,1 Diaminoalkan- L-Succrose- L-Aspartyl-3-(bicycloalkyl)L-alanine-akylester- PS 99- PS 100- RTI-001- Saccharine- Sucralose

200200018030

300-10001

1900

18002200

58300600

2.1.2.2. Các chất ngọt nhân tạo sử dụng trong CNTPBảng 2. Độ ngọt của các chất ngọt nhân tạo

Page 43: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1.2.3. Chất tạo ngọt stevia

Các hợp chất tạo ngọt không calories từ nhóm cây cỏ ngọt Stevia

• Các hợp chất, chủ yếu gồm 02 loại, có tên hóa học là stevioside và rebaudioside A

• Các hợp chất này được chiết xuất từ các loại cỏ ngọt gọi là Stevia, có nguồn gốc từ Nam Mỹ

• Độ ngọt của chúng gấp 250-350 lần so với saccharose

• Năm 2006, WHO đã công nhận tính an toàn của các hợp chất này và hiện nay các nước tiên tiến trên thế giới (Mỹ, Nhật Bản, Châu Âu..) đã cho phép sử dụng rộng rãi như một PGTP

• Các tập đoàn, công ty sản xuất thực phẩm trên thế giới đã dùng chúng từ lâu trong các thực phẩm, NGK dành cho người ăn kiêng

• Tại VN, vài năm gần đây, cây cỏ ngọt được biết đến, được trồng, sử dụng & thương mại hóa tại một số địa phương

Page 44: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1.2.4. Mục đích sử dụng chất tạo ngọt nhân tạo:

• Chủ yếu dành cho người muốn hạn chế calories từ các loại đường truyền thống (tiểu đường, béo phì..)

• Dùng trong sản phẩm có gia nhiệt cao nhưng cần khống chế sự tạo màu

• Giảm giá thành sản phẩm

• Chúng được dùng chủ yếu trong các sản phẩm nước giải khát, kẹo, bánh

• Các chất tạo ngọt sử dụng phổ biến từ trước đến nay: aspartam, acesulfame potassium (hoặc acesulfame K/Kali), saccharine, cyclamate, sucralose..

Page 45: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1.2.5. Các lưu ý khi sử dụng chất tạo ngọt nhân tạo

• Chỉ sử dụng trong một số trường hợp khá đặc biệt

• Chọn loại chất ngọt có kiểu vị ngọt thích hợp với sản phẩm, đặc biệt lưu ý đến hậu vị

• Xem xét cẩn thận tình trạng pháp lý, liều lượng cho phép, độc tính của chúng

• Do chúng không có các tính chất vật lý, hóa lý, hóa học như các loại đường truyền thống nên:

• Đánh giá sự ảnh hưởng của chất ngọt nhân tạo đến cấu trúc, độ nhớt, màu sắc.. của sản phẩm khi qua các quá trình chế biến cơ, nhiệt

• Sử dụng các nguyên liệu khác (xylitol, sorbitol..) để thay thế các tính chất trên của đường

Page 46: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1.2.6. Vấn đề an toàn trong sử dụng chất ngọt nhân tạo

Hiện nay, trên thế giới, vẫn còn nhiều quốc gia cấm sử dụng/ hoặc sử dụng giới hạn trong một số sản phẩm/ hoặc khuyến cáo thận trong khi sử dụng saccharine, cyclamate vì chúng được cho là có nguy cơ gây ung thư, đặc biệt đối với trẻ em & phụ nữ mang thai

Trong khi đó, tại Mỹ, năm 2001 đã chính thức gỡ bỏ các cảnh báo về tính gây hại của saccharine & xem chúng là an toàn

Saccharine có trong danh mục phụ gia 27 của VN

Trước đây cyclamate bị cấm (không có trong danh mục 3742) nhưng hiện nay BYT đã cho phép sử dụng trong thực phẩm (hiện nay có trong danh mục 27)

Page 47: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1.3. Acid hữu cơ /acid điều vị (organic acidulants)

2.1.3.1. Giới thiệu

• Là hợp chất hữu cơ thích hợp cho mục đích thực phẩm

• Có phổ biến trong tự nhiên hoặc được sinh ra trong quá trình sản xuất thực phẩm

• Tạo vị chua nhằm tăng giá trị cảm quan cho một số thực phẩm cần thiết

• Chúng còn có tác dụng điều chỉnh pH để hỗ trợ hoặc ảnh hưởng đến các hợp chất khác như trong các trường hợp:

Tạo cấu trúc sản phẩm trong các quá trình tạo gel của một số keo ưa nước

Bảo quản chống VSV, chống oxy hóa..

Page 48: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1.3.2. Các acid điều vị sử dụng trong CNTP

Bảng 3. Đặc tính tạo vị chua của các acid hữu cơLoại acid Đặc điểm Ghi chú

Acid acetic Vị chua của dấm Có trong các sản phẩm mặn như các loại sauce, mayonaire..

Acid lactic Vị chua của các sản phẩm lên men Có trong yaourt, rau cải muối chua..

Acid citric Vị chua của các loại trái cây có múi họ citrus

Có trong cam, chanh, quýt..

Acid malic Vị chua hơi gắt, chát của trái cây chưa chín

Có đặc trưng trong táo, các loại trái cây có vị chua hơi chát

Page 49: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1.3.3. Mục đích sử dụng acid điều vị trong CNTP

• Các acid hữu cơ được sử dụng trong CNTP chủ yếu là: acid malic, acid citric, acid lactic, acid acetic, acid tartaric để điều vị cho sản phẩm.

• Acid citric, acid malic & acid tartaric thường được sử dụng trong các sản phẩm trái cây, bánh kẹo, sản phẩm ngọt

• Acid acetic & acid lactic thường dùng trong các sản phẩm mặn

• Acid citric là loại được dùng phổ thông nhất để tạo vị chua & điều chỉnh pH cho thực phẩm

• Trong một số trường hợp, sử dụng kết hợp các acid với nhau để tạo vị chua hài hòa, đặc trưng cho sản phẩm

Ví dụ : kết hợp acid citric & acid malic

Page 50: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1.3.4. Các lưu ý khi sử dụng acid điều vị

• Chọn loại acid có kiểu vị chua thích hợp với sản phẩm

• Xem xét công đoạn thích hợp để bổ sung acid (ví dụ trong sản phẩm có đường saccharose, protein, bổ sung acid trong điều kiện nhiệt độ cao sẽ gây ra phản ứng thủy phân saccarose, protein)

• Đánh giá sự ảnh hưởng của acid thêm vào (do làm giảm độ pH) đến sự thay đổi cấu trúc, trạng thái dung dịch, khả năng bảo quản chống VSV của sản phẩm

• Khi cần thiết, phải kiểm tra độ pH của sản phẩm sau khi thêm acid

Page 51: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1.3.5. Vấn đề an toàn thực phẩm khi sử dụng acid điều vị

• Là các hợp chất có nguồn gốc tự nhiên

• Chúng được xếp vào nhóm phụ gia GRAS

• Không có lưu ý quan trọng nào liên quan đến độc tính của các hợp chất này

Page 52: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1.4. Chất điều vị/làm tăng hương vị (flavor enhancers)

2.1.4.1. Giới thiệu• Là nhóm chất sử dụng để làm tăng vị umami của các thực

phẩm mùi vị mặn• Umami là một trong năm vị cơ bản: mặn, ngọt, đắng, chua,

umami (vị ngọt của bột ngọt, nucleotide, acid amin & muối Na, Ca của nó)

• Có 03 chất/nhóm hợp chất chủ yếu dùng làm tăng hương vị là: Acid glutamic & muối của nó (bảng 4) Acid guanylic & muối của nó Acid inosinic & muối của nó

Page 53: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1.4.2. Acid glutamic & muối của nó

• Acid glutamic, một trong 20 loại acid amin, là chất tạo vị ngọt “thịt” cơ bản có trong thịt các loại động vật, protein thực vật

Bảng 4. Acid glutamic và muối của nó

Tên hợp chất Mã INS Ghi chú

Acid glutamic 620

Monosodium glutamate 621 MSG-Bột ngọt

Monopotassium glutamate 622

Calcium diglutamate 623

Monoammonium diglutamate 624

Magnesium diglutamate 625

Page 54: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1.4.2. Acid guanylic, inisinic & muối của chúng

• Acid guanylic, inisinic là các hợp chất thuộc nhóm ribonucleotide có trong RNA của các tế bào sinh vật

Bảng 5. Acid guanylic, inosinate & các muối của chúngTên hợp chất Mã INS

Acid guanylic & các muối

Acid guanylic 626

Disodium guanylate 627

Dipotassium guanylate 628

Calcium guanylate 629

Acid inosinic & các muối

Acid inosinic 630

Disodium inosinate 631

Dipotassium inosinate 632

Calcium inosinate 633

Page 55: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Trong thực tế thường dùng hỗn hợp của guanylate & inosinate, với tỷ lệ 5:5

Calcium 5’-ribonucleotides (mã INS 634)

Disodium 5’-ribonucleotides (mã INS 635)

• Các guanylate & inosinate làm tăng vị umami mạnh hơn MSG khoảng 10-20 lần

• Disodium 5’-ribonucleotides (viết tắt là I&G) thường được gọi là siêu bột ngọt trong giới sản xuất thực phẩm.

• I&G có tác dụng cộng hưởng (synergy) với MSG để làm tăng vị ngọt thịt (tỷ lệ 98% MSG + 2% I&G làm tăng độ ngọt thịt gấp 4 lần so với chỉ dùng MSG ) & có thể làm giảm giá thành sản phẩm

Page 56: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1.4.3. Mục đích sử dụng chất điều vị

• Chất điều vị được dùng chủ yếu để làm tăng vị ngọt thịt có sẵn trong thực phẩm (tạo ra bởi acid glutamic,các muối glutamate & các acid amin khác trong các sản phẩm thịt động vật, sản phẩm thủy phân protein thực vật)

• Làm tăng sự hấp dẫn cho sản phẩm có vị ngọt “thịt”

• Bản thân MSG và các nucleotides không tạo ra vị ngọt thịt, đạm nếu sản phẩm không có các loại nguyên liệu này

• Chất điều vị được dùng phổ biến & tỷ lệ cao trong các sản phẩm như bánh Snack, gia vị của mì ăn liền, sauce, nước trộn salad, nước chấm..

Page 57: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.1.4.4. Các lưu ý khi sử dụng chất điều vị:

• Trong sản phẩm nước (canh, xúp..): không nên dùng quá 1% MSG

• 0,0075-0,05% I&G cho các sản phẩm khác nhau

• Tuy nhìn chung nó được thế giới xem là an toàn, vẫn còn nhiều tranh cãi về các tác dụng phụ bất lợi của nó

• Hiện nay WHO (và một số nước, đặc biệt là Mỹ) vẫn có những khuyến cáo & giới hạn nhất định với MSG, đặc biệt là sử dụng trong thực phẩm cho trẻ dưới 5 tuổi

• Có một tỷ lệ rất thấp người sử dụng MSG có thể gặp các triệu chứng: dị ứng, nhức đầu, mỏi cơ.. (được gọi là Chinese Restaurant Syndrome: triệu chứng nhà hàng Trung Hoa)

Page 58: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.2. Chất màu thực phẩm:

2.2.1. Khái niệm-đặc tính

• Là các hợp chất tạo màu sắc cho thực phẩm, chủ yếu đóng góp cho giá trị cảm quan của thực phẩm, được phân loại thành:

Chất màu vô cơ

Chất màu tổng hợp/nhân tạo (artificial food colors)

Chất màu tổng hợp có bản chất tự nhiên

Chất màu tự nhiên

Chất màu tự nhiên được tạo ra trong quá trình chế biến

• Trong số này, chất màu tổng hợp là nhóm được dùng phổ biến nhất từ trước tới nay

Page 59: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.2.2. Chất màu vô cơ

• Thường là các hợp chất muối hoặc oxyde kim loại như CuSO4, TiO2, Fe2O3..

• Có đặc điểm tạo màu bền, sắc màu hấp dẫn, giá rẻ (ví dụ: CuSO4 tạo màu xanh chuối rất đẹp, tự nhiên..)

• Hiện nay đa số các chất màu vô cơ bị cấm hoặc bị hạn chế sử dụng do độc tính cao của nó

• Trong số đó, TiO2 còn được dùng khá phổ biến để tạo màu trắng đục cho thực phẩm

Page 60: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.2.3. Chất màu tổng hợp

• Là các hợp chất hữu cơ được tổng hợp hóa học, có cấu trúc phân tử phức tạp, không tồn tại trong tự nhiên

• Chúng có nhiều ưu điểm như rẻ tiền, bền màu, dễ dàng pha trộn để tạo các tone màu khác nhau

2.2.3. Chất màu tổng hợp có bản chất tự nhiên

• Là các hợp chất có công thức, cấu tạo hóa học, tính chất tương tự với các hợp chất trong tự nhiên nhưng được sản xuất bằng con đường tổng hợp hóa học

• Nhiều hợp chất màu được bán trên thị trường hiện nay thuộc loại này, ví dụ: ß-carotene có trong các loại thực vật tự nhiên nhưng chủ yếu hiện nay được sản xuất bằng con đường tổng hợp hóa học

Page 61: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.2.4. Chất màu tự nhiên được tạo ra trong quá trình chế biến thực phẩm

• Là các hợp chất hữu cơ có màu sắc nâu, đỏ, đen được tạo ra trong các quá trình chế biến thực phẩm ở nhiệt độ cao mà trong thực phẩm đó có chứa các hợp chất đường (đường khử, saccharose ..), đạm (acid amin, peptide..) như nấu, rang, nướng, chiên vv..

Ví dụ: sự tạo thành các hợp chất màu melanoidin từ phản ứng maillards, các hợp chất màu caramels của phản ứng caramel

• Trong nhiều trường hợp, các hợp chất màu này tạo ra màu sắc chủ đạo của sản phẩm

Ví dụ: màu của các sản phẩm bánh nướng, đậu phộng rang vv..

Page 62: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Bảng 6. Một số chất màu tổng hợp được sử dụng phổ biến & được phép sử dụng tại VN

Tên màu Kiểu màu Mã INS Mã FD&C (Mỹ )

Tartrazine Vàng chanh 102 FD&C Yellow No. 5

Brilliant blue Xanh 133 FD&C Blue No. 1

Ponceur 4R Đỏ sáng 124 Bị cấm

Allura Red Đỏ 129 FD&C Red No. 40

Indigotine Xanh đậm 132 FD&C Blue No. 2

Sunset yellow Vàng cam 110 FD&C Yellow No. 6

Erythrosine Hồng 127 FD&C Red No. 3

Amaranth Đỏ 123 Bị cấm

Fast Green FCF Xanh lục 143 FD&C Green No. 3

Page 63: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Lưu ý:

• Các hợp chất màu trong bảng trên gọi là màu sơ cấp. Khi trộn các màu sơ cấp ở trên, sẽ thu được các tone màu khác nhau, gọi là màu thứ cấp

• Ví dụ : có thể trộn màu vàng chanh với màu đỏ để tạo ra màu cam (màu thứ cấp)

Các dạng màu tổng hợp

• Màu tan trong nước (dyes): là các loại màu như trong bảng trên, được sử dụng trong các sản phẩm chứa nhiều nước

• Màu không tan trong nước nhưng phân tán trong dầu (lakes): là màu tan trong nước được kết hợp với các loại muối kim loại (thường là muối nhôm). Chúng có độ bền lớn hơn màu tan trong nước

Page 64: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Chúng được dùng trong các sản phẩm chất béo, chứa nhiều chất béo hoặc chứa ít nước

• Cách đặt tên màu tan trong nước/phân tán trong dầu:

Màu tan trong nước: Tartrazine

Màu phân tán trong dầu: Lake tartrazine

Page 65: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.2.5. Chất màu tự nhiên

• Là các hợp chất hữu cơ được chiết xuất từ các nguyên liệu thực vật, động vật trong thiên nhiên, có cấu trúc phân tử đa dạng & phức tạp

• Chúng là các sắc tố tạo ra màu sắc cho các loại hoa, trái cây, rau củ quả, động vật (màu đỏ của tôm..)

• Dễ bị tác động (thay đổi màu sắc, mất màu) bởi các yếu tố nhiệt độ, pH, ion kim loại..

• Ngoài vai trò tạo màu, một số chất còn có vai trò sinh học, tốt cho sức khỏe (ví dụ: ß-carotene là tiền chất vitamin A)

• Nhìn chung, chúng được sử dụng mà không cần có sự quản lý chặt chẽ do tính an toàn cao

Page 66: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Chất màu tự nhiên chủ yếu thuộc các nhóm:

Anthocyanins

Carotenoids

Clorophylls

Curcuminoids

• Ngoài ra còn có nhóm chất màu tự nhiên tạo ra trong quá trình chế biến nhiệt

Caramels

Các hợp chất Maillard

Page 67: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Bảng 7. Một số chất màu tự nhiên trong danh mục 27 của VN

Nhóm hợp chất Nguồn gốc Kiểu màu Mã Codex

Curcuminoids (turmeric)

Củ nghệ Vàng nghệ 100..

Anthocyanins Có nhiều trong vỏ nho, các loại trái cây, rau xanh

Xanh dương, đỏ

163..

Carotenoids Có nhiều trong quả gấc, các loại trái cây

Vàng, cam, đỏ

160..

Clorophylls Các loại rau xanh Xanh 140..

Caramels Tạo ra từ phản ứng caramel hóa đường

Nâu đỏ 150..

Page 68: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Bảng 8. Ưu nhược điểm chất màu tự nhiên so với chất màu tổng hợp

Loại Ưu Nhược

Chất màu tổng hợp Bền màuTạo màu phong phú, hấp dẫnKhông ảnh hưởng màu vị thực phẩmRẻ tiền

Sử dụng với liều lượng giới hạnBị ngăn cấm hoặc kiểm soát chặt chẽCó vấn đề tiềm tàng về sức khỏe

Chất màu tự nhiên Không bị ràng buộc bởi tình trạng pháp lýAn toàn/tốt cho sức khỏeTạo hình ảnh sản phẩm thân thiện với người tiêu dùng

Không bền màuSử dụng với lượng nhiềuCó thể lẫn mùi của nguyên liệu chiết xuấtGiá cao

Page 69: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.2.6. Màu công nghiệp

Bao gồm 2 loại:

• Loại 1: các hợp chất có bản chất và công thức hóa học khác với các hợp chất màu thực phẩm (tự nhiên và tổng hợp), ví dụ như: rhodamin B, 2,4-diaminoazobenzene (DAB), orange II

Trong số này, có nhiều hợp chất chứa vòng benzen có tác hại nghiêm trọng đến sức khỏe

• Loại 2: các hợp chất có bản chất và công thức hóa học giống với các hợp chất màu thực phẩm (tự nhiên và tổng hợp) nhưng chứa nhiều tạp chất (đặc biệt là hàm lượng kim loại nặng), vượt mức cho phép sử dụng trong thực phẩm

Page 70: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.2.7. An toàn-độc tính của màu tổng hợp

• Là nhóm phụ gia có các quy định an toàn rất khác nhau trong các quốc gia khác nhau (ví dụ: đối với một số loại màu; nước này cho phép sử dụng, nước khác lại cấm..)

• Do tính nhạy cảm với sức khỏe con người, nhóm phụ gia này được quản lý rất chặt chẽ bởi các tổ chức, cơ quan quản lý thực phẩm trên thế giới

• Một số chất màu đang bị nghi ngờ về tính an toàn, tuy hiện nay chúng vẫn được cho phép sử dụng do giới khoa học chưa đủ bằng chứng công nhận rộng rãi (ví dụ: tartrazine bị nghi ngờ gây một số bệnh dị ứng, erythrosine gây ra khối u tuyến giáp ở chuột..)

Page 71: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Tại Mỹ, theo quy định của FDA, một số loại màu thực phẩm tổng hợp có mã FD&C phải được FDA cấp chứng nhận cho từng lô/mẻ trước khi đưa ra thị trường (bảng..)

• Nhóm này được gọi là: nhóm chất màu thực phẩm cần được chứng nhận (list of color additives subject to certification)

Page 72: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.2.8. Mục đích sử dụng chất màu thực phẩm

• Giúp phục hồi lại chất màu tự nhiên ban đầu của sản phẩm, khi chất màu tự nhiên này bị mất đi trong quá trình chế biến, bảo quản.

• Xác định rõ hay nhấn mạnh cho người tiêu dùng chú ý đến mùi tự nhiên ở rất nhiều thực phẩm.

• Giúp người tiêu dùng xác định rõ được những thực phẩm đã được xác định theo thói quen tiêu dùng.

• Gia tăng màu sắc đặc hiệu của thực phẩm có cường độ màu kém.

• Làm đồng nhất màu sắc của thực phẩm.

• Tạo thực phẩm có màu sắc hấp dẫn hơn.

Page 73: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.2.9. Các điểm cần chú ý khi chọn & sử dụng màu thực phẩm

• Phù hợp với luật thực phẩm tại nơi thực phẩm được tiêu thụ.

• Dạng vật lý cần sử dụng: màu dạng lỏng hay dạng bột. Màu tan trong nước hay phân tán trong dầu

• Tone màu phù hợp, tự nhiên với đặc tính cảm quan của thực phẩm

• ảnh hưởng của thành phần của thực phẩm tác động lên độ bền màu.

• Đánh giá mức độ ảnh hưởng của điều kiện chế biến: nhiệt độ, thời gian chế biến.

• Khả năng bảo vệ của bao bì, kỹ thuật đóng gói từ các tác nhân ánh sáng, nồng độ O2 ,.. Trong quá trình lưu thông, phân phối

• Yêu cầu về thời gian bảo quản .

Page 74: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.3. Chất keo thực phẩm/keo ưa nước (hydrocolloids)

2.3.1. Khái niệm-đặc tính

• Bản chất là các polymer (đại phân tử, được cấu thành từ hàng trăm đến hàng ngàn đơn phân tử) thuộc nhóm polysaccharides hoặc protein

• Chúng được xếp vào nhóm tạo đặc (thickening agents), làm bền/ổn định (stabilizers) và tạo gel (gelling agents)

• Nhờ có các tính chất cơ lý đặc biệt, chúng có chức năng & vai trò là chất tạo nhớt, tạo đặc, tạo đông, tạo dẻo, nhũ hóa, ổn định bọt, tạo màng..

Page 75: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Keo ưa nước thu được từ nguồn tự nhiên hoặc con đường tổng hợp sinh học tự nhiên như:

Tinh bột,

Các loại rong tảo, nhựa cây,

Sản phẩm đạm động vật, sữa,

Tổng hợp từ VSV

2.3.2. Cơ chế tạo gel

Các polymer chất keo + nước: hút nước → trương nở → gia nhiệt cao hơn nhiệt độ tạo gel → giãn mạch, hòa tan/phân tán hoàn toàn →làm nguội thấp hơn nhiệt độ tạo gel → liên kết với nhau tại một số vùng trên mạch phân tử → mạng lưới ổn định → trạng thái gel

Page 76: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.3.3. Một số khái niệm về gel của keo ưa nước

Nhiệt độ tạo gel (setting temperature)

Là nhiệt độ mà ở đó gel được tạo ra

Nhiệt độ chảy của gel (melting temperature)

Là nhiệt độ mà ở đó gel sẽ bị chảy lỏng sau khi đã hình thành gel ổn định. Thường mỗi loại keo ưa nước có điểm chảy gel khác nhau

Độ trễ của gel (hysteresis)

Là khoảng chênh lệch nhiệt độ giữa nhiệt độ tạo gel và nhiệt độ chảy gel

Ứng dụng quan trọng của độ trễ: rau câu trong syrup đường, được đóng hộp & thanh trùng

Page 77: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.3.4. Một số tính chất nổi bật của keo ưa nước

• Tính háo nước: keo ưa nước có thể liên kết với một lượng nước gấp nhiều lần khối lượng của nó, tạo ra dung dịch có độ nhớt cao. Ở một nồng độ keo nhất định, đa số chúng tạo ra cấu trúc dạng gel

• Độ nhớt của dịch keo: càng lớn khi khối lượng phân tử của polymer càng lớn

• Tính thuận nghịch & bất thuận nghịch: một số loại có tính tạo gel thuận nghịch (có thể lặp lại chu trình tạo gel-chảy gel nhiều lần), ví dụ agar, gelatine, carragenan... Số khác tạo gel không thuận nghịch

Page 78: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Tính cộng hưởng/hiệp lực (synergy): là tính chất của đa số keo ưa nước mà chúng thể hiện độ bền, độ mạnh của gel tốt hơn nhiều khi được dùng kết hợp với một/hai loại keo ưa nước khác ở tổng nồng độ thấp hơn nồng độ của từng chất riêng rẽ.

Ví dụ: carragenan cộng hưởng/hiệp lực với locust bean gum, với tinh bột, với protein trong sữa

• Tính chất thixotropic (hình..): một số loại dịch keo khi để yên, chúng có trạng thái gel đặc, rất nhớt. Khi tác động lực khuấy, gel trở nên linh động, chảy lỏng, độ nhớt giảm theo tốc độ khuấy.

Ví dụ: xanthan gum

Page 79: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Hình 1. Tính chất thixotropic của xanthan gum

Page 80: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Bảng 9. Các loại keo ưa nước phổ biến & nguồn gốcLoại Nguồn gốc Mã INS

Động vật Thực vật Rong tảo Vi sinh

HM-Pectine X 440

LM-Pectine X 440

Gelatine X Không quy định

Guar gum X 412

Agar X 406

Alginate X 400, 401, 402, 403

Caseinate (protein sữa)

X Không quy định

CMC X 466

Caragenan X 407

Xanthan gum X 415

Protein đậu nành X Không quy định

Page 81: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Trong bảng trên:

Gelatine, caseinate, protein đậu nành: bản chất là các polymers protein. Chúng không có mã Codex vì được xem là sản phẩm thực phẩm nhưng đồng thời được sử dụng như phụ gia

Các hợp chất còn lại: bản chất là polysaccharides (carbohydrates)

Page 82: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.3.5. Độc tính-An toàn của keo ưa nước

Do có nguồn gốc tự nhiên nên keo ưa nước được xem là an toàn cho mục đích sử dụng trong thực phẩm, không bị kiểm soát nghiêm ngặt

Tuy nhiên, phải sử dụng loại có độ tinh khiết cao, thích hợp cho thực phẩm (food grade)

Ví dụ: cùng là gelatine nhưng có 03 phẩm cấp (grade) khác nhau, sử dụng trong 03 lãnh vực: dược phẩm, thực phẩm, công nghiệp

Chỉ bị giới hạn sử dụng trong một số thực phẩm đặc biệt, ví dụ thực phẩm dinh dưỡng cho trẻ em

Page 83: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Hình 2. Ví dụ minh họa sự tạo gel của alginate khi có mặt ion Ca

Page 84: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Điều kiện cần thiết để sử dụng hiệu quả keo ưa nước: chúng phải được phân tán, hydrate hóa và/hoặc hòa tan hoàn toàn trong nước

• Do tính háo nước & dễ bị vón cục khi trộn vào nước, nhìn chung, các loại keo ưa nước cần phải xử lý trước khi phối trộn vào thực phẩm. Thường dùng các biện pháp:

Ngâm trong nước thường/nóng với một lượng nước & thời gian nhất định (gelatine)

Phối trộn khô với một lượng đường cát nhất định. Cho từ từ hỗn hợp này vào nước thường/nóng, có khuấy trộn liên tục (tạo ra phễu xoáy) hoặc sử dụng thết bị đánh trộn tốc độ cao

Page 85: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.3.6. Các lưu ý khi chọn & sử dụng keo ưa nước

• Độ pH của thực phẩm:

Một số loại keo tạo trạng thái gel tốt ở pH acid mạnh, những loại khác lại không yêu cầu,

Ví dụ HM pectin chỉ tạo gel tốt ở pH 3-4, trong khi agar vẫn tạo gel tốt ở pH trung tính

Protein sữa đông tụ (tạo gel) khi pH < 5

• Hàm lượng đường saccharose trong thực phẩm

Đa số các keo ưa nước tạo gel tốt hơn khi thực phẩm có hàm lượng đường cao. Một số ít khác lại không yêu cầu

Page 86: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Sự hiện diện của các loại ion như Ca, K:

Một số loại chỉ có thể tạo gel khi có mặt một số loại ion, ví dụ alginate, LM pectin chỉ tạo gel khi có mặt ion Ca

• Nhiệt độ của quá trình chế biến

Một số loại keo ưa nước có thể bị thủy phân (tạo ra các polymer nhỏ hơn) ở nhiệt độ cao, đặc biệt khi kết hợp với điều kiện pH thấp, ví dụ như agar, gelatine, protein, carragenan..Kết quả là cường độ tạo gel sẽ bị yếu đi

• Xem xét cẩn thận các đặc tính của từng loại như đã trình bày ở phần trên

Page 87: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.3.7. Mục đích sử dụng/ứng dụng các loại keo ưa nước

Cải thiện tính chất cấu trúc, cảm quan cho các sản phẩm thực phẩm nhờ các đặc tính ở trên (tạo nhớt, tạo đặc, tạo đục, tạo đông, tạo dẻo, nhũ hóa, tạo bọt, tạo màng..)

Giảm giá thành sản phẩm do có thể cắt giảm nguyên liệu tự nhiên

Tăng thời gian bảo quản cho sản phẩm

Có thể thay thế một phần chất béo trong một số sản phẩm

Tạo ra các sản phẩm thực phẩm mới

Page 88: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Bảng 10. Ứng dụng các loại keo ưa nước

STT Loại sản phẩm Loại hydrocolloids Vai trò-công dụng

1

2

3

4

5

6

7

Page 89: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.4. Chất nhũ hóa/chất hoạt động bề mặt (emulsifiers/surfactants)

2.4.1. Khái niệm-định nghĩa hệ nhũ tương

• Là một hệ thống gồm 02 pha lỏng không hòa tan vào nhau (thường là chất béo & nước)

• Trong đó, một chất lỏng có trạng thái như các giọt hình cầu, kích thước rất nhỏ (đường kính 0.1-100µm) phân tán (gọi là pha phân tán hoặc pha không liên tục) trong chất lỏng kia (gọi là pha liên tục)

• Nếu chất béo phân tán trong nước: gọi là hệ nhũ chất béo (dầu)/nước, ký hiệu là O/W

• Nếu nước phân tán trong chất béo: gọi là hệ nhũ nước/chất béo (dầu), ký hiệu là W/O

Page 90: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Hình 3. Hình ảnh minh họa hệ nhũ tương

Page 91: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Các sản phẩm - hệ nhũ tương tiêu biểu

• Sữa tươi

• Sữa chua (yogurt)

• Phô mai (cheese)

• Nước xốt (sauce), mayonaire

• Kem đá (ice cream)

• Váng sữa (dessert cream)

• Whipping cream (dùng để đánh kem trang trí bánh kem, bánh sinh nhật..)

• Kem bơ sữa (ví dụ các loại làm nhân bánh)

• Bơ sữa, Magarine …

Page 92: Bai Giang PGTP

Hình 4. Mô hình minh họa hệ nhũ tương của sản phẩm kem đá (ice cream)

Page 93: Bai Giang PGTP

Hình 5. Sơ đồ minh họa các đặc tính của hệ nhũ tương

Page 94: Bai Giang PGTP

2.4.2. Chất nhũ hóa

• Bản chất là các hợp chất hoạt động bề mặt

• Phân tử chất hoạt động bề mặt-nhũ hóa gồm hai phần:

Phần có ái lực với nước (còn gọi là ưa nước) hay phần đầu (head hyprophilic)

Phần kỵ nước (còn gọi là ưa béo) hay phần đuôi (tail hyprophilic).

Nhóm chức ở phần kỵ nước có thể liên kết với chất béo, hợp chất ưa béo,

Nhóm chức ở phần ưa nước có thể liên kết với nước, hợp chất ưa nước

Page 95: Bai Giang PGTP

Hình 6. Mô hình minh họa phân tử chất hoạt động bề mặt-chất nhũ hóa

Page 96: Bai Giang PGTP

Cấu tạo hóa học của các hợp chất nhũ hóa

• Phần kỵ nước (đuôi ưa béo) : là chuỗi hydrocacbon mạch dài như alkyl, phenol, amine, alcol, amide….

• Phần ưa nước (đầu ưa nước) : propylen oxide, ethylen oxide, polyglycol, glucose, glycerin, acid hữu cơ….

Lưu ý :

Trong số các hợp chất này, nhiều loại keo ưa nước (đã trình ở Mục 2.3) có tính chất nhũ hóa rất tốt, tuy không được xếp chính thức vào nhóm phụ gia nhũ hóa

Đặc biệt, protein trong sữa, có vai trò nhũ hóa quan trọng trong sữa & các sản phẩm từ sữa

Page 97: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.4.3. Vai trò của chất nhũ hóa

• Chất nhũ hóa được sử dụng trong trường hợp hệ thống thực phẩm có 02 pha lỏng:

01 pha nước/ hợp chất ưa nước

01 pha chất béo/ hợp chất ưa béo

• Chất nhũ hóa giúp hình thành hệ nhũ tương bền, ổn định giữa 02 pha nước/béo hoặc béo/nước

• Tạo ra trạng thái đồng nhất cho sản phẩm, ngăn cản sự tách pha của nước và béo

• Ứng dụng khác (tạo mịn, xốp, làm chậm thoái hóa tinh bột, chất hỗ trợ quá trình..)

Page 98: Bai Giang PGTP

● Cân bằng kỵ nước – Ưa nước (HLB: Hydrophilie – Lipophilie Balance) Cân bằng kỵ nước – Ưa nước HLB là tỉ lệ giữa tính ưa nước và kị nước. Giá trị HLB càng thấp (1-40): chất hoạt động bề mặt có tính ưa dầu, HLB càng cao (>40), chất hoạt động bề mặt có tính ưa nước.● Chỉ số HLB là một thông số quan trọng trong việc lựa chọn một chất hoạt động bề mặt để ổn định sản phẩm. Trong bảng sau sẽ giúp chúng ta lựa chọn chất hoạt động bề mặt ứng dụng cho từng loại sản phẩm.

Page 99: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.4.4. Cân bằng ưa nước-kỵ nước

• Hầu hết các chất nhủ hóa là tác nhân tác động lên bề mặt có thể tạo nhủ tương dầu và nước bằng cả hai nhóm thân dầu và thân nước hiện diện trong công thức phân tử.

• Cân bằng ưa nước – kỵ nước, chỉ số HLB (Hydrophilie – Lipophilie Balance):

Cân bằng ưa nước – kỵ nước HLB là tỉ lệ giữa tính ưa nước và kị nước. Giá trị HLB càng thấp (1 - 40): chất hoạt động bề mặt có tính ưa dầu, HLB càng cao (>40), chất hoạt động bề mặt có tính ưa nước.

Các chất nhủ hóa có HLB thấp, ổn định nhủ tương Dầu/Nước và ngược lại. Một hệ thống nhủ tương đòi hỏi phải có một chất nhủ hóa có HLB tối thích.

Page 100: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Bảng 11. Chỉ số HLB & chức năng tạo nhũ

Chỉ số HLB Chức năng

4 - 6 Tạo hệ nhủ tương nước/dầu

8 - 18 Tạo hệ nhủ tương dầu/ nước

Page 101: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Có rất nhiều loại chất nhũ hóa hoặc có tính nhũ hóa, trong đó một số chất nhũ hóa được dùng thông dụng nhất (bảng 10)

Bảng 12. Các chất nhũ hóa được dùng thông dụngChất nhũ hóa Mã INS

Ester của glycerol với acid lactic và các acid béo 472b

Mono và diglyceride của các acid béo (DMG) 471

Lecithin và những chất tương tự. 322

Ester của glycerol với acid citric và acid béo 472c

Ester của polyglycerol với acid béo 475

Ester của đường saccharose với các acid béo 473

Sorbitan Monostearate/Tristearate/Monolaurate/Monoolelate/Monopalmitate

491/492/493/494/495

Page 102: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.4.5. Một số ứng dụng đặc biệt của chất nhũ hóa

Ngoài tính chất đặc trung làm bền hệ nhũ tương O/W hoặc W/O, một số chất nhũ hóa còn có các tính chất & ứng dụng:

• Tạo phức với tinh bột:

Hầu hết các chất nhủ hóa đều chứa một mạch acid béo dạng thẳng trong phân tử nên có khả năng tạo phức với các thành phần amylose của tinh bột.

Đây là tính chất rất quan trọng được sử dụng trong bột nhào bánh mì để ngăn cản sự lão hóa của bánh mì sau khi nướng

Page 103: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Tương tác với protein:

Các chất nhủ hóa dạng cation có thể phản ứng với một số protein trong thực phẩm và làm cải thiện tính chất của thực phẩm.

Trong bánh mì, nó có khả năng tác dụng với gluten (bản chất là protein), làm gia tăng sự mềm dẻo của khối bột nhào, giúp dễ cán; cuốn, làm tăng thể tích bánh trong quá trình nướng.

• Cải thiện độ nhớt:

Các chất nhủ hóa, được thêm vào hệ nhũ tương chứa nhiều đường trong chất béo, có khả năng làm giảm độ nhớt của hệ thống bằng cách tạo màng bao quanh các tinh thể đường.

Page 104: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Tính chất này, điển hình là của chất nhũ hóa Lecithin, tạo điều kiện cho quá trình nghiền chocolate đến một kích thước rất mịn (25-40µm).

• Chất bôi trơn:

Các chất nhủ hóa như mono-diglyceride hoặc distilled monoglyceride (DMG) có khả năng bôi trơn trong các quá trình sản xuất .

Trong sản xuất kẹo mềm, chewing gum… thêm 0.5-1 % dimonoglycerid có thể làm giảm độ dính của khối kẹo vào thiết bị trong quá trình vuốt, ép đùn, cắt, bao gói

Page 105: Bai Giang PGTP

2.4.6. Nguồn cung & độc tính của chất nhũ hóa

• Chất nhũ hóa có bản chất tự nhiên:

Lecithin thu từ quá trình sản xuất dầu đậu nành

Các loại keo ưa nước có vai trò như chất nhũ hóa (thu nhận từ thực vật, lên men VSV),

Protein sữa (thu từ sữa tươi)..

Chúng được công nhận là an toàn cho sử dụng trong thực phẩm

Page 106: Bai Giang PGTP

• Các loại nhũ hóa dẫn xuất từ các acid béo:

Chủ yếu được sản xuất từ dầu thực vật hydro hóa (đuôi ưa béo) & glycerine, đường, acid hữu cơ (đầu ưa nước)

Nhìn chung vẫn được xem là có độc tính thấp

Nhưng gần đây, một số chuyên gia lo ngại các hợp chất này có thể:

Chứa phân tử acid béo bị chuyển cấu hình từ dạng cis- sang dạng trans- khi hydro hóa dầu thực vật

Ảnh hưởng không tốt cho tim mạch

Page 107: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Hình 7. Chất nhũ hóa dùng trong công nghệ sản xuất bánh bông lan

Page 108: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực

Hình 8. Bánh bông lan xốp (Sponge cake)

Without GRINDSTED® GAEmulsifier Blends (không dùng chất nhũ hóa )

With GRINDSTED® GAEmulsifier Blends (có dùng hỗn hợp nhũ hóa )

Page 109: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.4.7. Xử lý chất nhũ hóa trước khi sử dụng

• Nếu chất nhũ hóa ở dạng bột khô, phải phân tán nó vào một dung môi thích hợp (dầu hoặc nước) để phân tử của nó phát huy được đầy đủ khả năng nhũ hóa

• Thường kết hợp với sự gia nhiệt

Page 110: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Ví dụ về phương pháp phân tán chất nhũ hóa DIMODAN® vào nước

• Heat the water to 68°C• Add the DIMODAN® HA

agitating gently to a dispersion.

• Continue agitation at 62-66°C approx. 10-15 minutes.

• Cool the dispersion to 50°C, agitating slowly.

Hình 9. Xử lý/chuẩn bị chất nhũ hóa trước khi sử dụng

Page 111: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.4.8. Các lưu ý khi sử dụng chất nhũ hóa

• Các sản phẩm chất nhũ hóa trên thị trường:

Có thể là một loại hợp chất nhũ hóa riêng lẻ

Hoặc một hỗn hợp các hợp chất nhũ hóa (loại này phổ biến hơn) để đạt được nhiều mục đích công nghệ & tính chất sản phẩm khác nhau

Các hỗn hợp này được phối trộn & đã chuẩn bị ở dạng dễ dàng phân tán

• Phải chọn được loại nhũ hóa thích hợp với:

Đặc tính thành phần nguyên liệu

Đặc tính quá trình chế biến, bảo quản

Yêu cầu chất lượng của sản phẩm

Page 112: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Nên tham khảo hướng dẫn ứng dụng & sử dụng của nhà sản xuất

• Nên thực hiện quá trình thử nghiệm & đánh giá hiệu quả trước khi sử dụng chính thức

• Sử dụng chất nhũ hóa quá liều lượng:

Lãng phí

Phản tác dụng: có thể làm thay đổi tính chất chức năng hoặc làm giảm mùi vị có sẵn hoặc tạo mùi vị khó chịu cho sản phẩm

Ví dụ: lecithine thường được sử dụng với liều lượng không quá 0.5%. Nếu dùng nhiều hơn có thể tạo ra mùi vị hắc rất khó chịu

Page 113: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

No GA 505 (không có chất nhũ hóa hóa)

50% of Opt (sử dụng 50% lượng cần thiết)

Optimum(sử dụng 100%lượng cần thiết)

200% of Opt(sử dụng 200%lượng cần thiết)

Hình 10. Ví dụ minh họa về sử dụng chất nhũ hóa quá liều lượng (loại GRINDSTED® GA 505 cake gel)

Page 114: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.5. Chất chống oxy hóa (antioxidants)

2.5.1. Khái niệm-Định nghĩa

Sự oxy hóa chất béo

• Hiện tượng oxy hóa chất béo xảy ra đối với thực phẩm có chứa nhiều chất béo trong quá trình chế biến, đặc biệt rõ rệt trong quá trình bảo quản, lưu thông, phân phối

• Là một chuỗi phản ứng phức tạp, trải qua nhiều giai đoạn

• Sự oxy hóa chất béo không no được khởi tạo bằng việc tạo thành các gốc tự do

• Chất béo càng không no (trong phân tử acid béo chứa nhiều nối đôi không no) càng dễ bị oxy hóa

Page 115: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Sự oxy hóa được thúc đẩy & hỗ trợ bởi các yếu tố

• Oxy trong không khí

• Nhiệt độ cao

• Một số ion kim loại (Fe2, đặc biệt là ion Cu2+ )

• Ánh sáng mặt trời

• Độ ẩm cao

• Các acid béo tự do và các enzym lipase có sẵn trong thực phẩm

Page 116: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Hình 11. Mô hình cấu trúc phân tử của chất béo; acid béo không no, nhiều nối đôi

Chất béo Acid béo không no, nhiều nối đôi

Acid béo không no, một nối đôi

Page 117: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Tác hại từ quá trình oxy hóa chất béo

• Tạo ra mùi vị ôi, gắt; phát sinh các mùi vị xấu, khó chịu

• Thay đổi màu sắc, biến màu, bạc màu

• Mất mùi tự nhiên của các loại hương liệu

• Thay đổi độ nhớt của sản phẩm.

• Biến đổi & làm mất các thành phần dinh dưỡng, vitamin..

• Tạo ra các hợp chất có hại cho sức khỏe

Page 118: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.5.2. Chất chống oxy hóa

• Là các hợp chất hữu cơ có thành phần hóa học rất đa dạng, trong đó nổi bật là nhóm hợp chất chứa vòng phenol (gọi là hợp chất phenolic)

• Chúng có thể là các hợp chất hữu cơ có bản chất tự nhiên hoặc tổng hợp

• Cơ chế tác dụng của chúng:

Kết hợp để ngăn chặn các tác nhân gây ra sự oxy hóa (oxy, các ion kim loại ..)

Kết hợp với các gốc tự do sinh ra trong các phản ứng oxy hóa nhằm chặn đứng chuỗi phản ứng oxy hóa

• Các loại chống oxy hóa tổng hợp có hiệu quả hơn hẳn các loại chống oxy hóa tự nhiên

Page 119: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.5.3. Phân loại chất chống oxy hóa

• Chất chống oxy hóa chính (1)

• Chất hỗ trợ quá trình chống oxy hóa (2)

• Chất hỗ trợ làm tăng hiệu quả của chất chống oxy hóa chính (3)

• Có nhiều loại hợp chất có tính chống oxy hóa chất béo, nhưng chỉ có một số loại thực sự có hiệu quả đáng kể

• Trong thực tế, hiện nay có 05 hợp chất được dùng phổ thông nhất: BHA, BHT, TBHQ, propyl gallate, nhóm vitamin E (bảng..)

Page 120: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Tên Nguồn gốc Phân loại Mã INS

BHA Tổng hợp (1) 320

BHT Tổng hợp (1) 321

TBHQ Tổng hợp (1) 319

Propyl gallate Tổng hợp (1) 310

Vitamin E Tự nhiên 307

Acid ascobic Tự nhiên (3) 300

Ascobyl palmitate Bán tổng hợp (2) 304

Acid citric Tự nhiên (2)(3) 330

Hợp chất carotenes (ß-carotene, lycopene, lutein, zeaxanthin, canthaxanthin), hợp chất phenol..

Tự nhiên (2)

Bảng 13. Các chất chống oxy hóa thông dụng & được phép sử dụng tại VN hiện nay

Page 121: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Bảng 14. Ưu nhược điểm của chất chống oxy hóa tự nhiên & tổng hợp

Tự nhiên Tổng hợp

Ưu điểm Thân thiện với sức khỏeCó thể đóng góp vào quá trình chống oxy hóa khác trong cơ thể

Hoạt lực chống oxy hóa caoBềnRẻ tiền

Nhựợc điểm Hoạt lực chống oxy hóa thấpKhông bềnGiá cao

Có nguy cơ tiềm tàng cho sức khỏeBị kiểm soát chặt chẽKhông thiện cảm đối với người tiêu dùng

Page 122: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Hình 12. Cấu tạo hóa học của một số chất chống oxy hóa quan trọng

tert-Butylhydroquinone(TBHQ) Butylated hydroxytoluene (BHT)

Butylated hydroxyanisole (BHA) Propyl gallate

Page 123: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.5.4. Tính chất cộng hưởng (synergy) của chất chống oxy hóa

• Tận dụng tính chất này, để làm tăng hiệu quả chống oxy hóa (hình dưới), người ta thường:

Sử dụng kết hợp các chất bảo quản chính với tỷ lệ thấp

Ví dụ: BHA + BHT..

Sử dụng các hợp chất chống oxy hóa chính với chất chống oxy hóa hỗ trợ

Ví dụ: BHA, BHT, TBHQ + acid citric, acid ascorbic..

Page 124: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Hình 13. Hiệu ứng cộng hưởng của BHA và BHT

0.01 0.02

10

20

30

40

50

60

70

0

BHT

BHA

BHA/BHT

Tổng hàm lượng chất chống oxi hóa (%)

Độ ổn định của mỡ heo (theo phương pháp

AOM)

Thời gian để chỉ số peroxide đạt đến 20 mEq

(h)

Page 125: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.5.5. Các chỉ số về độ hư hỏng chất béo trong sản phẩm

• Chỉ số acid-AV (acid value)

Là lượng acid béo tự do có trong dầu mỡ hoặc sản phẩm chứa dầu mỡ

Trong một số điều kiện thích hợp, nó được sinh ra từ quá trình thủy phân chất béo (triglyceride bị thủy phân tạo ra acid béo & glycerine)

Chỉ số này càng cao, báo hiệu khả năng sản phẩm sẽ bị oxy hóa càng lớn

Mỗi nhóm sản phẩm có thể có chỉ số acid cần kiểm soát khác nhau

Page 126: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Ví dụ về chỉ số acid béo tự do của dầu ăn:

Dầu ăn tinh luyện: ≤ 0.3 ml dd KOH 0.1N

Dầu ăn chưa tinh luyện ≤ 4.0 ml dd KOH 0.1N

• Chỉ số peroxyde – PV (peroxyde value)

Là các hợp chất sinh ra từ quá trình oxy hóa chất béo

Chỉ số này càng cao, báo hiệu chất béo đã bị oxy hóa ở mức độ càng cao

Chỉ số peroxyde thường được tính bằng đơn vị mEq (milliequivalent)

Page 127: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.5.6. Độc tính-an toàn của chất chống oxy hóa

• Thế giới đang tồn tại các tranh cãi về nguy cơ gây ra các khối u, thậm chí ung thư của chúng, trong đó đặc biệt là BHA, BHT, TBHQ

• Hiện nay, các nước tiên tiến đã có khuyến cáo hạn chế sử dụng chất chống oxy hóa tổng hợp do có các lo ngại tác hại đến sức khỏe (đặc biệt khi sử dụng ở liều lượng cao)

• Ở các quốc gia & khu vực cho phép sử dụng, các quy định bắt buộc nhà sản xuất phải tuân thủ nghiêm ngặt về liều lượng sử dụng

Ví dụ: chỉ cho phép sử dụng tổng hàm lượng các chất chống oxy hóa chính bằng 0.02%

• Khi chọn sử dụng chất chống oxy hóa, phải đặc biệt lưu ý đến tình trạng pháp lý của chúng

Page 128: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.5.7. Xu hướng thân thiện trong sản xuất, bảo quản thực phẩm chống sự oxy hóa chất béo

• Sử dụng chất chống oxy hóa tổng hợp có độc tính thấp

• Sử dụng các chất chống oxy hóa có nguồn gốc tự nhiên

• Kiểm soát, ngăn chặn các yếu tố khởi tạo, thúc đẩy quá trình oxy hóa

Khống chế chặt chỉ số acid béo tự do, peroxyde, độ ẩm của nguyên liệu đầu vào

Kiểm soát các điều kiện chế biến (thời điểm bổ sung chất chống oxy hóa, nhiệt độ, oxy không khí..)

Sử dụng thiết bị, dụng cụ chế biến có chất liệu phù hợp (sử dụng chất liệu inox, tránh sự thôi nhiễm các ion kim loại như Cu2+ , Fe2)

Page 129: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Sử dụng chất liệu bao bì phù hợp (ngăn cản ánh sáng, ngăn thấm oxy..)

Phương pháp đóng gói hiện đại

Đóng gói chân không (triệt tiêu nguồn oxy)

Làm giảm tỷ lệ oxy đến mức rất thấp (1-5%) trong không khí (bơm khí nitrogen vào bao bì để thay thế không khí..)

Bảo quản thích hợp

Tránh ánh nắng mặt trời

Nơi khô ráo, thoáng mát

Page 130: Bai Giang PGTP

Hình 14. Một số đồ thị minh họa hiệu quả của các chất chống oxy hóa

Hỗn hợp (1)

Hỗn hợp (2)

TBHQ, 0.02%

TBHQ, 0.01%

PG, 0.02%

PG, 0.01%

BHT, 0.02%

BHT, 0.01%

BHA, 0.02%

BHA, 0.01%

Tocopherols, 0.06%

Tocopherols, 0.03%

Mẫu đối chứng

DẦU NÀNH

5 10 15 20 25

Thời gian (giờ) đạt đến thời điểm quá trình oxi hóa xảy ra nhanh ở 1100C (theo phương pháp OSI)

Hỗn hợp (1): 0.02% TBHQ 0.003% Axit CitricHỗn hợp (2): 0.0076% BHA 0.0076% BHT 0.00456% TBHQ0.00456% Axit Citric

Page 131: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Hình 14. Một số đồ thị minh họa hiệu quả của các chất chống oxy hóa (tt)

TBHQ, 0.02%

TBHQ, 0.01%

PG, 0.02%

PG, 0.01%

BHT, 0.02%

BHT, 0.01%

BHA, 0.02%

BHA, 0.01%

Tocopherols, 0.06%

Tocopherols, 0.03%

Mẫu đối chứng

DẦU CỌ

10 20 30 40

Thời gian (giờ) đạt đến thời điểm quá trình oxi hóa xảy ra nhanh ở 1100C (theo phương pháp OSI)

Page 132: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.6. Chất bảo quản/chất chống vi sinh vật (preservatives/anti-microbials)

2.6.1. Khái niệm-Định ngĩa

• Vi sinh vật (VSV) gây hư hỏng thực phẩm bao gồm nấm mốc, nấm men, vi khuẩn

• Chúng tồn tại rất phổ biến trong tự nhiên từ các nguồn như không khí, nước, đất; trên tổ chức thực vật, trong cơ thể người, động vật, trên các vật dụng xung quanh..

• Nhiều loại VSV có thể gây ngộ độc cấp tính hoặc sinh độc tố có thể gây ngộ độc mãn tính

• Nhiều loại vi khuẩn khu trú trong đường ruột, đường bài tiết của người & động vật là những loại ô nhiễm rất phổ biến

Page 133: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Các loại VSV gây hư hỏng & ngộ độc thường gặp là: Vi khuẩn:

E.Coli, Staphylococcus aureus, Salmonella, Clostridium perfingens, Bacillus cereus, Vibrio parahaemolyticus, Pseudomonas aeruginosa, Shigella boydii..

Một số loại nấm mốc Nấm mốc đen Mucor và Rhizopus, Nấm mốc xanh Aspergillus và Penicillium..

Page 134: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.6.2. Cơ chế & hậu quả của quá trình gây hư hỏng thực phẩm• Cơ chế

VSV sản sinh ra các enzym xúc tác các phản ứng làm biến đổi các hợp chất carbohydrate, protein, lipid (bột, đường, đạm, chất béo)

VSV sử dụng nguồn dinh dưỡng của thực phẩm, thực hiện quá trình trao đổi chất & sản sinh ra các hợp chất có độc tính

• Hậu quả Tạo ra các hợp chất có mùi vị ôi, chua, thiu, thối Tạo ra các hợp chất gây ngộ độc

Ví dụ: Các loại nấm mốc đen & xanh có thể sinh độc tố vi nấm gây ung thư như Aflatoxin B1, B2, M1, M2, G1. G2 v.v.

Page 135: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.6.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phát triển của VSV trong thực phẩm

• Hoạt độ nước:

Phần lớn VSV chỉ có thể hoạt động & phát triển ở mức Aw >0.8

Hoạt độ nước càng cao thì tốc độ sinh trưởng của VSV càng nhanh.

• Hàm lượng oxy trong khí quyển:

Nhiều loại nấm mốc, vi khuẩn gây hư hỏng thực phẩm là loại VSV hiếu khí

Lượng oxy càng thấp, càng ức chế sự phát triển của các VSV

Page 136: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Nhiệt độ bảo quản sản phẩm:

Nhiệt độ bảo quản thấp sẽ ức chế sự phát triển của vi sinh vật (nhưng không tiêu diệt được) .

Phần lớn VSV bị ức chế tạm thời ở nhiệt độ lạnh (0-10°C). Bị ức chế thực sự ở điều kiện lạnh đông (-18°C)

• pH của sản phẩm:

pH < 4 sẽ ức chế đa số các loại vi khuẩn & một số loại nấm mốc

Ví dụ: thực phẩm có vị chua sẽ bảo quản được lâu hơn

Tuy nhiên, một số loại nấm mốc vẫn có thể tồn tại trong điều kiện pH thấp này.

Page 137: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Nguồn dinh dưỡng: các VSV cần nhiều chất dinh dưỡng thiết yếu như protein, carbohydrate, vitamin, khoáng chất.. để tồn tại

• Sản phẩm chứa càng nhiều các hợp chất carbohydrate, protein đơn giản (acid amin, đường đơn..) càng thuận lợi cho VSV phát triển

• Thế oxy hóa-khử

Page 138: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Tóm lại:

Bản chất VSV gây hư hỏng cũng là một tổ chức sinh vật, có sự sống. Do đó:

Chúng phải cần các yếu tố thiết yếu như Oxy, Nước, Nguồn dinh dưỡng, Môi trường sống phù hợp để chúng tồn tại & phát triển

Page 139: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Trong sản xuất, các nguồn ô nhiễm VSV chủ yếu từ:

• Nguyên liệu

• Bao bì tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm

• Môi trường không khí ở khu vực sản xuất

• Thiết bị, dụng cụ chế biến, sản xuất

• Con người tham gia sản xuất

Trong đó :

• Mức độ ô nhiễm VSV do các điều kiện vệ sinh yếu kém trong quá trình sơ chế, sản xuất, bảo quản thực phẩm là cực kì quan trọng

• Là yếu tố chủ yếu làm ô nhiễm & hư hỏng thực phẩm

Page 140: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.6.4. Chất bảo quản

• Là các hợp chất vô cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng hợp (khái niệm tổng hợp tương đối)

• Nhóm hợp chất tổng hợp, gồm chủ yếu:

Nhóm acid hữu cơ (có hoặc không có vòng benzen) & các muối của nó

Nhóm có chứa các gốc vô cơ NO3-, SO2-

• Nhóm hợp chất tự nhiên

Là các hợp chất hữu cơ có tính kháng sinh tự nhiên trong các loại thực vật, động vật, VSV..

Ví dụ: lysozyme trong lòng trắng trứng gà

Page 141: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Các hợp chất sinh ra trong các quá trình tự nhiên

Ví dụ: nisin được sinh ra trong quá trình lên men sữa

Chúng chưa được ứng dụng để bảo quản thực phẩm ở phạm vi rộng rãi

• Trong nhóm hợp chất tổng hợp, các hợp chất có bản chất là các acid hữu cơ có vai trò quan trọng nhất

• Cơ chế của các chất bảo quản để đạt hiệu quả bảo quản là do:

Làm trì hoãn, ức chế sự phát triển của VSV

Hoặc tiêu diệt các VSV.

Page 142: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Các chống VSV ảnh hưởng lên VSV dưới các hình thức sau:

Ảnh hưởng lên ADN.

Ảnh hưởng lên sự tổng hợp protein của vi sinh vật.

Ảnh hưởng lên sự hoạt động của cac enzim.

Ảnh hưởng lên tính thẩm thấu của màng tế bào.

Ảnh hưởng lên vách tế bào.

Ảnh hưởng len cơ chế trao đổi cac chất dinh dưỡng.

Page 143: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Bảng 15. Các chất bảo quản thông dụng & được phép sử dụng tại VN (Danh mục phụ gia 27)

Chất chống VSV Mã INS Phân loạiPropionic acid 280 Gốc acid hữu cơ-Tổng hợp

Calcium propionate 282 -nt-

Sodium propionate 281 -nt-

Sorbic acid 200 -nt-

Potassium sorbate 202 -nt-

Sodium sorbate 201 -nt-

Benzoic acid 210 -nt-

Sodium benzoate 211 -nt-

Potassium benzoate 212 -nt-

Acid acetic/Potassium acetate/Sodium acetate

260/261/ 262

Gốc acid hữu cơ-Bán tổng hợp

Page 144: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Bảng 15. Các chất bảo quản thông dụng & được phép sử dụng tại VN (Danh mục phụ gia 27) (tt)

Chất chống VSV Mã INS Phân loại

Sulfur dioxide 220 Gốc vô cơ - Tổng hợp

Sodium sulphite 221 -nt-

Sodium hydrogen sulphite 222 -nt-

Sodium nitrate 251 -nt-

Potassium nitrate 252 -nt-

Sodium nitrate 251 -nt-

Potassium nitrate 252 -nt-

Nisin 234 Peptide - Tự nhiên

Natamycin 235Kháng sinh hữu cơ-Tự

nhiên

Page 145: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Khi chọn & sử dụng chất bảo quản, các yếu tố cần xem xét :

Thành phần & tính chất nguyên liệu, sản phẩm thực phẩm

Loại VSV ô nhiễm đặc trưng cho loại nguyên liệu, sản phẩm thực phẩm đó

Giá trị pH của thực phẩm

Dãy pH mà chất bảo quản có tác dụng, hiệu quả

Tính chất hóa học, hoạt tính của các chất bảo quản.

Phổ tác dụng rộng/hẹp (hiệu quả chống lại nhiều/ít loại nấm men, mốc, vi khuẩn gram (-)/(+)..)

Độ hòa tan của chất bảo quản

Hằng số phân ly của chất bảo quản

Page 146: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Các công đoạn chế biến nhiệt có trong quy trình (gia nhiệt, thanh trùng, tiệt trùng..)

Bao bì & phương pháp đóng gói

Phương pháp bảo quản thực phẩm (lạnh đông, lạnh, nhiệt độ thường).

Mức độ ô nhiễm VSV

Giá thành và hiệu quả khi sử dụng các chất bảo quản.

Page 147: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Chất bảo quản

pH hoạt độnghiệu quả

Phạm vi hoạt động

Acid benzoic/

Benzoates≤ 4.5

Ức chế nấm men, nấm mốc và nhiều loại vi khuẩn.

Acid propionic/

Propionates≤ 5.5

Ức chế nấm mốc, khả năng ức chế vi khuẩn hạn chế nhưng hiệu quả đối với Bacillus mesentericus, ít hiệu quả đối với nấm men.

Acid sorbic/Sorbates

≤ 6.5

Ức chế nấm men, nấm mốc và nhiều loại vi khuẩn (kể cả Bacillus mesentericus) nhưng thường không hiệu quả đối với vi khuẩn lactic.

Bảng 16. Ảnh hưởng của pH lên hiệu quả hoạt động của chất bảo quản

Page 148: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7

Formic acidBenzoic acidSorbic acid

Độ pH

% chưa phân ly

Hình 15. Hiệu quả của các chất bảo quản gốc acid hữu cơ

Page 149: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.6.5. Các yếu tố ảnh hưởng lên chất bảo quản• Ảnh hưởng của pH:

Đối với các chất bảo quản có nguồn gốc từ acid hữu cơ, hiệu quả bảo quản sẽ thay đổi theo giá trị pH của sản phẩm.

Độ pH của sản phẩm càng thấp (độ acid cao), thì hiệu quả bảo quản càng cao

Do đó lượng chất bảo quản sử dụng ít hơn.

• Điều kiện vệ sinh Lượng chất bảo quản tùy thuộc vào nguyên liệu và điều

kiện chế biến . Thực phẩm cần phải được chế biến trong điều kiện vệ sinh

nghiêm ngặt và chất bảo quản chỉ có thể bảo vệ khỏi sự tấn công của VSV trong giai đoạn sau.

Page 150: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Khi số lượng VSV ô nhiễm quá lớn: VSV sẽ vô hiệu hóa chất bảo quản khi được dùng ở liều

lượng thông thường Để có thể ức chế VSV, cần một lượng lớn chất bảo

quản→ vượt quá ngưỡng cảm quan có thể chấp nhận cũng như giá trị ML cho phép

Chất bảo quản không thể sử dụng để bảo quản một khi sản phẩm đã bị nhiễm VSV rất nặng và khi sản phẩm bắt đầu hư hỏng.

Page 151: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.6.6. Độc tính-an toàn của chất bảo quản

• Hiện nay, các nước tiên tiến cho phép sử dung liều lượng hạn chế/hoặc không cho phép sử dụng chất bảo quản tổng hợp trong nhiều nhóm thực phẩm do có các lo ngại tác hại đến sức khỏe,

• Nhiều nghiên cứu đã chứng minh sử dụng quá liều lượng các hợp chất bảo quản dẫn xuất từ benzen (acid benzoic, benzoate..) có ảnh hưởng nghiêm trọng đến gan & thận

• Ở các quốc gia & khu vực cho phép sử dụng, các quy định bắt buộc nhà sản xuất phải tuân thủ nghiêm ngặt về liều lượng sử dụng

Ví dụ: chỉ cho phép sử dụng acid benzoic/benzoate tối đa là 0.1% trong thực phẩm các loại

Page 152: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Khi chọn sử dụng chất bảo quản, đặc biệt với nhóm benzoate, sulfur dioxide, muối sulfite, nitrate, nitrit; phải đặc biệt lưu ý đến tình trạng pháp lý của chúng

• Một số chất bảo quản có thể ảnh hưởng xấu đến mùi vị của thực phẩm

Ví dụ: Một số loại chất bảo quản có thể gây mùi vị khó chịu như trường hợp acid sorbic/sorbate có mùi hắc đặc trưng..

Page 153: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.6.7. Xu hướng thân thiện trong sản xuất, bảo quản thực phẩm ngăn ngừa sự hư hỏng do VSV

a. Sử dụng chất bảo quản

• Sử dụng chất bảo quản tổng hợp có độc tính thấp

• Sử dụng chất bảo quản có nguồn gốc tự nhiên

b. Chống sự ô nhiễm & phát triển của VSV

• Kiểm soát, ngăn chặn nguồn ô nhiễm VSV

Các nguyên tắc thực hành sản xuất tốt (GMP)

Hệ thống quản lý an toàn thực phẩm HACCP

Page 154: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Hạn chế các yếu tố thuận lợi cho VSV phát triển

Làm giảm hoạt độ nước của sản phẩm:

Sử dụng các phụ gia giữ ẩm (humectants), đường, muối..

Công thức & quy trình chế biến thích hợp

Sử dụng chất liệu bao bì thích hợp

Hạn chế quá trình thấm hơi nước & thấm oxy

Phương pháp đóng gói

Chân không (rút hết không khí, bao gồm cả oxy)

Sử dụng gói bảo quản có chất hấp phụ oxy, gói hút ẩm

Bơm khí nitrogen ..

Bảo quản nhiệt độ thấp (lạnh đông, lạnh, mát)

Page 155: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

c. Tiêu diệt VSV bằng phương pháp vật lý

• Tiệt trùng, thanh trùng

• Phương pháp chiếu xạ

Tuy nhiên hiện nay, nhiều quốc gia chưa cho phép sử dụng phương pháp chiếu xạ, do lo ngại có thể làm biến đổi thành phần thực phẩm

Giải pháp quan trọng nhất là: phải kết hợp nhiều biện pháp nêu trên để bảo quản thực phẩm hiệu quả & tạo ra thực phẩm thân thiện cho sức khỏe

• Ví dụ như kết hợp các biện pháp: chất bảo quản tự nhiên, áp dụng HACCP, thanh trùng, bao bì, đóng gói thích hợp..

Page 156: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

– 2.7. Chất tạo nổi (leavening agents)– 2.7.1. Khái niệm

• Là nhóm các hợp chất muối vô cơ thực phẩm, chủ yếu được dùng trong sản phẩm bánh nướng

• Khi ở điều kiện nhiệt độ cao (trong quá trình nướng), chúng phân hủy tạo thành khí CO2 & NH3, là tác nhân tạo cấu trúc nở, xốp cho bánh nướng

• Được gọi là tác nhân tạo nổi hóa học

Page 157: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.7.2. Sodium bicarbonate NaHCO3 (bột soda/baking soda)

• Tạo ra khí CO2 trong quá trình nướng

• Khả năng tạo khí tốt hơn nếu trong môi trường bột nhào có tính acid (hoặc được bổ sung muối acid như MCP-monocalcium phosphate, ACP-Acid calcium phosphate, SAPP- Sodium acid pyrophosphate..)

• Ngoài vai trò tạo nổi, bột soda còn có vai trò điều chỉnh pH cho sản phẩm

Page 158: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Cơ chế tạo nổi của soda

• Khi không có tác nhân acid

2 NaHCO3 nhiệt cao Na2CO3 + CO2 + H2O

Phản ứng trên đòi hỏi nhiệt độ cao hơn 120°C để có thể xảy ra hoàn toàn

• Khi có tác nhân acid

2NaHCO3 H+ Na2CO3 + CO2 + H2O

Phản ứng xảy ra dễ dàng ở nhiệt độ thấp (50-60°C)

Nhiệt độ càng cao, phản ứng xảy ra càng triệt để

Page 159: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.7.3. Ammonium bicarbonate NH4HCO3 (bột khai)

• Trong quá trình nướng, phân ly hoàn toàn tạo ra CO2 & NH3

• Tạo xốp mạnh hơn NaHCO3

• Không tạo pH kiềm cho sản phẩm

Cơ chế tạo nổi của bột khai

• NH4HCO3 t°>40°C NH3 + CO2 + H2O

• Hiệu quả sử dụng bột khai tốt nhất khi nó phân tán đều trong bột nhào.

• Thông thường bột khai được hòa tan vào nước ấm sau đó thêm vào khối bột nhào với các loại nước khác.

Page 160: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.7.4. Baking powder (bột nổi )

• Là dạng premix (hỗn hợp pha sẵn) chứa soda (NaHCO3) & tỷ lệ thích hợp các hợp chất muối acid, các phụ gia khác

• Có 03 loại bột nổi, được phân loại theo tốc độ phản ứng tạo nổi: nhanh, trung bình, chậm (phụ thuộc vào loại muối acid và các phụ gia khác)

• Sử dụng tiện lợi cho các mục đích phi công nghiệp (chế biến tại nhà, cơ sở nhỏ)

Page 161: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.7.5. Các lưu ý khi sử dụng chất tạo nổi

• Soda:

Sử dụng quá liều lượng sẽ tạo ra độ kiềm cao, tạo ra màu sắc tối, và có thể tạo vị đắng cho sản phẩm

Soda có thể phản ứng với tác nhân acid để tạo ra CO2 ngay ở giai đoạn trộn bột

Lượng CO2 này có thể bị mất ở giai đoạn cán, định hình bột

Thường sử dụng các muối acid SAPP, MCP do đặc tính tác dụng chậm của chúng với soda để làm tăng hiệu quả tạo nổi

Lượng muối acid phải đủ để trung hòa hết lượng soda nhằm tối ưu hóa hiệu quả tạo nổi & kiểm soát pH

Soda thường được cho vào bột mì & trộn với bột nhào trong giai đoạn trộn bột cuối cùng

Page 162: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Bột khai:

Hòa tan trước trong nước trước khi trộn vào hỗn hợp bột nhào

Do tính hòa tan rất tốt trong nước, bột khai không được sử dụng trong các sản phẩm có độ ẩm > 5%, do NH3 có thể tồn dư trong sản phẩm gây mùi khó chịu (mùi khai).

Đây là lý do người ta không dùng bột khai trong bánh bông lan

Page 163: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Trong sản xuất quy mô công nghiệp

Thường dùng kết hợp NaHCO3 & NH4HCO3 với một tỷ lệ thích hợp

Sử dụng hỗn hợp trên kết hợp với các muối acid một cách riêng rẽ

• Trong mọi trường hợp, phải bảo đảm chất tạo nổi & các muối acid phải được phân tán/hòa tan đồng đều vào bột nhào

Page 164: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.7.6. An toàn-Độc tính của chất tạo nổi

• Bản chất các gốc hóa học trong chất tạo nổi & muối acid (Ca, Na, -PO4,, -CO3) có rất phổ biến trong thực phẩm

• Lượng sử dụng là khá thấp

• Do đó, sử dụng các hợp chất này là an toàn nếu chúng đáp ứng các điều kiện cho phép dùng trong thực phẩm (food grade: hàm lượng tạp chất, kim loại nặng.. đạt yêu cầu dùng trong thực phẩm)

Page 165: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

– 2.8. Chất giữ ẩm (humectants/moisture binders)– 2.8.1. Khái niệm-Định nghĩa

• Định nghĩa về hoạt độ nước(water activity-Aw)Aw là tỷ số của áp suất hơi nước trên bề mặt của một

thực phẩm so với áp suất hơi nước trên bề mặt nước nguyên chất (nước cất):

– Awthực phẩm = Áp suất hơi nướcthực phẩm /Áp suất hơi nước nguyên chấtAw thể hiện khả năng liên kết của các thành phần nguyên

liệu với nước trong thực phẩm đóAw càng thấp chứng tỏ thực phẩm đó giữ nước càng tốt

Page 166: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Khái niệm về chất giữ ẩmLà nhóm các hợp chất hữu cơ, trong phân tử của chúng

có nhiều nhóm –OHDo đó, chúng có ái lực với nước rất lớn. Chúng liên kết,

giữ nước qua liên kết hydrogenMột số hợp chất trong nhóm này được gọi là

polyol/sugar alcohol

Page 167: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.8.2. Mục đích sử dụngLàm giảm Aw của thực phẩm với mục đích bảo quản,

hạn chế sự phát triển của VSV (giống như vai trò của đường, muối)

Thực phẩm có Aw thấp nhưng tổng lượng ẩm có thể vẫn cao

Do đó sản phẩm vẫn có cấu trúc mềm mại, độ ướt khi ăn

Page 168: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

• Ngoài vai trò làm giảm Aw, một số chất giữ ẩm còn có vai trò quan trọng khác cho sản phẩm, như: Thay thế một phần đường saccharose (sorbitol,

polydextrose)Làm giảm độ ngọt, giảm calories (sorbitol, polydextrose)Làm giảm một phần chất béo (polydextrose)Các vai trò này ngày càng được các nhà sản xuất thực

phẩm khai thácTạo cho sản phẩm có tính thân thiện hơn cho sức khỏe

người tiêu dùng

Page 169: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

Bảng 17. Các chất giữ ẩm sử dụng phổ biến trên thế giới & VN (Danh mục phụ gia 27)

• Trong bảng trên, propylen glycol; sorbitol; glycerine là 03 chất thông dụng nhất

• Trehalose mới được sử dụng trong những năm gần đây, ứng dụng nhiều trong các sản phẩm từ thủy hải sản

Chất giữ ẩm Mã INS Trong Danh mục 27

Propylen glycol 1520 X

Sorbitol 420 X

Glycerol (glycerine) 422 X

Glycerol triacetate 1518 X

Polydextrose 1200 X

Trehalose Không quy định

Page 170: Bai Giang PGTP

Chương 2. Các chất phụ gia sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm

2.8.3. An toàn-Độc tính của chất giữ ẩm

• Các chất giữ ẩm nói trên, nói chung có độc tính rất thấp nên được xem là hoàn toàn an toàn khi sử dụng làm phụ gia trong thực phẩm

• Glycerine, propylen glycol có thể tạo vị đắng cho thực phẩm nếu sử dụng quá liều lượng (>2%)

Page 171: Bai Giang PGTP

Tài liệu tham khảo[1]. Nguyễn Phú Đức, Bài giảng Phụ gia thực phẩm, Trường ĐHCNTP Tp.HCM, 2013.

[2]. E. Furia Thomas, Handbook of food additives, Voll II.CRC 1980.

[3]. Bộ Y tế, Danh mục các chất phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm (Ban hành kèm theo Thông tư 27/2012-TT-BYT ngày 30 tháng 11 năm 2012 của Bộ trưởng Bộ Y tế)

[4]. A. Larry Branen, Food additives, Marcel Dekker, 2001.

[5]. Alan Imeson, Food stabilisers, Thickeners and Gelling agents, Wiley Blackwel, 2010.