Phụ gia chống vi sinh vật

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM

KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NHÓM SVTH: CHẾ VŨ BẢO LONG_61001749

TRẦN THANH PHONG_61002409

NGUYỄN THANH TÂM_61002857

GVHD: ThS. TÔN NỮ MINH NGUYỆT

TP HỒ CHÍ MINH, 12/2011

1

MỤC LỤC

1.Định nghĩa và vai trò của chất bảo quản thực phẩm……………………………………...71.1. Phân loại chất kháng vi sinh vật…………………………………………………..81.2.Căn nhắc trong việc sử dụng chất kháng vi sinh vật……………………………91.3. Các cơ chế hoạt động của phụ gia chống vi sinh vật…………………………10

2.Benzoates and Benzoic Acid………………………………………………………………102.1.Giới thiệu…………………………………………………………….……………..102.2.Công thức hoá học và cấu tạo……………………………………………………102.3.Tổng quan…………………………………………………………….……………112.4.Dạng sử dụng …………………………………………………………….……….112.5.Cơ chế hoạt động …………………………………………………………….…...112.6.Ứng dụng trong thực phẩm………………………………………………………122.7.Phương pháp sử dụng……………………………………………………………122.8.Tính độc hại trong việc sử dụng………………………………………………….122.9.Sự kháng acid benzoic ở vi sinh vật……………………………………………..122.10.Giới hạn tối đa trong thực phẩm………………………………………………..132.11.Sơ lược về Paraben……………………………………………………………..14

2.11.1Giới thiệu ………………………………………………………………..142.11.2Tổng quan……………………………………………………………….152.11.3Tính kháng vi sinh vật ………………………………………………….152.11.4.Độc tính………………………………………………………………….152.11.5.Giới hạn tối đa trong thực phẩm……………………………………...15

3.Sorbic Acid và Sorbates……………………………………………………………………..163.1.Giới thiệu……………………………………………………………………………163.2.Công thức hoá học và cấu tạo……………………………………………………163.3Tổng quan…………………………………………………………………………..17

3.4.Dạng sử dụng………………………………………………………………………173.5.Cơ chế………………………………………………………………………………173.6.Ứng dụng trong thực phẩm………………………………………………………173.7.Phương pháp sử dụng……………………………………………………………183.8.Tính độc hại ………………………………………………………………………..183.9.Giới hạn tối đa trong thực phẩm…………………………………………………19

4.Nhóm Acid Hữu cơ…………………………………………………………………………..214.1.Giới thiệu……………………………………………………………………………224.2.Các axit và muối của chúng thường dùng………………………………………22

4.2.1. Acid Acetic và Acetates………………………………………………...224.2.1.1.Công thức hóa học và cấu tạo……………………………….224.2.1.2.Tổng quan……………………………………………………...234.2.1.3.Tính kháng vi sinh vật…………………………………………234.2.1.4.Ứng dụng trong thực phẩm…………………………………..234.2.1.5.Giới hạn tối đa trong thực phẩm……………………………..23

4.2.2. Acid Lactic và Lactates…………………………………………………254.2.2.1.Công thức hóa học và cấu tạo……………………………….254.2.2.2.Tổng quan……………………………………………………...25

2

4.2.2.3.Tính kháng vi sinh vật…………………………………………254.2.2.4.Ứng dụng trong thực phẩm…………………………………..254.2.2.5.Giới hạn tối đa trong thực phẩm……………………………..26

4.2.3. Acid Propionic và Propionates ………………………………………..264.2.3.1.Công thức hóa học và cấu tạo……………………………….264.2.3.2.Tổng quan……………………………………………………...264.2.3.3.Tính kháng vi sinh vật…………………………………………274.2.3.4.Ứng dụng trong thực phẩm…………………………………..274.2.3.5.Phương pháp sử dụng……………………………………….27

4.2.3.6.Giới hạn tối đa trong thực phẩm……………………………..274.2.4. Một số acid hữu cơ khác……………………………………………….28

4.2.4.1.Công thức hóa học và cấu tạo……………………………….284.2.4.2.Tổng quan……………………………………………………...284.2.4.3.Tính kháng khuẩn……………………………………………..294.2.4.4.Ứng dụng trong thực phẩm…………………………………..294.2.2.5.Giới hạn tối đa trong thực phẩm……………………………..29

4.3.Độc tính……………………………………………………………………………..32

5.Sulfur Dioxide và Sulfites……………………………………………………………………325.1.Giới thiệu……………………………………………………………………………325.2.Tổng quan…………………………………………………………………………..325.3.Dạng sử dụng ……………………………………………………………………..325.4.Cơ chế………………………………………………………………………………335.5.Phương pháp sử dụng ……………………………………………………………335.6.Ảnh hưởng lên vi sinh vật…………………………………………………………335.7.Tính độc hại………………………………………………………………………...345.8.Giới hạn tối đa trong thực phẩm…………………………………………………34

6.Nitrites và Nitrates……………………………………………………………………………366.1.Tổng quan………………………………………………………………………….36

6.2.Dạng sử dụng………………………………………………………………………376.3.Phương pháp sử dụng……………………………………………………………376.4.Cơ chế………………………………………………………………………………376.5.Độc tính……………………………………………………………………………..376.6.Giới hạn tối đa trong thực phẩm…………………………………………………37

7.Nisin……………………………………………………………………………………………387.1.Giới thiệu……………………………………………………………………………387.2.Công thức hóa học và cấu tạo …………………………………………………..387.3.Tổng quan…………………………………………………………………………..387.4.Dạng sử dụng………………………………………………………………………387.5.Phương pháp sử dụng…………………………………………………………….397.6.Cách thức hoạt động………………………………………………………………397.7.Độc tính……………………………………………………………………………..397.8.Giới hạn tối đa trong thực phẩm…………………………………………………39

8.Natamycin…………………………………………………………………………………….398.1.Giới thiệu……………………………………………………………………………39

3

8.2.Công thức hóa học và cấu tạo……………………………………………………398.3.Tổng quan………………………………………………………………………….408.4.Tính kháng khuẩn…………………………………………………………………408.5.Cơ chế………………………………………………………………………………408.6.Ứng dụng trong thực phẩm………………………………………………………40

9.Tương lai của chất bảo quản chống vi sinh vật……………………………………………………41

10.Tài liệu tham khảo…………………………………………………………………………………..42

4

DANH MỤC BẢNGTable 1.1. Chức năng, tác động của chất kháng vi sinh vật………………………………..8

Table 1.2. Chỉ số INS của các chất kháng vi sinh vật……………………………………….8

Table 1.3. Cơ chế hoạt động của các chất kháng vi sinh vật……………………………..10

Table 2.1. Tổng quan về Acid Benzoic và muối Benzoate………………………………..11

Table 2.2. Sự ảnh hưởng của pH đến khả năng phân ly của Acid Benzoic……………11

Table 2.3. Chỉ số ML của Acid Benzoic trong một số loại thực phẩm……………………13

Table 2.4. Chỉ số ML của Sodium Benzoate trong một số loại thực phẩm……………...13

Table 2.5. Chỉ số ML của Potassium Benzoate trong một số loại thực phẩm…………..14

Table 2.6. Chỉ số ML của Calcium Benzoate trong một số loại thực phẩm……………..14

Table 2.7. Tổng quan về nhóm Paraben…………………………………………………….15

Table 2.8. Chỉ số ML của Ethyl p-Hydroxybenzoate trong một số loại thực phẩm……..15

Table 3.1. Tổng quan về Acid Sorbic và muối Sorbate……………………………………17

Table 3.2. Chỉ số ML của Acid Sorbic trong một số loại thực phẩm……………………..19

Table 3.3. Chỉ số ML của Sodium Sorbate trong một số loại thực phẩm………………..20

Table 3.4. Chỉ số ML của Potassium Sorbate trong một số loại thực phẩm…………….21

Table 3.5. Chỉ số ML của Calcium Sorbate trong một số loại thực phẩm……………….21

Table 4.1. pK của một số acid hữu cơ thông dụng………………………………………...22

Table 4.2. Tổng quan về Acid Acetic và muối Acetate…………………………………….23

Table 4.3. Chỉ số ML của Acid Acetic trong một số loại thực phẩm……………………...24

Table 4.4. Chỉ số ML của Potassium Acetate trong một số loại thực phẩm…………….24

Table 4.5. Chỉ số ML của Sodium Acetate trong một số loại thực phẩm………………..24

Table 4.6. Chỉ số ML của Sodium Diacetate trong một số loại thực phẩm……………...24

Table 4.7. Chỉ số ML của Calcium Acetate trong một số loại thực phẩm………………..25

Table 4.8. Tổng quan về Acid Lactic và muối Lactate……………………………………..25

Table 4.9. Chỉ số ML của Acid Lactic trong một số loại thực phẩm………………………26

Table 4.10. Chỉ số ML của Calcium Lactate trong một số loại thực phẩm………………26

5

Table 4.11. Tổng quan về Acid Propionic và muối Propionate……………………………27

Table 4.12. Chỉ số ML của Acid Propionic trong một số loại thực phẩm………………...27

Table 4.13. Chỉ số ML của Sodium Propionate trong một số loại thực phẩm…………..27

Table 4.14. Tổng quan về một số acid hữu cơ khác……………………………………….28

Table 4.15. Chỉ số ML của Acid Fumaric trong một số loại thực phẩm………………….29

Table 4.16. Chỉ số ML của Acid Citric trong một số loại thực phẩm……………………..29

Table 4.17. Chỉ số ML của Acid Adipic trong một số loại thực phẩm…………………….30

Table 4.18. Chỉ số ML của Acid Tartaric trong một số loại thực phẩm…………………..30

Table 5.1. Tổng quan về Sulfur Dioxide và muối Sunfite…………………………………32

Table 5.2. Mối liên hệ giữa nồng độ H2SO3 và một số nấm men………………………...34

Table 5.3. Chỉ số ML của Sulfur Dioxide trong một số loại thực phẩm………………….34

Table 5.4. Chỉ số ML của Sodium Sulfite trong một số loại thực phẩm…………………35

Table 5.5. Chỉ số ML của Sodium Hydrogen Sulfite trong một số loại thực phẩm…….35

Table 5.6. Chỉ số ML của Sodium Metabisulfite trong một số loại thực phẩm………….35

Table 5.7. Chỉ số ML của Potassium Sulfite trong một số loại thực phẩm………………36

Table 5.8. Chỉ số ML của Calcium Hydrogen Sulfite trong một số loại thực phẩm…….36

Table 6.1. Tổng quan về muối Nitrate và Nitrite……………………………………………36

Table 6.2. Chỉ số ML của Sodium Nitrate trong một số loại thực phẩm…………………37

Table 6.3. Chỉ số ML của Potassium Nitrate trong một số loại thực phẩm……………...37

Table 7.1. Tổng quan về Nisin………………………………………………………………..38

Table 7.2. Chỉ số ML của Nisin trong một số loại thực phẩm……………………………..39

Table 8.1. Tổng quan về Natacymin…………………………………………………………40

Table 8.2. Liều lượng khuyến cáo và phương thức sử dụng của Natacymin trong một số loại thực phẩm………………………………………………………………………………….41

6

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Cấu tạo của acid benzoic …………………………………………………………11

Hình 1.2. Cấu tạo của ion benzoate…………………………………………………………11

Hình 2.1. Cấu tạo của 1 gốc paraben………………………………………………………..15

Hình 3.1. Cấu tạo của acid sorbic …………………………………………………………...17

Hình 3.2. Cấu tạo của ion sorbate……………………………………………………………17

Hình 4.1. Cấu tạo của acid acetic …………………………………………………………...23

Hình 4.2. Cấu tạo của ion acetate……………………………………………………………23

Hình 4.3. Cấu tạo của acid lactic …………………………………………………………….25

Hình 4.4. Cấu tạo của ion lactate…………………………………………………………….25

Hình 4.5. Cấu tạo của acid propionic ……………………………………………………….26

Hình 4.6. Cấu tạo của ion propionate………………………………………………………..26

Hình 4.7. Cấu tạo của acid citric …………………………………………………………….28

Hình 4.8. Cấu tạo của acid tartaric ………………………………………………………….28

Hình 4.9. Cấu tạo của acid adipic …………………………………………………………...28

Hình 4.10. Cấu tạo của acid fumaric…………………………………………………………28

Hình 7.1. Cấu tạo của Nisin…………………………………………………………………..38

Hình 8.1. Cấu tạo của Catamycin……………………………………………………………40

7

1.Định nghĩa và vai trò của chất bảo quản thực phẩm:

Từ thời tiền sử, con người đã biết cách bảo quản sản phẩm sau khi thu hoạch để sử dụng được lâu dài hơn. Sấy khô, làm mát, lên men và sưởi ấm là những phương pháp chính trong việc bảo quản thực phẩm. Trong khi đó, một số hóa chất bảo quản thực phẩm như muối ăn, nitrites và sulfites được sử dụng trong một thời gian dài, còn hầu hết những chất khác mới được sử dụng rộng rãi gần đây.

Ngày nay, người tiêu dùng cần những loại thực phẩm xuất hiện quanh năm, không có tác nhân gây bệnh và có thời gian sử dụng hợp lý lâu dài. Mặc dù một số cải tiến đã được thực hiện bằng cách sử dụng hệ thống đóng gói và chế biến để bảo quản thực phẩm không có hóa chất, chất bảo quản chống vi khuẩn đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ nguồn thực phẩm. Ngoài ra, do sự thay đổi trong việc tiếp thị đối với thực phẩm được toàn cầu hóa, các sản phẩm hiếm khi được trồng, sản xuất và bán ở cùng 1 khu vực như trước. Ngày nay, thực phẩm sản xuất trong một khu vực được vận chuyển đến khu vực khác để xử lý và một số khu vực khác để phân phối. Điều quan trọng cần lưu ý rằng, kháng sinh thực phẩm không thể chống lại được sự hư hỏng của thực phẩm. Ngoài ra, bởi các kháng sinh thực phẩm nói chung là kìm khuẩn hoặc kìm nấm, nên sẽ không bảo vệ được thực phẩm vô thời hạn.

Chất kháng vi sinh vật thực phẩm được xếp vào nhóm các hóa chất dung để bảo quản. Được định nghĩa bởi “Cục quản lý dược và thực phẩm của Mỹ” (FDA; 21CFR 101.22(a)(5)) là “bất kỳ hóa chất nào, khi được bổ sung vào thực phẩm, có khuynh hướng ngăn chặn hoặc làm chậm quá trình xấu đi của chúng, nhưng không bao gồm muối ăn, đường, giấm, gia vị, hoặc các loại dầu được chiết tách, chất thêm trực tiếp vào thực phẩm để hun khói, hóa chất thêm vào có tính diệt côn trùng hoặc cỏ.”

Những chất bảo quản được sử dụng để ngăn chặn quá trình xấu đi do hóa học bao gồm:

+ Chất chống oxy hóa

+ Chất chống quá trình tự oxy hóa của chất tạo màu, hương vị, lipid và vitamin

+ Hợp chất chống lại sự nâu hóa

+ Hợp chất chống lại sự ôi hóa

Những chất bảo quản được sử dụng để ngăn chặn quá trình xấu đi do sinh học được gọi là chất kháng vi sinh vật (antimicrobials)

FDA định nghĩa các tác nhân kháng vi sinh vật (21CFR 170.3(o)(2)) là những chất được sử dụng để bảo quản thực phẩm bằng cách ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật và hư hỏng sau ra tiếp sau, bao gồm chất kháng nấm, chất kìm hãm mốc”. Các chức năng truyền thống của chất kháng vi sinh vật thực phẩm là để kéo dài tuổi thọ và bảo tồn chất lượng thông qua sự ức chế vi sinh vật gây hư hỏng. Tuy nhiên, chất kháng vi sinh vật đã được sử dụng ngày càng là một sự can thiệp chính ức chế hoặc ngừng hoạt động của vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm . Đáng ngạc nhiên, một vài chất kháng vi sinh vật thực phẩm đã được sử dụng độc quyền để kiểm soát sự phát triển của tác nhân gây bệnh cụ thể do thực phẩm. Ví dụ sẽ được nói cụ thể sau.

8

1.1.Phân loại chất kháng vi sinh vật:

Theo 2 phương thức chính:

Phương thức truyền thống/tự nhiên: Dựa vào chức năng, tác động của chất kháng vi sinh vật

Table 1.1

Hợp chất Đối tượng Thực phẩm được sử dụng

Acetic acid, acetates, diacetates, dehydroacetic acid

Nấm men, Vi khuẩn Đồ nướng, gia vị, mứt, sản phẩm từ sữa, chất béo/dầu, thịt, nước sốt

Benzoic acid Nấm men Đồ uống, sản phẩm từ trái cây

Benzoates nấm mốc macgarinLactoferrin vi khuẩn ThịtLysozyme Clostridium botulinum, một

số vi khuẩn khácPhô mai, lớp vỏ của dồi, thịt đã được chế biến, sản phẩm từ gia cầm

Natamycin, Nấm mốc Phô mai

Nisin Clostridium botulinum, một số vi khuẩn khác

Phô mai, lớp vỏ của dồi, thịt đã được chế biến, sản phẩm từ gia cầm

Parabens (alkyl esters của p-hydroxybenzoic acid)

Nấm men, nấm mốc, vi khuẩn gram dương

Đồ uống, Đồ nướng, xi-rô

Propionic acid, propionates Nấm mốc Đồ nướng, sản phẩm từ sữa

Sorbic acid, sorbates Nấm men, nấm mốc, Vi khuẩn

Hầu hết thực phẩm, đồ uống, rượu

Sulfites Nấm men, nấm mốc Trái cây, sản phẩm từ trái cây, rượu

Phương thức hiện đại: sắp xếp theo hệ thống đánh số INS

Table 1.2

Hợp chất INSSorbic acid 200K sorbate 202Ca sorbate 203Benzoic acid 210Na benzoate 211K benzoate 212Ca benzoate 213Ethyl paraben 214

9

Na ethyl paraben 215Propyl paraben 216Na propyl paraben 217Methyl paraben 218Na methyl paraben 219Silfur dioxide 220Na sulfite 221Na hydrogen sulfite 222Na metabisulfite 223K metabisulfite 224Ca sulfite 226Ca hydrogen sulfite 227K hydrogen sulfite 228Nisin 234Natamycin 235K nitrite 249Na nitrite 250Na nitrate 251K nitrate 252Acetic acid 260K acetate 261Na acetate 262Ca acetate 263Lactic acid 270Propionic acid 280Na propionate 281Ca propionate 282K propionate 283Boric acid 284Na tetraborate 285Na lactate 325K lactate 326Ca lactate 327

1.2.Căn nhắc trong việc sử dụng chất kháng vi sinh vật :

+ An toàn về mặt vệ sinh

+ Nghiên cứ đầy đủ về độc tố học

+ Sự dán nhãn

+ Điều kiện tài chính

+ Sự hợp thức hóa phương pháp

+ Yếu tố cảm quan10

+ Sử dụng chính xác và hợp lý

1.3.Các cơ chế hoạt động của phụ gia chống vi sinh vật:

1. Ức chế hoặt khử hoạt tính của các enzyme, làm ngừng các phản ứng trong các qua trình trao đổi chất trong tế bào vi sinh vật (acid benzoic/benzoate, acid sorbic/sorbate, nitrite, sulfite, H2O2…)

2. Làm giảm hoạt tính của nước, tạo áp suất thẩm thấu đưa đến tế bào vi sinh vật bị mất nước và tiêu nguyên sinh (NaCl, Đường,…)

3. Hấp thu và cố định một số nguyên tố kim loại , làm rối loạn các quá trình trao đổi chất trong tế bào vi sinh vật. (acid citric, phosphate…)

Table 1.3

Chất chống vi sinh vật

acetic acidPhá vỡ chức năng lớp màng tế bào (vi khuẩn, nấm men, 1 vài loại nấm mốc)

benzoic acidPhá vỡ chức năng lớp màng tế bào / ức chế enzym (nấm mốc, nấm men, 1 vài loại vi khuẩn)

natamycinLiên kết các nhóm sterol trong lớp màng tế bào của nấm (nấm mốc, nấm men)

nisinPhá vỡ chức năng lớp màng tế bào (vi khuẩn gam dương, vi khuẩn tạo acid lactic)

nitrates, nitritesức chế enzym / Phá vỡ chức năng lớp màng tế bào (vi khuẩn, chủ yếu là Clostridium botulinum)

propionic acid Phá vỡ chức năng lớp màng tế bào (nấm mốc, 1 vài loại vi khuẩn)

sorbic acidPhá vỡ chức năng lớp màng tế bào / ức chế enzym /ức chế sự nảy mầm bào tử vi khuẩn (nấm men, nấm mốc, 1 vài loại vi khuẩn)

sulfites and sulfur dioxide

ức chế enzym /tạo hợp chất phụ (vi khuẩn, nấm men, nấm mốc)

2.Benzoates and Benzoic Acid:2.1.Giới thiệuLà một trong những chất bảo quản lâu đời nhất được sử dụng trong ngành công nghiệp dược, thực phẩm và mỹ phẩm. Sodium Benzoate là chất bảo quản hóa học đầu tiên được chấp nhận cho sử dụng trong thực phẩm. Cơ chế bảo quản của nó lần đầu tiên được mô tả vào năm 1875. Lợi thế của nó là chi phí thấp, dễ dàng kết hợp vào sản phẩm, thiếu màu sắc và có độc tính thấp. Chính vì vậy mà acid benzoic đã trở thành một trong các chất bảo quản được sử dụng rộng rãi nhất thế giới.

2.2.Công thức hoá học và cấu tạo :11

Acid benzoic ( C6H5COOH )

Hình 1.1 Hình 1.2

2.3.Tổng quan:

Table 2.1INS Tên tiếng việt Tên tiếng anh Các chức năng chính ADI (mg/kg)210 Axit Benzoic Benzoic Acid Bảo quản 0-5211 Natri Benzoat Sodium

BenzoateBảo quản

212 Kali Benzoat Potassium Benzoate

Bảo quản

213 Canxi Benzoat Calcium Benzoate

Bảo quản

2.4.Dạng sử dụng :Có dạng tinh thể hình kim không màu, tỷ trọng 1.27 g/ml. Dễ tan trong rượu và ete nhưng ít tan trong nước (2.2 g trong 100ml nước ở 75oC).Muối của acid benzoic thường dùng là Sodium Benzoate, Potassium Benzoate và Calcium Benzoate.Khác với Acid muối của acid benzoic tan tốt trong nước ( 66.0g ở 20oC trong 100ml nước đối với Sodium Benzoate), chính vì lý do này mà nó được sử dụng trong nhiều trường hợp.

2.5.Cơ chế hoạt động: Acid benzoic là chất sát trùng mạnh đối với nấm men và các nấm mốc và có tác dụng yếu đối với các vi khuẩn. Tác dụng bảo quản chỉ xảy ra ở môi trường acid pH = 2.5-3.5. Các phân tử acid benzoic không phân ly là nguyên nhân chính gây kháng vi sinh vật, vì vậy pH càng cao thì khả năng kháng vi sinh vật càng giảm. Trong điều kiện này, nồng độ acid benzoic có tác dụng bảo quản để kìm hãm các vi sinh vật gây ra hư hỏng sản phẩm là 0.05%.

Table 2.2pH % acid không phân ly3 93.54 59.3

12

5 12.86 1.447 0.144pK 4.19Các cơ chế chính:

- Ức chế một vài loại enzyme cụ thể trong tế bào.- Thay đổi độ thẩm thấu của màng tế bào dẫn đến phá vỡ chức năng màng tế bào

2.6.Ứng dụng trong thực phẩm:

Benzoic Acid và Sodium Benzoate thích hợp nhất đối với các thực phẩm và đồ uống có độ pH tự nhiên dưới 4.5 hoặc có thể giảm pH xuống mức này bằng cách acid hóa. Khi dùng trong việc bảo quản thực phẩm, lợi thế chính của nó là giá thành thấp, dễ dàng kết hợp với sản phẩm và không có màu sắc. Tuy nhiên, phạm vi pH hiệu quả hẹp, nên hương vị của sản phẩm mà nó đang bảo quản có thể mất đi. Và Benzoate không kiểm soát được tốc độ tăng trưởng của các vi sinh vật cấp cao.

Benzoic Acid và Sodium Benzoate đã được sử dụng rộng rãi để bảo quản đồ uống, sản phẩm trái cây, sản phẩm bánh mì,… ở một số nước. Ngoài ra việc sử dụng acid benzoic còn có trong quá trình chế biến và bảo quản tôm.

2.7.Phương pháp sử dụng :Trong công nghiệp thực phẩm người ta thường sử dụng muối natri của Acid benzoic là sodium benzoate ( C6H5COONa) chất này có thể điều chế được khi cho tác dụng Acid Benzoic và soda (Na2CO3). Sodium Benzoate dễ hoà tan trong nước, ở nhiệt độ phòng cũng có thể cho dung dịch nồng độ 50-60% ( thực tế dung dịch Sodium Benzoate được pha sẵn với nồng độ từ 5-20% ). Muốn đảm bảo hiệu quả tác dụng bảo quản, nồng độ Sodium Benzoate có trong sản phẩm phải đạt tới 0.07-0.1%. Kỹ thuật sử dụng natri benzoat không phức tạp. Đem hoà tinh thể của muối này vào nước nóng, tốt nhất là vào nước quả nóng ( để sản phẩm khỏi bị tăng lượng nước ), rót dung dịch đó vào các thùng chứa nước quả hay trộn lẫn với quả nghiền. Sau khi trộn lẫn cẩn thận, sản phẩm được đóng vào bao bì để bảo quản.

2.8.Tính độc hại trong việc sử dụng: Benzoic acid và benzoates không gây độc trong giới hạn cho phép sử dụng.

Benzoates không xuất hiện trong cơ thể, lý do là benzoates được hấp thu ở ruột và “kích hoạt” liên kết với CoA để tạo ra coenzyme CoA.

Trong cơ thể, Benzoic acid bị chuyển hóa thành Hippuric acid, sau đó được bài tiết ra ngoài.

Ngoài ra, nếu dùng benzoic acid và benzoates quá liều lượng sẽ dẫn đến ức chế chức năng của enzyme tiêu hóa, làm cạn kiệt glycine. Tránh dùng cho những người bị hen suyễn, viêm mũi, mề đay và một số loại dị ứng khác.

2.9.Sự kháng acid benzoic ở vi sinh vật:Trong một nghiên cứu của Đức năm 1959, trích dẫn bởi Lueck (1980), không có sự kháng lại nào trong các khuẩn E.coli được quan sát từ 14 mẫu thí nghiệm trong môi

13

trường acid benzoic. Tuy nhiên, trong các nghiên cứu gần đây, người ta đã phát hiện sự kháng acid benzoic của vi sinh vật, trong đồ uống có ga và trong nước trái cây. Các nhà sản xuất đã phải bổ sung tối đa lượng acid benzoic trong các sản phẩm này.

2.10.Giới hạn tối đa trong thực phẩm (mg/kg):+ Đối với Acid Benzoic:

Table 2.3STT Nhóm Thực Phẩm ML Ghi Chú

1 Thuỷ sản, sản phẩm thuỷ sản ngâm dấm, kể cả nhuyễn thể giáp xác, da gai

2000

2 Viên xúp và nước thịt 10003 Nước chấm và các sản phẩm tương tự 10004 Necta quả thanh trùng pasteur đóng hộp

và đóng chai2000

5 Nước giảI khát có hương liệu, bao gồm cả nước uống dành cho thể thao, nước uống có hàm lượng khoáng cao và các loạI nước uống khác

1000

6 Cà phê, chè, nước uống có dược thảo và các loạI đồ uống từ ngũ cốc, không kể nước uống từ cacao

600

7 Rượu vang 1008 Sữa lên men (nguyên kem), có xử lý nhiệt

sau khi lên men50

9 Qủa ngâm dấm, dầu, nước muốI 100010 Hoa quả ngâm đường 100011 Rau, củ ngâm dấm, dầu, nước muốI 200012 Rau thanh trùng pasteur đóng hộp, đóng

chai hoặc đóng túi1000

13 Sản phẩm thịt, thịt gia cầm và thịt nguyên miếng hoặc cắt nhỏ đã xử lý nhiệt

1000

+ Đối với Sodium benzoate: Table 2.4

STT Nhóm Thực Phẩm ML Ghi Chú1 Sữa lên men (nguyên kem), có xử lý nhiệt

sau lên men50

2 Quả ngâm dấm, dầu, nước muối 1000 Tính theo axit benzoic

3 Hoa quả ngâm đường 1000 Tính theo axit benzoic

4 Rau, củ ngâm dấm, dầu, nước muối 2000 Tính theo axit benzoic

14

+ Đối với Postassium Benzoate:


1 Nước giải khát có hương liệu, bao gồm cả nước uống dành cho thể thao, nước uống có hàm lượng khoáng cao và các loại nước uống khác

1000 Tính theo axit benzoic

2 Sữa lên men (nguyên kem), có xử lý nhiệt sau lên men

50

3 Quả ngâm dấm, dầu, nước muối 1000 Tính theo axit benzoic

4 Hoa quả ngâm đường 1000 Tính theo axit benzoic

+ Đối với Calcium Benzoate:


1 Hoa quả ngâm đường 10002 Sữa lên men (nguyên kem), có xử lý nhiệt

sau khi lên men50 Không được vượt

quá mức giới hạn khi có mặt của hương liệu

3 Quả ngâm dấm, dầu, nước muối 10004 Rau thanh trùng pastuer đóng hộp, đóng

chai hoặc đóng túi1000

5 Sản phẩm thịt, thịt gia cầm và thịt thú nguyên miếng hoặc cắt nhỏ đã xử lý nhiệt

1000

6 Thủy sản, sản phẩm thủy sản ngâm dấm, kể cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai

2000

7 Viên xúp và nước thịt 1000

2.11.Sơ lược về Paraben2.11.1.Giới thiệu :Paraben là dẫn xuất este của para-hydroxybenzoic acid. Những paraben thường dùng là methylparaben ( E218), ethylparaben (E214), propylparaben (E216). Được sử dụng để chống nấm mốc và vi khuẩn. Cấu tạo của 1 gốc paraben trong đó R được thay bằng 1 gốc alkyl.

15

Hình 2.1

2.11.2.Tổng quan:

Table 2.7INS Tên tiếng việt Tên tiếng anh Các chức năng chính ADI

(mg/kg)214 Etyl p-

hydroxybenzoatEthyl p-hydroxybenzoate

Bảo quản 0-10

216 Propyl p-Hydroxybenzoat

Propyl p-Hydroxybenzoate

Bảo quản

218 Metyl p-Hydroxybenzoat

Methyl p-Hydroxybenzoate

Bảo quản

2.11.3.Tính kháng vi sinh vật :Paraben kháng vi sinh vật tối ưu ở pH từ 3 đến 8. Hoạt động kháng khuẩn của nó chủ yếu là đối với vi khuẩn Gram âm và Gram dương. Nấm men và nấm mốc nhạy cảm hơn với paraben so với vi khuẩn. Cường độ ức chế tăng khi chiều dài chuỗi alkyl của paraben tăng lên.2.11.4.Độc tính:Dẫn xuất của p-hydroxy benzoic khi tiếp xúc có thể làm con người bị nôn, kích tích mắt và mũi.

Ngoài ra, Paraben bị nghi ngờ là chất gây ung thư vú ở phụ nữ và vô sinh ở nam.

2.11.5.Giới hạn tối đa trong thực phẩm (mg/kg):+ Đối với Ethyl p-Hydroxybenzoate:

Table 2.8

STT Nhóm thực phẩm MLGhi chú

1. Các sản phẩm tương tự phomát 500

2. Thức ăn tráng miệng có sữa (VD: kem, sữa lạnh, bánh putđing, sữa chua hoa quả hoặc có hương liệu...)

120

3. Margarin và các sản phẩm tương tự (VD: hỗn hợp Margarin và bơ)

1000

16

4. Quả khô 800

5. Quả ngâm dấm, dầu, nước muối 800

6. Quả thanh trùng pasteur đóng hộp hoặc đóng chai 800

7. Mứt, mứt cô đặc, mứt hoa quả 1000

8. Hoa quả ngâm đường 1000

9. Rau, củ ngâm dấm, dầu, nước muối 1000

10. Kẹo cao su 300

11. Kẹo cứng, kẹo mềm, kẹo nuga... 2000

12. Sản phẩm dùng để trang trí thực phẩm 300

13. Các sản phẩm bánh nướng 300

14. Sản phẩm thịt, thịt gia cầm và thịt thú ướp muối, sấy khô, xay nhỏ chưa xử lý nhiệt

GMP

15. Đường trắng và đường vàng dạng: saccaroza, fructoza, glucoza, xyloza

100

16. Nước chấm và các sản phẩm tương tự 1000

17. Nước rau, quả ép 1000

18. Necta rau quả 200

19. Necta quả thanh trùng pasteur đóng hộp hoặc đóng chai 100

20. Nước giải khát có hương liệu, bao gồm cả nước uống dành cho thể thao, nước uống có hàm lượng khoáng cao và các loại nước uống khác

1000

21. Rượu vang 1000

22. Snack được chế biến từ ngũ cốc 300

3.Sorbic Acid và Sorbates3.1.Giới thiệuCác đặc tính kháng vi sinh vật và bảo quản lần đầu tiên được phát hiện trong cuối những năm 1930 và đầu những năm 1940 ở Đức và Hoa Kỳ bởi E. Miller và C. M. Gooding . Hợp chất này được chiết tách từ dầu của quả thanh hương trà chưa chín bởi nhà hóa học người Đức A. W. von Hoffmann vào năm 1859 ở London. 3.2.Công thức hoá học và cấu tạo :

17

Acid Sorbic hay acid 2,4-hexadienic (C5H7COOH)

Hình 3.1 Hình 3.2

3.3.Tổng quan:

Table 3.1INS Tên tiếng việt Tên tiếng anh Các chức năng chính ADI (mg/kg)200 Axit Sorbic Sorbic Acid Bảo quản, chống oxy hóa,

ổn định0-25

201 Natri Sorbat Sodium Sorbate

Bảo quản, chống oxy hóa, ổn định

202 Kali Sorbat Potassium Sorbate

Bảo quản, chống oxy hóa, ổn định

203 Canxi Sorbat Calcium Sorbate

Bảo quản

3.4.Dạng sử dụng : Là chất kết tinh bền vững, có vị chua nhẹ và mùi nhẹ, Trong lượng phân tử là 112.12, nhiệt độ nóng chảy là 134.5OC. Acid Sorbic khó tan trong nước lạnh (0.16%) và dễ tan trong nước nóng (ở 100OC tan 3.9%).Các muối của Acid Sorbic là Sodium Sorbate , Potassium Sorbate và Calcium Sorbate. Muối của Acid sorbic là Potassium sorbate cũng là bột trắng kết tinh, dễ tan trong nước (ở 100OC tan 64%)Trong công nghiệp hoá chất Acid sorbic được sản xuất bằng nhiều phương pháp khác nhau. Nhất là trong thực tế thương dùng phương pháp tổng hợp bằng cách ngưng tụ crotonaldehyde và ketene.3.5.Cơ chế:

- Ức chế vi sinh vật (<0.3%), nếu dùng với lượng lớn hơn sẽ tiêu diệt vi sinh vật.- Ức chế sự phát triển và nhân lên của tế bào, cũng như ức chế sự nảy mầm và

hình thành của bào tử.- Ức chế 1 vài enzyme

3.6.Ứng dụng trong thực phẩm:Sorbic Acid và các muối của nó (nhất là Potassium Sorbate) được sử dụng rộng rãi trên thế giới và được sử dụng trong tất cả các loại thực phẩm của con người, ngoài ra nó còn được sử dụng trong thức ăn chăn nuôi, dược phẩm, các mỹ phẩm, vật liệu đóng gói và các chế phẩm kỹ thuật tiếp xúc với các loại thức ăn hoặc với cơ thể người.Đối với các sản phẩm từ sữa, pho mát là loại thực phẩm được sử dụng sorbic acid và sorbates nhiều nhất. Còn với các sản phẩm từ rau củ, acid sorbic được sử dụng trong rau củ tươi lẫn rau củ đã lên men hay được muối. Với các sản phẩm làm từ trái cây, nó được sử dụng để bảo quản các loại trái cây khô, nước ép trái cây và si rô, mứt, thạch

18

và rượu vang. Ngoài ra, sorbic acid và sorbate còn được sử dụng trong sản phẩm bánh mì, sản phẩm từ thịt và những loại sản phẩm khác.3.7.Phương pháp sử dụng : Acid Sorbic và Potassium Sorbate có tác dụng sát trùng mạnh đối với nấm men và nấm mốc , các vi sinh vật này là nguyên nhân chủ yếu thương gây hư hỏng sản phẩm rau quả. Nhưng chất sát trùng này lại có tác dụng rất yếu đối với vi khuẩn. Vì vậy khi sử dụng Acid Sorbic người ta vẫn có thể giữ được khả năng hoạt động của một số vi khuẩn có lợi như vi khuẩn latic Điều đó chứng tỏ rằng Acid Sorbic có nhiều ưu điểm trong các loại hoá chất bảo quản thực phẩm. Vì lý do này nhiều nước đã chú ý tới việc nghiên cứu và sử dụng Acid Sorbic làm chất phụ gia bảo quản thực phẩm . Sử dụng Acid Sorbic đem lại kết quả tốt trong công nghiệp chế biến rau quả trong công nghiệp rượu nho, trong sản xuất đồ hộp sữa và các sản phẩm sữa chua, các sản phẩm cá, các loại thịt dồi, xúc xích, các sản phẩm bánh mỳ...Việc sử dụng Acid Sorbic và Sorbates phụ thuộc vào loài, giống của vi sinh vật, thành phần của chất nền, pH, AW, chất phụ gia đi kèm, phương pháp chế biến, nhiệt độ lưu trữ, loại đóng gói và nồng độ của sorbate.Acid Sorbic thêm vào nước táo và một số nước quả và quả nghiền khác với lượng 0.05-0.06% có thể bảo quản trong thời gian dài. Acid Sorbic không tiêu diệt được các vi khuẩn nên một số vi khuẩn đó đặc biệt là vi khuẩn lactic vẫn có thể gây hư hỏng nước quả khi có mặt Acid Sorbic. Vì thế người ta cần đun nóng sơ bộ và nhanh nước quả ở nhiệt độ không cao lắm.Dùng sorbate để bảo quản nước quả đựng trong bao bì nhỏ để tiện lợi cho người tiêu dùng cũng như bảo quản nước quả tạm thời trong một thùng chứa lớn để sau đó đem đóng chai và đem bán ở dạng nước quả khử trùng hay không khử trùng.Sử dụng Acid Sorbic phối hợp với các chất bảo quản khác cũng cho kết quả tốt. Thí dụ : vi khuẩn acetic trong nước táo mà các sorbate không có tác dụng nên ngoài sorbate có thể cho thêm một lượng nhỏ Sodium benzoate. Tác dụng này làm cho nước quả bảo quản được dài hơn mà không có dấu hiệu hư hỏng.Việc sử dụng Acid Sorbic trong sản xuất đồ hộp có thể giảm được nhiệt thanh trùng.Sử dụng Acid Sorbic sử lý bề mặt các sản phẩm không đưa vào đóng hộp, như các loại mứt quả chẳng hạn vì các loại sản phẩm này thường hay bị nhiễm trùng trên bề mặt, bằng cách phun acid sorbic trên bề mặt sau khi đã đóng gói mứt vào bao bì hay dùng giấy chống ẩm hoặc giấy bóng kính đã tẩm chất bảo quản này để phủ lên bề mặt của mứt.Phương pháp này đã được sủ dụng trong công nghiệp phomat nấu chảy. Người ta phun Acid Sorbic lên giấy và dùng nó để gói phomat. Acid Sorbic là chất bảo quản thực phẩm được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm. Việc sử dụng nó không phức tạp và không đòi hởi vốn đầu tư thiết bị mới.

3.8.Tính độc hại : Acid Sorbic và sorbate không độc với cơ thể con người, khi cho vào sản phẩm thực phẩm không gây ra mùi hay vị lạ và không làm mất mùi vị tự nhiên của thực phẩm. Trong cơ thể, Acid Sorbic bị oxy hoá tạo thành các chất không độc.Người ta cũng không thấy sự độc hại nào trong việc sử dụng acid sorbic kết hợp với các phụ gia khác, kể cả paraben, benzoate và propionate. Tuy nhiên, nó không làm mất đi độc tính của những chất phụ gia khác. Các dẫn xuất của nó cũng tương đối không

19

độc hại. Nhìn chung, Acid Sorbic và Sorbates là một trong những phụ gia an toàn nhất cho đến bây giờ.

3.9.Giới hạn tối đa trong thực phẩm (mg/kg):+ Đối với Acid Sorbic:

Table 3.2


1. Sữa và sữa bơ 1000

2. Đồ uống có sữa, có hương liệu hoặc lên men (VD: sữa sô cô la, sữa cacao, bia trứng, sữa chua uống, sữa đặc)

300

3. Sữa lên men (nguyên kem) 300

4. Các loại phomát 3000

5. Quả đông lạnh 1000





10. Sản phẩm cacao, sô cô la (VD: sô cô la sữa, sô cô la trắng) 1000



13. Các loại bánh nướng 2000

14. Thủy sản, sản phẩm thủy sản đông lạnh, kể cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai

2000

15. Thủy sản, sản phẩm thủy sản hun khói, sấy khô, lên men hoặc ướp muối, kể cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai

2000

16. Đường trắng và đường vàng dạng: saccaroza, fructoza, glucoza, xyloza

1000

17. Dấm 1000

18. Viên xúp và nước thịt 1000

19. Nước chấm và các sản phẩm tương tự 2000

20

20. Nước quả cô đặc (dạng lỏng hoặc dạng rắn) 1000


22. Nước giải khát có ga 1000

23. Nước giải khát không ga 1000

24. Cà phê, chè, nước uống có dược thảo và các loại đồ uống từ ngũ cốc, không kể nước uống từ cacao

1000

25. Bia và nước giải khát chế biến từ mạch nha 500

26. Rượu trái cây 1000

27. Snack được chế biến từ ngũ cốc 1000

+ Đối với Sodium Sorbate:

Table 3.3STT Nhóm Thực Phẩm ML Ghi

Chú1 Sữa và sữa bơ 10002 Sữa lên men (nguyên kem) 3003 Đồ uống có sữa, có hương liệu hoặc lên men (VD: Sữa so

co la, sữa cacao, bia trứng, sữa chua uống, sữa đặc)300

4 Các loại phomát 30005 Qủa đông lạnh 10006 Qủa ngâm dấm, dầu, nước muốI 20007 Qủa thanh trùng pasteur đóng hộp hoặc đóng chai 10008 Mứt, mứt cô đặc, mứt hoa quả 5009 Hoa quả ngâm đường 100010 Sản phẩm cacao, sôcôla (VD: Sôcôla sữa, sôcôla trắng) 100011 Kẹo cứng, kẹo mềm, kẹo nuga… 200012 Kẹo cao su 150013 Các loại bánh nướng 200014 Sữa và sữa bơ 100015 Sữa lên men (nguyên kem) 30016 Đồ uống có sữa, có hương liệu hoặc lên men (VD: Sữa so

co la, sữa cacao, bia trứng, sữa chua uống, sữa đặc)300

17 Các loại phomát 300018 Qủa đông lạnh 100019 Qủa ngâm dấm, dầu, nước muốI 200020 Qủa thanh trùng pasteur đóng hộp hoặc đóng chai 100021 Mứt, mứt cô đặc, mứt hoa quả 50022 Hoa quả ngâm đường 100023 Sản phẩm cacao, sôcôla (VD: Sôcôla sữa, sôcôla trắng) 1000

21

24 Kẹo cứng, kẹo mềm, kẹo nuga… 200025 Kẹo cao su 150026 Các loại bánh nướng 2000

+ Đối với Potassium Sorbate:


1 Quả đông lạnh 10002 Sữa và sữa bơ 1000

3Đồ uống có sữa, có hương liệu hoặc lên men (VD: sữa sô cô la, sữa cacao, bia trứng, sữa chua uống, sữa đặc)

300

4 Sữa lên men (nguyên kem) 3005 Các loại phomát 30006 Quả thanh trùng pasteur đóng hộp hoặc đóng chai 10007 Quả ngâm dấm, dầu, nước muối 20008 Mứt, mứt cô đặc, mứt hoa qủa 5009 Hoa quả ngâm đường 1000

10 Sản phẩm cacao, sô cô la (VD: sô cô la sữa, sô cô la trắng) 100011 Kẹo cứng, kẹo mềm, kẹo nuga … 200012 Kẹo cao su 150013 Các loại bánh nướng 2000

+ Đối với Calcium Sorbate:


1 Sữa và sữa bơ 1000

2Đồ uống có sữa, có hương liệu hoặc lên men (VD: sữa sô cô la, sữa cacao, bia trứng, sữa chua uống, sữa đặc)

300

3 Sữa lên men (nguyên kem) 3004 Các loại phomát 30005 Quả đông lạnh 10006 Quả ngâm dấm, dầu, nước muối 20007 Quả thanh trùng pasteur đóng hộp hoặc đóng chai 10008 Mứt, mứt cô đặc, mứt hoa qủa 5009 Hoa quả ngâm đường 100010 Sản phẩm cacao, sô cô la (VD: sô cô la sữa, sô cô la trắng) 100011 Kẹo cứng, kẹo mềm, kẹo nuga … 200012 Kẹo cao su 150013 Các loại bánh nướng 2000

4.Nhóm Acid Hữu cơ:4.1.Giới thiệu

22

Nhiều thông số chi phối sự tồn tại và phát triển của vi sinh vật trong thực phẩm. Nồng độ acid hoặc độ pH của một thực phẩm có thể ảnh hưởng đến số lượng và chủng loại của vi sinh vật hiện diện trong sản phẩm. Tất cả các vi sinh vật đều có pH tối thiểu, tối đa và tối ưu cho sự tăng trưởng và việc thay đổi nồng độ H+ sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển hoặc ức chế vi sinh vật. Vi khuẩn nói chung thích ứng tốt nhất ở pH trung tính (6,5 – 7,5) nhưng chỉ chịu đựng được đến mức pH trong khoảng 4 – 9. Nấm men thì có thể chịu được pH ở mức thấp hơn so với vi khuẩn. Nấm mốc có khoảng pH chịu được rộng nhất; thức ăn có pH < 3.5 có thể hỗ trợ nấm men và nấm mốc sinh trưởng.Việc sử dụng acid hữu cơ chủ yếu để tăng độ acid cho thực phẩm, tạo ra một môi trường không thuận lợi cho vi sinh vật. Các vi sinh vật có một dung sai nhất định đối với các acid. Ví dụ: vi khuẩn acid lactic không chỉ chịu được các acid yếu có trong mỡ mà còn sản xuất chúng như một sản phẩm trong quá trình trao đổi chất. Một số acid như acid acetic, có vai trò quan trọng đến sự chuyển hóa của khuẩn sữa nhưng vẫn ức chế trực khuẩn. Việc kết hợp với các acid vào thực phẩm có thể rút ngắn thời gian khử trùng nhờ xử lý nhiệt do khả năng chịu nhiệt của vi sinh vật giảm khi độ acid trong thực phẩm tăng. Và việc acid xuất hiện trong thực phẩm có thể ức chế sự nảy mầm và phát triển của các bào tử sống sót sau quá trình xử lý nhiệt một cách hiệu quả.

Bảng cho biết pK của các axit hữu cơ thường dùng

Table 4.1Acid pK1 pK2 pK3

Acetic acid 4.75Dehydroacetic acid

5.27

Sodium diacetate 4.75Adipic acid 4.43 5.41Caprylic acid 4.89Citric acid 3.14 4.77 6.37Fumaric acid 3.03 4.44Lactic acid 3.08Malic acid 3.4 5.11Propionic acid 4.87Succinic acid 4.16 5.61Tartaric acid 2.98 4.34

4.2.Các axit và muối của chúng thường dùng : Acid Acetic và Acetates, Acid Propionic và Propionate, Acid Malic, Acid Lactic và Lactates, Acid Citric, Acid Tartaric, Acid Adipic, Acid Fumaric

4.2.1. Acid Acetic và Acetates:4.2.1.1.Công thức hóa học và cấu tạo:Acid Acetic có công thức hóa học là CH3COOH

23

Hình 4.1 Hình 4.2

4.2.1.2.Tổng quan

Table 4.2INS Tên tiếng

ViệtTên tiếng Anh

Các chức năng chính ADI

260 Axit axetic Acetic Acid Bảo quản, điều chỉnh độ axit Chưa xác định

261 Kali axetat

Potassium Acetate

Điều chỉnh độ axit

262i Natri axetat

Sodium Acetate

Bảo quản, tạo phức kim loại, điều chỉnh độ axit

262ii

Natri diaxetat

Sodium Diacetate

Bảo quản, tạo phức kim loại, điều chỉnh độ axit

263 Canxi axetat

Calcium Acetate

Bảo quản, điều chỉnh độ axit, ổn định, làm dày

4.2.1.3.Tính kháng vi sinh vật:Men giấm và vi khuẩn acid lactic lên men không đồng nhất sản xuất acid acetic như một sản phẩm phụ trong quá trình trao đổi, nên chịu được acid này hơn vi khuẩn acid lactic lên men đồng nhất. Những sinh vật này được tìm thấy trong các sản phẩm lên men ví dụ như dưa chua, dưa cải bắp, và giấm.Các vi sinh vật khác nhau trong sự nhạy cảm với acid lactic. Nồng độ acid thấp hơn nhứng mức này sẽ có tác dụng ức chế: Nấm men Saccharomyces cerevisiae (pH 3.9) và Aspergillus niger (pH 4.1), vi khuẩn Bacillus cereus (pH 4.9), Salmonella Aertrycke (pH 4.9), and Staphylococcus aureus (pH 5.0). Và ở pH < 4, acid acetic có khả năng ức chế trực khuẩn, vi khuẩn Gram âm và Gram dương, nấm men và nấm mốc.Các muối của acid acetic được sử dụng tương tự như acid acetic trong sản phẩm với vai trò la phụ gia. Tuy nhiên, việc sử dụng chúng đòi hỏi quy trình xử lý khác với việc sử dụng acid acetic.4.2.1.4.Ứng dụng trong thực phẩmAcid Acetic là một monocarboxylic acid có mùi và vị hăng, nên ít được ứng dụng nhiều. Đây là thành phần chủ yếu của giấm và vì thế nó được sử dụng chủ yếu như một hương liệu. Với khả năng hòa tan tốt trong nước, acid acetic và các acetates được sử dụng trong các gia vị như mù tạt, nước sốt, salad dressings và mayonnaise; ngoài ra cũng được ứng dụng trong các sản phẩm muối như dồi, xúc xích, lạp xưởng… Sodium diacetate được ứng dụng trong sản xuất phomat, xi-rô, bơ và trong các sản phẩm bánh và bánh mì. 4.2.1.5.Giới hạn tối đa trong thực phẩm(mg/kg):+ Đối với acid acetic:

24


1 Dầu và mỡ không chứa nước 50002 Rau, củ đông lạnh GMP

3Dầu trộn, gia vị (bao gồm các chất tương tự muốI)

GMP

4 Men và các sản phẩm tương tự GMP+ Đối với potassium acetate :


1 Dầu và mỡ không chứa nước gmp2 Bơ và bơ cô đặc gmp Chỉ sử dụng đối với bơ3 Thức ăn bổ sung cho trẻ đang tăng trưởng gmp

+ Đối với sodium acetate :


1 Dầu và mỡ không chứa nước 50002 Bột và tinh bột 60003 Thức ăn bổ sung cho trẻ đang tăng trưởng gmp

+ Đối với sodium diacetate:


1 Dầu và mỡ không chứa nước 1000

2Quả thanh trùng pasteur đóng hộp hoặc đóng chai

gmp

3 Kẹo cứng, kẹo mềm, kẹo nuga … 10004 Các loại bánh nướng 4000

5Sản phẩm thịt, thiịt gia cầm và thịt thú xay nhỏ

1000

6 Cá và các sản phẩm cá đã xử lý nhiệt 30007 Nước chấm và các sản phẩm tương tự 2500

8

Nước giải khát có hương liệu, bao gồm cả nước uống dành cho thể thao, nước uống có hàm lượng khoáng cao và các loại nước uống khác

150

9 Snack được chế biến từ ngũ cốc 500


gmp

+ Đối với calcium acetate:

25


1Đường trắng và đường vàng dạng: saccaroza, fructoza, gluxoza, xyloza

1500

2 Thức ăn bổ sung cho trẻ đang tăng trưởng gmp

4.2.2. Acid Lactic và Lactates:4.2.2.1.Công thức hóa học và cấu tạo:Acid lactic có công thức hóa học là C3H6O3

Hình 4.3 Hình 4.44.2.2.2.Tổng quan:

Table 4.8INS Tên tiếng việt Tên tiếng anh Các chức năng chính ADI270 Axit lactic

(L-,D-,DL-)Lactic Acid Điều chỉnh độ acid Chưa

xác định325 Natri lactat Sodium Lactate Điều chỉnh độ axit, chống

oxy hoá, chất độn, nhũ hoá, làm ẩm, ổn định, làm dày

326 Kali lactac Potassium Lactate Chống oxi hóa327 Canxi lactac Calcium Lactate Điều chỉnh độ axit, làm rắn

chắc, ổn định, chống oxy hoá, nhũ hoá, làm dày

4.2.2.3.Tính kháng vi sinh vật :Trong quá khứ, acid lactic được sử dụng rộng rãi bởi những chất lượng cảm quan của nó hơn là vì các đặc tính kháng vi sinh vật của nó. Khả năng ức chế của acid này trong việc giảm độ pH là vi khuẩn không thể tăng trưởng. Trong thực phẩm lên men, acid lactic và các yếu tố “antigrowth” khác được tiết ra bởi các vi sinh vật sản xuất acid lactic ức chế cạnh tranh các vi sinh vật khác. Acid lactic là một chất ức chế tốt đối với các vi khuẩn tạo nha bào ở pH 5.0 nhưng không các tác dụng với nấm men và nấm mốc.Các muối của acid lactic được sử dụng thành công như một tác nhân chống vi sinh vật bởi nó cung cấp một vị mặn nhẹ làm tăng hương vị từ thịt, giữ lại màu sắc, góp phần vào việc giữ nước , có trong các sản phẩm từ thịt và mở rộng hạn sử dụng của thực phẩm.

4.2.2.4.Ứng dụng trong thực phẩm:Acid lactic là một chất lỏng, hút ẩm và có vị chua khá mạnh. Acid lactic được sử dụng trong mứt, thạch, các sản phẩm bánh kẹo và đồ uống. Nó được dùng để điều chỉnh độ

26

acid trong nước muối cho dưa chua và ô liu. Calcium lactate được sử dụng để ngăn chặn sự đổi màu trong trái cây và trong bột lam bánh.

4.2.2.5.Giới hạn tối đa trong thực phẩm(mg/kg):+ Đối với acid lactic :


1 Sữa lên men (nguyên kem) GMP2 Dầu và mỡ không chứa nước GMP3 Bơ và bơ cô đặc GMP Chỉ sử dụng đối với bơ


GMPChỉ sử dụng đối với các chất thay thế cho dược thảo và muối

5 Thức ăn cho trẻ em dướI 1 tuổI GMP6 Thức ăn bổ sung cho trẻ đang tăng trưởng 150007 Rượu vang GMP

+ Đối với calcium lactate :


1 Kem thanh trùng pastuer GMP2 Dầu mỡ không chứa nước GMP3 Bơ và bơ cô đặc GMP Chỉ sử dụng đối với bơ

4Thịt, thịt gia cầm và thịt thú tươi dạng xay nhỏ

6000

5Thức ăn bổ sung cho trẻ em đang tăng trưởng

GMP

4.2.3. Acid Propionic và Propionates :4.2.3.1.Công thức hóa học và cấu tạo:Acid Propionic có công thức hóa học là CH3CH2COOH.

Hình 4.5 Hình 4.6

4.2.3.2.Tổng quan:

Table 4.11INS Tên tiếng việt Tên tiếng anh Các chức năng chính ADI280 Axit propionic Propionic Acid Bảo quản Chưa

27

xác định

281 Natri propionat Sodium Propionate Bảo quản282 Canxi propionat Calcium Propionate Bảo quản283 Kali propionat Potassium

PropionateBảo quản

4.2.3.3.Tính kháng vi sinh vật:Acid propionic ức chế sự hình thành bào tử vi khuẩn, đặc biệt là vi khuẩn dây (B.subtilis) tại pH = 6. Khi pH giảm xuống 5 hoặc 4, acid ức chế nấm men và nấm mốc nhưng cường độ không bằng vi khuẩn. Các muối của nó cũng có tính kháng khuẩn tương tự.4.2.3.4.Ứng dụng trong thực phẩm:Acid propionic là một monocarboxylic acid có mùi hơi hăng, khó chịu. Muối của nó có một chút vị gần giống pho mát. Tan dễ dàng trong nước, calcium propionate tan ít hơn so với sodium propionate. Nó thường được tìm thấy trong pho mát, các sản phẩm làm từ pho mát và chất phủ lên bề mặt.Propionic acid và Propionate được sử dụng chủ yếu như các chất ức chế nấm mốc trong bánh mì. Đa phần nấm mốc bị tiêu diệt trong quá trình nướng, tuy nhiên việc tái nhiễm có thể xảy ra trong quá trình đóng gói và quá trình sinh trưởng vẫn có thể thấy được dưới vỏ bọc trong suốt quá trình lưu trữ.

4.2.3.5.Phương pháp sử dụng : Các axit này có vai trò để axit hoá và khử trùng thực phẩm và được cho vào thực phẩm hoặc phun trên bề mặt sản phẩm. Chúng có vai trò kìm hãm sự phát triển của một số loài vi sinh vật. Acid Acetic, Acid Formic, Acid Propionic có thể tạo khả năng khử trùng bề mặt cho thịt. Người ta thường dùng kết hợp với các chất bảo quản khác để tăng hiệu quả sử dụng.Acid Lactic, Acid Citric, Acid Tartaric và các muối của chúng có tác dụng vừa làm tác nhân acid hoá vừa làm tác nhân hỗ trợ cho các chất chống oxy hoá (BHT và BHA).

4.2.3.6.Giới hạn tối đa trong thực phẩm(mg/kg):+ Đối với acid propionic :


1 Phomát đã chế biến 30002 Các loại bánh nướng 2000

+ Đối với sodium propionate :


1 Các loại phomát 3000

4.2.4. Một số acid hữu cơ khác (Acid Citric, Acid Tartaric, Acid Adipic, Acid Fumaric)4.2.4.1.Công thức hóa học và cấu tạo:Acid citric có công thức hóa học là C6H8O7

28

Hình 4.7

Acid tartaric có công thức hóa học là C4H6O6

Hình 4.8

Acid adipic có công thức hóa học là C6H10O4

Hình 4.9

Acid fumaric có công thức hóa học là C4H4O4

Hình 4.10

4.2.4.2.Tổng quan:


(mg/kg)330 Axit xitric Citric acid Chống oxy hóa, điều chỉnh độ

acid, tạo phức kim loạiChưa xác định

334 Axit tartaric Tartaric Acid Bảo quản, chống đông vón, chống oxy hoá, chất độn, ổn định, làm dày, nhũ hoá, xử lý bột, làm ẩm, tạo xốp, tạo phức kim loại

0-30

355 Axit adipic Adipic Acid Điều chỉnh độ axit, tạo xốp, làm 0-5

29

rắn chắc297 Axit Fumaric Fumaric Acid Điều chỉnh độ axit, ổn định Chưa xác

định

4.2.4.3.Tính kháng khuẩn:Không nhiều, những acid này đều có vai trò làm giảm độ pH trong thực phẩm.

4.2.4.4.Ứng dụng trong thực phẩm:Adipic acid là một acid dicarboxylic không hút ẩm, ít hòa tan trong nước và có tính acid thấp nhất trong số các acid dùng trong thực phẩm. Nó được sử dụng nhiều trong các món tráng miệng, bột làm bánh, bột đồ uống trái cây, bánh kẹo,… vì nó giúp sản phẩm có một vị chua nhẹ.Tương tự như Adipic acid, Fumaric acid là một acid dicarboxylic không hút ẩm, ít hòa tan trong nước; mặc dù phụ gia này có vị chua mạnh, pha trộn với các hợp chất hương liệu nhất định để tăng cường dư vị. Nó được sử dụng trong nước trái cây, các món tráng miệng và rượu vang.Citric Acid là một tricarboxylic acid có một hương vị dễ chịu. Nó hòa tan nhiều trong nước và tăng cường hương vị của các sản phẩm từ cam quýt. Citric acid được sử dụng nhiều trong kem, đồ uống, salad dressings, mứt và thạch, và được sử dụng như một chất acid hóa trong các sản phẩm đóng hộp và trong các sản phẩm từ sữa.Tartaric acid có một vị chua mạnh dùng để tăng cường hương vị nho. Nó được sử dụng trong mứt trái cây, thạch và các đồ uống có vị nho.

4.2.4.5.Giới hạn tối đa cho phép trong thực phẩm:+ Đối với Acid Fumaric:


1 Sữa lên men (nguyên kem) GMP

2Cà phê, chè, nước uống có dược thảo và các loạI đồ uống từ ngũ cốc, không kể nước uống từ cacao

1000

3 Rượu vang 3000

+ Đối với Acid Citric:

Table 4.16


1. Sữa lên men (nguyên kem) 1500

2. Sữa lên men (nguyên kem), có xử lý nhiệt sau lên men GMP

3. Dầu và mỡ không chứa nước 100

4. Bơ và bơ cô đặc GMP

30

5. Rau, củ đông lạnh GMP

6. Thịt, thịt gia cầm và thịt thú tươi nguyên miếng hoặc cắt nhỏ 2000

7. Thịt, thịt gia cầm và thịt thú tươi dạng xay nhỏ 100

8. Thủy sản tươi, kể cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai tươi GMP

9. Dầu trộn, gia vị (bao gồm các chất tương tự muối) GMP

10. Thức ăn cho trẻ em dưới 1 tuổi GMP

11. Thức ăn bổ sung cho trẻ đang tăng trưởng GMP

12. Nước uống không cồn GMP

13. Nước quả cô đặc (dạng lỏng hoặc dạng rắn) GMP

14. Necta quả thanh trùng pasteur đóng hộp hoặc đóng chai GMP

15. Rượu vang 700

+ Đối với Acid Adipic :

Table 4.17


1. Kẹo cứng, kẹo mềm, kẹo nuga... GMP

2. Nước giải khát có ga 1000

3. Nước giải khát không ga 1000

4. Bia và nước giải khát chế biến từ mạch nha GMP

+ Đối với Acid Tartaric:

Table 4.18


1. Sữa lên men (nguyên kem) GMP

2. Các sản phẩm tương tự phomát GMP

3. Dầu, mỡ và mỡ thể nhũ tương (dạng nước trong dầu) GMP

4. Bơ và bơ cô đặc GMP

31

5. Margarin và các sản phẩm tương tự (VD: hỗn hợp Margarin và bơ)

100

6. Quả đông lạnh 1300





11. Rau, củ ngâm dấm, dầu, nước muối 15000

12. Cacao, sô cô la và các sản phẩm tương tự 10000



15. Các loại bánh nướng 10000

16. Thịt và sản phẩm thịt bao gồm thịt gia cầm và thịt thú GMP

17. Thức ăn tráng miệng từ trứng (VD: món sữa trứng) 2000

18. Dầu trộn, gia vị (bao gồm các chất tương tự muối) 7500

19. Viên xúp và nước thịt 5000

20. Thức ăn bổ sung cho trẻ đang tăng trưởng 5000

21. Nước rau, quả ép 4000

22. Necta rau quả 1000


24. Nước giải khát có hương liệu, bao gồm cả nước uống dành cho thể thao, nước uống có hàm lượng khoáng cao và các loại nước uống khác

3000

25. Bia và nước giải khát chế biến từ mạch nha 2000

26. Rượu trái cây GMP

4.3.Độc tính:Hầu hết các acid hữu cơ và muối của chúng không gây hại nhiều đến con người và cũng chưa có báo cáo nào về việc sử dụng các chất phụ gia này gây độc cho cơ thể người. Tuy nhiên, nếu như tiếp xúc trực tiếp hoặc truyền trực tiếp vào cơ thể có thể gây

32

ra những ảnh hưởng xấu.Vd: nuốt phải acetic acid sẽ ngăn cản quá trình đông tụ của máu, viêm phổi, suy thận, xóa mòn dạ dày và có thể dẫn đến cái chết.

5.Sulfur Dioxide và Sulfites:5.1.Giới thiệuTừ xa xưa, Sulfur dioxide đã được sử dụng như một chất khử trùng, sát khuẩn. Trong các hình thức khác nhau như muối, hòa tan trong nước hoặc sử dụng như 1 chất khí, nó đã được sử dụng trong quá trình lên men, trái cây và trong ngành công nghiệp khác để ngăn ngừa vi khuẩn hoạt động hoặc tăng trưởng. Một số ứng dụng của sulfite như chống oxy hóa,ức chế enzyme gây ức chế nâu hóa, trong phản ứng maillard,… 5.2.Tổng quan:


(mg/kg)220 Sulphua dioxit Sulphur Dioxide Điều chỉnh độ axit, làm rắn

chắc, ổn định, chống oxy hoá, xử lý bột, tạo phức kim loại

0-0.7

221 Natri sulfit Sodium Sulphite Điều chỉnh độ axit, làm rắn chắc, ổn định, chống oxy hoá, xử lý bột, tạo phức kim loại

222 Natri hydro sulfit

Sodium Hydrogen Sulphite

Điều chỉnh độ axit, làm rắn chắc, ổn định, chống oxy hoá, xử lý bột, tạo phức kim loại

223 Natri metabisulfit

Sodium Metabisulphite

Điều chỉnh độ axit, chống oxy hoá, làm rắn chắc, ổn định, xử lý bột, tạo phức kim loại

224 Kali meta bisulfit

Potassium Metabisulphite


225 Kali sulfit Potassium Sulphite


227 Canxi hydro sulfit

Calcium Hydrogen Sulphite


228 Kali bisulfit Potassium Bisulphite

Chống oxy hoá, ổn định, điều chỉnh độ axit, làm rắn chắc, xử lý bột, tạo phức kim loại

5.3.Dạng sử dụng : Sử dụng ở thể khí hoặc dung dịch nướcSulfur dioxide là chất khí không màu, có mùi hắc của lưu huỳnh cháy, nặng hơn không khí 2.25 lần. Thường SO2 đã được nén trong các bình thép thành dày.

33

Sulfur dioxide dễ tan trong nước lạnh, nhiệt độ tăng thì độ hoà tan giảm đi rất nhanh. Như ở 0OC dung dịch bão hoà SO2 chứa không quá 23%, ở 20OC không quá 11.5% và ở nhiệt độ 30OC-7.8%, ở nhiệt độ 40OC-5.4%.

5.4.Cơ chế:Thay đổi cấu trúc của enzyme. Thiamine pyrophosphate, một cofactor của nhiều enzyme, có thể bị phá hủy .Phản ứng với adenosine triphosphate (ATP) và phá vỡ liên kết disulfur của cystine. Các hoạt động kháng vi sinh vật chủ yếu của SO2 là : Gây tắc nghẽn trong việc vận chuyển, ức chế quá trình thủy phân glycogen, phá hủy chất dinh dưỡng và ức chế quá trình trao đổi chất.

5.5.Phương pháp sử dụng : Sunfite hoá là phương pháp được sử dụng rộng rãiSulfur dioxide ( SO2) là loại chất sát trùng mạnh có tác dụng diệt các vi sinh vật làm hư hỏng rau quả. Tác dụng bảo quản của Sulfur dioxide ở nhiệt độ bình thường thể hiện khi nồng độ 0.05-0.20% tính theo khối lượng sản phẩm. Một trong những điều kiện cơ bản để SO2 có tác dụng bảo quản là độ acid của môi trường. Trong môi trường kiềm trung tính SO2 không có tác dụng , vì vậy, không nên dùng SO2 để bảo quản nhiều loại rau không có acid. Những loại quả trong thành phần chứa nhiều acid hữu cơ tự nhiên chính là đối tượng thích hợp nhất cho việc bảo quản bằng phương pháp sunfite hoá. Độ acid của quả nguyên liệu càng cao, lượng SO2 sử dụng để sunfite hoá càng thấp. Do tính chất đó của SO2 nên người ta chỉ sử dụng SO2 lấy từ bình chứa cho trực tiếp vào sản phẩm rau quả cần được bảo quản ( như rau quả nghiền hay nước rau quả và cần phải làm lạnh thích đáng ), hoặc người ta sử dụng dung dịch SO2 đã chuẩn bị sẵn trong nước lạnh với nồng độ 4.5-5.5% để hoà lẫn vào sản phẩm lỏng hay quả nghiền với số lượng qui định trong qui trình công nghệ để bảo đảm cho sản phẩm đủ nồng độ SO2 có tác dụng sát trùng, nghĩa là đạt dược nồng đọ 0.12-0.2% trong sản phẩm. Các phương pháp đã mô tả trên gọi là sunfit hoá ướt được sử dụng rỗng rãi cũng như là phương pháp hoá khô, tức là xử lý quả đựng trong thùng hay hòm khô chứa khí SO2 và đặt trong phòng kín có cấu tạo đặc biệt. Khí SO2 được nạp trực tiếp từ bình thép hay được điều chế tại chỗ bằng cách đốt lưu huỳnh ngay trong phòng. Phương pháp thứ hai này gọi là phương pháp xông khói. Khi xông khói, khí sunfurơ sẽ chiếm đầy thể tích của phòng và thấm qua bề mặt quả vào trong, do đó có tác dụng sát trùng tốt Như vậy, tất cả các phương pháp sunfit hoá kể trên đều có hiệu quả kỹ thuật khử trùng rau quả như nhau.Lưu ý:

- SO2 sẽ làm mất màu các sắc tố thực vật và phản ứng này là thuận nghịch.- Acid Sulfurous là một chất khử mạnh nên ngăn chặn các quá trình oxy hoá trong

quả đặc biệt là quá trình oxy hoá axit ascobic. Do đó SO2 là phương tiện rất tốt để bảo vệ vitamin C có trong sản phẩm.

5.6.Ảnh hưởng lên vi sinh vật:Tác dụng ức chế tăng trưởng hoặc gây chết của acid lưu huỳnh mạnh nhất khi axit không bị ion hóa. Vi khuẩn nhạy cảm với SO2 hơn so với nấm men và nấm mốc. Phản ứng của bisulfite và liên kết disulfur:

34

Phản ứng trên có thể gây thay đổi cấu tạo của enzyme. Thiamine pyrophosphate, một cofactor của nhiều enzyme, có thể bị phá hủy . Chính vì lý do này mà, việc thêm quá lượng SO2 vào nước ép nho có thể gây ức chế quá trình lên men.Một trong những cách chống lại tế bào nấm men của nó là phản ứng với tế bào adenosine triphosphate (ATP) và phá vỡ liên kết disulfur của cystine. Các màng tế bao có ái lực cao khi phản ứng với SO2, vì thế tác dụng kháng khuẩn của SO2 xảy ra chủ yếu ở bề mặt tế bào. Các hoạt động kháng vi sinh vật chủ yếu của SO2 là : Gây tắc nghẽn trong việc vận chuyển, ức chế quá trình thủy phân glycogen, phá hủy chất dinh dưỡng và ức chế quá trình trao đổi chất.

Bảng cho thấy mối liên hệ giữa nồng độ H2SO3 và một số nấm men

Table 5.2Giống Số lượng loài Nồng độ H2SO3 có hiệu lực

(mg/l)Saccharomyces 13 0.1- 20.2Zygosaccharomyces 2 7.2 – 8.7Pichia 1 0.2Torulopsis 1 0.2Hansenula 1 0.6Candida 2 0.4 – 0.6

5.7.Tính độc hại:SO2 là một khí độc. Nếu hàm lượng SO2 > 33mg/L trong không khí sẽ gây kiệt sức hay thậm chí là tử vong nếu hít phải. Khí SO2 khan khi tiếp xúc với mắt sẽ gây viêm giác mạc và khi xâm nhập vào đường tiêu hóa sẽ gây buồn nôn nhức đầu. Vì vậy khi sunfit hoá cần phải hết sức cẩn thận. Thường công nhân làm việc ở các khâu chuẩn bị thùng và bao bì để sunfit hoá cũng như chuẩn bị dung dịch SO2, làm việc ở nơi có sản phẩm SO2 hay trực tiếp ở nơi sunfit hoá khô, cần phải mang theo mặt nạ trong.

5.8.Giới hạn tối đa trong thực phẩm (mg/kg):+ Đối với Sulfur Dioxide:


1Sữa lên men (nguyên kem), không xử lý nhiệt sau khi lên men

50

2 Quả khô 3000Tính theo dư lượng SO

3Thức ăn tráng miệng có sữa (VD: kem, sữa lạnh, bánh pulding, sữa chua hoa quả hoặc có hương liệu…)

100Tính theo dư lượng SO

35

4 Quả ngâm dấm, dầu, nước muối 350Tính theo dư lượng SO

+ Đối với Sodium Sulfite:



50

2 Qủa khô 3000Tính theo dư lượng SO



4 Qủa ngâm dấm, dầu, nước muốI 350Tính theo dư lượng SO

+ Đối với Sodium Hydrogen Sulfite:


1 Các sản phẩm bánh nướng 300Tính theo dư lượng SO

2Sản phẩm thịt, thịt gia cầm và thịt thú xay nhỏ

500

3Thuỷ sản, sản phẩm thuỷ sản hun khói, sấy khô, lên men hoặc ướp muốI, kể cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai

450

4Đường trắng và đường vàng dạng: saccaroza, fructoza, glucoza, xyloza

500


500

6 Dấm 2007 Nước chấm và các sản phẩm tương tự 300

8Nước quả ép thanh trùng pasteur đóng hộp hoặc đóng chai

600

9 Necta qủa cô đặc (dạng lỏng hoặc rắn) 7010 Nước giải khát có ga 115

+ Đối với Sodium Metabisulfite:



50

36

2 Qủa khô 3000Tính theo dư lượng SO



4 Qủa ngâm dấm, dầu, nước muốI 350Tính theo dư lượng SO

+ Đối với Potassium Sulfite:


1Sản phẩm qủa đã chế biến gồm: bột nhão, lớp tráng bề mặt từ qủa và sữa dừa


2Sữa lên men (nguyên kem), có xử lý nhiệt sau lên men

40

3 qủa khô 3000Tính theo dư lượng SO

4Thuức ăn tráng miệng có sữa (VD:kem, sữa lạnh, bánh putding, sữa chua hoa qủahoặc có hương liệu …)


+ Đối với Calcium Hydrogen Sulfite:




2Sữa lên men (nguyên kem), có xử lý nhiệt sau khi lên men

50

3 Quả khô 3000Tính theo dư lượng SO

4Thức ăn tráng miệng có sữa (VD:kem, sữa lạnh, bánh putding, sữa chua hoa quả hoặc có hương liệu …)

100 Tính theo dư lượng

6.Nitrites và Nitrates:

6.1.Tổng quan:

Table 6.1INS Tên tiếng

việtTên tiếng anh Các chức năng chính ADI

(mg/kg)249 Kali Nitrit Potassium

NitriteBảo quản 0-5

250 Natri Nitrit Sodium Nitrite Bảo quản

37

251 Kali Nitrat Potassium Nitrate

Bảo quản, ổn định màu

252 Natri Nitrat Sodium Nitrate Bảo quản, ổn định màu6.2.Dạng sử dụng : Dùng ở dạnh dung dịch hoặc ở dạng tinh thể

6.3.Phương pháp sử dụng : sử dụng khả năng diệt khuẩn đặc biệt đối với Clostridium botulinum để bảo quản một số thực phẩm nhưng chủ yếu dùng cho các sản phẩm thịt như súc xích, lạp xường và một số sản phẩm sữa.

6.4.Cơ chế:

- Ức chế enzyme- Phá vỡ chức năng lớp màng tế bào của vi khuẩn

6.5.Độc tính:

Nitrite và Nitrate khá độc trong quá trình chế biến vì chúng tác dụng với các acid amin có trong thực phẩm để tạo thành các chất nitrosmine gây ung thư. Tạo MetHb gây thiếu máu mô.

6.6.Giới hạn tối đa trong thực phẩm (mg/kg):+ Đối với Sodium Nitrate:


1 Các loại phomát 372 Thịt, thịt gia cầm và thịt thú tươi 146

3Sản phẩm thịt, thịt gia cầm và thịt thú nguyên miếng hoặc cắt nhỏ ướp muốI chưa xử lý nhiệt

1598

+ Đối với Potassium Nitrate:


1Sản phẩm thịt, thịt gia cầm và thịt thú nguyên miếmg hoặc cắt nhỏ lên men, chưa qua xử lý nhiệt

365

2Sản phẩm thịt, thịt gia cầm và thịt thú nguyên miếng hoặc cắt nhỏ đã xử lý nhiệt

365

3Sản phẩm thịt, thịt gia cầm và thịt thú đông lạnh nguyên miếng hoặc cắt nhỏ

218

4Sản phẩm thịt, thịt gia cầm và thịt thú ướp muối, xay nhỏ chưa xử lý nhiệt

1354

7.Nisin:7.1.Giới thiệu:

38

Sau khi được phát hiện vào cuối những năm 1920, bacteriocin nisin đã được sử dụng như một chất bảo quản thực phẩm trong suốt 50 năm. Nisin là một polypeptide có trọng lượng phân tử thấp được sản xuất từ vi khuẩn Lactococcus lactis phân loài lactics có trong sữa. Nó có hoạt động chống lại vi sinh vật rộng hơn các bacteriocin khác, chống lại 1 lượng lớn vi khuẩn Gram dương , trong đó có những vi khuẩn chịu nhiệt.

7.2.Công thức hóa học và cấu tạo : Nisin (C143H230N42O37S7)

Hình 7.1

*Chú thích:ABU: aminobutyric acidDHA: dehydroalanineDHB: dehydrobutyrine (-methyldehydroalanine) ALA-S-ALA: lanthionine ABU-S-ALA: -methyllanthionine.

7.3.Tổng quan:

Table 7.1INS Tên tiếng việt Tên tiếng

anhCác chức năng chính ADI (mg/kg)

234 Nisin Nisin Bảo quản 0-33000

7.4.Dạng sử dụng :Nisin trong tự nhiên thường gặp trong các sản phẩm sữa và trong các loại rau muối chua. Nó được tạo thành trong quá trình sống của nhóm Steptococcus lên men lactic. Nisin được tổng hợp trong công nghiệp và sản xuất với quy mô lớn lần đầu tiên ở Anh. Nó ở dạng tinh thể trắng rất ít hoà tan trong nước, trong môi trường axit độ hoà tan tăng lên ( khi pH=4.2 tan được 12g/l). Bột này dùng bảo quản ở dạng khô qua nhiều năm ở nhiệt độ bình thường hoạt tính kháng sinh của nó không giảm sút bao nhiêu. Độ hoạt động của nisin là 40.106 đơn vị trong 1 gam (theo qui định của hệ thống đơn vị quốc tế Riding) .

39

7.5.Phương pháp sử dụngNisin hoàn toàn không sát trùng đối với nấm men và nấm mốc mà chỉ có tác dụng với vi khuẩn gam dương và không tác dụng lên nhiều loại vi khuẩn gam âm. Trong cơ thể người, nisin sẽ bị các chất men của dịch tiêu hoá phá huỷ. Vì vậy có thể xem như nó không có tác dụng lên hệ vi sinh vật thường có trong cơ quan tiêu hoá.Đối với các vi khuẩn gây hư hỏng thực phẩm, nisin là chất kháng sinh mạnh. Nếu dùng hỗn hợp nisin với chất bảo quản khác như acid sorbic thì tác dụng sát trùng của chúng sẽ trong phạm vi rộng hơn đối với các vi sinh vật .

7.6.Cách thức hoạt động:Nisin tác động lên các tế bào (và các túi màng) mang năng lượng của thực vật bằng cách chèn vào màng tế bào, hình thành các khe rỗng, làm phân ly các lực chuyển động của proton. Điều này làm ức chế sự hấp thu amino acid và đẩy nhanh các chất chuyển hóa, các ion nhỏ hoặc các chất tan trong tế bào chất ra ngoài. Nisin cũng có thể ức chế sự hình thành thành tế bào, ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme tự phân và ức chế sự nảy mầm của bào tử vi khuẩn.7.7.Độc tính:

Nisin không gây độc nhiều lên cơ thể người và bị bất hoạt bởi các enzyme tiêu hóa.

7.8.Giới hạn tối đa trong thực phẩm:


1 Phomát đã chế biến 250

2Rau thanh trùng pasteur đóng hộp, đóng chai hoặc đóng túi

GMP

3Thức ăn tráng miệng làm từ ngũ cốc (VD: bánh pulding gạo, bánh pulding từ bột sắn…)

3

4 Các sản phẩm bánh nướng 250

8.Natamycin:8.1.Giới thiệu:Natamycin được xử dụng trong nhiều năm như một chất bảo quản để ngăn ngừa hư hỏng do nấm men hoặc nấm mốc có trong một số loại thực phẩm và đồ uống. Natamycin lần đầu tiên phát hiện vào năm 1955 trong một mẫu đất từ tỉnh Natal thuộc Nam Phi, và nguôn gốc của cái tên nó là từ đây mà ra.

8.2.Công thức hóa học và cấu tạo: Natamycin (C33H47NO13)

40

Hình 8.1

8.3.Tổng quan:

Table 8.1

INS Tên tiếng việt

Tên tiếng anh

Các chức năng chính ADI (mg/kg)

235 Natamycin Natamycin Bảo quả 0-0.3

8.4.Tính kháng khuẩn:

Natamycin chống lại gần như tất cả các loại nấm men và nấm mốc nhưng không tác động lên vi khuẩn , động vật đơn bào và virus. Nó rất hữu ích cho công nghệ lên men do không can thiệp vao quá trình lên men hay cái quá trình chin. Hần hết các nấm mốc ức chế ở nồng độ từ 0.5 đến 0.6 mg/l, nhưng một số loài cần đến 10-25 mg/l.

8.5.Cơ chế:

Polyene macrolides như phức của natamycin với sterol, đặc biệt là ergoterol, rất quan trọng trong màng tế vào của nấm. Các liên kết bất thuận nghịch của natamycin với ergoterol phá vỡ các màng tế bào, tăng độ thấm của tế bào, dẫn đến chết tế bào. Ergoterol không có mặt trong màng tế bào của virus, vi khuẩn, động vật đơn bào, điều này giải thích tại sao những vi khuẩn này đề kháng với natamycin.

8.6.Ứng dụng trong thực phẩm:

41

Natamycin thường được áp dụng như một ứng dụng bề mặt, đặc biệt đối với quá trình xử lý bề mặt của pho mát cứng và dồi, xúc xích, lạp xưởng khô hoặc chín. Ngoài ra, Natamycin còn được ứng dụng trong rượu, sữa chua và nước ép trái cây.

Table 8.2

Loại thực phẩm Liều lượng Natamycin khuyến cáo (mg/kg)

Phương thức sử dụng

Pho mát cứng/gần cứng

1250-2000 Xử lý bề mặt như phun hoặc ngâm500-2000 Thêm trực tiếp để tạo lớp nhũ bao bọc

Dồi, xúc xích, lạp xưởng khô

1250-2000 Xử lý bề mặt như phun hoặc ngâm

Sữa chua 5-10 Thêm trực tiếpSản phẩm bánh mì

1250-2000 Xử lý bề mặt như phun

Nước trái cây 2.5-10 Thêm trực tiếpRượu 30-40 Thêm trực tiếp để ngừng quá trình lên men

3-10 Thêm để ngăn sự phát triển của nấm men/nấm mốc

9. Tương lai của các chất bảo quản chống vi sinh vật:

Chất kháng vi sinh vật chắc chắn sẽ tiếp tục cần thiết để cung cấp cho các nguồn sản xuất thực phẩm mà chúng ta yêu cầu trong tương lai. Kết quả của nền kinh tế toàn cầu mà chúng ta đang sống dựa vào số thực phẩm đang được vận chuyển trên toàn thế giới. Để các loại thực phẩm đến được trong dự kiến, chất bảo quản là một điều không thể thiếu. Điều này cũng sẽ đòi hỏi sự phát triển của các quy định thống nhất trên toàn thế giới liên quan đến việc sử dụng các hóa chất trong thực phẩm. Hy vọng các thông tin được trình bày phía trên đây giúp ích được phần nào.

Tương lai của việc nghiên cứu trong lĩnh vật chất kháng vi sinh vật sẽ gồm 2 phần chính. Một là mở rộng thông tin về phổ kháng vi sinh vật. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào việc sử dụng thịc hợp các chất khánh vi sinh vật tự nhiên hoặc sử dụng các hợp chất của nó trong các tình huống tương thích, nhằm cải thiện an toàn trong thực phẩm hoặc làm tăng thơi hạn sử dụng. Hai là nghiên cứu liên quan đến việc kết hợp các chất kháng vi sinh vật với nhau.

42

10. Tài liệu tham khảo:

1. Nguyễn Duy Thịnh (2004), Các chất phụ gia dùng trong sản xuất thực phẩm, Trường ĐH Bách Khoa HN.

2. Tôn Nữ Minh Nguyệt, Bài giảng Hóa học thực phẩm, ĐH Bách Khoa TpHCM.

3. Trương Thị Mỹ Linh, Giáo trình Phụ gia thực phẩm.

4. A.S.Naidu, Natural Food Antimicrobial Systems.

5. P.Michael Davidson, Antimicrobials in Food (third edition).

6. http://www.en.wikipedia.org

7. http://medinet.hochiminhcity.gov.vn/VSATTP/gioihanphugia.asp

43

Documents

Phụ gia chống vi sinh vật