phụ gia ứng dụng trong sản xuất rau quả

phụ gia ứng dụng trong sản xuất rau quả

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

MỤC LỤC

MỤC LỤC 2

ĐẶT VẤN ĐỀ 4

A TỔNG QUAN VỀ PHỤ GIA TRONG CHẾ BIẾN RAU QUẢ 5

I TỔNG QUAN VỀ CÁC SẢN PHẨM TỪ RAU QUẢ 5

1 Tổng quan về rau quả 5

2 Các sản phẩm chế biến từ rau quả 9

II TỔNG QUAN VỀ PHỤ GIA TRONG CHẾ BIẾN RAU QUẢ 11

1 Định nghĩa 11

2 Phân loại 11

3 Lợi ích 12

4 Mối nguy của phụ gia 12

5 Các thuật ngữ cơ bản 12

III CÁC QUY ĐỊNH CHUNG TRONG SỬ DỤNG PHỤ GIA 13

1 Nguyên tắc chung của Uỷ ban Codex về sử dụng phụ gia thực phẩm 13

2 Nguyên tắc kiểm soát việc sử dụng phụ gia thực phẩm 15

3 Quy định về thủ tục hồ sơ cho phép sử dụng một chất phụ gia thực phẩm mới bao gồm: 15

4 Quy định về sử dụng phụ gia thực phẩm ở Việt Nam 15

B CÁC PHỤ GIA ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT RAU QUẢ 18

I PHỤ GIA BẢO QUẢN THỰC PHẨM 18

1 Phụ gia chống vi sinh vật: 18

2 Phụ gia chống oxy hóa: 23

II PHỤ GIA BỔ SUNG CHẤT DINH DƯỠNG 30

1 Các vitamin tan trong dầu 30

2 Vitamin tan trong nước 31

III PHỤ GIA TẠO MÀU 33

1 Chất màu thực phẩm 33

2 Phụ gia tạo màu tự nhiên phụ gia có nguồn gốc từ thực vật 34

3 Chất màu có nguồn gốc từ vi sinh vật 41

4 Chất màu có nguồn gốc từ động vật hoặc côn trùng 42

5 Các chất màu tổng hợp 42

IV PHỤ GIA ĐIỀU CHỈNH VỊ 46

1 Chất tạo ngọt không sinh năng lượng 46

2 Chất tạo ngọt sinh năng lượng 47

3 Các chất tạo vị chua 51

4 Các chất tạo vị đắng 55

5 Các chất tạo vị mặn 56

6 Những chất gây vị khác 56

V PHỤ GIA CẢI TẠO MÙI HƯƠNG 58

1 Lịch sử và khái niệm 58

2 Phân loại 58

3 Một số biện pháp bảo vệ và tạo ra chất mùi 58

VI PHỤ GIA TẠO CẤU TRÚC VÀ ỔN ĐỊNH 61

1 Phụ gia tạo gel và làm đặc 61

2 Các phụ gia tạo gel tiêu biểu dùng trong sản xuất rau quả 62

VII MỘT SỐ PHỤ GIA KHÁC 67

1 Amylase: 67

2 Pectinase: 68

KẾT LUẬN 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 69

ĐẶT VẤN ĐỀ

Rau quả là rất cần cho đời sống của con người không chỉ để phối liệu trong khẩu phần ănhằng ngày mà rau quả cung cấp cho con người nhiều vitamin và muối khoáng Gluxit của rauquả chủ yếu là các thành phần đường dễ tiêu hóa Hàm lượng chất đạm tuy ít nhưng có vai tròquan trọng trong trao đổi chất và dinh dưỡng Chất béo trong rau quả không nhiều nhưng dễ tiêuhóa và có những axit béo không thể thay thế được Rau quả còn cung cấp cho cơ thể nhiều chất

xơ, có tác dụng giải các độc tố phát sinh trong quá trình tiêu hóa thức ăn và có tác dụng chốngtáo bón…Do vậy, trong chế độ dinh dưỡng của con người, rau quả không thể thiếu và ngày càngquan trọng

Với cuộc sống đô thị hóa ngày càng phát triển, nhu cầu sử dụng rau quả chế biến sẵn ngàycàng tăng Để đáp ứng nhu cầu đó các sản phẩm rau quả cần phải kéo dài thời gian bảo quản.Ngoài ra, để cạnh tranh với thị trường tiêu thụ, các sản phẩm rau quả còn bổ sung các chất phụgia làm tăng khả năng dinh dưỡng, tăng giá trị cảm quan như: tạo màu, tạo mùi, tạo vị…Các chất

sử dụng trong các quá trình đó là các chất phụ gia

Về mặt dinh dưỡng thì các chất phụ gia sử dụng trong chế biến các sản phẩm rau quả khôngcần cho cơ thể con người Nhưng phụ gia là thành phần không thể thiếu vì nó làm tăng các giá trịcảm quan đáp ứng được yêu cầu của người tiêu dùng Tuy nhiên, việc lạm dụng các phụ giatrong các sản phẩm thường không có lợi và đôi khi gây hại cho sức khỏe con người Vì vậy việc

sử dụng phụ gia cần phải đủ liều lượng an toàn Để hiểu rõ hơn về các loại phụ gia trong rau quảcũng như liều lượng an toàn khi sử dụng nhóm chúng tôi đưa ra đề tài “ Phụ gia ứng dụng trongsản xuất rau quả”

A TỔNG QUAN VỀ PHỤ GIA TRONG CHẾ BIẾN RAU QUẢ

I TỔNG QUAN VỀ CÁC SẢN PHẨM TỪ RAU QUẢ.

1 Tổng quan về rau quả

Rau quả là nguồn cung cấp vitamin và chất khoáng chính cho cơ thể, đặc biệt là chất xơgiúp giải các độc tố phát sinh trong quá trình tiêu hóa thức ăn và chống táo bón Chúng là dạngthực phẩm quan trọng và không thể thiếu trong chế độ dinh dưỡng của con người

1.1 Nước

Trong rau quả hàm luợng nuớc rất cao, trung bình 90% ( có khi đến 93-97%) Có đến 90% hàm luợng nuớc ở rau quả nằm trong dịch bào, phần còn lại trong chất nguyên sinh và gianbào Nuớc trong rau quả chủ yếu ở dạng tự do, trong đó chứa các chất hoà tan, chỉ một phần nhỏ

80-là ở dạng liên kết trong các hệ keo của tế bào

Do hàm ẩm cao, các quá trình trong rau tưoi xảy ra mãnh liệt làm tăng hô hấp, tiêu hao chấtdinh duỡng, sinh nhiệt và bốc hơi nuớc khi tồn trữ Do đó làm rau quả giảm khối luợng, héonhanh và chóng hư hỏng và làm cho vi sinh vật dễ phát triển

Rau quả đã tách khỏi môi truờng sống và cây mẹ, luợng nuớc mất đi không đuợc bù đắp, nên một mặt bản thân rau quả phải tự hạn chế bốc hơi, mặt khác nhiệt sinh ra chỉ mất đi bằng con đuờng bức xạ nhiệt ra xung quanh Sự bốc hơi nuớc của rau quả trong tồn trữ là nguyên nhân chủyếu làm giảm khối lượng rau quả

1.2 Glucid

Gluxit hay carbonhydrat là hợp phần vhủ yếu của các chất khô trong rau quả Chúng vừa là vật liệu xây dựng vừa là thành phần chính tham gia các quá trình trao đổi chất Gluxit là nguồn dự trữ năng lượng cho các quá trình sống của rau tưoi khi tồn trữ

Đuờng tự do trong rau quả chủ yếu ở dạng D – glicoza, D- fructoza và sacaroza, glucozit

Fructoza còn có trong thành phần của saccaroza và innulin Tất cả các loại đuờng đều tan trong nuớc, và độ tan tăng khi nhiệt độ tăng Các đuờng đều hút ẩm mạnh, nhất là fructoza

Khi tồn trữ rau quả tuơi, saccaroza dần dần bị thủy phân thành đuờng khử, duới tác dụng của enzyme invertaza Nguợc lại, trong quá trình sinh truởng của cây chủ yếu xảy ra trong quá trình tổng hợp saccarose từ đường khử

Khi đun nóng rau quả ở nhiệt độ cao, các rau quả chứa đuờng có thể xảy ra hiện tuợng caramen hoá Phản ứng caramen hoá bắt đầu ở 1200C, tăng nhanh và tạo màu đen ở 160-2000C, còn 4000Cthì cháy hoàn toàn Ở giai đoạn đầu, các chất tạo thành thuờng làm rau quả có mùi thơm và có màu vàng cháy

Sự sẫm màu của các sản phẩm rau chế biến, qua xử lý nhiệt nhẹ, thuờng là do tác dụng giữa đuờng và axit amin (maillard hay phản ứng melenoidin) Kết quả là các melanoidin đuợc tạo ra, làm giảm chất luợng sản phẩm, cả về màu sắc và mùi vị, giá trị dinh duỡng.

Trong các chủng loại rau quả khác nhau, số luợng và tỉ lệ các loại đường khác nhau, làm cho rau quả có vị ngọt khác nhau Quả hạch (mơ, mận,đào) cò ít saccaroza, còn glucoza và fructoza bằngnhau Trong quả có múi (cam, chanh, quýt, buởi), chuối tiêu, dứa thì đuờng chủ yếu là saccaroza.Trong quả nhân, dưa hấu, luợng fructoza thuờng cao Trong nho, chuối, bom, đuờng chủ yếu là glucoza

và ancaloit, dù trong thành phần của nó cũng có nitơ

Sự biến tính protein còn có thể xảy ra khi tồn trữ rau quả dài ngày Ví dụ, ở đậu hạt, sự biếntính này chỉ xảy ra ở mức độ thấp, protein chưa bị đông tụ mà chỉ bị “già cỗi”, tức là giảm khảnăng háo nuớc và mất khả năng truơng trong nuớc.Những hạt đậu này khi nấu sẽ suợng, nở kém

và lâu chín

Nitơ ammoniac, amit và axit amin tuy ít nhưng có vai trò quan trọng hơn nitơ protein trongsản xuất vang, vì nấm men cần sử dụng dạng nitơ này để phát triển Cho nên trong sản xuất ruợuquả lên men, đối với các loại quả nghèo các hợp chất nitơ này (cam, buởi ) phải bổ sung muốiamon vào dịch lên men Trong rau quả hầu hết axit amin tự do, đặc biệt có đủ tám axit aminkhông thể thay thế đuợc Tỉ lệ thành phần các axit amin trong một số loại rau quả khá cân đốinhư trong chuối tiêu, đậu, khoai tây, cà rốt, cải bắp (1.5-1.6%) Trong lá sắn tuơi có 6-9% nitơ( nhưng chỉ có 20% luợng đạm này đuợc cơ thể hấp thu) Vì vậy, ngoài thức ăn động vật, rau quả

là thức ăn rất quan trọng cung cấp cho cơ thể

Trong rau quả còn chứa các hợp chất nitơ phi protein nhưng rất cần cho cơ thể, gọi là axitamin không như β- alanin (trong táo),aliin ( trong tỏi), xitrulin (trong dưa hấu), S- metylxistein( trong đậu), S- metylsteinsunfocxit ( trong cải bắp), xacozin (trong nấm , lạc).

Nhìn chung, trong quá trình tồn trữ, nitơ protein giảm đi ( do sự phân huỷ một phần) và nitơphi protein tăng lên ( luợng axit amin tăng) Khi củ này mầm, nitơ protein không giảm do có sựtổng hợp từ axit amin tự do

Trong rau quả, các nito protein chiếm thành phần chủ yếu Ví dụ, cà chua có 30%, chuối,cải bắp có 50% Một đặc tính quan trọng của protein là sự biến tính, tức là sự phá vở liên kếtnước trong phân tử protein, làm cho nó bị đông tụ không thuận nghịch Tác nhân gây biến tính lànhiệt, axit hay bức xạ

1.4 Các chất béo

Chất béo trong rau quả tập trung nhiều ở hạt, nấm chỉ trong một vài loại quả (gấc, bơ) là cả

ở thịt quả Chất béo thường đi kèm với sáp, tạo thành màng mỏng bảo vệ ngoài vỏ Hàm lượngchất béo lạc là 44,5%, cơm dừa già 35,1%, quả bơ 23%

Chất béo của rau quả thường chứa hai axit béo no là axit panmitic 31% và axit stearic4,5% và ba axit béo không no là axit oleic 4,5%, axit linolenic 7% Trong đó axit linoleic vàaxit linoleonic là các axit béo không thể thay thế được Vì vậy, chất béo trong rau quả vừa dễtiêu hóa, vừa là thành phần rất cần trong khẩu phần ăn hằng ngày

1.5 Enzyme

Hệ enzyme trong rau quả rất phong phú và đa dạng Enzyme là chất xúc tác sinh học cácquá trình trao đổi chất và biến đổi hóa học xảy ra trong các mô thực vật Các hệ enzym chứatrong các chất nguyên sinh có tác dụng tổng hợp ra các chất phức tạp hơn Còn các hệ enzyme ởdịch quả lại thủy phân ra các chất đơn giản hơn Enzyme trong rau quả có hoạt lực cao và rấtkhác nhau

Hoạt lực của enzyme phụ thuộc vào nhiệt độ và pH của môi trường Nhiệt độ tối ưu củaphần lớn enzyme là 400C Nhiệt độ thấp hơn, hoạt động của enzyme bị yếu đi, nhưng nhiệ độ caothì enzyme bị đình chỉ hoạt động vì protit của chúng bị đông tụ Trong chế biến rau quả, khi cần

phải đình chỉ hoạt động của enzyme người ta thường sử dụng tính chất này Độ pH thích hợpthay đổi theo từng loại enzyme.

1.6 Các chất khoáng

Trong rau quả, một phần nhỏ chất khoáng ở dạng nguyên tố kim loại liên kết với các hợpchất hữu cơ cao phân tử như magie trong clorofin; lưu huỳnh, photpho trong thành phần củaprotein, enzym và lipoit; sắt, đồng trong enzyme Phần chủ yếu các chất khoáng ở trong thànhphần các axit hữu cơ và vô vơ như axit photphoric, axit sunfuric,axit silixic,axit boric… Cơ thểnguời rất dễ hấp thu các chất khoáng ở dạng liên kết như vậy

1.7 Các vitamin

Nhiều vitamin chỉ có thể tổng hợp đuợc trong thực vật, do vậy rau quả là nguồn cung cấpvitamin rất quan trọng và rất cần thiết đối với con nguời Rau quả giàu vitamin A, C, PP, B1, B2,K

Các vitamin hoà tan trong nuớc quan trọng là: vitamin C, vitamin P, axit folic, vitamin PP,vitamin nhóm B và axit pantotenic

Các vitamin hoà tan trong chất béo thuờng gặp là vitamin A và vitamin K

Trong rau quả, vitamin C phân bố không đồng đều, thuờng tập trung gần vỏ hay ;lớp gần

vỏ, có khi 3-4 lần cao hơn trong mẫu trung bình Trong lõi cải bắp, hàm luợng vitamin C cao gấphai lần ở bẹ (100 và 50mg%)

1.8 Acid hữu cơ

Axit hữu cơ tạo cho rau quả có mùi vị đặc trưng hơn bất cứ thành phần nào khác Axit hữu

cơ tham gia vào quá trình oxi hoá khử trong rau quả như gluxit và trong quá trình hô hấp Vìvậy trong quá trình tồn trữ lâu dài, giá trị cảm quan về mùi vị của một số rau quả giảm đi rõ rệt.Axit hữu cơ có trong rau quả duới dạng tự do, dạng muối và este Một số axit bay hơi kếthợp với este tạo ra mùi thơm

Độ chua của rau quả thường không quả 1% Tuy nhiên một số rau quả có độ axit cao: buởichua 1.2%, mận chua 1.5%, mơ 1.3%, chanh 6-8%

Các acid thường gặp trong rau quả như : acid malic, acid tatric, acid citric.

 Axit malic là axit phổ biến trong rau quả, ngoài họ citrus Nó có nhiều trong chuối, càchua, quả hạch, có vị chua gắt, hoà tan tốt trong nuớc

 Axit tatric là axit chủ yếu của nho Trong các loại rau quả khác, nó có rất ít hoặc hầunhư không có

 Axit citic : Có trong nhiều loại rau quả với hàm luợng khá cao Trong họ citrus, hầunhư axit citric với hàm luợng cao : chanh 6=8%, cam 1.41%, buởi 1.2%, vì thế axitcitric còn gọi là axit chanh Trong dứa axit citric chiếm 45-46% luợng axit chung.Axit citric có vị chua dịu nên thuờng đuợc dùng để điều chỉnh độ chua ngọt cho các sản phẩmrau quả và các thực phẩm khác

2 Các sản phẩm chế biến từ rau quả

Rau quả là nguồn thực phẩm rất quan trọng và ngày càng được người tiêu dùng sử dụng Chính

vì thế mà ngày càng có nhiều sản phẩm từ rau quả ra đời Các sản phẩm từ rau quả được chia làmcác nhóm sau:

2.1 Đóng hộp rau quả

Các nguyên liệu rau quả chứa hàm lượng dinh dưỡng và nước cao nên rất dễ hư hỏng nếukhông bảo quản đúng cách Với sự phát triển của xã hội nhiều phương pháp bảo quản thực phẩmrau quả được ra đời như: ngâm muối, sấy, phơi, ngâm trong đường…Trong đó, bảo quản rau quảbằng cách đóng hộp là một kỹ thuật mới

Các sản phẩm đóng hộp rau quả như:

 Nước quả cô đặc: cô đặc nước quả trong

 Necta quả: necta cà chua, cà rốt, dưa hấu…

 Xiro quả: nước quả chứa 50-70% đường

 Nước quả lên men: rượu vang quả

 Nước quả nạp CO2

 Nước quả sunfit hóa

 Nước quả rượu hóa

 Nước quả thanh trùng

 Nước quả giải khát

 Nước quả pha đường

2.3 Sấy rau quả

Làm khô là phương pháp bảo quản thực phẩm áp dụng từ lâu được thực hiện bằng cách phơi nắng một lượng lớn rau quả Phương pháp hiện đại, tức là sấy rau quả có thể khống chế được nhiệt độ và độ ẩm Rau quả sấy khô gọn nhẹ, chi phí thấp và dễ dàng vận chuyển Tuy nhiên rau quả sấy thường giảm màu sắc và mùi vị Để khắc phục người ta thường áp dụng các tiến bộ kỹ thuật trong quá trình sấy hay sử dụng các chất phụ gia

Các sản phẩm: chuối sấy, dứa sấy, đu đủ sấy, xoài sấy, cà rốt sấy…

2.4 Lạnh đông rau quả

Lạnh đông rau quả là sản phẩm rau quả được chế biến và trao dổi ngày càng nhiều Rau quả lạnh đông có thể giữ được nhiều tính chất vật lý và giá trị dinh dưỡng của nguyên liệu so với tất cả các phương pháp chế biến và bảo quản khác Nhược điểm chính của rau quả lạnh đông là chi phí bảo quản lớn

Tùy theo mức độ xử lý nguyên liệu và cách phối chế có các dạng rau qảu lạnh đông:

 Rau tự nhiên lạnh đông

 Rau nước muối lạnh đông

 Quả tự nhiên lạnh đông

 Quả nước đường lạnh đông

 Quả trộn đường lạnh đông

 Nước rau lạnh đông

 Nước quả lạnh đông

 Pure rau lạnh đông

 Pure quả lạnh đông

2.5 Muối rau quả

Rau muối quả muối chua là sản phẩm chế biến từ rau quả, bằng cách làm cho chất đườngtrong nguyên liệu chuyển hóa thành acid lactic, do quá trình lên men lactic bởi các vi sinh vậtlactic Acid lactic và các sản phẩm khác làm cho sản phẩm có hương vị đặc trưng Có nhiều sảnphẩm muối chua được người tiêu dùng ưa chuộng như muối chua dưa chuột, muối chua cải bắp,muối chua cải bẹ, muối chua cà, muối cà chua, dưa chua muối mặn, nấm mỡ muối mặn, mơmuối mặn…

2.6 Sản xuất rượu quả

Rượu quả là sản phẩm có chúa cồn etylic, dịch quả và một số thành phần phụ khác Cồnetylic trong rượu quả có thể pha từ ngoài vào, có thể là do dịch quả lên men tạo thành Có haidạng rượu quả chủ yếu: rượu vang (rượu quả lên men) và rượu mùi (rượu quả mà trong quy trìnhsản xuất không có quá trình lên men) Các sản phẩm rượu quả: rượu vang nho, rượu vang dứa,rượu vang dâu, rượu mùi từ quả…

II TỔNG QUAN VỀ PHỤ GIA TRONG CHẾ BIẾN RAU QUẢ.

1 Định nghĩa

Phụ gia thực phẩm là những chất được cho thêm vào thực phẩm với mục đích nhằm nângcao chất lượng, làm thay đổi hình dáng, tăng giá trị thương phẩm (do tác dụng thay đổi màu sắc,tăng thêm hương vị) và dễ dàng trong chế biến, kéo dài được thời gian bảo quản

Phụ gia thực phẩm không phải là thực phẩm, mà nó được bổ sung một cách chủ ý, trực tiếphoặc gián tiếp vào thực phẩm cải thiện cấu kết hoặc đặc tính kỹ thuật của thực phẩm đó Phụ giathực phẩm tồn tại trong thực phẩm như một thành phần của thực phẩm với một giới hạn tối đacho phép đã được quy định.

2 Phân loại

II.1 Phụ gia bổ sung chất dinh dưỡng cho thực phẩm ( phụ gia dinh dưỡng):

Phụ gia dinh dưỡng gồm vitamin, chất khoáng, acid amin và xơ Loại phụ gia dinh dưỡngnày có thể được sử dụng để bổ sung chất dinh dưỡng hoặc để trả lại phần dinh dưỡng đã mất đitrong quá trình chế biến thực phẩm, hoặc cho thêm những chất vốn không có trong loại thựcphẩm đó

Ví dụ:

 Bánh mì, bánh gạo được cho thêm vitamin B vì khi xay phần lớn vỏ cám có nhiềuloại vitamin này đã bị mất đi

 Muối được bổ sung iode

 Sữa bổ sung vitamin A, vitamin D…

II.2 Phụ gia bảo quản thực phẩm:

Có 3 loại chính: phụ gia chống vi sinh vật, phụ gia chống oxy hóa, phụ gia chống sẫmmàu.Ví dụ: Sulfit thường được cho vào các loại trái cây khô

II.3 Phụ gia tạo màu:

Dùng để tăng sự hấp dẫn của thực phẩm, tạo cho thực phẩm có dáng vẻ đặc trưng, dễ phânbiệt Gồm chất màu từ tự nhiên và tổng hợp

Ví dụ: các thực phẩm thường được pha thêm màu là kem, thạch, pho-mát, bánh, kẹo, nướcgiải khát

II.4 Phụ gia tạo mùi hương:

Gồm 2 nhóm chính: chất mùi tự nhiên, tổng hợp và chất tăng mùi

Ví dụ: các chất pha với dầu giấm, nước sốt đều được lấy từ thảo mộc hoặc do tổng hợp

II.5Phụ gia điều chỉnh vị :

Gồm chất tăng cường vị và chất tạo ngọt

 Chất tăng cường vị là chất thêm vào thực phẩm để cung cấp hay làm tăng cường vị,hương vị tự nhiên của thực phẩm

 Chất tạo ngọt quan trọng nhất là đường Ngoài ra còn có phụ gia tạo ngọt có nănglượng thấp hoặc không có năng lượng như: saccharin, aspartame

II.6 Phụ gia tạo cấu trúc và ổn định:

Gồm chất tạo nhũ tương và chất ổn định nhằm tăng vẻ bề ngoài hấp dẫn

 Chất tạo nhũ tương gồm những chất từ tự nhiên như lecithin, mono-diglyceride vàchất tổng hợp,…vai trò chính là giữ mùi vị và giúp cho hệ dầu phân tán đều trongkhắp cấu trúc của thực phẩm

 Chất ổn định như các loại gum tự nhiên, tinh bột, tinh bột biến tính…thường đượcdùng để tạo ra cấu trúc mong muốn cho sản phẩm

Ví dụ: glycerin giữ độ ẩm và các gia vị trong dầu giấm, bơ lạc…

II.7 Phụ gia khác:

Một số các phụ gia khác cũng được bổ sung thêm vì các mục đích đặc biệt như enzyme,chất mang, chống tạo bọt, chất xúc tác, chất hoạt động bề mặt, các loại chất hòa tan khác, chấtbôi trơn và chất đẩy…

3 Lợi ích

 Nâng cao giá trị dinh dưỡng của thực phẩm

 Giúp sản phẩm an toàn hơn và kéo dài hạn sử dụng sản phẩm

 Giúp ổn định chất lượng cảm quan sản phẩm

 Làm đa dạng hóa sản phẩm

 Giảm giá thành sản phẩm

4 Mối nguy của phụ gia

Mối nguy gián tiếp có thể xảy ra thông qua tác động của các chất phụ gia lên thực phẩmlàm tăng sự thay đổi một số thành phần trong thực phẩm hoặc sự hình thành các độc tố từ cácphản ứng trong quá trình chế biến thực phẩm

Mối nguy trực tiếp khi các phụ gia dùng với liều lớn có thể gây ngộ độc như: sulfide,nitrite,…

Các thí nghiệm trên động vật cho thấy nhiều loại phụ gia gây ung thư và vô sinh

Nguy cơ ảnh hưởng tới chất lượng thực phẩm: một số phụ gia sẽ phá hủy chất dinh dưỡng,vitamin

Ví dụ: dùng sulfite để bảo quản rượu vang sẽ phá hủy vitamin B1

5 Các thuật ngữ cơ bản

INS: hệ thống đánh số quốc tế (International Numbering System) là ký hiệu được Ủy ban

Codex về thực phẩm xác định cho mỗi chất khi xếp vào danh mục các chất phụ gia thực phẩm

E… : ký hiệu xác định loại phụ gia dùng trong thực phẩm Đây là các loại đã được thử

nghiệm trên súc vật, được đăng kí với EU và được phép dùng trong thực phẩm Chỉ một tập concủa các phụ gia INS là được chấp nhận cho sử dụng tại Liên minh châu Âu

DL 50(Dose lethal 50): liều lượng gây chết 50% động vật thí nghiệm.

ADI: chữ tắt của “ Acceptable Daily Intake” – lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận được, là

lượng xác định của mỗi chất phụ gia thực phẩm được cơ thể ăn vào hằng ngày thông qua thựcphẩm hoặc nước uống mà không gây ảnh hưởng có hại tới sức khỏe ADI được tính theo mg/kgtrọng lượng cơ thể/ ngày Đơn vị tính 1mg/kg thể trọng/ ngày ADI có thể được biểu diễn dướidạng:

+ Giá trị xác định

+ CXD: chưa xác định

+ CQD: chưa quy định

MTDI: viết tắt của” Maximum Tolezable Daily Intake”- lượng tối đa ăn vào hàng ngày, là

lượng tối đa các chất mà cơ thể nhận được thông qua thực phẩm hoặc nước uống hàng ngày Đơn

vị tính: mg/người/ngày

ADI và MTDI càng nhỏ, độc tính của phụ gia càng cao

ML: viết tắt của “Maximum Level”- Giới hạn tối đa trong thực phẩm: là mức giới hạn tối

đa của mỗi chất phụ gia sử dụng trong quá trình sản xuất, chế biến, xử lí, bảo quản, bao gói vàvận chuyển thực phẩm Đơn vị tính: mg/kg sản phẩm

GMP: viết tắt của Thực hành sản xuất tốt ( Good Manufacturing Practices – GMP) là việc

đáp ứng các yêu cầu sử dụng phụ gia trong quá trình sản xuất, xử lí, chế biến, bảo quản, bao gói,vận chuyển thực phẩm, bao gồm:

+ Hạn chế tới mức thấp nhất lượng phụ gia thực phẩm cần thiết phải sử dụng;

+ Lượng chất phụ gia được sử dụng trong quá trình sản xuất, chế biến, bảo quản, bao gói

và vận chuyển có thể trở thành một thành phần của thực phẩm nhưng không ảnh hưởngtới tính chất lý hóa hay giá trị khác của thực phẩm;

+ Lượng phụ gia thực phẩm sử dụng phải phù hợp với công bố của nhà sản xuất đã đượcchứng nhận của cơ quan có thẩm quyền.

RDA: (Recommended Dietary Allowances) – Liều lượng khuyên dùng hàng ngày –

khuyến nghị mức tiêu thụ trung bình hàng ngày trong chế độ ăn uống đủ để đáp ứng yêu cầudinh dưỡng của gần như tất cả (97% đến 98%) người khỏe mạnh trong mỗi nhóm tuổi và giớitính Tuy nhiên RDA trên chỉ là mức tối thiểu cơ thể cần mỗi ngày để tránh khỏi việc thiếu hụtnghiêm trọng dưỡng chất

UL: ( Upper level) lượng chất dinh dưỡng tối đa ăn vào mà không gây những tác động xấu

hoặc nguy hiểm cho cơ thể Trừ những trường hợp điều trị có chỉ định UL bao gồm tổng lượngchất dinh dưỡng cơ thể nhận được từ thức ăn, nước uống và các thực phẩm bổ sung

III CÁC QUY ĐỊNH CHUNG TRONG SỬ DỤNG PHỤ GIA.

1 Nguyên tắc chung của Uỷ ban Codex về sử dụng phụ gia thực phẩm

1.1 Tất cả các phụ gia thực phẩm , dù trong thực tế đang sử dụng hoặc sẽ được đề nghị

đưa vào sử dụng phải được tiến hành nghiên cứu về độc học bằng việc đánh giá và thử nghiệmmức độ độc hại, mức độ tích luỹ, tương tác hoặc các ảnh hưởng tiềm tàng của chúng theo nhữngphương pháp thích hợp

1.2 Chỉ có những phụ gia thực phẩm đã được xác nhận, bảo đảm độ an toàn theo quy

định, không gây nguy hiểm cho sức khoẻ người tiêu dùng ở tất cả các liều lượng được đề nghịmới được phép dùng

1.3 Các phụ gia thực phẩm đã được xác nhận vẫn cần xem xét, thu thập những bằng

chứng thực tế chứng minh không có nguy cơ ảnh hưởng đến sức khoẻ người tiêu dùng ở ML(Maximum Level) đã đề nghị, vẫn phải theo dõi liên tục và đánh giá lại về tính độc hại bất kểthời điểm nào cần thiết khi những điều kiện sử dụng thay đổi và các thông tin khoa học mới

1.4 Tại tất cả các lần đánh giá, phụ gia thực phẩm phải phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật

đã được phê chuẩn, nghĩa là các phụ gia thực phẩm phải có tính đồng nhất, tiêu chuẩn hoá vềchất lượng và độ tinh khiết đạt các yêu cầu kỹ thuật theo yêu cầu của CAC

1.5 Các chất phụ gia thực phẩm chỉ được sử dụng khi đảm bảo các yêu cầu sau:

- Không làm thay đổi chất lượng dinh dưỡng của thực phẩm

- Cung cấp các thành phần hoặc các kết cấu cần thiết cho các thực phẩm được sản xuất chocác đối tượng có nhu cầu về chế độ ăn đặc biệt

- Tăng khả năng duy trì chất lượng, tính ổn định của thực phẩm hoặc các thuộc tính cảmquan của chúng, nhưng phải đảm bảo không làm đổi bản chất, thành phần hoặc chấtlượng của thực phẩm.

- Hỗ trợ các quy trình sản xuất chế biến, bao gói, vận chuyển và bảo quản thực phẩm, phảibảo đảm rằng phụ gia không được dùng để “cải trang”, “che dấu” các nguyên liệu hưhỏng hoặc các điều kiện thao tác kỹ thuật không phù hợp (không đảm bảo vệ sinh) trongqúa trình sản xuất chế biến thực phẩm

1.6 Việc chấp nhận hoặc chấp nhận tạm thời một chất phụ gia thực phẩm để đưa vào

danh mục được phép sử dụng, cần phải:

- Xác định mục đích sử dụng cụ thể, loại thực phẩm cụ thể và dưới các điều kiện nhất định

- Được hạn chế sử dụng càng nhiều càng tốt đối với những thực phẩm đặc biệt dùng chocác mục đích đặc biệt, với mức thấp nhất có thể đạt được hiệu quả mong muốn (về mặtcông nghệ)

- Đảm bảo độ tinh khiết nhất định và nghiên cứu những chất chuyển hoá của chúng trong

cơ thể (ví dụ chất Xyclohexamin là chất được chuyển hoá từ chất ban đầu là Xyclamat,độc hơn Xyclamat nhiều lần) Ngoài độc cấp tính đồng thời cũng cần chú ý độc trườngdiễn do tích luỹ trong cơ thể

- Cần xác định lượng đưa vào hàng ngày chấp nhận được (Acceptable Daily Intake – ADI)hoặc kết quả của sự đánh giá tương đương

- Khi phụ gia dùng cho chế biến thực phẩm cho nhóm người tiêu dùng đặc biệt thì cần xácđịnh liều tương ứng với nhóm người đó

2 Nguyên tắc kiểm soát việc sử dụng phụ gia thực phẩm

Uỷ ban hỗn hợp FAO/WHO về phụ gia thực phẩm (Joint FAO/WHO Expert Committee onFood Additives – JECAFA) đã đưa ra nguyên tắc kiểm soát việc sử dụng phụ gia thực phẩm nhưsau:

 Đảm bảo độ an toàn của phụ gia thực phẩm trong việc sử dụng chúng

 Phải được phép của Chính phủ thông qua cơ quan được uỷ quyền về việc sử dụng

 Có căn cứ đầy đủ chứng minh cho sự cần thiết của việc sử dụng phụ gia thựcphẩm là an toàn cho người tiêu dùng

3 Quy định về thủ tục hồ sơ cho phép sử dụng một chất phụ gia thực phẩm mới bao gồm :

 Tên chất phụ gia:

o Tác dụng sinh học, hoá học, lý học

o Chỉ tiêu để thử độ tinh khiết

 Tác dụng bảo quản, nồng độ cần thiết, liều tối đa

 Khả năng gây độc cho cơ thể (ung thư, quái thai, gây đột biến gen…) thử trên động vật

và theo rõi trên người

 Phương pháp thử độc

 Phương pháp định lượng chất phụ gia trong thực phẩm

 Các cơ quan trọng tài để kiểm tra chất lượng chất phụ gia

4 Quy định về sử dụng phụ gia thực phẩm ở Việt Nam

4.1 Chỉ được phép sản xuất, nhập khẩu, kinh doanh tại thị trường Việt Nam các phụ gia thực phẩm trong “Danh mục” và phải được chứng nhận phù hợp tiêu chuẩn chất lượng vệ

sinh an toàn thực phẩm của cơ quan có thẩm quyền

4.2 Việc sử dụng các phụ gia thực phẩm trong danh mục trong sản xuất, chế biến, xử

lý, bảo quản, bao gói và vận chuyển thực phẩm phải thực hiện theo “Quy định về CLVSATTP” ban hành kèm theo Quyết định số 4196/1999/QĐ - BYT ngày 29/12/1999 của Bộ

Trưởng Bộ Y tế

4.3 Việc sử dụng phụ gia thực phẩm trong danh mục phải đảm bảo:

 Đúng đối tượng thực phẩm và liều lượng không vượt quá mức giới hạn an toàn cho phép

 Đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật, vệ sinh an toàn quy định cho mỗi chất phụ gia theo quyđịnh hiện hành

 Không làm biến đổi bản chất, thuộc tính tự nhiên vốn có của thực phẩm

4.4 Các chất phụ gia thực phẩm trong Danh mục lưu thông trên thị trường phải có nhãn

hiệu hàng hoá theo các Quy định hiện hành Phải có hướng dẫn sử dụng cho các chất phụ gia đặcbiệt

4.5 Hàng năm, Bộ Y tế tổ chức xem xét việc sử dụng phụ gia thực phẩm trên cơ sở đảm

bảo sức khoẻ cho người tiêu dùng

4.6 Các Tổ chức, cá nhân vi phạm Quy định, tuỳ theo mức độ vi phạm mà bị xử lý vi

phạm hành chính hoặc truy cứu trách nhiệm hình sự, nếu gây thiệt hại thì phải bồi thường theoquy định của pháp luật

4.7 Yêu cầu đối với cơ sở sản xuất chế biến thực phẩm: Trước khi sử dụng 1 loại phụ

gia thực phẩm mới, cơ sở cần chú ý:

 Chất phụ gia đó có nằm trong danh mục cho phép sử dụng không (QĐ 3742/2001/QĐ BYT)

- Chất phụ gia đó có được sử dụng đối với loại thực phẩm mà cơ sở sản xuất, chế biếnkhông? (QĐ 3742/2001/QĐ - BYT)

 Giới hạn tối đa cho phép của chất phụ gia đó trong thực phẩm là bao nhiêu? (QĐ3742/2001/QĐ - BYT)

 Chất lượng của chất phụ gia đó có phải dùng cho thực phẩm không? Có đảm bảo các quyđịnh về chất lượng, bao gói, ghi nhãn theo quy định hiện hành không?

4.8 Ghi nhãn phụ gia thực phẩm:

Stan 107 – 1981 áp dụng cho việc ghi nhãn phụ gia thực phẩm được sản xuất và nhậpkhẩu để tiêu dùng trong nước

4.8.1 Tên của chất phụ gia được ghi như sau:

4.8.1.1 Tên của mỗi chất phụ gia thực phẩm phải được ghi theo cách sau:

4.8.1.2 Nếu có hai hoặc nhiều chất phụ gia thực phẩm trong một bao gói, các tên củachúng phải được liệt kê đầy đủ theo thứ tự tỷ lệ khối lượng chúng trong mỗi bao gói.

4.8.1.3 Đối với một hỗn hợp các chất tạo hương có thể ghi “hương liệu” kèm với các từphản ánh bản chất của hương liệu đó như “tự nhiên”; “nhân tạo”; hoặc sự kết hợp giữa các từtrên

4.8.2 Trong một hỗn hợp các chất phụ gia, có các chất phụ gia đã quy định giới hạn

liều lượng sử dụng trong thực phẩm, cần ghi rõ số lượng hoặc tỷ lệ của chất phụ gia đó Nếu cácthành phần thực phẩm là bộ phận của chế phẩm đó, chúng phải được liệt kê trong danh mục cácthành phần theo tỷ lệ giảm dần

4.8.3 Cần ghi rõ công thức (hoá học, cấu tạo), khối lượng phân tử và các thông tin về

chất lượng của chất phụ gia đó

4.8.4 Các phụ gia thực phẩm có thời hạn sử dụng không quá 18 tháng cần ghi thời hạn

sử dụng tốt nhất bằng cụm từ “hạn lưu trữ cuối cùng…” với cách ghi ngày, tháng, năm theo điểm3.8 Quy định tạm thời về ghi nhãn thực phẩm bao gói sẵn

4.8.5 Phải ghi rõ “dùng cho thực phẩm” bằng cỡ chữ lớn hơn, nét chữ đậm hơn ở vị trí

dễ thấy của nhãn

4.8.6 Ghi đầy đủ các thông tin chỉ dẫn phương pháp bảo quản sử dụng chất phụ gia

trong thực phẩm

4.8.7 Hàm lượng tịnh được ghi như sau:

- Theo đơn vị thể tích đối với dạng lỏng

- Theo đơn vị khối lượng với dạng rắn Đối với phụ gia thực phẩm ở dạng viên, ghi nhãn theokhối lượng hoặc số lượng viên trong một bao gói

4.8.8 Ngoài ra phải đáp ứng đầy đủ các yêu theo Quyết định số 18/199/QĐ - TTg

ngày 30/8/1999 của Thủ tướng Chính phủ về Ban hành quy chế nhãn hàng hoá lưuthông trong nước và hàng hoá xuất khẩu, nhập khẩu

B CÁC PHỤ GIA ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT RAU QUẢ.

I PHỤ GIA BẢO QUẢN THỰC PHẨM.

1 Phụ gia chống vi sinh vật:

Tùy theo nguyên nhân gây hư hỏng thực phẩm, có thể chia thành 3 loại cơ bản của chất bảo quảndùng trong thực phẩm nói chung và rau quả nói riêng: chất chống vi sinh vật, chất chống oxy hóa, chất chống sậm màu

1.1 Khái niệm phụ gia chống vi sinh vật:

Chất chống vi sinh vật được sử dụng để kiểm tra hoặc ngăn ngừa sự phát triển của vi sinhvật, đóng vai trò làm tăng tính an toàn cho thực phẩm và làm tăng tính an toàn cho thực phẩm

và làm tăng tính bền của thực phẩm trước vi sinh vật

Sự lựa chọn các chất chống vi sinh vật tùy thuộc yếu tố:

 Tính chất hóa học, hoạt tính của các chất chống vi sinh vật

 Tính chất của thành phần thực phẩm

 Phương pháp bảo quản thực phẩm

 Số lượng và đặc tính của các chống vi sinh vật

 Giá thành và hiệu quả khi sử dụng các chống vi sinh vật

1.2 Cơ chế tác dụng cuả phụ gia chống vi sinh vật:

Tác dụng trực tiếp: ức chế hoặc khử các hoạt tính của enzyme, làm ngừng các phản ứngtrong các phản ứng trong các quá trình trao đổi chất trong tế bào vi sinh vật

1.3 Các lưu ý khi sử dụng phụ gia chống vi sinh vật:

 Phải biết phổ chống vi sinh vật của hợp chất sử dụng cùng với độ nhiễm bẩn của sản phẩmrau quả

 Phải biết các tính chất vật lý hóa của cả sản phẩm thực phẩm và phụ gia sử dụng

 Phải ước lượng điều kiện bảo quản và sự tác động qua lại với các quá trình khác để đảm bảocác phụ gia vẫn giữ được chức năng của mình trong thời gian bảo quản

 Thực phẩm (rau quả) phải có chất lượng tốt ngay từ đầu và không nhiễm quá nhiều vi sinhvật

 Các hóa chất được chọn làm phụ gia thực phẩm phải an toàn

1.4 Một số loại phụ gia chống vi sinh vật thông dụng hay được sử dụng trong sản phẩm rau qủa:

 SO 2 và sulfite:

SO2 là chất không màu, không cháy, có mùi, tan nhiều trong nước và tạo ra H2SO3 H2SO3thể hiện khả năng ức chế rõ ràng nhất khi ở trạng thái không phân ly Các hình thức liên kết củaH2SO3 có hoạt tính chống vi sinh vật kém hơn dạng tự do

Sulfite thương mại thường ở dạng Natri sulfite Na2SO3, INS 221 tan nhiều trong nước.Sulfite ức chế nấm men, nấm mốc và vi khuẩn Tuy nhiên, nhìn chung thì nấm men và nấm mốc

it nhạy cảm với sulfite hơn so với vi khuẩn

Khả năng ức chế và tiêu diệt vi sinh vật của SO2 phụ thuộc vào pH, nồng độ SO2, loài visinh vật và thời gian tác dụng Hoạt tính cao nhất khi pH <4 Dạng H2SO3 chỉ có tác dụng trênnấm men

Độc tính: Hoạt tính chống vi sinh vật của sulfite dựa trên việc gây trở ngại đối với việchình thành các hợp phần khác nhau của tế bào Độc tính: LD50 là 1000- 2000 mg/kg thể trọng.Sulfite có thể dùng ở dạng khí hoặc dạng dung dịch Thường được sử dụng để bảo quản tráicây sấy khô, nước trái cây, mật rĩ, bia, quá trình lên men rượu thịt…Sulfite thường được sử dụngtrong quá trình sản xuất rượu, nhằm bảo vệ rượu không bị oxy hóa, và chống lại một số vi khuẩngây hại Nếu không có sulfite, nước ép nho dễ dàng chuyển hóa thành dấm Thông thường sảnxuất vang ngọt cần nhiều sulfite hơn trong vang khô, vang trắng cần nhiều sulfite hơn vang đỏ.

 Acid sorbic và sorbate.

Công thức của acid sorbic: CH3-CH=CH-CH=CH-COOH

Acid sorbic có số INS, ADI= 0-25 mg/kg thể trọng

Kali sorbate có số INS, ADI=0-25mg/thể trọng, công thức:C6H7KO2

Acid sorbic là chất bột kết tinh màu trắng, khó tan trong nước lạnh (0.16% ở 200C) và tan

dễ hơn trong nước nóng (ở 1000C tan 3,9%), có mùi vị chua nhẹ Muối kali sorbate ở dạng bộthoặc dạng hạt màu trắng và tan nhiều trong nước (58,2 g/100ml ở 200C)

Acid sorbic được tách ra lần đầu từ quả berry còn xanh (Sorbus aucuparia), đó cũng lànguồn gốc tên hợp chất này

Acid sorbic, natri sorbate, calci sorbate, kali sorbate được sử dụng làm chất bảo quản từ rấtsớm Thường sử dụng nhất là acid sorbic và kali sorbate Liều lượng sử dụng trong thực phẩmthường là 0.2 % Khả năng tác động phụ thuộc và độ pH

Acid Sorbic và sorbate có tác dụng ức chế mạnh đối với nấm men và nấm mốc nhưng lại ít

có tác dụng đối với vi khuẩn nên chúng hay được dùng cho các sản phẩm có môi trường acid

Cơ chế tác động: acid sorbic có ảnh hưởng tới protein trên màng tế bào nấm mốc, gây ảnhhưởng đến quá trình vận chuyển các ion âm qua màng làm chuyển đổi pH bên ngoài tế bào, thayđổi sự vận chuyển của các aicd amin, làm giảm sinh tổng hợp protein và thay đổi sự tích lũynucleotide trong tế bào Acid sorbic ảnh hưởng tới hoạt tính của các enzyme, nhất là enzymedehydrogenase Cơ chế này được giải thích một phần là do tác dụng của acid sorbic lên hệenzyme trong tế bào vi sinh vật Người ta cho rằng acid sorbic kìm hãm sự hoạt động củaenzyme dehydrogennase có liên quan trong quá trình oxy hóa acid béo Sự bổ sung acid sorbicdẫn đến sự tích lũy các aicd béo không no mà các acid này là sản phẩm trung gian của quá trìnhoxy hóa các acid béo bởi nấm men , nấm mốc

Điều nay hạn chế chức năng của enzyme dehydrogenase và kìm hãm sự phát triển và quátrình trao đổi chất của tế bào vi sinh vật acid sorbic cũng kìm hãm các enzyme sulfhydry Cónhiều sự giải thích cho cơ chế này: các muối sorbate phản ứng với enzyme sulfhydryl thông quaphản ứng cộng với nhóm thiol của cystein Hoạt tính của các muối sorbate là do sự hình thànhliên kết đồng hóa trị giữa sulfate của nhóm sulfhydry chính hoặc Zn(OH)2 của enzyme và carboncủa ion sorbate Ngoài ra, các acid ưa béo như acid sorbic cồn can thiệp vào sự vận chuyển cácchất qua màng tế bào chất

Acid sorbic và kali sorbate có tác dụng sát trùng mạnh đối với nấm men và nấm mốc, các

vi sinh vật này là nguyên nhân chủ yếu gây ra hư hỏng sản phẩm rau quă Nhưng chất bảo quảnnày lại có tác dụng rất yếu đối với vi khuẩn Vì vậy, khi sử dụng acid sorbic người ta vẫn có thểgiữ được khả năng hoạt động của một số vi khuẩn có lợi như vi khuẩn lactic Sử dụng acid sorbicđem lại kết quả tốt trong công nghiệp chết biến rau quả, trong công nghiệp rượu nho, trong sảnxuất đồ hộp…ở nồng độ 0,05-0,08% được sử dụng trong các sản phẩm: dưa cải, dưa chuột dầmdấm điều đáng chú ý là kali sorbic không ảnh hưởng đến vi khuẩn lactic của sản phẩm này Vìvậy, nó hay được sử dụng nhiều trong quá trình lên men lactic, khi cần loại trừ sự có mặt củanấm men nấm mốc

Acid sorbic thêm vào nước táo và một số nước quả nghiền khác với lượng 0,05-0,06% cóthể bảo quản trong thời gian dài Acid sorbic không tiêu diệt được vi khuẩn nên một số vi khuẩn

có trong sản phẩm, đặc biệt là vi khuẩn lactic, vẫn có thể gây hư hỏng nước quả Vì thế, người tacần thanh trùng nước quả

Ở nồng độ 5-15% acid sorbic được dùng để ngâm hoặc phun sương lên các sản phẩm rauquả sấy khô như nho khô, mận khô, mơ…có thể sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp với natri benzoate

để bảo quản rượu anh đào

Ở hàm lượng 0,05-1% được dùng để kéo dài thời gian sử dụng của các loại salad khác nhaunhư: trái cây trộn, cocktail trái cây, xà lách trộn

 Dimethyl dicarbonate.

 Tính chất:

Dimethyl dicarbonate có công thức cấu tạo CH3-O-O-C-O-C-O-O-CH3

Là chất lỏng không màu, ít tan trong nước, phản ứng với các chất bao gồm cả nước,

ethanol, alkyl và amine thơm, các nhóm sulfhydryl

 Đối tượng vi sinh vật:

Dimethyl dicarbonate có khả năng tiêu diệt chủ yếu là nấm men như saccharomyces, candida, Torula, Endomyces, Kloeckera… có khả năng kháng khuẩn gồm: Acetobacter

pasteurianus, E.coli, Pseudomonas aeruginosa, vài loài lactobacillus và pediococcus cerevisea.

Ứng dụng:trong nước uống giải khát có nguồn gốc từ trái cây, trong các sản phẩm rượu

vang có mật độ nấm men ít hơn 500CFU/ ml dùng nhỏ hơn 200ppm

 Cơ chế :

Ức chế các enzyme trao đổi chất như acetate kinase, alcohol dehydrogenase,

glyceraldehyde 3-photphat dehydrogenase làm cho các vi sinh vật bị tiêu diệt

 Độc tính: LD50 đối với chuột là 1250mg/kg

Gây bỏng da nếu có sự tiếp xúc trực tiếp với mắt và da, bản thân Dimethyl dicarbonate

Và chất chuyển hóa của nó hiện tại chưa phát hiện có khă năng gây ung thư

 Natamycin

Natamycin là kháng sinh polyene phổ rộng, được phân lập đầu tiên năm 1955 từ sinh khối

của streptomyces natalensis trong đất ở Natal Bắc Phi Natamycin được đặt tên bởi tổ chức

WHO trước đây còn được gọi là pimaricin

Cơ chế: Vi sinh vật nhạy cảm với kháng sinh Polyene phổ rộng Loại kháng sinh này liên

kết với ergosterol và các nhóm sterol khác của màng tế bào nấm, làm ức chế sự sinh tổng hợp ergosterol, làm thay đổi màng tế bào và tạo khe hở trên màng, từ đó làm ảnh hưởng đến hoạt động trao đổi chất bình thường của tế bào và gây chết vi sinh vật Ngoài ra polyene phổ rộng còn

ức chế quá trình đường phân và sự hô hấp bình thường của tế bào và đây cũng là yếu tố để tiêu diệt vi sinh vật

Đối tượng vi sinh vật bị tiêu diệt:

Kháng hầu hết nấm men và nấm mốc, hầu hết nấm mốc bị ức chế ở nồng độ 0.5-0.6 g/ml trong khi vài loại cần 10-25 g/ml, hầu hết nấm men bị ức chế ở nồng độ 1-5 g/ml, Natamycin không có khả năng ức chế vi rút

Nghiên cứu cho thấy 10g/ml natamycin ức chế tạo aflatoxin B1 60% ở Aspergillus flavus

và bất hoạt tạo ochratoxin ở A ochraceus

Tính chất

Như các kháng sinh polyene khác Natamycin lưỡng tính vừa mang tính acid vừa mang tính base Độ tan trong nước (300-100mg/l) và tan trong các dung môi có cực thấp, không tan trong dung môi không phân cực

Các yếu tố ảnh hưởng đến tính ổn định và hoạt tính chống nấm của Natamycin bao gồm

pH, nhiệt độ, ánh sáng, chất chống oxy hóa và kim loại nặng pH không ảnh hưởng đến hoạt tính chống nấm nhưng ảnh hưởng đến sự ổn định của hợp chất Sau 3 tuần bảo quản ở nhiệt độ 300C, 100% hoạt tính của Natamycin được duy trì ở pH 5-7, 85% ở pH 3,6 và chỉ khoảng 75% ở pH 9, môi trường pH trong thực phẩm làm Natamycin khá ổn định

Trong huyền phù và chế độ bảo quản bình thường nhiệt độ ảnh hưởng rất ít đến Natamycin,hầu như không giảm khi bảo quản ở 500C trong vài ngày hoặc gia nhiệt nhanh lên đến 1000C Ngược lại, Natamycin dưới dạng hòa tan rất kém ổn định và dễ bị thủy phân Anhs sáng mặt trời, sự tiếp xúc với chất oxy hóa và kim loại nặng đều có ảnh hưởng bất lợi tới Natamycin trong

cả huyền phù và dung dịch Phức của Natamycin với một hoặc nhiều loại protein hay acid amin làm tăng hoạt tính chống nấm, phức Natamycin cũng dễ bị phân hủy hơn

Độc tính: ADI: 0,3 mg/kg thể trọng/ ngày Tiêm tĩnh mạch là con đường gây độc vói kháng

sinh polyene phổ rộng và đương uống là ít gây độc nhất Liều LD 50 theo đường uống với chuột đực là 2.37 g/kg và chuột cái là 4,67 mg/ kg với thỏ là 1.42g/kg

Chế độ ăn chứa natamycin không ảnh hưởng bất lợi đến sử dụng thực phẩm, sự sinh sản cũng như theo các nghiên cứu cho thấy Natamycin không có khả năng gây ung thư Tuy nhiên cóhiện tượng buồn nôn và tiêu chảy trên người với liều lượng lớn hơn 1000mg/ ngày Nôn và tiêu chảy tên chó với liều 500ppm natamycin

Ứngs dụng: Natamycin được ứng dụng làm phụ gia bổ sung trong các sản phẩm trái cây.

 Nisin

Nisin được phát hiện lần đầu tiên năm 1982 và được phân lập và định tính năm 1947, là

loại peptid tạo bởi Lactococcus lastis ssp Lactic Khối lượng phân tử của nisin là 3500, nó tồn

tại dạng dimer với khối lượng 7000 Chứa 34 acid amin với các loại acid amin không thông thường như dehydroalanine, dehydrobutylrine, lanthionine

Tính chất:

Sự hòa tan tùy pH dung dịch, độ tan ở pH 2,2 là 56mg/ ml Ở pH 5 là 3mg/ ml ở pH 11 là 1mg/l, pH 3 duy trì hoạt tính tốt nhất chịu được nhiệt độ 1150C/ 20 phút Ở pH khác hoạt tính giảm Nisin dễ mất hoạt tính bởi enzyme thủy phân protein ở pH 8 Hoạt tính của nisin ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường bao gồm như pH, lượng vi sinh vật ban đầu và sự tương tác với các thành phần của thực phẩm Hoạt tính nhìn chung tăng khi pH giảm và giảm lượng vi sinh vậtban đầu trong môi trường

Nisin bị giảm hoạt tính chống l.monocytogenens trong sữa và kem khi nồng độ chất béo

tăng, do sự liên kết cuae lisin với các cầu béo, liên kết này được loại bỏ khi thêm chất nhũ hóa

Đối tượng vi sinh vật bị ức chế:

Nisin có phổ kháng sinh hẹp chỉ ảnh hưởng đến vi khuẩn gram dương như bacillus,

clostrdium, lactobacillus, leuconoctoc, staphylococcus và sporolactobacillus Không ức chế

được vi khuẩn gram âm, nấm men, nấm mốc Phổ hoạt động của nisin có thể mở rộng sang vi khuẩn gram âm khi kết hợp với các tác nhân chelating như EDTA, Trinatri phosphat, hay dược gia nhiệt và lạnh đông

Cơ chế: màng tế bào là vị trí tác động cơ bản của nisin, nisin làm hình thành lỗ trống trên

màng tế bào làm mất đi các proton, ion, acis amin, và ATP Cơ chế tạo lỗ bao gồm 3 bước:

 Nisin liên kết với các tác nhân trên màng

 Nisin chèn vào trong màng

 Phân tử nisin đông tụ tạo ống rỗng bao quanh lỗ

Độc tính:

Nisin được xem là không độc Liều LD50 đường uống ở chuột là 6950mg/kg thể trọng, giống như với muối ăn Nisin không gây ngộ độc cấp tính hay mãn tính trên động vật, không ảnhhưởng đến sinh sản, không ảnh hưởng đến hoạt tính của các kháng sinh khác

Ứng dụng: được sử dụng làm phụ gia bổ sung vào trong các sản phẩm rau củ, sản phẩm

phô mai

2 Phụ gia chống oxy hóa:

2.1 Cơ chế của quá trình oxi hóa của rau quả:

Polyphenol là một nhóm các hợp chất mà trong công thức cấu tạo có chứa vòng benzen và

ít nhất 2 nhóm -OH trở lên Lượng polyphenol có trong hầu hết các loại rau, củ, quả, tùy theoloại nguyên liệu mà lượng polyphenol sẽ khác nhau Cùng tồn tại trong nguyên liệu rau, củ, quả,

là enzyme polyphenoloxidase Khi tiếp xúc với oxi không khí, hoạt động của enzymepolyphenoloxidase sẽ được kích hoạt và trở thành xúc tác cho phản ứng oxy hóa các hợp chấtpolyphenol thành những hợp chất mới gây sẫm màu và tạo vị đắng cho rau quả

Hợp chất phenol rất dễ bị oxy hóa trong các điều kiện khác nhau Chúng bị oxy hóa trongmôi trường có không khí ẩm, phản ứng trở nên mạnh mẽ hơn trong môi trường kiềm Enzymepolyphenoloxidase ở thực vật tồn tại ở 2 dạng: tự do và liên kết Enzyme polyphenoloxidase lànhóm enzyme oxydoreductase có nhiều trong mô động vật, thực vật, nấm mốc…

Phản ứng này gọi là phản ứng sẫm màu do enzyme Tùy thuộc vào loại sản phẩm mà cầnhạn chế hoặc gia tăng phản ứng này Trong một số sản phẩm thì nó cần phải hạn chế như chếbiến rau, củ, quả nhưng trong chế biến chè đen thì lại hạn cần phải gia tăng để oxi hóa taninthành hợp chất quinol tạo màu, hương, vị đặc trưng cho trà đen

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình oxi hóa rau quả:

 Nồng độ cơ chất polyphenol

 Nồng độ và trạng thái enzyme oxy hóa khử polyphenol

 Nồng độ oxy

 pH

2.2 Cơ chế tác động của các phụ gia có bản chất acid lên quá trình oxy hóa rau quả:

Phụ gia chống oxy hóa có bản chất acid tạo ra môi trường pH thấp làm chậm phản ứng oxyhóa gây sẫm màu Môi trường pH thấp cũng ức chế hoạt động của enzyme oxy hóa khử

Enzyme oxy hóa khử là một nhóm các enzyme, mỗi enzyme sẽ có pH tối ưu, nhiệt độ tốiưu cho hoạt động tốt nhất vì vậy muốn điều chỉnh pH cho enzyme chúng ta cần biết pH tối ưutrong khoảng 6,0-7,0 – chúng ta cần hạ thấp pH xuống dưới khoảng này sẽ ức chế được hoạtđộng của enzyme này Tuy nhiên, nếu hạ quá thấp cũng không tốt pH quá thấp sẽ ảnh hưởnghưởng không tốt cho sản phẩm thực phẩm Làm biến đổi vị (làm chua), biến tính protein… ảnhhưởng không tốt đến quá trình oxy hóa

2.3 Phân loại phụ gia chống oxy hóa:

Hiện nay các chất chống oxy hóa được sử dụng rộng rãi trong hàng ngàn loại thực phẩm khácnhau Các chất chống oxy hóa thực phẩm được chia thành hai dạng cơ bản sau:

 Các chất chống oxy hóa có bản chất acid (bao gồm cả các muối và ester của chúng)

 Các hợp chất gốc phenolic ( cả tự nhiên lẫn tổng hợp)

2.3.1 Chất chống oxy hóa có bản chất acid:

 Acid ascorbic (vitamin C).

Vitamin C có nhiều trong rau quả tươi như nước cam, chanh, quít, và có hàm lượng cao trongrau xanh, đặt biệt là ớt Đà Lạt, bắp cải, khoai tây, rau cải, cà chua…

Tên theo IUPAC: 2-oxo-L-threo-hexono-1,4 Lactone- 2,3- enediol

Tên thông thường: acid ascorbic, vitamin C

Công thức phân tử: C6H8O6

 INS: 300, ADI: Chưa xác định

 Tên thương mại: Ascorbic axit FCC

 Khối lượng phân tử: 176,13 g/mol

 Đặc tính lý học:

Tồn tại dạng viên, màu trắng đến màu vàng nhạt, nhưng loại dùng trong thực phẩm phảo cómàu trắng Hầu như không mùi, có vị chua của acid, rất dễ tan trong nước (300 g/lit) Dung dịchnước 5% có pH= 3 Dạng muối dễ tan trong nước hơn (900 g/lit)

 Chức năng: chống oxy hóa, ổn định màu

Được sử dụng rộng rãi như chất chống oxy hóa hoạt động nhanh trong ngành công nghiệpthực phẩm, là một phụ gia được ưa chuộng để ổn định thức ăn, nước uống trong bảo quản, vừachống oxy hóa dầu mỡ, bia, vừa ức chế sự hóa nâu của hoa quả khi cắt gọt, mứt quả, nước quả.Làm dễ dàng sự chuyển hóa prolin, lysin sang hydroxyprolin và hydroxylysin (trong tổng hợpcollagen)

Giúp chuyển acid folic thành acid folinic trong tổng hợp carnitin

Tham gia xúc tác oxy tác hóa thuốc qua microsom (cytochrom P450) gan, giúp dopaminhydroxyl hóa thành nor-adrenalin

Giúp dễ hấp thu sắt do Fe+3 thành Fe+2 ở dạ dày, để rồi dễ hấp thu ở ruột

Ở mô, vitamin C giúp tổng hợp Collagen, proteoglycan và các thành phần hữu cơ khác ởrăng, xương, nội mô mao mạch

Trong thiên nhiên, vitamin C có mặt cùng vitamin P (vitamin C2) Vitammin P lại có tínhchống oxy hóa, nên bảo vệ được vitamin C, hơn nữa vitamin P còn hợp tác với vitamin C để làmbền vững thành mạch, tăng tạo collagen, ức chế hyaluronidase và cùng vitamin C, vitamin E, β-caroten và selen, tham gia thải các gốc tự do có hại trong cơ thể

Acid ascorbic là một chất lưỡng tính, nó vừa mang tính khử vừa mang tính oxy hóa, thếnhưng tính khử của nó mạnh hơn nhiều thể hiện ở khả năng bắt giữ oxy Acid ascorbic bị oxyhóa cho acid dehydro ascorbic

Acid ascorbic dùng trong thực phẩm ở dạng tinh thể màu trắng, 1g tan trong 3,5 ml nướchay trong 30ml ethanol, không tan trong dầu mỡ Sau khi được hút ẩm bởi acid sulfuric trong 24giờ, phải đạt 99% acid ascobic Cơ chế tác dụng: acid ascorrbic bị oxy hóa tạo thành aciddehydro ascobic, đây là phản ứng oxy hóa khử thuận nghịch, qua đó vitamin C có tác dụng nhưmột đồng tác nhân, tham gia vào nhiều phản ứng hóa sinh trong cơ thể như: hydroxyl hóa,amind hóa

 Độc hại:

Là phụ gia an toàn, nếu được hấp thu nhiều bó được đào thải qua nước tiểu, nhưng nếu quáliều sẽ gây ra hiện tượng nôn mửa, tiêu chảy, đỏ mặt, nhức đầu, mất ngủ vitamin C có khả năngkết hợp với sắt hay đồng tạo thành chất tiền oxy hóa thay vì chống oxy hóa, vì vậy nên tránhdùng phức hợp muối khoáng- vitamin hay tránh phối hợp với các muối kháng này

Liều sử dụng cho người: không hạn chế: 0-2,5 mg/kg thể trọng

 Ứng dụng:

trong sản phẩm bơ và bơ cô đặc, nước ép quả thanh trùng pasteur đóng hộp hoặc đóng chai,rượu vang…

 Acid citric hoặc acid limonic:

 Công thức phân tử:

Acid citric có số INS: 330, ANI: chưa xác định

Tên thương mại: Cap-Shure C-140E-75

Công thức phân tử: C6H807 Khối lượng phân tử 192,13 g/mol

 Đặc tính:

Acid citric là chất bột kết tinh màu trắng, không mùi, vị chua, phân hủy trước nước sôi.Acid citric dùng trong thực phẩm phải ở kết tinh khan hoặc một phân tử nước không màu hoặcmàu vàng, không mùi Loại khan phải chứa không ít hơn 99,5%

Khả năng hòa tan tốt trong nước và rượu hoặc tan trong etanol

Độ ẩm < 7,5-9%

Acid citric tồn tại trong nhiều loại rau quả, chủ yếu là các loại quả của chi Citrus Các loàichanh có hàm lượng cao citric, có thể tới 8% khối lượng khô trong quả của chúng Hàm lượngcủa citric trong quả cam, chanh nằm trong khoảng 0.005 mol/l đối với các loài cam và bưởichùm tới 0.03 mol/l trong các loài chanh

Về cấu trúc hóa học, acid citric có tính chất của các acid carboxylic khác Khi bị nung nóngtrên 1750C, nó bị phân hủy để giải phóng dioxid carbon và nước

 Chức năng : Là chất chống oxi hóa thực phẩm, chất tạo phức kim loại Thuộc nhóm chấtchống oxy hóa khá yếu nếu sử dụng riêng lẻ, thường sử dụng chung với BHA, BHT

 Độc tính:

Với liều lượng cao trên chó không thấy hiện tượng tổn thương thận Với chuột cống trắng,liều lượng 1,2% trong thức ăn hàng ngày, không ảnh hưởng đến máu, không thấy tác động nguyhại gì đến các bộ phận trong cơ thể, không ảnh hưởng đến sinh sản…mà hơi chỉ ảnh hưởng tớirăng so với chuột đối chứng

 Ứng dụng: ứng dụng trong một số sản phẩm như necta quả thanh trùng pasteur đóng hộphoặc đóng chai, nước quả cô đặc, rau củ đông lạnh, bơ và cô đặc

Acid citric là một acid hữu cơ yếu Nó là một chất bảo quản tự nhiên và cũng được sử dụng

để bổ sung vị chua cho thực phẩm hay các loại nước ngọt Nó cũng được coi là tác nhân làm sạchtốt về mặt môi trường và đóng vai trò của chất chống oxy hóa

 Acid tartaric có số INS: 334, ADI: 0-30.

Công thức phân tử: C4H6O6

Acid tartaric là một acid hữu cơ tinh thể màu trắng Acid tartaric có trong nhiều loài thựcvật, đặc biệt là nho, chuối, và tamarinds, và là một trong các acid chính được tìm thấy trong rượuvang Acid tartaric được thêm vào các loại thực phẩm khác để cung cấp cho một hương vị chua,

và được sử dụng như chất chống oxy hóa Các muối của acid tartaric được gọi là tartrate

Acid tartaric dùng trong thực phẩm ở dạng bột không màu, không mùi, có vị acid, 1g tantrong 0.8ml nước hoặc trong 3ml ethanol Sau khi sấy khô đến trọng lượng không đổi ở 1050C,phải đạt 99,5% acid tartaric

Acid tartaric có thể sử dụng an toàn trong bảo quản nhiều thực phẩm, đặc biệt là kẹo chua.

Là một phụ gia thực phẩm, acid tartaric và các muối tartrate của nó được sử dụng như một chấtchống oxy hóa

Acid tartaric là một chất độc với cơ bắp, hoạt động bằng cách ức chế sự sản xuất acidmalic, và ở liều cao gây ra tình trạng tê liệt và tử vong Liều trung bình gây chết là khoảng7.5g/kg đối với người Chất chống oxy hóa dạng hợp chất gốc phenolic:

Ứng dụng: được sử dụng trong các sản phẩm rau quả

2.3.2 Chất chống oxy hóa có dạng hợp chất gốc phenolic:

Nhiệt độ sôi ở 730mmH: 264-2700C

Dễ bay hơi nên được điều chế bằng chưng cất Do dễ bay hơi nên BHA chỉ cho vào sảnphẩm đóng gói

Là chất dễ cháy, có thể bị mất tác dụng khi sử dụng nhiệt độ cao, trong nướng hoặc sấy

Có thể tác dụng với kim loại kiềm và cho màu hồng

 Chức năng:

Là chất chống oxy hóa có hiệu quả đối với động vật và các sản phẩm nướng, ổn định sảnphẩm cuối cùng, Butylat hydroxyl anisol thường được sử dụng trong shortening, dầu thực vật,sản phẩm khoai tây, súp, ngũ cốc

LD50 = 2000 mg/ kg thể trọng gây rối loạn động vật thí nghiệm

LD50= 50-100 mg/kg thể trọng gây rối loạn ở người

Ứng dụng: Butylat hydroxyl anisol có tác dụng với mỡ động vật và các sản phẩm bánhnướng, ổn định sản phẩm cuối cùng, quả khô, hoa quả ngâm đường,

 Butylat hydroxyl toluen- (BHT ) C15H24O:

 Cấu trúc hóa học:

2,6-ditertiarybutyl-4-methylphenol

INS: 321 9(E 321), ADI: 0-0.3

Tên thương mại: CAO-3, Embanox BHT,

Khối lượng phân tử: 220,39

 Độc tính:

BHT cũng được hấp thụ qua thành ruột và qua quá trình trao đổi chất, chúng được đưa rangoài ở dạng phân và nước tiểu Thường không độc nhiều, nhưng cũng có nghi ngờ gây ung thư,viêm tấy da và mắt của người

Liều lượng cho người 50mg/kg thể trọng thường không ảnh hưởng đối với người

Liều lượng cao BHT sẽ làm tăng trọng lượng tuyến thượng thận Nhưng phần lớn các tàiliệu chỉ ra rằng BHT không gây độc tính di truyền

Có nhiều bằng chứng cho thấy BHT là nhân tố giúp hình thành các hợp chất ung thư, tuynhiên điều này vẫn chưa rõ ràng

Ứng dụng: Qủa khô và các sản phẩm tương tự, các thức ăn tráng miệng làm từ ngũ cốc…

 Propyl gallat- C10H12O :

 Cấu trúc hóa học:

Propyl gallate là este của propanol với acid 3,4,5- tri-hydroxylbenzoic

INS: 310 ANI:0-14

Khối lượng phân tử: 212,20

Ba nhóm hydroxyl làm propygallat trở nên rất hoạt động Khả năng hòa tan kém

Thường được sử dụng kết hợp với BHA, BHT và acid citric

Ứng dụng: sử dụng trong dầu thực vật, ngũ cốc

 Công thức phân tử: C29H50O2

Các tocopherol được sử dụng làm chất chống oxi hóa trong thực phẩm tồn tại ở các dạng:alpha- tocopherol, gamma- tocopherol, delta- tocopherol, tocopherol có nhiều trong dầu thựcvật

 Cấu trúc hóa học:

Phổ biến chỉ sử dụng anpha-tocopherol, đây là chất chống oxy hóa tự nhiên, có trong một

số dầu mỡ như đậu tương, dầu hạt bông, dầu ngũ cốc…

Alpha tocopherol có số INS 307, ADI 0.15-2

 Đặc tính lý hóa:

Tocopherol có dạng dầu màu vàng nhạt hoặc nâu đỏ, không mùi, nhớt.

Tính tan: không tan trong nước, hòa tan tốt trong dầu thực vật, rượu ethylic, ether etylic vàether dầu hỏa

Tocopherol khá bền nhiệt, có thể chịu được nhiệt độ đến 1700C khi đun nóng trong khôngkhí nhưng bị phá hủy nhanh bởi tia tử ngoại

Định lượng: tùy từng loại tocopherol

Trong số những chất chống oxy hóa tự nhiên, tocopherol là chất phân bố rộng rãi, được thửnghiệm nhiều nhất về hoạt tính chống oxy hóa trong thực phẩm và được chấp nhận cho sử dụngnhiều nước trên thế giới

Vitamin E được tìm thấy trong ngũ cốc, hạt dầu, và cũng được tìm thấy trong rau quả.Trong số tocopherol được tìm thấy trong tự nhiên, các loại α, β, γ và δ –tocopherol là cácloại phổ biến nhất và tất cả đều thể hiện hoạt tính chống oxy hóa Hoạt tính chống oxy hóa tăngdần theo thứ tự trên Tuy nhiên, đôi khi thứ tự này cũng thay đổi tùy thuộc vào môi trường vàcác điều kiện khác

Trong những tính chất của tocopherol, tính chất quan trọng hơn cả là khă năng bị oxy hóabởi các chất oxy hóa khác nhau Tocopherol bị oxy hóa trở nên hơi đen trong không khí và ánhsáng Đặc biệt, trong môi trường kiềm Trong thao tác kĩ thuật bảo bảo, người ta dùng dung dịchpha trong dầu, chứa ít nhất là 31% tocopherol

 Chức năng:

Tocopherol là chất chống oxy hóa trong các sản phẩm chứa chất béo, là chất úc chế sự hìnhthành hợp chất nitrosamin gây ung thư Tuy nhiên, tocopherol là nhóm chất chống oxy hóa kháyếu nếu sử dụng riêng lẻ

 Độc tính:

Không có hại về mặt sinh học nếu lượng sử dụng không quá lớn Được khuyến khích sửdụng thay thế các chất chống oxy hóa khác Người ta chưa nắm rõ lắm về tocopherol, nhưng tìmthấy tocopherol thải qua phân, còn trong nước tiểu lại thấy một vài chất chyển hóa củatocopherol Nếu sử dụng liều cao hơn nhu cầu hằng ngày, thấy có tích lũy trong gan

 Ứng dụng: sử dụng trong một số sản phẩm sữa, nước trái cây có bổ sung sữa…

II PHỤ GIA BỔ SUNG CHẤT DINH DƯỠNG.

Trong quá trình chế biến cũng như bảo quản rau quả, lượng vitamin trong rau quả thường

bị hao hụt đi rất nhiều Vitamin không phải là chất dự trữ trong cơ thể và phải được cung cấp đềuđặn để đảm bảo cho hoạt động của cơ thể diễn ra bình thường Nhiều sản phẩm dinh dưỡng cũngđược bổ sung thêm vitamin nhằm tăng giá trị của sản phẩm

Vitamin được chia làm hai nhóm: nhóm hòa tan trong chất béo (A,D,E,K) và nhóm hòa tantrong nước (B,C,PP,H,…)

1 Các vitamin tan trong dầu

1.1 Vitamin A

Vitamin A là một thuật ngữ chung cho một nhóm các hợp chất hòa tan trong chất béo thuộc

họ trans-retinol Vitamin A hay còn có các tên là retinol, axerophthol…tồn tại trong tự nhiêngồm hai dạng:

Retinol: dạng hoạt động của Vitamin A, nó được đồng hóa trực tiếp bởi cơ thể

Tiền vitamin A: được biết đến nhiều dưới tên beta-caroten Chất này được chuyển hóa bởiruột thành vitamin A để cơ thể có thể sử dụng

Vitamin A chỉ có trong tế bào động vật,như trong dầu gan cá, gan động vật,chất béo củasữa, lòng đỏ trứng Thực vật không chứa vitamin A nhưng chứa các tiền vitamin A là carotenoid

có thể chuyển thành vitamin A nhờ phân cắt một nối đôi ở trung tâm.Carotenoid có nhiều trongcác loại rau củ có màu xanh đậm và màu vàng như cà rốt, cải bó xôi, ớt, cà chua và đặc biệt cónhiều trong bí ngô, mơ, cam, dầu cọ…Các loại carotenoid trong động vật đều có nguồn gốc từthực vật do động vật nhận được từ nguồn thực phẩm hàng ngày, thường gặp nhất là beta caroteneVitamin A có nhiều chức năng quan trọng đối với cơ thể con người:

 Thị giác: mắt được cấu tạo bởi các sắc tố có chứa vitamin A Nó được hấp thụ bởiluồng thần kinh được vận chuyển nhờ dây thần kinh vị giác Vì vậy sự có mặt củavitamin A là một phần không thể thiếu đối với việc đảm bảo thị giác của con người

 Các mô:Vitamin A kích thích quá trình phát triển của các biểu mô như mô sừng,ruột và các con đường hô hấp Nó cũng ảnh hưởng đặc biệt đến da, kích thích sựliền sẹo và phòng ngừa các chứng bệnh của da như trứng cá

 Sự sinh trưởng: Vitamin A là yếu tố không thể thiếu đối với sự phát triển của phôithai và trẻ em Vitamin A còn có vai trò đối với sự phát triển của xương, thiếuvitamin A làm xương mền và mảnh hơn bình thường, quá trình vôi hóa bị rối loạn

 Hệ thống miễn dịch: Vitamin A cần thiết cho quá trình chức năng bình thường của

hệ miễn dịch, dó đó, giúp bảo vệ chống lại các bệnh do nhiễm trùng

 Chống lão hóa: Vitamin A kéo dài quá trình lão hóa do làm ngăn chặn sự phát triểncủa các gốc tự do

 Chống ung thư: hoạt động kìm hãm của nó với các gốc tự do cũng dẫn đến ngănchặn được một số bệnh ung thư

Nhu cầu về tiền vitamin A của cơ thể trung bình vào khoảng 25.000 IU (International unit),trong khi:

 Một củ cà rốt loại trung bình có thể cung cấp tối thiểu 20.000 IU tiền vitamin A

 100g khoai lang ta cung cấp khoảng 27.000 IU tiền vitamin A

 100g rau dền cung cấp không dưới 7.000 IU tiền vitamin A

Vitamin A rất nhạy cảm với quá trình oxy hóa trong không khí Đồng thời, độ hoạt độngcủa nó cũng giảm khi tiếp xúc với nhiệt và ánh sáng Quá trình oxy hóa chất béo và dầu (ví dụ:

bơ, bơ thực vật, dầu ăn) có thể phá hủy các vitamin tan trong chất béo, bao gồm cả vitamin A Vìvậy, sự có mặt của vitamin E góp phần rất lớn vào việc bảo vệ vitamin A

Hiện tượng thiếu vitamin A: Ở các nước đang phát triển, thiếu vitamin A là một trongnhững nguyên nhân phổ biến nhất gây giảm thị lực và mù mắt mà chưa thể phòng ngừa được.Các triệu chứng sớm nhất của việc thiếu vitamin A là hiện tượng giảm thích ứng với bóng tối,hay còn gọi là bệnh quáng gà Thiếu vitamin A trầm trọng còn gây khô mắt, được đặc trưng bởi

sự biến đổi các tế bào của giác mạc mà kết quả cuối cùng là sẹo và mù mắt Ở các bà mẹ mangthai, thiếu vitamin A còn dẫn đến những dị tật trong quá trình phát triển của thai nhi Thiếuvitamin có thể dẫn đến suy hấp thụ sắt và giảm khả năng tổng hợp hồng cầu vì thể có khả năngtăng nguy cơ thiếu máu do thiếu sắt

2 Vitamin tan trong nước

2.1 Vitamin B 1 (thiamine)

Thiamine tồn tại dưới dạng tinh thể trắng, tan nhiều trong nước Nhạy với nhiệt, dễ bị phânhủy khi đun nóng Trong thực tế thường ở dạng muối thiamineclorit

Vitamin B1 tham gia vào nhiều phản ứng sinh hóa và rất cần thiết trong quá trình vậnchuyển đường Vai trò của chúng được biết trong việc phòng bệnh beriberi, bệnh liên quan đếnviệc ăn ngũ cốc do xay xát quá kỹ đặc biệt với khẩu phần ăn mà gạo chiếm trên 80% nhu cầunăng lượng khẩu phần.

Vitamin B1 có hầu hết trong các loại sản phẩm động vật và thực vật Nhưng nhiều nhất là ởtrong nấm men và mầm ngũ cốc Vitamin B1 được hấp thụ tại ruột non và tá tràng Sau đó đượcchuyển vao gan Tại đây nó liên kết với vitamin P và quay trở lại máu để phân bố trong cơ thể.Vitamin B1 được bài tiết ra ngoài theo đường nước tiểu

Nhu cầu: Nhìn chung con người cần trung bình 1- 3 mg vitamin B1 trong 24 giờ VitaminB1, vitamin B2, vitamin PP thường tồn tại song song trong các thực phẩm, nhiều nhất là trongphần phôi của hạt.Thiếu vitamin B1 cơ thể sẽ bị mệt mỏi, chán ăn, vô cảm, tổn thương thần kinh,rối loạn tâm thần và có thể ảnh hưởng đến tim Có thể dẫn đến bệnh nào nghiêm trọng không thểchữa khỏi được Không có hiện tượng thừa vitamin B1

2.2 Vitamin C

Vitamin C được phân lập năm 1932 Công thức hóa học:C6H8O6

Vitamin là chất dễ bị phá hủy bởi quá trình oxy hoa, kém bền, nhạy với nhiệt, ánh sáng.Vitamin C có vị chua, không mùi, tinh thể trắng, tan trong nước, bền trong môi trường trung tính

và môi trường acid; nhưng lại có chức năng như một chất trong oxy hóa trong cơ thể

Vitamin C có nhiều trong tự nhiên như cam, chanh, quít, bưởi, ớt, hành… Sau khi được hấpthụ tại ruột non, vitamin C được chuyển vào máu dưới dạng anion tự do; được vận chuyển và dựtrữ qua hồng cầu và bạch cầu Nồng độ vitamin C cao nhất là tại tuyến yên, vỏ thượng thận vàgan Vitamin C được bài tiết ra ngoài qua đường nước tiểu

Chức năng: Vitamin C có chức năng chung như là một chất khử sinh học, đặc biệt trongcác phản ứng hydroxy hóa và như một chất chống oxy hóa để bảo vệ cơ thể chống lại các tácnhân oxy hóa gây hại

Nhu cầu: Cơ thể người không thể tự tổng hợp được vitamin C, do đó cần phải cung cấp vào

cơ thể từ thực phẩm Nhu cầu vitamin C phụ thuộc vào độ tuổi, khí hậu, phương thức lao động

Bộ y tế 1997 đưa ra nhu cầu khuyến nghị cho người Việt Nam: trẻ < 1 tuổi 30mg/ ngày, từ 1 – 3

Hình 2.1 Cấu trúc củaThiamine

tuổi: 35mg/ ngày, 4-6 tuổi 45mg/ ngày, 7 -9 tuổi 55mg/ ngày, 10 – 12 tuổi : 65 – 70mg/ ngày, từ

13 – 15 tuổi: 75 – 80mg/ ngày Nếu thiếu vitamin C cơ thể sẽ bị bệnh Scorbut Biểu hiện: suynhược, gầy đi, nhức đầu, đau xương, khó thở, chảy máu lợi

III PHỤ GIA TẠO MÀU.

1 Chất màu thực phẩm

1.1 Khái niệm

Phụ gia thực phẩm là chất cho vào thực phẩm nhằm mục đích:

 Phục hồi lại màu sắc của rau quả do những biến đổi của chúng trong tự nhiên, bảo quản,chế biến, đóng gói, phân phối…làm tăng độ đồng nhất cho sản phẩm

 Giúp duy trì những tính chất đặc trưng của sản phẩm

 Tăng cường màu sắc sản phẩm để làm tăng sự hấp dẫn cho sản phẩm

Hiệu quả của việc sử dụng chất tạo màu trong thực phẩm đã được biết đến từ xưa Tuynhiên, các nghiên cứu về sự ảnh hưởng của chất tạo màu lên mùi vị và giá trị cảm quan chungcủa thực phẩm chỉ mới được phát hiện trong khoảng 70 năm trở lại đây

Ngoài việc ảnh hưởng tới mùi vị và mức độ ưa thích cảm quan thì màu sắc cũng tác độngtới cả giá trị dinh dưỡng thật sự và nhận thức dinh dưỡng Trái cây và rau quả được xác định là

có hàm lượng carotene cao; tuy nhiên, màu nâu thường là màu ám thị sản phẩm nghèo giá trịdinh dưỡng ( ví dụ: trứng nâu thì không nhiều dinh dưỡng bằng trứng màu trắng, đường nâukhông nhiều dinh dưỡng bằng đường trắng), ngoại trừ trường hợp của bánh mì,

Để đảm bảo sức khỏe cho cộng đồng, FDA yêu cầu các chất tạo màu (colorants) mà đã quakiểm chứng và công nhận an toàn sử dụng thì được gọi chung là phụ gia tạo màu (coloradditives) Phụ gia tạo màu được định nghĩa là một loại thuốc màu hoặc chất nhuộm có nguồngốc từ động vật, thực vật hoặc các chất khoáng hoặc các nguồn khác, mà khi bổ sung vào thựcphẩm, dược phẩm hay mỹ phẩm thì có khả năng tác động tạo ra màu Cả chất tạo màu tự nhiênhoặc tổng hợp đều là những đối tượng cần kiểm tra độ an toàn trước khi tung ra thị trường,nhưng thông thường người ta chỉ kiểm chứng các chất tạo màu tổng hợp Một phụ gia tạo màuđược xem là không an toàn và không được phép sử dụng khi nó được chứng minh là có khả nănggây ung thư

1.2 Phân loại chất màu

Phụ gia tạo màu đóng vai trò quan trọng trong việc làm tăng tính hấp dẫn cảm quan củathực phẩm Việc bổ sung chất tạo màu vào thực phẩm đã được con người biết đến từ rất lâu Mộttrong những ghi chép sớm nhất về việc sử dụng hợp chất màu trong thực phẩm là hợp chất màucủa rượu vang, vào năm 400 trước công nguyên Hợp chất màu tổng hợp đầu tiên được tạo thànhvào năm 1856 bởi Sir Wiliam Henry Perkins Kể từ đó, vì những tính năng vượt trội ở các khíacạnh như cường độ, màu sắc, tính ổn định, dễ dàng sử dụng và chi phí thấp, mà chất màu tổnghợp được sử dụng trong thực phẩm rộng rãi hơn so với hợp chất màu chiết xuất từ tự nhiên.Tuy nhiên, do những quy định nghiêm ngặt về tính an toàn của phụ gia sử dụng, thêm nữa,các nghiên cứu đã cho thấy một số phụ gia tổng hợp có nguy cơ dẫn tới ung thư, vì vậy ngườitiêu dùng có xu hướng chuyển sang sử dụng các hợp chất từ tự nhiên

Người ta chia các phụ gia tạo màu tự nhiên làm hai nhóm bao gồm các phụ gia có nguồngốc tự nhiên hoặc phụ gia tổng hợp nhưng có bản chất giống tự nhiên

Tuy nhiên, FDA (Mỹ) không công nhận chất phụ gia tạo màu nào gọi là tự nhiên, bởi lẽngay việc bổ sung chất tạo màu vào thực phẩm cũng đã tạo ra một sản phẩm mới nhuộm màunhân tạo

Do đó tại Mỹ, tất cả các chất tạo màu tự nhiên này cũng đều phải tuân theo tiêu chuẩn antoàn giống như các chất tạo màu tổng hợp khác, nhưng không đòi hỏi chúng phải có các chứngnhận độ tinh khiết

Tại Việt Nam, Chúng ta có quy định của Bộ y tế về danh mục các chất màu được sử dụngcho từng loài thực phẩm khác nhau Tuy nhiên, khi xuất khẩu đi từng nước, cũng nên lưu ý luậtđịnh của nước đó để đảm bảo khả năng xuất khẩu hàng

Hiện nay, phụ gia tạo màu được phân loại như sau:

 Chất màu tự nhiên có nguồn gốc từ thực vật

 Chất màu tự nhiên có nguồn gốc từ vi sinh vật

 Chất màu tự nhiên có nguồn gốc từ động vật hoặc côn trùng

 Chất màu tổng hợpHợp chất màu tự nhiên sử dụng trong thực phẩm rất đa dạng, nhưng ở phần này chỉ đề cậptới một số các chất màu thực phẩm tự nhiên phổ biến có nguồn gốc sinh học và đang được sửdụng hiện nay

1.3 Các điều cần chú ý khi sử dụng các chất màu

 Một số loại thực phẩm không cần bổ sung chất màu: sữa, trứng, bột ngũ cốc, mậtong, cacao, chocolate, cafe, trà, gia vị…; thực phẩm cho trẻ em và trẻ sơ sinh

 Một số loại thực phẩm chỉ sử dụng một vài chất màu nhất định: bơ (dùng caroten)

 Một số chất màu chỉ sử dụng cho một số thực phẩm nhất định: rouge 2 dùng choxúc xích

 Một số chất màu không hạn chế lượng sử dụng: chlorophyll, caramel, caroten

 Một số thực phẩm chỉ được chứa một lượng chất màu nhất định: kẹo, bánh ngọt( 1000mg/kg)

1.4 Yêu cầu khi sử dụng phụ gia tạo màu

Không được dùng phụ gia tạo màu để che đậy khuyết điểm của thực phẩm

Phụ gia tạo màu thực phẩm phải có cường độ màu cao, bền, không độc hại

Các chất màu sử dụng phải là những chất không gây độc tính

Các chất màu sử dụng phải là những chất không gây ung thư

Những sản phẩm chuyển hóa của những chất màu trong quá trình chế biến và bảo quản lànhững chất không có độc tính

Các chất màu sử dụng phải là những chất có độ tinh khiết cao

Các chất màu sử dụng phải là những chất không chứa các tạp chất sau: Cr, Se, Urani, Hg,Cadimi, As, Pb, các kim loại nặng và một số loại hydro cacbua thơm đa vòng (loại chất có khảnăng gây ung thư)

Trong quá trình sử dụng, những chất màu này phải không gây ngộ độc tích lũy

2 Phụ gia tạo màu tự nhiên phụ gia có nguồn gốc từ thực vật

Các phân tử đường thường gắn với anthocyanin qua vị trí 3- hydroxyl hoặc 5-hydroxyl,một số trường hợp khác thì ở vị trí 7-hydroxyl Đường gắn với anthocyanin có thể là loại đườngđơn giản – phổ biến nhất là glucose, galactose, rhamnose, và đường arabinose – hoặc đườngphức tạp như rutinose và sambubiose.

Anthocyanin là hợp chất màu thực phẩm có thể được tìm thấy trong nhiều loại nguyên liệuthực vật sử dụng làm thực phẩm, chẳng hạn như vỏ táo đỏ, mận, và nho, ngoài ra còn có dâu tây,bắp cải đỏ,…Nước ép quả mâm sôi đen, mâm xôi đỏ,…cũng được sử dụng như chất màu trongsản xuất một vài loài sản phẩm thực phẩm nhất định

Việc sử dụng anthocyanin trong thực phẩm bị hạn chế vì chúng có khả năng tham gia vàomột số phản ứng dẫn đến mất màu Chúng tham gia phản ứng với acid ascorbic, oxy, hydrogenperoxide, và sulfur dioxide tạo thành hợp chất không màu; tạo phức với các ion kim loại vàprotein; và thủy phân các gốc đường để hình thành anthocyanidin bền Anthocyanins cũng nhạyvới pH, màu sắc ổn định ở độ pH thấp Ngoài ra, các hợp chất màu anthocyanin cũng biến đổitheo theo sự thay đổi của pH: ở pH bằng và dưới 1, sắc tố anthocyanin tạo màu đỏ đậm nhưng sẽ

bị mất màu hoặc có màu tím khi pH vào khoảng 4 và 6 Khi pH tăng lên khoảng từ 7 đến 8 thìhợp chất màu sẽ chuyển thành một màu xanh đậm Khi pH tiếp tục tăng thì hợp chất màuanthocyanin sẽ chuyển từ màu xanh đậm sang màu xanh lá cây và sau đó chuyển sang màu vàng.Mặt khác, anthocyanin là hợp chất chỉ tan trong nước hoặc các dung môi hữu cơ phân cực và khá

ổn định với nhiệt Các nghiên cứu về tác dụng của nhiệt độ lên anthocyanin đã cho thấy rằng sự

ổn định của màu phụ thuộc vào cấu trúc của anthocyanin trong đó gốc đường đóng vai trò rấtquan trọng

Anthocyanin bền ở pH thấp, do đó, sử dụng thích hợp nhất trong các sản phẩm thực phẩm

có pH thấp Anthocyanin hiện đang được sử dụng để tạo màu đỏ hoặc màu xanh tự nhiên chothực phẩm Anthocyanin sử dụng thành công trong các sản phẩm như trái cây đóng hộp, siro hoaquả, yogurt, và nước ngọt hoặc dùng để tăng cường màu của rượu vang

Các yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến độ ổn định của Anthocyanin là nhiệt độ, độ pH, oxy, cácion kim loại, acid ascorbic và những chất khác

Gam màu của anthocyanin

Thông thường, pH<7 có màu đỏ, pH>7 có màu xanh

Với pH = 1 – 3,5, các anthocyanin thường ở dạng muối oxonium màu cam đến đỏ

Với pH = 4 – 5, các anthocyanin chuyển về dạng carbonol hay baz chalcone không màu.Với pH = 6, dung dịch anthocyanin có màu xanh lá cây

Muốn sản phẩm có màu đỏ thì anthocyanin phải trong môi trường acid, hoặc phải acid hóatrong quá trình nhuộm màu

Hình 2.1.1 Cấu tạo của Anthocyanin