LỜI MỞ ĐẦU31.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ POLYPHOSPATE41.1.Khái niệm polyphosphate41.2Tính chất:51.3Phân loại61.3.1Phân loại theo công thức cấu tạo61.3.2Theo số loại polyphosphat có trong sản phẩm81.4Công dụng101.4.1Các tác dụng tốt của Polyphosphate:121.4.2Các tác dụng xấu của Polyphosphate (nếu sử dụng quá liều lượng):122.CÁC LOẠI HỢP CHẤT POLYPHOTPHATE THƯỜNG ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG SẢN PHẨM CHỨA TINH BỘT (BÁNH GIÒ, BÁNH ĐÚC) VÀ CHỨA THỊT CÁ ( GIÒ, CHẢ...)123.MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA POLYPHOTPHATE133.1Polyphosphate trong công nghệ chế biến thịt133.1.1Công dụng của polyphosphate trong công nghệ chế biến thịt143.1.2Các tiêu chí dưới đây để chọn được loại phosphate phù hợp:143.1.3Một số loại polyphosphate phối trộn dùng trong chế biến thịt163.2Polyphosphate trong công nghệ chế biến giò, chả173.3Polyphosphate trong công nghệ chế biến thủy sản173.4Polyphosphate trong công nghệ sản xuất mì ăn liền193.5Polyphosphate trong công nghệ sản xuất sữa203.6Polyphosphate trong công nghệ sản xuất bơ203.7Polyphosphate trong công nghệ sản xuất kem213.8Polyphosphate trong công nghệ sản xuất pho-mát224.SO SÁNH POLYPHOSPHATE VỚI CÁC MỘT SỐ CHẤT TƯƠNG TỰ22TÀI LIỆU THAM KHẢO24Ngày nay, kinh tế phát triển, chất lượng cuộc sống và nhu cầu của con người ngày càng cao. Nhất là về lương thực, thực phẩm, giá trị về dinh dưỡng của thực phẩm ngày càng được quan tâm.Để đáp ứng nhu cầu đó, các nhà sản xuất luôn tìm kiếm việc sử dụng các chất phụ gia thực phẩm cho phép để tạo ra sản phẩm có chất lượng thương phẩm cao, hấp dẫn người tiêu dùng và có thể tiêu thụ rộng rãi với số lượng lớn.Trong kỹ thuật chế biến thực phẩm, người ta thường dùng những phụ gia để tạo cho thực phẩm có độ dai, giòn và bảo quản lâu ngày. Chất phụ gia thường được nói đến là hàn the. Tuy nhiên, hàn the lại làm tổn thương sức khỏe người tiêu dùng. Vì vậy, để có thực phẩm an toàn, người tiêu dùng cần biết đến những phụ gia khác là Polyphosphat và Chitofood. Polyphosphat là chất có nhiều tính năng vượt trội.
Trang 1BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM MÔN: PHỤ GIA THỰC PHẨM
Trang 2MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 3
1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ POLYPHOSPATE 4
1.1 Khái niệm polyphosphate 4
1.2 Tính chất: 5
1.3 Phân loại 6
1.3.1 Phân loại theo công thức cấu tạo 6
1.3.2 Theo số loại polyphosphat có trong sản phẩm 8
1.4 Công dụng 10
1.4.1 Các tác dụng tốt của Polyphosphate: 12
1.4.2 Các tác dụng xấu của Polyphosphate (nếu sử dụng quá liều lượng): 12
2 CÁC LOẠI HỢP CHẤT POLYPHOTPHATE THƯỜNG ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG SẢN PHẨM CHỨA TINH BỘT (BÁNH GIÒ, BÁNH ĐÚC) VÀ CHỨA THỊT CÁ ( GIÒ, CHẢ ) 12
3 MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA POLYPHOTPHATE 13
3.1 Polyphosphate trong công nghệ chế biến thịt 13
3.1.1 Công dụng của polyphosphate trong công nghệ chế biến thịt 14
3.1.2 Các tiêu chí dưới đây để chọn được loại phosphate phù hợp: 14
3.1.3 Một số loại polyphosphate phối trộn dùng trong chế biến thịt 16
3.2 Polyphosphate trong công nghệ chế biến giò, chả 17
3.3 Polyphosphate trong công nghệ chế biến thủy sản 17
3.4 Polyphosphate trong công nghệ sản xuất mì ăn liền 19
3.5 Polyphosphate trong công nghệ sản xuất sữa 20
3.6 Polyphosphate trong công nghệ sản xuất bơ 20
3.7 Polyphosphate trong công nghệ sản xuất kem 21
3.8 Polyphosphate trong công nghệ sản xuất pho-mát 22
4 SO SÁNH POLYPHOSPHATE VỚI CÁC MỘT SỐ CHẤT TƯƠNG TỰ 22
TÀI LIỆU THAM KHẢO 24
Trang 3L I M Đ U ỜI MỞ ĐẦU Ở ĐẦU ẦU
Ngày nay, kinh tế phát triển, chất lượng cuộc sống và nhu cầu của con người ngàycàng cao Nhất là về lương thực, thực phẩm, giá trị về dinh dưỡng của thực phẩm ngàycàng được quan tâm
Để đáp ứng nhu cầu đó, các nhà sản xuất luôn tìm kiếm việc sử dụng các chất phụgia thực phẩm cho phép để tạo ra sản phẩm có chất lượng thương phẩm cao, hấp dẫnngười tiêu dùng và có thể tiêu thụ rộng rãi với số lượng lớn
Trong kỹ thuật chế biến thực phẩm, người ta thường dùng những phụ gia để tạocho thực phẩm có độ dai, giòn và bảo quản lâu ngày Chất phụ gia thường được nói đến
là hàn the Tuy nhiên, hàn the lại làm tổn thương sức khỏe người tiêu dùng Vì vậy, để cóthực phẩm an toàn, người tiêu dùng cần biết đến những phụ gia khác là Polyphosphat vàChitofood Polyphosphat là chất có nhiều tính năng vượt trội
Trang 41 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ POLYPHOSPATE
1.1 Khái niệm polyphosphate
Polyphosphate (hay còn gọi là bột Accord) đây là 1 loại phụ gia an toàn và đượcdùng trong chế biến thực phẩm Ở Việt Nam nó được dùng để thay thế hàn the
Polyphosphate (PolyPs) được hình thành theo chuẩn tiếp chung là M(n+2)PnO(3n+1)
diện PO 4 ( phosphate đơn vị cấu trúc) liên kết với nhau bằng cách chia sẻ các nguyên tửoxy Khi hai góc được chia sẻ polyphosphate có thể có một cấu trúc chuỗi tuyến tính hoặcmột cấu trúc vòng tuần hoàn
Trang 5
Các anion của nó tạo thành một chuỗi mà trong đó mỗi nguyên tử của nguyên tố
phosphorus liên kết với phân tử kế cận thông qua hai nguyên tử của nguyên tố oxygen
Do đó, polyphosphate tạo thành một cấu trúc không phân nhánh
Cấu trúc của polyphosphate, hai tiểu đơn vị trong cấu trúc polyphosphate liên kết với
nhau bằng nguyên tử của nguyên tố oxygen.
Không phải hợp chất polyphosphate nào cũng có thể tồn tại ở dạng tinh thể Lý do
mà muối Graham (muối polyphosphate của Natri khi n khoảng 102) không thể kết tinhđược là vì cấu trúc này luôn có sự tồn tại của nhiều chuỗi polyphosphate chỉ khác nhau ở
độ dài Hơn nữa, độ dài các chuỗi polyphosphate gần bằng nhau của chúng khiến sự kếttinh cũng khó có thể xảy ra bởi vì sự “kéo dài chuỗi” không thuận lợi về mặt năng lượng
do các chuỗi có thể thay thế lẫn nhau vô trật tự khi quá trình kết tinh hóa xảy ra Ngoài ra,yếu tố ảnh hưởng đến độ dài tối đa mà các hợp chất polyphosphate có khả năng kết tinh
đó là sự tăng phân cực của phân tử
1.2 Tính chất :
Trong đó: Kali pyrophosphate tan rất nhiều, 100 g nước có thể hòa tan đến 187.4 g
K4P2O7 Tuy nhiên, nhóm muối Kurrol và Maddrell (đại tinh thể phân tử natripolyphosphate) lại không tan trong nước, riêng nhóm muối Kurrol tan được trongdung dịch muối kiềm hóa trị I (trừ muối của K+)
phân nhánh ở nhiệt độ phòng Sự thủy phân của liên kết P-O-P trong chuỗipolyphosphate đòi hỏi đến 10 kcal/mol
Trang 6 Các polyphosphate thủy phân rất chậm ở pH trung tính và nhiệt độ phòng với thời
gian bán hủy của liên kết P-O-P lên tới vài năm
Mô tả sự thủy phân có qui luật của polyphosphate
Khả năng thủy phân của hai loại hợp chất này sẽ tăng lên khi tăng nhiệt độ, giảm pHhoặc cho thêm các chất keo hay các cation nặng vào dung dịch Các nghiên cứu chỉ rarằng các hợp chất polyphosphate thủy phân tuân theo quy luật nhiệt động, sản phẩmthường là một phân tử orthophosphate và một cyclicphosphate Vào năm 1958, VanWazer đã chứng minh được rằng khả năng thủy phân các hợp chất này phụ thuộc vào sựphân cực của dung môi
1.3 Phân loại
1.3.1 Phân loại theo công thức cấu tạo
Diphosphat (n = 2) hay còn gọi là pyrophosphat (E 450), anion diphosphat P2O74-
Định nghĩa: Là anion polyphosphat đơn giản nhất, ngoài ra pyrophosphat còn tồntại dưới dạng các anion H3P2O4-, H2P2O42- (dạng này hiếm gặp), HP2O43-
Trang 7 Tính chất pyrophosphat:
tạo ra ion H+ nên pH của dung dịch giảm Khi nhiệt độ tăng thì tốc độ thủyphân tăng, trong dung dịch kiềm tốc độ thủy phân chậm hơn nhiều so với môitrường acid Muối Na4P2O7 là muối thủy phân kém nhất nên nó là muối bềnnhất
P2O74- + H2O → 2PO43- + 2H+
Tạo phức với ion kim loại, nên nó có khả năng làm mềm nước cứng
Na4P2O7 + Mg2+ → Na2(MgP2O7) + 2Na+
Triphosphat (n = 3) hay còn gọi là tripolyphosphat (E 451), P3O10
5- Định nghĩa: Là anion của acid H5P3O10
Tính chất:
Khả năng thủy phân tạo thành orthophosphat, diphosphat và ion H+ làm giảm
pH dung dịch, tuy nhiên quá trình thủy phân của triphosphat chậm hơndiphosphat
2P3O105- + 2H2O → 3P2O74- + 4H+
P3O105- + 2H2O → 3PO43- + 4H+
Khả năng tạo phức của tripolyphosphat cũng tương tự như pyrophosphat
n = 4 đến 50: người ta gọi là oligophosphat
Trang 8n > 50: gọi là polyphosphat (E 452)
Trong đó:
n vào khoảng 102 và cation là Na+ ta có muối Graham
n vào khoảng 2×104 và cation là Ca2+ ta có muối Kurrol
1.3.2 Theo số loại polyphosphat có trong sản phẩm
Phosphate đơn: chỉ dùng duy nhất 1 loại polyphosphat có trong sản phẩm
Phosphate phối trộn: trong sản phẩm người ta dùng kết hợp nhiều loại
polyphosphate kết hợp với nhau để tạo ra sản phẩm có chất lượng đồng nhất Domỗi loại phosphat có tác dụng, pH, thời gian tác động và khả năng hòa tan khácnhau Người ta thường chia phosphate phối trộn thành 3 loại:
Superbind K70: (E 451, E 452) có dạng bột tinh thể màu trắng pH = 8,8 và P2O5
từ 5,6 – 5,8 Superbind K70 có ưu điểm: Tạo nhũ tương đồng nhất có độ kết đínhcao, khối nhũ tương bền và chậm khô mặt và tạo độ dai giòn và giảm hao hụt saukhi nấu Thường dùng cho các sản phẩm qua giai đoạn xay nhũ như giò lụa, xúcxích, cá viên, bò viên, heo viên, nem chua…Lượng sử dụng 0.3 - 0.5% (3 – 5
Trang 9gram/kg sản phẩm) do superbind K70 nhanh chóng kích hoạt protein, tạo độ ổnđịnh cho nhũ tương thịt, tăng tính giòn dai sau khi nấu
Trang 10 Superbind P220 (E 451, E 452) có dạng bột tinh thể màu trắng pH = 8,9 vàP2O5= 58% Đặc điểm khác biệt của sản phẩm này so với các polyphosphate khác
là hòa tan rất nhanh trong nước ở điều kiện lạnh 00C Ưu điểm của superbind P220
là tạo khối sản phẩm đồng nhất, rắn chắc, mọng nước, màu đẹp sau khi nấu Giảmhiện tượng hao hụt trọng lượng sau khi nấu, tăng hiệu suất chế biến Loại bỏ dùng
da làm chất kết dính, tạo cảm quan bề mặtcắt đẹp hơn Thịt miếng được ướp hoặctiêm dung dịch này sẽ tạo ra nhanh chóng lớp keo dính protein trên bề mặt thịtgiúp tạo khối dăm-bông săn chắc sau khi nấu Lượng sử dụng 0,3 – 0,5% (3 – 5gram/kg sản phẩm) trên tổng trọng lượng thịt và dung dịch ướp
hợp của E 450, E 451, E 316, E 621, E 250 và một số hương liệu có hàm lượngP2O5 = 28 - 28.50% và pH = 8.8 Ưu điểm của superbind P270 là hòa tan rấtnhanh trong nước ngay trong điều kiện nước lạnh OºC Tạo khối liên kết rắn chắccủa sản phẩm, giảm hao hụt sau khi nấu Màu sản phẩm đẹp, hương vị hấp dẫn Bỏ
sử dụng da heo làm chất kết dính qua đó làm tăng tính cảm quan bề mặt lát cắt.superbind P270 được dùng trong sản xuất da bao, dăm-bông để tạo liên kết chặtchẽ giữa các miếng thịt với nhau Liều sử dụng: 1,0 - 1,2% (10 - 12g/kg) trên tổngkhối lượng thịt nguyên liệu và nước tiêm
1.4 Công dụng
Polyphosphat được phép hợp pháp các chất phụ gia được sử dụng rộng rãi để hỗ trợ xử lý hoặc để cải thiện chất lượng ăn của nhiều loại thực phẩm, đặc biệt là thịt và các sản phẩm cá
Phosphat cũng được sử dụng trong việc đưa ra bột nở và nước uống, và số lượnglớn được sử dụng trong phân bón và chất tẩy rửa Phốt phát có mặt bình thường trong tất
cả các sinh vật sống và là một thành phần thiết yếu của chế độ ăn uống của chúngtôi Một phosphate là một muối của axit photphoric, khi một số đơn vị phosphate đơngiản được liên kết để tạo thành một cấu trúc phức tạp hơn, điều này được biết đến như
Trang 11một polyphosphate Các phốt phát được sử dụng trong thực phẩm có thể là phốt phát đơngiản, pyrophosphates chứa hai đơn vị phosphate, tripolyphosphates có ba đơn vị, hoặcpolyphosphat chứa hơn ba đơn vị phosphat
Chức năng của một số loại polyphotphat
polyphosphat
AmmoniumPolyphosphates
Điều chỉnh độ axit, bảo quản, tạoxốp, chống đông vón, ổn định màu,chống oxy hóa, tạo phức kim loại,nhủ hóa, điều vị, làm rắn chắc, xử lýbột, làm ẩm, ổn định, làm dày
polyphosphat
CalciumPolyphosphates
Tương tự như Amoni polyohosphate
(trừ khả năng nhủ hóa)
polyphosphat
Sodium
(trừ khả năng tạo phức kim loại)
polyphosphat
PotassiumPolyphosphates
polyphosphat
Sodium calciumpolyphosphates
Trang 121.4.2 Các tác dụng xấu của Polyphosphate (nếu sử dụng quá liều lượng):
Hàm lượng polyphosphates >0.3 gây vị chát
2 CÁC LOẠI HỢP CHẤT POLYPHOTPHATE THƯỜNG ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG SẢN PHẨM CHỨA TINH BỘT (BÁNH GIÒ, BÁNH ĐÚC) VÀ CHỨA THỊT CÁ ( GIÒ, CHẢ )
Hiện nay trong chế biến các sản phẩm thịt, sữa, đậu nành các polyphosphatethường được sử dụng với mục đích tạo cấu trúc và tăng khả năng giữ nước cho sản phẩm.Các loại muối phosphate thường được dùng trong chế biến thịt cá bao gồm: monosodium,
và disodium, othophosphate, tetrasodium pyrophosphate, sodium,tripolyphosphate, sodium tetrapolyphosphate và sodium hexametaphosphate
Vai trò cơ bản của muối polyphosphate là chất đệm điều chỉnh pH sản phẩm nhưmột anion nhiều hóa trị và cô lập các ion kim loại Orthophosphate là chất đệm pH tốt nhất, polyphosphate là chất đệm tốt trong khoảng pH = 5,5 ÷ 7,5 Khả năng đệmcủa phosphate tăng khi chiều dài chuỗi polyphosphate tăng Những polyphosphate mạch dài tách riêng các ion kim loại nhẹ như Ca, Mg và khi pH tăng thì khả năng giữnước cũng tăng Những ion kim loại nặng như Fe và Cu thường được tách riêng tốt bởi polyphosphate mạch ngắn, và khả năng liên kết giảm khi pH tăng
Khả năng đặc biệt của polyphosphate trong thịt cá là chúng có khả năng liên kếtmột đầu với các nhóm mang điện dương, trong khi đầu còn lại liên kết với nước, làmtăng khả năng giữ nước tăng khả năng liên kết và tăng hiệu suất sản xuất Hàm lượng tối
đa cho phép của phosphate trong sản phẩm thịt cá đã chế biến là 0,5%
Polyphosphate còn có khả năng ngăn cản sự mất màu thịt, tăng cấu trúc sản phẩm
và ngăn ngừa sự ôi hóa làm mất mùi thịt .Khi dùng polyphosphate sẽ tăng độ bền
Trang 13màu của thịt ướp và thịt tươi, giảm mất nước trong quá trình nấu, làm bề mặt sản phẩmkhô hơn, sản phẩm chế biến có độ mềm và độ ướt tốt, giảm chảy dịch trong quá trìnhbảo quản lạnh, tăng khả năng trích ly protein, làm bền hương vị sản phẩm, giảm sựchảy dịch khi rã đông
Muối phosphate cũng có tác dụng kháng khuẩn nhẹ đối với vi khuẩn gram (+),nhưng không có tác dụng với vi khuẩn gram (-) ngay khi tăng hàm lượng phosphate lên10%
Mặt hạn chế của phosphate trên sản phẩm thịt cá là làm cho sản phẩm có cấu trúccao su, vị tanh kim loại, gắt, vị xà phòng, ngứa lưỡi và có thể gây ảnh hưởng đến sứckhỏe như đau bụng, tiêu chảy
3 MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA POLYPHOTPHATE
3.1 Polyphosphate trong công nghệ chế biến thịt
Trong công nghệ chế biến thịt có một phụ gia quan trọng không thể thiếu được đó
là polyphosphate Vào thời điểm phát hiện độc tính của hàn the và sau đó là suốt một thờigian dài với nổ lực tẩy chay việc sử dụng hóa chất độc hại này, polyphosphate được coinhư loại phụ gia cho phép sử dụng để thay thế hàn the Vì vậy cho nên polyphosphate lúc
ấy được gọi là phụ gia tạo giòn dai Tuy nhiên việc sử dụng polyphosphate mang lạinhiều hiệu quả hơn chúng ta tưởng
3.1.1 Công dụng của polyphosphate trong công nghệ chế biến thịt
Trang 14Phosphate có chức năng điều chỉnh pH tác động trực tiếp lên trên đạm protein củathịt gây ra các hiệu quả như sau:
Ngăn chặn quá trình oxi hóa giữ màu tươi của thịt và các sản phẩm thịt chế biến
Tạo ra nhiều đạm protein hòa tan qua đó gia tăng độ kết dính của sản phẩm
Gia tăng hương vị thơm ngon tự nhiên của thịt, ngăn ngừa hình thành các mùi vị lạ
do quá trình oxid hóa tạo nên
Ngăn ngừa vi khuẩn phát triển nên có chức năng kéo dài thời gian bảo quản
Tóm lại: phosphate tạo được độ giòn dai của sản phẩm thịt chế biến do làm thịt
dẻo hơn, kết dính nhiều hơn và giữ nước tốt hơn Do ngăn chận quá trình oxid hóalàm thịt không bị xuống màu, tăng hương vị tự nhiên và ngăn cản vi khuẩn, nấmmốc phát triển nên phosphate còn có vai trò là chất bảo quản
3.1.2 Các tiêu chí dưới đây để chọn được loại phosphate phù hợp:
Để thay thế hàn the có Polyphosphat và axit sorbic nhập từ Đức, Thái Lan Theo
tổ chức Lương Nông quốc tế (FAO), dùng phụ gia TPAT trong dăm bông thích hợp với 1gam cho 1 kg sản phẩm, 2-5 gam cho 1 kg thịt Dùng phụ gia TPAT không cần dùng thịtnóng, thậm chí dùng thịt đã qua bảo quản đông lạnh, chất lượng giò chả vẫn thơm ngon
và an toàn khi bảo quản lạnh ở 0-4độ C trong suốt 90 ngày
Trong quá trình chế biến thịt cần có một hỗn hợp phosphate có khả năng bổ trợ lẫnnhau trong việc điều chỉnh pH, khả năng hòa tan, thời gian tương tác Hơn nữa chấtlượng thịt thường xuyên thay đổi qua các đợt cung cấp hàng, do tuổi của vật nuôi khácnhau, cách nuôi khác nhau, giống loài khác nhau Vì vậy cần thiết phải có một loạiphosphate linh hoạt có khả năng bổ trợ lẫn nhau trong việc điều chỉnh pH, khả năng hòatan, thời gian tương tác để tạo ra sản phẩm có chất lượng đồng nhất và đó là ưu điểm củaphosphate phối trộn Các loại Superbind K70 Superbind P220 và Superbind P270 đềuthỏa mãn các yêu cầu này
Trang 15 Yêu cầu sử dụng: Dùng cho xay nhủ tương tạo giòn dai (như làm giò lụa, nem…)
hay dùng cho ướp thịt tạo dẻo tăng độ kết dính Nếu dùng cho ướp thịt sẽ phải cầnloại có độ hòa tan cao nhưng lại có tốc độ tương tác với protein chậm Ví dụ NeoFoodTech Co đang chào bán Superbind K70 cho nhóm tạo giòn dai và SuperbindP220 cho nhóm tăng kết dính và tạo dẻo
Tăng hương vị và màu sắc sản phẩm: có loại phosphate làm tăng hương vị và màu
sắc của sản phẩm, có loại tạo mùi lạ, tái màu và có vị chát Ví dụ các dòng sảnphẩm phosphate phối trộn mang thương hiệu Superbind đều có chứa một loạiphosphate chuyên làm gia tăng hương vị và màu sắc tự nhiên của thịt và đặc biệtkhông tạo hậu vị chát khó chịu
Tăng kết cấu của sản phẩm: sản phẩm đạt yêu cầu là phải đạt độ giòn dai và mọng
nước, giảm thất thoát trọng lượng sau khi nấu đến mức tối đa của thành phẩm cuốicùng
Kéo dài thời gian bảo quản: có dòng phosphate có chức năng ức chế sự phát triển
của vi sinh vật ở một mức độ nhất định nào đó Việc sử dụng thử nghiệm một loạisản phẩm phosphate nào đó cần phải lưu ý đặt điểm này
Tóm lại: khi đánh giá toàn bộ chất lượng của một sản phẩm phosphate cần phải
dựa vào 4 tiêu chí trên đây Những sản phẩm rẻ tiền thường thiếu một hay nhiềutiêu chí này
3.1.3 Một số loại polyphosphate phối trộn dùng trong chế biến thịt
năng giữ nước, tạo kết dính
Da bao, jambon,
khả năng giử nước
Giò chả, cá viên, xúc
xích,,
