Slide bài giảng phụ gia thực phẩm

Slide bài giảng phụ gia thực phẩm Slide bài giảng phụ gia thực phẩm Slide bài giảng phụ gia thực phẩm Slide bài giảng phụ gia thực phẩm Slide bài giảng phụ gia thực phẩm Slide bài giảng phụ gia thực phẩm

PHỤ GIA THỰC

PHẨM

BÀI MỞ ĐẦU

2

Phụ gia thực phẩm

Cải thiện giá trị dinh dưỡng của thực phẩm

Đáp ứng các khuynh hướng mới trong tiêu dùng thực phẩm Người tiêu dùng quan tâm: + Sức khỏe

+ Cảm quan + Kiêng cữ

Thực phẩm nghèo năng lượng, giàu chất xơ…

Chống

vsv Chống oxh Cấu trúc Màu sắc Mùi Vị

được thêm vào các sản phẩm với các ý định khác nhau Thông thường, các chất này có

hàm lượng thấp dùng để cải thiện tính chất cảm quan, cấu trúc, mùi vị, cũng như BQSP

số mặt: SXCB, bao gói, tồn trữ … Các chất này không bao gồm các chất bẩn bị nhiễm vào TP.

ĐỊNH NGHĨA

• Theo TCVN: Phụ gia thực phẩm là những chất không được coi là thực phẩm hay một thành phần chủ yếu của thực

phẩm, có hoặc không có giá trị dinh

dưỡng, đảm bảo an toàn cho sức khỏe,

được chủ động cho vào thực phẩm với

một lượng nhỏ nhằm duy trì chất lượng,

hình dạng, mùi vị, độ kiềm hoặc axít của thực phẩm, đáp ứng về yêu cầu công

nghệ trong chế biến, đóng gói, vận chuyển

và bảo quản thực phẩm

PHỤ GIA

KHÔNG DÙNG NHƯ THỰC PHẨM

KHÔNG SD NHƯ 1 THÀNH PHẦN TRONG CTCB

CÓ HOẶC KHÔNG CÓ GIÁ TRị DINH DƯỠNG

CHỦ ĐỘNG CHO VÀO THỰC PHẨM

TRỞ THÀNH HỢP PHẦN TP

ĐỂ LẠI DƯ LƯỢNG

KHÔNG SD NHƯ 1 THÀNH PHẦN TRONG CTCB

ĐÁP ỨNG NHU CẦU CÔNG NGHỆ

CHỦ ĐỘNG CHO VÀO THỰC PHẨM

KHÔNG LÀ HỢP PHẦN TP

KHÔNG ĐỂ LẠI DƯ LƯỢNG

SỰ PHÁT TRIỂN CỦA PHỤ GIA

DÙNG TRONG BẢO QUẢN

• Thời tiền sử: đã sử dụng muối và khói để bảo quản thực

phẩm như thịt, cá, …

• - Văn minh Ai Cập: dấm, dầu, mật ong bảo quản các thực

phẩm từ ra quả

• - Văn minh La Mã: SO2 bảo quản rượu

• - Trước năm 1400: phát minh việc lên men rau quả

(Beukels)

• - Năm 1775: dùng Borat (Hofer)

• - Năm 1810: SO2 dùng trong bảo quản thịt

• - Năm 1833: Creosote dùng trong bảo quản thịt

(Reichenbach)

• 1858: Khám phá ra cơ chế chống vi sinh

vật của Sorbic (Jacques)

• 1859: trích ly được Sorbic (Hofman)

dùng trong các loại sausage

• 1907: Formalin và H2O2 dùng trong bảo

quản sữa (Behring)

• 1908: Benzoic được dùng trong thực

• 1938: Propionic dùng trong bảo quản các

loại bánh (Hofman, Dalby, Schweitzer)

• 1947: Khám phá Dehydroacetic

(Coleman, Wolf)

• 1950: Xem xét chất bảo quản tìm được và

chứng nhận như là chất bảo quản mới

• 1954: sản xuất Sorbic thương phẩm quy

mô nhỏ

• 1956: khám phá ra diethyl pyrocarbonate

(Bernard, Thoma, Genth)

• Từ 1980 tới nay: gia tăng việc bảo quản

bằng các hỗn hợp khí

1 Ổn định phẩm chất của nguyên liệu cho

các qui trình chế biến

2 Kéo dài thời gian sử dụng của thực phẩm.

Giữ được chất lượng toàn vẹn của thực

phẩm cho tới khi sử dụng

3 Tạo sự dễ dàng trong quá trình chế biến

4 Làm giảm phế liệu trong các công đoạn sx

5 Tạo được nhiều sản phẩm phù hợp với sở

thích và khẩu vị của người tiêu dùng

TẦM QUAN TRỌNG

• Thỏa mãn các yêu cầu về sức khỏe

• Sự cần thiết trong chế biến thực phẩm

• Yếu tố về kinh tế

• Cơ chế tác dụng của các phụ gia

• - Sử dụng phụ gia ngoài danh mục cho phép

hoặc quá liều lượng cho phép

PHÁ HỦY CHẤT DD

NGUY

NGUY CƠ NGỘ ĐỘC

SAI CHỦNG LOẠI QUÁ LIỀU

SỬ DỤNG PHỤ GIA CẤM

NĐ CẤP TÍNH

NĐ MÃN TÍNH

NĐ UNG THƯ

ung thư đột biến gen, quái thai…)

• Ảnh hưởng chất lượng thực phẩm: phá

huỷ các chất dinh dưỡng, vitamin

NHỮNG NGUY CƠ

• TDI (tolerable daily intake) : số lượng một chất trong không khí, thực phẩm và nước uống có thể được đưa vào cơ thể hàng ngày trong suốt cuộc đời mà không gây các

nguy cơ về sức khỏe

• ADI (acceptable daily intake) : số lượng một chất có trong thực

phẩm hay nước uống, dựa trên trọng lượng cơ thể

(mg/kg thể trọng), mà có thể đưa vào cơ thể con người hàng ngày mà không gây các nguy cơ về sức khỏe Để tính toán lượng ăn vào hàng ngày, trọng lượng cơ thể tiêu chuẩn được dùng là 60kg ADI thường được dùng cho các phụ gia thực phẩm

NHỮNG THÔNG SỐ CẦN QUAN TÂM KHI

SỬ DỤNG PHỤ GIA

•Lượng: vừa đủ yêu cầu

•không qui định giới hạn tối đa

•350 phụ gia

Nhóm 2:

•Phụ gia an toàn ở hiện tại

•Cần nghiên cứu thêm ở liều lượng cao

•70 chất đạt tiêu chuẩn nhóm 2

Nhóm 3:

•Phụ gia cần nghiên cứu thêm

•Chưa khẳng định được độ an toàn

Nhóm 4:

Sử dụng trong các điều kiện an toàn Nhóm 5:

•Phụ gia cấm sử dụng

• GRAS (Generally Regconized as Safe) : là sự chỉ định của FDA (Food and Drug Administration, USA) rằng một chất hóa học được cho vào thực phẩm được các

chuyên gia xác nhận là an toàn và được

miễn trừ khỏi các yêu cầu của FFDCA (Federal

Food, Drug and Cosmetic Act)

• INS (International Numbering System): do ủy ban Codex Alimentarius ban hành

• E : mã số phụ gia của Châu Âu (EC) và hội

đồng khoa học về thực phẩm (SCF)

http://en.wikipedia.org/wiki/E_number

• LD50 (median lethal dose), LC50 (Lethalconcentration, 50%), LCt50 (LethalConcentration & Time) : là liều gây chết ½

số các thể trong nhóm thử nghiệm

Substance Animal, Route LD50

Sucrose (table sugar) rat, oral 29,700 mg/kg

Vitamin C (ascorbic acid) rat, oral 11,900 mg/kg

Table Salt rat, oral 3,000 mg/kg

Paracetamol (acetaminophen) rat, oral 1,944 mg/kg

THC (main psychoactive substance in Cannabis ) rat, oral 666 mg/kg

Coumarin ( benzopyrone , from Cinnamomum aromaticum and other plants) rat, oral 293 mg/kg

Aspirin (acetylsalicylic acid) rat, oral 200 mg/kg

Caffeine rat, oral 192 mg/kg

Sodium nitrite rat, oral 180 mg/kg

Cobalt(II) chloride rat, oral 80 mg/kg

Sodium fluoride rat, oral 52 mg/kg

Nicotine rat, oral 50 mg/kg

White phosphorus rat, oral 3.03 mg/kg

Mercury(II) chloride rat, oral 1 mg/kg

Aflatoxin B1 (from Aspergillus flavus) rat, oral 480,000 ng/kg

Dioxin (TCDD) rat, oral 20,000 ng/kg

1 Có đầy đủ tài liệu nghiên cứu về các

tính chất hóa-lý và khả năng ứng dụngcủa loại phụ gia đó

2 Có đầy đủ tài liệu về các phương pháp

phân tích

 Phương pháp xác định hàm lượng phụ gia

trong thực phẩm

QUI ĐỊNH VỀ SỬ DỤNG PHỤ GIA THỰC PHẨM

3 Có đầy đủ tài liệu nghiên cứu về độc

tố học

 Phải thử độc trên ít nhất 2 loài sinh

vật, trong đó 1 loài không phải loàigặm nhấm, cơ thể sinh vật đó cóchức năng chuyển hóa gần giốngngười

 Liều thử phải lớn hơn liều mà cơ thể

người có thể hấp thu phụ gia đó khi

sử dụng thực phẩm (thể trọng 100kg)

Các chất khác, 38.30%

SX & TIÊU THỤ PG TRÊN THẾ GIỚI

27

– E600-699: chất tạo mùi

– E700-799: kháng sinh

– E900-999: các chất khác

– E1100-1599: các chất mới không thuộc hệ thống

phân loại tiêu chuẩn

31

Theo cấu trúc hóa học và độc tính

– Chứa các nhóm chức mang độc tính cao Có khoảng

52 dạng phân tử được xếp vào nhóm này chúng

thường chứa nguyên tử halogen (không kể muối), các

hệ thống dị vòng 3 vị trí và các α, β – lacton không bão hòa

• Nhóm C

– Độc tính trung gian giữa hai nhóm tr ên

CÁC BƯỚC

ĐỂ TÌM KIẾM MỘT PHỤ GIA

Đặt vấn đề cải thiện tính chất nào đó của sản phẩm

Áp dụng phụ gia được phép dùng trong thực phẩm,

Áp dụng phụ gia dùng trong các ngành công nghiệp

khác và phát triển các phụ gia mới

Đánh giá các phụ gia sử dụng & các vấn đề đã

thực hiện được khi cải thiện tính chất sản phẩm

Nghiên cứu độc tính và liều lượng sử dụng phụ gia

Xác định PP phân tích và xếp loại phụ gia vừa tìm được

Bổ sung phụ gia vào luật thực phẩm

Sử dụng phụ gia cho thực phẩm

Các nhóm chất Số thứ tự theo hệ thống phân loại

VN (PGTP)

CEE (PGTP)

CODEX (PGTP)

CODEX (CHTKT) Bảo quản (Preservative) 1 2 15 -

Điều vị (Flavour enhancers) 6 9 11

-Làm đặc, tạo gel (Gelling agents &

Thickeners) 8 6 & 7 13 & 18

Các nhóm chất Số thứ tự theo hệ thống phân loại

VN (PGTP)

CEE (PGTP)

CODEX (PGTP)

CODEX (CHTKT) Làm cứng (Firming agents) 9 19 - -

Các nhóm chất Số thứ tự theo hệ thống phân loại

VN (PGTP)

CEE (PGTP)

CODEX (PGTP)

CODEX (CHTKT) Muối chảy (dùng trong sản xuất

phomai) (Melting Salts for

-Khí trơ dùng trong bao gói

(Non-active gas for food packaging) - 24 16 16

Các nhóm chất Số thứ tự theo hệ thống phân loại

VN (PGTP)

CEE (PGTP)

CODEX (PGTP)

CODEX (CHTKT) Tạo bọt (Foaming agents) - - - -

Làm bền màu (Colour stabilisers) - - - 4

Các nhóm chất Số thứ tự theo hệ thống phân loại

VN (PGTP)

CEE (PGTP)

CODEX (PGTP)

CODEX (CHTKT) Nhựa trao đổi ion, màng (Ion

exchange resin, membrane) - - - 13Kiểm soát vi sinh vật

(Microorganism controlling agents) - - - 15

Dinh dưỡng cho nấm men

(Nutritive agents for yeast) - - - 18

Hỗ trợ kỹ thuật khác (Other

technical auxiliaries) - - - 19

VN: Việt Nam

CEE: Khối thị trường chung châu Âu

CODEX: Ủy ban đặc biệt của FAO/WHO – Liên hiệp quốc

PGTP: Phụ gia thực phẩm

CHTKT: Chất hỗ trợ kỹ thuật

42

PHỤ GIA BẢO QUẢN

ThS Nguyễn Thùy Linh

CHỐNG VI SINH VẬT

CHỐNG OXY HÓA

1 2

• Những chất tiếp xúc với thực phẩm (trừbao bì thực phẩm), không có bất kỳảnh hưởng liên tục nào đến thực phẩm,ngoại trừ bề mặt thực phẩm

Phụ gia chống vi sinh vật

• Khoảng 30 hợp chất

• Việc lựa chọn các chất chống vi sinh vật tùy

thuộc vào các yếu tố sau:

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

– không tác dụng + tác dụng yếu ++ tác dụng trung bình +++ tác dụng mạnh

Phổ hoạt động của một số chất bảo quản trên vi sinh vật

Các câu hỏi đặt ra khi lựa chọn phụ gia

chống vi sinh vật

• Có tồn tại bào tử vi khuẩn trong sản phẩm?

• Sản phẩm đã trải qua quá trình xử lý nhiệt hay không, mức độ xử lý nhiệt ?

• aw của sản phẩm là bao nhiêu ?

• Ảnh hưởng lên DNA

• Ảnh hưởng lên sự tổng hợp protein

• Ảnh hưởng lên hoạt động của enzyme

• Ảnh hưởng lên tính thấm của màng tế bào

(cell membrane)

• Ảnh hưởng lên vách tế bào (cell wall)

• Ảnh hưởng lên cơ chế trao đổi các chấtdinh dưỡng

Cơ chế tác dụng của chất chống

vi sinh vật

Các hóa chất sát khuẩn

Anion-H Anion - + H +

Cell membrane Anion-H Anion- + H +

M

H + phân ly ↓ pH của môi trường

H + khuếch tán vào nguyên sinh chất tế bào vi khuẩn làm hạ pH của

nguyên sinh chất làm rối loạn phản ứng sinh học  vsv phải sử dụng

protein, mất nhiều năng lượng

Gốc còn lại của acid hữu cơ tiếp tục vào trong tế bào để liên kết với DNA Gây rối loạn sự phân chia nhiễm sắc thể

Ức chế sự phát triển của vi khuẩn

Tế bào vi khuẩn mất năng lượng - không phân chia sinh sản

Tính chất hoá lý của các chất chống vi sinh vật

• Khả năng hòa tan, độ tan

• Điểm nóng chảy, điểm sôi

• Khả năng ion hoá các chất

• Phản ứng của các chất phụ gia đối với thành phần thực phẩm

• …

Tương tác của thành phần thực phẩm và phụ gia chống vi sinh vật

• pH của sản phẩm có thể ảnh hưởng đến khả

năng chống vi sinh vật của phụ gia

• Một số phụ gia chống vi sinh vật có thể bị oxy

hoá, thuỷ phân, tạo liên kết với các chất hóa học khác

• Chất béo có khả năng tác động đến các vi sinh vật, ngăn cản hoạt động của các phụ gia

• Các hợp chất khác (ngoài thành phần chính của thực phẩm) cũng có thể ảnh hưởng đến hoạt

tính của chất chống vi sinh vật

chống vi sinh vật cùng lúc

• Phụ gia được lựa chọn phải có tính kháng tốt

với loại vi sinh vật xác định cần chống có mặt

trong nguyên liệu, qui trình

Benzoic acid &

Sodium benzoate

• Benzoic acid (C6H5COOH) có dạng tinh thể hình kim không màu, dễ tan trong rượu và ether, ít tan trong nước

• Benzoic acid là chất sát trùng mạnh đối với nấm men và nấm mốc và có tác dụng yếu hơn đối với vi khuẩn

• Ức chế phosphofructogenase

• Có khả năng gây nổi mề đay

• Có thể khử hoạt tính 1 phần DNA trong ty thể -> bệnh liên quan đến sự phá hủy

DNA

• Có khả năng kết hợp với màu thực phẩm gây hội chứng dễ kích động

• 1980: natri benzoate, kalibenzoate +

ascorbat tạo benzene

12

• Tác dụng bảo quản chỉ xảy ra ở môitrường acid pH 2.5-3.5 (nồng độ gây tácdụng là 0.05%)

• Có mùi kim loại dễ bị phát hiện, làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm

• Có vị mặn

• Potassium benzoat (INS 212, E 212)

• Calcium benzoate (INS 213, E 213)

16

Lưu ý

• Acid benzoic và natri benzoate không cókhả năng khử oxy

• Không chống được sự tổn thất vitamin C

• Không ngăn được sự thâm đen của hoaquả

Glycine

Acid hippuric Acid benzoic

Giảm glycine

Thải ra ngoài

Sorbic acid &

Potassium

sorbate

• Acid sorbic hay acid 2,4-hexadienic

(C5H7COOH) là chất kết tinh có vị chua nhẹ và mùi nhẹ, khó tan trong nước lạnh (0.16%), dễ tan trong nước nóng (ở 100 o C tan 3.9%)

• Kali sorbate (C5H7COOK) là chất bột trắng kết tinh, dễ tan trong nước

• Có hiệu quả với nấm men, nấm mốc và vi khuẩn

– Có hoạt tính ở pH < 6.5

• Ức chế Clostridium botulinum  giảm sửdụng nitrite trong sản phẩm thịt  giảmnitrosamine

– Sorbic acid (E200), sodium sorbate (E201), potassium sorbate (E202) và calcium sorbate (E203)

• Phân hủy nhanh trong đất  thân thiệnvới môi trường

• LD50 = 7.4 – 10 g/kg (rất cao)

• Được công nhận là GRAS, không gây ramùi vị lạ hay làm mất mùi tự nhiên củathực phẩm

– Ứng dụng trong chế biến rau quả, rượu vang,

đồ hộp sữa và sữa chua, các sản phẩm cá, xúc xích, bánh mì

• Acid sorbic không có tác dụng đối với vikhuẩn lactic, acetic

• Max level: 1 000mg/kg

• ADI: 0-25 mg/kg

21

• Toxicalogy invitro: phơi nhiễm tế bào máu với kaisorbate -> gây tổn hại protein, AND -> gây dị ứng

• Cơ chế gây ức chế enzyme

dehydrogenase trong chuyển hóa của tế bào, giảm gradient proteon ở màng tế

bào, giảm lực vận chuyển ion, gây rối loạn hấp thu và cơ chế điều hòa enzyme

• Có tính “ăn mòn” các hiệu ứng trên vi

khuẩn

22

Acetic acid và

muối acetate

• Acid acetic và các muối (Monocarboxylic)

– Tạo vị chua, chống vi sinh vật (nấm men và vi khuẩn , ngoại trừ các vi khuẩn acetic, latic và butyric)

• Hoạt tính thay đổi tuỳ thuộc vào sản phẩmthực phẩm, môi trường, và vi sinh vật cầnchống

• Ở Mỹ, acid acetic được công nhận là

GRAS

Là chất bảo quản và tăng hương vị

Muối có tính kiềm mạnhAcid có tính yếu

• Chất kích ứng da và mắt

• Gây phản ứng với nitite, nitrate, các chất oxy hóa gây nổ

24

Liều lượng acid acetic sử dụng tối đa

Liều lượng Natri acetate sử dụng tối đa

Liều lượng Calcium acetate sử dụng tối đa

Liều lượng Natri diacetate sử dụng tối đa

27

Propionic acid

Muối propionate

• Chống nấm mốc; một vài nấm men và vi

khuẩn

• Ở Mỹ, acid propionic và các muối Ca, Na

propionate được công nhận là GRAS

– Được sử dụng không giới hạn, trừ một số

Acid propaonic (Etancarboxylic): có tính ăn mòn, mùi hăng, có các tính chất của acid béo

• Các vi khuẩn thuộc chi Popionicbacterium cũng tạo ra propionic acid

• Trong cơ thể, axit propionic bị oxy hóa nhanh

chóng và bị thải ra khỏi cơ thể dưới

dạng carbondioxide theo chu trình Krebs và nó không tạo ra sự tích lũy sinh học.

• Các Ester của axit propionic đôi khi được dùng làm dung môi hay các chất tạo mùi nhân tạo.

29

Nitrite Muối nitrate

• Nitrite là chất kết tinh trắng đến vàngnhạt, tan tốt trong nước và amoniac lỏng,tan ít trong rượu và các dung môi khác

• Dùng trong sản xuất các sản phẩm thịtlên men chua

• Có tác dụng phát hỗ trợ tạo màu, mùi,cải thiện cấu trúc và chống vi sinh vật

– Potassium nitrite (E249); Sodium nitrite (E250); Sodium nitrate (E251); Potassium nitrate (E252)

32

Paté gan Jambon Xúc xích

bị bài tiết bởi thận

Nitrate, nitrite,

NO thấm vào máu

Nitrate từ máu chuyển vào tuyến nước bọt

BODY NITRATE, NITRITE CYCLE

Cơ chế gây ung thư dạ dày bởi nitrosamin

(theo tài liệu của Hà Huy Khôi, 1996)

Yếu tố thức ăn nước uống Nitrete dạ dày

Nitrate nước bọt

Acid dạ dày

Vi khuẩn dạ dày Nitrate

dạ dày

Acid dạ dày giảm

Vi sinh vật dạ dày

Protein Vitamin

Ung thư dạ dày Ung thư kết tràng Loét dạ dày

Muối mặn

Máu

+