Tiểu Luận - Vệ Sinh An Toàn Thực Phẩm - Đề Tài - Thực Trạng Sử Dụng Muối Polyphosphate Trong Chế Biến Thịt Và Hải Sản

Thực trạng sử dụng muối polyphosphate trong chế biến thịt và hải sản A Mở đầu Ngày nay, xã hội ngày càng phát triển, đời sống của con người ngày càng được nâng cao, từ những nhu cầu ăn no mặc ấm đã tr[.]

Thực trạng sử dụng muối polyphosphate trong

chế biến thịt và hải sản

A Mở đầu

Ngày nay, xã hội ngày càng phát triển, đời sống của con người ngày càng được nâng cao, từ những nhu cầu ăn no mặc ấm đã trở thành ăn ngon mặc đẹp Vì vậy

mà các sản phẩm thực phẩm hiện nay không chỉ đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể mà còn phải có những đặc tính cảm quan như không có mùi vị không mong muốn, dai, giòn, vẻ ngoài bắt mắt,… Để phục vụ nhu cầu đó của con người thì việc sử dụng hoá chất trong công nghiệp thực phẩm là các chất phụ gia tăng cấu trúc, chất nhũ hoá, chất tạo các hương vị,… cho thực phẩm ngày càng trở nên phổ biến Nhưng việc sử dụng chúng như thế nào, tác dụng của chúng với các loại thực phẩm và con người là khác nhau Sau đây chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về phụ gia dùng trong chế biến sản phẩm thịt và hải sản là polyphosphate

B Nội dung

I Khái quát chung

1 Phụ gia thực phẩm là gì?

- Theo FAO/WHO, phụ gia thực phẩm là bất cứ chất gì, thông thường bản thân nó không nó không được sử dụng như một thực phẩm, dù có hay không có giá trị dinh dưỡng, được cố ý đưa vào thực phẩm nhằm đạt mục đích kĩ thuật trong chế biến,

xử lí, đóng gói… khi chất đó – hoặc sản phẩm của nó trở thành một cấu phần (hay

có ảnh hưởng đến tính chất) của thực phẩm đó

- Theo Bộ Y Tế Việt Nam, phụ gia thực phẩm là những chất không được coi là thực phẩm hay một thành phần chủ yếu của thực phẩm, có ít hoặc không có giá trị dinh dưỡng, được chủ động cho vào thực phẩm với một mục đích đáp ứng yêu cầu công nghệ trong quá trình sản xuất, chế biến, xử lí, bao gói, vận chuyển, bảo quản thực phẩm Phụ gia thực phẩm không bao gồm các chất gây ô nhiễm hoặc các hất

bổ sung vào thực phẩm với mục đích tăng thêm giá trị dinh dưỡng của thực phẩm Tóm lại:

 Không phải thực phẩm

 Các chế phẩm tự nhiên hoặc tổng hợp

 Đưa vào thực phẩm một cách cố ý để thực hiện những mục đích kĩ thuật nhất định

 Lưu lại trong thực phẩm ở dạng nguyên thể hoặc dẫn xuất nhưng vẫn đảm bảo an toàn cho người sử dụng

- Phụ gia thực phẩm có 20 loại như các chất điều chỉnh vị axit, các chất điều vị, các chất ổn định, các chất bảo quản, các chất chống oxy hoá,…

- Vai trò của phụ gia thực phẩm:

 Về mặt công nghệ: cải thiện quy trình công nghệ hoặc làm đơn giản hơn các công đoạn trong quy trình chế biến; tăng giá trị của thực phẩm về mặt

công nghệ như độ mềm dẻo, độ xốp, ; thay thế một số nguyên liệu đắt tiền làm giảm giá thành sản phẩm

 Về mặt sản phẩm: tăng giá trị về mặt cảm quan; an toàn khi sử dụng; góp phần đa dạng hoá sản phẩm

2 Muối polyphosphate:

2.1 Khái niệm polyphosphate:

 Polyphosphate (hay còn gọi là bột Accord) là một loại phụ gia an toàn và được dùng trong chế biến thực phẩm Ở Việt Nam dùng để thay thế hàn the

 Polyphosphate (PolyPs) được hình thành theo chuẩn tiếp chung là

Mn+2PnO3n+1

 Polyphosphate là muối hoặc este của polymer oxyanions hình thành từ tứ diện PO4 (phosphate đơn vị cấu trúc) liên kết với nhau bằng cách chia sẻ các nguyên tử oxy Khi hai góc được chia sẻ, polyphosphate có thể có một cấu trúc chuỗi tuyến tính hoặc một cấu trúc vòng tuần hoàn

 Các anion của nó tạo thành một chuỗi mà trong đó mỗi nguyên tử của một nguyên tố phosphorus liên kết với phân tử kế cận thông qua hai nguyên tử của nguyên tố oxygen Do đó, polyphosphate tạo thành 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 tồn tại ở dạng tinh thể Do muối Graham (muối polyphosphate của natri khi n=102) không thể kết tinh

vì cấu trúc này luôn có sự khác nhau ở độ dài; dộ dài chuỗi polyphosphate gần bằng nhau của chúng khiến sự kết tinh khó có thể xảy ra do sự “kéo dài chuỗi” không thuận lợi về năng lượng (các chuỗi có thẻ thay thế lẫn nhau vô trật tự khi quá trình kết tinh hoá xảy ra) Ngoài ra, độ phân cực của phân tử cũng ảnh hưởng đến khả năng kết tinh

2.2 Tính chất

- Tất cả các muối kiềm của polyphosphate đều tan trong nước

 Trong đó kali pyrophosphate tan rất nhiều, 100g nước có thể hoà tan đến 187.4g K4P2O7 Tuy nhiên, nhóm muối Kurrol và Maddrell (đại phân tử natri polyphosphate) lại không tan trong nước, riêng nhóm cuối Kurrol tan được trong dung dịch muối kiềm hoá trị I (trừ muối của K+)

- Các polyphosphate ổn định trong dung dịch nước trung tính hơn các phosphate phân nhánh ở nhiệt độ phòng Sự thuỷ phân của liên kết P-O-P trong chuỗi polyphosphate cần đến 10kcal/mol

- Các polyphosphate thuỷ phân rất chậm ở môi trường trung tính và nhiệt độ phòng với thời gian bán huỷ của liên kết P-O-P lên đến vài năm

Mô tả sự thuỷ phân có quy luật của polyphosphate

- Khả năng thuỷ phân của loại hợp chất này sẽ tăng lên khi tăng nhiệt độ, giảm

pH hoặc cho thêm các chất keo hoặc các cation nặng vào dung dịch Các nghiên cứu chỉ ra rằng các hợp chất polyphosphate thuỷ phân tuân theo quy luật nhiệt động, sản phẩm thường là một phân tử orthophosphate Vào năm 1958, Van Wazer đã chứng minh được khả năng thuỷ phân các hợp chất này phụ thuộc vào

sự phân cực của dung môi

II Phân loại

 Phân loại theo công thức cấu tạo:

 Diphosphate (n=2) hay còn gọi là pyrophosphate (E 450), anion diphosphate

P2O7 – là anion polyphosphate đơn giản nhất, ngoài ra pyrophosphate còn tồn tại dưới dạng H3P2O4-, H2P2O42- và HP2O43-

 Triphosphate (n=3) hay còn gọi là tripolyphosphate (E 451), P3O10 là anion của acid H5P3O10

 Theo số loại polyphosphate có trong sản phẩm

 Phosphate đơn: chỉ dùng duy nhất một loại polyphosphate trong sản phẩm

 Phosphate phối trộn: trong sản phẩm có nhiều loại polyphosphate phối trộn với nhau để tạo ra sản phẩm có chất lượng đồng nhất; do mỗi phosphate có tác dụng, pH, thời gian tác động và khả năng hoà tan khác nhau người ta chia phosphate phối trộn thành ba loại:

+ Superbind K70: (E 451, E452) có dạng bột tinh thể màu trắng, pH=8.8 và P2O5

từ 5.6-5.8 Ưu điểm: tạo nhũ tương đồng nhất vớ độ kết dính cao, khối nhũ tương mềm, chậm khô mặt, tạo độ giòn dai và giảm hoa hụt sau khi nấu thường dùng cho sản phẩm qua giai đoạn say nhũ như giò lụa, xúc xích, cá viên, nem chua, bò viên,

… Lượng sử dụng 0.3-0.5% (3-5g/kg sản phẩm)

+ Superbind P220 (E451, E452) có dạng bột màu trắng, pH=8.9 và P2O5=58%, hoà tan rất nhanh trong nước ở điều kiện lạnh 0oC Ưu điểm: tạo khối sản phẩm đồng nhất, rắn chắc, mọng nước, màu đẹp sau khi nấu, giảm hiện tượng hao hụt trọng lượng sau khi nấu tăng hiệu suất chế biến và tạo cảm quan bề mặt cắt đẹp hơn,… Lượng sử dụng 0.3-0.5% (3-5 g/kg trên tống lượng thịt và dung dịch ướp

+ Superbind P270: dạng bột mịn trắng đến trắng ngà, có mùi nhẹ đặc trưng, hỗn hợp của E450, E451, E316, E621, E250 và một số hương liệu… có hàm lượng

P2O5 từ 28-28.5% và pH=8.8 Ưu điểm: hoà tan rất nhanh trong nước ngay ở điều

kiện 0oC, tạo khối liên kết rắn hắc cho sản phẩm, giảm hao hụt sau khi nấu, màu sản phẩm đẹp, hương vị hấp dẫn Dùng trong sản xuất bao da, dăm bong để tạo liên kết chặt chẽ giữa các miếng thịt, liều lượng sử dụng: 1.0-1.2% (10-12 g/kg) trên tổng khối lượng thịt nguyên liệu và nước tiêm

III Công dụng:

Polyphosphate là phụ gia hợp pháp được sử dụng rộng rãi để hỗ trợ để xử lí hoặc cải thiện chất lượng của nhiều loại thực phẩm, đặc biệt là thịt và các sản phẩm cá

Chức năng của một số loại polyphosphate:

Tiếng việt Tiếng anh 452v Amino

polyphotphat Ammonium polyphosphate Điều chỉnh độ axit, bảo quản, chống đông vón, tạo xốp, ổn

định màu, chống oxy hoá, tạo phức kim loại, nhũ hoá, điều vị, làm rắn chắc, xử lí bột, làm ẩm, làm dày

452iv Canxi

polyphosphate Calcium polyphosphates Điều chỉnh độ axit, bảo quản, chống đông vón, ổn định màu,

chống oxy hoá, tạo phức kim loại, điều vị, làm rắn chắc, xử lí bột, làm ẩm, làm dày

452i Natri

polyphosphat Sodium polyphosphate Điều chỉnh độ axit, bảo quản, tạo xốp, chống đông vón, ổn

định màu, chống oxy hoá, nhũ hoá, điều vị, làm rắn chắc, xử lí bột, làm ẩm, làm dày, ổn định 452ii Kali

polyphosphat Potassium polyphosphate Điều chỉnh độ axit, bảo quản, tạo xốp, chống đông vón, ổn

định màu, chống oxy hoá, nhũ hoá, điều vị, làm rắn chắc, xử lí bột, làm ẩm, làm dày, ổn định

452iii Natri canxi

polyphosphat Sodium calcium polyphosphate Nhũ hoá, ổn định, điều chỉnh độaxit, tạo xốp

 Tác dụng tốt của polyphosphate:

 Polyphosphate được sử dụng như một phụ gia: chất ổn định, chất làm đông và chất nhũ hoá

 Tạo phức với ion kim loại

 Khả năng giữ nước

 Ổn định nhũ tương

 Gây nở

 Dùng làm dung dịch đệm

 Tác dụng xấu của polyphosphate (nếu sử dụng quá liều):

 Làm cho sản phẩm có cấu trúc như cao su

 Hàm lượng của polyphosphate >0.3 gây vị chát

 Làm cho sản phẩm có vị tanh đắng, có cảm giác ngứa lưỡi

IV Thực trạng sử dụng muối polyphosphate trong sản phẩm chứa thịt cá

Hiện nay trong chế biến các sản phẩm thịt, cá các polyphosphate thường được

sử dụng với mục đích tạo cấu trúc và tăng khả năng giữ nước cho sản phẩm Các loại muối hay được dùng trong chế biến thịt cá bao gồm: monosodium, disodium, orthophosphate, tetrasodium pyrophosphate, sodium polyphosphate, sodium

tetrapolyphosphate và sodium hexametaphosphate

Vai trò cơ bản của muối polyphosphate là chất đệm điều chỉnh pH sản phẩm như một anion nhiều hoá trị và cô lập các kim loại Orthophosphate là chất đệm pH tốt nhất, polyphosphate là chất đệm tốt trong khoảng pH = 5,5 ÷ 5,7 Khả năng đệm của phosphate tăng khi chiều dài chuỗi polyphosphate tăng Những

polyphosphate mạch dài tách riêng những kim loại nhẹ như Ca, Mg và khi pH tăng thì khả năng giữ nước 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 kết một đầu với các nhóm mang điện dương, trong khi đầu còn lại liên kết với nước, làm tăng khả năng giữ nước, tăng khả năng liên kết và tăng hiệu xuất 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 sự ôi hoá làm mất màu thịt Khi dùng polyphosphate sẽ tăng độ bền màu của thịt ướp và thịt tươi, giảm mất nước trong quá trình nấu, làm bề mặt sản phẩm khô hơn, sản phẩm chế biến có độ mềm và độ ướt tốt, giảm chảy dịch trong quá trình bảo quản lạnh, tăng khả năng trích ly protein, làm bền hương vị sản phẩm

và giảm sự chảy 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 cả khi tăng hàm lượng

phosphate lên 10%

Mặt hạn chế của phosphate trên sản phẩm thịt cá là làm cho sản phẩm có cấu trúc cao su, vị tanh kim loại, gắt, vị xà phòng, ngứa lưỡi và có thể gây ảnh hưởng đến sức khoẻ như đau bụng, tiêu chảy

1 Polyphosphate trong công nghệ chế biến thịt

Trong công nghệ chế biến thịt có một loại phụ gia không thể thiếu được đó là polyphosphate Vào thời điểm phát hiện ra độc tính của hàn the và suốt một thời gian dài tẩy chay loại hoá chất độc hại này, polyphosphate được coi như một loại phụ gia thay thế cho hàn the, được gọi là phụ gia tạo giòn dai Tuy nhiên việc sử dụng đem lại nhiều tác dụng hơn ta tưởng

Phosphate có chức năng điều chỉnh pH tác động trực tiếp lên trên đạm protein của thịt gây ra các hiệu quả sau:

 Ngăn chặn quá trình oxy hoá giữ màu tươi của thịt và các sản phẩm thịt chế biến

 Làm giãn các sợi cơ làm cho thịt mềm hơn, dẻo hơn

 Tạo nhiều đạm protein hoà tan qua đó gia tăng độ kết dính của sản phẩm

 Tăng khả năng giữ nước của thịt

 Tăng hương vị thơm ngon tự nhiên của thịt, ngăn ngừa hình thành các mùi lạ

do quá trình oxy hoá tạo nên

 Ngăn ngừa vi khuẩn phát triển nên có chức năng kéo dài thời gian bảo quản

 Tóm lại: polyphosphate tạo được sự giòn dai của sản phẩm thịt chế biến do làm thịt dẻo hơn, kết dính nhiều hơn và giữ được nước tốt hơn Do ngăn chặn quá trình oxy hoá làm thịt không bị xuống màu, tăng hương vị tự nhiên

và ngăn cản vi khuẩn, nấm mốc phát triển nên nó còn có vai trò là chất bảo quản

2 Các tiêu chí chọn polyphosphate phù hợp trong chế biến thịt:

Theo tổ chức Lương Nông quốc tế (FAO), dùng phụ gia thực phẩm an toàn trong dăm bông thích hợp với 1g cho 1kg sản phẩm, 2-5g cho 1kg thịt Dùng phụ gia thực phẩm an toàn không cần dùng thịt nóng, thậm chí dùng thịt đã qua bảo quản lạnh đông, chất lượng sản phẩm vẫn thơm ngon, an toàn khi bảo quản ở 0-4oC trong suốt 90 ngày

Trong quá trình chế biến thịt cần một hỗn hợp polyphosphate có khả năng bổ trợ lẫn nhau để điều chỉnh pH, khả năng hoà tan, thời gian tương tác Hơn nữa chất lượng thịt cũng không đồng nhất trong những mẻ sản xuất khác nhau do tuổi của vật nuôi khác nhau, cách nuôi khác nhau, giống loài khác nhau Vì vậy, cần có một loại polyphosphate linh hoạt để có thể tạo ra các sản phẩm đồng nhất – phosphate phối trộn

 Chỉ tiêu để chọn polyphosphate phù hợp:

 Yêu cầu sử dụng: dùng cho xay nhũ tương tạo giòn dai (như làm giò, nem,…) hay dùng cho ướp thịt tăng độ kết dính Phosphate cần có độ hào tan cao, có tốc

độ tương tác với protein chậm: Superbind K70 cho nhóm tạo giòn dai và

Superbind P220 cho nhóm tăng kết dính và tạo dẻo

 Tăng hương vị và tạo màu sắc cho sản phẩm: cần loại phosphate chuyên làm gia tăng hương vị, màu sắc tự nhiên của thịt mà không tạo hậu vị chát khó chịu

 Tăng kết cấu của sản phẩm: sản phẩm yêu cầu là phải đạt độ giòn dai và mọng nước, giảm thất thoát trọng lượng sau khi nấu đến mức tối đa

 Kéo dài thời gian bảo quản: cần phosphate có chức năng ức chế sự phát triển của vi sinh vật ở một mức độ nhất định

 Một số loại polyphosphate phối trộn dùng trong chế biến thịt:

Superbind P220 Tạo độ giòn dai, tăng

khả năng giữ nước, tạo kết dính

Da bao, dăm bông,… Superbind K70 Tạo độ dẻo, giòn dai,

tăng khả năng giữ nước Giò chả, thịt viên, xúc xích,…

Superbind P270 Giữ nước, tạo độ kết

dính, tạo mùi vị đặc trưng

Dăm bông, thịt nguội

3 Polyhosphate trong công nghệ chế biến thuỷ sản:

 Vai trò của polyphosphate:

 Gia tăng khả năng giữ nước của protein cơ bắp hoạt tính actomyosin Giảm tốc

độ thoát nước trong quá trình chế biến và giã đông sản phẩm, giữ lại các chất dinh dưỡng tự nhiên, ngăn ngừa sự di chuyển của độ ẩm trong qua trình giã dông, gia nhiệt và bảo quản Nó làm tăng lượng nước và giảm sự nổi bọt do đó giữu độ ẩm tự nhiên của sản phẩm tốt hơn, cải thiện cấu trúc và độ mềm Nó là tác nhân tạo Chilat với ion Mg2+ và Ca2+ nếu sử dụng nước cứng, dẫn đến sự giữ nước tốt hơn

 Kiểm soát giá trị pH cho quá trình giữ nước tối ưu (bởi sự trương của protein)

và quá trình tạo màu

 Giảm sự biến chất do oxy hoá trong quá trình chế biến, giảm các tác nhân gây

ra mùi ôi, màu sắc không mong đợi; bảo toàn hương vị, màu sắc và cấu trúc cho sản phẩm

 Ngăn ngừa sự tạo thành tinh thể cây kim MgNH4PO4(giống như các miếng thuỷ tinh trong các sản phẩm hải sản đóng hộp như cá ngừ, cua đóng hộp)

 Ngăn ngừa sự làm mềm bề mặt của protein biến tính, đặc biệt với cá hồi được lạnh đông trước khi đóng hộp hoặc bảo quản nước đá trong một thời gian dài