Gia bảo quản thực phẩm phẩm i ii tổng quan về phụ gia bảo quản thực phẩm iii chất bảo quản có nguồn gốc tự nhiên

sẽ hấp thụ vào thực phẩm khi có điều kiện thuận lợi, làm thay đổi mùi vị của thực phẩm.Thực phẩm là sản phẩm con người ăn, uống dưới dạng tươi, sống hoặc đã qua chế biến, bảo quản nên nó

CHẤT PHỤ GIA BẢO QUẢN

THỰC PHẨM

GVHD: PGS.TS

VŨ THU TRANG

Đinh thanh mai

20190512

Nguyễn phương thảo 20190568

Lê phương thảo 20190565

MỤC LỤC

I TÁC NHÂN GÂY HƯ HỎNG THỰC PHẨM

Làm biến đổi hình dạng của thực phẩm, thực phẩm sẽ bị dập hay ở trạng thái không hoàn hảo cho quá trình bảo quản phải lựa chọn bao bì phù hợp.

Tác nhân cơ

học

Ngoài ra thời gian bảo quản còn bị ảnh hưởng bởi các tác

nhân lý hoá khác như:

• Ánh sáng: Ánh sáng chiếu trực tiếp vào thực phẩm xúc tiến làm

chuyển hóa các thành phần có trong thực phẩm, dẫn đến thực

phẩm bị hư hỏng.

VD: Ánh sáng chiếu vào rau quả tươi làm cho quá trình hô hấp xảy ra

mạnh hơn, nhiệt độ khối rau quả tăng lên, quá trình bay hơi

nước nhanh hơn, làm cho rau quả nhanh chóng bị hư hỏng.

• Thành phần không khí: thành phần không khí chứa vi sinh vật

và các chất khí có mùi như NH 3 , H 2 S, sẽ hấp thụ vào thực

phẩm khi có điều kiện thuận lợi, làm thay đổi mùi vị của thực

phẩm.

Thực phẩm là sản phẩm con người ăn, uống dưới dạng

tươi, sống hoặc đã qua chế biến, bảo quản nên nó là một

môi trường với đa dạng chất dinh dưỡng như protein,

gluxit, lipit, natri, canxi, photpho, vitamin,… nên rất dễ bị

nhiễm vi sinh vật trong quá trình sản xuất, bảo quản,…

• Độ ẩm: Độ ẩm không khí cao tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển mạnh, đặc biệt là vi khuẩn gây thối rữa và nấm mốc Độ ẩm không khí cao sẽ hấp thụ vào thực phẩm làm thay đổi trạng thái, cấu trúc của thực phẩm.

• Nhiệt độ môi trường: Sẽ ảnh hưởng đến các phản ứng hoá học trong thực phẩm và phổ hoạt động của vi sinh vật.

II TỔNG QUAN VỀ PHỤ GIA BẢO Quản

thực phẩm

ĐỊNH NGHĨA

Chất bảo quản thực phẩm là những chất không phải là thực phẩm, được cố ý cho vào thực phẩm mà với sự hiện diện của nó hoặc dẫn xuất của nó, có khả năng hạn chế, ngăn ngừa sự hư hỏng của thực phẩm

Có hai loại chất bảo quản mà chúng ta thường xuyên sử dụng đó là:

- Chất phụ gia bảo quản thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên:

• Chất bảo quản tự nhiên được sử dụng mỗi ngày trong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm Chúng không những không làm ảnh hưởng đến các chất dinh dưỡng cũng như màu, mùi vị, hay trạng thái của thực phẩm mà còn giúp chế biến ra những món ăn ngon và đẹp mắt.

• Đây là các gia vị mà chúng ta sử dụng hằng ngày, nhưng đôi khi chúng ta đã bỏ quên những công dụng bảo quản đồ ăn tuyệt vời của chúng như: muối, đường, dầu ăn, rau kinh giới,…

• Các chất này giúp bảo quản thực phẩm bằng cách hấp thụ nước dư thừa và ngăn chặn các vi sinh vật phát triển, ngăn chặn quá trình oxy hóa trong thực phẩm, nó giết chết các vi khuẩn và ngăn ngừa các thực phẩm không bị hỏng

Phân loại

- Chất phụ gia bảo quản thực phẩm có nguồn gốc nhân tạo:

• Là những chất phụ gia được cho thêm vào sản phẩm để giữ cho thực phẩm

không bị thay đổi tính chất, mùi vị Chúng được sử dụng rất nhiều và được

xem là thứ không thể thiếu đối với ngành công nghiệp thực phẩm.

• Dễ dàng tìm thấy các chất bảo quản thực phẩm này trên nhãn của thực phẩm

bởi nó được sử dụng rất phổ biến Một số chất bảo quản nhân tạo thường bắt

gặp như là BHT, BHA, Sodium nitrat, Sodium Benzoat, Kali nitrat, Acid

Benzoic (E210),… đều có ở trong các loại thức ăn chế biến đồ hộp, đóng

gói, hoặc các loại nước chấm, nước giải khát và cả trong bánh mì,…

Ngoài ra các chất bảo quản trên thế giới còn được chia vào các nhóm

như sau:

- Nhóm bị cấm: Có độ độc hại cao, chứa các chất bị cấm sử dụng tại

nhiều quốc gia – nó là phẩm màu và chất bảo quản dùng cho sơn màu,

nhưng không cho thực phẩm.

- Nhóm chất bảo quản thực phẩm được phép sử dụng: Chứa các chất

được cho phép sử dụng vì đảm bảo độ an toàn cho sức khỏe con

người.

- Nhóm thực phẩm: nhóm này chứa các chất có độ độc hại thấp đối

với sức khỏe, vẫn có thể sử dụng ở một liều lượng nhất định.

• Là một Bacteriocin (là những protein kháng khuẩn được sản xuất bởi

cả 2 vi khuẩn gram dương và gram âm) được sinh tổng hợp bởi một số

chủng vi khuẩn Lactococcus lactis Vi khuẩn lactic thường vô hại và có

mặt trong nhiều sản phẩm thực phẩm Trong cơ thể người, Nisin sẽ bị các chất men của dịch tiêu hoá phá huỷ Vì vậy, có thể xem nó không

có tác dụng lên hệ vi sinh vật trong cơ quan tiêu hoá.

• Năm 1969, tổ chức FAO và WHO chính thức công nhận Nisin là an toàn và cho phép sử dụng như chất bảo quản thực phẩm với liều lượng 400IU/g Hiện nay, Nisin được sử dụng ở trên hơn 50 quốc gia.

• Nisin tự nhiên thường được gặp trong các sản phẩm sữa và trong các loại rau muối chua

1 GIỚI THIỆU

III chất bảo quản thực phẩm có

nguồn gốc tự nhiên

Nisin (E234)

Steptococcus thermophilus, Lactobacillus plantarum, vi khuẩn lactic và một số loài Bacillus làm bất hoạt Nisin.

+ Độ bền nhiệt: Nisin là một bacteriocin bền nhiệt Hoạt tính của nó gần như không đổi ở nhiệt độ 4-10, ở 30-60 sau 30 phút vẫn giữ được 80-90% hoạt tính ban đầu Từ 80 trở lên, hoạt tính bắt đầu giảm mạnh, sau 60 phút ở 100 vẫn còn 50%

hoạt tính Ở 121, sau 10 phút hoạt tính còn 46%, sau 60 phút còn 22% Độ bền nhiệt của Nisin cũng phụ thuộc vào pH, pH càng thấp thì độ bền nhiệt càng cao.

+ Phổ kháng khuẩn: Nisin không có khả năng ức chế và tiêu diệt vi khuẩn Gram âm, nấm men, nấm mốc Điều này được giải thích là do sự khác nhau giữa thành tế bào vi khuẩn Gram dương và Gram âm Bacteriocin chỉ tạo ra lỗ thủng trên thành tế bào Gram dương mà không ở tế bào Gram âm Giá trị quan trọng của Nisin được thể hiện ở tác dụng ức chế các vi khuẩn sinh

bào tử như Clostridium và Bacillus, các tác nhân chính gây hư hỏng thực phẩm Nhiều nghiên cứu đã chứng minh Nisin có thể ngăn chặn sự phát triển bào tử Clostridium botulium loại A, B, E.

2 Cấu tạo và tính chất

• Cơ chế hoạt động của Nisin là tạo thành các lỗ trên màng tế bào làm giảm động lực proton, làm thất thoát các ion tự do, axit amin và ATP Một số

nghiên cứu chỉ ra rằng khi bổ sung Nisin vào các tế bào nhạy cảm (Staphylococcus cohnii, Bacillus subtilis, Micrococcus luteus, Streptococcus

zymogenes) số lượng axit amin cũng như số lượng các ion RB+ và K+ trong tế bào giảm mạnh Ngoài ra Nisin còn ngăn cản việc hấp thu proline và

glutamine của các túi màng ở các tế bào này Sự mất mát các ion này dẫn đến việc giảm nhanh chóng chênh lệch hiệu điện thế màng, Δ.

• Nisin tạo thành lỗ hổng trên màng giống như các kênh ngăn chặn theo 3 bước: (1) các monome nisin tạo liên kết với một màng mục tiêu, (2), nisin chèn vào màng, (3) các phân tử nisin tổng hợp để tạo thành lỗ hỏng trên màng tế bào chất Các phân tử Nisin cũng có thể tổng hợp trước khi chèn vào màng tế bào.

• Hoạt động của Nisin bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố môi trường: pH, kích thước vi sinh vật và sự tương tác với các thành phần thực phẩm Sự có mặt của các thành phần thực phẩm như chất béo và protein ảnh hưởng tới hoạt động của Nisin Nisin chống lại

L.monocytogenes kém hơn trong sữa và trong kem do nồng độ chất béo tăng Điều này có thể giải thích là do liên kết của Nisin với các

hạt cầu béo Được khắc phục bằng cách thêm chất nhũ hóa.

3 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG

 Ở nồng độ thấp, Nisin ngăn chặn sự tổng hợp thành tế bào thích hợp, dẫn đến chết tế bào Ở nồng độ cao, Nisin liên kết với lipid II (Lipid II là một phân tử tiền chất trong quá trình tổng hợp thành tế bào của vi khuẩn), chèn vào màng tế bào và hình thành lỗ hỏng, dẫn đến sự rò rỉ của các thành phần

tế bào như các ion và ATP.

4 ỨNG DỤNG

Nisin cũng có hoạt tính chống lại vi khuẩn sinh axit lactic Vi khuẩn này thường sinh trưởng ở pH thấp, do

đó Nisin có thể được sử dụng như một chất bảo quản trong thực phẩm có pH thấp

mà không phải xử lý bằng nhiệt, chẳng hạn dầu trộn salad, rượu và đồ uống.

Sự hình thành bảo tử của vi khuẩn Gram

dương thuộc các giống Bacillus, Clostridium

ssp đặc biệt nhạy cảm với Nisin, bào tử nhạy

cảm với Nisin hơn các tế bào sinh dưỡng

Với phổ kháng khuẩn như vậy, Nisin đã được

sử dụng như là một chất bảo quản thương mại trong các sản phẩm mà quá trình sản xuất chúng không thể hoàn toàn tiệt trùng bằng nhiệt độ cao mà chỉ được khử trùng bằng phương pháp Pasteur.

Nisin còn được sử dụng để làm bất hoạt các vi sinh vật ưa nhiệt gây hư hỏng thực phẩm đóng hộp và mở rộng thời hạn sử dụng của các sản phẩm làm

từ sữa.

5 HÀM LƯỢNG

Lượng Nisin lượng tiêu thụ hàng ngày chấp nhận được (ADI – Acceptable Daily Intake) là 0,13 mg/kg thể trọng.

Người ta thường sử dụng Nisin

ở các nồng độ khác nhau, từ

1-25 phần triệu (ppm, 1 ppm tương ứng với 1 milligram một chất nào đó trên 1 lít chất lỏng (mg/l) hay mỗi kg (mg/kg)) tùy thuộc vào loại thực phẩm

Theo tiêu chuẩn về thực phẩm của Australia và New Zealand hướng dẫn việc sử dụng Nisin trong các sản phẩm thịt chế biến và gia cầm ở mức giới hạn 12.5mg/kg.

1 GIỚI THIỆU

Natamycin(

E235)

Natamycin còn được gọi là pimaricin hay natacyn, là một chất chống mốc tự nhiên cho thực phẩm được chấp nhận trên toàn thế giới, hiệu quả ở nồng độ thấp

 CTHH: C 33 H 47 NO 13

 Tính chất:

• Chống được nấm mốc và nấm men

• Không màu, không mùi, không vị

• Ở trạng thái khô, bột có thể chịu được nhiệt độ lên tới 100, nhưng trong một thời gian ngắn Nếu chất này tiếp xúc ở nhiệt độ quá 50 trong hơn 24h, khả năng hoạt động sẽ giảm.

• Điểm đẳng điện của Natamycin là 6.5

2 TÍNH CHẤT

VÀ CẤU TẠO

Natamycin liên kết với các ergosterol trong

nấm men và nấm mốc gây ra rò rỉ của các

quản phổ biến trong

sữa chua, thịt lên men

hay pho mát.

o Natamycin E235 (Pimaricin) ngăn phô mai trở nên mốc khi trưởng thành

để hạn chế sự hình thành độc tố mycotoxin Vì nó không thể xâm nhập vào phô mai, chỉ ở trên bề mặt phô mai, vì vậy nó có lợi thế trong việc kiểm soát sự phát triển của nấm mốc trên phô mai, và không ảnh hưởng đến quá trình trưởng thành của phô mai

Sử dụng và sử dụng Natamycin trong sữa chua

Sử dụng và sử dụng Natamycin trong các sản phẩm thịt

5 HÀM LƯỢNG

SỬ DỤNG

 Đối với người, 500mg/kg/ngày lặp lại nhiều lần sẽ gây ra buồn nôn, tiêu chảy.

Sử dụng Natamycin trong pho mát

o Việc sử dụng 5 ~ 10ppm natamycin trong sữa chua, có thể kéo dài tuổi thọ của sữa chua hơn 4 tuần.

o Sử dụng phương pháp ngâm hoặc phun lên sản phẩm thịt, có thể sử dụng Natamycin E235 4mg / cm2 để đạt được mục đích chống nấm mốc an toàn và hiệu quả Ngâm vỏ xúc xích với một huyền phù Natamycin ở nồng độ 0,05% đến 0,2% (w / v), hoặc bằng cách ngâm hoặc phun bề mặt của xúc xích đã đầy, ngăn chặn hiệu quả sự phát triển của nấm mốc trên bề mặt xúc xích

1 GIỚI THIỆU

KALI SORBATE (E202)

Kali sorbate là muối của sorbic acid, nó được tạo nên bởi phản ứng hóa học của sorbic acid với kali hydroxide.

Nó được tìm thấy trong acid của một số loại trái cây nhưng với công nghệ hiện đại ngày nay thì kali sorbate được tạo ra từ phương pháp tổng hợp hóa học là chủ yếu.

Nó là một trong những hóa chất an toàn nhất và phổ biến nhất hiện nay dùng cho chất bảo quản trong thực phẩm, kali sorbate làm giảm nguy cơ gây bệnh truyền qua thực phẩm mà không ảnh hưởng đến màu sắc hay hương vị.

Kali sorbate là một trong những chất bảo quản cho cả dòng thực phẩm và mỹ phẩm.

nguồn gốc NHÂN TẠO

- Độ hòa tan trong các dung môi khác:

+ Hòa tan trong ethanol, propylene glycol + Ít tan trong acetone

+ Rất ít tan trong chloroform, dầu bắp, ether

2 TÍNH CHẤT

VÀ CẤU TẠO

Các muối sorbate phản ứng với enzyme sulfhydryl thông qua phản ứng cộng với nhóm thiol của cystein

Các muối sorbate kìm hãm các enzyme bởi sự hình thành liên kết đồng hóa trị giữa sulfat của nhóm sulfhydryl chính hoặc Zn(OH) 2 của enzyme và carbon của ion sorbate.

- Cơ chế này được giải thích một phần là do tác dụng của acid sorbic lên hệ enzyme trong tế bào

vi sinh vật Người ta cho rằng acid sorbic kìm hãm sự hoạt động của enzyme dehydrogenase có liên quan trong quá trình oxy hóa acid béo Sự

bổ sung acid sorbic dẫn đến sự tích lũy các acid béo không no mà các acid này là sản phẩm trung gian của quá trình oxy hóa các acid béo bởi nấm men và nấm mốc.

- Điều này hạn chế chức năng của các enzyme dehydrogenase và kìm hãm sự phát triển và quá trình trao đổi chất của tế bào vi sinh vật Acid sorbic cũng kìm hãm các enzyme sulfhydryl Những enzyme này đóng vai trò rất quan trọng trong tế bào vi sinh vật bao gồm: fumarase, aspartate, succinic dehydrogenase và alcohol dehydrogenase của nấm men Có nhiều sự giải thích cho cơ chế này:

3 CƠ CHẾ KÌM HÃM SỰ PHÁT TRIỂN

CỦA VI SINH VẬT

Hoạt tính của các muối sorbate là

do sự hình thành các phức bền với các enzyme có chứa sulfhydryl

Có nhiều sự giải thích cho cơ chế này:

5 ỨNG DỤNG

- Được sử dụng để ức chế nấm mốc và nấm men trong nhiều

loại thực phẩm như trong sản xuất pho-mát, kem chua, bánh

mì, bánh ngọt, bánh có nhân, bột bánh nướng, bột nhồi, kẹo

mềm, bánh kem, bia, nước giải khát, bơ thực vật margarine,

dầu dấm trộn, củ quả làm chua hoặc lên men, quả olive, cá

muối hoặc xông khói, bánh kẹo, sốt mayonnaise.

- Là chất bảo quản được sử dụng trong các sản phẩm giò chả,

nem chua,…

- 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 hư hỏng sản phẩm rau quả Nhưng chất bảo quản này lại

có tác dụng rất yếu đối với vi khuẩn Vì vậy khi sử dụng người ta vẫn có thể giữ được khả

năng hoạt động của một số vi khuẩn có lợi như vi khuẩn lactic.

VD: Ở nồng độ 0,05 - 0,08% được sử dụng trong các sản phẩm như: olive, dưa cải bắp,

dưa chuột dầm dấm … Điều đáng chú ý là kali sorbate không ảnh hưởng đến quá trình lên

men lactic của sản phẩm này Vì vậy thường sử dụng nhiều trong các quá trình lên men

lactic, khi cần loại trừ sự có mặt của nấm mốc và nấm men.

- Dùng sorbate để bảo quản nước quả đựng trong bao bì nhỏ để tiện lợi cho người tiêu dùng cũng như bảo quản nước quả tạm thời trong một thùng chứa lớn để sau đó đem đóng chai và đem bán ở dạng nước quả tiệt trùng hay không tiệt trùng Sử dụng phối hợp với các chất bảo quản khác cũng cho kết quả tốt.

VD: Vi khuẩn acetic trong nước táo mà các sorbate không có tác dụng nên ngoài

sorbate có thể thêm một lượng nhỏ natri benzoate Tác dụng này làm cho nước quả bảo quản được dài hơn, không có dấu hiệu hư hỏng.

- Không độc đối với cơ thể người, được công nhận

là GRAS, khi cho vào sản phẩm thực phẩm không gây ra mùi vị lạ hay làm mất mùi tự nhiên của thực phẩm Đây là một ưu điểm nổi bật của Kali sorbate.

- Kali Sorbate có tác dụng chống lại vi khuẩn và nấm mốc, nấm men bên trong các thành phần của các dòng mỹ phẩm.

1 GIỚI THIỆU

NATRI BENZOATE (E211)

Natri benzoate có trong trái cây tự nhiên như táo, nam việt quất và mận Đinh hương và quế cũng có chứa một lượng natri benzoate nhất định Mặc dù natri benzoate được tìm thấy trong một số loại thực phẩm và gia vị tự nhiên, nó lại không đóng vai trò là chất bảo quản cho các loại thực phẩm này.

Natri benzoate là muối natri của acid benzoic (E210) và tổng hợp bằng hidroxyde natri phản ứng với acid benzoic

Có hiệu quả kháng khuẩn hành động chống lại nấm men, nấm mốc, ngộ độc thực phẩm vi khuẩn và spore hình thành vi khuẩn Các sản phẩm thực phẩm có tính axit thường chứa một lượng nhỏ natri benzoate Nó cũng được dùng như chất bảo quản trong một số sản phẩm như đồ uống lạnh, giấm, nước trái cây và nước sốt rau trộn.

Ngoài ra, còn được sử dụng rộng rãi trong các dược phẩm và mỹ phẩm.