Các chất phụ gia trong nước giải khát

Các chất phụ gia trong nước giải khát. Hiện nay ngành công nghệ thực phẩm là một ngành khoa học đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nó không chỉ góp phần giải quyết công ăn việc làm cho người lao động, mà nó còn đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng ngày càng cao của con người.

1 dMỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU……… 2

I. Giới thiệu về nước giải khát 3

II. Tổng quát về phụ gia thực phẩm 13

III. Các chất phụ gia trong nước giải khát 17

1. Phụ gia tạo ngọt……… 17

2. Phụ gia bảo quản……… 31

3. Phụ gia chống oxi hóa……… 41

4. Phụ gia tạo màu……… 47

5. Chất màu tự nhiên……… 56

6. Phụ gia tạo vị chua……… 63

7. Phụ gia ổn định cấu trúc……… 69

8. Phụ gia dinh dưỡng……… 87

IV. Các biện pháp đảm bảo an toàn thực phẩm khi sử dụng phụ gia 93

KẾT LUẬN……… 94

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay ngành công nghệ thực phẩm là một ngành khoa học đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Nó không chỉ góp phần giải quyết công ăn việc làm cho người lao động, mà nó còn đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng ngày càng cao của con người Ở nước ta hiện nay ngành công nghệ thực phẩm là một trong những ngành phát triển mạnh và theo dự báo nó sẽ phát triển mạnh trong tương lai Nó sẽ làm giàu nguồn thực phẩm cho xã hội, đồng thời làm nguyên liệu cho một số ngành công nghiệp khác Trong đó có lĩnh vực nước giải khát nói chung và phụ gia nói riêng đang có những bước phát triển mạnh, tạo sự cạnh tranh lớn trong xã hội Trong cơ thể chúng ta nước là thành phần chủ yếu và không thể thiếu được Chúng

ta có thể nhịn đói trong thời gian dài, nhưng rất khó và không thể nhịn khát trong thời gian ngắn Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu về đời sống con người cũng theo đó mà tăng lên Con người dùng nước không chỉ để đáp ứng nhu cầu nước cho

cơ thể mà còn vì giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan Một yếu tố quan trọng góp phần tạo nên giá tri dinh dưỡng và giá trị cảm quan cho nước giải khát đó là các chất phụ gia Phụ gia trong nước giải khát giúp tăng mùi vị, màu sắc; thời gian bảo quản được lâu hơn; giảm chi phí sản xuất, đa dạng hoá sản phẩm Tuy nhiên cũng không thể vì thế mà lạm dụng một cách thái quá chất phụ gia, phải tuân thủ theo các quy định về vệ sinh an toàn trong việc sử dụng chất phụ gia trong nước giải khát để đảm bảo sức khoẻ người tiêu dùng

I. Giới thiệu nước giải khát

1 Nguồn gốc

Nước giải khát có thể bắt nguồn từ loại nước khoáng được tìm thấy trong các dòng suối tự nhiên Từ lâu, việc ngâm mình trong suối nước khoáng được xem là tốt cho sức khỏe do tác dụng trị bệnh của khoáng chất có trong nước suối Các nhà khoa học cũng nhanh chóng phát hiện ra carbon dioxide (CO 2 ) có trong các bọt nước khoáng thiên nhiên Từ đó các dược sĩ Mỹ bắt đầu bào chế thêm một số loại dược thảo với các hương vị khác nhau cho vào thức uống này Loại nước giải khát không gas (không CO 2 ) đầu tiên xuất hiện vào thế kỷ 17 với thành phần pha chế gồm nước lọc, chanh và một chút mật ong Năm 1676, Công ty Compagnie de Limonadiers tại Paris (Pháp) độc quyền bán các loại nước chanh giải khát Năm

1767, tiến sĩ Joseph Priestley - một nhà hóa học người Anh - đã pha chế thành công loại nước giải khát có gas Ba năm sau, nhà hóa học Thụy Điển Torbern Bergman phát minh loại máy có thể chế tạo nước có gas từ đá vôi bằng cách sử dụng acid sulfuric Máy của Bergman cho phép sản xuất loại nước khoáng nhân tạo với số lượng lớn Theo các chuyên gia y tế, thức uống bằng nước khoáng tự nhiên hay

nhân tạo đều tốt cho sức khỏe Năm 1810, bằng sáng chế Mỹ đầu tiên dành cho các loại máy sản xuất hàng loạt nước khoáng nhân tạo được trao cho Simons và Rundell ở Charleston thuộc Nam Carolina (Mỹ) Tuy nhiên, mãi đến năm 1832 loại nước khoáng có gas mới trở nên phổ biến nhờ sự ra đời hàng loạt của loại máy sản xuất Do khách hàng thích đem thức uống về nhà nên ngành công nghiệp sản xuất nước đóng chai cũng phát triển theo để đáp ứng nhu cầu của họ Những thập niên sau đó - kể từ 1852, với việc nước gừng được tung ra thị trường, các sản phẩm có thương hiệu đã xuất hiện và được cấp quyền kinh doanh Bắt đầu từ những năm

1880, thị trường nước giải khát tràn ngập các loại nước uống có nhãn hiệu như Coca-Cola (1886), Moxie (1885), Dr.Pep…

3 Phân loại

• Thức uống không cồn

• Thức uống có cồn

3.1 Thức uống không cồn

• Thức uống giải khát (Refreshing)

• Thức uống bổ dưỡng (Nourishing)

nước đã khử đi tạp chất nhưng đồng thời nước này cũng bị lọc hết những nguyên

tố vi lượng cần thiết cho cơ thể Nước khoáng thiên nhiên tốt phải bảo đảm 3 yêu cầu: nguồn nước phải có các vi lượng theo tiêu chuẩn quốc tế và môi trường được bảo vệ tốt như không có dân cư sinh hoạt hoặc canh tác, không dùng phân bón, hóa chất trên diện tích có bán kính ít nhất 500 mét từ nguồn nước Có hệ thống thiết bị hiện đại, bảo đảm vệ sinh công nghiệp cao Xử lý và đóng chai ngay taị nguồn nước trong vòng 24 giờ sau khi lấy từ nguồn nước và súc rửa chai bằng nước khoáng tiệt trùng.

A.1.2 Phân loại:

• Nước suối không có gas (Still mineral water) như: Lavie, Aquafina…

• Nước suối có gas (Sparkling mineral water) như: Perrier, Vĩnh hảo

A.2.2 Phân loại:

• Hương Cola: Coke, Pepsi.

• Hương chanh: Seven up, Sprite.

• Loại kiêng ngọt: Diet coke, Diet pepsi.

• Hương trái cây: Mirinda, Orangina, Fanta, Crush.

• Hương gừng: Dry ginger ale, Ginger bee.

• Loại đắng: Tonic Water, Bitter Lemon.

• Loại Club Soda [CO 2 + muối khoáng (Natri bicarbonat)]: Soda Water.

A.2.3 Hình thức:

Dạng lon, chai nhựa, chai thủy tinh loại 0,33 lít; 0,5 lít hoặc 1,5 lít

B.1.3 Hình thức:

Dạng lon, chai, hộp…

B.1.4 Công dụng:

Cung cấp đường, muối khoáng và sinh tố cho cơ thể.

B.2 Nước tăng lực (Energy water):

B.2.1 Thành phần:

Nước, đường, CO2, các vitamin như B6, B12, chất bảo quản màu, hương liệu nhân tạo, axit citric, cafein…

B.2.2 Phân loại:

Nước tăng lực không gas (Still energy water) và nước tăng lực có gas (Sparkling energy water) Ví dụ: M150, Number One, Samurai, Lipovitan, Red Bull… B.2.3 Hình thức:

Dạng chai, lon hoặc gói nhỏ.

• Trà Oblong: được kết hợp từ 2 loại trà trên.

• Trà hương: khi chế biến có thêm giai đoạn ướp hương Ví dụ: Camomile tea (Cúc), Jasmint tea (Lài), Lotus tea (Sen), Peppermint tea (Bạc Hà)

Dựa theo cách pha chế có các loại cà phê như sau:

• Filter coffee: khi pha phải dùng dụng cụ chuyên dùng như phin pha cà phê hoặc dùng tuí lọc cà phê bằng giấy, vải.

• Espresso: cà phê đen, đậm theo kiểu Ý (Strong black coffee) pha bằng máy.

• Cappuccino: cà phê trộn bọt sữa theo kiểu Ý, pha bằng máy.

• Instant coffee: cà phê hòa tan.

• Decafeinated coffee: cà phê loại bỏ chất cafein.

3.2 Thức uống có cồn:

Các loại thức uống có chứa cồn lên men đã được biết đến từ thời tiền

sử Người Ai Cập và người Sumer là những người đầu tiên sản xuất bia và sau đó

là rượu vang dùng các loại men hoang dã Họ cũng là những người đầu tiên dùng rượu trong y học Các kết quả khảo cổ học mới đây đã củng cố cho giả thuyết rằng người Trung Hoa đã sản xuất rượu từ 5000 năm trước Công nguyên Rượu vang đã được uống từ thời Hy Lạp cổ điển trong các bữa ăn sáng và tiệc rượu ban đêm Trong thế kỷ 1 TCN rượu vang cũng được người dân La Mã dùng trong các bữa ăn Tuy nhiên người Hy Lạp và cả người La Mã đều pha loãng rượu vang với nước Trong khoảng từ thế kỷ VIII – IX các nhà giả kim thuật đạo Hồi đã chưng cất rượu mạnh từ rượu vang Rượu được dùng phổ biến trong cuộc sống hằng ngày cũng như trong y học thời đó.

Các loại thức uống có chứa cồn được chia theo nồng độ cồn:

•Kefia (kefir): sữa lên men, có nồng độ nhiều nhất là 3%

•Bia : 1 – 12%, thường ở vào khoảng 5%

•Rượu vang (vin): 7 – 14%, thường vào khoảng 12%

•Rượu mùi ( Liqueur ): khoảng 15 – 75%, thông thường dưới 30%

•Rượu mạnh : thường vào khoảng 30 – 55%

Chi tiết hơn, rượu mạnh được phân loại theo nguyên liệu sản xuất và theo năm:

•Rượu nho

•Rượu ngũ cốc

•Rượu hoa quả

Ngoài ra, còn có các thức uống cà phê đặc biệt có cồn (Special coffee): Irish coffee, Bailey coffee hoặc rượu mùi cà phê (Coffee liqueur) như: Kahlua, Tia maria…

4 Xu hướng sử dụng các loại nước giải khát ở Việt Nam:

Bình quân mỗi năm người Việt tiêu thụ nước giải khát trên 23 lít/người Đời sống được nâng cao đã giúp thị trường nước giải khát phát triển khá nhanh ở Việt Nam và mức tiêu thụ còn tiếp tục tăng.

Lượng nước ngọt các loại bán ra ở Việt Nam

(Business Monitor International Ltd), VietNam Food & Drink Q1 2013

Thị trường nước ngọt có gas ở Việt Nam

Nguồn: BMI

Lượng cà phê và trà bán ra ở Việt Nam

Xu hướng nổi lên trong vài năm gần đây là sử dụng các loại nước ép trái cây và nước ép trái cây chứa sữa để bổ sung dưỡng chất cho cơ thể Trên kệ các siêu thị xuất hiện ngày càng nhiều các loại nước ép Theo khảo sát của Công ty nghiên cứu thị trường W&S từ 402 mẫu có tổng thu nhập gia đình trên 7 triệu đồng/tháng, về nhu cầu và thói quen sử dụng các loại nước ép trái cây đóng gói, kết quả có 62% người tiêu dùng lựa chọn nước ép trái cây, trong khi nước giải khát có gas chỉ có 60% Đáng lưu ý là có hơn một nữa số người được khảo sát có thói quen uống nước

ép trái cây mỗi ngày Nước cam ép được nhiều người lựa chọn hơn các loại nước ép khác Các loại nước ép trái cây nhãn hiệu Vfresh của Công ty Vinamilk được ưa chuộng nhiều nhất, chiếm 69,3%, kế đến là nước ép trái cây của Công ty Tân Hiệp Phát Nhà máy Chương Dương, ngoài những sản phẩm truyền thống được biết đến nhiều như sá xị, soda, cam còn cho ra dòng sản phẩm nước giải khát nha đam, dứa,

cà rốt…

II Tổng quát về phụ gia thực phẩm

1 Khái niệm chất phụ gia

Chất phụ gia thực phẩm là những chất, hợp chất hóa học được đưa vào trong quá trình đóng gói, chế biến, bảo quản thực phẩm, làm tăng chất lượng thực phẩm hoặc để bảo toàn chất lượng thực phẩm mà không làm thực phẩm mất an toàn.

Kỹ thuật sử dụng các chất phụ gia thực phẩm ngày càng được hoàn thiện và

đa dạng hóa Hiện nay đã có 2500 chất phụ gia khác nhau được đưa vào thực phẩm.

2.Phân loại chất phụ gia thực phẩm

Hiện nay người ta chia chất phụ gia thực phẩm ra làm 6 nhóm lớn:

• Các chất bảo quản.

• Các chất dinh dưỡng.

• Các chất tạo màu.

• Các chất tạo mùi.

• Các chất cải tạo cấu trúc thực phẩm.

• Chất chống sẫm màu: Các chất chống thẫm màu là những chất dùng để chống sự thẫm màu bởi phản ứng enzyme hoặc phản ứng không do enzyme Một số chất chống sẫm màu như vitamin C (E300), axit citric (E330), sulfit natri (E221)…

• Axit amin: Mục đích chính của việc cho axit amin vào thực phẩm là làm tăng cường thêm axit amin vào thành phần của thực phẩm trong những loại thực phẩm không đầy đủ và không cân đối về axit amin Một số axit amin đóng vai trò là chất phụ gia cho vào thực phẩm như L lysine, L phenyllanine, L histidine….

• Các chất tạo sợi

• Chất ngọt: sacccharoza, fructoza, glucoza…

• Mùi tự nhiên và nhân tạo

• Các chất làm tăng cường chất mùi: bột ngọt (E.621)

2.5 Các chất cải tạo cấu trúc thực phẩm

Gồm có 2 nhóm:

• Các chất làm ổn định

• Các chất làm nhũ tương hóa

2.6 Các chất phụ gia có nhiều đặc tính

Gồm có các chất như là enzyme, các chất phá bọt, các chất xúc tác, chất dung môi.

3 Lợi ích của các chất phụ gia đối với thực phẩm

Thực phẩm an toàn, tươi lâu và đảm bảo dinh dưỡng hơn

• Sử dụng các chất chống vi sinh vật, giúp bảo quản thực phẩm khỏi vi sinh vật.

• Các chất chống oxy hóa sẽ làm giảm sự nguy hại do các chất độc tạo thành từ quá trình oxy hóa của thực phẩm.

Khả năng chọn lựa các loại thực phẩm sẽ cao hơn, thỏa mãn thị hiếu ngày càng cao của người tiêu dùng.

Việc sử dụng các chất phụ gia khác nhau có thể tạo ra được nhiều loại sản phẩm khác nhau, đa dạng hơn: thực phẩm ăn liền, thực phẩm dành cho người ăn kiêng… Giá cả thực phẩm sẽ rẻ hơn.

Đơn giản hóa các công đoạn sản xuất.

Làm tăng mùi vị và sự hấp dẫn của thực phẩm, làm thay đổi hình dáng bên ngoài của thực phẩm.

4 Những tác hại của chất phụ gia đối với thực phẩm

• Sử dụng các chất phụ gia không đúng cách sẽ dễ dẫn đến nguy cơ ngộ độc cấp tính và ngộ độc mãn tính.

• Làm tăng sự thay đổi một số thành phần của thực phẩm, từ đó có thể làm chất lượng thực phẩm thay đổi xấu hơn.

• Tạo thành các độc tố từ các phản ứng với nhiều cơ chế khác nhau, gây ảnh hưởng tới sức khỏe.

5 Quy định về sử dụng chất phụ gia trong thực phẩm

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 các cơ quan có thẩm quyền.

2 Việc sử dụng phụ gia thực phẩm trong sản xuất, chế biến, xử lý, bảo quản,

bao gói và vận chuyển thực phẩm phải thực hiện theo “ Quy định về chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm của Bộ Y tế”.

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 giới hạn an toàn cho phép.

• Đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật, vệ sinh an toàn quy định cho mỗi chất phụ gia.

4 Các chất phụ gia thực phẩm trong “ Danh mục lưu thông trên thị trường”

phải có nhãn đầy đủ các nội dung quy định.

5 Yêu cầu đối với cơ sở sản xuất, chế biến thực phẩm: trước khi sử dụng một

phụ gia thực phẩm cần chú ý xem xét:

• Chất phụ gia có nằm trong danh mục hay không

• Chất phụ gia có được sử dụng đối với loại thực phẩm mà cơ sở đó định sử dụng hay không

• Giới hạn tối đa cho phép của chất phụ gia đối với thực phẩm

• Phụ gia đó có phải dùng cho thực phẩm hay không và có đảm bảo các quy định hiện hành về chất lượng vệ sinh an toàn, bao gói…

III.Các chất phụ gia trong nước giải khát

Công thức cấu tạo:

Hình 1 Công thức cấu tạo của fructose

Tính chất:

• Mặc dù fructose là một hexose (đường 6C) nhưng nó thường tồn tại ở dạng vòng 5 (một furanose) Cấu trúc này tham gia vào chuỗi phản ứng dài và mức độ phản ứng cao hơn glucose.

• Fructose tan tốt trong nước và là loại đường tan nhiều nhất trong các loại đường Dung dịch bão hòa ở 20 o C là 80% khối lượng và ở 50 o C là 87% khối lượng so với saccharose ở 20 o C là 67% và ở 50 o C là 72% Khả năng hòa tan của fructose trong rượu ngang bằng với các loại đường khác.

• Fructose rất hút nước khi tan trong dung dịch đặc Fructose ngậm nước kết tinh cũng rất hút ẩm Độ ẩm của nó thường nhỏ hơn 0,1%.

• Nhiệt độ nóng chảy của frutose từ 102-104 o C.

• Fructose được dùng như là chất thay thế saccharose vì nó rẻ và ít ảnh hưởng đến lượng đường huyết Trong khi hầu hết các cacborhydrate cung cấp cùng năng lượng nhưng fructose lại ngọt hơn các loại đường khác, vì vậy, đó là lựa chọn tối ưu cho các nhà sản xuất trong việc sản xuất các sản phẩm của mình

Ứng dụng: fructose được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất nước giải khát,

chocolate, mứt, trái cây đóng hộp

 Sorbitol

Có nhiều trong rau, quả chín Ngoài ra, sorbitol còn được tổng hợp từ glucose và dextrose.

Công thức phân tử: C 6 H 14 O 6

Hình 2 Công thức cấu tạo của Sorbitol

Dang pháp IUPAC:hexane 1,2,3,4,5,6 hexol

Tên khác: D - Glucitol, sorbite, sorbol, D – glucoza hexitol, hexa - ancol, E420.

Công thức cấu tạo:

Hình 3 Công thức cấu tạo của Sucralose

Tên khác: Tricholoro Saccharose hay E995

Tính chất:

• Có độ ngọt xấp xỉ 600 lần so với Sacchrose; gấp 3.3 lần so với Aspartame.

• Bền nhiệt và bền trong điều kiện pH, do đó Sucralose được sử dụng trong những sản phẩm có thời hạn lâu dài.

• Nhiệt độ sôi: 125 0 C

• Độ tan: 283 g/l (20 0 C)

Vai trò: được ứng dụng trong hơn 4500 sản phẩm thực phẩm và nước uống.

Công thức phân tử: C 6 H 12 NNaO 3 S

Khối luợng phân tử: 201,22 g.mol

-Tên quốc tế: Natri N - cyclohexylsulfamate

Công thức cấu tạo:

Tính chất:

mùi, dạng bột tinh thể, có thể tạo vị ngọt gấp 30 - 50 lần đường mía.

• Tan nhiều trong nước, hầu như không tan trong benzene, chloroform ethanol

Công thức phân tử: C 12 H 24 CaN 2 O 6 S 2 2H 2 O

Khối lượng phân tử: 396,54g.mol -1

Tên quốc tế: calcium (sulfonatoamino) cyclohexane hoặc Calciumcyclo

hexylsulfamate, calcium cyclohexanesulfamate

Công thức cấu tạo:

Độc tính:

Năm 1985 người ta kiểm tra liều lượng và thấy rằng cyclamate gây ung thư khối u, nhưng cyclamate không bị cấm hoàn toàn ở Mỹ Năm 1966 những nghiên cứu ở Mỹ tìm ra một số vi khuẩn trong ruột dưới tác dụng của cyclamate sinh ra sản phẩm cyclohexylamine một chất gây độc tính trường diễn trên chuột Năm 1969 nghiên cứu thực nghiệm trộn cyclamate với sarcharin với tỉ lệ 10:1 thì thấy chuột thí nghiệm xuất hiện ung thư bàng quang Chất tạo ngọt cyclamate vào cơ thể được vi khuẩn trong ruột chuyển thành mono hay dicyclohexylamine

là chất có thể gây ung thư gan, thận, phổi, dị dạng bào thai trên thực nghiệm Khi vào cơ thể, các chất tạo ngọt không sinh năng lượng, không mang lại giá trị dinh dưỡng nào mà còn có thể tích luỹ gây độc cho gan, thận… Công bố chỉ ra rằng 8 trong số 240 con chuột nuôi bằng hỗn hợp này tương đương với một người uống

350 lon nước ngọt ăn kiêng một ngày làm phát triển ung thư bàng quang rõ ràng Nghiên cứu khác công bố clohexylamine làm phì đại tinh hoàn của chuột nhắt trắng Vì những bằng chứng khá thuyết phục trên nên Cơ quan thực phẩm

và thuốc của Mỹ (FDA) đã cấm sử dụng chất tạo ngọt cyclamate trên toàn nước

Mỹ Từ đó đến nay Abbott đã 2 lần xin phép sử dụng lại nhưng đều bị FDA từ chối Tuy nhiên ở 44 quốc gia khác cyclamate vẫn đang được sử dụng trong chế biến thực phẩm và là chất tạo ngọt dùng để đánh lừa cảm giác thèm của bệnh nhân tiểu đường.

Quy định hàm lượng sử dụng:

Liều lượng sử dụng cho phép ở MỸ là 1500mg/người.

Theo FAO/WHO liều lượng cho phép là 250mg/kg thể trọng.

Theo thông tư 2227/2012 TT-BYT ngày 30.11.2012 max lavel

max leve (mg/kg)

Necta quả 400

Đồ uống hương liệu, bao gồm đồ uống “thể thao năng

lượng” hoặc đồ uống “điện giải” và các đồ uống đặc biệt

Công thức hóa học: C 7 H 5 NO 3 S

Danh pháp quốc tế: 1,2-Benzothiazol-3-ol 1,1-dioxide

Tên khác: benzoic sulfinide (E954)

Công thức cấu tạo:

Hình 6 Saccharin

Tính chất:

• Có dạng tinh thể màu trắng.

• Nhiệt độ nóng chảy khoảng từ 224 - 226 O C.

• Tan trong nước với tỷ lệ 1/250 (ít tan), muối natri của saccharin là chất dễ tan trong nước.

• Ở nhiệt độ cao saccharin vẫn giữ được độ ngọt vốn có, có thể thay thế tối đa là 25%.

• Ngọt hơn đường mía bình thường đến 300 lần và không bị phân hủy bởi nhiệt.

• Điểm yếu của Saccharin là nó để lại hậu vị đắng, nhất là mùi kim loại khi dùng

ở nồng độ cao Vì vậy, saccharin thường kết hợp với các loại đường khác như cyclamate và aspartame ở nồng độ thấp để hạn chế nhược điểm này.

Vai trò:

Thường ổn định trong môi trường axit nhưng lại không có phản ứng với các thành phần thực phẩm nên nó thường được dùng nhiều trong đồ uống và nước ngọt.

Độc tính:

Khi đi vào cơ thể, saccharin không bị hấp thụ vào các bộ phận trong cơ thể mà được thải hồi sau đó qua đường tiểu tiện Do đó, có thể nói saccharin không tạo ra năng lượng cho cơ thể và không ảnh hưởng đến lượng đường trong máu Saccharin không những được áp dụng trong công nghệ thực phẩm, mà còn trong dược phẩm và phẫu thuật thẩm mỹ Năm 1977, người ta nhận thấy việc sử dụng đường saccharin có thể làm tăng nguy cơ ung thư bàng quang ở chuột đực Khi đó

FDA cũng đã phát lệnh cấm sử dụng saccharin trong thực phẩm và dược phẩm, nhưng do vào thời điểm đó saccharin là chất ngọt nhân tạo duy nhất và nhiều người vẫn muốn sử dụng những sản phẩm thực phẩm có chứa nó đặc biệt là những bệnh nhân tiểu đường Trước những sức ép của người dân và cả nhà sản xuất Quốc hội Mỹ đã buộc phải cho sử dụng nhưng yêu cầu trên nhãn sản phẩm ghi rõ sản phẩm có chứa saccharin có nguy cơ gây nguy hiểm cho sức khỏe.

Tuy nhiên, liều dùng của saccharin trong nghiên cứu này ở mức vô cùng cao, nếu tính tương đương ở người là khoảng 10.000 viên saccharin hoặc 750 hộp đồ uống hằng ngày trong suốt cuộc đời, tức là một liều cao không tưởng Sau đó, đã có hơn 30 nghiên cứu chứng minh saccharin hoàn toàn an toàn trên người Các nghiên cứu dịch tễ học cũng được tiến hành sau đó đều đã khẳng định tính an toàn của saccharin ở người với mức dùng thông thường và không tìm thấy mối liên quan nào giữa việc sử dụng loại đường này với sự xuất hiện của các loại ung thư Chính vì thế, đường saccharin vẫn được cho phép sử dụng làm chất phụ gia thực phẩm ở hầu hết các nước trên thế giới Đến cuối năm 2000 FDA cũng đã chính thức loại bỏ saccharin ra khỏi danh mục những chất gây ung thư và cho phép gỡ bỏ những cảnh báo trên Nhưng các chuyên gia cũng cảnh báo tới khả năng gây dị ứng sunfonamid ở những người sử dụng thuốc sulfa Triệu chứng với dị ứng này là đau đầu, khó thở, phát ban, tiêu chảy Saccharin được tìm thấy trong sữa công thức, còn có nguy cơ gây rối loạn chức năng cơ Với những đối tượng như phụ nữ

có thai, trẻ nhỏ và đặc biệt là trẻ sơ sinh không nên sử dụng sản phẩm chứa saccharin Có nhiều bằng chứng cho thấy, chất này có thể qua nhau thai và đến được thai nhi, nhưng các thông tin dịch tễ học đều khẳng định rằng saccharin không gây ra bất cứ tác dụng tiêu cực nào đối với các bà mẹ và thai nhi Tuy vậy, vì

lý do dinh dưỡng, các bà mẹ mang thai vẫn được khuyên thận trọng khi sử dụng các sản phẩm có chứa đường saccharin vì nó không sinh năng lượng.

Trên thị trường, saccharin xuất hiện với những tên thương mại như: Sweet’n Low, Sugar Twin, Sweet Magic, Zero - Cal N

Quy định về liều lượng sử dụng:

• Ở Mỹ quy định về liều lượng 7,1mg/ngày/một người

• Theo quy định FAO/WHO liều lượng sử dụng chp phép là 2,5mg/kg thể trọng.

• Theo quy định thông tư 27/2012 TT-BYT quy định hàm lượng ML của saccharin trong các loại nước giải khát:

Đồ uống hương liệu không gas, kể cả rượu mạnh

pha đường và ades

300

Đồ uống hương liệu cô đặc (dạng rắn hoặc lỏng) 200

Cà phê, sản phẩm tương tự cà phê, chè, đồ uống

thảo dược và các loại đồ uống từ ngũ cốc, trừ đồ

Hình 7 Aspartame

Danh pháp quốc tế:

N-l-α-Aspartyl-L-phenylalanine l- methyl ester hay

3-amino-N-(α-carboxyphenethyl) succinamic acid N-methyl ester.

Tên thương mại: Canderel, Equal, NutraSweet, Sanecta, Tri-Sweet, Aminosweet,

Spoonful, sino sweet

Nguồn gốc:

Năm 1965 vị ngọt của aspartame được nhà hóa học người Mỹ Jame Schlatter (tập đoàn GD Searle) tình cờ phát hiện Năm 1974 được Cục quản lý được phẩm và thực phẩm Mỹ (FDA) cấp phép.

Tính chất:

• Dạng bột, màu trắng, không mùi.

• Độ ngọt của aspartame cao gấp 200 lần so với đường tự nhiên, vị ngọt của aspartame thì hơi khác với vị ngọt của đường kính, chậm hơn lúc đầu, nhưng lại kéo dài lâu hơn.

• Không để lại dư vị hoá chất hoặc vị kim loại khó chịu như một số chất làm ngọt khác, dễ bảo quản và sử dụng.

• Ở nhiệt độ và pH cao aspartame bị biến đổi thành diketopiperazine C 4 H 5 NO 2

(3,6-dioxo-5-benzyl-2-piperazineacetic acid), không còn vị ngọt.

Vai trò:

Phối trộn aspartame với acesulfame potassium (acesulfame K) thì cho vị ngọt giống như đường và ngọt hơn đường, nên aspartame thường được dùng kết hợp với acesulfame.

Giá thành lại tương đối rẻ so với việc sử dụng đường nên aspartame được sử dụng như một chất phụ gia trong rất nhiều loại thực phẩm, từ bánh kẹo, đồ uống, các sản phẩm "không đường" đến một số loại thuốc, vitamin bổ sung

Độc tính:

Theo nghiên cứu đầu tiên được thực hiện ở Đan mạch trên gần 60.000 phụ nữ mang thai, việc tiêu thụ đều đặn dưới 1 lon nước ngọt có gas chứa chất ngọt hoá học aspartame (dạng soda light) làm tăng 38 % nguy cơ sinh non so với đối tượng không sử dụng Nếu uống trên 4 lon /ngày, nguy cơ này tăng đến 78%.

Nghiên cứu thứ 2, do GS Soffritti thuộc Viện nghiên cứu ung thư Ramazzini (Ý) đứng đầu, với mục đich chứng minh aspartame có thể gây ung thư Aspartame được đưa vào thức ăn của chuột ở các liều khác nhau cho các nhóm chuột gồm 240 con Chúng được theo dõi từ giai đoạn bào thai trong tử cung đến khi chết, cho thấy mối liên quan mật thiết giữa việc tiêu thụ aspartame và việc xuất hiện ung thư, nhất là ung thư gan và phổi ở những con đực.

Ngoài ra, nhiều công trình nghiên cứu và phản ảnh của người tiêu dùng cho thấy aspartame có thể gây ra gần 100 tác động phụ khác nhau như đau đầu, chóng mặt, nôn mửa, mất ngủ, mệt mỏi thường xuyên, chuột rút, kinh nguyệt bất thường, chứng bất lực ở nam giới, rối loạn thị giác, rối loạn trí nhớ, bệnh bạch cầu

Aspartame bị thủy phân trong cơ thể thành 3 chất đó là: aspartic acid (40%), phenylalanin (50%) và metanol (10%) Trong đó aspartic acid là một amino acid Một vài nghiên cứu đã được tiến hành nhằm xác định tác dụng của chất làm ngọt trong cơ thể khi nó đi vào cơ thể ở dạng tự do, không bị ràng buộc bởi phân tử protein.

• Aspartate: khi chất làm ngọt bị ngấm vào trong máu thì plasma của

aspartate và glutamat tăng lên đáng kể Cả aspartate và glutamat đóng vai trò như bộ phận truyền neuron trong não, truyền thông tin từ neuron này sang neuron khác Khi có hơn một bộ phận truyền neuron hiệu, thì một neuron nào đó sẽ bị diệt bằng việc tăng nồng độ Canxi trong tế bào Các tế bào neuron bị tổn thương là do việc dư lượng aspartate và glutamat là lý do

mà chúng được xem như là độc tố gây kích thích các tế bào chết trong neuron thần kinh, chúng kích thích tế bào neuron cho đến khi tế bào này chết đi.

• Phenylalanin: Phenylalanin cũng là một amino acid khác thường được tìm

thấy trong não Người ta khuyến cáo rằng những người mà trật tự gen bị thay đổi thì phenylkeonuria (PKU (Một loại bệnh mà trong đó các enzym trao đổi chất với amino acid phenylalanin không có mặt gây nên sự dư thừa amoni acid dị thường nếu không được chữa trị sẽ gây biến chứng hệ thần kinh trung ương và làm chậm phát triển trí tuệ)) Những người mắc chứng này thì trong cơ thể hàm lượng phenylalain tương đối cao do đó sự trao đổi chất giữa enzym và phenylalanin là rất khó khăn trong quá trình thủy phân Hàm lường phenylalanin cao rất có hại cho não, thỉnh thoảng vẫn xảy ra trường hợp tử vong.

• Methanol: Methanol được chuyển hoá trong gan tạo thành formaldehyde,

một chất độc có khả năng gây hư hỏng ADN dẫn đến các nguy cơ chính là ung thư, sinh non, đồng thời gây độc thần kinh với các rối loạn hành vi như quá kích động ở trẻ Metanol thường được ruột non tiết ra khi nhóm metyl của aspartame tương tác với enzym chymotrysin Nó đã chỉ ra rằng một số nước trái cây và thức uống có cồn có chứa một lượng nhỏ metanol Điều quan trọng là metanol không bao giờ xuất hiện mình nó Trong các trường hợp có mặt của etanol, thường thì hàm lượng cao hơn nhiều do dó etanol đã giảm tác hại của metanol vào cơ thể.

Tại Pháp, nơi aspartame đã được cấp phép vào năm 1988, GS Narbonne, nhà

các sản phẩm có chứa chất này Cục an toàn vệ sinh thực phẩm, môi trường và lao động (ANSES) của Pháp cũng lên tiếng cho hay ý định kiểm tra không thời hạn các nghiên cứu mới, nhằm đưa ra các khuyến cáo cần thiết Trong khi đó, Uỷ ban an toàn thực phẩm Châu Âu (EFSA) cũng sẽ nghiên cứu xem xét thêm các công trình mới công bố của các nhà khoa học Ý để xác nhận nhu cầu cần các công trình khoa học bổ sung TS Laurent Chevallier, chuyên gia dinh dưỡng phụ trách Mạng lưới môi trường sức khoẻ (RES, Pháp) cho rằng các tương tác giữa aspartame và các thuốc chưa được nghiên cứu đầy đủ trên đối tượng tiểu đường.

Đồ uống hương liệu, bao gồm đồ uống “thể thao năng lượng” hoặc

đồ uống “điện giải” và các đồ uống đặc biệt khác

600

Cà phê, sản phẩm tương tự cà phê, chè, đồ uống thảo dược và các

loại đồ uống từ ngũ cốc, trừ đồ uống từ cacao

• Tan trong nước đặc biệt là nước nóng, ở 100 0 C có thể hòa tan 1300g/l

• Có khả năng chịu nhiệt cao.

• Vị ngọt gấp 150 - 200 lần đường saccharose.

• Ổn định ở nhiệt độ cao và môi trường acid.

• Có vị hơi đắng.

Vai trò: tạo vị ngọt cho thực phẩm.

Độc tính: không chuyển hóa trong cơ thề và không có nghiên cứu nào nhận thấy có

ảnh hưởng xấu đến người tiêu dùng.

Necta quả cô đặc 350

Đồ uống hương liệu, bao gồm đồ uống “thể thao năng lượng” hoặc

đồ uống “điện giải” và các đồ uống đặc biệt khác

600

Cà phê, sản phẩm tương tự cà phê, chè, đồ uống thảo dược và các

loại đồ uống từ ngũ cốc, trừ đồ uống từ cacao

Hình 8 (a) Công thức cấu tạo (b) Công thức phân tử

Tên khác: Sodium benzoate hay E211

Tính chất: muối của acid benzoic có dạng bột trắng, không mùi, có tính tan mạnh

trong nước.

Hình 9 Bột Natri benzoat

Sản xuất:

Ngoài dạng được điều chế hóa học, chất này cũng có thể được tìm thấy tự nhiên trong các loại trái cây như trái việt quất (cranberry), đào, mận, nho, táo, quế (thành phần chính là cinnamic acid, chất đồng chuyển hóa của benzoic acid), cây đinh hương (clove), nhóm cây bách (berries)… với hàm lượng từ 10 - 20 mg/kg.

Vai trò:

Sodium benzoate là một chất bảo quản vì có khả năng tiêu diệt nấm mốc và vi khuẩn, thường dùng làm chất bảo quản trong các loại bánh kẹo, mứt, nước hoa quả, nước ngọt có gas, các loại nước xốt, súp thịt, ngũ cốc, sản phẩm từ thịt gia súc, gia cầm, thủy sản, nước chấm, sữa lên men, cà phê… Ngòai ra, còn được dùng trong kem đánh răng, hóa mỹ phẩm, dược phẩm.

Độc tính:

Giáo Sư Peter Piper chuyên về khoa sinh vật học phân tử (molecular biology)

đã thí nghiệm ảnh hưởng của chất sodium benzoate lên những tế bào men sống Ông nhận thấy rằng chất sodium benzoate làm hư hại một vùng DNA quan trọng được gọi là “nhà máy điện” (power station) của những tế bào và có tên khoa học là

“mitochondria”.

Giáo Sư Piper nói với nhật báo The Independent: “Những hóa chất đó có khả năng gây hư hại trầm trọng cho DNA trong những mitochondria tới độ chúng có thể làm cho DNA bị bại liệt hoàn toàn.”

Chất sodium benzoate khi pha nó với vitamin C trong nước giải khát thì sẽ tạo

ra chất benzene - một chất gây bệnh ung thư Cơ chế phản ứng được Glen Lawrence

- một trong những nhà hóa học đã từng thử nghiệm benzen cho FDA đầu thập niên

1990 giải thích: đầu tiên, ascorbic acid tác dụng với kim loại sắt, đồng có trong nước để tạo thành những gốc tự do hydroxyl, cùng lúc sodium benzoat trong môi trường acid của nước ngọt, cho ra benzoic acid Các gốc hydroxyl sẽ tác dụng benzoic acid, tách CO 2 tạo thành benzen.

Theo Lawrence, phản ứng này có thể xảy ra trong thức uống cũng như thức

ăn có chứa sodium benzoat và vitamin C, kể cả vitamin C tự nhiên có trong nước ép trái cây Vì vậy, nước ép trái cây cũng như nước ngọt có dùng vitamin C không được dùng chất bảo quản là sodium benzoate.

Vào năm 2006 cơ quan quản lý thực phẩm Anh quốc đã tiến hành kiểm tra trên 150 lô nước giải khát có thành phần vitamine C (Ascorbic acid) và có chất bảo quản Sodium benzoate; kết quả cho thấy 112 số mẫu không phát hiện có chất Benzen, 38 mẫu có hiện diện chất này với hàm lượng rất thấp, từ 1 - 10 ppb (10 phần tỷ)

Các khảo sát cho thấy benzen có thể được hình thành trong nước giải khát có natri benzoat và vitamin C, nhất là khi tiếp xúc với ánh sáng và nhiệt Nhóm nghiên cứu đã tiến hành khảo sát định lượng nồng độ benzen đối với hơn 100 mẫu nước giải khát của 51 nhãn hiệu khác nhau đang được bán ở thị trường TP.HCM (nước ngọt, nước tăng lực, nước ép trái cây ) Để khảo sát ảnh hưởng của nhiệt và ánh sáng mặt trời, nhóm nghiên cứu đã mang một số mẫu nước giải khát đem phơi ngoài nắng trong thời gian 3 tuần lễ Kết quả của thí nghiệm này cho thấy hàm lượng benzen có tăng, tăng tương đối ít với nước giải khát chứa trong lon (lon nhôm) và tăng nhiều hơn với sản phẩm nước giải khát chứa trong chai (thủy tinh, hay nhựa trong) Hiện tượng này chứng tỏ ánh sáng mặt trời có tác dụng mạnh

hơn khi chiếu qua lớp vỏ chai trắng, trong Với kết quả này có thể suy luận rằng phản ứng tạo benzen nhiều khả năng thuộc loại phản ứng gốc tự do Để xác nhận thêm khả năng hình thành benzen khi có sự hiện diện đồng thời natri benzoat và vitamin C, nhóm nghiên cứu đã thực hiện việc cho hòa tan vitamin C và natri benzoat trong nước uống và theo dõi sự hình thành benzen Cuối cùng nhóm nghiên cứu đã thu được một số kết quả: các sản phẩm nước giải khát (nước ngọt thông dụng) có bán trên thị trường hiện nay không bị nhiễm, chỉ có một vài trường hợp ghi nhận chỉ bị nhiễm benzen ở mức độ nhẹ, dưới mức tiêu chuẩn cho phép của benzen trong nước uống (theo tiêu chuẩn của Việt Nam và Mỹ) GS.TS Chu Phạm Ngọc Sơn, chủ tịch Hội hóa học TP.HCM, cố vấn khoa học của đề tài nghiên cứu này cho rằng, hoàn toàn có khả năng tránh hay làm giảm hàm lượng benzen trong nước giải khát bằng cách cải tiến công thức pha chế Chẳng hạn như tránh sử dụng đồng thời natri benzoat và vitamin C; thay chất bảo quản natri benzoat bằng chất bảo quản khác Ngoài ra, cần trữ nước ngọt trong mát, tránh ánh nắng mặt trời; giảm sử dụng bao bì nước ngọt bằng chai thủy tinh hay nhựa trong suốt…

Quy định hàm lượng sử dụng:

Theo thông tư 27/2012/TT - BYT ngày 30.12.2012 quy định hàm lượng Max Level cuả Natri benzoate trong thực phẩm:

Nhóm thực phẩm Liều lượng sử dụng (mg/kg)

Đồ tráng miệng chế biến từ quả, bao gồm

thức ăn tráng miệng từ nước hương liệu quả

1000

Đồ uống hương liệu, bao gồm đồ uống “thể 1000

các đồ uống đặc biệt khác

Danh pháp: Benzoic acid, benzene carboxylic acid

Tên khác: Carboxybenzene, E210, dracylic acid

• Nhiệt độ nóng chảy 121,7 0 C, nhiệt độ sôi 249 0 C; tthh = 100 0 C.

• Acid benzoic là một acid tương đối mạnh (pH = 4,19) nên có tính kháng khuẩn cao.

pH = 2.5 - 3.5, khi pH càng thấp hoạt tính kháng khuẩn càng cao Khi pH = 2 - 2.5 cần hàm lượng acid benzoic 0.02 - 0.03%; pH = 3.5 - 4 cần 0.08% tiêu diệt mốc, 0.1 - 0.15% diệt nấm men, 0.15 - 0.2% diệt vi khuẩn lactic, pH trung tính đạt hiệu quả giảm 300 lần so với pH = 3.

có thể gây ra ảnh hưởng xấu đến sức khỏe

Theo thông tư 27/2012/ TT - BYT ngày 30.11.2012 quy định

Nhóm thực phẩm Liều lượng sử dụng

(mg/kg)

Đồ tráng miệng chế biến từ quả, bao gồm thức ăn

tráng miệng từ nước hương liệu quả

1000

Necta rau, củ cô đặc 600

Đồ uống hương liệu, bao gồm đồ uống “thể thao

năng lượng” hoặc đồ uống “điện giải” và các đồ

uống đặc biệt khác

1000

Đồ uống có cồn có hương liệu (ví dụ: bia, vang và

đồ uống có cồn làm lạnh)

 Acid sorbic

Được phân tách lần đầu tiên từ quả berry còn xanh (Sorbus Aucuparia).

Công thức hóa học: C 5 H 7 COOH

(a) (b) Hình 11: (a) Công thức cấu tạo acid asorbic (b) Công thức phân tử acid asorbic

Danh pháp: Acid sorbic hay acid 2,4 - hexadienic

Tính chất:

• Là bột tinh thể trắng

• Khó tan trong nước lạnh (0,16%) và dễ tan trong nước nóng (ở 100 o C tan 3,9%)

• Nhiệt độ nóng chảy 135 o C, nhiệt độ sôi 228 o C, pKa = 4,76 ở 25 o C.

• Nhiệt lượng tỏa ra khi cháy tại 25 o C: 27718kJ/kg

Sử dụng acid sorbic đem lại kết quả tốt trong công nghiệp chế biến rau quả, trong công nghiệp rượu nho, trong sản xuất đồ hộp sữa và các sản phẩm sữa, các sản phẩm cá, các sản phẩm thịt loại thịt dồi, xúc xích, các sản phẩm bánh mỳ

Sử dụng acid sorbic phối hợp với các chất bảo quản khác cũng cho kết quả tốt

Ví dụ, vi khuẩn trong nước táo mà các sobat không có tác dụng nên ngoài sobat có thể cho thêm một lượng nhỏ natri benzoat Tác dụng này làm cho nước quả bảo