Phụ gia trong công nghệ thực phẩm

Phụ gia trong công nghệ thực phẩm : [ ] 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

1 TỔNG QUAN :

1.1 Phụ gia trong công nghệ thực phẩm : [ ]

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 thêm vào thực phẩm với một lượng nhỏ, an toàn cho sức khỏe nhằm duy trì chất lượng, hình dáng, mùi vị, pH của thực phẩm hoặc nhằm đáp ứng các yêu cầu về công nghệ trong sản xuất, chế biến, đóng gói, vận chuyển, bảo quản thực phẩm

Các chất ô nhiễm vào thực phẩm như độc tố vi nấm, kim loại nặng, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc thú y… không phải là những phụ gia thực phẩm

Theo QUY ĐỊNH DANH MỤC CÁC CHẤT PHỤ GIA ĐƯỢC PHÉP SỬ DỤNG TRONG THỰC

PHẨM (Ban hành kèm theo Quyết định số 3742 /2001/QĐ-BYT ngày 31 tháng 8 năm 2001 của Bộ trưởng

Bộ Y tế)

Phụ gia thực phẩm (food additive) là những chất khơng được coi là thực phẩm hoặc một thành phần của thực phẩm Phụ gia thực phẩm cĩ ít hoặc khơng cĩ giá trị dinh dưỡng, được chủ động cho vào với mục đích đáp ứng yêu cầu cơng nghệ trong quá trình sản xuất, chế biến, xử lý, bao gĩi, vận chuyển, bảo quản thực phẩm Phụ gia thực phẩm khơng bao gồm các chất ơ nhiễm hoặc các chất bổ sung vào thực phẩm với mục đích tăng thêm giá trị dinh dưỡng của thực phẩm

1.2 Phân loại phụ gia :

Hiện nay, theo -phụ gia được sử dụng trong thực phẩm được phân thành

16 nhóm theo chức năng, công dụng của chúng :

1.2.1 Các chất bảo quản (preservatives): được sử dụng để cản trở sự

phát triển của vi khuẩn làm chậm hay ngừng quá trình lên men acid hoá hay hư hại của thực phẩm : acid benzoic, acid propionic, acid sorbic và các muối của chúng, muối bisunfit, muối nitrat

1.2.2 Các chất chống đông vón (anticaking agents): được sử dụng để

đề phòng sự đông vón và tạo sự đồng nhất trong sản phẩm thực phẩm : các muối của các acid béo palmitic, myristic, stearic, một số loại muối silicat, phosphat, carbonat của kim loại kiềm thổ

1.2.3 Các chất chống oxy hoá (antioxydants): được sử dụng để đề

phòng hay cản trở sự oxy hoá trong thực phẩm : vitamin E, vitamin C và các muối của vitamin C, các ester của vitamin C và các acid béo thiếu BHT,BHA…

1.2.4 Các chất chống tạo bọt (antifoaming agents): được sử dụng để

làm giảm hay mất khả năng tạo bọt trong thực phẩm : dimethyl polysiloxane, dioxyde silicon vô định hình

1.2.5 Các chất điều chỉnh pH (acidity regulators): được sử dụng để duy

trì hay làm trung hòa độ acid của thực phẩm : các acid thực phẩm như acid acetic, acid fumaric, acid lactic, acid citric và các muối của chúng thiếu phần làm tăng pH

1.2.6 Các chất điều vị (flavour enhancers): được sử dụng để làm tăng

hay cải thiện vị của thực phẩm : acid glutamic, acid guanilic, acid inosonic và các muối của chúng

1.2.7 Các hương liệu (flavours): được sử dụng để tạo mùi thơm cho

thực phẩm, kể cả một số gia vị đặc biệt : các tinh dầu tự nhiên, các chất thơm nhân tạo, các chất dầu gia vị, dịch chiết gia vị

1.2.8 Các chất đông đặc và làm dày (gelling agents and thickeners): thi

du trong truòng hợp nào cần làm dày thực phẩm? được sử dụng để làm đông, tạo keo, làm kết dính, tăng khối lượng lớn, tạo cấu trúc, tăng độ dày của thực phẩm : acid alginic và các muối, carrageenan, gelatin thực phẩm, các gum arabic, gua, karaya, xanthan, pectin, casein agar

1.2.9 Các chất làm rắn chắc (firming agents): được sử dụng để làm

tăng tính rắn chắc, tránh sự vỡ nát của thực phẩm : các muối của canxi của acid carbonic, gluconic, chloric, lactic tinh rắn chắc và độ giòn có giống nhau không?

1.2.10 Các men (enzyms): được sử dụng để xúc tác quá trình chuyển

hoá trong chế biến thực phẩm : các men amylase (a, b, g), oxydase, protease, rennin

1.2.11 Các chất nhũ hoá (emulsifiers): được sử dụng để tạo hệ phân

tán đồng nhất của thực phẩm : các muối canxi, kali, natri của acid phosphoric và hidro-phosphoric, polyphosphat, ester của glycerin, leucithins nhũ hoá là hệ phân tán

gì trong gì? (khí vào lỏng hay khí vào ắn có được gọi là nhũ không?

1.2.12 Các chất ổn định (stabilisers): được sử dụng để ổn định hệ phân

tán đồng nhất của thực phẩm : các muối carbonat, phosphorat của kali, canxi, natri, amoni, các muối của acid hữu cơ thực phẩm

1.2.13 Các chất màu (colours): được sử dụng để tạo ra hoặc cải thiện

màu sắc cho thực phẩm Bao gồm phẩm màu tự nhiên và phẩm màu tổng hợp : caroten tự nhiên, acid carotenoic và rượu, ester methyl, ethyl tương ứng của chúng, cathaxanthin, carmin, caramel, chlorophyl, các chất màu tổng hợp

1.2.14 Các chất tạo phức kim loại hòa tan (sequestrants): được sử dụng

để tạo phức hòa tan với kim loại đa hoá trị, cải thiện chất lượng và tính vững chắc của thực phẩm : acid phosphoric, acid citric và các muối của chúng

1.2.15 Các chất tạo ngọt nhân tạo (artificial sweeteners): được sử dụng

để tạo vị ngọt cho thực phẩm : acesulfam K, aspartame, saccharin và muối saccharinat, sorbitol

1.2.16 Các chế phẩm tinh bột (modified starches): được sử dụng để làm

tăng độ dày, độ đông đặc, độ ổn định và tăng khối lượng của thực phẩm : amidon acetat, dextrin, tinh bột rang, các diamidon, tinh bột khử màu, xử lý men, acid, kiềm

Ngoài cách phân loại này ra còn có cách phân loại nào khác không?

1.3 Lợi ích của chất phụ gia

Khi sử dụng các chất phụ gia, các nhà sản xuất có thể thu được một số các lợi ích nhất định, có thể kể đến các lợi ich như:

1.3.1 An toàn hơn, dinh dưỡng hơn

Sử dụng phụ gia chống vi sinh vật để ngăn chặn ngộ độc thức ăn từ các loại vi sinh vật khác nhau

Sử dụng chất chống oxi hóa để ngăn chặn sự hình thành độc tố tiềm ẩn của sự oxi hóa sản phẩm và giữ giá trị ding dưỡng của vitamin và lipid

Sử dụng những phụ gia dinh dưỡng khác nhau góp phần ngăn chặn sự thiếu hụt về dinh dưỡng

1.3.2 Đa dạng hóa sản phẩm

Sử dụng các chất phụ gia làm tăng khả năng phát triển của nhiều loại thực phẩm tiện lợi, thức ăn nhanh, thức ăn ít năng lượng, và các thực phẩm thay thế khác nhau Các phụ gia cho phép những thức ăn này được chế biến sẵn nhưng vẫn giữ hương vị, cấu trúc và giá trị dinh dưỡng chấp nhận được

Sử dụng các chất phụ gia thay thế cho phép tạo ra các sản phẩm có giá trị cung cấp năng lượng khác nhau phù hợp cho nhiều loại đối tượng khác nhau Nhiều chất tạo nhũ và keo tụ cho phép làm giảm lipid trong thực phẩm vì vậy cũng giảm năng lượng, các este của acid béo, của đường mía cho phép giảm lượng lớn lipid chứa trong thực phẩm thích hợp cho các đối tượng ăn kiêng

1.3.3 Tăng giá trị của thực phẩm về mặt cảm quan

Sử dụng chất tạo gel, chất nhũ hoá,…làm cho giá trị của thực phẩm về mặt cảm quan tăng lên đáng kể

Sử dụng chất tạo màu, mùi vị làm tăng sức hấp dẫn của thực phẩm đối với người tiêu dùng, cung cấp nhiều loại sản phẩm đa dạng và phong phú nhằm đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng

1.3.4 Tăng giá trị của thực phẩm về mặt công nghệ

Sử dụng chất phụ gia làm tăng giá trị của thực phẩm về mặt công nghệ như độ mềm dẻo, độ xốp, độ dai, sự đồng nhất và ổn định,…của sản phẩm

Một số chất phụ gia còn làm cho quá trình chế biến được đơn giản hơn, cần ít công đoạn hơn cũng như làm tăng số lượng và chất lượng của thực phẩm đồng thời làm giảm thời gian trong quá trình sản xuất

1.3.5 Làm giảm giá thành thực phẩm

Dùng phụ gia thay thế một số các nguyên liệu đắt tiền làm giảm giá thành của thực phẩm, nếu không dùng phụ gia thì giá sẽ cao hơn

Nên nêu thi dụ cho mỗi lợi ich trên

1.4 Các yêu cầu khi sử dụng phụ gia thực phẩm

1.4.1 Yêu cầu khi lựa chọn phụ gia thực phẩm:

Phụ gia được chọn phải có mặt trong danh mục cho phép

Phụ gia phải đạt tiêu chuẩn tinh khiết nhất định, có địa chỉ của nhà sản xuất

1.4.2 Yêu cầu khi sử dụng phụ gia thực phẩm:

Phải sử dụng phụ gia thực phẩm theo đúng hướng dẫn về đối tượng thực phẩm và mục tiêu kỹ thuật

Sử dụng phụ gia phải phù hợp với thị trường( phong tục tập quán, tôn giáo, hay yêu cầu riêng của từng quốc qia )

Nên phối hợp nhiều loại phụ gia cùng nhóm

1.5 Các rủi ro khi sử dụng phụ gia

1.5.1 Sự đảo ngược của một vài lợi ích từ việc dùng phụ gia

Mặc dù lợi ích của việc sử dụng các chất phụ gia là rất lớn nhưng bên cạnh đó thì các chất phụ gia cũng góp phần trong việc gia tăng các sản phẩm thực phẩm ít dinh dưỡng, các loại sản phẩm chế biến có thành phần dinh dưỡng ngày càng thấp hơn do việc sử dụng nhiều phụ gia thay thế Gần đây, công nghiệp thực phẩm đã cố gắng thảo luận về việc cho thêm phụ gia dinh dưỡng vào một số loại thức ăn chế biến sẵn để những thức ăn này trở thành một nguồn cung cấp vitamin và chất khoáng có chọn lọc

1.5.2 Ảnh hưởng của độc chất hóa học trong các phụ gia

Hiện nay các tài liệu liên quan đến ảnh hưởng của các phụ gia chưa được nghiên cứu một cách rõ ràng Ở một số quốc qia việc quy định về giới hạn sử dụng các chất phụ gia vẫn chưa được thống nhất, vì vậy vẫn chưa có một sự thống nhất rõ ràng về độc tính khi sử dụng phụ gia trong thực phẩm Tuy một số phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm là an toàn nhưng trên thực tế không có một chất phụ gia nào được cho là an toàn tuyệt đối.Một vài chất phụ gia được sử dụng với liều

lượng nào đó sẽ gây ngộ độc hóa học Việc này có liên quan đến sự phản ứng quá nhạy cảm của vài chất phụ gia mà có thể có tác dụng trực tiếp và nghiêm trọng trên những cá nhân nhạy cảm ngay cả khi các hóa chất được dùng ở mức có thể chấp nhận được

Vấn đề nhiễm độc trên cơ thể người từ sự tiêu thụ lâu dài chất phụ gia thì chưa được chứng minh bằng tài liệu một cách rõ ràng Tuy nhiên, những động vật được nghiên cứu đều có tiềm ẩn những vấn đề liên quan tới một vài chất phụ gia

Việc sử dụng phụ gia bị cấm sử dụng cũng là một nguyên nhân gây ra các vụ ngộ độc thực phẩm, ảnh hưởng đến sức khoẻ của người tiêu dùng

2 QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH KẸO

2.1 Bánh quy

2.1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 2.1.1.1 Sơ đồ qui trình sản xuất biscuit xốp :

Bột mì Tách tạp chất Nhào Cán Tạo hình Nướng

Làm nguội Bao gói Sản phẩm

Đường Phụ liệu Tạo dịch nhũ tương Tách tạp chất

Tại sao lại tạo dich nhu tuong trước

kh9 tách tạp chất?

Bánh quy xốp khac gì bánh quy dai

về tính chất và công nghệ? Tại sao

lai co quá trình cán?

2.1.1.2 Sơ đồ qui trình sản xuất biscuit dai :

2.1.2 Giải thích quy trình công nghệ

Bột mì Dịch nhũ

tương Nhào

Cán thô Cán bán tinh

Ủ bột

Cán tinh Tạo hình Nướng

Sản phẩm

Làm nguội Bao gói

Dịch nhũ là gi?

Ở đâu ra?

2.2 Kẹo

2.2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ

2.2.1.1 Sơ đồ qui trình tổng quát sản xuất kẹo cứng :

Đường Mật tinh bột Nước

Tạo syrup Nấu Làm nguội Quật / Cán Lăn Vuốt Làm nguội Phân loại

Kẹo đầu đuôi

Acid thực phẩm,

tinh dầu, phẩm

màu

Sản phẩm

Nhân

Bao gói

Làm nguội đến nhiệt độ bao nhiêu thi cho kẹo dầu đuôi acid va chất màu vào?

Nếu kẹo cứng không nhân thi sao?

2.2.1.2 Sơ đồ qui trình tổng quát sản xuất kẹo mềm albumin :

2.2.1.3 Sơ đồ qui trình sản xuất kẹo mềm có dùng chất tạo đông:

Đường Mật tinh bột Nước

Tạo syrup Nấu Đánh trộn Làm nguội Tạo hình Bao gói

Lòng trắng trứng

Sữa, bơ, lạc…

Sản phẩm Đánh bông

Đường Mật tinh bột Nước

Tạo syrup Nấu Làm nguội Đánh trộn

Lòng trắng trứng

Các phụ liệu

Sản phẩm Đánh bông

Agar Ngâm nước Nấu hòa tan

Tạo hình

2.2.1.4 Sơ đồ qui trình sản xuất nhân kẹo cứng :

2.2.2 Giải thích quy trình công nghệ:

3 MỘT SỐ CHẤT PHỤ GIA THƯỜNG DÙNG TRONG CNSX BÁNH KẸO

3.1 Các chất bảo quản:

3.1.1 Acid benzoic và các muối:

Khối lượng phân tử:

a Nguồn gốc

Quả cây đã chọn Chần Nghiền Tạo hỗn hợp Nấu Nhiệt độ hoá Đưa vào ống Nhân

Syrup đường Syrup từ kẹo vụn

Mật

Nạp nhân

Trong tự nhiên, acid benzoic được tìm thấy ở các loại cây như : mận, quế và ở hầu hết các quả mọng Tác dụng ức chế vi sinh vật của acid benzoic và natri benzoat đã được biết đến từ rất lâu

b Tính chất

Acid benzoic có dạng tinh thể không màu, dễ tan trong rượu và ether,

ít tan trong nước hơn natri benzoat (ở nhiệt độ phòng tan không quá 0,2%), vì vậy natri benzoat thường được sử dụng hơn

Natri benzoat ở dạng hạt trắng, không mùi và khó bị phân hủy, có vị ngọt, độ tan trong nước là 66,0 g/100 ml (ở 20°C) và trong ethanol là 0,81 g/100 ml (ở 15°C)

c Tác dụng

Acid benzoic có tác dụng ức chế mạnh đến nấm men và nấm mốc với nồng độ trong sản phẩm khoảng 0,05 – 0,1%, tác dụng yếu đối với vi khuẩn, ức chế vi khuẩn gây hư hỏng đòi hỏi phải sử dụng ở nồng độ cao nhưng để ức chế vi khuẩn gây ngộ độc thực phẩm chỉ cần nồng độ 0,01 – 0,02% trong thực phẩm Tác dụng bảo quản chỉ xảy ra ở môi trường acid có pH = 2,5 – 3,5

Hình thức không phân ly của acid benzoic (pKa = 4,2) là tác nhân chống

vi sinh vật có hiệu quả nhất Người ta đã đưa ra giả thuyết rằng đó là do hình thức không phân ly không tích điện và vì vậy nó có khả năng hòa tan vào phần lipid của màng tế bào vi sinh vật Khi khảo sát ở nhiệt độ tăng dần thì người ta nhận thấy ở

60oC, tốc độ hấp thụ của tế bào nấm men bị giảm Điều này cho thấy sự mất hoạt tính

vì nhiệt không thuận nghịch của tiến trình hấp thụ tương tự với sự mất hoạt tính của enzym Vì thế, các hợp chất protein có thể liên quan đến sự hấp thụ của các chất bảo quản này

Đến nay, cơ chế tác dụng của acid benzoic vẫn chưa được làm sáng tỏ hoàn toàn Một vài nhà nghiên cứu cho rằng acid benzoic có tác dụng ức chế sự hấp thụ amino acid trong nấm mốc và vi khuẩn Các muối benzoat cũng ức chế các enzym trong tế bào vi khuẩn

Nhược điểm dùng benzoic hoặc benzoat trong bảo quản các sản phẩm mứt, mứt đông, … là có thể làm cho sản phẩm bị thâm đen, và dễ nhận biết dư vị Như vậy, dùng chất này có thể làm giảm chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm

Natri benzoat có nồng độ tác dụng khoảng 0,07 – 0,1%, có tác dụng bảo quản tốt ở pH 2,5 – 4,0 và kém ở pH > 4,5

d Liều lượng sử dụng và độc tính

Ở hầu hết các nước trên thế giới, hàm lượng tối đa cho phép sử dụng acid benzoic và natri benzoat là 0,15 – 0,25%

Các muối benzoat có độc tính thấp đối với con người và động vật Ở người, liều lượng gây độc qua da là 6 mg/kg thể trọng Tuy nhiên, với liều lượng 5 – 10g trong một vài ngày thông qua đường miệng vẫn không gây ra ảnh hưởng bất lợi đối với cơ thể Đó là do con người và động vật có cơ chế giải độc rất hiệu quả đối với các muối benzoat Những hợp chất này được kết hợp với glycin trong gan để hình

thành acid hippuric, và được thải ra ngoài qua nước tiểu Cơ chế này loại bỏ được 65 – 95% acid benzoic từ các thực phẩm đưa vào cơ thể Các muối benzoat còn lại trong cơ thể sẽ được giải độc bằng con đường kết hợp với acid glucuronic

3.1.2 Acid sorbic và muối sorbat ( acid 2,4-hexadiemic ):

Công thức hóa học của acid sorbic :

CH3 – CH = CH – CH = CH – COOH Khối lượng phân tử:

a Nguồn gốc

Acid sorbic có nhiều trong quả quất, nhưng trên thị trường thì các chế phẩm của acid sorbic đều là các chế phẩm tổng hợp của ngành công nghiệp hoá học bằng cách ngưng tụ aldehyde crotonic với ceten [VSV học và an toàn VSTP, Lương Đức Phẩm] Acid sorbic được phân lập lần đầu tiên vào năm 1859 Cấu trúc của acid sorbic được xác định vào năm 1880, và được tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1900

b Tính chất

Acid sorbic là bột tinh thể trắng, tan không đáng kể trong nước lạnh (0,16 g/100 ml ở 20°C) và tan dễ hơn trong nước nóng (3,9% ở 100°C), có vị chua nhẹ Sorbat kali ở dạng bột hay dạng hạt màu trắng và tan nhiều trong nước (58,2g hay 138g?/100 ml ở 20°C) Nhưng trong dầu thực vật, dạng acid (0,8g/100ml) tan nhiều hơn dạng kali benzoat (0,01 g/100 ml)

c Tác dụng và liều lượng

Hoạt tính chống vi sinh vật của acid sorbic thể hiện mạnh nhất khi hợp chất ở trạng thái không phân ly (pKa = 4,75) (gấp từ 10 đến 60 lần so với dạng phân ly), vì vậy, hoạt tính thể hiện mạnh ở pH thấp Tuy nhiên, ở pH > 6, acid dạng phân ly lại có hiệu quả hơn dạng không phân ly

Acid sorbic và các muối sorbat có khả năng ức chế các giống nấm men:

Brettanomyces, Byssochlamys, Candida, Cryptococcus, Debaryomyces, Saccharomyces, Torulaspora…và các giống nấm mốc : Alternaria, Ascochyto, Aspergillus, Botrytis, Fusarium, Mucor, Penicillium, Phoma, Sporotrichum… Khả năng ức chế của acid

sorbic và các muối sorbat là do khả năng kìm hãm sự hoạt động của enzym dehydrogenase (fumarase, aspartase, succinic dehydrogenase, alcohol dehydrogenase…) có liên quan trong quá trình oxy hóa acid béo, dẫn đến sự tích lũy các acid béo không no, kìm hãm sự phát triển và trao đổi chất của tế bào vi sinh vật, kìm hãm các enzym sulfhydryl do phản ứng cộng với nhóm thiol của cystein hay hình thành các phức bền với các enzym có chứa sulfhydryl, can thiệp đến sự vận chuyển các chất qua màng tế bào chất

Tuy nhiên, cũng có một số loài nấm men, nấm mốc có khả năng chống

chịu với acid sorbic và muối sorbat, Zygosaccharomyces bailii không bị ức chế bởi

acid sorbic ở nồng độ 0,06% trong dung dịch glucose 10% do ở nồng độ thấp, acid sorbic bị nấm men chuyển hóa