chất tạo ngọt thực phẩm aspartame

Để có thể hoàn thành bài tiểu luận này trong khoảng thời gian tương đối ngắn, đồng thời gúp chúng em tiếp thu tốt những kiến thức của môn học Phụ gia thực phẩm đó là nhờ một phần không

- -BỘ MÔN PHỤ GIA THỰC PHẨM

Giáo viên hướng dẫn : MẠC XUÂN HÒA

Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 10 – 2012

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Giáo viên hướng dẫn : MẠC XUÂN HÒA

DANH SÁCH NHÓM:

1. Trần Nguyễn Yến Linh 2005100037

2. Phạm Trần Quỳnh Như 2005100066

3. Mai Thị Ngọc Bích 2005100096

4. Văn Thế Doãn 2005100462

Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 10 – 2012

LỜI CẢM ƠN

Để có thể hoàn thành bài tiểu luận này trong khoảng thời gian tương đối ngắn, đồng

thời gúp chúng em tiếp thu tốt những kiến thức của môn học Phụ gia thực phẩm đó là

nhờ một phần không nhỏ những sự giúp đỡ chân thành của nhiều người Do vậy, nhóm

chúng em xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến Ban Giám Hiệu Nhà Trường

đã cung cấp cơ sở vật chất và các điều kiện học tập khác, đặc biệt là giảng viên bộ môn Mạc Xuân Hòa, người trực tiếp giảng dạy và trang bị những kiến thức cơ bản làm nền

tảng lý luận cho bài tiểu luận của chúng em

Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do nhiều nguyên nhân khách quan và chủ quan nên chắc hẳn không tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận được sự thông cảm và chân thành góp ý của thầy và các bạn Xin chân thành cảm ơn

Tp Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2012

Tập thể nhóm

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU……… ……5

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ ĐƯỜNG ASPARTAME……… ……7

1.1 Sơ lược các loại đường……….7

1.2 Khái niệm đường Aspartame……… …………8

1.3 Tính chất……… ……… 9

1.4 Quy định về việc sử dụng đường Aspartame………10

1.5 Phương pháp điều chế Aspartame……….11

1.6 Ứng dụng của Aspartame trong thực phẩm……… 13

1.7 Tác hại khi sử dụng Aspartame quá liều………14

CHƯƠNG II : VẤN ĐỀ THỜI SỰ CỦA ĐƯỜNG ASPARTAME……… …… 15

2.1 Cơ chế của Aspartame khi vào cơ thể……… 15

2.2 Những tranh cải trong việc sử dụng Aspartame……….……….17

2.3 Kết luận……… …… 21

CHƯƠNG III : KẾT LUẬN……… ……….21

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 23

1.8

LỜI MỞ ĐẦU

Từ xưa, việc sử dụng các chất phụ gia trong thực phẩm đã trở nên vô cùng quenthuộc: lá dứa để tạo mùi thơm, hạt điều màu để lấy màu vàng cam, lá cẩm lấy màu hồng tím,thêm tí vôi trầu vào rau củ để làm cứng, gấc để tạo màu đỏ, làm trà dùng sen để tạo mùi, nấusúp dùng bột năng để làm quánh,… Ngày nay, cùng với sự phát triển của kinh tế, xã hội, đặcbiệt là xu thế công nghiệp hóa, hiện đại hóa các ngành sản xuất, con người không chỉ cần ăn

no mà còn yêu cầu thực phẩm phải có mùi thơm, vị phải đậm đà và gây hiệu ứng thị giác tốt.Với thị trường mới đầy tiềm năng đã tạo cho các nhà sản xuất và chế biến thực phẩm mộtcuộc chạy đua cạnh tranh trong từng sản phẩm Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến mùi vị vàhiệu ứng thị giác của sản phẩm như nguồn nguyên liệu, công nghệ sản xuất, bản chất sảnphẩm và một trong những yếu tố quan trọng quyết định sự thành công của sản phẩm là việclựa chọn và sử dụng chất phụ gia thích hợp cho từng loại sản phẩm Chất phụ gia có thể tạomàu, tạo mùi, tạo kết cấu cho sản phẩm, ngoài ra nó còn có thể kéo dài thời gian bảo quảncủa thực phẩm Nhưng nếu sử dụng không đúng mục đích hay quá liều lượng cho phép cóthể gây hư hại cho sản phẩm, gây ngộ độc thậm chí gây tử vong cho người sử dụng Vì vậy,việc nghiên cứu Chất phụ gia sẽ giúp cho ta có một nền tảng kiến thức cơ bản, một cái nhìnchính xác để có thể biết cách sử dụng và phát huy hết ích lợi to lớn của nó trong việc sảnxuất và chế biến thực phẩm

Để có cái nhìn chính xác về lợi ích cũng như tác hại của chất phụ gia thực thẩm ta cầnphải nghiên cứu cấu tạo cũng như các tính chất nổi bật của nó Không thể áp dụng 1 chất phụ gia cho nhiều loại thực phẩm với liều lượng như nhau Nên mục tiêu của nghiên cứu là

để chỉ ra được nguyên nhân vì sao các chất phụ gia có hại hay có lợi

Hiện nay, có khoảng 600 chất phụ gia có trong sản xuất, chế biến thực phẩm Ở Mỹ,mỗi năm sử dụng tới trên 30000 tấn chất phụ gia thực phẩm Cho thấy việc sử dụng chấtphụ gia trong thực phẩm ngày càng phổ biến Cùng với sự đi lên của xã hội và cuộc sốnggấp gáp thời công nghiệp, các chuỗi cửa hàng với các loại thức ăn nhanh mọc lên như nấmnhằm đáp ứng nhu cầu cấp thiết cho mọi người Nhưng kéo theo đó là một hệ lụy vô cùngnghiêm trọng: tỷ lệ người mắc bệnh nhồi máu cơ tim, mỡ trong máu đặc biệt là bệnh béo phìngày càng tăng cao Để đáp ứng nhu cầu sử dụng chất làm ngọt cụ thể là đường nhưng vẫnđảm bảo không gây hại đến sức khỏe người tiêu dùng, các nhà hóa học thực phẩm đã tạo ra

loại đường ngọt hơn đường mía thong thường 200 lần lại không sinh ra năng lượng gây hạicho sức khỏe đó chính là đường Aspartame.

Đường Aspartame ngày càng được sử dụng phổ biến cho thấy nhu cầu thực sự và cấpthiết của người tiêu dùng đối với nó Thông qua bài tiểu luận này, chúng em muốn giới thiệumột cách ngắn gọn nhưng cụ thể về đường Aspartame và ích lợi to lớn của nó trong ngànhcông nghiệp thực phẩm

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU VỀ ĐƯỜNG ASPARTAME

1.1 SƠ LƯỢC CÁC LOẠI ĐƯỜNG

Đường sinh học để dùng cho chuyển hóa tế bào là glucose nhưng trong thực tế cuộcsống chúng ta thường đưa vào cơ thể các dạng đường đơn, đường đa như fructose, mantose,saccharose, tinh bột lấy từ các loại hoa, củ, quả, thân cây mía, củ cải, mật ong vốn có sẵntrong tự nhiên

Các loại đường hóa học chỉ tạo vị ngọt chứ không chuyển hóa được, để dùng trongviệc điều trị cho những người bệnh thừa cân hay đái tháo đường Các đường tổng hợp như:saccharin, manitol, acesulfam K, aspartame, isomalt, sorbitol, sucraloza được phép sử dụngtrong chế biến thực phẩm với giới hạn tối đa và có quy định của Bộ Y tế

Đường hóa học (hay là chất ngọt tổng hợp) là chất không có trong tự nhiên, thường

có vị ngọt rất cao so với đường kính saccharose và không hề có một giá trị dinh dưỡng nàokhác

Hình 1.1 Các loại đường

1.2 KHÁI NIỆM ĐƯỜNG ASPARTAME

Aspartame là chất ngọt tổng hợp được phép sử dụng trong thực phẩm với mã số INS

là E951, là một loại đường hóa học không chứa calo

Tên: Aspartyl phenylamin metyl ester

Ký hiệu: APM

Tên hóa học : 3-Amino-N-(α carbomethoxy-phenyletyl)-acid succinamic

Hay: N-L-α-aspartyl-L-phenyllamin-1-metyl ester

Công thức hoá học là C 14 H 18 N 2 O 5

Khối lượng phân tử: 294,31

Ngoại quan: Tinh thể màu trắng, không mùi có vị ngọt mạnh.

Vị ngọt của aspartame được tìm ra cũng hoàn toàn ngẫu nhiên bởi Jame Schlatter.Chất này được nhà hóa học James Schlatter làm việc cho tập đoàn GD Searle phát hiện rấttình cờ vào năm 1965 trong khi ông đang thử nghiệm thuốc chống lở loét vết thương Ônglàm đổ một ít aspartame dính lên tay Ông nghĩ chất này không độc nên đã tiếp tục công việc

mà không rửa tay Và thế là ông đã tình cờ phát hiện ra vị ngọt của aspartam khi nếm phải

nó trên ngón tay Rất nhiều tổ chức quốc tế và quốc gia đã công nhận sự an toàn của đườnghóa học Aspartame và chất này cũng đã được Ủy ban Khoa học của Tổ chức Nông LươngQuốc Tế (FAO) và Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) công bố chuẩn ADI (Liều lượng cho phépdùng hàng ngày)

Hiện nay, aspartame là chất ngọt rất được ưa chuộng Nó được sử dụng rộng rãi trênthế giới với sự hiện diện trong hơn 6000 loại thực phẩm khác nhau như bánh kẹo, yogurt,trong các thức uống ít nhiệt năng như Coke diete, Pepsi diete vv…và cả trong dược phẩm.Aspartame được thương mại hoá dưới một số tên như Canderel, Equal, NutraSweet, Sanecta,Tri-Sweet, Aminosweet, Spoonful, sino sweet

Hình 1.3 Sản phẩm thương mại của Aspartame

1.3 TÍNH CHẤT

Là một dipeptid, nó ngọt hơn saccharose khoảng 180 - 200 lần Vị ngọt của

aspartame khá giống đường Vị ngọt này được cảm nhận chậm hơn và kéo dài lâu hơn so vớiđường

Không để lại dư vị khó chịu, tuy nhiên một số người nhạy cảm cho rằng đường này

để lại trên lưỡi một hậu vị không ngon Điều này có thể khắc phục bằng cách trộn aspartame với các loại đường khác (như acesulfame K hay saccharine)

Giống như các dipeptid khác, aspartam có chứa năng lượng khoảng 4 Kcal/g (17 Kj/g) Tuy nhiên, chỉ cần một lượng rất nhỏ aspartam đã tạo ra độ ngọt cần thiết Do đó nănglượng chúng ta đưa vào cơ thể sẽ không đáng kể Aspartame rất được ưa chuộng trong việc

sử dụng để thay thế đường trong các sản phẩm thực phẩm dành cho người ăn kiêng Khi vào

cơ thể, bản thân aspartame không hấp thụ vào máu mà tan ra trong ruột thành ba chất:

aspartic acid (40%), phenylalanin (50%) và methanol (10%)

Không ổn định ở nhiệt độ và pH cao

Phân hủy dần trong nước nên nước ngọt có aspartam không giữ được lâu

1.4 QUY ĐỊNH VỀ VIỆC SỬ DỤNG ĐƯỜNG ASPARTAME

Nhiều tổ chức có uy tín hiện nay ủng hộ việc sử dụng aspartame trong hạn mức chophép, bao gồm Tổ chức Nông lương Quốc tế (FAO), Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), Ủy banQuản lý Dược-Thực phẩm Mỹ (FDA)… Liều dùng cho phép của aspartame mỗi ngày (ADI)

là nhỏ hơn hoặc bằng 40 mg/kg thể trọng Đây là một trong những hàm lượng cho phép sửdụng cao nhất trong số các phụ gia thực phẩm

Tại Việt Nam, aspartame được phép sử dụng cho các sản phẩm như đồ uống, kẹo, bia,rượu với mục đích làm tạo ngọt, điều vị với ADI cũng từ 0 – 40 mg/kg, giống như kiến nghịcủa các tổ chức uy tín trên thế giới Trên những sản phẩm có sử dụng aspartame sẽ phải ghitên “aspartame” hoặc “aspartame” hay ghi mã số “951”

Ở Việt Nam, theo Quyết định của Bộ trưởng Bộ Y Tế, Số 3742/2001/QĐ-BYT ngày 31tháng 8 năm 2001 của Bộ trưởng Bộ Y tế về các chất phụ gia được phép sử dụng trong thựcphẩm Được ghi trong bảng sau:

Bảng: 1.1 Giới hạn tối đa chất phụ gia aspartame trong thực phẩm [5] SttNhóm thực phẩmML

1 Đồ uống có sữa, có hương liệu hoặc lên men (VD:

sữa sô cô la, sữa cacao, bia trứng, sữa chua uống, sữa

600

2 Quả thanh trùng pasteur đóng hộp hoặc đóng chai 1000

5 Rau thanh trùng pasteur đóng hộp, đóng chai hoặc

10 Dầu trộn, gia vị (bao gồm các chất tương tự muối) 2000

13 Bia và nước giải khát chế biến từ mạch nha 600

1.5 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ ASPARTAME

Hình 1.4 tinh thể Aspartame

Aspartame được cấu tạo từ acid aspartic, phenylalanin và metanol Các thành phần nàyđều tồn tại trong tự nhiên Tuy nhiên bản thân aspartam không tồn tại trong tự nhiên Nóđược điều chế thông qua các quá trình lên men và tổng hợp.

• Thức ăn là các loại cacbonhydrat như mật mía, đường glucose hoặc saccharose

• Nguồn cacbon như acid acetic, rượu hoặc các hidrocacbon

• Nguồn nitơ như NH3 lỏng hoặc urê

 Đó là những điều kiện chủ yếu để vi khuẩn tổng hợp ra các acid amin mong muốn.Ngoài ra còn một số các yếu tố khác như các vitamin, acid amin…

Sau khi đã được xử lý phù hợp, chúng được bơm vào bình phản ứng và trộn lẫn trong

24 giờ ở nhiệt độ phòng Kế đó nhiệt độ được tăng lên 650C (1490F) và duy trì trong 24 giờnữa Sau đó phản ứng được làm nguội đến nhiệt độ phòng Nó được pha loãng với dung môithích hợp và được làm kết tinh ở -180C (00F) Tinh thể thu được sẽ được lọc để tách riêng rarồi làm khô Những tinh thể này chỉ là sản phẩm trung gian và dùng cho phản ứng kế

Chúng được chuyển hóa thành aspartam bằng phản ứng với acid acetic Phản ứng nàyđược thực hiện trong một cái bồn lớn chứa dung dịch acid, chất xúc tác Pd và H2 Chúngđược trộn lẫn và cho phản ứng trong 12 giờ.

Chất xúc tác Pd được loại bỏ bằng cách lọc và chưng cất để thu dung môi Phần chấtrắn còn lại được tinh chế bằng cách hòa tan trong dung dịch etanol và được kết tinh lại.Những tinh thể này sẽ được lọc và làm khô cho ra sản phẩm cuối cùng đó là bột aspartam

Hình 1.5: Qui trình tổng hợp aspartame

Aspartame được sử dụng cho việc sản xuất các sản phẩm không sử dụng đường thông thường, thấp calorie và ăn kiêng như:

 Nước uống có gas, nước trái cây và sirô (sử dụng các dạng sau: Regular Powder, regularGranular, Fine Granular

 Các chất ngọt dạng cô đặc, dạng bột, dạng lỏng (thích hợp dùng các dạng Regular Powder, Fine Powder, Regular Granular, Fine Granular)

 Ứng dụng trong các sản phẩm sô cô la cứng hoặc sô cô la mềm, thức uống hỗn hợp vàthức ăn tráng miệng nhanh (sử dụng các dạng: Regular Powder, Fine Powder)

 Dùng cho các sản phẩm như sữa chua, thức ăn đông lạnh (sử dụng các dạng: Regular Powder, Fine Powder)

 Các sản phẩm bánh kẹo: chewing gum, kẹo thơm, bạc hà, sô cô la, trái cây,…(D ùng Regular Powder, Fine Powder)

 Dùng trong dược phẩm: thuốc viên, si rô, bột hỗn hợp, viên sủi ( dùng các dạng:Regular Powder, Fine Powder, Regilar Granular, Fine Granular)

 SinoSweet cung cấp nhiều loại:

• Regular Powder (Dạng bột thông thường): 90% sản phẩm có độ mesh là 120 mesh

• Regular Granular (Dạng hạt thông thường): khoảng 1.5% sản phẩm lớn hơn 20mesh và khoảng 3% sản phẩm là lớn hơn 60 mesh hay nói cách khác là dạng hạtthông thường thì độ mesh là từ 20-60 mesh

• Fine Powder (Dạng bột mịn) (khoảng 95% sản phẩm có độ mesh là 350 mesh)

• Fine Granular (Dạng hạt nhỏ) (khoảng 1.5% sản phẩm có độ mesh lớn hơn 60 mesh

và khoảng 5% sản phẩm có độ mesh trên 100 mesh hay nói cách khác thì dạng hạtnhỏ có độ mesh từ 60-100 mesh)

• Table- top Series (Dạng đường viên nén, đường dạng túi)

Hình 1.6 Các sản phẩm có chứa đường Aspartame

1.7 TÁC HẠI KHI SỬ DỤNG ASPARTAME QUÁ LIỀU

Tuy có ích lợi vô cùng to lớn, đóng góp nhiều trong các loại thực phẩm thiết yếu hiệnnay nhưng nếu không tuân thủ các quy định về sử dụng Aspartame, các nhà sản xuất có thểgây hậu quả nghiêm trọng đối với người tiêu dùng Aspartame có thể gây ra:

 Rối loạn, thiếu năng lượng họat động, giãm tính lanh lợi (decreased alertness), giãmsút trí nhớ, ăn không ngon

 Còi cọc, tính lãnh đạm, hờ hững (apathy), bắp thịt teo lại, và yếu ớt

 Phát triển chậm, các nhiễm sắc thể về da, tóc, mắt, đều bị mất, và nhiều sự đau nhứckinh khủng hiện ra

 Thậm chí có thể dẫn đến ung thư gây chết người

CHƯƠNG II VẤN ĐỀ THỜI SỰ CỦA ĐƯỜNG ASPARTAME

2.1 CƠ CHẾ CỦA ASPARTAME KHI VÀO CƠ THỂ

Trong đường Aspartame có 3 thành phần cần biết: methyl ester, phenylalanine và aspartic acid

Hình 2.1 Cấu tạo của Aspartame

2.1.1 Methyl ester

Hình 2.2 Cấu trúc phân tử của Methyl ester

Trong Aspartame, phenylalanine hợp với methanol với sự hiện diện của chất xúc tác

là hydrochloric acid cho ta phản ứng của nhóm acid trên nhóm phenylalanine Phản ứngthành hình gọi là methyl ester của phenylalanine

Hai thành phần của aspartame phenylalanine và aspartic acid có những phân tử màtâm không đối xứng, nghĩa là chúng là chất đồng phân nhưng dị cấu trúc, nên chúng khôngchồng hình ảnh lên nhau qua lăng kính.

Methyl ester của dipeptide, là khi có điều kiện thích hợp trong môi trường base mạnhhay acid mạnh, thi bị thủy phân (hydrolysis) cho ta methanol (Davis et al, 1998) có thể sinhđộc gây hại cho cơ thể.

2.1.2 Phenylalanine

Hình 2.3 Cấu trúc phân tử của Phenylalanine

Phenylalanine là một trong những amino acid thiết yếu cho con người và tồn tại trongcác thực phẩm từ thiên nhiên Nó là sự tổng hợp giữa tyrosine và một số loạineurotransmitters Nếu phenylalanine dư thừa trong cơ thể thì nó sẽ bị phân nhỏ ra thànhfumarate và acetoacetate, cả hai chất này tham gia một phần trong việc biến đổi và tạo nănglượng

Hình 2.4 Cấu trúc phân tử của Fumarate và Acetoacetate

Việc dư thừa quá nhiều Phenylalanine có thể gây ra bệnh phenylketonuria (PKU) gây hạiđến việc chuyển hóa protein, làm chậm phát triển nghiêm trọng, rối loạn các nhiễm sắc thể

về da, tóc, mắt gây nhiều sự đau nhức kinh khủng và làm tổn hại đến các hệ thần kinh

2.1.3 Aspartic acid

Aspartic acid cũng còn được gọi là aspartate cũng là loại từ thiên nhiên có chứaamino acids gồm nhiều protein Aspartic acid được xếp vào loại không thiết yếu của aminoacids, có nghĩa là không cần có nó cũng không sao Aspartic acid có nhiều trong thức ănhằng ngày Aspartic acid cũng đáng được coi là quan trọng vì chúng giúp tổng hợp ANDmới, tổng hợp urea và còn giữ vai trò như là neurotransmitter trong não bộ Bởi thế, hàm