Tiểu luận công nghệ sinh học thực phẩm Phụ gia trong nước giải khát

Được sự chấp thuận của nhà trường và sự cho phép của cô Mai và cô Nga là giàngviên hướng dẫn, chúng em thực hiện đề tài của mình là “tìm hiểu các chất phụ giatrong công nghệ sản xuất nướ

BỘ CÔNG THƯƠNG Trường Đại Học Công nghiệp Tp Hồ Chí Minh Viện Công Nghệ Sinh Học Và Thực Phẩm

 BÀI TIỂU LUẬN

LỜI MỞ ĐẦU

Theo nhịp độ phát triển của đời sống công nghiệp, con người ngày càng có

ít thời gian dành cho nhu cầu ăn uống, điều đó đã tạo tiền đề cho ngành côngnghiệp thực phẩm nói chung và ngành công nghiệp sản xuất,chế biến đồ uống vanước giài khát nói riêng phát triển mau lẹ Ở Việt Nam, trong những năm gần đâyngành công nghiệp này cũng đã có những bước phát triển nhảy vọt

Nước giài khát là một loại thực phẩm rất quan trọng không thể thiếu trong các bữa

ăn hàng ngày, cần thiết cho mọi hoạt động sống của cơ thể con người do vậy nhanhchông cac ngành nước giải khát ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu của con người

Cùng với sự phát triển của đời sống kinh tế, nhu cầu sử dụng các sản phẩmnước giải khát an toàn hàng ngày cũng như vào những dịp lễ hội trên thế giới nóichung và Việt Nam nói riêng ngày càng tăng Ngành sản xuất và chế biến pháttriển bền vững, đóng góp đáng kể cho nhu cầu và cuôc sống hàng ngày và để đápứng các nhu cầu và sở thích cùa từng người, từng vùng là khác nhau nên phu giatrong chế biến đóng một vai trò rất quan trọng trông công nghệ sản xuất và bảoquản nước giải khát là không thể thiếu Là sinh viên ngành Công nghệ thực phẩm,chúng em cũng có chung sự quan tâm đó

Được sự chấp thuận của nhà trường và sự cho phép của cô Mai và cô Nga là giàngviên hướng dẫn, chúng em thực hiện đề tài của mình là “tìm hiểu các chất phụ giatrong công nghệ sản xuất nước giải khát” Vì thời gian có hạn và được sự cho phépcủa giáo viên hướng dẫn, chúng em chỉ tập trung tìm hiểu ở các phần chính sau:

- Phu gia trong công nghệ sản xuất nước giải khát

- Ứng dũng các chất phụ gia trong nước giải khát

Ở đấy chúng em chỉ đưa ra những chất đặc trưng trong công nghệ sản xuấtnước giải khát

Phần I: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC GIẢI KHÁT

Các dạng nước giải khát

 Nước giải khát hương liệu

 Nước uống tăng lực

 Nước uống thiên nhiên

2 Nguyên liệu

Sản phẩm được pha chế từ các thành phần sau

 Nước

Nước sử dụng phải đạt những tiêu chuẩn như:

 Chỉ tiêu cảm quan: nước phải trong suốt, không màu, không mùi vị lạ

 Chỉ tiêu hóa lý: hàm lượng muối và kim loại phải thoả mãn(TCVN6069:2004)

 Chỉ tiêu vi sinh:

Đánh giá độ nhiễm bẩn của nước: dựa trên hai khái niệm

Chuẩn số E.coli: là thể tích nước ít nhất cho phép phát hiện 1 vi trùng đườngruột

Chỉ số Coli: là số vi trùng đường ruột E.coli tối đa cho phép trong 1l nước.Hai chỉ số này phụ thuộc vào quy định của từng nước, vì nó phụ thuộc vào trình độ

kĩ thuật và yêu cầu của đời sống xã hội

Đối với nước dùng pha chế nước giải khát yêu cầu tổng số VSV không quá

20 tế bào/1ml và đảm bảo đạt tiêu chuẩn (TCVN6069:2004)

CO2 có thể thu được từ nhiều nguồn khác nhau:

 Từ khói lò đốt của các lò hơi hay lò nhiệt điện,lò nung vôi

 Từ các nguồn nước khoáng bão hòa CO2 thiên nhiên

Từ quá trình lên men dịch đường ở các nhà máy bia, rượu

Yêu cầu kĩ thuật: khí CO2 trước khi đưa vào sử dụng phải xử lý để đạt được

độ tinh khiết cao 99,9%

Tùy theo áp suất và nhiệt độ, khí CO2 có thể tồn tại ở 3 dạng: khí, lỏng, rắn

 Acid thực phẩm - chất tạo chua

Acid citric,Acid tartaric, acid malic

Công dụng của acid thực phẩm:

Tạo vị chua tự nhiên và dịu

Ức chế VSV, kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.

Trong sản xuất thường dùng 1 số acid như: acid citric, acid tartaric, acidmalic

Theo qui định của bộ Y tế năm 1998 (QĐ 867/BYT) thì liều lượng AcidBenzoic và Sodium benzoate tối đa sử dụng trong chế biến nước giải khát600mg/kg

Phần II QUY TRÌNH SẢN XUẤT

1 Quy trình

2 Thuyết minh quy trình

 Xử lý nước: Mục đích của quá trình

 Làm sạch

 Làm mềm nước

 Tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh có trong nước

 Bài khí nước

Sứ có mặt của không khí trong nước sẽ làm hạn chế khả năng bão hòa CO2, vì

vô tình khí đã giành chỗ với CO2 trong dung dịch.Vì thế ta cần bài khí trước khiđưa vào pha chế siro mủi và bão hòa CO2

 Chất hỗ trợ như than hoạt tính, bột trợ lọc

Phương pháp nóng: Đường được hòa tan với nước đun sôi, sau đó

đem đi lọc và làm lạnh Nhiệt độ nấu đường được khống chế từ 80

 Giữ được hương thơm khi pha chế

Dịch đường thu được phải đạt các chỉ tiêu sau:

 Cảm quan: có mùi thơm của đường, không có mùi của mất mía, màutrong suốt hay vàng rất nhạt

 Công thức pha chế (xác định hàm lượng từng loại nguyên liệu cho vàopha chế ) là bí mật của nhà sản xuất , nó tùy theo từng loại sản phẩm

Nguyên tắc pha chế:

 Dựa vào công thức pha chế cho cấu tử có số lượng nhiều vào trước ,hương liệu luôn cho sau cùng , lúc này ít khuấy đảo nhất, nhiệt độ thấpnhất để tránh tổn thất hương

 Các cấu tử nguyên liệu cần được chuẩn bị trước ở dạng tối ưu nhất vìtiến hành pha chế ở dạng dung dịch Đối với nguyên liệu rắn thì phải hòatan vào nước nóng, lọc và làm nguội trước khi phối trộn

 Pha chế làm lạnh và bão hòa CO 2

Bão hòa CO2 là quá trình truyền khối giữ pha khí của CO2 và pha long

là dung dịch siro bán thành phẩm

Yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến quá trình này là áp suất P và nhiệt độ

T, ngoài ra còn có nồng độ các chất tan, lượng không khí, tạp chất , bềmặt tiếp xúc ,thời gian tiếp xúc và tốc độ chuyển động giữa CO2 và dungdịch,

 Rửa chai

Nhiệt độ rửa chai phụ thuộc vào thiết bị và độ bền nhiệt của chất tẩyrửa và chai, thương không quá 80oC

Hóa chất thường dùng la NaOH kết hợp với chất chống mốc Nồng độcủa nó ảnh hưởng nhiều đến mức độ và thời gian rữa và nồng độ này phụthuộc vào thiết bị.

 Chiết rót và hoàn thiện sản phẩm:

Đối với nước ngọt có gas, khi tiến hành chiết rót không đúng kĩ thuật

sẽ gây tổn thất CO2, làm giảm chất lượng nước giải khát

Chiết rót nước ngọt có gas dựa trên nguyên tắc đẳng áp, đảm bảođược chất lượng sản phẩm , ít tốn hao CO2,ít bị không khí và vi sinh vậtxâm nhập vào trong sản phẩm

3 Một số quy trình tham khảo

Quy trình sản xuất nước giải khát pha chế seven up

Quy trình sản xuất nước tăng lực

Phần III: PHỤ GIA SỬ SỤNG TRONG NƯỚC GIẢI

KHÁT

I Chất phụ gia là gì ?

- Phụ gia thực phẩm là một chất có hay không có giá trị dinh dưỡng, khôngđược tiêu thụ thông thường như một thực phẩm và không được sử dụng như mộtthành phần của thực phẩm

- Phụ gia thực phẩm là một chất chủ ý bổ sung vào thực phẩm để giải quyếtmục đích công nghệ trong sản xuất, chế biến, bao gói, bảo quản, vận chuyển thựcphẩm, nhằm cải thiện kết cấu hoặc đặc tính kỹ thuật của thực phẩm đó

- Phụ gia thực phẩm tồn tại trong thực phẩm với một giới hạn tối đa cho phép

 Giữ được chất lượng toàn vẹn của thực phẩm cho tới khi sử dụng

 Tạo sự dễ dàng trong sản xuất, chế biến thực phẩm và làm tăng giá trịthương phẩm hấp dẫn trên thị trường

 Kéo dài thời gian sử dụng của thực phẩm

2 Những nguy hại của phụ gia thực phẩm

Nếu sử dụng phụ gia thực phẩm không đúng liều lượng, chủng loại nhất lànhững phụ gia không cho phép dùng trong thực phẩm sẽ gây những tác hại cho sứckhỏe:

1 Gây ngộ độc cấp tính: Nếu dùng quá liều cho phép

2 Gây ngộ độc mãn tính: Dù dùng liều lượng nhỏ, thường xuyên, liên tục,một số chất phụ gia thực phẩm tích lũy trong cơ thể, gây tổn thương lâu dài

Thí dụ: Khi sử dụng thực phẩm có hàn the, hàn the sẽ được đào thải qua nướctiểu 81%, qua phân 1%, qua mồ hôi 3% còn 15% được tích luỹ trong các mô mỡ,

mô thần kinh, dần dần tác hại đến nguyên sinh chất và đồng hóa các aminoit, gây

ra một hội chứng ngộ độc mạn tính: ăn không ngon, giảm cân, tiêu chảy, rụng tóc,suy thận mạn tính, da xanh xao, động kinh, trí tuệ giảm sút

3 Nguy cơ gây hình thành khối u, ung thư, đột biến gen, quái thai, nhất là cácchất phụ gia tổng hợp

4 Nguy cơ ảnh hưởng tới chất lượng thực phẩm: phá huỷ các chất dinhdưỡng, vitamin

3 Quy định về sử dụng phụ gia thực phẩm

 Chỉ được phép sản xuất, nhập khẩu, kinh doanh tại thị trường Việt Nam cácphụ gia thực phẩm trong “danh mục” và phải được chứng nhận phù hợptiêu chuẩn chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm của cơ quan có thẩmquyền

 2 Việc sử dụng phụ gia thực phẩm trong danh mục trong sản xuất, chếbiến, 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 bảo đảm:

- Đúng đối tượng thực phẩm và liều lượng không vượt quá giới hạn an toàncho phép

- Đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật, vệ sinh an toàn quy định cho mỗi chất phụgia

- Không làm biến đổi bản chất, thuộc tính tự nhiên vốn có của thực phẩm

 4 Các chất phụ gia thực phẩm trong "Danh mục lưu thông trên thị trường"phải có nhãn đầy đủ các nội dung theo quy định

 5 Yêu cầu đối với cơ sở sản xuất, chế biến thực phẩm: Trước khi sử dụngmột 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 với loại thực phẩm mà cơ sở định sử dụng haykhông?

- Giới hạn tối đa cho phép của chất phụ gia đó đối với thực phẩm là baonhiêu? (mg/kg hoặc mg/lít)

- Phụ gia đó có phải dùng cho thực phẩm hay không? Có bảo đảm các quyđịnh về chất lượng vệ sinh an toàn, bao gói, ghi nhãn theo quy định hiện hànhkhông?

II Phụ gia thường sử dụng trong nước giải khát

1 Chất taọ vị

 Các chất tạo vị ngọt

Các chất tạo ngọt được ứng dụng chủ yếu trong ngành nước giải khát có thể

đễ thấy như đường.Thường là dùng đường cát tinh luyện saccaroza loại RE và RS,đường thùng, đường nha(Maltose), đường mía (Fructose), latose, mật ong, sorbitol,manitol…

Đây được coi như các phụ gia tự nhiên không gây ảnh hưởng đến sức khoẻ.Tuy nhiên hạn chế cho các bệnh nhân béo phì, tiểu đường

Các chất làm ngọt được bổ sung vào thực phẩm để tạo vị ngọt Các chất làmngọt không phải đường được thêm vào để giữ cho thực phẩm chứa ít năng lượng

(calo) nhưng vẫn có vị ngọt của đường hay vì chúng có các tác động có lợi cho cácbệnh nhân bị bệnh đái đường hay sâu răng

 cyclamate: (E952, ngọt hơn đường 50 lần), chất tạo ngọt tốt nhất dùng để sảnxuất các thực phẩm và nước giải khát có calo thấp.Cyclamate được dùngtrong công nghiệp thực phẩm ở nhiều nước từ những năm 50, nhưng tại ViệtNam, nó lại không nằm trong danh mục các chất phụ gia thực phẩm đượcphép sử dụng

 saccharin (E954, ngọt hơn đường từ 300 đến 400 lần)

 aspartame (E951, ngọt hơn đường 150 lần)

 acesulfame potassium (E950, ngọt hơn đường 150 lần)

Liều dùng khuyến cáo

Tổ chức Nông Lương Quốc tế (FAO), Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và Cục Quản

lý Dược-Thực phẩm Mỹ (FDA), khuyến cáo liều dùng cho phép của aspartame mỗi ngày (ADI) là 40 mg/kg thể trọng

Ở Việt Nam, theo Quyết định số 3742 /2001/QĐ-BYT ngày 31 tháng 8 năm 2001 của Bộ trưởng Bộ Y tế, giới hạn tối đa aspartame trong thực phẩm (Maximum level ) của một số loại thực phẩm như sau:

+ Đồ uống có sữa, có hương liệu hoặc lên men (VD: sữa sô cô la, sữa cacao, bia trứng, sữa chua uống, sữa đặc): 600 mg/kg)

+ Kẹo cứng, kẹo mềm, kẹo cao su : 10000 mg/kg

+ Sản phẩm dùng để trang trí thực phẩm: 5000 mg/kg

2 Các chất tạo vị đắng

Một số nước giải khác cũng bổ sung các chất tạo vị đắng cho sản phẩm

 Quinin: được dùng trong sản xuất nước giải khát (Tonic) để tạo vị đắng

 Caffein: vị đắng của cà phê, được dùng trong sản xuất bánh kẹo, kem, nướcgiải khát

 Theobromin (từ hạt ca cao): vị đắng của chocolate, có công dụng tương tựcaffein

 Naringin: có nhiều trong trái nho, trái cây có múi

 Hisperdin: có nhiều trong vỏ trái cây có múi

Các chất điều chỉnh độ chua được sử dụng để thay đổi hay kiểm soát độ chua

và độ kiềm của thực phẩm

 trisodium Citrate Dihydrate E331

 E330 Axít citric

Acid citric được sử dụng rộng rãi trong ngành sản xuất nước giả khát có khảnăng điều chỉnh pH, chống hồi đường và khả năng bảo quản

Clorofin - Có mầu xanh lá cây Clorofin có hai dạng: clorofin a C55H72O5N4Mg

và clorofin b C55H70O6N4Mg Liều dùng 15 mg/kg khối lượng cơ thể

Poliphenol đã bị oxy hoá : Có mầu nâu đậm Người ta thu được chất này từchè đen Chất mầunày là một hỗn hợp nhiều chất, trong đó chủ yếu là teaflavil (TF)

và tearubigin (TR) Liều dùng không hạn chế tuỳ thuộc vào mầu sắc của sản phẩm

mà người ta điều chỉnh

b) Chất màu tổng hợp:

 Tartrazine (E102)

Tạo màu đặc trưng cho sản phẩm

Tăng giá trị cảm quan

Có màu vàng chanh, hòa tan tốt trong nước,

Cấu trúc hóa học

Tên chính thức của Tartrazine(IUPAC)

Trisodium (E)5oxo1(4sulfonatophenyl) 4 ((4sulfonatophenyl) diazenyl) 4,5-dihydro-1H-pyrazole-3-carboxylate

-Độc tính LD50 > 8g/kg thể trọng

Tartrazine hay gây dị ứng, ngứa ngáy cho một số người

ở một số nước hàm lượng Tartrazin sử dụng được hạn chế tối đa Tartrazin bị cấm

sử dụng trong thực phẩm dành cho trẻ em Nếu thực phẩm có sử dụng Tartrazin thìphải ghi r ngồi bao bì của sản phẩm

 Sunset yellow FCF(C16 H10 N2Na2O7S2)

Màu vàng cam ở dạng bột được bổ xung vào các dạng nước giải khát có màu cam.Được sản xuất từ các hydrocacbon thơm từ dầu khí thêm vào thực phẩm, nó

là biểu hiện bằng E110

Mặc dù có những báo cáo nó có thể gây ra một phản ứng dị ứng , điều này làchưađược xác nhận bởi các nghiên cứu khoa học

 Amaranth(C20 H11 N2Na3O10 S3) tím Liều dùng 0,75 mg/kg khối lượng

cơ thể

 Brilliant Blue (C37H34N2Na2O9S3) xanh biển là chất có màu xanh lơ

sáng, được phép dùng ở Canada, Anh và Mỹ cho các sản phẩm báng kẹo, confitur, sirô, đồ hộp

7 Chất bảo quản

Gồm các chất tự nhiên hay tổng hợp được thêm vào thực phẩm để ngăn ngừahoặc làm chậm lại sự thối rữa, hư hỏng gây ra bởi sự phát triển của các vi sinh vậthay do các thay đổi không mong muốn về mặt hóa học

 Axít Benzoic, benzoat và dẫn xuất

 Axit sobic và các sobat

8 Chất chống ôxi hóa

Các chất chống ôxi hóa như vitamin C có tác dụng như là chất bảo quản bằngcách kiềm chế các tác động của ôxy đối với thực phẩm và nói chung là có lợi chosức khỏe

 E300 Axít ascorbic (Vitamin C)

 E301 Ascorbat natri

 E302 Ascorbat canxi

 E303 Ascorbat kali

 E304 Các esteaxít béo của axít ascorbic (i) Ascorbyl palmitat

 E305 (ii) Ascorbyl stearat

Phần IV: Kết Luận

Ngoài Những lợi ích mà ta có thể thấy rõ vai trò đặc biệt của phụ gia trongcông nghệ thực phẩm nói chung và trong sản xuất nước giải khát nói riêng Thìmột mặt nào đó phụ gia cũng đem lại những phiền toái đằng sau như việc phụ gia

có thể gây hại đến cơ thể con người khi sử dụng lâu dài và quá liều lượng chophép Từ khi con người tìm ra các phụ gia thì họ cho rằng phụ gia là các chất có kìdiệu có thể thay đổi được tất cả từ đó con người luôn đi vào tìm kiếm những chấtphụ gia mới có thể thay đổi được các tính chất mà họ mong muốn mà không biếtrằng phụ gia cũng có thể là một “con dao hai lưỡi” nếu không biết sử dụng đúngcách

Tại việt nam trong những năm gần đây, đã có biết bao vấn đề liên quan đếnviệc sử dụng phụ gia trong thực phẩm điều này cho ta thấy việc sử dụng phụ giatuy có lợi ích đáng kể nhưng cần phải xem xét thật kĩ trước khi ứng dụng nhằm tạođược một kết quả như mong muốn mà không gây ảnh hưởng tới người tiêu dùng

Đó là một việc khó có thể thực hiện nhưng không phải là không thực hiệnđược trước những nhu cầu thực tế như vậy một số nhà khoa học đã tích cực nghiêncứu các loại phụ gia thay thế mà không ảnh hưởng đến con người chìa khoá chovấn đề hóc búa này chính là sử dụng các chất phụ gia có nguồn gốc tự nhiên haycác chất phụ gia được tổng hợp từ Vi Sinh vật

Việc sử dụng các chất phụ gia này vừa có thể giải quyết các yếu tố kĩ thuật

mà lại đem lại cho người tiêu dùng hiện nay đã quá chán với việc sử dụng các chấtphụ gia tổng hợp phụ gia tự nhiên có thể đem lại cho họ sự an tâm hơn trong viêc

sử dụng thực phẩm

Dư luận hiện nay đang khá xôn sao về việc sử dụng màu E102 (Tartrazine)

Có thể nói E102 nhận được sự quan tâm sát sao của quốc tế liên tục trong cácnăm Theo đó, từ chỗ hầu như “không có chuyện gì”, E102 trở thành mối quanngại của các nhà khoa học và tổ chức quốc tế do phát hiện ra đặc tính kỳ dị củaE102

Ngay từ danh mục năm 2002, CODEX đã đưa các khuyến cáo về E102 và lưu

ý có các đề xuất cấm dùng chất này Trong thông cáo chung của Hội nghị Đại hội