Chất mùi thực phẩm

NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH HƯƠNG VỊ VÀ ƯÙNG DỤNG VÀO THỰC PHẨM : Hầu hết những hương liệu được sử dụng trong các sản phẩm thực phẩm không phải là những chất hóa học đơn giản.. Nhiều nguyên liệu

CHƯƠNG 8 CÁC CHẤT MÙI THỰC PHẨM -CÔNG NGHỆ HƯƠNG VỊ

1 AÛNH HƯỞNG CỦA HƯƠNG VỊ THỰC PHẨM ĐẾN CẢM QUAN CỦA NGƯỜI TIÊU DÙNG:

Hương vị là một trong những thuộc tính then chốt quyết định vị ngon của thực phẩm Hương vị của một thực phẩm là một cảm giác thống nhất hài hòa giữa những cảm giác riêng biệt về mùi và

vị Có thể đánh giá hòan tòan chủ quan về hương vị riêng biệt của sản phẩm thông qua màu sắc và cấu trúc của nó Tuy nhiên hương hay mùi là yếu tố quan trọng duy nhất tạo nên hương vị đặc trưng của hầu hết thực phẩm Người ta cho rằng khi thức ăn vào miệng sẽ giải phóng hợp chất dễ bốc hơi di chuyển đến những cơ quan tiếp nhận mùi tại epithelium khứu giác nằm ở phần trên trong lỗ mũi, và kết quả là sự tác động lan truyền làm phát sinh một cảm giác đặc trưng trong não Chính những quá trình sinh lý và tâm lý học rất phức tạp này dẫn đến sự cảm nhận về mùi vị

Để hiểu cái gì tạo ra hương vị của thực phẩm thì vấn đề mấu chốt là phải thiết lập bản chất hóa học của những cấu tử dễ bốc hơi mà họat động hoặc tự do hoặc kết hợp để sinh ra một cảm giác mùi rất đặc trưng cho từng sản phẩm riêng biệt Thông tin này sẽ tạo nên một điểm khởi đầu thiết yếu để theo đuổi giải quyết những vấn đề quan trọng về hương vị thực phẩm Ví dụ cần thiết để:

- Hợp tác giúp đỡ những chuyên gia điều chế hương liệu thực phẩm tìm kiếm chính xác hơn những công thức chất mùi thực phẩm tự nhiên mới và sáng tạo ra những hương liệu thực phẩm mới

- Giúp ta dễ hiểu hơn những cơ chế thu nhận những hương liệu thực phẩm từ những precursors không bay hơi theo phương pháp hóa học và / hoặc lên men

- Khám phá làm thế nào mà hương vị tự nhiên bị mất hoặc biến đổi trong quá trình chế biến và làm thế nào việc mất mùi vị lại gia tăng trong quá trình bảo quản , để từ đó có thể làm giảm và ngăn ngừa ở mức độ tối thiểu chấp nhận được

2 NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH HƯƠNG VỊ VÀ ƯÙNG DỤNG VÀO THỰC PHẨM :

Hầu hết những hương liệu được sử dụng trong các sản phẩm thực phẩm không phải là những chất hóa học đơn giản Một hương liệu thường được điều chế bằng cách kết hợp nhiều nguyên liệu với nồng độ thích hợp của mỗi thành phần để tạo ra hương vị đặc trưng mong muốn

Nhiều nguyên liệu được tạo ra có một hoặc nhiều hơn những đặc tính sau:

- Nồng độ cao

- Dễ bốc hơi

- Không tan trong nước

- Chịu được quá trình oxy hóa

Trong thực phẩm thường không thể dùng hương liệu có nồng độ cao mà nên làm giảm nồng độ của nó đến mức độ có thể chấp nhận được khi sử dụng Có vài cách để thực hiện Cách thông dụng nhất là pha lõang hương liệu lỏng bằng một dung môi thích hợp, hoặc hòa tan bột hương liệu vào một dung môi

Hầu hết tất cả những hương liệu có mức độ bốc hơi khác nhau Chính sự bốc hơi ấy sẽ kích thích khứu giác Mặc dù chúng có thể kết hợp tạo những hương vị đặc trưng mong muốn nhưng chúng phải ổn định để tránh những thất thóat do quá trình bốc hơi

Trong nhiều ứng dụng các hương liệu cần phải ở dạng bột hoặc ở dạng có thể kiểm soát được Có nhiều công nghệ điều chế hương liệu như sau:

- Pha chế kết hợp

- Nhũ hóa / micro emulsion

- Sấy phun

- Làm lạnh phun ( spray chilling )

- Eùp trồi

- Hấp phụ

- Chứa trong phân tử ( molecular inclusion )

- Tụ giọt

- Đồng kết tinh

- Liposome formation

3 PHÂN LỌAI VÀ Ý NGHĨA CỦA NHỮNG CHẤT HƯƠNG VỊ :

Commission of the Codex Alimentarius năm 1974 đã phân loại những chất hương vị là những phụ gia thực phẩm , nghĩa là những hợp chất thường không được sử dụng như thực phẩm hoặc như những nguyên liệu chính trong thực phẩm dù những chất này có hoặc không có giá trị dinh dưỡng Mục đích bổ sung hương liệu thực phẩm trong công nghiệp chế biến là để gia tăng mùi và vị Việc cho phép sử dụng từng hương liệu riêng biệt tùy thuộc vào từng quốc gia , hương liệu nào càng được khuyến khích sử dụng phổ biến thì càng an toàn

Tùy thuộc vào mục đích sử dụng mà các hương liệu được phân thành nhiều nhóm khác nhau Ở Mỹ việc phân loại như sau:

1)Hương liệu tự nhiên bao gồm các tinh dầu, các chất chiết xuất bằng dung môi từ nguyên liệu thực vật ( các loại cây gia vị , thảo mộc,…) và từ phản ứng thóai hóa sinh học có hoặc không có enzym

2)Hương liệu nhân tạo

3)Gia vị sâý khô hoặc dạng bột chứa những chiết xuất thiên nhiên

Người ta cũng phân loại các hương liệu theo nguồn gốc:

a) Động vật

b) Thực vật

c) Vi sinh vật

d) Hương vị tổng hợp

Các nguồn hương vị được sử dụng để chiết xuất hay điều chế

Những nguồn tạo hương vị

Chiết

xuất Cô đặc Thủyphân

Tinh dầu Dịch ép Táchlỏng chiếtChất Nhựacây

Tạp chí Official Journal of European Communities số L 184/162 ngày 15 tháng 7 năm 1988, Council directive of 22 June 1998 (88/388/EEC) đã định nghĩa về flavouring như sau:

Flavouring : là chất được điều chế cô đặc có hoặc không có bổ sung các phụ gia thực phẩm để tạo

ra hương vị ngoại trừ vị mặn, ngọt hay chua Nó không có nghĩa là chất được tiêu thụ như : chất hương vị , hương liệu, hương liệu chế biến, khói hương liệu hoặc những hỗn hợp của những chất ấy

Lưu ý : không nên sử dụng những thuật ngữ “flavour” và “flavouring” như những từ đồng nghĩa “flavour” chỉ được sử dụng để mô tả sự tác động đến cảm giác ( cảm nhận về mùi vị ) , trong khi “flavouring” nghĩa là chất (preparation) nói lên mùi vị

Hương liệu tự nhiên là những chất hóa học xác định có đặc tính tạo hương vị đươc thu nhận:

i) Bằng phương pháp vật lý thích hợp ( kểû cả chưng cất và dùng dung môi chiết xuất)

hoặc phương pháp vi sinh hay lên men từ nguyên liệu có nguồn gốc thực vật, động vật ở trạng thái thô hoặc đã trải qua quá trình chế biến truyền thống ( sấy , rang, lên men )

Hương liệu bán tự nhiên là những chất hóa học xác định có đặc tính tạo hương vị đươc thu nhận:

ii) Bằng phương pháp tách hay tổng hợp hóa học những hương liệu dạng này về mặt

hóa học giống với những chất có nguồn gốc động, thực vật trong thiên nhiên đã được mô tả ở phần i)

Hương liệu tổng hợp là những chất hóa học xác định có đặc tính tạo hương vị đươc thu nhận:

iii) Bằng phương pháp tổng hợp hóa học mà về mặt hóa học không giống với những chất

có nguồn gốc động, thực vật trong thiên nhiên đã được mô tả ở phần i)

Chất hương vị là một chất khác với những chất đã được định nghĩa ở phần i) , có thể được cô đặc hoặc không , có đặc tính hương vị , được thu nhận bằng những phương pháp vật lý thích hợp (kể cả chưng cất và dùng dung môi chiết xuất) hoặc bằng những phương pháp vi sinh hay lên men từ nguyên liệu có nguồn gốc động , thực vật ở trạng thái thô hoặc đã trải qua quá trình chế biến truyền thống (sấy , rang , lên men)

Hương vị chế biến là sản phẩm thu được theo phương pháp sản xuất hiện đại bằng cách gia nhiệt hỗn hợp nguyên liệu không quá 1800C trong khoảng thời gian gia nhiệt tối đa không quá 15 phút Bản thân các nguyên liệu trong hỗn hợp không cần phải có đặc tính hương vị nhưng trong hỗn hợp phải có ít nhất một chất chứa Nitơ và một chất là đường khử

Khói hương vị là một loại khói được sử dụng để chế biến những sản phẩm truyền thống có mùi khói

4 HƯONG VỊ THỰC PHẨM SẴN CÓ TRONG NHỮNG SẢN PHẨM HÀNG HÓA:

i) nước trái cây:

Có một sự kết hợp lâu bền giữa nước ép trái cây và những chất hương vị Hương vị trái cây là loại hương vị sẵn có sớm nhất và do tính tương đối đơn giản nên chúng thường được sử dụng để làm tăng hoặc thay thế hương vị trái cây trong nước giải khát

Nước ép trái cây và những thành phần của nó cũng có vai trò rất quan trọng trong nhiều hương vị , với dịch ép cô đặc ngưới ta thường sử dụng như một nguyên liệu chính có thể bổ sung vào đó những thành phần khác Với nhu cầu sử dụng và sự quan tâm đến các hương liệu tự nhiên ngày càng gia tăng , những thành phần của nước ép trái

cây luôn là những nguồn nguyên liệu cần thiết được kết hợp theo cùng tỉ lệ như dịch ép trái cây ban đầu mặc dù hàm lượng của chúng ít

Luôn luôn có một mối liên hệ gần gũi giữa những hương vị ,dịch ép trái cây với những nguyên liệu tổng hợp được dùng để tạo nhiều dịch ép đa dạng phong phú Chính dịch ép với nồng độ đặc biệt và những thành phần dễ bốc hơi đang ngày càng được sử dụng như những thành phần tạo ra hương vị Khuynh hướng này cáng trở nên đáng chú ý hơn do nhu cầu sử dụng hương liệu tự nhiên ngày càng tăng

Những hợp chất dễ bốc hơi trong dịch ép trái cây đã được gia tăng sử dụng trong những sản phẩm thực phẩm và giải khát Những hương vị trái cây đang có trên thị trường là: táo, dâu, nho, thơm, xoài, lạc tiên ,…

Sử dụng dịch ép trái cây như những thành phần tạo hương vị Những dịch ép đậm đặc thường không được sử dụng rộng rãi như những nguyên liệu tạo hương vị mặc dù nồng độ và phần chiết thu được trong quá trình chế biến rất quan trọng in terms of the quantity used

Tuy nhiên phần thịt và dịch ép của các loại trái cây thường được sử dụng trong nhiều thành phẩm và sản phẩm giải khát như một bộ phận của hệ thống hương vị tổng quát Trái cây là bộ phận quan trọng trong quá trình sản xuất mứt và đồ hộp Không thể phân biệt ảnh hưởng của chính trái cây và hương vị nó đem lại cho sản phẩm (tự nhiên) Tuy nhiên dịch ép trái cây được thêm vào sản phẩm vì một số lý do Theo quan điểm marketing , nó có giá trị giúp khẳng định sản phẩm chứa một hàm lượng nước trái cây nhất định

Một lý do liên quan nữa là giá trị dinh dưỡng sẽ gia tăng khi cho dịch ép vào sản phẩm Nhiều chyên gia đã chỉ trích một số sản phẩm không chứa calo như nước giải khát hương vị nhẹ Việc thêm trái cây hoặc dịch ép trái cây đã xua tan nhiều những lời phê bình như vậy Sản phẩm “with say” chứa hàm lượng dịch ép 10% được xem như đã có giá trị dinh dưỡng khi so sánh với những sản phẩm hương vị đơn giản

Người ta luôn sử dụng dịch ép trái cây cô đặc đã được reconstituted (tái cấu tạo , xử lý) thích hợp để thêm vào thực phẩm và những sản phẩm giải khát Dịch đậm đặc single ít khi được sử dụng

do giá cả vận chuyển đến điểm sử dụng rất cao và những vấn dề thể tích thường được posed(gây

ra, tạo ra) bởi hầu hết những aspects(khía cạnh , hướng ) sử dụng của chúng

ii) Hương vị sữa (dairy)

Quá trình phát triển và sử dụng những chất tạo hương vị sữa :

Hương vị sữa được sử dụng trong hầu hết tất cả những lĩnh vực của công nghiệp sản xuất thực phẩm Từ những thực phẩm dạng snack đến những nước giải khát có cồn, từ những loại mứt kẹo có đường đến những món ăn sẵn , từ những sản phẩm sữa đến những sản phẩm không có sữa Nhóm hương vị này được sử dụng cực kỳ rộng rãi và điều này đòi hỏi một sự cải tiến (approach) nào đó từ những chuyên gia tạo hương vị sữa Vấn đề quan trọng là thu được càng nhiều thông tin càng tốt về những ứng dụng mà người tiêu dùng dã nhớ Ở mức độ tối thiểu mỗi consideration sau nên được addressed

Sản phẩm cuối cùng:

Loại sản phẩm cuối cùng Cách chế biến

Nguyên liệu - công thức sẵn có

pH của sản phẩm cuối cùng sản phẩm chính không có hương vị đóng gói sản phẩm cuối cùng

bảo quản sản phẩm cuối cùng yêu cầu thời gian bảo quản countries of final sale - flavour “culture”

- luật pháp

- nhãn hiệu

Hương vị:

yêu cầu dặc tính hương vị yêu cầu exclusivity loại yêu cầu ( tự nhiên , bán tự nhiên , nhân tạo ) yêu cầu trạng thái ( bột, dạng paste, lỏng)

yêu cầu độ tan yêu cầu độ đậm đặc (handling problems) dung môi mang hạn chế

yêu cầu đóng gói

General:

qui mô thời gian -– khẩn cấp áp lực công việc -– những ưu tiên

Thương mại :

giá hương vị mục tiêu thể tích

số lượng sản xuất giá cả - nguyên liệu hương vị

- sản xuất

- đóng gói

- phân phối tìm kiếm

cạnh tranh Những sản phẩm có sẵn là: sữa bột nguyên kem, sữa bột sấy khô, bộ whey, sữa bột hàm lượng béo cao, hỗn hợp bột kem spray, chất hương vị bơ,…

iii) hương vị của những sản phẩm bánh , kẹo

a) hương vị kẹo:

Nguyên liệu chủ yếu trong tất cả các loại kẹo là đường (sucrose) tinh luyện có hương vị nhẹ từ sweetness ban đầu Đường thô có hương vị đặc trưng riêng góp phần quan trọng vào hương vị sản phẩm Các loại carbohydrat khác đã được sử dụng trong sản xuất kẹo là sirô bắp, đường nghịch đảo và dextrose (được thêm vào để ngăn ngừa hoặc chống kết tinh.)

Nhiệt độ và thời gian nấu nướng cũng đóng vai trò quan trọng quyết định vị và cấu trúc cũng như có ảnh hưởng đến hương vị và sự gia tăng hương vị

Trong quá trình sản xuất nhiều loại kẹo khác nhau khoảng nhiệt độ là một yếu tố cần thiết Khoảng nhiệt độ này thường lớn dẫn đến những khác nhau trong công thức tính toán và cấu trúc yêu cầu Nhiệt độ sôi thấp giúp cho quá trình kết tinh xảy ra và sự thay đổi thậm chí 0.50 C cũng có thể tạo ra những khác biệt đáng kể đến cấu trúc của hầu hết các loại kẹo Những loại bánh kẹo chủ yếu là:

high boiling kem và lozenge paste

fat boiling viên nén

kẹo bơ cứng jelly và gôm

paste work

b) Những sản phẩm bánh kẹo:

Ý kiến về tập hợp những mẫu hương vị bánh kẹo và những đặc tính quan trọng về hương vị bánh kẹo được tóm tắt như sau:

(a) Nó phải có khả năng chịu đựng quá trình xử lý nhiệt ở các nhiệt độ khác nhau từ 1000C đến 3000C

(b) Nó phải có khả năng giữ được đặc tính ở các pH khác nhau từ 6 đến 8

(c) Nó không thay đổi hương vị trong những điều kiện chất béo cao hoặc phải được formulated to allow đối với điều kiện này

(d) Phải giữ được hương vị mong muốn trong điều kiện bảo quản lâu dài và có hàm ẩm thấp như trong điều kiện sản xuất bánh bích qui hoặc điều kiện sản xuất bánh có độ ẩm cao

(e) Phải phù hợp với môi trường sử dụng ( có chất béo tự do ) ………

(f) Phải có hiệu quả kinh tế

Những sản phẩm thương mại :

a) ngũ cốc; bánh/bột mì; bánh/ bột lúa mạch đen; bánh / bột yến mạch; bột gạo / tinh bột; bánh / bột bắp

b) đường ; sucrose; mật mía; dextrose; đường nghịch đảo

c) Chất béo ; chất béo động vật hoặc thực vật

d) những dạng lỏng hoặc khô; trứng, sữa

e) Gases; acid tartaric, kem tartar, monosodium orthophosphate, acid sodium pyrophosphat, canxi hydro phosphat, glucono-deta-lactone

f) Những chất khác; muối, màu, hương vị, bakery fillings

iv) những hương vị mặn:

Nhóm hương vị và gia vị được sử dụng trong các loại bánh snack mặn gồm khoai tây chiên, extruded maize snacks, bánh snack sấy khô, hạt phỉ, bánh bích qui, tortillas và những sản phẩm tương tự Những hỗn hợp bột hương vị mặn thường được pha chế đặc biệt :

a) Acid và chất điều chỉnh độ acid; citric; bột chanh sấy phun, acid tartaric, acid lactic b) anti caking agent; magnesium silicat, sodium aluminium silicat

c) chất màu; paprika, annatto, turmeric, carmine, beta-caroten, beetroot

d) Chất mang và chất độn; bột mì, bột bắp, bột đậu nành, lactose, dextrose, maltodextrin, hỗn hợp hương vị bơ

e) Bột sữa, bột nước sữa , bột yaourt, bột bơ

f) Chất béo no sấy khô

g) Chất làm tăng hương vị , MSG, ribonucleotide

h) Chất hương vị, cocktail prawn, thịt hun khói, hương vị bò, và những loại thịt khác

i) Thảo mộc và gia vị , vị ớt, càry, pizza,những tinh dầu thảo mộc và gia vị

j) Protein thực vật thủy phân, hương vị bò, cừu, gà và những loại thịt khác

k) những chất khác , muối, chất làm ngọt, bột rau, vitamin, nấm men và yeast extract

v) Những hươngvị giải khát;

Có rất nhiều loại nước giải khát với những hương vị khác nhau do sử dụng những hương liệu tự nhiên hoặc tổng hợp hoặc do phương pháp chiết xuất, điều chế hương vị

Khi một chuyên gia điều chế hương vị , ông âý sẽ bắt đầu với một loạt những thành phần hương vị tự nhiên hoặc tổng hợp Những thành phần này sẽ thể hiện những đặc tính vật lý khác nhau về độ phân tán , độ tan cũng như những ảnh hưởng riêng rẽ và những đặc tính tác động qua lại với những thành phần khác Đối với những hương liệu tự nhiên những đặc tính này là do phương pháp chiết xuất và những dung môi được sử dụng và sẽ được phân thành ba nhóm lớn thể hiện hai đặc tính cơ bản sau:

(a) những chất hương vị tan trong dầu được phân chia theo dung môi:

i) có cồn ii) không có cồn (b) những chất hương vị tan trong nước

c) hỗn hợp của (a) và (b) vì những lý do hình thức và nói chung hoạt động ở giới hạn kỹ thuật chấp nhận được khi ứng dụng vào nước giải khát

Những thành phần tổng hợp cũng thể hiện những đặc tính được phân loại theo cách tương tự

Những sản phẩm sẵn có : sản phẩm uống liền hương vị cà phê, những hương vị trái cây , chất chiết xuất từ gừng,

vi) Những hương vị thực phẩm tổng hợp:

Mục đích sử dụng hương liệu tổng hợp cũng giống như sử dụng chính những chất hương vị ( gia tăng , thay thế, giá cả kinh tế, làm đa dạng, rounding up, che dấu )

Những hương liệu tổng hợp ( nghĩa là những sản phẩm giống với tự nhiên) bao gồm những nhóm chất hữu cơ nhưng không có mối quan hệ rõ ràng giữa cấu trúc và đặc tính hương vị Một số thành phần có cấu trúc tương tự thì hầu như có hương vị tương tự nhưng có nhiều ngoại lệ Kinh nghiệm của nhiều chuyên gia trong lĩnh vực này rather discouraging vì cùng một phân tử có thể được xem là khác nhau ở những nồng độ khác nhau

Một trong những cách có thể mô tả những chất hương vị được sử dụng trong quá trình tổng hợp hương vị là phân chia chúng thành từng nhóm theo những wheel đặc tính hương vị ban đầu Cùng một chất thuộc một nhóm có thể được sử dụng trong nhiều hương vị khác nhau Wheel hương vị này không phải luôn luôn đặc trưng vì mỗi chuyên gia có cảm nhận chủ quan riêng về note hương

vị Nhưng kinh nghiệm cho thấy những thành phần thu được theo cách này luôn cho những kết quả giống nhau

Khoảng 2000 nguyên liệu tổng hợp riêng biệt đã biết được sử dụng để tổng hợp hương vị, hầu hết chúng đều có mặt trong tự nhiên Một số ít chưa được thấy trong tự nhiên nhưng được xem là an toàn và do đó được phép sử dụng ở hầu hết các quốc gia ( ethyl vanillin, ethyl maltol) 3000 chất khác đang gây chú ý ở dạng nguyên liệu thô mới như những hương vị công nghệ sinh học hoặc chế biến được dùng như những khối building Vì sự quan tâm trên mà những note hương vị không cần hạn chế những cấu trúc hóa học đặc trưng Đối với các chuyên gia những nguyên liệu hương vị tổng hợp khác nhau theo đặc tính cảm quan thì quan trọng hơn theo tính chất của chúng

Những note (bảng tóm tắt) hương vị có thể mô tả tổng quát ngắn gọn về mỗi hương vị, vài thông tin về sự xuất hiện, nguồn gốc của những hợp chất hương vị đặc trưng và những ví dụ về việc sử dụng chúng như note hương vị glass green, note hương vị giống ester trái cây, note hương vị khói gỗ, note hương vị nướng, note hương vị bouillon HVP

5 KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG SẢN XUẤT CHẤT HƯƠNG VỊ:

Có vài phương pháp đang được tiến hành để đảm bảo chất lượng sản xuất chất hương vị

Những practices sản xuất tốt có thể là một guide xuất sắc đối với việc kinh doanh sản phẩm hương

vị Hệ thống kiểm tra sản phẩm phải bắt đầu từ tổ hậu cần như nguyên liệu thô, bảo quản, kiểm tra chất lượng sản phẩm và giao dịch buôn bán Việc quản lý chất lượng đòi hỏi thời gian và nỗ lực để đáp ứng được yêu cầu của regulation , luật pháp, kiểm tra sổ sách khách hàng, lợi nhuận, batch traceability, kiểm tra sổ sách người cung cấp Ngành công nghiệp hương vị cần phải biết cái nào là tiêu chuẩn thích hợp để tồn tại trên thương trường