Các phụ gia thường sử dụng trong công nghiệp chế biến rau quả

Chấtchống oxi hóa đặc biệt được sử dụng trong việc bảo quản các sản phẩm sấykhô, đông lạnh trong một khoảng thời gian dài. Chất chống sẫm màu là những hóa chất được dùng để ngăn chặn cả

Mục lục

Phần 1: Giới thiệu sơ lược về phụ gia 01

I Giới thiệu 01

II Các khái niệm 01

III Phân loại 01

IV Giới thiệu chung về phụ gia thực phẩm 02

V Một số nguyên tắc chọn và sử dụng phụ gia thực phẩm 05

VI Những lợi ích của phụ gia thực phẩm 05

VII Nguy cơ ngộ độc do phụ gia thực phẩm 06

VIII Ước lượng lượng lấy vào của phụ gia thực phẩm 07

Phần 2: Phụ gia thực phẩm 13

I Phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng của thực phẩm 13

II Phụ gia chống vi sinh vật 20

III Phụ gia chống oxy hóa chất béo 32

IV Phụ gia tạo mùi thực phẩm 42

V Phụ gia làm tăng vị thực phẩm 49

VI Các chất ngọt 56

VII Phụ gia tạo màu thực phẩm 61

VIII Phụ gia làm bền nhũ tương 66

I Phần 3: Các nhóm chất hỗ trợ kỹ thuật trong chế biến thực phẩm 69

Phần 4: Giới hạn cho phép sử dụng một số phụ gia trong thực phẩm 72

I Nhóm 1: Các chất bảo quản 72

II Nhóm 2: Chất chống oxy hóa 74

III Nhóm 3: Các chất chống tạo bọt 75

IV Nhóm 4: Các chất điều chỉnh độ acid 76

V Nhóm 5: Chất điều vị 77

VI Nhóm 6: Các hương liệu 78

VII Nhóm 7: Các chất nhũ hóa 79

Phần 1: Giới thiệu sơ lược về phụ gia.

II Giới thiệu :

Từ thời tiền sử hóa chất đã được cho thêm vào thức ăn để thực hiện nhữngchức năng đặc biệt Thức ăn cơ bản không chứa phụ gia nhưng vì thực phẩm đượcchế biến thành các sản phẩm có trạng thái khác nhau nên một lượng lớn các chấtphụ gia được sử dụng rộng rãi Sự tiến bộ của kỹ thuật trong chế biến thực phẩm đãgia tăng sự đa dạng và sử dụng những chất phụ gia này Ngày nay, hơn 2500 chấtphụ gia khác nhau được thêm vào thực phẩm một cách có chủ ý để tạo ra sự ảnhhưởng mong muốn Việc sử dụng chất phụ gia được thực tế chấp nhận nhưng cũngcó những tranh luận

III Các khái niệm : [11]

1. Thực phẩm :

Là vật phẩm tự nhiên ở dạng thô, đơn lẻ hoặc qua chế biến, phức hợp; ănđược, thỏa mãn các nhu cầu của người sử dụng như:

- Cung cấp các chất dinh dưỡng

- An toàn cho sức khỏe

- Tạo cảm giác ngon thú vị

- Phù hợp với thói quen, truyền thống

2. Phụ gia :

Là các chế phẩm tự nhiên hoặc tổng hợp hóa học, không phải thực phẩm,được đưa vào thực phẩm một cách cố ý, để thực hiện những mục đích kỹ thuật nhấtđịnh

IV Phân loại : [1,11]

Hiện nay, người ta phân phụ gia làm hai loại chính:

- Phụ gia thực phẩm (food additives)

- Chất hỗ trợ kỹ thuật (technical auxiliaries)

1 Phụ gia thực phẩm :

Loại phụ gia này còn lưu lại trong thực phẩm ở dạng nguyên thể hoặc dẫnxuất, nhưng đảm bảo an toàn cho người sử dụng

Phụ gia thực phẩm gồm những loại chính sau:

1.1. Chất bảo quản.

1.2. Phụ gia dinh dưỡng

1.3. Phụ gia tạo mùi thực phẩm

1.4. Phụ gia tạo màu thực phẩm

1.5. Chất tạo cấu trúc

1.6. Các phụ gia khác

Ở Châu Âu và những nơi khác trên thế giới, the E System được phát triểnbởi cộng đồng kinh tế Châu Âu cung cấp 1 danh sách nhiều phụ gia sử dụng phỗbiến

Danh sách được cập nhật đều đặn bao gồm những chất phụ gia được pháthiện trong common market

2 Chất hỗ trợ kỹ thuật :

Các chất hỗ trợ kỹ thuật không được lưu lại trong thực phẩm sau khi thựchiện xong chức năng kỹ thuật

Chất hỗ trợ kỹ thuật trong chế biến thực phẩm gồm những nhóm chính sau:

2.1. Chất chống bọt

2.2. Chất xúc tác

2.3. Tác nhân làm trong và trợ lọc

2.4. Chất làm bền màu

2.5. Tác nhân lạnh

2.6. Tác nhân chống vón cục

2.7. Chất bôi trơn

2.8. Chất cố định enzym

2.9. Các enzym

2.10 Dung môi.

2.11 Tác nhân làm biến đổi sự kết tinh.

2.12 Tác nhân kết tụ.

2.13 Nhựa trao đổi ion.

2.14 Tác nhân chống dính khuôn.

2.15 Tác nhân chống vi sinh vật.

2.16 Khí trơ dùng trong bao gói thực phẩm.

2.17 Chất tẩy rửa và làm rụng lông thú.

2.18 Các chất dinh dưỡng cho nấm men.

2.19 Các chất hỗ trợ kỹ thuật khác.

V Giới thiệu chung về các loại phụ gia thực phẩm : [11]

1. Chất bảo quản :

Có 3 loại cơ bản của chất bảo quản dùng trong thực phẩm : chất chống visinh vật, chất chống oxi hóa, chất chống sậm màu

 Chất chống vi sinh vật: với số E từ 200 đến 290 được sử dụng để kiểm trahay ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật, đóng vai trò quan trọng là kéodài thời gian bảo quản của các loại thức ăn nhanh và tiện lợi

 Chất chống oxi hóa (E 300 - E 321) được sử dụng để ngăn chặn sự oxi hóachất béo và vitamin trong sản phẩm thực phẩm Chúng được dùng chủ yếuđể ngăn ngừa sự tự oxi hóa, sự hình thành các mùi thối khó chịu Chúng biếnđổi từ những chất tự nhiên như vitamin C, E để tổng hợp các hóa chất nhưBHA (butylated hidroxyanisole) và BHT (butylated hidroxytoluene) Chấtchống oxi hóa đặc biệt được sử dụng trong việc bảo quản các sản phẩm sấykhô, đông lạnh trong một khoảng thời gian dài.

 Chất chống sẫm màu là những hóa chất được dùng để ngăn chặn cả enzymvà tác nhân không phải enzym mà làm sẫm màu sản phẩm thực phẩm đặcbiệt là đối với rau quả sấy khô Vitamin C (E 300) acid citric (E 330) và

Na2SO3 (E 221) là phụ gia phỗ biến nhất thuộc loại này

2. Phụ gia dinh dưỡng :

Phụ gia dinh dưỡng được sử dụng nhiều hơn trong những năm gần đây khikhách hàng trở nên quan tâm hơn và chú ý hơn về dinh dưỡng Những phụ gia nàybao gồm vitamin, chất khoáng, acid amin và xơ

 Những vitamin được sử dụng trong một số trường hợp là chất bảo quản,thường được cho vào ngũ cốc và sản phẩm ngũ cốc để bù lại dinh dưỡng bịmất trong quá trình chế biến hay làm tăng toàn bộ giá trị dinh dưỡng củathức ăn Sự thêm vitamin D vào sữa và vitamin B vào bánh mì đã được kếthợp với sự ngăn chặn sự thiếu dinh dưỡng ở Mỹ

 Chất khoáng như sắt, I2 cũng có giá trị cao trong việc ngăn chặn sự thiếudinh dưỡng Giống như vitamin, chất khoáng được sử dụng chủ yếu trong cácsản phẩm ngũ cốc

 Acid amin và những vật chất thuộc protein, không thường được sử dụng phỗbiến trong thực phẩm Tuy nhiên, lysine thỉnh thoảng được cho vào ngũ cốcđể làm tăng chất lượng protein Protein hay vật chất thuộc protein như làprotein đậu nành thỉnh thoảng được sử dụng làm phụ gia ding dưỡng, mặc dùchúng được dùng phỗ biến nhất là chất tạo cấu trúc

 Phụ gia chất xơ được thấy phỗ biến hơn trong những năm gần đây với sự giatăng khách hàng quan tâm đến việc ăn kiêng Cellulose, pectin và chất dẫnxuất từ tinh bột được sử dụng với mục đích này Gần đây, một cách tự nhiên,chất xơ được lấy từ táo, và những trái cây khác cũng như là củ cải đườngđược đưa ra là một phụ gia chất xơ Những chất phụ gia chất xơ không có giátrị dinh dưỡng trực tiếp, trên thực tế mặïc dù nó có những lợi về dinh dưỡnggián tiếp Trong một số trường hợp, phụ gia chất xơ được cung cấp để cảitiến kết cấu của sản phẩm thực phẩm

3. Chất tạo màu :

Hầu hết những chất tạo màu được sử dụng để cải thiện toàn bộ sự hấpdẫn của thực phẩm Một lượng lớn các chất phụ gia tự nhiên và tổng hợp đượcsử dụng tạo màu cho thực phẩm Natri nitric được sử dụng không chỉ để chống visinh vật mà còn để giữ màu đỏ đặc trưng của thịt

4. Phụ gia tạo mùi vị cho thực phẩm :

Chất tạo hương vị cho thực phẩm bao gồm một lượng lớn nhất các chấtphụ gia được sử dụng trong thực phẩm Có 3 loại chính : chất tạo ngọt, gia vị tựnhiên và tổng hợp, chất làm tăng vị thực phẩm

 Chất tạo ngọt được sử dụng phỗ biến nhất là sacarose, glucose, fructose vàlactose Những chất này được xếp loại là thực phẩm hơn là phụ gia Hầu hếtcác chất phụ gia được sử dụng tạo độ ngọt là chất không tạo năng lượng haytạo ít năng lượng như saccharin và aspartame

 Có hơn 1700 chất tự nhiên và tổng hợp được sử dụng tạo hương vị cho thựcphẩm Những phụ gia này, hầu hết trường hợp là hỗn hợp của nhiều hóa chấtvà được dùng thay thế cho hương vị tự nhiên Trong hầu hết các trường hợp,chất tạo hương vị cũng là hỗn hợp các chất cung cấp hương vị một cách tựnhiên

 Chất làm tăng vị hay bổ sung vị của thực phẩm mà chính nó không đóng gópmột vị nào Chất làm tăng vị bao gồm những chất như bột ngọt và cácnucleotid khác nhau thường được sử dụng trong thực phẩm có định hướnghay trong súp để làm tăng sự nhận biết về các vị khác nhau

5. Chất tạo cấu trúc :

Chất tạo cấu trúc được sử dụng với số lượng lớn Những chất này được chothêm vào hay bổ sung cho toàn bộ cấu trúc hay cảm quan của sản phẩm thực phẩm

 Chất tạo nhũ và chất ổn định (chất keo tụ) là phụ gia chủ yếu thuộc loại này.Phot phat đóng vai trò chính trong việc thay đổi cấu trúc thực phẩm

 Chất tạo nhũ ( E 322 - E 494 ) bao gồm những chất tự nhiên như lecithin vàmono and diglycenides cũng như các dẫn xuất tổng hợp Vai trò chủ yếu củanhững chất này là cho phép gia vị và dầu được phân tán đều trong sản phẩmthực phẩm

 Chất keo tụ bao gồm nhiều nhựa cây tự nhiên như carrageenan cũng nhưtinh bột tự nhiên hay biến tinh Những phụ gia này được sử dụng trong nhiềunăm để cung cấp cấu trúc mong muốn trong sản phẩm như kem ăn và bâygiờ tìm kiếm sử dụng trong sản phẩm sấy khô và sản phẩm lỏng, chúng cũngđược sử dụng để ngăn chặn sự bay hơi và sự biến chất các tinh dầu thơm

 Photphat thường được dùng để thay đổi cấu trúc của thực phẩm chứa proteinhay tinh bột Các photphat hiển nhiên là phản ứng với protein hay tinh bột vàthay đổi thể tích chứa nước của thành phần thức ăn tự nhiên này

6. Chất phụ gia khác :

Có rất nhiều các hóa chất khác được sử dụng trong sản phẩm thực phẩm vớimục đích đặc biệt Bao gồm những hỗ trợ khác nhau cho quá trình chế biến nhưchất tạo chelat, enzym, chất chống tạo bọt, chất hoạt động bề mặt, chất xúc tác vàcác dung môi khác nhau, chất bôi trơn và nhiên liệu phản lực

VI Một số nguyên tắc chọn và sử dụng phụ gia thực phẩm : [11]

1. 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

2. 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, phù hợp với thị trường (đối vớiloại thực phẩm xuất khẩu)

- Nên phối hợp nhiều loại phụ gia cùng nhóm

VII Những lợi ích của phụ gia thực phẩm : [2, 9, 11]

Hiển nhiên chúng ta nhận ra rằng có nhiều lợi ích thu được từ các chất phụgia Một số lợi ích chính là tạo ra thực phẩm an toàn hơn, dinh dưỡng hơn, có thểlựa chọn một số lượng lớn các sản phẩm thực phẩm với giá thấp

1. An toàn hơn, dinh dưỡng hơn :

Không có nghi ngờ rằng chất bảo quản và phụ gia dinh dưỡng sử dụng trongthực phẩm gia tăng sự an toàn và giá trị toàn bộ của nhiều sản phẩm thực phẩm.Việc sử dụng nhiều chất chống vi sinh vật được biết để ngăn chặn ngộ độc thức ăntừ các vi khuẩn, nấm mốc khác nhau Chất chống oxi hóa, được sử dụng để ngănchặn sự phát triển của mùi thối, cũng ngăn chặn sự hình thành độc tố tiềm ẩn của sựoxi hóa sản phẩm và giữ giá trị ding dưỡng của vitamin, lipid Việv sử dụng nhữngphụ gia dinh dưỡng khác nhau như các vitamins góp phần ngăn chặn sự thiếu hụt vềdinh dưỡng

2. Cơ hội lựa chọn thực phẩm nhiều hơn :

Việc sử dụng các chất phụ gia có sẵn đã cho phép sản xuất một lượng lớnthực phẩm trái mùa và sản phẩm thực phẩm mới đa dạng Các chất phụ gia mở rộngsự phát triển của thực phẩm tiện lợi, thức ăn nhanh, thức ăn ít năng lượng, thức ăncó tính chất xa lạ (thường là nhiệt đới) và các thực phẩm thay thế khác nhau Cácphụ gia cho phép những thức ăn này được chuẩn bị trước và vẫn giữ hương vị, cấutrúc và giá trị dinh dưỡng chấp nhận được

Công nghiệp thức ăn nhanh tiếp tục thành công bởi vì việc sử dụng các phụgia tạo màu, hương vị tạo nên một dãy các loại thức ăn nhanh có sẵn để sử dụng

Những sản phẩm này thường phải chịu sự chế biến ở nhiệt độ cao và để kéo dàithời gian bảo quản nên chứa chất bảo quản.

Sự gia tăng mối quan tâm của người tiêu thụ về việc ăn kiêng đã có kết quảtrong việc phát triển, tăng nhanh các loại thực phẩm ít năng lượng việc sử dụngsaccharin và cyclamates đã mở rộng các cửa hàng thực phẩm với nhiều loại sảnphẩm khác nhau mà giảm năng lượng Nhiều chất tạo nhũ và keo tụ cho phép làmgiảm lipit trong thực phẩm vì vậy cũng giảm năng lượng Các este của acid béo, củađường mía cho phép giảm lượng lớn lipit chứa trong thực phẩm

Chất tạo màu, mùi vị làm tăng sức lôi cuốn hấp dẫn của những thực phẩmnày đối với người tiêu dùng

Chất tạo nhũ, chất keo tụ, chất tạo màu, mùi vị cho phép phát triển mộtlượng lớn thay thế đặc biệt là thay thế thịt, sữa, margarine và sản phẩm thịt nhântạo từ đậu nành sẽ không tồn tại nếu không sử dụng các chất phụ gia Điều nàyđúng cho nhiều loại nước ngọt, cái mà chủ yếu là một hỗn hợp của các chất phụ giathực phẩm

3. Làm giảm giá thành thực phẩm :

Dùng phụ gia làm giảm toàn bộ giá thành của thực phẩm, ít nhất là cho mộtsố thực phẩm chế biến, nếu không dùng phụ gia thì giá sẽ cao hơn

Ví dụ: Nếu phụ gia được tách khỏi margarine, người tiêu dùng sẽ không thểthay đổi một giá cao như bơ cái mà thường chứa rất ít hay không chứa phụ gia Nếubánh mì, xúc xích, lạp xưởng công nghệ chế biến phó mát thì cần công nghệ sảnxuất mốc, sự tăng giá làm lạnh và cải tiến đóng gói sẽ yêu cầu một giá cao để giữcho cùng loại sản phẩm mà dùng phụ gia Nhưng cũng có trường hợp nó không mắcbằng việc sử dụng phụ gia Tuy nhiên phải nhận ra rằng một số thực phẩm chứachất phụ gia có thể thay thế thực phẩm không chứa phụ gia trong bữa ăn

VIII Nguy cơ ngộ độc do phụ gia thực phẩm : [2, 5, 11]

Mặc dù những lợi ích từ phụ gia thực phẩm đem lại là rất lớn, trong nhiềunăm đã có khả năng lớn các rủi ro liên quan đến việc tiêu thụ các chất này Nhữngthảm kịch của phụ gia liên quan đến tác động trực tiếp hay gián tiếp của việc dùngphụ gia

Như nhiều lợi ích đề cập ở trên, không có đủ bằng chứng khoa học có haykhông có một chất phụ gia đặc biệt nào an toàn Vấn đề nhiễm độc từ sự tiêu thụlâu dài chất phụ gia thì chưa được chứng minh bằng tài liệu một cách rõ ràng Ungthư và các vấn đề về di truyền liên quan chủ yếu đến nó mặc dù không có sự liênhệ trực tiếp giữa việc tiêu thụ chất phụ gia và sự xảy ra các vấn đề đó trên cơ thểngười Tuy nhiên, những động vật được nghiên cứu có tiềm ẩn những vấn đề với vàichất phụ gia Mặc dù hầu hết những chất phụ gia đều bị cấm, một vài phụ gia vẫnđược tiếp tục sử dụng đặc biệt là saccharin

IX Lượng sử dụng hàng ngày chấp nhận được của phụ gia thực

phẩm: [11]

1. Phạm vi và mục đích của việc định mức lượng sử dụng hàng ngày chấp

nhận được của phụ gia thực phẩm:

Ước lượng sự an toàn của phụ gia thực phẩm được dựa trên sự nghiên cứuđịnh mức độc tố trên động vật Đó là lượng sử dụng hàng ngày có thể chấp nhậnđược (ADI) Các giá trị ADI được sử dụng rộng rãi nhất được thiết lập bởi The JointFAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA), nhưng vài quốc gia, baogồm Mỹ, sử dụng ADI được thiết lập bởi nhóm chuyên gia của chính họ JECFAđịnh lượng chất độc ngắn hạn và chất độc mãn tính với dữ liệu cung cấp bởi các nhàsản xuất để xác định mức độ không gây hiệu ứng quan sát được, cái mà được xácđịnh bởi giá trị cao nhất của kết quả sự kết hợp các chất trong khi không phát hiệnhiệu ứng chất độc trên động vật và được xác định một cách truyền thống bằng cáchnghiên cứu thời gian sống của loài gậm nhấm trong phòng thí nghiệm

Việc đánh giá ADI của một phụ gia thực phẩm được so sánh bằng định mứcsự an toàn của chất phụ gia đó hiện thời Tuy nhiên, quan trọng là nhận ra rằng cácADI không lấy vào lượng không thay đổi trong sự tiêu thụ thức ăn Lượng trungbình lấy vào của phụ gia thực phẩm xem là an toàn khi nó thấp hơn ADI được thiếtlập, khi sự tiêu thụ một phụ gia thực phẩm tiến tới giá trị ADI

Trong thực tế, lượng lấy vào trung bình của các chất phụ gia thực phẩm đốivới ngưới lớn hiếm khi vượt quá 30% ADI của chúng Nhìn chung, lượng lấy vàokhoảng 0% đến 10% của giá trị ADI của riêng từng cái Một nghiên cứu về sự tiêuthụ của người lớn về erythorbate, 2-cellulose, 3-phosphate ở Nhật đã định mứclượng lấy vào khoảng trên 6,3% ADI của nó Một nghiên cứu tương tự của benzoic,glutamic và các acid sorbic, butylated hydroxyanisole (BHA) và sunfit lượng lấyvào ở Hà Lan thấp hơn 11% ADI Tuy nhiên, lượng tiêu thụ phụ gia thực phẩm vượtquá 30% ADI đối với nitrate ở Nhật (118%), cho nitrit ở Phần Lan (31%) và chocurcumin ở Tây Đức (67%)

Kế hoạch đề xuất của JFCMP là các khách hàng tiêu thu rất nhiều thựcphẩm công nghiệp thì không thể tiêu thụ nhiều hơn 3 lần lượng thực phẩm được tiêuthụ bởi dân số trung bình, cho thấy rằng có thể có 3 loại chính của an toàn thựcphẩm:

- Thứ nhất: khi lượng lấy vào trung bình của phụ gia thực phẩm dưới 30% củaADI, phụ gia sử dụng có thể được xem như an toàn cho cả toàn bộ dân số.Tuy nhiên, trong trường hợp của saccharin và cyclamate, điểm khác nhau

giữa người tiêu thụ nhiều và người tiêu thụ trung bình là rất lớn và do đólượng lấy vào trung bình < 30% của ADI không đảm bảo an toàn cho ngườitiêu thụ nhiều

- Thứ hai: lượng phụ gia lấy vào trung bình từ 30 – 100% ADI thì an toàn chongười tiêu thụ trung bình nhưng người tiêu thụ nhều và trẻ em thì có thểnguy hiểm khi tiêu thụ nhiều hơn ADI Trong tình trạng này nó sẽ cần thiếtđể giới hạn nên sử dụng phụ gia thực phẩm

- Thứ ba: nếu lượng lấy vào trung bình của phụ gia mà lớn hơn ADI của nó thìcả toàn dân số chịu một rủi ro không thể chấp nhận và việc sử dụng phụ gianày nên bị giảm bởi các phương tiện điều chỉnh có hiệu lực

Khi tiến đến giới hạn tối đa tính toán của phụ gia thực phẩm xem như sự tiêuthụ tối đa của thức ăn và thức uống không thể vượt quá vì nguyên nhân thuộc vềsinh lý học Trẻ em chiếm tỷ lệ cao nhất trong tiêu thụ thức ăn và thức uống (50gthức ăn và 100 ml thức uống trên 1 kg thể trọng trên 1 ngày) những tính toán này cóthể được sử dụng với ADI để tính lượng giá trị trung bình tối đa của 1 phụ gia chophép trong thức ăn và thức uống Ví dụ, acid sorbic (ADI = 25mg / kg thể trọng ) chỉđược sử dụng trong thức ăn và không dùng trong thức uống Kết quả của sự tínhtoán cho thấy rằng nồng độ trung bình của phụ gia này không vượt quá 500 mg / kg.Bởi vì acid sorbic không cho vào mọi loại thức ăn nên mức thật sự cho phép có thểlớn hơn nếu yêu cầu cho lý do thuộc về kỹ thuật Tương tự kết quả tính toán nồngđộ lớn nhất trung bình cho acid benzoic trong thức ăn sẽ không đủ cho tất cả các sựáp dụng, điều này có thể vượt quá giớn hạn sử dụng của một phụ gia thực phẩmtrong các phần của bữa ăn khi nó cho phép có nồng độ cao trong vài thức ăn

Để lập các giới hạn sử dụng cực đại của phụ gia thưc phẩm phải tính toánlượng lấy vào hàng ngày có thể dựa trên yêu cầu năng lượng hàng ngày Trongtrường hợp của các màu thực phẩm, sự đóng góp của thức ăn chứa chứa màu đếnlượng lấy vào hàng ngày (Kcal / ngày) có thể được tính từ các cuộc nghiên cứu vềsự tiêu thụ thực phẩm Ta có thể sử dụng để xác định hệ số f:

Từ đó, có thể sử dụng sự đóng góp năng lượng vào bữa ăn của cá nhân thứcăn có màu để tính lượng lấy vào lý thuyết của hợp chất màu Thuận lơi của sự tínhgần đúng này cho thấy lượng lấy vào của phụ gia đối với người dùng cực nhiều cóthể được định lượng

 Sự phân loại của phụ gia thực phẩm theo độc tính :

- Nhóm A: những chất mà sẵn có được chấp nhận sử dụng trong thực phẩm

- Nhóm B: những chất mà hiển nhiên có sẵn để dùng có thể được xem nhưtạm thời chấp nhận sử dụng trong thực phẩm nhưng thông tin xa hơn về nóphải có thời gian xem xet lại

comau anduocbiet inhthuthuc

ayvaorungb nangluongl

gcomau thucankhon

rungbinhtu onglayvaot

tongnanglu rungbinh

onglayvaot

f =

- Nhóm C : những chất được đề nghị có dấu hiệu có độc tính nhưng mà có thểcho phép sử dụng trong thực phẩm đến khi bằng chứng thích hợp của sự antoàn được cung cấp để thiết lập tính chấp nhận của nó.

- Nhóm D : những chất mà thông tin có sẵn chỉ ra chắc chắn hay có thể có độctính và do đó không được phép sử dụng trong thực phẩm

- Nhóm E : những chất mà không đủ hay không có dữ liệu về độc tố và do đókhông thể phát biểu 1 ý kiến về khả năng chấp nhận được sử dụng trongthực phẩm

 Lượng lấy vào của - Carotene (mức trung bình của việc sử dụng chấtmàu)

Colored food Food intake ( g /

day )

AverageExtreme

Level

of color

in food(mg/kg)

Uncorrected intake( mg / day )

AverageExtreme

CorrectedIntake ofcolor fromfood

vegetables

47,094,0Chocolate

and sugar

confectionery

24,048,0

sauces

10,320,6

5,73

0,03

2. Phương pháp định mức lượng sử dụng hàng ngày chấp nhận được của các

phụ gia thực phẩm trong khẩu phần ăn :

Phương pháp định mức lượng phụ gia thực phẩm trong bữa ăn có thể phânthành hai phương pháp:

Phương pháp một mặt sử dụng thông tin từ một nguồn dữ liệu, thường liên quan đến việc sản xuất và cách dùng phụ gia thực phẩm

- Phương pháp hai mặt kết hợp thông từ hai nguồn dữ liệu, chúng thường liên quan phụ gia trong thực phẩm và tiêu thụ thực phẩm Trong trường sau cùng người nghiên cứu được yêu cầu quyết định cách kết hợp hai loại dữ liệu khác nhau để định mức lượng lấy vào của phụ gia thực phẩm

a. Phương pháp một mặt :

 Định mức dựa trên sự sản xuất và mua bán nước ngoài:

Một sự định mức lượng sử dụng của phụ gia thực phẩm của một đất nước có thể được tính từ lượng phụ gia được sản xuất, xuất khẩu, nhập khẩu của đất nước đó Lượng sử dụng này trong công nghiệp thực phẩm dược chia cho tổng dẫn số để có mức năng lượng vào trung bình của phụ gia thực phẩm

Kết quả sự tính toán là mức lấy vào của các chất phụ gia tổng hợp cho một người trong một ngày là 0,53 hay 440 ppm cho bữa ăn hằng ngày tính thêm

1200 g

g ppm

Chất bảo quản 0,04 35

Chất chống oxi hóa 0,02 17

Chất tạo màu 0,02 14

Chất tạo nhũ 0,2 166

Phốt phát 0,25 208

 Nghiên cứu cách sử dụng trong công nghệ thực phẩm :

Việc tính mức lấy vào cho mỗi phụ gia được lấy từ việc sử dụng dữ liệu sau :

- Các nồng độ trung bình của các phụ gia trong thực phẩm, dựa trên sự phản hồi từ các nhà sản xuất

- Tính thường xuyên của thực phẩm chứa phụ gia được ăn mỗi ngày

- Lượng thực phẩm trung bình tiêu thụ cho mỗi dịp

SO SÁNH 2 ĐỊNH MỨC LƯỢNG SỬ DỤNG HÀNG NGÀY CHẤP NHẬN

ĐƯỢC CỦA PHỤ GIA THỰC PHẨM Ở PHẦN LAN

Phụ Gia Thực Phẩm

Lượng lấy vào của các phụ gia thực phẩm

Dựa trên cách Dựa trên các dùng trong công phép phân tích nghiệp thực phẩm

Hexamethylenetetramine 0,18 0,065

Sodium benzoate 46 40

Sorbic acid 40 37

Propionic acid 8 16

Nitrate 1,5 6,4 Nitrire 6,3 3,5 BHA and BHT a 0,66 0,13 Phosphates 204 97

Carrageenan 14 50

Sodium glutamate 40 186

Saccharin 1,1 6

Cyclamate 1,8 12

b Các phương pháp 2 mặt :  Sự thừa nhận các mức tối đa cho phép: Phương pháp này được dựa trên sự thừa nhận nồng độ của phụ gia thực phẩm trong mỗi món ăn là tối đa cho phép Việc định mức lấy vào hàng ngày là do tính bằng cách nhân mức định mức tối đa cho phép ( mg/kg ) của phụ gia trong từng thức ăn với lượng tiêu thụ trung bình các loại thức ăn khác nhau ( g/ngày ) sự tích toán này được thực hiện cho tất cả các loại thức ăn mà có thể chứa phụ gia và kết quả tổng cộng cho tổng lượng lấy vào (mg/ngày) cho phụ gia thực phẩm đó

VÍ DỤ ĐỊNH MỨC LƯỢNG SỬ DỤNG HÀNG NGÀY CHẤP NHẬN ĐƯỢC

CỦA BENZOIC ACID a

Sản phẩm thực phẩm Mức tối đa

cho phép của acid benzoic

( g /kg )

Lượng tiêu thụ của từng món ăn ( g/ d )

Lượng lấy vào của acid benzoic ( mg / day )

Puree cà chua và nước

sốt cà chua

 Nghiên cứu có chọn lọc từng thực phẩm :

Chọn từng loại thức ăn để góp phần xác định lượng lấy vào tởng cộng củacác chất phụ gia và phân tích các nồng độ của phụ gia trong những thức ăn đó.Tiêu chuẩn cho việc lựa chọn các sản phẩm thực phẩm là:

- Việc sử dụng của các chất phụ gia đã được giới hạn trong các thực phẩm đó

- Các loại thực phẩm có tỷ lệ tiêu thụ cao

- Các loại thức ăn chứa nồng độ cao các chất phụ gia Lượng lấy vào trungbình hàng ngày được định mức bằng cách nhân các con số tiêu thụ của cácthực phẩm được chọn với nồng độ xác định của phụ gia

Khi việc sử dụng một phụ gia thực phẩm là cho phép trong giới hạn một sốthực phẩm, phương pháp này định mức lượng phụ gia trung bình dùng hàng ngàychấp nhận được là đặc biệt thích hợp

3. Sự tiêu thụ phụ gia :

Sự khác nhau giữa lưỡng phụ gia lấy vào của người dùng rất nhiều và ngườidùng trung bình rất khó để xác định Khi việc sử dụng phụ gia thực phẩm bị hạn chếtrong một số lượng giới hạn thực phẩm, cái mà không cơ bản trong bữa ăn thườngđược lấy vào của phụ gia đó xem như có thể thay đổi Ví dụ, ở những lượng lấy vàocủa saccharin là 0,2mg/ kg thể trọng, trong khi mà lượng lấy vào của 99thpencentile là 2,2mg/ kg Đó là gần xấp xỉ 20 lần lớn hơn Tuy nhiên, thể trọnglượng lấy vào của các chất phụ gia đã sử dụng trong các thực phẩm phỗ biến thayđổi ít nhiều Ví dụ, sau cùng là sodium benzoate và potassium sorbate, lượng lấyvào là 3,3 và 1,5mg/ kg thể trọng, tuy khi 99 percentiles là 1,6 và7,3mg/ kg thểtrọng Số liệu cuối cùng là gấp năm lần, lớn hơn cho tùy cái

Đặc biệt trong trường hợp đáng quan tâm Saccharin nếu những người tiêuthụ các thức ăn chứa đường này được xem xét thì lượng lấy vào và 99 th percentilelà 0,41 và 4,3 mg/ kg thể trọng Điều này chứng tỏ đó có nghĩa lượng lấy vào khôngkhải luôn luôn là một cái chỉ ra khi ước lượng rủi ro Dĩ nhiên các nhóm dân số nhưcác người bị bệnh tiểu đường, có thể tiêu thụ nhiều saccharin hơn người tiêu thụkhung hình, thỉnh thoảng nó nhiều hơn gấp 40 lần Do đó, khi sự an toàn của cácphụ gia được định mức và khi các mức tối đa được thành lập, nó thật quan trọng khixem xét sự khác nhau về lượng phụ gia thực phẩm lấy vào và sự khác nhautrong sựtiêu thụ của các lọi thực phẩm thích hợp

4. Kết luận :

The JFCMP đề ra cho sự tiêu thụ tối đa thức ăn 3 mức lượng phụ gia lấy vào

- Những mức nào < 30% của ADI thì an toàn cho toàn bộ dân số

- Những mức ở giữa từ 30 đến 100% ADI thì liên quan đến sự an toàn củangười dùng tối đa, đăïc biệt là trẻ em

- Mức cao hơn 100% ADI thì được xác định là không an toàn cho toàn bộ dânsố

Phần 2: Phụ gia thực phẩm.

I Phụ gia làm tăng giá trị dinh dưỡng của thực phẩm: [2,

3,10,11]

Việc sử dụng các phụ gia dinh dưỡng ở dạng các hợp chất hóa học tinh khiết có giá trị dinh dưỡng như các vitamin, chất khoáng, acid amin, acid béo đã mở ra một con đường cho sự phát triển của khoa học dinh dưỡng, cho sự khám phá các hợp chất này, sự tách và làm sạch chúng từ những nguồn tự nhiên và sự tổng hợp hóa học của chúng.

Có 3 lý do chính cho việc thêm các chất dinh dưỡng vào thực phẩm:

- Bù lượng bị tổn thất trong quá trình chế biến

- Sản xuất các loại thực phẩm theo nhu cầu dinh dưỡng đặc biệt

- Bổ sung các phụ gia vì sức khỏe cộng đồng

Nhìn chung, các chất phụ gia dinh dưỡng phục vụ mục đích cải tạo giá trị dinh dưỡng của thực phẩm Tuy nhiên, vì vài tính chất không thuộc về dinh dưỡng của chúng mà các chất đó được sử dụng với mục đích phi dinh dưỡng Ví dụ như caroten được cho vào như một chất tạo màu và vitamin E dùng như là chất chống oxy hóa.

Giống như tất cả các phụ gia khác, phụ gia dinh dưỡng có thể ở các dạng như các loại bột, bộc nhộng trong gelatin, nhũ hóa trong dầu và thường được bảo vệ bởi các chất phụ gia khác như phụ gia chống oxy hóa; tất cả các hình thức này đều phụ thuộc vào kiểu áp dụng Chúng thỉnh thoảng được dùng một mình hay kết hợp với các chất phụ gia dinh dưỡng khác.

1. Các vitamin :

Vitamin được chia làm hai nhóm: nhóm hòa tan trong chất béo và nhóm hòa tan trong nước Đặc điểm:

- Các vitamin tan trong chất béo: có liên quan chặt chẽ với quá trình trao đổilipid Nhìn chung chúng không hòa tan hoặc hòa tan rất ít vào nước, và có thểđược tích trữ với số lượng đáng kể trong cơ thể, điều này làm cho cơ thể ít bịảnh hưởng khi bị ngừng cung cấp các vitamin này trong một khoảng thời gianxác định

- Các vitamin tan trong nước: một vài vitamin thuộc nhóm này ít tan trong nước,không được tích trữ trong mô cơ thể ở số lượng lớn và những lượng lớn vượt quámức cho phép thường được bài tiết ra theo nước tiểu

Hiện nay, người ta biết hai dạng vitamin quan trọng của nhóm vitamin A là vitamin A1 và vitamin A2 Vitamin A1 và vitamin A2 tồn tại dưới một số dạng đồng phân hình học, nhưng chỉ một vài dạng có hoạt tính sinh lý.

Ở cơ thể, dưới tác dụng của các chất xúc tác sinh học, vitamin A dạng alcol (retinol) dễ chuyển thành vitamin A dạng aldehyd (retinal) Vitamin A ở gan tồn tại dưới dạng ester với acid acetic và acid palmitic.



 Đơn vị và nhu cầu:  

- Năm 1960, tổ chức Y tế thế giới (WHO) đã qui định về đơn vị quốc tế (IU:international unit) của vitamin A và tiền vitamin A như sau :

1 IU = 0,000344 mg All - trans vitamin A acetate

= 0,0003 mg All - trans vitamin A

= 0,0006 mg All - trans beta carotene

- Vitamin A là yếu tố rất cần thiết cho sự phát triển của cơ thể Thiếu vitamin Asẽ gây ra tình trạng suy dinh dưỡng protein ở trẻ em, quáng gà tiến tới viêm kếtmạc rồi dẫn đến khô mắt, loét giác mạc Ở da và niêm mạc có các dấu hiệu rấtkhác nhau như khô và sừng hóa da Yêu cầu hàng ngày cho phép là 5000 IU

 Nguồn cung cấp :

Vitamin A có trong các thực phẩm nguồn gốc động vật như gan cá biển, gangấu trắng, gan bò, lòng đỏ trứng.v v cũng như có trong các thực phẩm nguồngốc thực vật ở dưới dạng các carotenoid như - carotene

 Tính chất :

Vitamin A là chất kết tinh lăng trụ, màu vàng, nóng chảy ở nhiệt độ 62 –

64oC Phổ hấp thu trong vùng tử ngoại là  max= 324 – 325 nm Vitamin A có thể

bị ảnh hưởng xấu bởi oxy hay không khí, ánh sáng và nhiệt độ Sự ẩm ướt và độẩm không khí cao sẽ làm tăng các hiệu ứng Vì vậy, sự hư hỏng có thể đượcgiảm đáng kể khi tách nó khỏi nguồn oxy hay hơi ẩm và sự hiện diện của chấtchống oxy hóa cũng tốt bằng bảo quản ở nhiệt độ thấp

 Các dạng thương mại :

Ngày nay vitamin A là một phụ gia dinh dưỡng được sử dụng hầu hết ở dạngtổng hợp như retinol acetate hay retinol palmitate Hai dạng này cũng tốt nhưretinol được phép sử dụng trong thực phẩm

Vitamin A có thể thu được ở dạng tinh thể Vitamin A có tính ổn định và tínhcó thể trộn lẫn với các loại thực phẩm mà nó được bổ sung

 Độc tính :

Theo Underwood (1984), với liều lượng 300 000 IU đối với trẻ em hoặc 100

000 IU đối với trẻ em dưới 7 tuổi có thể gây ra ngộ độc cấp tính Chứng nhứcđầu, buồn nôn, nôn mửa, biếng ăn, chóng mặt, hoa mắt là vài triệu chứng liênhợp do thừa vitamin A Khi ta giảm bớt tạm thời lượng vitamin trong khẩu phầnhàng ngày sẽ tránh được các triệu chứng này

Leiner (1975) đã báo cáo rằng nếu sử dụng liều lượng 1 500 000 g retinol,hoặc 5 000 000 IU trong vài tháng có thể dẫn đến tử vong

Có rất nhiều hợp chất carotenoid nhưng trong đó chỉ có  - carotene là có hoạt tính sinh học cao nhất Khi vào cơ thể thì  - carotene được chuyển hóa thành hai phân tử vitamin A Ngoài ra,  - carotene và  - carotene khi vào cơ thể cũng được chuyển hóa và tạo thành một phân tử vitamin A

Trong khi đó nhiều carotenoid khác như lycopene không có khả năng tạo thành vitamin A khi được chuyển hóa trong cơ thể.



 Đơn vị và nhu cầu:  

Từ khi carotene hay provitamin A được phân loại với vitamin A, thì cáccaroten này cũng có đơn vị đo cùng loại với vitamin A

1 gcarotenes tương đương với 0,167 g retinol; 0,167 đương lượngretinol hay 1,67 IU

 Nguồn cung cấp :

Carotenoid trong tự nhiên được tìm thấy trong trái cây và rau quả, đặc biệtnhất là cà rốt, các loại rau lá có màu xanh và các loại cam Cà chua chứa lượnglớn carotenoide chủ yếu là lycopene không có hoạt tính vitamin A Vàicarotenoid cũng được tìm thấy trong trứng, sữa, bơ và phó mát…

 Tính chất :

 - carotene có dạng tinh thể, có nhiệt độ nóng chảy ở 1830C,max = 450 và

476 nm, ít hòa tan hơn -carotene carotene tan trong CS2 , benzen,

chlorofrom, hòa tan nhiều trong ether, ether dầu mỏ và trong dầu, ít tan trongnước, methanol, ethanol

Giống như vitamin A, carotenoid nhạy cảm với ánh sáng và oxy, đặc biệttrong môi trường có độ ẩm cao và nhiệt độ tăng Chúng cũng bị biến đổi bởilipoxidase Những sự thay đổi do các ảnh hưởng bất lợi có liên quan đến sựđồng phân hóa cis - trans, sự phân giải mạch, và cuối cùng là sự mất hoạt tínhsinh học Những biến đổi bất lợi này thường có thể được ngăn chặn bởi sự hiệndiện của chất chống oxy hóa và bằng cách bảo quản trong điều kiện không cóoxy, ánh sáng, độ ẩm và nhiệt độ thấp

 Các dạng thương mại :

Một lượng lớn carotenoid thường sẵn có ở dạng thương mại cho mục đíchdinh dưỡng vì hoạt tính sinh học cao carotene tổng hợp cũng sẵn có trên thịtrường và hầu như thay thế cho dạng tự nhiên như là một phụ gia

Ở vị trí 2 trong nhân chroman có chứa nhóm methyl, ở vị trí 6 có chứa nhóm hydroxyl Đối với dẫn xuất tocol ở vị trí 2 trong nhân chroma có chứa gốc phytyl (C20 H40 O ) Ở vị trí 2 trong nhân chroman có chứa gốc hydrocarbon không no (C16H27 ) đối với dẫn xuất tocotrienol Các dẫn xuất tocopherol chỉ khác nhau về số lượng và vị trí các nhóm methyl gắn vào nhân chroman và về số lượng các liên kết đôi ở mạch nhánh.

Tùy thuộc vào bản chất các gốc R1, R2, R3 ta có

- tocopherol thể hiện hoạt tính cao nhất và tương ứng     thể hiện 40%, 10%, 1% của dạng  Trong số các tocotrienols chỉ có dạng  có hoạt tính sinh học chiếm khoảng 25% hoạt tính của  - tocopherol.

 Đơn vị và nhu cầu :

Nhìn chung, sử dụng đơn vị quốc tế IU cho tocopherol hay vitamin E 1 IUcủa vitamin E thì tương đương với mg của dl-  - tocopherol acetate tổng hợp 1

mg của dl - - tocopherol bằng 1,10 IU Trong tự nhiên, d -  - tocopherol vàtocopherol acetate có giá trị IU cao hơn đến 1,49 IU và 1,36 IU cho từng cái Nhu cầu bình thường của con người về vitamin E là 5 đến 15 IU / 24 giờ.Khi thiếu vitamin E vì một nguyên do nào đó sẽ dẫn đến thay đổi trên hệ thầnkinh, hệ thống sinh sản, hệ tim mạch, hệ tạo máu

 Nguồn cung cấp :

Vitamin E có nhiều trong các sản phẩm thực vật như các hạt ngũ cốc, mộtsố loại đậu, đặc biệt là hạt nảy mầm, dầu thực vật

 Tính chất :

copherol acetate thực tế không tan trong nước, rất dễ tan trongaceton; trong chloroform và ether, nó ít tan hơn trong cồn Khác với vitaminkhác,  tocopherol acetate không chịu ảnh hưởng của các tác nhân oxy hóa,không khí, ánh sáng, tia tử ngoại

 Dạng thương mại :

Vitamin E được bán trên thị trường ở dạng ester acetate hay có khi là mộtester succinate hay d -  - tocopherol Các dạng ester hóa của tocopherol ổnđịnh hơn tocopherol đối với oxy và tia tử ngoại nhưng chúng không có khả năngchống oxy hóa Tuy thương mại có bảy chất sau chứa hoạt tính vitamin E, đượcthêm vào thực phẩm như là phụ gia dinh dưỡng :

 d--tocopherol

 dl--tocopherol

 d--tocopherol acetate

 dl--tocopheryl acetate

 d--tocopheryl acetate concentrate

 d--tocopheryl acid succinate

 Hỗn hợp tocopherol chủ yếu là d-1tocopherol và lượng nhỏcủa tocopheroltocopherol và - tocopherol

 Độc tính :

Các tocopherol không có độc tính Lượng lấy vào trên 1000 IU trong mộtngày chỉ ảnh hưởng ít đến sức khỏe như các triệu chứng về dạ dày ruột, cácchứng viêm da và mệt mỏi Không có tai hại bất ngờ xảy ra được báo cáo khidùng quá liều vitamin E.

Vitamin C có công thức cấu tạo như sau :

Tên khoa học của vitamin C là g- lacton của 2, 3-dehydro L- gulonic acid.Ngoài ra, vitamin C còn còn được gọi là ascorbic acid

Acid ascorbic có hai nguyên tử carbon bất đối xứng do đó nó có bốn đồngphân quang học Chất có hoạt tính vitamin C cao nhất là L - ascorbic acid Trongphân tử ascorbic acid có chứa nhóm endiol, nhóm này gây ra những tính chất hóahọc cơ bản của ascorbic acid: tính acid và tính khử

 Đơn vị và nhu cầu :

U.S RDA cho ascorbic acid là 60 mg Thiếu vitamin C sẽ mắc bệnh hoạihuyết

 Nguồn cung cấp :

Acid ascorbic được tìm thấy ở nhiều trái cây và rau quả, đặc biệt là quả củacây tầm xuân, bông cải, khoai tây, cải bắp ( lá xoăn) và các sản phẩm của quảhọ citrus

 Tính chất :

Acid ascorbic là những tinh thể không màu hay bột kết tinh trắng hoặc hơivàng, không mùi, vị chua, dễ tan trong nước, tan trong ethanol 950, thực tếkhông tan trong ether, chlorofrom, benzen, dưới tác dụng của ánh sáng thì bịbiến màu dần

Vitamin C có tác dụng làm giảm độc của nhiều chất độc, tăng sức đề khángcủa cơ thể

 Dạng thương mại :

Vitamin C có thể được bán ở dạng bột hay dạng nghiền nhỏ của L- ascorbicacid hay muối Na và L - ascobic stearate Ba dạng của L- scorbic acid là nguồncung cấp vitamin này :

C

OC

CO

H

OH

OHOH

OH

C

C H

2

CHAcid ascorbic

 L - ascorbic acid tổng hợp.

2. Các chất khoáng đa lượng và vi lượng :

Có 3 chất khoáng đa lượng là Ca, Mg, P và 6 chất khoáng vi lượng là Cu, F,

I, Fe, Mn, Zn được dùng phổ biến nhất như là các phụ gia dinh dưỡng Các phụ giakhoáng có thể được bán ở một hay nhiều dạng muối, vài chất khoáng khác ở dạngđơn chất

Canxi cần thiết cho sự tạo xương, tham gia vào quá trình co rút cơ, tham giavào quá trình đông máu, quátrình truyền xung thần kinh Vitamin D và pH acid làmtăng khả năng hấp thu canxi Khẩu phần ăn nhiều protein sẽ làm giảm hấp thucanxi Acid phytic, acid béo no, acid oxalic cũng làm giảm khả năng hấp thu canxi

U.S.RDA cho calcium là 1000 mg Quan trọng như lượng canxi lấy vào là tỷlệ canxi / phốt pho, đối với người lớn là 1 :1, trẻ em dưới 7 tuổi là 1 : 0,7

Các dạng khác nhau của canxi cho phép cho vào thực phẩm như là một phụgia dinh dưỡng như: canxi cacbonat, canxi clorua, canxi citrat, canxiglycerophotphat, canxi hydroxyt, canxi oxyt, canxi - mono, di, tri photphat, canxipyrophotphat , canxi sunfat

b. Photpho :

Nguyên tố này hiện diện phổ biến trong cơ thể người Cùng với canxi,photpho đóng vai trò quan trọng đối với xương Photpho cũng hiện diện trong thứcăn nên nó không được sử dụng là một phụ gia dinh dưỡng ngoại trừ thức ăn cho trẻ

em dưới 7 tuổi U.S.RDA cho chất khoáng này là 1 g

Một số dạng photpho được phép cho vào thức ăn : Natri, Kali mono, di, tri photphat, tetrakali và tetraNatri pyrophotphat, glycerophotphat, hexametaphotphat

Giống như photpho, magie là một nguyên tố có mặt khắp nơi nên được cungcấp nhiều trong thức ăn Sự thiếu magie rất hiếm ngoại trừ hiện tượng bệnh lý.U.S.RDA cho magie là 400 mg Sự thiếu magie có thể dẫn tới bệnh về tim mạch

Các nguồn magie dùng làm phụ gia dinh dưỡng: Magie cacbonat, magieclorua, magie hydroxyt, magie oxyt, magie di - tri photphat, magie stearate, magiesunfat, magie gluconate

Các hợp chất sắt được dùng như là phụ gia thực phẩm: ferrous sulfate,ferrous gluconate, ferrous lactate, ferric cholin citrate, ferric orthophosphate,sodium iron pyrophosphate.

Kẽm là một yếu tố cần thiết cho đời sống con người, động vật, thực vật.Trong khi kẽm hiện diện phổ biến trong thực phẩm, nồng độ của nó trong thực vậtcả động vật, có thể thay đổi rất nhiều phụ thuộc vào sự hiện diện của nó trong đấtvà trong nước Hoạt tính sinh học của kẽm nhìn chung ở thức ăn có nguồn gốc độngvật cao hơn thức ăn có nguồn gốc thực vật U.S.RDA cho kẽm là 15mg

Các hợp chất của kẽm được dùng làm phụ gia bao gồm: Kẽm clorua, kẽmgluconat, kẽm oxit, kẽm stearat, kẽm sunphat, kẽm methionin sunphat

Đồng là một nguyên tố khoáng cần thiết cho cơ thể Nó được cung cấp đủtrong thức ăn do đó ít khi bị thiếu Các loại sò và gan là nguồn thức ăn tốt nhất cóchứa đồng Các nguồn thực phẩm khác có chứa đồng là: các loại quả hạch, nấm.U.S.RDA cho đồng là 2mg

Các dạng phụ gia dinh dưỡng là: đồng gluconat và đồng sunphat

Các hợp chất sau là nguồn cung cấp iốt là kali iốtdua

II Phụ gia chống vi sinh vật :

Từ thời xa xưa, con người đã thử bảo quản các sản phẩm thực phẩm tránhnhững ảnh hưởng bất lợi của vi sinh vật Các tiến trình chế biến như : đun nóng, sấykhô, lên men, và bảo quản lạnh đã được sử dụng để kéo dài thời hạn sử dụng cácsản phẩm thực phẩm Một vài hóa chất dùng để bảo quản thực phẩm như: muối,nitrit, sulfit đã được dùng trong nhiều năm qua Tuy nhiên, hầu hết những chất nàychỉ mới được sử dụng gần đây Một trong những lý do của việc gia tăng sử dụng cácchất này là sự thay đổi trong việc sản xuất và tiêu thụ các sản phẩm thực phẩm.Ngày nay, người tiêu thụ mong đợi rằng tất cả các thực phẩm đều có sẵn quanhnăm, không bị nhiễm độc và có thời hạn sử dụng hợp lý Ngày nay, các phụ gia

chống vi sinh vật vẫn đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo quản thực phẩm,mặc dù đã có một vài sự cải tiến trong hệ thống đóng gói và chế biến để bảo quảnthực phẩm mà không cần dùng đến các hóa chất.

Trong việc lựa chọn một phụ gia chống vi sinh vật, chúng ta cần quan tâmđến một vài yếu tố:

- Phải biết phổ chống vi sinh vật (khả năng chống vi sinh vật) của hợp chất sửdụng cùng với hiểu biết về độ nhiễm bẩn của sản phẩm thực phẩm sẽ chophép sử dụng đúng phụ gia chống vi sinh vật

- Phải biết các tính chất lý hóa của cả sản phẩm thực phẩm và phụ gia chống

vi sinh vật Các yếu tố như pKa, độ hòa tan của phụ gia và pH của thực phẩmsẽ làm cho việc sử dụng phụ gia đạt hiệu quả cao nhất

- Phải ước lượng được điều kiện bảo quản sản phẩm và sự tác động qua lại vớicác quá trình khác để đảm bảo rằng các phụ gia vẫn giữ được chức năng củamình trong thời gian bảo quản

- Thực phẩm phải có chất lượng tốt ngay từ đầu và không được nhiễm quánhiều vi sinh vật Trong hầu hết các trường hợp, trong khi phụ gia chống visinh vật sẽ kéo dài pha lag hoặc tiêu diệt một số lượng nhỏ các vi sinh vật,thì ảnh hưởng của các hóa chất này có thể không còn tác dụng đối với mộtsố lượng lớn các vi sinh vật

- Cuối cùng, các hóa chất được chọn làm phụ gia thực phẩm phải an toàn

1 Acid benzoic và các muối benzoat :

Trong tự nhiên, acid benzoic được tìm thấy ở các loại cây như: mận, quế và

ở hầu hết các quả mọng Acid benzoic và muối Natri của nó từ lâu đã được sử dụngđể ức chế sự phát triển của vi sinh vật

Tính chất:

- Muối Natri benzoat ở dạng hạt trắng, không mùi và khó bị phân hủy hay ởdạng bột tinh thể có vị ngọt Muối Natri benzoat tan được trong nước (66,0 g/

100 ml ở 20oC) và trong ethanol (0,81 g/100 ml ở 15 oC)

- Acid benzoic có dạng tinh thể không màu, dễ tan trong rượu và ether, ít tantrong nước hơn muối Natri benzoat (ở nhiệt độ phòng tan không quá 0,2%)

Do tính chất này mà muối benzoat được sử dụng nhiều hơn

a. Hoạt tính chống vi sinh vật :

Mục đích chính của việc sử dụng acid benzoic và muối Natri benzoat làchống nấm men và nấm mốc

Đối với acid benzoic: hầu hết nấm men và nấm mốc có thể bị kiểm soát ởnồng độ acid trong sản phẩm là 0,05 – 0,1% Trong khi một số vi khuẩn gây ngộđộc thực phẩm bị ức chế ở nồng độ 0,01 – 0,02%, và sự ức chế các vi khuẩn gây hưhỏng thực phẩm đòi hỏi nồng độ cao hơn nhiều Acid này có tác dụng ức chế mạnh

đến nấm men và nấm mốc, nhưng tác dụng yếu đối với vi khuẩn Tác dụng bảoquản chỉ xảy ra ở môi trường acid có pH = 2,5 – 3,5.

Đối với các muối benzoat: nồng độ benzoat trong sản phẩm có tác dụng bảoquản là 0,07 – 0,1%, các nồng độ này trong nước quả, rau quả nghiền … không cóhại đến sức khỏe con người Các muối này có tác dụng bảo quản tốt nhất ở pH 2,5 –4,0 và kém nhất ở pH > 4,5

Hình thức không phân ly của acid benzoic (pKa = 4,2) là tác nhân chống visinh vật có hiệu quả nhất Macris (1975) đã nghiên cứu ảnh hưởng của acid benzoic

trên chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae Ông đã quan sát sự hấp thu nhanh

chóng acid benzoic của nấm men và quá trình này đạt trạng thái bão hòa trong vòng

2 phút Chỉ có dạng không phân ly mới được tế bào nấm men hấp thụ Người ta đãđưa ra giả thuyết rằng đó là do hình thức không phân ly không tích điện và vì vậynó có khả năng hòa tan vào phần lipid của màng tế bào Khi khảo sát ở nhiệt độtăng 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 hấpthụ tương tự với sự mất hoạt tính của enzym Vì thế, các hợp chất protein có thể liênquan 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 hoàntoàn Một vài nhà nghiên cứu cho rằng acid benzoic có tác dụng ức chế sự hấp thụamino acid trong nấm mốc và vi khuẩn Các muối benzoat cũng ức chế các enzymtrong tế bào vi khuẩn

Nhược điểm dùng benzoic hoặc benzoat trong bảo quản các sản phẩm mứtnhuyễn, mứt đông, tương cà chua, tương ớt, nước quả … là có thể làm cho sản phẩm

bị thâm đen, và dễ nhận biết dư vị Như vậy, khi chúng ta dùng Natri benzoat hayacid benzoic để bảo quản thực phẩm có thể làm giảm chỉ tiêu cảm quan của sảnphẩm

b. Ứng dụng :

Muối Natri benzoat được sử dụng trong các thức uống có đường không cógas (0,03 – 0,05%), si rô (0,1%), rượu táo (0,05 – 0,1%), margarin (0,1%), rau dầmgiấm (0,1%), nước tương (0,1%), … và trong bảo quản rau quả Nó còn được sử dụngrộng rãi trong các dược phẩm và mỹ phẩm

c. Quy định sử dụng :

Acid benzoic và Natri benzoat đã được sử dụng từ lâu với vai trò chất bảoquản thực phẩm Ở Mỹ, chúng là những hợp chất chống vi sinh vật đầu tiên đượccho phép sử dụng trong thực phẩm Ở hầu hết các nước trên thế giới, hàm lượng tối

đa cho phép sử dụng là 0,15 – 0,25%

d. Độc tính :

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 – 10 gtrong một vài ngày thông qua đường miệng vẫn không gây ra ảnh hưởng bất lợi đốivới cơ thể Đó là do con người và động vật có cơ chế giải độc rất hiệu quả đối vớicác 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 lạitrong cơ thể sẽ được giải độc bằng con đường kết hợp với acid glucuronic

2 Acid sorbic và các muối sorbate :

Acid sorbic và các muối Natri, canxi hay kali được biết chung chung là cácmuối sorbat Acid sorbic được phân lập lần đầu tiên vào năm 1859 Cấu trúc củaacid sorbic được xác định vào năm 1880, và được tổng hợp lần đầu tiên vào năm1900

Công thức hóa học:

CH3 – CH = CH – CH = CH – COOH

Tính chất:

- Acid sorbic là bột tinh thể trắng, tan không đáng kể trong nước lạnh

(0,16 g/100 ml ở 20oC) và tan dễ hơn trong nước nóng (ở 100oC tan 3,9%), cómùi vị chua nhẹ

- Muối sorbat kali ở dạng bột hay dạng hạt màu trắng và tan nhiều trong nước(58,2 g/100 ml ở 200C) Trong dầu ngũ cốc, dạng acid

(0,8 g/100 ml) tan nhiều hơn dạng muối kali của nó (0,01 g/100 ml)

a Hoạt tính chống vi sinh vật :

Hoạt tính chống vi sinh vật của acid sorbic thể hiện mạnh nhất khi hợp chất

ở trạng thái không phân ly pKa của acid sorbic là 4,75; vì vậy, hoạt tính chống visinh vật thể hiện mạnh nhất ở pH thấp và về cơ bản không tồn tại ở

pH > 6,0 – 6,5 Nồng độ ức chế tối thiểu của acid sorbic ở dạng phân ly và khôngphân ly đối với vài giống vi khuẩn và nấm men đã được xác định vào năm 1983 (Eklund) Cả hai hình thức này đều thể hiện sự ức chế nhưng acid dạngkhông phân ly có hiệu quả hơn dạng còn lại từ 10 – 60 lần Tuy nhiên, ở pH > 6,acid dạng phân ly lại có hiệu quả hơn dạng không phân ly

Các muối sorbat có khả năng ức chế các chủng nấm men : Brettanomyces,

Byssochlamys, Candida, Cryptococcus, Debaryomyces, Saccharomyces, Torulaspora,

… ; và các chủng nấm mốc: Alternaria, Ascochyto, Aspergillus, Botrytis, Fusarium, Mucor, Penicillium, Phoma, Sporotrichum, …

Tuy nhiên, cũng có một số chủng nấm men có khả năng chống chịu với các

muối sorbat, như Zygosaccharomyces bailii không bị ức chế bởi acid sorbic ở nồng

độ 0,06% trong dung dịch glucose 10% Điều này được giải thích là do acid sorbic ởnồng độ cao có khả năng kìm hãm sự phát triển và quá trình trao đổi chất của nấmmen, nhưng acid này ở nồng độ thấp lại bị nấm men chuyển hóa

Bên cạnh đó, cũng có một số giống nấm mốc có khả năng chống chịu vớiacid sorbic Thực nghiệm đã chứng tỏ mật độ nấm mốc ban đầu lớn cũng có khảnăng làm giảm hoạt tính của acid sorbic trong phó mát Người ta cho rằng dự giảmhoạt tính của các muối sorbat là do phản ứng decarboxyl diễn ra bên trong sợi nấmvà đi kèm với sự hình thành 1,3 – pentadien, chất này có mùi giống mùi dầu lửahay các hydrocarbon

Các muối sorbat cũng có khả năng làm chết các vi sinh vật Nấm men bị tiêudiệt dần dần trong nước trái cây đã xử lý bằng các muối sorbat Nấm mốc

Aspergillus parasiticus không tồn tại được khi có mặt muối sorbat Muối sorbat kali

làm giảm và ngăn chặn sự sản sinh độc tố patulin của Penicillium patulum, aflatoxin

B1 của Aspergillus parasiticus và Aspergillus flavus đến 17 ngày ở nhiệt độ 12oC.Sorbat kali cũng kìm hãm sự phát triển và sự sinh tổng hợp độc tố patulin của

Penicillium expansum, Byssochlamys nivea trong nước nho và nước táo.

Qua đó, ta thấy acid sorbic và muối sorbat có tác dụng ức chế mạnh nấmmốc và nấm men, ít có tác dụng đến vi khuẩn Vì vậy, có thể sử dụng bảo quản rấttốt các sản phẩm làm nguyên liệu cho chế biến, như bảo quản rau quả cho muốichua Các nguyên liệu này được bảo quản bằng acid sorbic vẫn đảm bảo cho vikhuẩn lactic phát triển và lên men lactic

Cơ chế kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật:

Cơ chế này được giải thích một phần là do tác động của acid sorbic lên hệenzym trong tế bào vi sinh vật Người ta cho rằng acid sorbic kìm hãm sự hoạt độngcủa enzym dehydrogenase có liên quan trong quá trình oxy hóa acid béo Sự bổsung acid sorbic dẫn đến sự tích lũy các acid béo không no, mà các acid này là sảnphẩm trung gian của quá trình oxy hóa các acid béo bởi nấm men và nấm mốc.Điều này hạn chế chức năng của các enzym dehydrogenase và kìm hãm sự pháttriển và quá trình trao đổi chất của tế bào vi sinh vật Acid sorbic cũng kìm hãm cácenzym sulfhydryl Những enzym này đóng vai trò rất quan trọng trong tế bào vi sinhvật, bao gồm: fumarase, aspartase, succinic dehydrogenase và alcoholdehydrogenase của nấm men

Có nhiều sự giải thích cho cơ chế này:

- Các muối sorbat phản ứng với enzym sulfhydryl thông qua phản ứng cộngvới nhóm thiol của cystein

- Hoạt tính của các muối sorbat là do sự hình thành các phức bền với cácenzym có chứa sulfhydryl Vì vậy, các muối sorbat kìm hãm các enzym bởisự hình thành liên kết đồng hóa trị giữa sulfur của nhóm sulfhydryl chínhhoặc ZnOH của enzym và carbon của ion sorbat

Ngoài ra, người ta còn cho rằng các acid ưa béo như acid sorbic, can thiệpđến sự vận chuyển các chất qua màng tế bào chất

b Ứng dụng :

Các muối sorbat có thể được bổ sung trực tiếp vào sản phẩm bằng các cách:ngâm sản phẩm trong dung dịch có sorbat, phun sương dung dịch sorbat lên sảnphẩm, rắc sorbat lên sản phẩm hoặc sorbat có thể trở thành một thành phần của bao

bì Với vai trò là một phụ gia trực tiếp, acid sorbic có thể được thêm vào bánh ngọt,salad … ở dạng khô Nó có thể được pha trộn với shortening và nước xốt Dung dịchsorbat kali 10 – 20 % có thể được dùng để bổ sung trực tiếp vào đồ uống và các sảnphẩm dầm dấm …

Hiệu quả chống vi sinh vật của muối sorbat phụ thuộc vào các yếu tố như:

pH, các phụ gia khác, sự nhiễm bẫn, quá trình chế biến, đóng gói, bảo quản, thờigian bảo quản và điều kiện vệ sinh Hàm lượng sorbat kali sử dụng phụ thuộc vàohoạt tính của nước của các sản phẩm thực phẩm hay thức uống cần được bảo quản,mức độ nhiễm vi sinh vật ban đầu, và loại vi sinh vật bị nhiễm

Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy acid sorbic và kali sorbat không độcđối với cơ thể con người Dùng trong bảo quản thực phẩm không gây ra mùi vị lạ,không làm mất mùi tự nhiên

Bánh ngọt, vỏ bánh nướng, bánh bắp, bánh mỳ, kem … có thể bảo quản bằngcách phun sau khi đóng gói hoặc bổ sung trực tiếp sorbat kali vào sản phẩm Hàmlượng sorbat kali có thể giảm khi bảo quản bằng cách phun lên bề mặt các sảnphẩm nướng

Các muối sorbat: ở nồng độ 0,05 – 0,10% có thể sử dụng riêng lẻ hoặc kếthợp với Natri benzoat trong bảo quản các loại thức uống không có gas Muối sorbatcũng có thể dùng đối với các loại si rô

Acid sorbic: ở Mỹ, hàm lượng tối đa cho phép để bổ sung vào các sản phẩmmứt, jelly là 0,1%

- Ở nồng độ 0,05 – 0,1% được dùng để kéo dài thời gian sử dụng của các loạisalad khác nhau như: trái cây trộn, cocktail trái cây, xà lách trộn

Các thử nghiệm được tiến hành trên động vật cho kết quả như sau:

- LD50 đối với chuột nằm trong khoảng 7,4 – 10,5 g/kg thể trọng

- Chuột được cho ăn với hàm lượng acid sorbic 10% trong vòng 40 ngày vẫnkhông bị ảnh hưởng đến sức khỏe

- Acid sorbic 5% được bổ sung vào khẩu phần ăn của chuột trong 1000 ngàyvẫn không gây ảnh hưởng đến sức khỏe

- Với liều lượng 10 mg/100 ml (đối với acid sorbic) hoặc 0,3% sorbat kalitrong khẩu phần sau 100 ngày thì không gây khối u ở chuột Khối u cũngkhông phát triển khi chuột được cho ăn với liều lượng 40 mg acid sorbic / 1

kg thể trọng

3 Các acid hữu cơ mạch ngắn :

Các acid hữu cơ mạch ngắn thường được sử dụng làm chất bảo quản chống

vi sinh vật hay chất tạo vị chua cho nhiều sản phẩm thực phẩm khác nhau Các acidnày được ứng dụng rộng rãi là do khả năng hòa tan, mùi vị và độc tính thấp củachúng

Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chống vi sinh vật là: chiều dài mạchcarbon của acid và tính nhạy cảm vốn có của vi sinh vật Tuy nhiên, yếu tố quantrọng nhất là pH của môi trường

Cơ chế tác dụng:

- Các acid béo mạch ngắn thay đổi cấu trúc của màng tế bào, ức chế quá trìnhvận chuyển các chất vào bên trong tế bào vi sinh vật

- Các acid yếu không phân ly xâm nhập nhanh chóng vào bên trong tế bàonhờ vào khả năng hòa tan chất béo và ion hóa của chúng để acid hóa phíatrong tế bào Điều này gây ức chế sự vận chuyển các chất qua màng tế bào

- Các acid hữu cơ mạch ngắn còn cản trở sự duy trì điện tích của màng tế bào

a Acid acetic và các muối acetat :

Acid acetic (pKa = 4,75) và các muối của nó được sử dụng rộng rãi với vaitrò chất tạo vị chua và chất chống vi sinh vật Acid acetic chống nấm men và vikhuẩn có hiệu quả hơn chống nấm mốc

Hoạt tính của acid acetic phụ thuộc vào các yếu tố: sản phẩm thực phẩm,môi trường và tế bào vi sinh vật

Acid acetic ức chế Saccharomyces aureus gần 90% trong 12 giờ ở pH 5,2 và gần 99% trong 12 giờ ở pH 5,0 Ở nồng độ 1%, acid acetic ức chế Pseudomonas

aeruginosa hơn 99% trong 1 giờ Tuy nhiên, acid acetic ảnh hưởng rất yếu lên Yersinia enterocolitica.

Acid acetic thể hiện hoạt lực chống nấm mốc Aspergillus rhizopus nigrican ở

pH 3,5 Acid acetic 0,8 – 1% ở pH 3,5 kìm hãm sự phát triển của Saccharomyces

cerevisiae, Penicillium glaucum; nhưng ở pH 7, thì cần tăng nồng độ acid acetic lên

4%

Hàm lượng cho phép của acid acetic ở Mỹ:

- Sản phẩm nướng : 0,25%

Hàm lượng cho phép của Natri acetat ở Mỹ:

- Thực phẩm ngũ cốc : 0,007%

Người ta nghiên cứu thấy rằng acid citric có khả năng ức chế Salmonellamạnh hơn acid lactic và acid hydrochloric

- Giá trị pKa của SO2 là 1,76 và 7,20

- SO2 hình thành rất nhiều hợp chất cộng khác nhau với aldehyd và xeton Cácsulfit còn chia cắt thiamin thành 2 phần không thể hiện hoạt tính vitamin

- SO2 tác dụng với chất màu antoxian của rau quả tạo thành chất không màu,nhưng khi hết SO2 hoặc khử SO2 thì chất màu lại được hồi phục.

Các muối của SO2 bao gồm: K2SO3, Na2SO3, KHSO3, NaHSO3, K2S2O5,

Na2S2O5 …

a. Hoạt tính chống vi sinh vật :

Tác dụng bảo quản phụ thuộc vào các yếu tố: pH, nồng độ, loại vi sinh vật,thời gian tác dụng vàdạng liên kết của SO2

H 2 SO 3: thể hiện khả năng ức chế rõ ràng nhất ở khi trạng thái không phân

ly Vì vậy, nó đạt hiệu quả cao nhất khi pH < 4 Đây cũng là hình thức duy nhất thểhiện hoạt tính ức chế nấm men Các hình thức liên kết của H2SO3 có hoạt tínhchống vi sinh vật kém hơn dạng tự do

SO 2: Khí SO2 là một chất sát khuẩn mạnh ở môi trường acid, vì vậy đượcdùng có hiệu quả đối với rau quả với nồng độ 0,12 – 0,2% trong sản phẩm Khi sosánh với ion sulfit và bisulfit, SO2 thể hiện hoạt tính mạnh gấp 1000 lần trong việcức chế E coli, 500 lần trong việc ức chế nấm men và 100 lần trong việc ức chếAspergillus niger Việc tăng hoạt tính ở pH thấp được giải thích là do SO2 không ởtrạng thái ion hóa nên thẩm thấu qua tế bào vi sinh vật nhanh hơn các dạng ion hóakhác

H2SO3 ức chế nấm men, nấm mốc và vi khuẩn; tuy nhiên, nhìn chung thìnấm men và nấm mốc ít nhạy cảm với SO2 hơn so với vi khuẩn

Các sulfit chủ yếu được dùng trong các sản phẩm rau quả để kiểm soát banhóm vi sinh vật:

- Các vi khuẩn malolactic và vi khuẩn tạo acid acetic

- Các nấm men lên men và gây hư hỏng thực phẩm

- Các nấm mốc hoại sinh trên trái cây

SO2 có khả năng diệt nấm men và nấm mốc ngay cả ở nồng độ thấp.Khoảng nồng độ gây ức chế đối với các loại nấm men của SO2 được trình bày trongbảng sau:

Nấm men Nồng độ (mg/l)

SO2 ở nồng độ 1 – 10 g/ml có khả năng ức chế hầu hết các vi khuẩn lactic trongsản phẩm trái cây ở pH 3,5 hay thấp hơn

Nồng độ sulfit tự do cần thiết để ức chế sự phát triển của các vi khuẩn ở pH

7 được cho trong bảng sau:

Vi khuẩn Nồng độ (g/ml)

SO2 cũng gây ảnh hưởng xấu đến quá trình trao đổi chất và peroxyd hóa màng tếbào Một hoặc một vài các yếu tố trên hợp lại sẽ gây ra tác dụng kìm hãm hoặc gâychết cho tế bào vi sinh vật

b. Ứng dụng :

SO2 được dùng để kiểm soát sự phát triển của các vi sinh vật không mongmuốn trong các loại trái cây, nước ép trái cây, rượu vang, nước xốt, thực phẩm dầmgiấm …

SO2 ở nồng độ 0,01 – 0,2% được dùng làm chất bảo quản tạm thời trong cácsản phẩm trái cây Dư lượng trong sản phẩm cuối cùng sẽ được tách ra bằng chânkhông hay bằng nhiệt SO2 không những có tác dụng chống vi sinh vật mà còn thựchiện những chức năng khác như chống lại các phản ứng sẫm màu do oxy hóa, doenzym hoặc không do enzym; kìm hãm các phản ứng hóa học làm mất màu sảnphẩm SO2 làm tăng thời gian bảo quản sản phẩm, bảo vệ màu sắc, mùi vị và chốnglại sự oxy hóa acid ascorbic và caroten

SO2 được dùng rộng rãi để bảo quản dâu, mâm xôi, các sản phẩm mứt Bằngcách này, các sản phẩm mứt có thể kéo dài thời gian bảo quản hơn một năm

SO2 ở dạng dung dịch với nước được dùng để vệ sinh thiết bị Nó còn đượcdùng để bổ sung vào dịch ép của nho trong sản xuất rượu vang để ức chế nấm mốc,

vi khuẩn và nấm men dại Nồng độ sử dụng phụ thuộc vào tình trạng sạch sẽ, độchín và các điều kiện chung khác của nho, nhưng khoảng nồng độ thường sử dụnglà 50 – 100 ppm Trong trường hợp này, SO2 không cản trở hoạt động của nấm mendùng trong lên men rượu vang hoặc làm thay đổi mùi vị của rượu vang Trong suốtquá trình lên men, SO2 cũng đóng vai trò là chất chống oxy hóa, tác nhân làm trongvà hòa tan

SO2 được dùng trong các loại nước trái cây và các sản phẩm tinh bột để ngănngừa sự lên men và phản ứng do enzym xúc tác trong suốt quá trình chế biến bảoquản Nó cũng được dùng trong các sản phẩm dầm giấm để chống lại sự tấn côngcủa nấm mốc.

c. Quy định sử dụng :

Ơû Mỹ, sulfit không được dùng trong các sản phẩm có chứa thiamin hay trongrau quả tươi, nhưng lại cho phép dùng trong các sản phẩm nước quả và trong rượuvang

Liều lượng SO2 tối đa cho phép dùng trong rượu vang là 350 mg / l Liềulượng sulfit dùng trong các sản phẩm thực phẩm được quy định trong GMP (goodmanufacturing practice: điều kiện thực hành sản xuất tốt)

d. Độc tính :

LD50 đối với chuột là 1000 – 2000 mg SO2 / kg thể trọng LD50 đối với thỏ là

600 – 700 mg/kg thể trọng, và đối với mèo là 450 mg/kg thể trọng Ơû chó và người,sự ngộ độc gây chết là không thể xảy ra vì SO2 gây ra sự nôn mửa khi ăn phải Tácdụng độc của SO2 đối với con người rất khác nhau Một vài người có thể chịu đựngđến liều lượng 50 mg/kg thể trọng, trong khi những người khác bị đau đầu, tiêu chảykhi bị nhiễmở cùng một liều lượng

Chuột được cho ăn với liều lượng 62 mg SO2 / kg thể trọng cho thấy có mộtvài thay đổi sinh lý như: viêm nhiều dây thần kinh, răng cửa bị trắng, teo các cơquan nội tạng, teo tủy xương, sự phát triển bị kìm hãm …

Sự hít vào SO2 ở nồng độ lớn hơn 33 mg / l trong không khí có thể gây chết,nguyên nhân là do rối loạn các hoạt động của phổi Khám nghiệm tử thi cho thấycác thương tổn sau: chứng phù phổi, xuất huyết phổi và sung huyết nội tạng Cáctriệu chứng được quan sát trước khi chết bao gồm: ho, chảy nước mắt vàhắt hơi

Chuột được cho ăn với liều lượng 0,5 – 2% Natri bisulfit gây ra những ảnhhưởng xấu lên hệ thống thần kinh, cơ quan sinh sản, mô xương, thận và các cơ quannội tạng khác trong vòng 12 tháng

Các sulfit kết hợp với nucleotid có thể gây ra đột biến điểm Các sulfit cũngphá hủy thiamin

Gần đây, người ta phát hiện các sulfit gây ra các phản ứng dị ứng ở một vàicá nhân Điều này dẫn đến việc cấm sử dụng sulfit trong rau quả tươi dùng để ănsống

e. Các phương pháp sử dụng SO2:

Phương pháp sulfit hóa ướt: SO2 đã được nén trong các bình thép cho trực tiếpkhí vào sản phẩm rau quả hoặc quả nghiền cũng như nước quả (dịch ép) hoặc SO2được chuẩn bị thành dung dịch H2SO3 trong nước lạnh với nồng độ SO2 là 4,5 –5,5%, trộn với sản phẩm dạng lỏng

Phương pháp sulfit khô: quả được đựng trong thùng hoặc hòm kín có chứa

SO2 SO2 có thể lấy từ bình thép hoặc đốt lưu huỳnh ta thu được SO2 Phương pháp

này gọi là xông khói sulfurơ Phương pháp xông khói còn được dùng khi làm vệsinh kho tàng.

5 Natri clorua :

Natri clorua được sử dụng để làm tăng vị và ngăn ngừa sự hư hỏng sảnphẩm Mặc dù ngày nay việc sử dụng các chất chống vi sinh vật và kết hợp với cácphương pháp bảo quản được sử dụng phổ biến, nhưng NaCl vẫn giữ được tầm quantrọng của mình

a. Hoạt tính chống vi sinh vật :

Hoạt tính chống vi sinh vật của NaCl có liên quan đến khả năng làm giảmhoạt tính của nước (aw) và tạo ra điều kiện phát triển không thuận lợi cho vi sinhvật Khi hoạt tính của nước ở môi trường bên ngoài giảm, các tế bào bị mất nướcnhanh chóng do hiện tượng co nguyên sinh Trong thời gian co nguyên sinh, tế bàongừng phát triển, hoặc chết, hoặc duy trì ở trạng thái không hoạt động Để lấy lại sựphát triển, tế bào phải giảm hoạt tính của nước ở bên trong nội bào

Vi sinh vật khác nhau có khả năng chống chịu khác nhau đối với NaCl Quyluật chung là: nồng độ thấp sẽ kích thích sự phát triển; trái lại, nồng độ cao sẽ ứcchế sự phát triển của vi sinh vật

- Vi khuẩn không chịu muối có thể bị ức chế ở nồng độ thấp khoảng 1%

- Các vi khuẩn hình que gram âm ưa lạnh và sống trong môi trường có độ ẩm vừaphải có thể chịu đựng ở khoảng nồng độ 6 – 10%

- Các vi khuẩn lactic có thể chịu đựng ở nồng độ 6 – 15%

- Vi khuẩn có khả năng hình thành bào tử có thể phát triển ở nồng độ cao 16%

- Hai giống vi khuẩn được kích thích ở nồng độ thấp và có khả năng chống chịu ở

nồng độ cao là Micrococcus và Staphylococcus

- Nói chung, các vi khuẩn gây bệnh bị ức chế ở hoạt tính của nước  0,92 Tuy

nhiên, Staphylococcus aureus là trường hợp ngoại lệ, loài này có hoạt tính của

nước tối thiểu cho sự phát triển là 0,83 – 0,86

Sự sinh tổng hợp enterotoxin của vi sinh vật thì bị giới hạn hơn Sự tổng hợpenterotoxin bị giảm 80% ở nồng độ muối 4%, và sự tổng hợp các toxin này sẽ bị ứcchế hoàn toàn ở nồng độ 10% Nấm men và nấm mốc có khả năng chống chịu đốivới hoạt tính nước thấp tốt hơn so với vi khuẩn Giới hạn tối thiểu về khả năng chịuhạn của nấm men và nấm mốc là 0,61 – 0,62, nhưng hầu hết bị ức chế ở 0,85 NaCl

14% mới có khả năng ức chế hoàn toàn sự sinh tổng hợp aflatoxin của Aspergillus

flavus và Aspergillus parasiticus ở 28oC, và nếu ở 21oC thì chỉ cần NaCl 8% Tronghầu hết các trường hợp, các loại chất tan cũng ảnh hưởng đến khả năng chống chịucủa việc giảm hoạt tính nước

Khả năng ức chế của NaCl phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm: pH, nhiệtđộ, nhiệt lượng, nồng độ, loại và số lượng vi sinh vật, loại thực phẩm hay môitrường, các muối, các chất bảo quản khác và thời gian Các nghiên cứu đã chỉ rarằng, nếu pH môi trường thấp thì chỉ cần một lượng nhỏ NaCl để ngăn ngừa sự pháttriển của vi khuẩn

Tác dụng ức chế của NaCl bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ bảo quản Ví dụ như ở

nồng độ 25%, NaCl có tác dụng tiêu diệt Salmonella enteritidis ở 25oC, nhưng ở 5oCvà ở cùng nồng độ thì NaCl chỉ có tác dụng kìm hãm

Việc giảm hoạt tính nước trong môi trường đun nóng có thể bảo vệ vi sinhvật khỏi sự tổn thương và sự phá hủy nhiệt

Loại sản phẩm thực phẩm cũng ảnh hưởng đến khả năng chống chịu của visinh vật

NaCl có ảnh hưởng tốt đến quá trình lên men vì những ảnh hưởng của nóđến các vi sinh vật có liên quan Trong lên men rau quả, NaCl chiết xuất chất dinhdưỡng từ các mô thực vật, làm chậm sự phát triển của các vi sinh vật gây hư hỏngsản phẩm, không ảnh hưởng đến sự phát triển của vi khuẩn lactic

Cơ chế ức chế của NaCl: chủ yếu là do tác động làm co nguyên sinh chất

của tế bào vi sinh vật Ngoài ra, NaCl còn hạn chế khả năng hòa tan oxy, làm thayđổi pH, tạo ra độc tính do sự có mặt của các ion Na+ và Cl-, làm tổn thất các ion

Người ta giả thuyết rằng, hoạt tính chống vi sinh vật của CO2 là do việc làmgiảm tỉ lệ O2 trong thành phần không khí, sự acid hóa môi trường bên trong tế bàovà ngăn cản hoạt động của các enzym nội bào

Một vài yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính chống vi sinh vật của CO2 là: loại visinh vật, nồng độ, nhiệt độ và hoạt tính của nước Pha lag và thời gian thế hệ của visinh vật tỉ lệ thuận với nồng độ của CO2

III Phụ gia chống oxy hóa chất béo : [1, 2, 7, 10, 11]

1 Giới thiệu :

Hiện nay, có khoảng 2500 phụ gia đã được chấp nhận sử dụng trong thựcphẩm Chúng được phân loại dựa trên chức năng Các phụ gia này có thể được bổsung có chủ ý (như các phụ gia chống oxy hóa được bổ sung vào dầu ăn để kéo dàithời gian sử dụng) hoặc không có chủ ý vào sản phẩm thực phẩm (như các chấtchống oxy hóa đi vào thực phẩm từ bao bì nhựa)

 Việc sử dụng các phụ gia thực phẩm phải dựa trên các nguyên tắc:

- Đã được chứng minh là an toàn

- Không được nhầm lẫn khi sử dụng

- Có lợi cho người tiêu dùng.

 Các phụ gia thực phẩm thường có những chức năng sau:

- Nâng cao chất lượng và sự ổn định của các sản phẩm thực phẩm Ví dụ như cácchất chống lại sự ôi hóa dầu mỡ

- Duy trì giá trị dinh dưỡng cho thực phẩm Ví dụ như các chất bảo vệ vitaminkhỏi sự oxy hóa

- Duy trì sự hấp dẫn cho sản phẩm Ví dụ như các chất duy trì màu sắc cho các giavị

Trong vô số loại phụ gia thực phẩm được sử dụng để thỏa mãn những mụctiêu trên, các chất chống oxy hóa giữ vai trò đặc biệt quan trọng, bởi tính phổ biếnvà được sử dụng với tỉ lệ lớn trong hàng ngàn các sản phẩm thực phẩm

 Về cơ bản có thể chia các chất chống oxy hóa thành 2 loại:

- Các chất chống oxy hóa acid (bao gồm cả các muối và ester của chúng) Ví dụnhư: acid ascorbic, acid citric được dùng trong việc chống lại sự biến màu dooxy hóa trong các sản phẩm thịt, trái cây và các sản phẩm dễ bị ảnh hưởng bởiloại oxy hóa này

- Các hợp chất phenolic (cả tự nhiên lẫn tổng hợp) Ví dụ như BHA (butylathydroxyl anisol) và tocopherol ức chế các phản ứng oxy hóa dầu mỡ

 Các chất chống oxy hóa cho thực phẩm cần đảm bảo hai yêu cầu:

- Không được có độc tính và không làm ảnh hưởng đến mùi vị, trạng thái của dầumỡ

- Phải là một chất có khả năng hòa tan, hoặc phân tán đồng đều trong khối thựcphẩm làm cho tác dụng chống oxy hóa được chắc chắn

2 Các chất chống oxy hóa acid :

a. Acid ascorbic : (vitamin C)

Trong tự nhiên có nhiều trong quả họ cam

Acid ascorbic: dùng trong thực phẩm phải ở dạng kết tinh màu trắng, 1 g tan

trong 3,5 ml nước, hay trong 30 ml ethanol, không tan trong dầu mỡ Sau khi đượchút ẩm bởi acid sulfuric trong 24 giờ, không được chứa ít hơn 99% C6H8O6 Acidascorbic được dùng làm chất chống oxy hóa dầu mỡ, làm giảm sự hóa nâu của hoaquả cắt gọt, mứt quả và nước quả không xử lý bằng SO2

Muối Natri ascorbat: dùng trong thực phẩm phải ở dạng kết tinh, trắng,

không mùi, 1 g tan trong 2 ml nước Sau khi được hút ẩm bởi acid sulfuric trong 24giờ không được chứa ít hơn 99% NaC6H7O6 Natri ascorbat được dùng làm chấtchống oxy hóa cho hoa quả khi đóng lọ, đóng chai, được dùng làm chất chống oxyhóa trong chế biến gia vị

Với động vật thí nghiệm: liều lượng 2500 mg/kg thể trọng một ngày, khôngthất hiện tượng ngộ độc hoặc thay đổi sinh hóa, sinh lý Với trẻ sơ sinh, trẻ nhỏ,người lớn, liều dùng mỗi ngày 6000 mg/ngày, không thấy có hiện tượng gì lạ; nhưngliều cao hơn, một số người lớn và trẻ em có hiện tượng bị ngộ độc: nôn mửa, ỉachảy, đỏ mặt, nhức đầu, mất ngủ (với trẻ sơ sinh còn có thêm hiện tượng phát ban)

Liều lượng sử dụng cho người:

- Không hạn chế: 0 – 2,5 mg/kg thể trọng

- Có điều kiện: 2,5 – 7,5 mg/kg thể trọng.

b. Acid citric hoặc acid limonic :

Trong tự nhiên có nhiều trong quả chanh, hiện dùng là sản phẩm tổng hợpsinh học

Acid citric dùng trong thực phẩm phải ở dạng kết tinh khan hoặc với mộtphân tử nước, không màu, không mùi Loại khan phải chứa không ít hơn 99,5%

C6H8O7, 1 g tan trong 0,5 ml nước hoặc trong 2 ml ethanol

Với liều lượng cao (1380 mg/kg thể trọng) trên chó không thấy hiện tượngtổn thương thận Với chuột cống trắng, liều lượng 1,2% trong thức ăn hằng ngày,không ảnh hưởng đến máu, không thấy một tác động nguy hại gì đến các bộ phậntrong cơ thể, không ảnh hưởng đến sự sinh sản … mà chỉ hơi ảnh hưởng đến răng sovới chuột đối chứng

Liều lượng sử dụng cho người:

- Không hạn chế: 0 – 60 mg/kg thể trọng

- Có điều kiện: 60 – 120 mg/kg thể trọng

c. Acid tactric :

Acid tactric dùng trong thực phẩm phải ở dạng bột không màu, trong suốt,không mùi, vị acid, 1 g tan trong 0,8 ml nước hoặc trong 3 ml ethanol Sau khi sấykhô đến trọng lượng không đổi ở 105oC không chứa ít hơn 99,5% C4H6O6

Với liều lượng cao từ 4000 mg/kg thể trọng, làm chết các loại động vật thínghiệm: chuột, chó, thỏ Thử nghiệm độc tính dài ngày, với các liều lượng 0,1%,0,5%, 0,8%, 2% acid tactric, không thấy ảnh hưởng gì đến sự phát triển, đến sự sinhsản hoặc tổn thương các bộ phận của cơ thể (1,2% tương đương với

600 mg/kg thể trọng)

Acid tactric hầu như không chuyển hóa gì trong cơ thể con người, 20% đượcthải qua nước tiểu, tiểu phần còn lại bị phá hủy trong ruột bởi tác dụng vi sinh vật

Liều lượng sử dụng cho người:

- Không hạn chế: 0 – 3 mg/kg thể trọng

- Có điều kiện: 3 – 10 mg/kg thể trọng

3 Các hợp chất phenolic :

a. Chức năng :

Các chất chống oxy hóa thực phẩm là những chất hoặc hợp chất có khả năngức chế hoặc ngăn ngừa phản ứng tự oxy hóa các glycerit bởi gốc tự do Khả năngnày có liên quan đến cấu trúc phân tử hay cấu hình của phenolic

Tác dụng của các hợp chất phenolic trong việc kìm hãm sự tự oxy hóa bởigốc tự do được mô tả như sau: phenol (đóng vai trò là chất cho điện tử) ngăn cản sựhình thành các gốc tự do ban đầu (R); vì vậy, làm cản trở sự tấn công của tiến trình

oxy hóa dầu mỡ Các gốc tự do chống oxy hóa được hình thành trong phản ứng này,không giống như các gốc tự do kích thích phản ứng oxy hóa, không có khả năngkhởi đầu cũng như gây ra các chuỗi phản ứng oxy hóa Điều này cho thấy rằng, sựtự oxy hóa không bị ngăn ngừa, nhưng sự tấn công của nó bị làm chậm lại Khảnăng này phụ thuộc vào các yếu tố sau: hoạt tính của chất chống oxy hóa cụ thể,nồng độ, nhiệt độ, ánh sáng, các ion kim loại đa hóa trị … Để đạt được hiệu quả caonhất, các chất chống oxy hóa nên được bổ sung vào giai đoạn ban đầu để ngăn ngừasự hình thành các gốc tự do khởi xướng sự tự oxy hóa Các chất chống oxy hóaphenolic không có vai trò là chất lấy O2, đúng hơn là ngăn ngừa sự hình thành cácgốc tự do.

b. Đặc tính và lợi ích của các chất chống oxy hóa được sử dụng chủ yếu

trong thực phẩm:

 BHA (butylat hydroxy anisol):

Là hỗn hợp của 2 đồng phân Trong đó, dạng thứ nhất chiếm ưu thế hơn (  90%).Trong phân tử BHA, nhóm tert – butyl ở vị trí ortho hay meta cản trở nhóm – OH,

do đó hạn chế hoạt tính chống oxy hóa Tuy nhiên, trong một vài trường hợp hiệuứng không gian này lại bảo vệ được nhóm – OH BHA là chất rắn màu trắng, giốngsáp Tan dễ dàng trong chất béo, dung môi hữu cơ; không tan trong nước; có mùiphenol đặc trưng, mùi này không thể hiện trong hầu hết các trường hợp sử dụng,nhưng có thể nhận biết ở nhiệt độ cao như khi nướng hoặc sấy Là một hợp chất bayhơi khá dễ dàng và có thể chưng cất được, do đó BHA có thể bị tổn thất khỏi sảnphẩm khi bị đun nóng ở nhiệt độ cao BHA có thể phản ứng với các kim loại kiềmtạo sản phẩm có màu hồng

 BHT (butylat hydroxy toluen):

BHA

OHC(CH3)3

OCH3

Là chất rắn màu trắng, ở dạng tinh thể Giống như BHA, BHT cũng là một chấtchống oxy hóa BHT có tác dụng chống oxy hóa kém hơn BHA Điều này được giảithích là do cấu hình không gian của BHT cồng kềnh hơn BHA (do trong phân tử củaBHT có 2 nhóm tert – butyl xung quanh nhóm – OH) BHT tan trong chất béo,không tan trong nước, cũng bị tổn thất dưới tác động của nhiệt (như sấy) Với sự cómặt của sắt trong một số sản phẩm thực phẩm hay bao bì, BHT có thể tạo ra hợpchất có màu vàng.

 PG (Propyl gallate):

Là n – propyl ester của acid 3,4,5 – trihydroxybenzoic (hay acid gallic) Là chất bột

có màu từ trắng đến xám nhạt, được đánh giá cao về tính hiệu quả trong việc cảithiện thời gian bảo quản các sản phẩm dầu thực vật và mỡ động vật Không bềnnhiệt, đặc biệt trong môi trường kiềm Thông thường propyl gallate được dùng kếthợp với BHT hoặc BHA, vì vậy tạo nên ảnh hưởng cộng hợp trong việc làm tăngthời gian bảo quản các sản phẩm Một tính chất quan trọng khác của propyl gallatelà tan ít trong chất béo nhưng lại tan đáng kể trong nước, điều này gây khó khăncho việc kết hợp chất chống oxy hóa trong dầu mỡ, tuy nhiên lại làm tăng khả năngtạo phức với sắt gây nên sự biến màu trong một vài trường hợp Ơû một vài quốc gia,các ester mạch dài hơn cũng được phép sử dụng Chúng là các hợp chất dễ tan trongdầu và ít tan trong nước hơn khi so sánh với propyl gallate, do đó chúng được bổsung dễ dàng vào các sản phẩm dầu mỡ và ít gây biến màu với sắt hơn Tuy nhiên,về căn bản thì chúng có cấu hình phân tử cồng kềnh hơn nên có hoạt tính chống oxyhóa kém hơn propyl gallate khi so sánh ở cùng nồng độ

BHT

OHC(CH3)3

CH3(CH3)3C

HO

HO

PG

 TBHQ (tert – butyl hydroquinon):

Là chất chống oxy hóa được sử dụng phổ biến nhất hiện nay Là chất rắn dạng tinhthể, có màu từ trắng đến vàng nâu nhạt, nổi tiếng chủ yếu do hiệu quả làm tăngthời hạn sử dụng các sản phẩm dầu mỡ không có cholesterol Tan vừa phải trongdầu mỡ (5 – 10%), tan ít trong nước (< 1%) vàkhông tạo màu với các ion kim loại,

ví dụ như với Fe; đây chính là đặc điểm ưu việt, giúp cho quá trình chế biến đượctiến hành dễ dàng Tuy nhiên, TBHQ lại tương tác với các amin tự do tạo sản phẩmcó màu đỏ, điều này hạn chế khả năng ứng dụng của nó trong các sản phẩm cóprotein; vì trong các sản phẩm này, sự biến màu là không thể chấp nhận được

c. Các chất chống oxy hóa tự nhiên :

Lợi ích chính của việc sử dụng những hợp chất chống oxy hóa tự nhiên làtính an toàn so với việc sử dụng những hợp chất chống oxy hóa tổng hợp Tuynhiên, các nhà khoa học cũng cho rằng nên thận trọng trong việc sử dụng nhữnghợp chất này Vì họ cũng cảnh báo, tuy có nguồn gốc tự nhiên nhưng điều nàykhông đảm bảo tính an toàn trong việc sử dụng, và họ nghi ngờ có thể có những tácdụng độc nào đó vẫn chưa được phát hiện

 Tocopherol: Trong số những chất chống oxy hóa tự nhiên, tocopherol là chất

phân bố rộng rãi, được thử nghiệm nhiều nhất về hoạt tính chống oxy hóa trongthực phẩm và được chấp nhận sử dụng ở nhiều nước trên thế giới Trong số nhữngloại tocopherol được tìm thấy trong tự nhiên, các loại , , ,  là các loại phổ biếnnhất và tất cả đều thể hiện hoạt tính chống oxy hóa Hoạt tính chống oxy hóa giảmdần theo thứ tự sau:  >  >  >  Tuy nhiên, đôi khi thứ tự này cũng thay đổi phụthuộc vào môi trường và các điều kiện khác (ví dụ như nhiệt độ)

Tocopherol là chất dầu lỏng không màu, hòa tan rất tốt trong dầu thực vật,trong rượu ethylic, eter ethylic và ether dầu hỏa Tocopherol khá bền với nhiệt Nócó thể chịu được tới 170oC khi đun nóng trong không khí Tuy nhiên, tia tử ngoại sẽphá hủy nhanh tocopherol Trong số các tính chất hóa học của tocopherol, tính chấtquan trọng hơn cả là khả năng bị oxy hóa bởi các chất oxy hóa khác nhau

Trong thao tác kỹ thuật bảo quản người ta dùng dung dịch pha trong dầu,không chứa ít hơn 31% tocopherol

Thử nghiệm độc ngắn ngày trên chuột với liều lượng 1 g/ngày, không thấycó hiện tượng tác hại Nhưng có thể nhận thấy hiện tượng rối loạn tiêu hóa Hiệntượng này có thể do chất béo, vì thử nghiệm dung dịch tocopherol trong dầu

TBHQ

OHC(CH3)3

OH

Người ta chưa rõ lắm về chuyển hóa tocopherol, nhưng tìm thấy tocopherolthải qua phân, còn trong nước tiểu lại thấy một vài chất chuyển hóa của tocopherol.Nếu sử dụng liều cao hơn nhu cầu hằng ngày, thấy có tích lũy trong gan.

Liều lượng sử dụng cho người:

- Không hạn chế: 0 – 1 mg/kg thể trọng

- Có điều kiện: 1 – 2 mg/kg thể trọng

Tocopherol có tác dụng chống oxy hóa hiệu quả nhất đối với mỡ động vật,carotenoid và vitamin A Mặc dù phân bố rất rộng rãi trong tự nhiên, được chấpnhận ở nhiều quốc gia và được chứng minh có hiệu quả chống oxy hóa trong cácloại thực phẩm, nhưng tocopherol chỉ được sử dụng hạn chế vì nhìn chung nó vẫnkém hiệu quả hơn so với các chất chống oxy hóa phenolic

 Các loại gia vị và thảo mộc: cũng được xếp trong nhóm những chất chống

oxy hóa hiệu quả nhất Trong số những loại thảo mộc, cây hương thảo thường cóhoạt tính chống oxy hóa cao nhất Rosmariquinon và rosmaridiphenol là hai thànhphần chống oxy hóa của cây hương thảo có hiệu lực bằng hoặc hơn những thànhphần này của BHA và BHT Các thử nghiệm về độc tính cho thấy tính an toàn trongviệc sử dụng các thảo mộc này

4 Ứng dụng của các chất chống oxy hóa phenolic :

 Dầu đậu nành: là dầu thực phẩm chủ yếu của thế giới, chiếm 1/3 sản

lượng dầu thực vật Có độ bất bão hòa cao (chỉ số Iod = 125 – 138), có chứa acidlinolenic (8%) Đối với dầu đậu nành, BHA và BHT thể hiện hoạt tính chốngoxy hóa kém hơn so với TBHQ và propyl gallate Trong đó, TBHQ có tác dụngrất tốt trong việc gia tăng tính bền oxy hóa, nhưng lại không có hiệu quả làmbền mùi vị

 Dầu cọ: có dạng bán rắn ở nhiệt độ thường Là glycerid có độ bão hòa

cao (chỉ số Iod = 45 – 46) Có khả năng chống chịu với quá trình oxy hóa nhưnglại dễ bị thủy phân bởi độ ẩm và hoạt động của enzym Đặc điểm có một khônghai là dầu cọ thô có hàm lượng caroten cao, điều này đòi hỏi công đoạn tẩy màutốn nhiều công sức hơn Khi nghiên cứu tác dụng bảo quản, người ta nhận thấyTBHQ có hiệu quả nhất, và hiệu quả chống oxy hóa giảm dần theo thứ tự sau:TBHQ > propyl gallate > BHT > BHA

 Dầu hướng dương: có khoảng 85% acid béo không no (chỉ số Iod = 122

– 129) Là một trong số những dầu thực vật dễ bị oxy hóa, nhưng trong thànhphần có rất ít acid linolenic Đối với dầu hướng dương, thường sử dụng TBHQđể bảo quản, nhưng cũng nên tránh sự có mặt của ánh sáng

 Dầu dừa: cũng có dạng bán rắn ở nhiệt độ thường, có độ bất bão hòa

thấp (chỉ số Iod = 7 – 13) Có khả năng chống chịu cao đối với sự oxy hóa dầumỡ Trong quá trình bảo quản, nếu bổ sung thêm BHA hoặc BHT sẽ tăng độ

bền lên hai hoặc ba lần Tuy nhiên, các chất chống oxy hóa phenolic không thểchống lại sự thủy phân trong dầu dừa.

 Dầu olive: được đánh giá cao về các đặc điểm màu sắc, mùi vị không

thể lẫn được khi so sánh với những loại dầu khác Chủ yếu dùng cho nấu nướngvà trộn salad Có độ bất bão hòa thấp (chỉ số Iod = 76 – 90), và có hàm lượngacid lioleic đặc biệt thấp Nhìn chung thì dầu olive có độ bền oxy hóa cao hơn sovới các loại dầu khác Đối với dầu olive, người ta thường sử dụng TBHQ để bảoquản

Thực phẩm đóng gói và bao bì:

Trong trường hợp này, hai phenolic thường được sử dụng là BHA và BHT.Người ta có thể bổ sung các chất chống oxy hóa bằng cách phun, hoặc phủ một lớptrên bề mặt bao bì, hoặc bổ sung trực tiếp vào thành phần làm bao bì, ví dụ như sáphoặc các màng nhựa Chức năng của các chất chống oxy hóa này là:

- Bảo vệ vật liệu làm bao bì chống lại sự oxy hóa, do đó ngăn ngừa sự khởi đầucủa quá trình ôi hóa thực phẩm bên trong bao bì

- Bảo vệ các thành phần chất béo của thực phẩm tiếp xúc với mặt bên trong củabao bì

- Ứng dụng chất chống oxy hóa vào thực phẩm thông qua con đường cho chấtchống oxy hóa di chuyển từ vật liệu làm bao bì vào thực phẩm bên trong bao bì

5 Độc tính của các chất chống oxy hóa :

 BHA: khi vào cơ thể qua đường miệng, BHA được hấp thụ qua dạ dày,

ruột và được bài tiết nhanh chóng Thử nghiệm này được tiến hành trên chuột,thỏ và người BHA cũng được chuyển hóa bằng phản ứng kết hợp Thử nghiệmcũng cho thấy BHA có độc cấp tính thấp Giá trị LD50 trên 2000 mg/kg thể trọngđối với loài gặm nhấm và 1000 mg/kg thể trọng đối với chuột

Tác dụng gây độc mãn tính của BHA cũng được thử nghiệm ở chuột, thỏ,chó và khỉ Người ta cho các động vật này ăn khẩu phần có chứa BHA có thể lênđến vài phần trăm (gấp vài ngàn lần liều lượng mà con người đưa vào cơ thể) tronghai năm Ngoại trừ sự hình thành khối u và ảnh hưởng đến sự sinh sản, sẽ được nóirõ trong phần sau, còn lại thì không có ảnh hưởng bất lợi nào xảy ra đối với cơ thể

Những nghiên cứu dựa trên chế độ ăn có bổ sung BHA trong thời gian dàicho thấy không có ảnh hưởng bất lợi lên cơ quan sinh sản ở chuột, thậm chí ở liềulượng lên đến vài phần trăm trong thời gian hai năm Độc tính đối với sự phát triểncũng được khảo sát ở chuột, loài gặm nhấm, khỉ rezut (khỉ nâu), chuột đồng, heo vàthỏ Các thử nghiệm cho thấy không có độc tính đáng kể ở giai đoạn trước khi sinh