hóa thực phẩm, màu thực phẩm

Để đảm bảo sức khỏe cho cộng đồng, FDA yêu cầu các chất tạo màu mà đã qua kiểm chứng và công nhận an toàn sử dụng thì được gọi chung là chất phụ gia màu là một loại thuốc màu hoặc chất

MÀU THỰC PHẨM

TỔNG QUAN

 Năm 1856, Sir William Henry Perkins phát hiện ra

chất màu nhân tạo đầu tiên trong một nghiên cứu về phẩm nhuộm

 Việc thêm phẩm màu nhân tạo vào thức ăn ở Mỹ

được hợp pháp hóa đầu tiên đối với bơ trong năm

1886, theo sau đó là sự cấp phép thêm phẩm màu vào pho mát trong năm 1896

Những năm 1990, Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ thiết lập luật

về các nguyên tắc sử dụng chất màu Trong năm 1938, the Federal Food, Drug và Comestic Act đã thành lập

như một yêu cầu bắt buộc, yêu cầu xem xét từ các nhóm phẩm màu để đánh giá độ tinh khiết Phẩm màu nhân

tạo, mà trước đây được biết bởi tên chung phổ biến,

được đưa ra những tên xác định để đảm bảo tính đặc biệt của chúng khi sử dụng trong thực phẩm

TỔNG QUAN

Để đảm bảo sức khỏe cho cộng đồng, FDA yêu cầu các chất tạo màu mà đã qua kiểm chứng và công nhận an

toàn sử dụng thì được gọi chung là chất phụ gia màu

(là một loại thuốc màu hoặc chất nhuộm có nguồn gốc

từ động vật, thực vật hoặc các chất khoáng hoặc các

nguồn khác mà khi bổ sung vào thực phẩm, dược phẩm hay mĩ phẩm thì có khả năng tác động tạo ra màu)

KHÁI NIỆM

+ Giúp duy trì những tính chất đặc trưng của sản phẩm

+ Tăng cường màu sắc sản phẩm để làm tăng sự hấp dẫn cho sản phẩm

PHÂN LOẠI

Các chất màu tự nhiên

Chất màu chlorophilChất màu antoxianChất màu carotenoit

Các chất màu tổng

hợp

Màu azoMàu triphenylmethaneMàu indigoid

Màu xanthin

1 Chlorophyll

 Định nghĩa: Chlorophyll ( diệp lục tố): là sắc tố màu lục ở thực vật, đặc biệt là ở lá

Các chất màu tự nhiên

N

N

O COOCH3

Các chất màu tự nhiên

 Tính chất:

a) Dưới tác dụng của nhiệt độ và acid, màu xanh bị

mất đi do chlorophyll tham gia phản ứng:

- Mg 2+ được thay thế bằng H làm cho sản phẩm

1 Chlorophyll

Các chất màu tự nhiên

 Tính chất:

b) Trong môi trường kiềm, chlorophyll bị xà phòng

hóa tạo chlorophyllin cho sản phẩm có màu xanh đậm

1 Chlorophyll

1 Chlorophyll

Các chất màu tự nhiên

 Tính chất:

c) Màu của thực phẩm phụ thuộc vào kim loại trung

tâm Mg có thể thay thế bằng Fe, Cu, Zn, Al tạo

ra các sản phẩm màu khác nhau

1 Chlorophyll

Các chất màu tự nhiên

 Tính chất:

d) Chlorophyll rất nhạy cảm với ánh sáng và các

enzym, khi đó chlorophyll dễ bị phân hủy tạo hợp chất không màu

 Vì vậy, hạn chế gọt vỏ các loại củ, trái cây để lâu

trong không khí

1 Chlorophyll

Các chất màu tự nhiên

14

 Một số phương pháp giữ màu:

- Trên thực tế, để bảo vệ màu xanh của đậu đóng hộp, người ta thêm vào một ít dinatri glutamate, hoặc để nhuộm màu xanh cho đậu vàng, người ta dùng (chlorophyll + kiềm )

- Gia nhiệt rau xanh trong nước cứng

- Ngoài ra, người ta sử dụng biện pháp thanh trùng bằng tia gamma từ đồng vị 60Co thay cho việc

thanh trùng bằng nhiệt

1 Chlorophyll

Đã có hơn 500 các chất màu antoxian khác nhau được phân lập từ thực vật, chúng được phân thành các nhóm chính: apigeninidin, cyaniding (E163a, màu đỏ tươi), delphinidin (E163b, màu tía hoặc màu xanh), malvidin (E163c, màu đỏ tía), pelargonidin (E163d, màu hồng cam), peonidin (E163e, màu đỏ tươi),

petunidin (E163f, màu đỏ tía)

Các chất màu tự nhiên

2 Antoxian

Các chất màu tự nhiên

- Các sắc tố antoxi rất nhạy cảm với tác động của pH môi trường, thường có màu đỏ thắm trong khoảng pH =2,4- 4,0, màu tím khi pH=4,0-6,0, màu xanh lá khi pH >7

Các chất màu antoxi chỉ thích hợp với các sản phẩm có môi trường axit và nó tan tốt trong nước vì thế hạn chế nước trong quá trình xử lý

-Sự có mặt của các amino axit, các chất đường…trong môi trường cũng dễ dẫn tới phản ứng ngưng tụ với chất chất màu (đặc biệt trong quá trình xử lý nhiệt) và làm

mất màu hoặc làm sẫm màu

-Phản ứng của chất màu antoxian với Sn kim loại làm biếng màu thực phẩm

2 Antoxian

Người ta cũng sử dụng chất chống oxi hóa để

chống sự biến màu của antoxi:

• Kết quả nghiên cứu cho thấy khi có mặt của rutin thì anh đào và mận sẽ giữ được tốt hơn

• Sử dụng một số men cũng được rất đáng chú ý

• Ở Ba Lan, người ta đã áp dụng thành công men

glucoxydaza để bảo vệ màu tự nhiên của nước quả đục

Các chất màu tự nhiên

2 Antoxian

- Các sắc tố carotenoit thường tạo cho rau quả có màu vàng, màu cam và màu đỏ Nằm trong nhóm các

hidrocacbon không no hoặc nhiều liên kết đôi liên hợp

Các chất màu tự nhiên

3 Carotenoit

Trên 400 chất màu khác nhau thuộc loại carotenoit

đã được biết, đa phần các chất màu này đều tan trong dầu, tương đối bền với nhiệt và ít bị biến đổi theo pH

và các chất khử

Trong thực phẩm, các carotenoit thường được sử dụng ở các dạng β-Caroten, Annatto, Capsanthin và

Lycopen

 β-Caroten: thường được chiết suất từ củ carot, tùy

theo dung chiết mà nó có thể có màu từ vàng đến cam

Annatto: gồm 2 thành phần chính:

• Norbixin: tan trong nước

• Bixin (chiếm 70-80%): tan trong dầu.

Lycopene: có màu đỏ sậm, được chiết từ trái cà chua

Do không tan trong nước nên chất màu carotenoit không sợ

bị mất trong quá trình chần, rửa…Các carotenoit được dùng

để tạo màu cho magarin, các sản phẩm từ sữa và một số đồ uống có gas.

 Tiêu biểu trong nhóm này còn có: Curcumin, Riboflsvin, Betalains, Carmine, Caramen…

Curcumin A

Betanin

Vulgaxantin I

Carmine

Ngưỡng sử dụng của chất màu tự nhiên:

Vì là những chất màu được chiết xuất từ tự nhiên không có hại cho cơ thể con người nên liều lượng sử dụng chủ yếu là không giới hạn, chỉ một vài chất là phải sử dụng dưới liều

lượng cho phép

Nhóm màu Chlorophyll

- ADI: không giới hạn

- Trong chế biến mứt, thạch quả liều lượng sử dụng

200mg/kg, dùng một mình hay kết hợp với các chất màu

khác

- Trong sản xuất phomat theo giới hạn của GMP

+ Acid cacminic dùng trong các sản phẩm khai vị, thịt chín,

các sản phẩm sữa với liều lượng cho phép 2,5 mg/kg khối

lượng cơ thể

Nhóm màu Flavonoit

+Antoxian có liều lượng sử dụng chung là 0,1 mg/kg khối

lượng cơ thể

Biện pháp bảo vệ

• Chần bằng hơi nóng, thậm chí trước khi gọt vỏ( đối với một số loại củ,quả) để tránh mất màu

• Dùng các hộp có nắp bằng sắt hoặc nhôm được tráng

vecni và chứa trong lọ thủy tinh

• Một số loại thực phẩm có màu trắng (củ cải, bắp cải, súp lơ…) không nên sử dụng bằng sắt trắng thiếc để chần

rửa mà ở đó có thể tiếp xúc trực tiếp của sản phẩm với bề mặt dụng cụ

• Dùng các biện pháp bảo quản lạnh, dùng các thiết bị kín, hay môi trường khí trơ để bảo quản nguyên liệu và bán

Ảnh hưởng của pH, nhiệt độ, tính tan và

chất oxi hoá đến màu thực phẩm

1 pH: pH ảnh hưởng tới sự thay đổi màu sắc của thực phẩm khi chế biến

• Carotenoit: nhạy cảm với sự thay đổi pH của môi trường,

thường có màu đỏ trong môi trường pH mạnh và chuyển dần sang màu xanh khi pH tăng lên.

• Antoxian: tùy theo nối đôi có thể dịch chuyển, màu biến đổi

rõ rệt Thông thường, pH < 7 có màu đỏ; pH > 7 có màu xanh

• Curcumin (màu nghệ): sử dụng với pH thấp, không bền với

kiềm.

• Chlorophyll: pH cao có thể phá hủy vitamin C và làm giảm

giá trị thực phẩm của sản phẩm và nhạy cảm với môi trường axit.

2 Nhiệt độ

- Thời gian chế biến, đun nấu càng lâu thì màu xanh của rau quả càng

bị biến đổi mạnh do chlorophyll càng chuyển nhiều thành pheophitin

- Thông thường carotenoid khá bền với nhiệt độ nhưng ở nhiệt độ cao

nó lại bị phá huỷ gián tiếp thông qua sự oxy hoá các acid béo chưa no

- Khi đun nóng lâu dài các anthocyanine có thể bị phá huỷ và mất

màu, đặc biệt là các anthocyanin của dâu tây, anh đào, củ cải

3 Tính tan

Chlorophyll và carotenoid không tan trong nước chỉ tan trong

dung môi hữu cơ Anthocyanine tan tốt trong nước.

4 Chất oxy hoá

- Chlorophyll ở trong tế bào không bị mất màu vì nằm trong phức

hệ protein và lipoit, nhưng dung dịch clorophin ngoài ánh sáng và trong môi trường có O2 thì bị mất màu do bị oxy hoá dưới tác dụng của ánh sáng (quang oxy hoá) Chlorophyll cũng có thể bị oxy hoá

do tiếp xúc với các lipid bị oxy hoá hoặc do tác dụng của enzyme lipoxydase.

- Carotenoid khi tiếp xúc với không khí dần dần bị oxy hoá tại nối đôi tạo thành các hợp chất có màu nâu như hydroperoxide,

carbonyl, Carotenoid bị oxy hoá do lipoxidase tạo thành gốc tự

do từ acid béo không no.

Trong môi trường acid, phẩm màu hữu cơ tổng hợp có tính acid được hấp phụ vào sợi len lông cừu nguyên

chất màu trắng, rồi được chiết từ sợi len bằng dung

dịch amoniac, sau đó được định tính bằng phương

pháp sắc ký trên giấy và định lượng bằng phương

pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS

XÁC ĐỊNH PHẨM MÀU DÙNG TRONG THỰC PHẨM

Nếu dùng không hết có thể cho vào khay đá để bảo quản.

Màu dạng nước

Lấy phần có màu cắt nhỏ và phơi thật khô.

Có thể sử dụng lò vi sóng để sấy khô, để nguội và xay thành bột.

Được bảo quản trong hũ kín.

Màu dạng bột

CÁCH LẤY MÀU TỪ THỰC PHẨM

MÀU XANH LÁ

Lá dứa

MÀU XANH LÁ

Lá khúc Lá bồ ngót

MÀU XANH LÁ

MÀU ĐỎ

MÀU ĐỎ

Hạt điều

MÀU ĐỎ

MÀU VÀNG

Củ nghệ

Qủa dành dành Nhụy hoa nghệ tây

MÀU VÀNG

Qủa cam Quả chanh dây

MÀU VÀNG

MÀU CAM

MÀU TÍM

Lá cẩm

MÀU TÍM

MÀU ĐEN

Cây gai

MÀU ĐEN

Caramen (nước màu)

MÀU NÂU

Nhược điểm:

Sắc độ màu không chính xác.

Độ đậm không bằng màu công nghiệp.

Độ bền màu không cao.

→ Để đảm bảo độ đẹp mắt trong thời gian dài, cần tính toán lượng cụ thể phù hợp.

Các chất màu tổng hợp

Chất màu azo

Với liên kết –N=N - chiếm số lượng lớn nhất

(60-70% lượng chất màu trong thực phẩm), bền hơn so với các chất màu tự nhiên, ít bị biến màu, bền với nhiệt độ, ánh sáng và các chất oxi hóa Tuy nhiên, nhược điểm là không tan trong dầu, dễ bị khử bởi các ion kim loại và

các chất khử khác như SO2… và do đó bị mất màu

Chất màu azo có độc tính thấp, có giá trị LD50 vào

khoảng 250÷2,0 mg/kg thể trọng Do tan trong nước,

các chất màu azo được chuyển hóa ở gan và đào thải

qua nước tiểu nhưng lại bị cấm sử dụng do độc tính của

Một số chất màu azo thường được sử dụng trong thực phẩm

Tartrazine Sunset Yellow

Amaranth

Ponceau

Chất màu triphenylmethane

- Được sử dụng thực phẩm là Brilliant Blue FCF với

màu xanh ánh đỏ và Food Green S với màu xanh lá cây

- Thường người ta sử dụng kết hợp Brilliant Blue FCF

với chất màu tartrazine theo tỷ lệ nhất định để tạo ra các màu xanh khác nhau ADI của chất màu Food Green S

chưa được quy định còn của Brilliant Blue FCF là

16gam

Brilliant Blue FCFCác chất màu tổng hợp

Các chất màu indigoid carmine:

là chất màu xanh chàm có mã E132 được tạo thành khi sunfo hóa indigo carmine tương đối bền với

các điều kiện chế biến nhưng bị phá hủy bởi các

chất oxi hóa Chất màu này ít độc với cơ thể người

indigoid carmineCác chất màu tổng hợp

Các chất màu tổng hợp

Các chất màu xanthin

Thuộc nhóm màu carotenoit chúng có trong tự nhiên nhưng được sử dụng qua các quá trình tổng hợp do giá thành rẻ Các chất màu xanthin tan trong dầu và

có khả năng chống các chất oxi hóa

Ưu –nhược điểm của chất màu nhân tạo:

Chất màu nhân tạo là chất màu được tạo ra từ các phản ứng tổng hợp hóa học hoặc tổng hợp hữu cơ từ các nguyên liệu tự nhiên

Phần lớn các chất màu tổng hợp đều có thể gây ung

thư và có tác động không tốt đối với con người nên khi

sử dụng phải tuân theo sự chỉ dẫn trong tài liệu kỹ

thuật Điều này đã được các nhà khoa học chứng minh

từ năm 1979

Nhược điểm

 Chất màu nhân tạo được sử dụng trong phạm vi tương đối hẹp, thường được sử dụng sản xuất bánh kẹo, nước uống, sản xuất đồ hộp chủ yếu là đồ hộp rau quả.

 Cho phép nhuộm màu thực phẩm bằng các chất màu tổng hợp

 Nhiều trường hợp cơ quan bảo vệ sức khỏe như Cục

VSATTP, Viện dinh dưỡng cấm sử dụng vào trong thực phẩm các chất màu hữu cơ nhân tạo vì chưa biết hết được tác dụng phức tạp của nó đối với con người

Ứng dụng

Biện pháp bảo vệ và tạo màu

- Xây dựng quy trình gia công nguyên liệu, bán thành

phẩm để bảo toàn tối đa các chất màu có sẵn trong nguyên liệu

- Chiết tách, cô đặc và bảo quản các chất màu từ chính

nguyên liệu thực vật đó hoặc từ các nguyên liệu khác

giàu màu sắc ấy

- Dùng các biện pháp kĩ thuật thích hợp để điều chỉnh các phản ứng theo chiều tạo ra những chất màu mới từ những hợp chất có trong nguyên liệu.

- Tổng hợp nhân tạo chất màu tương tự chất màu tự nhiên của sản phẩm thực phẩm, dùng chúng nhuộm màu cho

các sản phẩm khác mà ở dạng tự nhiên màu không đủ

mạnh hoặc bị mất màu ban đầu do quá trình chế biến

Biện pháp bảo vệ và tạo màu

Những điều cần chú ý khi sử dụng

các chất màu

- Một số loại thực phẩm không cần bổ sung chất màu: sữa, trứng, bột ngũ cốc, mật ong, cacao, …, thực phẩm cho trẻ em và trẻ sơ sinh

- Một số loại thực phẩm chỉ sử dụng một vài chất màu nhất định: bơ

- Một số chất màu chỉ sử dụng cho một số thực phẩm nhất định: rouge 2G dùng cho xúc xích

- Một số chất màu không hạn chế lượng sử dụng: chlorophyll, caramel, caroten.

Những điều cần chú ý khi sử dụng

các chất màu

- Một số thực phẩm chỉ chứa một lượng chất

màu nhất định: kẹo, bánh ngọt (1000mg/kg).

Yêu cầu khi sử dụng phụ gia tạo màu

- Không được dùng phụ gia tạo màu để che đậy khuyết điểm của thực phẩm

- Phụ gia tạo màu thực phẩm phải có cường độ tạo màu cao, bền, không độc hại

- Các chất màu sử dụng là những chất không gây độc tính

- Các chất màu sử dụng là những chất không gây ung thư

- Những sản phẩm chuyển hóa của những chất màu trong quá trình chế biến vào bảo quản là những chất không có độc tính

Yêu cầu khi sử dụng phụ gia tạo màu

- Các chất màu sử dụng phải có tính đồng nhất cao

chứa trên 60% phẩm màu nguyên chất, còn lại là cái

chất không độc

- Các chất màu sử dụng phải là những chất không chứa các tạp chất sau: Cr, Se, Urani, Hg, Cadimi, As, Pb, các kim loại nặng và 1 số loại hidro cacbua thơm đa vòng (loại chất có khả năng gây ung thư)

- Trong quá trình sử dụng, những chất màu này phải không gây ngộ độc tích lũy

Yêu cầu khi sử dụng phụ gia tạo màu

Các chất màu tổng hợp được phép sử dụng trong thực phẩm theo Quyết định

867/1998/QĐ-BYT của Bộ trưởng Bộ Y tế

Tài liệu tham khảo

- Các chất phụ gia dùng trong thực phẩm – PGS.TS Nguyễn Duy Thịnh - ĐH Bách Khoa Hà Nội.

- Báo cáo chuyên đề phụ gia thực phẩm – Nguyễn Minh Khang.

- Food coloring – Food Chemistry II Ilyana Causing.

CÁM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE