Cẩm nang sử dụng phụ gia thực phẩm an toàn và hiệu quả

Đây là tài liệu mới nhất về các chất phụ gia thường được sử dụng trong bảo quản và chế biến thực phẩm.Khác với các tài liệu về phụ gia thực phẩm khác thì tài liệu này có hình ảnh minh họa,kèm theo đó là liệt kê chi tiết các tính chất và phạm vi áp dụng của các phụ gia dùng trong sản xuất.Đồng thời tài liệu này cũng chỉ ra ưu nhược điểm của từng loại phụ gia,giúp các bạn có một kiến thức chuyên sâu về phụ gia để dễ dàng áp dụng trong sản xuất.Bên cạnh đó tài liệu này cũng rất hữu ích cho các chị em phụ nữ và các bạn cân nhắc khi chọn lựa thực phẩm,xem phụ gia nhà sản xuất đưa vào có an toàn cho sức khỏe người dùng hay không,nhằm đảm bảo an toàn sức khỏe cho bạn và người thân trong gia đình.

PGS,TS Lý Nguyễn Bình

HỌC KỲ I NĂM HỌC 2017 – 2018, TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

Phụ gia trong chế biến thực

phẩm (NN151)

MỤC TIÊU CỦA HỌC PHẦN

Cung cấp cho người học những kiến thức

cơ bản và thực tế về các loại phụ gia

được sử dụng trong quá trình chế biến,

bảo quản và tiêu thụ các sản phẩm thực

phẩm

4.1 Kiến thức

4.1.1 Người học hiểu được những lợi ích và

rủi ro có thể có của việc sử dụng phụ gia thực

phẩm

4.1.2 Người học nắm được những kiến thức

cơ bản về cấu tạo, tính chất, chức năng, vai trò

và cơ chế hoạt động của các loại phụ gia thực

phẩm được sử dụng trong quá trình chế biến,

bảo quản và tiêu thụ các sản phẩm thực phẩm

3

4.2.1.Người học có khả năng tra cứu tài liệu và

tìm kiếm thông tin bằng tiếng nước ngoài (chủ yếu

là tiếng Anh) về phụ gia thực phẩm

4.2.2.Người học có khả năng chọn lựa các phụ gia

phù hợp dùng trong chế biến và bảo quản thực

phẩm

4.2.3.Người học có khả năng tổng hợp kiến thức

4.3 Thái độ

4.3.1.Người học có tư duy đúng đắn về lợi ích và

rủi ro có thể có của việc sử dụng phụ gia thực

Phụ gia thay đổi cảm quan

Phụ gia

cấu trúc

Enzyme thực phẩm

Phụ gia trong chế biến thực phẩm

Nhiệm vụ của sinh viên

- Tham dự tối thiểu 80% số tiết học lý thuyết

- Thực hiện đầy đủ các bài tập và được đánh

giá kết quả thực hiện

- Tham dự kiểm tra giữa học kỳ

2 Bài tập - Bắt buộc làm bài tập 20%

3 Kiểm tra giữa kỳ -Kiểm tra viết và trắc nghiệm

1 Bài giảng Phụ gia trong chế biến thực phẩm

2 Larry Branen, Michael Davidson, Seppo Salminen,

John Thorngate III FOOD ADDITIVES Marcel

Dekker 2002 953p

3. Jim Smith, Lily Hong-Shum FOOD ADDITIVE DATA

Handbook Blackwell Science 2003 1035p

4 Michael, Irene Ash Handbook of food additives

Synapse Information Resources, 2008

5. Stig Friberg, Kare Larsson, Johan Sjoblom FOOD

EMULSIONS Marcel Dekker 2004 640p

6 Jan Pokorny, Nedyalka Yanishlieva, Michae Gordon

ANTIOXIDANTS IN FOOD – PRACTICAL

APPLICATION Woodhead Publishing Ltd 2001 388p

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Chương 1: Tổng quan về phụ

gia thực phẩm

1.1 Giới thiệu phụ gia thực phẩm

1.2 Tầm quan trọng của phụ gia thực phẩm

1.3 Những lợi ích và rủi ro trong sử dụng phụ

gia thực phẩm

PG là chất không dinh dưỡng được thêm

vào các sản phẩm với các ý định khác nhau

Thông thường, các chất này có hàm lượng thấp

dùng để cải thiện tính chất cảm quan, cấu trúc,

mùi vị, cũng như BQSP

PG là một chất khác hơn là TP hiện diện

trong TP là kết quả của một số mặt: SXCB, bao

gói, tồn trữ … Các chất này không bao gồm các

chất bẩn bị nhiễm vào TP

1.1 Giới thiệu phụ gia thực phẩm

 PGTP là một chất có hay không có giá trị

dinh dưỡng, không được tiêu thụ thông thường

như một TP và không được sử dụng như một

thành phần của TP

 PGTP là một chất chủ ý bổ sung vào TP để giải

quyết mục đích công nghệ trong SX, CB, bao

VIỆN THÔNG TIN THƯ VIỆN Y HỌC TW:

1. Góp phần điều hoà nguồn nguyên liệu cho

các nhà máy sản xuất thực phẩm

2. Tạo được nhiều sản phẩm phù hợp với sở

thích và khẩu vị của người tiêu dùng

1.2 Tầm quan trọng của phụ gia

thực phẩm

1. Góp phần điều hoà nguồn nguyên liệu cho

các nhà máy sản xuất thực phẩm

2. Tạo được nhiều sản phẩm phù hợp với sở

thích và khẩu vị của người tiêu dùng

3. Giữ được chất lượng toàn vẹn của thực

phẩm cho tới khi sử dụng

1.2 Tầm quan trọng của phụ gia

thực phẩm

4. Kéo dài thời gian sử dụng của thực phẩm

1.2 Tầm quan trọng của phụ gia

thực phẩm

4. Kéo dài thời gian sử dụng của thực phẩm

5. Tạo sự dễ dàng trong sản xuất, chế biến

thực phẩm và làm tăng giá trị thương

phẩm trên thị trường

1.2 Tầm quan trọng của phụ gia

thực phẩm

Maturex (Alpha-Acetolactate decarboxylase,

ALDC, EC 4.1.1.5 )

Your key to faster fermentation and maturation

Maturex prevents the formation of diacetyl by breaking

down alpha-acetolactate into acetoin This results in short

and more predictable maturation time and reduced or

avoided warm maturation (diacetyl rest) Maturex reduces

the maturation time by two days to almost two weeks

depending on the type of fermentation In addition, warm

maturation (diacetyl rest) can be reduced or avoided

Maturex has no impact on flavor and cannot be detected in

the final beer.

Benefits

No detectable diacetyl

Improved vessel and energy utilization

2-14 day time savings

4. Kéo dài thời gian sử dụng của thực phẩm

5. Tạo sự dễ dàng trong sản xuất, chế biến

thực phẩm và làm tăng giá trị thương

phẩm trên thị trường

6. Làm giảm phế liệu trong các công đoạn sx

1.2 Tầm quan trọng của phụ gia

thực phẩm

Gây ngộ độc cấp tính: Nếu dùng quá liều cho

phép

Gây ngộ độc mạn tính: dù dùng liều lượng nhỏ,

thường xuyên, liên tục, một chất phụ gia thực

phẩm tích luỹ trong cơ thể, gây tổn thương lâu dài

Nguy cơ gây hình thành khối u, ung thư đột biến

gen, quái thai, nhất là các chất phụ gia tổng hợp

Nguy cơ ảnh hưởng chất lượng thực phẩm: phá

huỷ các chất dinh dưỡng, vitamin

1.3 Những lợi ích và rủi ro trong

sử dụng phụ gia thực phẩm

I Chỉ được phép sản xuất, nhập khẩu, kinh doanh

tại thị trường Việt Nam các PGTP trong “ DANH

MỤC” và phải được chứng nhận phù hợp tiêu

chuẩn CLVSATTP bởi cơ quan có thẩm quyền

II Việc sử dụng PGTP trong danh mục SXCB, xử

lý, bảo quản, bao gói; và vận chuyển thực phẩm

phải thực hiện theo “Qui định về chất lượng

QUI ĐỊNH VỀ SỬ DỤNG PGTP

III Việc sử dụng PGTP trong danh mục phải đảm

bảo:

 Đúng đối tượng thực phẩm và liều lượng không

vượt quá giới hạn an toàn cho phép

 Đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, vệ sinh an toàn qui

định cho mỗi chất phụ gia

 Không làm biến đổi bản chất, thuộc tính tự

nhiên của thực phẩm

IV Các PGTP trong Danh mục lưu thông trên thị

trường phải có nhãn với đầy đủ các nội dung theo

qui đinh

V Yêu cầu đối với cơ sở SX, CBTP: trước khi sử

dụng một PGTP cần chú ý xem xét:

 Chất PG đó có được sử dụng với loại thực

phẩm mà cơ sở định sản xuất hay không ?

 Giới hạn sử dụng cho phép của chất PG đó với

loại thực phẩm nào đó là bao nhiêu? (mg/kg

hoặc mg/ lít)

 PG đó có phải dùng cho thực phẩm hay không?

Có đảm bảo các qui định về chất lượng VSAT

bao gói, ghi nhãn theo qui định hiện hành hay

không?

SX & TIÊU THỤ PG TRÊN THẾ GIỚI

PHỤ GIA TRONG CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

Chương 2 Phụ gia trong bảo quản

thực phẩm

– không tác dụng + tác dụng yếu ++ tác dụng trung bình +++ tác dụng mạnh

Phổ hoạt động của một số chất bảo quản trên vi sinh vật

Acid benzoic &

Natri benzoate

 Acid benzoic (C6H5COOH) có dạng tinh thể hình

kim không màu, dễ tan trong rượu và ête, ít tan

trong nước

 Acid benzoic là chất sát trùng mạnh đối với nấm

men và nấm mốc và có tác dụng yếu hơn đối

 Acid benzoic và muối Na benzoate được

công nhận là GRAS (generally recognized as

safe) Nồng độ sử dụng tối đa là 0,1-0,12%;

thường dùng 0,05-0,075% đối với nước quả

chua và 0,075-0,1% đối với nước quả ít chua

 Có nhược điểm là có mùi kim loại dễ bị phát

Acid benzoic và Natri benzoate

Acid sorbic &

Kali sorbate

Acid sorbic hay acid 2,4-hexadienic

(C5H7COOH) là chất kết tinh có vị chua nhẹ

và mùi nhẹ, khó tan trong nước lạnh (0,16%),

dễ tan trong nước nóng (ở 100oC tan 3,9%)

Kali sorbate (C5H7COOK) là chất bột trắng

kết tinh, dễ tan trong nước

Acid sorbic và Kali sorbate có tác dụng sát

trùng mạnh đối với nấm men và nấm mốc,

tác dụng rất yếu đối với các loại vi khuẩn

khác nhau

Acid sorbic và Kali sorbate

Các chất này không độc đối với cơ thể người,

được công nhận là GRAS, khi cho vào sản

phẩm thực phẩm không gây ra mùi vị lạ hay

làm mất mùi tự nhiên của thực phẩm Đây là

một ưu điểm nổi bậc của acid sorbic và Kali

sorbate

Được ứng dụng trong chế biến rau quả, rượu

vang, đồ hộp sữa và sữa chua, các sản phẩm

cá, xúc xích, bánh mì

Acid sorbic không có tác dụng đối với vi

khuẩn lactic, acetic

Thịt gà tươi nhúng vào dung dịch acid sorbic

7.5% (71oC) có thể giữ được 18 ngày

Acid acetic

 Acid acetic và các muối được sử dụng chủ

yếu để tạo vị chua và chống vi sinh vật, chủ

yếu chống nấm men và vi khuẩn (ngoại trừ

các vi khuẩn lên men acid acetic, acid latic,

và acid butyric)

 Hoạt tính của acid acetic thay đổi tuỳ thuộc

vào sản phẩm thực phẩm, môi trường, và vi

sinh vật cần chống

Ngũ cốc điểm tâm (0.007%), Kẹo cứng (0.15%),

Kẹo mềm (0.2%), Mứt trái cây (0.8%), Dầu mỡ

Acid propionic

 Sử dụng acid propionic và các muối propionate

chủ yếu để chống nấm mốc; một vài nấm men

và vi khuẩn cũng bị ức chế bởi acid propionic

 Ở Mỹ, acid propionic và các muối Ca, Na

propionate được công nhận là GRAS, được sử

dụng không giới hạn, trừ một số trường hợp:

được dùng tối đa 0.32% trong bột mì để sx

bánh mì, 0.38% trong các sản phẩm lúa mì

nguyên hạt, 0.3% trong các sản phẩm phô mai

Ester của p-hydroxybenzoic acid

Thường được gọi là các “paraben”, chúng

khác nhau ở gốc alkyl (methyl, ethyl, propyl,

butyl, và heptyl), là các chất không màu,

không mùi (trừ methyl paraben), không vị,

không hút ẩm, và không bay hơi, tác dụng tốt

ở cả 2 môi trường acid và kiềm

Độ tan của paraben trong ethanol tăng dần

từ methyl đến heptyl ester, độ tan của

Ester của p-hydroxybenzoic acid

Methyl Paraben Ethyl Paraben

Propyl Paraben Butyl Paraben

Ester của p-hydroxybenzoic acid

Hoạt tính chống vi sinh vật của

p-hydroxyben-zoic acid ester tỉ lệ thuận với chiều dài của

mạch alkyl

Tácdụng hiệu quả đối với nấm mốc và nấm

men hơn là vi khuẩn; đối với vi khuẩn thì tác

dụng tốt đối với vi khuẩn gam dương hơn là vi

khuẩn gam âm

Ngoài tác dụng ức chế sự phát triển của vi

sinh vật, các paraben còn có tác dụng ngăn

ngừa sự sinh độc tố bởi C botulinum (propyl

hoặc methyl 100 g/mL), sự tiết protease bởi

Aeromonas hydrophila (propyl 200 g/mL)

Ester của p-hydroxybenzoic acid

Methyl và propyl paraben (3:1) ở nồng độ

0.03-0.06% có thể được dùng để gia tăng thời gian

bảo quản các loại bánh trái cây, bánh nướng

(không lên men), kem, bánh kem, mứt

Methyl và propyl paraben (2:1) ở nồng độ

0.03-0.05% có thể được dùng trong nước ngọt

Nồng độ phối hợp của các ester ở mức

0.03-0.06% có thể dùng cho các sản phẩm cá xông

khói, hải sản nấu đông

Nồng độ phối hợp của các ester ở mức

0.05-0.1% được dùng cho các dịch mùi trích ly

Ester của p-hydroxybenzoic acid

Hỗn hợp 0.05% của methyl và propyl paraben

(2:1) được dùng để bảo quản salad trái cây,

nước quả, sốt, thịt nhồi (Mỹ)

Methyl paraben ở nồng độ 0.05-0.1% hoặc

hỗn hợp methyl và propyl paraben được dùng

cho thực phẩm áo gelatin và thực phẩm nấu

đông

Methyl và propyl paraben (2:1) có thể được

HEPADONA-F (THUỐC TRỊ GAN)

Mỗi viên chứa

Cao cardus marianus 200mg

Tương đương với 140mg silymarin, 60mg silybin

Vitamin B1(Thiamin nitrat) 8,0mg

51

Nitrite

 Nitrite là chất kết tinh trắng đến vàng nhạt, tan tốt trong nước và amoniac lỏng, tan ít trong rượu và các dung môi khác

 Nitrite được dùng trong sản xuất các sản phẩm thịt lên men chua qua nhiều thế kỷ

Nó có tác dụng phát triển màu sắc, tạo mùi, cải thiện cấu trúc, chống vi sinh vật

Ảnh hưởng lên ADN

Ảnh hưởng lên sự tổng hợp protein

Ảnh hưởng lên hoạt động của enzyme

Ảnh hưởng lên tính thẫm thấu của màng tế

bào

Ảnh hưởng lên vách tế bào

Ảnh hưởng lên cơ chế trao đổi các chất dinh

dưỡng

Cơ chế tác dụng của chất chống

vi sinh vật

của các chất chống vi sinh vật

Tính chất hoà tan

Điểm nóng chảy, điểm sôi

Khả năng ion hoá các chất

Phản ứng của các chất phụ gia đối với thành

Mức độ nhiễm vi sinh vật và việc

sử dụng phụ gia

 Thực phẩm bị nhiễm vsv với mật số càng cao

thì nồng độ phụ gia sử dụng phải càng cao

 Nguyên tắc lựa chọn phụ gia là chống loại vi

Trong quá trình bảo quản, các vi sinh vật có

tạo lập bào tử không?

Có xử lý nhiệt không?

Nước hoạt động ở mức độ nào?

Loại bao gói, kiểu bao gói sử dụng?

Có rút oxy? Có hay không có các chất khí

bảo quản?

Các vấn đề cần quan tâm

BẢO QUẢN CHẤT BÉO

Nối đôi và carbon-α

là vị trí bị oxy hoá của phân tử chất béo Khởi đầu, nguyên tử hydro bị đứt

ra từ carbon-α của gốc acid béo

Quá trình này được xúc tác bởi nhiệt, ánh sáng, và kim loại

Cơ chế hoạt động của chất

chống oxy hoá chất béo

TBHQ (tert-butyl

hydroquinone)

Dilauryl thiodipropionate Gum Guar

Leucithin THBP (tri- hydroxybutyro-phenone) Acid thiodipropionic 4-Hydroxymethyl-2,6-di-

BHA BHT Tocopherols Propyl gallate

Dodecyl gallate Octyl gallate Acid ascorbic Ascorbate Calcium Ascorbate Sodium Palmitate ascorbyl

Sử dụng chất chống oxy hoá dầu mỡ ở một số nước

cấu tạo dạng rắn như sáp

(điểm nóng chảy thấp) màu

trắng hoặc hơi ngà, công

thức phân tử là C11H16O2

BHA (Butylated hydroxyanisole)

BHA tan tốt trong chất béo và các dung môi

hữu cơ và không tan trong nước, có hương

phenol đặc trưng, là hợp chất dễ bay hơi và

có thể chưng cất

BHA bị mất hoạt tính trong dầu ở nhiệt độ

cao, tương tác với kim loại kiềm cho màu

hồng

trưng, tan trong cồn và

ête, không tan trong

nước, công thức phân tử

C10H14O2

TBHQ

TBHQ là chất chống oxy hoá rất tốt cho dầu

mỡ, có khả năng làm giảm sự tốn thất chất

dinh dưỡng, duy trì tốt chất lượng và phẩm

chất ban đầu của dầu mỡ trong quá trình vận

chuyển xa

Được sử dụng rất rộng rãi trong chế biến

thực phẩm

Có khả năng bảo vệ các sản phẩm chiên,

giúp cải thiện thời gian bảo quản

Propyl gallate

Tên hoá học: Propyl gallate, propyl

ester of gallic acid, n-propyl ester of

3,4,5-trihydroxybenzoic acid, propyl

Đánh giá tác dụng của các

chất chống sự oxy hoá

Active oxygen method, AOM (Phương pháp

Không khí được sục vào mẫu phân tích để

thúc đẩy quá trình oxy hoá và rút ngắn thời

gian phân tích Lượng peroxide trong mẫu sẽ

được định lượng định kỳ nhằm xác định thời

điểm mẫu đạt tới điểm hư hỏng (rancidity

point): 20 meq kg -1 (dầu mỡ động vật) hoặc

70 meq kg -1 (dầu mỡ thực vật).

Đánh giá tác dụng của các

chất chống sự oxy hoá

Oven storage tests (Schaal oven test):

Nhiệt độ sẽ thúc đẩy quá trình oxy hoá Các

kiểm nghiệm thực chất là các thí nghiệm bảo

quản ở nhiệt độ cao để tăng tốc quá trình

Nhiệt độ làm việc là 62,8 o C (145 o F) Các chỉ

tiêu mùi vị và lượng peroxide sẽ được dùng

để xác định mức độ hư hỏng của chất béo

trong mẫu.

>100 days 0,02% TBHQ +

100 ppm Citric Acid 0,02% TBHQ Control

Days at 21,1oC until development of rancidity

Figure 1.11 Shelf storage life of olive oil

200 ppm TBHQ + 100 ppm Citric acid

Hours to develop a peroxide value of 70 meq/kg

Figure 1.16 AOM stability of peanut oil

Ảnh hưởng của các sản phẩm từ sự

oxy hoá chất béo đến thực phẩm

Làm giảm giá trị dinh dưỡng

Biến đổi mùi tự nhiên

Làm mất màu, thay đổi màu sắc

Thay đổi cấu trúc

Sinh độc tố

Các chất hỗ trợ sự chống oxy

hoá chất béo

Được thêm vào chất béo để tăng hiệu quả

chống sự oxy hoá chất béo, bao gồm:

Acid citric và các ester monoglyceride citrate

Acid ascorbic và Palmitate ascorbyl

Chức năng của các chất hỗ trợ

Tạo môi trường acid ổn định để chống sự

oxy hoá chất béo

Loại bỏ hoạt tính của các ion kim loại (bằng

cách tạo phức vô hoạt)

Loại bỏ oxy (oxy hoá acid ascorbic)

Phục hồi các chất chống sự oxy hoá

Yêu cầu acid amin để khởi động phản ứng

+ - -

-Acid nhẹ Kiềm Kiềm, acid Acid nhẹ

Các yếu tố ảnh huởng đến hoạt

ứng hoá nâu do enzyme

Sử dụng nhiệt để vô hoạt enzyme PPO: gia nhiệt,

chần nguyên liệu trước khi chế biến

Sử dụng các acid để hạ thấp pH của môi trường,

làm giảm tốc độ phản ứng hoá nâu: acid citric,

ascorbic, malic, phosphoric

Sử dụng khí SO2 hoặc các hợp chất sinh SO2 để

ngăn cản phản ứng hoá nâu: SO2, Na sulfite, Na

metabisulfite

Sử dụng muối NaCl: ở nồng độ thích hợp muối có

tác dụng kìm hãm hoạt tính của enzyme PPO

Ảnh hưởng của thời gian xử lý đến sự biến đổi màu do

phản ứng enzyme với sự có mặt của các hợp chất sinh SO 2

ứng hoá nâu do enzyme