PHỤ GIA BẢO QUẢN CHỐNG OXY HÓA

PHỤ GIA BẢO QUẢN CHỐNG OXY HÓAMỤC LỤCMỞ ĐẦUI.Giới thiệu chung:1.Phụ gia trong công nghệ thực phẩm.2.Phụ gia bảo quản chống oxy hóa.II.Một số phụ gia bảo quản chống oxy hóa.1.Các chất chống oxy hóa tự nhiên.a)Acid ascorbic (Vit C):b)Alphatocophenol (Vit E):c)Acid citric hoặc acid limonic:d)Acid tactric:e)Một số chất oxy hóa tự nhiên khác:2.Các chất chống oxy hóa nhân tạo.a)Butyl hydroxyanisol (BHA).b)Butyl hydroxytoluen (BHT):c)Dẫn xuất của propyl este:III.Cách dùng chất bảo quản chống oxy hóa.1.Cách dùng chất bảo quản chống oxy hóa với các chất béo.2.Cách dùng chất bảo quản chống oxy hóa với thủy sản ướp lạnh3.Cách dùng chất bảo quản chống oxy hóa với sản phẩm nấu chín, phơi khô.IV.Kết luận.TÀI LIỆU THAM KHẢO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

Phụ gia trong thực phẩm hiện nay là vấn đề đang được quan tâm nhiều nhất Đa

số các sản phẩm đều có sử dụng chất phụ gia để tạo màu, mùi, vị, và trạng thái cho sảnphẩm Tùy thuộc vào hàm lượng sử dụng, tính chất của chất phụ gia mà quyết địnhchúng có lợi hay có hại Trong bài này, ta sẽ đi vào tìm hiểu các chất phụ gia chốngoxy hóa, nhóm chất quan trọng của chất phụ gia để hiểu hơn về cấu trúc, tính chất, lợiích và tác hại, những quy định sử dụng chúng trong thực phẩm Từ đó ứng dụng chúngthích hợp vào trong thực phẩm

I. Giới thiệu chung:

a) Định nghĩa:

Theo Ủy ban Tiêu chuẩn hóa thực phẩm quốc tế (Codex AlimentariusCommission - CAC), phụ gia thực phẩm (PGTP) là “một chất, có hay không có giá trịdinh dưỡng, bản thân nó không được tiêu thụ như một thực phẩm hay như một thànhphần của thực phẩm, được bổ sung vào thực phẩm nhằm giải quyết mục đích côngnghệ trong sản xuất; để chế biến, bao gói, bảo quản, vận chuyển thực phẩm hoặc để cảithiện kết cấu, đặc tính kỹ thuật của thực phẩm đó”

b) Vai trò :

 Làm tăng giá trị dinh dưỡng

− Bổ sung chất dinh dưỡng có thể là để trả lại phần dinh dưỡng đã mất đi do việc chếbiến thực phẩm, hoặc cho thêm những chất vốn không có trong loại thực phẩm đó Ví

dụ như bánh mì, bột, gạo được cho thêm vitamin B vì khi xay phần lớn vỏ cám cónhiều loại vitamin này đã bị mất đi Cũng như việc cho thêm i-ốt vào muối, thêmvitamin A, vitamin D vào sữa

 Giữ cho thực phẩm an toàn, tươi lâu hơn

− Thực phẩm thường bị một số vi khuẩn, nấm độc, mốc, men làm hư hỏng Chất phụ gia

có thể giúp bảo quản, làm chậm hư thối, giữ được phẩm chất và vẻ hấp dẫn của thựcphẩm Ví dụ: sulfit được cho vào các loại trái cây khô, nitrit và nitrat được cho thêmvào các loại thịt chế biến như xúc xích, thịt muối, thịt hộp

− Một số thực phẩm sau luôn được cho thêm các chất phụ gia để có thể giữ được trongthời gian dài: đồ uống, thực phẩm nướng, trái cây đóng hộp, bánh mì Các loại thựcphẩm được thêm chất chống ôxy hóa (anti-oxidant) để tránh có mùi, mất màu như dầu,

mỡ, dầu giấm

− Chất làm cho món ăn có độ ẩm, không khô cứng, hơi phồng lên và gia vị không dínhvới nhau như chất nhũ hóa lecithin ở sữa, lòng đỏ trứng, đậu nành, glycerin giữ độ ẩm

và các gia vị trong dầu giấm, bơ lạc

− Chất chống khô cứng, đóng cục, dính lại với nhau như canxi silicate, silicon dioxyd.Các chất này có tác dụng ngăn bột, đường, muối hút nước rồi dính lại với nhau

− Chất làm bột nở, như muối bicarbonate, bột nở, natri phosphat hoặc một vài loại men,được dùng khi làm bánh nướng, bánh mì giúp cho bánh mềm xốp, nhẹ hơn

− Chất phụ gia giúp các nguyên liệu dễ dàng hòa vào nhau.

hương vị cũng như tăng sự an toàn của món ăn như kali, axit tartaric, axit lactic, axitcitric

− Một số chất màu có công dụng làm cho thực phẩm có vẻ ngoài hấp dẫn hơn hoặc phụchồi màu sắc nguyên thủy của thực phẩm; làm cho các món ăn khác nhau có cùng màu;duy trì hương vị vitamin dễ bị phân hủy vì ánh sáng; tạo cho thực phẩm có dáng vẻđặc trưng, dễ phân biệt

− Theo nhiều chuyên gia, hầu hết các chất tạo màu thực phẩm đều khá an toàn Chỉ cómột vài loại khi cho thêm vào thực phẩm, đồ uống, dược phẩm có thể gây ra phản ứngnhẹ như ngứa da, chảy nước mũi

− Chất màu có thể là hóa chất tổng hợp hoặc chất màu thiên nhiên lấy từ thực vật Theoquy định, hiện có 32 chất màu được sử dụng, trong đó chỉ có 7 chất là tổng hợp Chấtmàu thường được sử dụng là beta caroten (tiền tố vitamin A), nước củ cải đường, càrốt, nghệ, bột đỏ làm từ loại ớt đỏ paprika Các thực phẩm thường được pha thêm màu

là kem, thạch, pho-mát, bánh, kẹo

− Chất có mùi vị nho, dâu tây, vani được dùng trong nước giải khát, kẹo hoặc pha vớidầu giấm, nước sốt đều được lấy từ thảo mộc hoặc do tổng hợp

c) Lợi ích khi sử dụng:

Nếu sử dụng đúng loại, đúng liều lượng, các phụ gia thực phẩm có tác dụng tíchcực:

− Tạo được nhiều sản phẩm phù hợp với sở thích và khẩu vị của người tiêu dùng

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

− Tạo sự dễ dàng trong sản xuất, chế biến thực phẩm và làm tăng giá trị thương phẩmhấp dẫn trên thị trường

− Kéo dài thời gian sử dụng của thực phẩm

− Giá thành thực phẩm thấp hơn: Trong rất nhiều trường hợp, việc sử dụng phụ gia làmgiảm giá thành sản phẩm

d) Nguy cơ ngộ độc:

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

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 sốchất phụ gia thực phẩm tích lũy trong cơ thể, gây tổn thương lâu dài

Ví dụ: Khi sử dụng thực phẩm có hàn the, hàn the sẽ được đào thải qua nước tiểu 81%,qua phân 1%, qua mồ hôi 3% còn 15% được tích luỹ trong các mô mỡ, mô thần kinh,dần dần tác hại đến nguyên sinh chất và đồng hóa các aminoit, gây ra một hội chứngngộ độc mạn tính: ăn không ngon, giảm cân, tiêu chảy, rụng tóc, suy thận mạn tính, daxanh xao, động kinh, trí tuệ giảm sút

− Nguy cơ gây hình thành khối u, ung thư, đột biến gen, quái thai, nhất là các chất phụgia tổng hợp

− Nguy cơ ảnh hưởng tới chất lượng thực phẩm: phá huỷ các chất dinh dưỡng,vitamin…

− Chất phụ gia thực phẩm chỉ được sử dụng khi : Không làm thay đổi chất dinh dưỡng,

độ ổn định của thực phẩm hoặc thuộc tính cảm quan của chúng, để duy trì chất lượngdinh dưỡng, độ ổn định của thực phẩm, hoặc làm giảm có chủ định chất lượng củathực phẩm tạo ra thực phẩm dùng cho nhóm người ăn kiêng đặc biệt…

a) Định nghĩa- phân loại

Chất chống oxy hóa là những chất có tác dụng ngăn ngừa hay kiềm chế các phảnứng oxy hóa khác nhau gây biến đổi phẩm chất và giá trị của thực phẩm

 Phân loại chất chống oxy hóa

Theo nguồn gốc.

− Theo nguồn gốc tự nhiên: là các chất có khả năng chống oxy hóa có sẵn trong thànhphần các loại rau quả Lợi ích chính của việc sử dụng những hợp chất chống oxy hóa

tự nhiên là tính an toàn so với việc sử dụng những hợp chất chống oxy hóa tổng hợp.Các chất chống oxy hóa có nguồn gốc tự nhiên thường gặp: Acid L-ascorbic ở dạng tựnhiên, Acid citric hoặc Acid limonic, tocopherol, Acid tactric và một số loại gia vị thảomộc như cây hương thảo

− Để ngăn chặn sự ôi khét trong thực phẩm

− Sự biến màu do oxi hóa

− Bảo quản chất béo và dầu

Giai đoạn 1: khơi mào bởi các oxi không khí, hoặc các điện tử tự do của các kimloại có hóa trị thay đổi(Fe2+,Cu2+,…).

Gia đoạn 2: lan rộng

Giai đoạn 3: kết thúc

− Các giai đoạn này được lặp đi lặp lại dến khi biến hết các hóa trị tự do,tạo thành cácaxit, xeton, rượu…

Enzym oxy hóa xúc tác, đưa oxy không khí tác dụng với thành phần khác của rauquả Một số vitamin bị phân hủy(VTM C), biến đổi chất màu và tanin, rau quả chuyểnsang màu sẫm

Sử dụng các chất khiến cho bề mặt sản phẩm không tiếp xúc với oxy không khí

d) Lưu ý khi sử dụng

− Liều lượng sử dụng: không hạn chế với toocoterol, đối với các chất còn lại 0,5 mg/kgthể trọng

− Quá trình chống oxy hóa chất béo phụ thuộc vào:

• Hoạt tính các chất chống oxy hóa

• Nhiệt độ

II. Một số phụ gia bảo quản chống oxy hóa.

a) Acid ascorbic (Vit C):

Là một chất dinh dưỡng thiết yếu cho các con người và cho một số loài khác Sựhiện diện của ascorbic là cần thiết trong một loạt các phản ứng trao đổi chất trong tất

cả các động vật và cây cối Đây là một chất được mọi người biết đến rộng rãi làmột vitamin mà thiếu nó thì sẽ gây ra bệnh scorbut cho con người

Trong thiên nhiên, vitamin C có trong hầu hết các loại rau quả tươi Thôngthường, các loại rau quả trồng ở nơi đầy đủ ánh sáng có hàm lượng vitamin C caohơn Vitamin C có nhiều trong các loại rau quả tươi như cam , chanh, quýt và có hàmlượng cao trong rau xanh,…

 Tính chất vật lý:

− Acid ascorbic dùng trong thực phẩm ở dạng kết tinh màu trắng, 1g tan tan trong 3,5mlnước, hay trong 30ml etanol, không tan trong dầu mỡ Sau khi được hút ẩm bởi H2SO4

trong 24 giờ không được chứa ít hơn 99% C6H8O6

− Muối natri ascorbat dùng trong thực phẩm phải ở dạng kết màu trắng, không mùi, 1gtan trong 2ml nước

− Muối natri ascorbic dùng trong thực phẩm phải ở phải dạng kết tinh màu trắng, khôngmùi, 1 gam tan trong 2ml nước Sau khi được hút ẩm bởi H2SO4 trong 24 giờ khôngđược chứa ít hơn 99% C6H7O6Na

2Glutation-SH+Acid dehydroascorbic Glutation-S-S-Glutation + Acid ascorbic

− Natri ascorbat được dùng làm chất chống oxy hóa cho thịt khi đóng thùng, làm chấtchống oxy hóa cho hoa quả khi đóng lo, đóng chai, làm chất oxy hoá trong chế biếngia vị

Bảng: Bảng sử dụng liều lượng acid ascorbic của một số sản phẩm.

Tên thực phẩm có dùng phụ gia Giới hạ tối đa cho phép trong thực

phẩm

Khoai tây rán 100mg/kg, dùng một mình hay kết hợp

với chất tạo phức kim loại

với acid isoascorbic

với acid isoascorbic và muốiisoascorbat

Bột dinh dưỡng, thức ăn trẻ em đóng

hộp, mứt quả, thạch quả Hoa quả hộp

b) Alpha-tocophenol (Vit E):

Alpha-tocopherol (vitamin E) : Tocopherol là chất có tác dụng chống oxy hóa tốt,

có 4 dạng là alpha, beta, gamma, delta với hiệu quả chống oxy hóa theo thứ tựdelta>gamma>beta>alpha, thường có nhiều trong dầu hạt bông, dầu đậu tương, dầumầm ngũ cốc, cây hướng dương

Bảng liều lượng sử dụng alpha-Tocopherol đối với một số thực phẩm.

Tên thực phẩm có dùng phụ gia Giới hạn tối đa cho phép trong thực phẩm

Nước dứa ép, dứa hộp, mứt quả, thạch 10mg/kg

Nước dứa đậm đặc có chất bảo quản

Silicon dioxyt

Bổ sung lượng vitamin E rất cao có thể dẫn đến các mối lo ngại về sức khoẻ sau:

− Suy tim ở người bị tiểu đường

− Rối loạn chảy máu tồi tệ hơn

− Làm tăng nguy cơ ung thư cổ tử cung, đầu và cổ sẽ trở lại

− Tăng chảy máu trong và sau phẫu thuật

− tăng nguy cơ tử vong sau một cơn đau tim hoặc đột quỵ

Một nghiên cứu cho thấy vitamin E bổ sung cũng có thể gây hại cho phụ nữ đang

ở giai đoạn đầu của thai kỳ Phụ nữ uống bổ sung vitamin E trong tám tuần đầu củathai kỳ cho thấy sự gia tăng các khuyết tật tim bẩm sinh Lượng vitamin E cao cũng cóthể dẫn đến buồn nôn, tiêu chảy , co thắt dạ dày, mệt mỏi, yếu đuối, nhức đầu, thị lực

mờ, phát ban, bầm tím và chảy máu

c) Acid citric hoặc acid limonic:

Axit citric hay axit xitric là một acid hữu cơ yếu Nó là một chất bảo quản tựnhiên và cũng được sử dụng để bổ sung vị chua cho thực phẩm hay các loại nước ngọt.Trong hóa sinh học, nó là tác nhân trung gian quan trọng trong chu trình acid citric và

vì thế xuất hiện trong trao dổi chất của gần như mọi sinh vật Nó cũng được coi là tácnhân làm sạch tốt về mặt môi trường và đóng vai trò của chất chống oxy hóa

 Tính chất vật lý

Acid citric dùng trong thực phẩm phải ở thể kết tinh khan hoặc với một phân tửnước không màu, không mùi, loại khan phải chứa không ít hơn 99,5 % C6H8O7, 1g tantrong 0,5 ml nước hoặc trong 2ml etanol

Thử nghiệm độc tính dài ngày, với các liều lượng 0,1%, 0,5%, 0,8% và 2%không thấy ảnh hưởng gì đến sự phát triển, đến sự sinh sản hoặc tổn thương các bộphận cơ thể

Sử dụng cho người:

Không hạn chế: 0-3 mg/kg thể trọng

Có điều kiện: 3-10 mg/kh thể trọng

e) Một số chất oxy hóa tự nhiên khác:

− Carotenoids: thể hiện hoạt tính chống oxy hóa Trong đó, B- caroten thể hiện hoạt tínhchống oxy hóa mạnh nhất

− Flavanone và Flavonol là các chất có hoạt tính chống oxy hóa cao có thể tìm thấytrong thực vật như trong lá trà xanh, dược thảo, gỗ,…

− Vanilin: ngoài có vai trò tạo mùi, nó cũng đóng vai trò là chất chống oxy hóa tốt

− Ngoài ra, các reduction tạo thành trong phản ứng Maillard cũng là các chất chống oxyhóa hình thành trong thực phẩm

2. Các chất chống oxy hóa nhân tạo.

a) Butyl hydroxyanisol (BHA)

− Là chất chống oxy hóa tổng hợp, có dạng là những hợp chất Phenolic

− BHA là hỗn hợp của 2 đồng phân 2-tertiary-butyl-4-hydroxyanisole ( chiếm 82-85%)

và 3-tertiary-butyl-4-hydroxyanisole ( chiếm 15-18%) Chất này ít sử dụng trong cácsản phẩm từ thịt, nếu sử dụng thì chỉ bổ sung vào các dạng xúc xích 0.01% hàm lượngchất béo

• Tên hóa học 3-tertiary-butyl-4-hydroxyanisole

• Hỗn hợp của 2 đồng phân 3-tertiary-butyl-4-hydroxyanisole và

2-tertiary-butyl-4-hydroxyanisole

Số CAS: 25013-16-5

Công thức phân tử: C11H16O2

Công thức cấu tạo:

Khối lượng phân tử: 180.25 g/mol

 Tro sulfate: không quá 0.05%

chất chống oxy hóa BHA được thêm vào nhiều loại thực phẩm bao gồm:

khỏe Theo nghiên cứu từ Đại học Berkeley đã đưa ra kết luận rằng: Từ các nghiêncứu trên động vật, họ nhận thấy 2 hợp chất này “có thể là hợp chất gây ung thư ở

người” Trung tâm Khoa học vì Lợi ích Cộng đồng (Mỹ) đã liệt kê BHA là một chấtphụ gia cần tránh trong thực phẩm.

− ADI = 0- 0,5mg/kg trọng lượng cơ thể

 Bảng liều lượng sử dụng BHA đối với một số thực phẩm.

Tên thực phẩm có dùng phụ gia Giới hạn tối đa cho phép trong thực

phẩm

Butylat hydroxyl toluene, terier bytylhydroquinone hay gallat, nhưng gallatkhông quá 100 mg/kg

với BHT, gallat

 Bảng hàm lượng BHA cho phép trong thực phẩm ST

Đa (mg/kg)

BHA

6 Rau, củ khô (bao gồm nấm, rể thực vật thân củ và thân rễ, đậu đỗ ,

− Số CAS: 25013-16-5

− Khối lượng phân tử: 180.25g/mol

BHT ngăn ngừa oxy hóa chất béo Nó được sử dụng để bảo quản thực phẩm cómùi, mà sắc và hương vị Nhiều vật liệu đóng gói kết hợp BHT, nó được bổ sung trựctiếp để rút ngắn, ngũ cốc và các loại thực phẩm khác có chứa chất béo và dầu

ADI=0-0,125mg/kg trọng lượng cơ thể

BHT và BHA hôn hợp với nhau hiệu quả chống oxy hóa càng tăng cao hơn, hợpchất này gọi là Sustane 6, tỷ lệ hỗn hợp là BHA 18% + NHT 22% + dầu hạt bông 60%

 Bảng liều lượng sử dụng BHT đối với một số thực phẩm.

Tên thực phẩm có dùng phụ gia Giới hạn tối đa cho phép trong thực

c) Dẫn xuất của propyl este:

Loại này có nhiều nhưng 3 chất tương đối có hiệu quả chống oxy hóa làEthylgallat (EG), propylgallat (PG), linton (IAG)

Liều lượng cần dùng của PG, IAG, EG là 0,04 – 0,05% ; EG dùng tốt hơn PG.Trong thị trường còn có bán Linton c tức là IAG 80% + acid citric 20%

III. Cách dùng chất bảo quản chống oxy hóa.

được dùng trong các hỗn hợp phứt tạp gồm nhiều chất chống oxy hóa với các tỷ lệkhác nhau, để tăng khả năng chống oxy hóa của chúng

− Ví dụ: thường sử dụng hỗn hợp butylated hydroxytoluene (BHT) và butylatedhydroxyanisole (BHA)

− Chúng còn được nhà sản xuất trộn với paraphin hay sáp quét lên bao bì gói các sảnphẩm Về điểm này được ghi rõ trên bao bì

− Khi sử dụng bất kì các hợp chất chống oxy hóa thì nguyên liệu phải có chất lượng tốtnhất là đối với chất béo, do chúng giảm tác dụng khi chất béo đã bắt đầu bị hư hỏng

− Việc sử dụng vitamin C cần phải chú ý đến một phần vitamin C bị phân hủy, mức độtổn thất này phụ thuộc vào điều kiện thực hiện các quá trình oxy hóa

1. Cách dùng chất bảo quản chống oxy hóa với các chất béo

− BHA và BHT có thể dùng riêng hoặc phối hợp theo tỉ lệ thích hợp hai chất này trongbảo quản thực phẩm.

− Lấy BHA và BHT cho vào chất béo trộn đều, nếu nó không hòa tan hết thì gia nhiệtmột tí, hoặc trước tiên cho nó hòa tan vào một lượng dầu sau đó đổ vào sản phẩm trộnđều

− BHA sử dụng với liều lượng: 0.01 – 0.02% so với hàm lượng chất béo

− BHT cũng sử dụng với liều lượng: 0.01 – 0.02% nhưng chủ yếu dùng trong quá trìnhchống oxy hóa sinh ra màu vàng làm giảm chất lượng sản phẩm

2. Cách dùng chất bảo quản chống oxy hóa với thủy sản ướp lạnh

lên cá hoặc cá trước lúc đem ướp lạnh ngâm vào dung dịch chống oxy hóa như BHA,BHT thấy hiệu quả rất tốt

− Với IGA đun trong ướp lạnh ít làm cho sản phẩm biến màu hơn trong ướp muối, dùng

PG thì sinh ra màu tro hoặc tím nhạt, BHA, IGA không tẩy mất màu nâu đen của da

cá Dùng dung dịch BHA ngâm cá chỉ 30 giây thôi cũng thất có hiệu quả rất tốt

3. Cách dùng chất bảo quản chống oxy hóa với sản phẩm nấu chín, phơi khô.Cho chất chống oxy hóa vào nước luộc chín cùng với nguyên liệu sau đó đem

đi phơi khô BHA và BHT khó tan trong nước nhưng điểm nóng chảy của nó thấp(600C) Vì vậy khi nước nóng lên là nó đã tan ra bám lên nguyên liệu Nếu cần thìcho chúng hòa vào dung môi trước rồi cho vào nước

IV. Kết luận.

− Với những tác dụng to lớn của các hóa chất tự nhiên cũng như là nhân tạo, các nhà sảnxuất đã tạo ra nhiều sản phẩm đa dạng, phong phú và nâng cao chất lượng sản phẩmđáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng

− Một trong những ứng dụng to lớn của ngành thực phẩm là cho các chất phụ gia khácnhau nhằm tăng chất lượng sản phẩm Và để hạn chế sự hư hỏng của chất béo, là chấthầu hết có mặt trong các sản phẩm thực phẩm và chống lại sự thay đổi màu sắc, hương

vị của các sản phẩm có nguồn gốc từ hoa quả, các nhà sản xuất đã sử dụng chất phụgia chống oxy hóa Những chất này có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản, đảm bảonhững giá trị cảm quan của sản phẩm làm cho người tiêu dùng yêu thích sản phẩmhơn

− Tuy nhiên bên cạnh những mặt tích cực thì chúng còn có những ảnh hưởng không tốtđến sức khỏe của người tiêu dùng khi sử dụng với liều lượng vượt quá giới hạn chophép Do đó, việc đưa phụ gia vao trong thực phẩm thì các nhà sản xuất phải tuân thủtheo quy định về liều lượng cho phép của bộ y tế