Giáo trình Các chất phụ gia dùng trong sản xuất thực phẩm - Nguyễn Duy Thịnh

Nội dung text: Giáo trình Các chất phụ gia dùng trong sản xuất thực phẩm - Nguyễn Duy Thịnh

1. Trường Đại học Bách khoa Hà nội Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm Các chất phụ gia dùng trong sản xuất thực phẩm (Bài giảng sử dụng cho học viên cao học ngành công nghiệp thực phẩm) Người biên soạn PGS TS Nguyễn Duy Thịnh Hà nội - 2004 Môn học : Chất phụ gia thực phẩm Người soạn PGS PTS Nguyễn Duy Thịnh (Bài giảng sử dụng cho học viên cao học ngành công nghiệp thực phẩm)
2. Mở đầu : Mục đích cuả môn hoc Môn học chất phụ gia thực phẩm nhằm cung cấp cho người học những nội dung sau đây : 1- Giới thiệu các loại chất phụ gia được phép sử dụng trong chế biến nông sản thực phẩm, nhằm góp phần tích cực trong việc hoàn thiện và nâng cao chất lượng của thực phẩm vừa đảm bảo an toàn về sức khoẻ cho người sử dụng. 2 - Giới thiệu phương pháp sử dụng một cách có hiệu quả các chất phụ gia trong quá trình chế biến, bảo quản và lưu thông các sản phẩm ăn uống trên thị trường. 3- Giới thiệu những yếu tố gây độc hại của chất phụ gia thực phẩm và các phương pháp hợp lý trong quá trình sử dụng chúng 4 - Giới thiệu một số chất trợ giúp thường được sử dụng trong quá trình chế biến thực phẩm Chương I Sử dụng chất phụ gia - Lịch sử và luật pháp 1.1 Lịch sử - Sử dụng chất phụ gia thực phẩm ở Việt nam và trên thế giới Người xưa đã biết dùng các chất phụ gia từ lâu, tuy chưa biết rõ tác dụng của chúng. Thí dụ ở nước ta nhân dân đã đốt đèn dầu hoả để làm chuối mau chín, mặc dầu chưa biết trong quá trình đốt cháy dầu hoả đã sinh ra 2 tác nhân làm mau chín hoa quả là etylene và propylène. Đến đầu thế kỷ 19, khi bắt đầu có ngành công nghiệp hoá học, người ta mới bắt đầu tổng hợp chất màu aniline (1856). Sau đó rất nhiều chất màu tổng hợp khác ra đời. Đối với các hương liệu cũng thế, đầu tiên người ta chiết xuất từ thực vật, rồi đem phân tích và tổng hợp lại bằng hoá học. Tới năm 1990 trừ vanille, tinh dầu chanh , cam, bạc hà được chiết xuất từ thực vật, còn các chất hương liệu khác đem sử dụng trong thực phẩm đều đã được tổng hợp. Việc sản xuất thực phẩm ở quy mô công nghiệp và hiện đạị, đã đòi hỏi phải có nhiều chất phụ gia, để làm dễ dàng cho chế biến thực phẩm. Do sử dụng các chất phụ gia để bảo quản, đã tránh cho bột mì mốc, khi cho thêm chất lindane hoặc cho malathion vào bột mì, các chất béo không bị ôi khét khi cho thêm các chất chống oxy hoá, khoai tây có thể bảo quản chắc chắn qua mùa hè nếu cho thêm propane. Trong các nước nhiệt đới, vấn đề bảo quản thực phẩm lại càng trở thành một vấn đề lớn. Theo OMS (Tổ chức Y tế thế giới) hiện nay khoảng trên 20% nguồn thực phẩm đã bị hao hụt trong qúa trình bảo quản. Việc giao lưu các sản phẩm trong thời gian gần đây và sau này sẽ trở thành vấn đề quốc tế có ý nghĩa rất lớn. Khoảng cách và thời gian thu hoạch theo mùa, không còn trở ngại chính nữa. Người ta có thể ăn cà chua tươi quanh năm, cam có thể đưa đi tất cả các lục địa. Để chống mốc cho loại quả này, người ta đã dùng diphenyl, và thấy có kết quả rất tốt. Năm 1975, ở Mỹ các mặt hàng về thực phẩm đã lên tới 20.000 loại. Các nước ở châu âu cũng đã đạt được các sản phẩm chế biến trong lĩnh vực thực phẩm, với số lượng tương tự Khi các chất phụ gia đảm bảo việc kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm trên 6 tháng thì các sản phẩm chế biến trong lĩnh vực thực phẩm, sẽ còn tăng hơn nữa. 2
3. Phong cách sống thay đổi, đã làm thay đổi cách ăn của nhiều nước . ở Pháp 1962 mới sử dụng 55.0000 tấn thực phẩm chế biến sẵn, tới năm 1969 đã lên tới 150.000 tấn và sau năm 1975 đã tăng lên trên 400.000 tấn. Khoai tây nghiền nhừ đóng lọ có các chất chống oxy hoá và chất chống khô đã tiết kiệm được rất nhiều lao động và thời gian nấu nướng. Bánh mì cắt sẵn thành miếng mỏng, được bán rông rãi ở Hà lan và Đức có thể để nhiều ngày vẫn như mới sản xuất là nhờ có chất propionate calcium. Các loại mứt, hoa quả hộp, quả, hạt, quả khô, đường bánh , bơ, rượu bị mất màu tự nhiên trong quá trình chế biến và bảo quản, được gữi và hồi phục lại màu tự nhiên bằng các chất màu tổng hợp. Khẩu vị cũng được thay đổi nhanh chóng, cùng với sự tiến bộ vượt bậc của khoa học kỹ thuật. Hiện nay có người, đến giờ ngồi vào bàn ăn, mà trong người không có cảm giác đói, ăn không thấy ngon. Bữa ăn, có lúc không phải là một nhu cầu, là sự cần thiết, mà là một sự giải trí, hoặc bắt buộc. Do đó chúng ta cần các món ăn có mầu và hình dáng thật hấp dẫn, hương vị thật kích thích, và khẩu vị có thể thích hợp với mọi người trong tất cả các điều kiện. Trong chế biến thực phẩm, do nhiều tác nhân cơ, lý, hoá, hương vị tự nhiên của thực phẩm sẽ bị giảm, và chúng ta không thể không tìm cách đưa thêm các chất có tác dụng tăng vị vào thực phẩm. Việc sản xuất nhiều loại thực phẩm mới, thay thế cho các sản phẩm động vật, thực vật tự nhiên, cần rất nhiều các chất phụ gia. Thí dụ chế biến giả thịt bò, lợn, gà, xúc xích Từ đậu tương hoặc men lơ-vuya được sinh tổng hợp từ parafine dầu hoả, với một số chất phụ gia có tác dụng kết dính được tăng thêm mầu và hương vị. Trong lĩnh vực các chất phụ gia về hương liệu, các nhà khoa học đã có thành công đáng kể. Người ta đã chiết tách được ở cà fê có tới trên 300 thành phần hương liệu khác nhau. Tới nay riêng các loại bánh, bơ, fomat, rượu, quả, người ta đã phát hiện được trên 800 loại hương liệu, có mùi đặc trưng và việc làm giả các sản phẩm giống như thiên nhiên, không phải chỉ bó hẹp trong phạm vi sản xuất nhỏ nữa. 1.2 - Các quy định pháp luật về sử dụng chất phụ gia thực phẩm (PGTP) 1.2.1 - Định nghĩa chất PGTP Chất phụ gia là những chất thêm vào thực phẩm trong quá trình chế biến có thể có hoặc không có giá trị dinh dưỡng với mục đích làm tăng hương, vị, màu sắc, làm thay đổi những tính chất lý học , hoá học để tạo điều kiện dễ dàng trong chế biến, hoặc để kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. Liều lượng thường rất ít. Theo quan điểm sử dụng, mỗi nước có cách định nghĩa của mình 1.2.2 - Cơ sở để cho phép một chất trở thành PGTP Các chất phụ gia ( CPG ) được phép sử dụng trong thực phẩm cần có 3 điều kiện: 1)- Có đầy đủ tài liệu nghiên cứu về kỹ thuật và công nghệ sử dụng CPG Cần phải đưa ra những tài liệu nghiên cứu về những tính chất hoá học, lý học và khả năng ứng dụng của CPG 2)- Có đầy đủ tài liệu nghiên cứu về độc tố học Muốn có kết luận rõ ràng cần phải tiến hành nghiên cứu : - Các chất phụ gia phải được thử độc ít nhất trên 2 loại sinh vật, trong đó có một loại không phải là loài gậm nhấm, cơ thể sinh vật đó cần có các chức năng chuyển hoá gần giống như người. 3
4. - Liều thử độc phải lớn hơn liều mà người có thể hấp thụ chất phụ gia đó vào cơ thể khi sử dụng thực phẩm (tính cho khối lượng một người tối thiểu là 50-100kg). 3) - Có đầy đủ tài liệu nghiên cứu về các phương pháp phân tích Cần phải có các phương pháp phân tích đủ chính xác và thích hợp để xác định hàm lượng CPG có trong thực phẩm. Khi muốn sử dụng chất phụ gia mới trong sản xuất thực phẩm, phải trình cho Hội đồng Vệ sinh ATTP tối cao Quốc gia thuộc bộ Y tế các thủ tục sau: a). Tên chất phụ gia, các tính chất lý học, hoá học và sinh vật học . b). Tác dụng về kỹ thuật, nồng độ cần thiết, liều tối đa c). Khả năng gây độc cho cơ thể người (ung thư, quái thai, gây đột biến, ) thử trên vi sinh vật và theo dõi trên người. d). Phương pháp thử độc và định lượng chất phụ gia trong thực phẩm. 1.2.3 - Các văn bản pháp luật của Nhà nước Việt nam và của nước ngoài về sử dụng PGTP Khi sử dụng chất phụ gia trong thực phẩm phải được các cơ quan quản lý cho phép ở Việt nam Do Bộ Y tế và Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường và Chất lượng quản lý Điều 10 về “Tiêu chuẩn tạm thời vệ sinh 505/BYT-QĐ” của Bộ Y tế đã quyết định về việc sử dụng phụ gia trong chế biến lương thực thực phẩm như sau: 1. Không được phép sử dụng các loại phụ gia không rõ nguồn gốc, mất nhãn, bao bì hỏng. Không được phép sử dụng các loại phụ gia ngoài danh mục cho phép của Bộ Y tế. 2. Đối với các phụ gia mới, hoá chất mới, nguyên liệu mới, muốn đưa vào sử dụng trong chế biến, bảo quản lương thực thực phẩm, các loại nước uống, rượu và sản xuất các loại bao bì thực phẩm thì phải xin phép Bộ Y tế. Trên thế giới - FAO : Food and Agriculture Organization ò the United Notions trụ sở ở Rôm - OMS : Organizotion Mondial de la Santé Trụ sở oqr Genevơ FAO và OMS là thành phần của liên hợp quốc tập hợp 121 nước thành viên - EU: Eropéenne Union Để kiểm tra hàm lượng chất phụ gia có trong thực phẩm, cơ quan tiêu chuẩn hoá quốc tế và của các quốc gia đã xây dựng những phương pháp phân tích - ISO – Internationnal Stadadisation Organisation - AFNOR - Association Francaise de Normalisation, của Cộng hoà Pháp - DIN - Deutsches Institut pšr Normung, của CHLB Đức - BS – British Standard, của Vương quốc Anh - ASTM – American Society fỏ Testing and Materials, của Mỹ - TCVN – Tiêu chuẩn Việt nam, của CHXHCN Việt nam 4
5. Chương II Những chất phụ gia thực phẩm 2.1 - Chất mầu 2.1.1 Chất màu tự nhiên Chất mầu tự nhiên chủ yếu thường gặp trong các nguyên liệu thực vật được chia làm ba nhóm chính: - Antoxian làm hoa quả có màu đỏ và màu xanh lam; - Carotinoit có màu vàng - Clorofin sắc tố xanh lá cây. Tất cả các sắc tố này là những hợp chất hoá học phức tạp và được tạo nên trong quá trình sống thích ứng với các loại thực vật. Mức độ bền của chúng rất khác nhau và trong quá trình bảo quản, chế biến nhiệt và các gia công khác sẽ bị thay đổi đi theo những cách khác nhau. Vì vậy lúc ở dạng tươi sản phẩm thường có màu sắc đẹp, sau khi chế biến màu sắc bị kém đi một phần hoặc có khi mất hẳn.Điều đó làm cho giá trị mặt hàng và giá tri sử dụng giảm đi và vẻ hấp dẫn bên ngoài của thức ăn sẽ bị kém Trong công nghiệp thực phẩm cần phải tìm ra các biện pháp giữ cho thực phẩm có mầu sắc đẹp. Điều này có thể đạt được bằng những cách sau : - Xây dựng một quy trình kỹ thuật gia công nguyên liệu(125) và bán thành phẩm để bảo quản được tối đa các mầu tự nhiên có sẵn trong nguyên liệu. - Tách ra, cô đặc và bảo quản các chất màu từ chính thực vật hoặc từ nguyên liệu khác giàu chất màu; các chất màu tư nhiên cô đặc có thể dùng cho các sản phẩm khác nhau - Tạo nên các chất màu tổng hợp nhân tạo giống như các màu tự nhiên của sản phẩm thực phẩm và dùng nó để nhuộm các sản phẩm mà ở dạng tự nhiên nó không đủ mạnh hoặc bị mất màu ban đầu do quá trình chế biến. - Phối hợp sử dụng các phương pháp kể trên theo những biện pháp khác nhau. Những biến đổi màu sản phẩm là do hàng loạt quá trình hoá học xảy ra trong quá trình chế biến gây nên.Đối với mỗi nhóm chất màu, phải có những biện pháp khác nhau để bảo vệ màu tự nhiên của sản phẩm. Clorofin - Có mầu xanh lá cây Clorofin có hai dạng: clorofin a C55H72O5N4Mg và clorofin b C55H70O6N4Mg. Tỷ lệ của chúng trong thực vật khoảng chừng 3:1.đã biết clorofin trong quá trình đun trong môi trường axit sẽ chuyển thành một hợp chất hoá học mới – feofitin có màu sẫm ô liu. Để tránh sự biến mầu của clorofin trong quá trình chế biến người ta sử dụng dạng khác của chúng là dung dịch clorofilin : Màu này thu được từ lá rau dền, lá gai và các loại rau xanh khác, bằng cách cô đặc nước chần của lá rau dền hay lá gai với dung dịch kiềm đậm đặc (3kg NaOH cho 100 kg lá tươi) trong thời gian 2-3giờ. Trong thời gian nấu, clorofin chuyển thành clorofilin (theo hai dạng của clorofin là clorofin a và clorofin b). sau khi nấu đem ép và lọc ,dung dịch thu được chứa clorofilin. Các clorofilin bền mầu hơn Liều dùng 15 mg/kg khối lượng cơ thể Antoxian Có màu đỏ và màu xanh lam. Các sắc tố antoxian hay là antoxianin là những hợp chất hoá học thuộc nhóm glucozit. Trong tự nhiên có nhiều hợp chất loại này và chúng có ở rau quả với số lượng và tỷ lệ khác nhau trong rau quả, hoa và các bộ phận khác của thực vật làm cho chúng có nhiều màu sắc khác nhau. Có bốn loại antoxian – pelacgonidin, xianidin, denfinidin và apigenidin. Các màu đỏ, xanh lam và các màu khác tương tự khác của rau quả là các este metyl của các antoxianidin này. Các sắc tố của antoxian này rất nhậy cảm với phản ứng của môi trường. 5
6. Liều dùng 0,1 mg/kg khối lượng cơ thể Curcumin : Có mầu vàng da cam. Người ta thu được chất này từ củ nghệ và có thể đạt được nồng độ 99% . Curcumin được dùng trong sản xuất bột cary, mù tạt, nước dùng, bột canh rau, các sản phẩm sữa với liều dùng 0,1 mg/kg khối lượng cơ thể Riboflavin ( lactoflavin ) hoặc vitamin B2 : Có mầu vàng da cam. Người ta thu được chất này từ nấm men, mầm lúa mì, trứng và gan động vật. Riboflavin được dùng trong sản xuất các sản phẩm sữa, kem, làm bánh ngọt, mứt keo với liều dùng 0,5 mg/kg khối lượng cơ thể Axit cacminic : có mầu đỏ tươi. Người ta thu được chất này từ trứng và con non của một loại côn trùng rệp đỏ đã sấy khô. Chế phẩm có chứa 10 – 15% axit cacminic. Axit cacminic được dùng cho các sản phẩm khai vị, thịt chín, các sản phẩm sữa với liều dùng 2,5 mg/kg khối lượng cơ thể Caramel : Có mầu nâu đen. Người ta thu được chất này bằng cách nấu đường sấy sacaroza ở nhiệt độ cao. Caramel được dùng cho các sản phẩm dấm, rượu vang, bia, rượu táo, thịt, cá, đậu phụ Liều dùng 100 mg/kg khối lượng cơ thể Poliphenol đã bị oxy hoá : Có mầu nâu đậm. Người ta thu được chất này từ chè đen. Chất mầu này là một hỗn hợp nhiều chất, trong đó chủ yếu là teaflavil (TF) và tearubigin (TR), tỷ lệ TF/TR < 1/12. Chất mầu này được dùng cho nhiều sản phẩm như nước uống, thịt, cá, bánh, kẹo. Liều dùng không hạn chế tuỳ thuộc vào mầu sắc của sản phẩm mà người ta điều chỉnh hàm lượng cho phù hợp. Tính độc hại : Tất cả các chất mầu tự nhiên đều không độc 2.1.2 Các chất màu nhân tạo (hay tổng hợp) Các chất màu nhân tạo được sử dụng trong phạm vi tương đối hẹp, thường sử dụng trong sản xuất bánh kẹo và sản xuất các thứ nước uống không có rượu. sản xuất đồ hộpchủ yếu là đồ hộp rau quả,.nhiều trường hợp các cơ quan bảo vệ sức khoẻ cấm dùng vào trong thực phẩm các chất màu hữu cơ nhân tạo vì chưa biết hết được tác dụng phức tạp của nó đối với cơ thể người. Cho phép nhuộm màu thực phẩm bằng các chất màu tổng hợp Nhóm chất mầu vàng Tatrazin : là dẫn xuất của axit pyrazol cacboxylic, có mầu vàng chanh. được dùng trong sản xuất bánh kẹo, thực phẩm tráng miệng, mứt, rượu, trứng cá muối, tôm, vỏ ngoài phomat, vỏ ngoài thịt chín. Liều dùng 7,5 mg/kg khối lượng cơ thể Quinolein vàng : là muối Natri của axit Monosulphonic và Disulphonic của Quinophtalin và quinolyindanedion, có mầu vàng, được dùng trong sản xuất bánh kẹo, thực phẩm tráng miệng, mứt, rượu, trứng cá muối, tôm, vỏ ngoài phomat, vỏ ngoài thịt chín. Liều dùng 2,5 mg/kg khối lượng cơ thể Vàng da cam S : là muối Na của axit Naphtol- sulphonic, có mầu vàng da cam, được dùng trong sản xuất bánh kẹo, thực phẩm tráng miệng, mứt, rượu, trứng cá muối, tôm, vỏ ngoài phomat, vỏ ngoài thịt chín. Liều dùng 0,5 mg/kg khối lượng cơ thể Nhóm chất mầu đỏ 6
7. Azorubin : là muối Na của axit Naphtol- sulphonic, có mầu đỏ. Chất mầu này còn được sứ dụng trong công nghiệp nhuộm và in. Được dùng trong sản xuất mứt kẹo, sirô, nước giải khát Liều dùng 0,5 mg/kg khối lượng cơ thể Liều dùng 4 mg/kg khối lượng cơ thể ( tạm thời quy định) Amaran : Là muối có 3 nguyên tử Na của axit Naphtol- disulphonic, có mầu đỏ boóc đô. Được dùng trong sản xuất trứng cá muối, nước quả, rượu nho. Liều dùng 0,75 mg/kg khối lượng cơ thể Đỏ rệp : Là muối có 3 nguyên tử Na của axit Naphtol- disulphonic, có mầu đổ giống như mầu đỏ của axit cacminic ( chất mầu tự nhiên ) , được dùng trong sản xuất bánh kẹo, thực phẩm tráng miệng, mứt, rượu, trứng cá muối, tôm, vỏ ngoài phomat, vỏ ngoài thịt chín. Liều dùng 0,75 mg/kg khối lượng cơ thể Erytrozin : Là muối của têtra-iodo-fluoresxin, có mầu đỏ, được dùng trong sản xuất bánh kẹo, thực phẩm tráng miệng, mứt, rượu, trứng cá muối, tôm, vỏ ngoài phomat, vỏ ngoài thịt chín. Liều dùng 2,5 mg/kg khối lượng cơ thể Nhóm chất mầu xanh Mầu xanh lơ V : là muối canxi của dẫn xuất triphenylmetan, có mầu xanh nhạt, được dùng trong sản xuất bánh kẹo, thực phẩm tráng miệng, mứt, rượu, trứng cá muối, tôm, vỏ ngoài phomat, vỏ ngoài thịt chín Liều dùng 2,5 mg/kg khối lượng cơ thể Indigocacmin : Là muối Na của axit indigotin disunphonic, có mầu xanh lam, được dùng trong sản xuất kem, bánh kẹo, mứt, quả ngâm đường. Liều dùng 5,0 mg/kg khối lượng cơ thể Xanh lơ sáng FCF : Có công thức C37H34N2Na2O9S3 là chất có mầu xanh lơ sáng, được phép dùng ở Canada, Anh và Mỹ cho các sản phẩm báng kẹo, confitur, sirô, đồ hộp Xanh lục sáng BS : Là muối Natri của dãn xuất Fusinic, có mầu xanh lục sáng, thường được dùng với hỗn hợp các mầu xanh khác để tạo mầu xanh lục, được dùng trong sản xuất quả ngâm đường, siroo, nước giải khát, bánh kẹo, rượu Liều dùng 5,0 mg/kg khối lượng cơ thể Nhóm chất mầu đen Mầu đen sáng BN : Là muối có 4 Na của axit tetrasulphonic, có mầu đen sáng, được dùng trong sản xuất bánh kẹo, thực phẩm tráng miệng, mứt, rượu, trứng cá muối, tôm, vỏ ngoài phomat, vỏ ngoài thịt chín. Liều dùng 1,0 mg/kg khối lượng cơ thể Tính độc hại : Tất cả các chất mầu tổng hợp đều độc đối với con người nên khi sử dụng phải tuân theo sự chỉ dẫn trong tài liệu kỹ thuật 2.1.3 Chất mầu vô cơ Các chất mầu có nguồn gốc vô cơ chủ yếu dùng để trang trí thực phẩm TT Tên chất mầu Sử dụng Liều dùng mg/kg thể trọng 7
8. 1 Cacbonat Canxi ít dùng Không hạn chế 2 Bioxyt Titan ít dùng Chưa có 3 Oxyt Sắt Mứt và bánh kẹo 0,5 4 Oxyt Nhôm Mứt và bánh kẹo 0,5 5 Bạc Mứt và bánh kẹo 0,5 6 Vàng Mứt và bánh kẹo 0,5 7 Chất mầu rubi Vỏ phomat 0,5 Tính độc hại : Phần lớn các chất mầu vô cơ có tính độc nên cần phải thận trọng khi dùng trong thực phẩm 2.2 Chất bảo quản Tác dụng của chất phụ gia bảo quản, sử dụng với mục đích ngăn cản sự phát triển của vi khuẩn, nấm mốc, và kéo dài thời gian bảo quản của thực phẩm. Trên thực tế, nhiều loại phụ gia bảo quản đã có tác dụng bảo quản, ức chế sự phát triển và hoạt động của nhiều loại vi khuẩn và nấm mốc khi kết hợp với một số chất có tác dụng bảo quản truyền thống như đường,muối, dấm v.v 2.2.1 - Chất bảo quản nguồn gốc vô cơ Các chất clorua Các muối clorua mà chủ yếu là Natri clorua (NaCl) là chất bảo quản truyền thống của thực phẩm. nó được dùng trong công nghiệp để ướp muối thực phẩm ( thịt, cá) cần bảo quản lâu dài, hoặc muối chua các loại rau quả.Nhược điểm cơ bản của phương pháp này là tạo nên vị quá mặn cho thực phẩm. NaCl không độc đối với người bình thường nhưng đối với người mắc bệnh phù thì cần phải kiêng các sản phẩm có nhiều muối Nitơ rát và nitơ rít của Natri và Kali Công thức hoá học : KNO2, NaNO2, KNO3, NaNO3 Dạng sử dụng : Dùng ở dạnh dung dịch hoặc ở dạng tinh thể Phương pháp sử dụng : sử dụng khả năng diệt khuẩn đặc biệt đối với Clostridium botulinum để bảo quản một số thực phẩm nhưng chủ yếu dùng cho các sản phẩm thịt như súc xích, lạp xường và một số sản phẩm sữa Hàm lượng Nitơrát và Nitơrit trong sản phẩm (mg/kg sản phẩm)cần phải được kiểm soát rất chặt chẽ theo bảng dướ đây : TT Thực phẩm Hàm lượng mg/kg sản phẩm 1 Dành cho trẻ em dưới 3 tháng 50 2 Sữa ăn kiêng 30 –50 3 Nước sữa thuỷ phân 50 Tính độc hại : Nitơrát và Nitơrit khá độc vì trong quá trình chế biến chúng tác dụng với các axit amin có sẵn trong thực phẩm để tạo thành các chất Nitrozamin là tác nhân gây ung thư Andêhýt sulfurơ và sulfít : Công thức hoá học : SO2 , H2SO3- Khí sunfurơ hay anhidrit sunfurơ Dạng sử dụng : Sử dụng ở thể khí hoặc dung dịch nước Phương pháp sử dụng : Sunfit hoá là phương pháp được sử dụng rộng rãi 8
9. Khí sunfurơ hay anhidrit sunfurơ ( SO2) là loại chất sát trùng mạnh có tác dụng diệt các vi sinh vật làm hư hỏng rau quả. Tác dụng bảo quản của anhidrit sunfurơ ở nhiệt độ bình thường thể hiện khi nồng độ 0.05-0.20% tính theo khối lượng sản phẩm. Một trong những điều kiện cơ bản để SO2 có tác dụng bảo quản là độ axit của môi trường. Trong môi trường kiềm trung tính SO2 không có tác dụng , vì vậy, không nên dùng SO2 để bảo quản nhiều loại rau không có axit. Những loại quả trong thành phần chứa nhiều axit hữu cơ tự nhiên chính là đối tượng thích hợp nhất cho việc bảo quản bằng phương pháp sunfit hoá. Độ axit của quả nguyên liệu càng cao, lượng SO2 sử dụng để sunfit hoá càng thấp. Anhidrit sunfurơ là chất khí không màu, có mùi hắc của lưu huỳnh cháy, nặng hơn không khí 2.25 lần. Thường SO2 đã được nén trong các bình thép thành dày. Anhidrit sunfurơ dễ tan trong nước lạnh, nhiệt độ O tăng thì độ hoà tan giảm đi rất nhanh. Như ở 0 C dung dịch bão hoà SO2 chứa không quá 23%, ở 20OC không quá 11.5% và ở nhiệt độ 30OC-7.8%, ở nhiệt độ 40OC-5.4%. Do tính chất đó của SO2 nên người ta chỉ sử dụng SO2 lấy từ bình chứa cho trực tiếp vào sản phẩm rau quả cần được bảo quản ( như rau quả nghiền hay nước rau quả và cần phải làm lạnh thích đáng ), hoặc người ta sử dụng dung dịch SO2 đã chuẩn bị sẵn trong nước lạnh với nồng độ 4.5-5.5% để hoà lẫn vào sản phẩm lỏng hay quả nghiền với số lượng qui định trong qui trình công nghệ để bảo đảm cho sản phẩm đủ nồng độ SO2 có tác dụng sát trùng, nghĩa là đạt dược nồng đọ 0.12-0.2% trong sản phẩm. Tất nhiên là phương pháp thứ hai này ít kinh tế hơn vì tốn sức lao động và không tránh khỏi cần nhiều thùng chứa hay các bể chứa lớn đặc biệt, vì khối lượng chứa sản phẩm đã tăng lên do cho thêm dung dịch SO2vào ( ví dụ 3- 5% ) khi đưa vào các quả bán thành phẩm cũng như khi chuẩn bị dung dịch SO2hoà tan trong nước, tạo thành axit sunfurơ ( H2SO3 ). Các phương pháp đã mô tả trên gọi là sunfit hoá ướt được sử dụng rỗng rãi cũng như là phương pháp hoá khô, tức là xử lý quả đựng trong thùng hay hòm khô chứa khí SO2 và đặt trong phòng kín có cấu tạo đặc biệt. Khí SO2 được nạp trực tiếp từ bình thép hay được điều chế tại chỗ bằng cách đốt lưu huỳnh ngay trong phòng. Phương pháp thứ hai này gọi là phương pháp xông khói. Khi xông khói, khí sunfurơ sẽ chiếm đầy thể tích của phòng và thấm qua bề mặt quả vào trong, do đó có tác dụng sát trùng tốt Như vậy, tất cả các phương pháp sunfit hoá kể trên đều có hiệu quả kỹ thuật khử trùng rau quả như nhau. Anhidrit sunfurơ là một loại chất bảo quản đã được thí nghiệm để bảo quản cà chua nghiền. Liều lượng SO2 cần dùng vào khoảng 0.15% cà chua nghiền bảo quản trong các thùng lớn để trong 20-30 ngày, sau đó đem chế biến thành cà chua bột đặc. Cần chú ý : Axit sunfurơ dễ dàng kết hợp với các sắc tố thực vật nhất là các sắc tố màu antoxian của rau quả để tạo thành các phức chất mới không màu vì vậy khi sunfit hoá các quả có màu đỏ, xanh và các màu khác, thường làm cho rau quả mất màu. Phản ứng này xảy ra theo chiều thuận nghịch và sau khi tách SO2, màu của sản phẩm quả lại được khôi phục. Vì axit sunfurơ là một chất khử mạnh nên ngăn chặn các quá trình oxy hoá trong quả đặc biệt là quá trình oxy hoá axit ascobic. Do đó SO2 là phương tiện rất tốt để bảo vệ vitamin C có trong sản phẩm. Tính độc hại : Anhydrit sunfurơ có hại tới sức khoẻ: Khi xâm nhập vào đường tiêu hoá sẽ gây buồn nôn nhức đầu, hít phải khí SO2 và gây viêm niêm mạc. Vì vậy khi sunfit hoá cần phải hết sức cẩn thận. Thường công nhân làm việc ở các khâu chuẩn bị thùng và bao bì để sunfit hoá cũng như chuẩn bị dung dịch SO2, làm việc ở nơi có sản phẩm SO2 hay trực tiếp ở nơi sunfit hoá khô, cần phải mang theo mặt nạ trong Khi chế biến bán thành phẩm đã sunfit hoá việc tách SO2 rất dễ dàng bởi vì khi đun sôi SO2 gần như bay hơi hết. Vì vậy phương pháp sunfit hoá thường chỉ dùng cho các bán thành phẩm của quả mà sau đó đem nấu để thu được sản phẩm ví dụ như mứt. Phương pháp này hoàn toàn không dùng cho loại sản phẩm nước đường. 9
10. Trong thực tế không thể tách SO2 ra khỏi sản phẩm đồ hộp quả. Một vài vết của nó sẽ trở lại trong sản phẩm. Điều đó xảy ra trước hết vì chính quá trình gọi là desunfit hoá, tức là tách SO2 khi dun sôi không được kéo dài đầy đủ và có những trường hợp cũng các sản phẩm riêng biệt của mứt nghiền hoặc những dạng sản phẩm khác được chế biến cùng với lượng SO2 còn lại. Sau đó, trong thời gian sunfiit hoá và bảo quản các bán thành phẩm về sau, SO2tác dụng với những chất hữu cơ của quả tạo thành các phức chất phức tạp ( gọi là SO2 liên kết ) mà các phức chất này một lần nữa lại phân huỷ và SO2 tách ra môi trường xung quanh. Do đó cần đặc biệt chú trọng khi xử lý các sản phẩm được sunfit hoá để bảo vệ sức khoẻ. Hàm lượng SO2 còn lại trong sản phẩm không được vượt quá giới hạn sau đây ( tính bằng mg cho 1kg sản phẩm ). Mứt rim, quả khô, rượu nho, nước quả trước khi đem sử dụng : 100 Mứt kẹo và những sản phẩm chế biến từ quả nghiền : 20 Trong các loại sản phẩm dùng làm thực ăn cho trẻ em không được chứa SO2, vì vậy không được dùng phương pháp Sunfit hoá để sản xuất các loại thức ăn này. Ngoài ra, SO2 là chất ăn mòn kim loại ở các thiết bị sản xuất, ( đường ống hút gió, máng, băng chuyền, vỏ thiết bị, dụng cụ bị nhanh chóng hư hỏng). Sử dụng các dẫn xuất Ngoài anhydrit sunfurơ và dung dịch H2SO3 trong kỹ thuật sunfit hoá người ta còn dùng các muối của axit sunfurơ liều lượng cần dùng phải tăng lên vì phải tính theo hàm lượng SO2 có trong phân tử muối tương ứng đó. Thí dụ ứng với 1g SO2 để sunfit hoá quả phải dùng : - Natri bisunfit NaHSO3 1.6g - Kali bisunfit KHSO3 1.8g - Canxi bisunfit Ca(HSO3)2 3.1g - Natri sunfit Na2SO3 2.0g - Kali sunfit K2SO3 2.5g Tất cả các muối của axit sunfurơ này đều dùng ở dạng dung dịch. SO2 là tác nhân hoá học gây ra hiện tương mất màu đối với một số sắc tố thực vật vì thế có thể sử dung nó để gia công nhẹ bề mặt của nhiều loại sản phẩm nhằm nâng cao hình thức của sản phẩm. Ngoài ra SO2 còn có tác dụng sát trùng bề mặt . Vì vậy trong qui trình kỹ thuật sấy rau, người ta sử lý trong thời gain ngắn ( 2-3 phút ) bề mặt của củ đã làm sạch vỏ bằng dung dịch natri bisunfit 0.1%. Cũng như vậy khoai tây cắt miếng rồi đem chần và nhúng qua trong dung dịch natri bisunfit 0.5% trước khi sấy khô sẽ làm cho hình tức của sản phẩm sấy được tăng lên nhiều ( hàm lượng chung của SO2 còn lại trong khoai tây đã sấy khô không vượt quá 0.04% ). Đối với mơ trước khi sấy cũng đem xử lý nhanh ( 5-6 phút ) bằng dung dịch H2SO3 hay NaHSO3 0.5-0.6%. Có thể dùng natri bisunfit để xử lý đối với khoai tây, nếu khoai tây được xử lý bằng dung dịch natri bisunfit thì bảo quản được lâu hơn và chỉ tiêu phẩm chất cao hơn Nho trước khi phơi khô ngoài trời cũng được xông qua bề mặt bằng khs SO2. Anhydrit sufurơ cũng đã được dùng để tăng phẩm chất đồ hộp hoa xúp lơ. Khi đóng hộp và dầm dấm hoa xúp lơ thường có màu nâu xấu và mềm nếu được xử lý trước bằng dung dịch Anhydrit sufurơ 0.2% trong 2 giờ , chất lượng xúp lơ rất tốt tốt ( rau trắng và cứng). Xúp lơ được nhúng trước khi chần vào dung dịch 0.12-0.15% SO2 trong 2-2.5 giờ, sau đó rửa sạch lại cẩn thận. Thành phần còn chứa lượng SO2 không quá 0.002%. 10
11. Khi dầm dấm bắp cải, đem ngâm cải đã thái mỏng vào dung dịch 0.23% SO2 trong 3 phút, sau đó đem chần trong nước, sẽ đảm bảo giữ được màu trắng tự nhiên của thành phẩm. Andêhýt các bô ních Công thức hoá học : H2CO3 hoặc CO2 Dạng sử dụng : Dạng khí, dạng hoá lỏng hoặc dạng rắn ( đá CO2 ) Phương pháp sử dụng : Khí các bô níc có tác dụng ức chế hoạt động của VSV, đồng thời làm giảm hoạt độ của các enzym. Người ta sử dụng CO2 để bảo quản dự trữ nước quả trong các xitec lớn (15.000 – 20.000 lít ), ở nhiệt độ -1 đến -2OC và áp suất dư của CO2 là 0,5 - 1 at , thời gian bảo quản có thể kéo dài hàng năn. Dùng CO2 trong bảo quản ngũ cốc, góp phần giữ ổn định chất lượng cho bia, sâm panh, nước giải khát từ hoa quả .v.v. Liều lượng không hạn chế. Tính độc hại : CO2 dễ dàng thoát ra khỏi thực phẩm nên không có khả năng gây ngạt cho con người nên được coi là không độc hại 2.2.2 - Chất bảo quản nguồn gốc hữu cơ Axit sobic và các sobat Công thức hoá học : Axit sobic hay axit 2,4-hexadienic (C5H7COOH) Dạng sử dụng : là chất kết tinh bền vững, có vị chua nhẹ và mùi nhẹ, Trong lượng phân tử là 112.12, nhiệt độ nóng chảy là 134.5OC. Axit sobic khó tan trong nước lạnh (0.16%) và dễ tan trong nước nóng (ở 100OC tan 3.9%). Các muối của axit sobic là Sobat natri, Sobat kali và Sobat canxi Muối của Axit sobic là kali sobat cũng là bột trắng kết tinh, dễ tan trong nước ( ở 20OC, 138g kali sobat hoà tan trong 100ml nước). Trong công nghiệp hoá chất Axit sobic được sản xuất bằng nhiều phương pháp khác nhau. Nhất là trong thực tế thương dùng phương pháp tổng hợp bằng cách ngưng tụ alhydrit crotonic và xêten. Phương pháp sử dụng : Axit sobic và kali sobat có tác dụng sát trùng mạnh đối với nấm men và nấm mốc , các vi sinh vật này là nguyên nhân chủ yếu thương gây hư hỏng sản phẩm rau quả. Nhưng chất sát trùng này lại có tác dụng rất yếu đối với vi khuẩn. Vì vậy khi sử dụng Axit sobic người ta vẫn có thể giữ được khả năng hoạt động của một số vi khuẩn có lợi như vi khuẩn latic Điều đó chứng tỏ rằng Axit sobic có nhiều ưu điểm trong các loại hoá chất bảo quản thực phẩm. Vì lý do này nhiều nước đã chú ý tới việc nghiên cứu và sử dụng axit sobic làm chất phụ gia bảo quản thực phẩm . Sử dụng Axit sobic đem lại kết quả tốt trong công nghiệp chế biến rau quả trong công nghiệp rượu nho, trong sản xuất đồ hộp sữa và các sản phẩm sữa chua, các sản phẩm cá, các loại thịt dồi, xúc xích, các sản phẩm bánh mỳ Axit sobic thêm vào nước táo và một số nước quả và quả nghiền khác với lượng 0.05- 0.06% có thể bảo quản trong thời gian dài. Axit sobic không tiêu diệt được các vi khuẩn nên một số vi khuẩn đó đặc biệt là vi khuẩn lactic vẫn có thể gây hư hỏng nước quả khi có mặt Axit sobic. Vì thế người ta cần đun nóng sơ bộ và nhanh nước quả ở nhiệt độ không cao lắm. Thí dự như nước táo có cho Axit sobic với liều lượng 0.05% đun nóng trong 5 phút ở nhiệt độ 50OC không bị hư hỏng trong 6 tháng ở điều kiện nhiệt độ bình thường. Nước nho đun nóng tới 55OC và thêm vào đó 0.05% Axit sobic, bảo quản trong kho không có điều chỉnh ở nhiệt độ phẩm chất không bị giảm. Dùng sobat để bảo quản nước quả đựng trong bao bì nhỏ để tiện lợi cho người tiêu dùng cũng như bảo quản nước quả tạm thời trong một thùng chứa lớn để sau đó đem đóng chai và đem bán ở dạng nước quả khử trùng hay không khử trùng. 11
12. Sử dụng Axit sobic phối hợp với các chất bảo quản khác cũng cho kết quả tốt. Thí dụ : vi khuẩn axetic trong nước táo mà các sobat không có tác dụng nên ngoài sobat có thể cho thêm một lượng nhỏ natri benzoat. Tác dụng này làm cho nước quả bảo quản được dài hơn không có dấu hiệu hư hỏng Táo nghiền được cho thêm axit sobic có nồng độ từ 0.09-0.1% , đem bảo quản ở nhiệt độ không quá 15OC vẫn giữ được tính chất tự nhiên, không có mùi vị lạ và hoàn toàn có thể sử dụng để chế biến mứt và dùng làm nhân bánh rán, làm chè bột khô hay nấu các món ăn khác từ quả. Phúc bồn tử cần bảo quản lâu dài, dùng Axit sobic với hàm lượng 0.05% nhiệt độ bảo quản cho phép ở 20-22OC. Phương pháp bảo quản bằng axit sobic có thể sử dụng trong điều kiện gia đình. Việc sử dụng Axit sobic trong sản xuất đồ hộp có thể giảm được nhiệt thanh trùng. Dùng Axit sobic trong việc chế biến hầu hết các loại mặt hàng đồ hộp đều có hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao. Khi chế biến sản phẩm cà chua, rau muối mặn, muối chua, dàm dấm và rau bán thành phẩm. Thêm vào cà chua nghiền 0.05% kali sobat có thể thu được sản phẩm cà chua nghiền 12% chất khô mà cà chua nghiền không bị mốc ở nhiệt độ bình thường hơn hai tháng,. Cà chua nghiền 18% chất khô có 0.1% kali sobat có thể bảo quản trong kho bình thường trong hơn 10 tháng không bị hư hỏng. Sử dụng axit sobic sử lý bề mặt các sản phẩm không đưa vào đóng hộp, như các loại mứt quả chẳng hạn vì các loại sản phẩm này thường hay bị nhiễm trùng trên bề mặt, bằng cách phun axit sobic trên bề mặt sau khi đã đóng gói mứt vào bao bì hay dùng giấy chống ẩm hoặc giấy bóng kính đã tẩm chất bảo quản này để phủ lên bề mặt của mứt. Phương pháp này đã được sủ dụng trong công nghiệp phomat nấu chảy. Người ta phun axit sobic lên giấy và dùng nó để gói phomat. axit sobic là chất bảo quản thực phẩm được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm. Việc sử dụng nó không phức tạp và không đòi hởi vốn đầu tư thiết bị mới. Tính độc hại : . Axit sobic và sobat không độc với cơ thể con người, khi cho vào sản phẩm thực phẩm không gây ra mùi hay vị lạ và không làm mất mùi vị tự nhiên của thực phẩm. Trong cơ thể, Axit sobic bị oxy hoá tạo thành các chất không độc. Axít Benzoic, benzoat và dẫn xuất Công thức hoá học : Axit benzoic ( C6H5COOH ) Dạng sử dụng : Có dạng tinh thể hình kim không màu, tỷ trọng 1.27 g/ml. Dễ tan trong rượu và ete nhưng ít tan trong nước. Muối của axit benzoic thường dùng là Benzoat natri, Benzoat kali và Benzoat canxi Phương pháp sử dụng : Axit benzoic là chất sát trùng mạnh đối với nấm men và các nấm mốc và có tác dụng yếu đối với các vi khuẩn. Tác dụng bảo quản chỉ xảy ra ở môi trường axit pH = 2.5-3.5. Trong điều kiện này, nồng độ Axit benzoic có tác dụng bảo quản để kìm hãm các vi sinh vật gây ra hư hỏng sản phẩm là 0.05%. Axit benzoic ít hoà tan trong nước ( ỏ nhiệt độ trong phòng bình thường chỉ tan không quá 0.2% ) nên việc sử dụng các dung dịch bảo quản này rất khó. Trong công nghiệp thực phẩm người ta thường sử dụng muối natri của Axit benzoic là natri benzoat ( C6H5COONa) chất này có thể điều chế được khi cho tác dụng Axit benzoic và soda (Na2CO3). Natri Benzoat dễ hoà tan trong nước, ở nhiệt độ phòng cũng có thể cho dung dịch nồng độ 50-60% ( thực tế dung dịch natri benzoat được pha sẵn với nồng độ từ 5-20% ). Muốn đảm bảo hiệu quả tác dụng bảo quản, nồng độ natri benzoat có trong sản phẩm phải đạt tới 0.07-0.1%. Các nồng độ này của Axit benzoic và natri benzoat không có hại đối với cơ thể con người 12
13. Khi bảo quản các loại nước quả, nồng độ natri benzoat cho phép tối đa không được quá 0.1-0.12%. Kỹ thuật sử dụng natri benzoat không phức tạp. Đem hoà tinh thể của muối này vào nước nóng, tốt nhất là vào nước quả nóng ( để sản phẩm khỏi bị tăng lượng nước ), rót dung dịch đó vào các thùng chứa nước quả hay trộn lẫn với quả nghiền. Sau khi trộn lẫn cẩn thận, sản phẩm được đóng vào bao bì để bảo quản. Liều lượng tối đa cho phép của Axit benzoic và natri benzoat trong các sản phẩm thực phẩm chế biến trong công nghiệp ( tính mg/kg ) như sau: mứt quả-700; nước quả dùng để làm đô uống –1000; quả nghiền dùng cho sản xuất bánh kẹo-1000. Vì Axit benzoic và các benzoat không bay hơi nên chúng vẫn còn lại sản phẩm mà không thể tách được những chất bảo quản này như phương pháp desunfit hoá. Trong công nghiệp thực phẩm ở Mỹ, người ta sử dụng nhiều benzoat trong sản xuất mứt, mứt đông và nước quả. Liều lượng natri benzoat tối đa được sử dụng ở Mỹ là 0.1% (0.05-0.075% đối với nước quả chua và 0.075-0.1% đối với nước quả ít chua ) Liều dùng tối đa cho phép là 160 mg/l Tính độc hại : - Axit benzoic và các benzoat không gây độc trong giới hạn cho phép sử dụng - ảnh hưởng tới mùi và vị của sản phẩm khi cảm quan ( natri benzoat cho dư vị ở nồng độ 0.04%) - Nước quả và rau quả nghiền bảo quản bằng các benzoat thường có màu thâm đen so với sản phẩm sunfit hoá. Dẫn xuất của axit P- Hydroxy benzoic Công thức hoá học : HO-C6H4COOH , có khả năng chống nấm mốc và vi khuẩn trong thực phẩm với liều dùng 10 mg/kg thể trọng. Chất bảo quản nguồn gốc benzen Các dẫn xuất thường dùng trong bảo quản thực phẩm là : Diphenyl , Octophenylphenol , Octophenyllat natri , Thiabelzadol Phương pháp sử dụng : có tính kháng khuẩn mạnh , thường dùng với liều lượng từ 0 đến 0,5 mg/kg bằng cách phun lên bao bì để bao gói cam quýt Tính độc hại : khi tiếp xúc có thể làm con người bị nôn hoặc gây kích thích mắt và mũi Axit hữu cơ Các axit và muối của chúng thường dùng : Axit focmic , Focmiat natri , Focmiat canxi , Axit axetic , Axetat kali , Axetat natri , Axetat canxi , Axit propionic, Propionat natri , Propionat canxi , Propionat kali , Axit malic , Axit lactivc, Axit xitric, Axit tatric Phương pháp sử dụng : Các axit này có vai trò để axit hoá và khử trùng thực phẩm và được cho vào thực phẩm hoặc phun trên bề mặt sản phẩm. Chúng có vai trò kìm hãm sự phát triển của một số loài vi sinh vật. Axit axetic, Axit focmic và Axit propionic có thể tạo khả năng khử trùng bề mặt cho thịt. Người ta thường dùng kết hợp với các chất bảo quản khác để tăng hiệu quả sử dụng. Axit lactivc, Axit xitric, Axit tatric và các muối của chúng có tác dụng vừa làm tác nhân axit hoá vùa làm tác nhân hỗ trợ cho các chất chống oxy hoá (BHT và BHA) 13
14. Chất kháng sinh Các chất kháng sinh thường là những chất tổng hợp từ nhiều loại vi sinh vật và có khả năng tiêu diệt các loại vi sinh vật khác. Trong thế giới sinh vật các chất kháng sinh giống như là phương tiện bảo vệ giữa các loài. . Lúc đầu các chất kháng sinh được sử dụng rỗng rãi trong y học để chữa một số bệnh do vi khuẩn gây bệnh gây ra. Nhưng các nhà chuyên môn ngành công nghiệp thực phẩm đã chứng minh rằng các chất kháng sinh cũng có tác dụng diệt khuẩn trong thực phẩm. Các chất kháng sinh được dùng trong y học như penixelin, streptomixin, biomyxin có khả năng tiêu diệt các loài vi khuẩn làm hư hỏng thịt cá Sự phát minh này có một ý nghĩa to lớn đối với sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp thực phẩm . . Tuy nhiên việc sử dụng rỗng rãi các chất kháng sinh đã bị các nhà y học phản đối vì chúng sẽ gây nguy hiểm do dư lượng chất kháng sinh cùng với thực phẩm vào cơ thể con người làm cơ thể quen thuốc khi có bệnh thuốc sẽ không còn tác dụng nữa Vì vậy các nước đều nghiêm cấm dùng những kháng sinh chữa bệnh làm chất bảo quản thực phẩm. Như vậy mặc dù có hiệu quả diệt trùng tốt , phần lớn chất kháng không đươc phép sử dụng trong công nghiệp thực phẩm trừ một số ngoại lệ. Ví dụ cho phép dùng Biomyxin để xử lý mặt ngoài của cá nhằm kéo dài thời gian bảo quản. Một số chất kháng sinh không dùng chữa bệnh nhưng có khả năng diệt khuẩn được các nhà công nghệ thực phẩm đặc biệt chú ý nghiên cứu như nizin Nizin - một chất kháng sinh dùng trong CNTP Dạng sử dụng : Nizin trong tự nhiên thường gặp trong các sản phẩm sữa và trong các loại rau muối chua. Nó được tạo thành trong quá trình sống của nhóm Steptococcus lên men lactic. Hiện nay cấu tạo hoá học của nzin đã được nghiên cứu đầy đủ. Trong thành phần của nó có chứa các axit amin thông thường như lơxin, valin, alanin, glyxin, prolin, histidin, lyzin, axit glutamic, axit aspatic, serin, metionin. Như vậy, phân tử nizin ( với trong lương phân tử gần 1000) gần giống như cấu tạo các phân tử protit. Lần đầu tiên ở Anh nizin được tổng hợp trong công nghiệp và sản xuất với quy mô lớn. Nó ở dạng tinh thể trắng rất ít hoà tan trong nước, trong môi trường axit độ hoà tan tăng lên ( khi pH=4.2 tan được 12g/l). Bột này dùng bảo quản ở dạng khô qua nhiều năm ở nhiệt độ bình thường hoạt tính kháng sinh của nó không giảm sút bao nhiêu. Độ hoạt động của nizin là 40.106 đơn vị trong 1 gam (theo qui định của hệ thống đơn vị quốc tế Riding) . Phương pháp sử dụng Nizin hoàn toàn không sát trùng đối với nấm men và nấm mốc mà chỉ có tác dụng với vi khuẩn gam dương và không tác dụng lên nhiều loại vi khuẩn gam âm. Trong cơ thể người, nizin sẽ bị các chất men của dịch tiêu hoá phá huỷ. Vì vậy có thể xem như nó không có tác dụng lên hệ vi sinh vật thường có trong cơ quan tiêu hoá. Đối với các vi khuẩn gây hư hỏng thực phẩm, nizin là chất kháng sinh mạnh. Nếu dùng hỗn hợp nizin với chất bảo quản khác như axit sobic thì tác dụng sát trùng của chúng sẽ trong phạm vi rộng hơn đối với các vi sinh vật . Trong công nghiệp đồ hộp việc sử dụng nizin cho phép giảm nhiệt độ và giảm thời gian thanh trùng do đó góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm. Nizin là nó có khả năng tiêu diệt vi sinh vật gây chua phẳng (gây hư hỏng mà không làm phồng hộp) trong các loại đồ hộp nhất là rau hộp. Tại Mỹ cùng với nizil người ta đã nghiên cứu dùng chất kháng sinh subtilin. Gần đây đã xuất hiện thêm một sản phẩm kháng sinh mới là tolyzin. Và pymarixin (tác dụng lên nấm mốc và nấm men gây hư hỏng nước cam) Chất kháng sinh y học được phép dùng trong bảo quản cá là biomyxin (clotêtraxyclin 14
15. ). Cá đã cắt đầu, moi ruột ( thí dụ cá thu ), ngâm vào dung dịch clotêtraxylin ( 25mg/l ) trong thời gian vài phút ( 5-8 phút), sau đó bảo quản trong nước đá có chất kháng sinh này ( 5mg/l). làm tăng thời gian bảo quản lên hai lần. Nước đá kháng sinh đã đựoc sử dụng rộng rãi trong ngành đánh cá trên nhiều nước. Biomixin còn được sử dụng để bảo quản thịt gà vịt tươi. thời gian bảo quản thịt gà tăng lên từ 5 đến 10 ngày Từ hạt lúa đại mạch người ta đã tách được một chất kháng sinh là hodexin, nó cũng có tính chất sát trùng cao ở độ pha loãng 1/13000. Các Fitonxit. Fintoxit là các chất kháng sinh sinh ra do các thực vật thượng đẳng. Hiện nay đã tìm thấy rất nhiều các fitonxit, bởi vì thực tế rất nhiều các cơ thể thực vật sinh ra chúng để bảo vệ khỏi sự tác dụng của các vi khuấn sinh vật có hại. Tác dụng sát trùng của các fitonxit có tính đặc hiệu, bởi vì cùng một loại fitonxit có thể tác dụng mạnh lên một nhóm vi sinh vật này nhưng lại hoàn toàn không tác dụng lên nhóm khác. Các fitonxit và cấu tạo của chúng được nghiên cứu rất ít nhưng người ta đã khảng định khả năng sử dụng tính sát trùng của các fitonxit ngành công nghiệp thực phẩm. Fitônxit của các loại thực vật gia vị, có tính kháng khuẩn mạnh được sử dụng nhiều trong công nghiệp đồ hộp: rau mùi, củ cải đen, thìa là , các gia vị khô và mù tạt .v.v Tại Mỹ cũng áp dụng các tính chất của fitônxit hạt cải trong công nghiệp rau quả. Người ta đã cho vào nước quả một ít chế phẩm fitônxit hạt cải đã hạn chế sự hư hỏng của chúng. Nồng độ từ 1:100000 đến 1:1000000 là đảm bảo tiêu diệt phần lớn các vi sinh vật làm hư hỏng nhiều loại nước quả. 2.2 - Chất chống oxy hoá Tác dụng chống oxy hoá: Ngăn cản sự ôi khét của các chất béo. Sự oxy hoá xảy ra do tác dụng của oxy với các axit béo trong dầu mỡ. Đó là một phản ứng giây chuyền và sản phẩm của sự oxy hóa có thành phần Carbonyle bay hơi được tích tụ lại, và gây mùi vị ôi khét khó chịu cho sản phẩm. Để ngăn ngừa hiện tượng trên, cần phải cho thêm một chất ái oxygene đặc biệt. Nó sẽ thâu tóm trước hết oxy trong môi trường và như vậy các axit béo được bảo vệ. Các chất chống oxy hoá tất nhiên tự nó cũng bị oxy hoá. Những thành phần bị oxy hoá của chúng cũng không có mùi vị gì. Mặt khác tỷ lệ cho vào thực phẩm thường rất ít (dưới 1%). Hiện nay công nghiệp thực phẩm thường sử dụng các loại chống oxy hoá tổng hợp. Nhưng cũng có loại, có ở trong thiên nhiên như Vitamin C trong rau quả, hoặc Vitamin E (tocophérol) trong dầu. Các chất tổng hợp khác thường được sử dụng có thể là BHA (Butylhydroxyanisoile). Hoặc BHT (Butylhdrioxyto-luene). 2,3,1 – Anhydrit sulffurơ và sulfít ( xem phần 2.2.1 các chất bảo quản nguồn gốc vô cơ) Anhydrit sulffurơ và sulfít ngoài khả năng chống VSV nó còn có khả năng chống oxy hoá rất tốt 2.3.2 – Axit L- ascorbic ( vitamin C ) và muối của nó 15
16. Công thức hoá học : L- ascocbic, L- ascocbat Natri, ascocbat Canxi, axit palmityl 6- L-ascocbic Dạng sử dụng : dạng dung dịch hoặc dạng tinh thể Phương pháp sử dụng : Axit L- ascorbic được sử dụng rất rộng rãi để bảo quản chống oxy hoá các chất trong thực phẩm, chống sự thâm đen sản phẩm. Hiện nay người ta đã tổng hợp được Axit L- ascorbic vì thế nó vừa là chất chống oxy hoá dễ kiếm vừa có tác dụng làm tăng lượng vitamin C trong thực phẩm. Axit L- ascorbic được dùng trong công nghiệp chế biến rau quả bao gồm các sản phẩm đóng hộp và nước giải khát,sản xuất thịt hộp, cá hộp, các sản phẩm đông lạnh, các loại mứt, confitur .v.v. Liều lượng sử dụng : Không hạn chế, lượng sử dụng thường là 0,03 đến 0,05% so svới khối lượng sản phẩm. Tính độc hại : Không độc 2.3.3 – Chất chống oxy hoá nguồn gốc phênol ( các chất tổng hợp ) Hiện nay các hợp chất phenol như Butyl Hydroxy Anyzol (BHA) Butyl Hydroxy Toluel (BHT), các galat, các axit dihydro guairelic, nhựa guaicol, tocoferol, là những chất chống oxy hoá dùng phổ biến nhất Công thức hoá học : α - tocoferol, γ - tocoferol, δ - tocoferol (tổng hợp ) Propyl gallat, Octyl gallat, Dodecyl gallat, Butyl Hydroxy Anyzol (BHA), Butyl Hydroxy Toluel (BHT) Phương pháp sử dụng : Để bảo quản chất béo thực phẩm, dầu tinh chế, puré Liều lượng sử dụng : Không hạn chế đối với tocoferol, đối với các chất còn lại 0.5 mg/gk thể trọng Tính độc hại : Khi dùng dưới nồng độ cho phép không gây nhiễm độc cho cơ thể người 2.4 - Chất nhũ hoá, chất ổn định, chất làm đông đặc và tạo gel 2.4.1 - Chất nhũ tương hoá Tác dụng gây nhũ tương hoá: Có tác dụng hoà tan trộn lẫn nước (hoặc một chất tương tự như nước) với một số chất béo hoặc có cấu trúc tượng tự. Như dấm và dầu chẳng hạn. Quấy hoà tan thật mạnh hai chất trên, sẽ hình thành một nhũ tương bền vững (thành một hỗn hợp có những giọt nhỏ li ti). Bây giờ ta cho một chất thứ ba có tác dụng như màng mỏng nối chặt giữa giọt nhỏ li ti của hai chất ban đầu. Đó là chất phụ gia gây nhũ tương hoá. Các chất nhũ tương hoá được sử dụng đầu tiên trong công nghiệp thực phẩm là ở nguồn thiên nhiên: Chất béo Lécithine được dùng trong sản xuất nước cốt đặc Mayonaise ( hỗn hợp có dầu và trứng). Lécithine được chiết xuất từ trứng và đậu tương. Năm 1952 Chính phủ Pháp đã chính thức cho phép sử dụng chất nhũ tương hoá tổng hợp đầu tiên là Nonostéarste Glycerine để sản xuất Margarine. Khi cho 15% nước vào chất béo ở thể đặc ta sẽ được Margarine có cấu trúc và hình dạng giống như bơ.Thao tác tiến hành sẽ rất nhanh nếu khi quấy trộn có thêm 0,8 Stéarete glycerine (tính theo tỷ lệ chất béo) (điều lệ ở Pháp quy định cho phép sử dụng với tỷ lệ 2%). Ester của axít béo Ngoài lexitin các chất nhũ hoá đều là các este của các polyol hoặc axit hữu cơ có nguồn gốc động vật hoặc thực vật. Các monoglyxerit chiếm 75% tổng số các chất nhũ hoá thực phẩm. Quá trình este hóa của monoglyxerit và diglyxerit tiến hành với các axit hữu cơ sau đây : Axit axtic, axit xitric, axit lactic. Axit tactric Các monoglyxerit có khả năng tạo nhũ tương dầu và nước và có thể đưa không khí vào nhũ tương để tạo bọt với độ bền cao. 16
17. Phương pháp sử dụng : dùng trong quá trình tạo nhũ tương cho sản xuất bánh mỳ, bich qui, confitur, marmelat, chế biến hạt, các món tráng miệng, magarin Liều dùng : Không bị giới hạn Tính độc hại : Không độc Lexitin Lexitin là chất tạo nhũ cho phép trộn chất béo với thực phẩm hào tan trong nước. Lexitin của lòng đỏ trứng tham gia ổn định nhũ của dầu trong nước. Lexitin thương mại là dịch chiết bằng dung môi của dầu đậu tương bao gồm phôtphatit, triglyxerit, và glycolipit Lexitin dùng trong công nghiệp sản xuất sữa bột khan nước, nước chấm, magarin, bánh kẹo, bich qui, ca cao, sôcôla Liều lượng sử dụng : không hạn chế 2.4.2 - Chất ổn định, chất làm đông đặc và tạo gel Chất chiết của tảo Người ta đã tiến hành chiết từ tảo biển một tổ hợp chất bao gồm Carragenan,Alginat, Aga-aga . Những chất này có thể sử dụng làm tác nhân làm đông và tạo gel trong sản xuất thực phẩm. + Carragenan (chiết từ tảo đỏ ) : là một chế phẩm ở dạng bột mầu trắng, không có mùi vị, được phân chia thành dạng k, τ, λ, μ, ν trong đó dạng k, τ hoà tan tốt trong nước nóng và có tác dụng tạo gel rất tốt còn dạng λ, μ, ν hoà tan dễ dàng trong nước lạnh và có tác dụng tạo sự ổn định, tăng độ liên kết ( épessissant ) cho thực phẩm. Phương pháp sử dụng : dùng làm chất tạo gel và ổn định trong công nghiệp sản xuất đồ ăn tráng miệng, sữa đông, sữa sôcola, nước chấm, món ăn nhà bếp, kem, bánh kẹo .v.v. Liều dùng : không quy dịnh tuỳ thuộc vào yêu cầu của thực phẩm + Alginat (chiết từ tảo nâu ) : Bao gồm axit alginic, alginat natri, alginat kali, alginat amôn, alginat canxi, alginat propylen-glycol Phương pháp sử dụng : sử dụng rộng rãi trong công nghiệp sữa đông, sữa sôcola, kem, bánh kẹo, món ăn nhà bếp nấu bằng cá, các sản phẩm thịt chín. Liều dùng : 50mg/kg thể trọng đối với axit alginic, alginat natri và alginat amôn, 25 mg/kg thể trọng đối với alginat kali và alginat canxi + Aga-aga (chiết từ tảo đỏ) : hoà tan trong nước nóng và có tính chịu nhiệt cao. Bằng cách làm lạnh có thể tạo thành gel chuyển hoá nhiệt. Liều dùng : không quy dịnh tuỳ thuộc vào yêu cầu của thực phẩm dùng làm chất tạo gel và ổn định trong công nghiệp sản xuất tráng miệng, sữa đông, sữa sôcola, nước chấm sủi bọt, món ăn nhà bếp, kem, bánh kẹo .v.v. Liều dùng : không quy dịnh tuỳ thuộc vào yêu cầu của thực phẩm Chất chiết từ thân cây + Gôm adragan : là một polysacarit axit polygalacturonic, xyloza, fucoza, galactoza,phần không tan trong nước có khối lượng phân tử lớn hơn 850.000, có độ nhớt cao Phương pháp sử dụng : là tác nhân tăng độ dầy, tạo gel, tạo bọt ổn định. được sử dụng trong sản xuất nước chấm, món ăn nhà bếp, kem, bánh kẹo Liều dùng : không quy dịnh tuỳ thuộc vào yêu cầu của thực phẩm + Gôm arabic : nhựa của cây acaxia, là một polysacarit có chừa các ion K+, Ca2+, Mg2+ 17
18. Phương pháp sử dụng : là tác nhân tăng độ dầy, tạo gel, tạo bọt ổn định. được sử dụng trong sản xuất nước chấm, món ăn nhà bếp, kem, bánh kẹo Liều dùng : 0,5-0,75% khối lượn sản phẩm Chất chiết từ quả Chủ yếu là pectin Pectin là chất hữu cơ phức tạp cấu tạo từ sự liên kết giữa phân tử axit polygalacturonic n (C6H10O7) và một phần được este hoá bằng rượu metylic CH3OH. Tuỳ theo số phân tửyaxit galacturonic mà tạo nên chiều dài của phân tử pectin, khối lượng phân tử của pectin thường từ 20.000 đến 200.000và tuỳ thuộc vào số lượng của gốc metyl - CH3 có trong phân tử pectin được chia thành 2 nhóm mêtoxy thấp và mêtoxy cao. Pectin có khả năng keo hoá. Khả năng này phụ thuộc vào khối lượng phân tử của nó và mức độ mêtoxin hoá. Người ta thu được pectin từ thực vật như táo chanh, cam, củ cải đường, đài hoa hướng dương Phương pháp sử dụng : Trong môi trường axit (pH = 3,2 –3,4 là thích hợp nhất) pectin và đường tạo thành gel làm thực phẩm đông lại. Người ta sử dụng tính chất này trong sản xuất các sản phẩm đồ ăn tráng miệng, sữa đông, sữa sôcola, nước chấm, món ăn nhà bếp, kem, bánh kẹo, nước quả đông, nước giải khát không cồn, .v.v. Liều dùng : không quy dịnh tuỳ thuộc vào yêu cầu của thực phẩm Pôlysacarrit nguồn gốc vi sinh vật : + Gôm xantan : Được sản xuất từ VSV giống Xantomonas campestri năm 1940 tại Mỹ, nó có cấu trúc phức tạp và là hợp chất bao gồm sự liên kết của đường Manoza – axit glucuronic – manoza – ( β glucoza )n Phương pháp sử dụng : Người ta sử dụng Gôm xantan trong sản xuất các sản phẩm thịt đông, nước ưống có chanh, đồ hộp, sữa đông, nước chấm xalat Liều dùng : 10 mg/ kg thể trọng Dẫn xuất của xellulo Cacboxymetylcelluloza ( CMC ) : Là chế phẩm ở dạng bột trắng thu dược do tác dụng của cacboxymetilnatrri (- CH2 – COONa ) với các nhóm hydroxyl của xelluloza, có phân tử lượng từ 40.000 đến 200.000. CMC dễ phân tán trong nước lạnh, nước nóng và trong rượu, muối natri của CMC cũng là chất tạo đông, nó có khả năng tạo đông thành khối vững chắc với độ ẩm rất cao (tới 98%) Phương pháp sử dụng : Độ chắc và tốc độ tạo đông phụ thuộc vào nồng độ CMC, độ nhớt của dung dịch và lượng nhóm axetat thêm vào để tạo đông. Nồng độ tối thiểu để CMC tạo đông là 0,2% và của nhóm axetat là 7% so với CMC. Người ta sử dụng CMC như tác nhân tạo gel, làm dầy, làm phồng, làm ổn định, làm chậm sự kết tinh đường trong sản xuất các sản phẩm bíc qui, sữa, thịt , đồ hộp, mì ăn liền. Liều dùng : 25 mg/kg thể trọng Các chế phẩm có những tính chất như CMC là : Metylcelluloza, Hydrrometylcelluloza, Hydroxypropylmetylcelluloza, Metyletylcelluloza, Dẫn xuất của axit phôtphoríc Bao gồm Ortophotphat natri, Ortophotphat kali, Ortophotphat canxi, Diphotphat, triphotphat, polyphotphat của natri và kali Các dẫn xuất của axit phôtphoríc được dùng trong sản xuất bánh nhân kem, món ăn tráng miệng, sữa hộp Liều lượng : 70 mg/kg thể trọng 18
19. 2.5 - Những chất khác 2.5.1- Chất làm axit hoá và điều chỉnh độ axit Phụ gia điều hoà độ acid (độ chua) Người ta sử dung nhiều chất có tính axits hoặc tính kiềm để điều chỉnh độ chua cho thực phẩm nhằm tạo cho thực phẩm có vị hấp dẫn phù hợp với khẩu vi của người tiêu dùng. Trong sản xuất người ta cot thể sử dụng các chất sau đây. - Acid acetic, citric acid, fumaric acid, latic acid, malic acid, tartaric acid, và muối sodium, potassium calcium. Adipic acid - Carbonate và Bicarbonate sodium, potassium, calcium, ammonium và magnesium - Glucono delta-lactone - Hydroxides sodium, potassium, calcium và ammonium - Phosphoric acid (orthophosphoric acid) và muối sodium, potassium, calcium monobasic, dibasic và tribasic. - Sodium aluminium phosphate Phương pháp sử dụng : Các chất này có vai trò để điều chỉnh độ độ axit đồng thời có thể tham gia vào quá trình kìm hãm VSV trong thực phẩm và được cho vào thực phẩm dưới dạng dung dịch pha loãng hoặc dạng nguyên chất. Axit lactivc, Axit xitric, Axit tatric và các muối của chúng có tác dụng vừa làm tác nhân axit hoá vùa làm tác nhân hỗ trợ cho các chất chống oxy hoá (BHT và BHA) Liều dùng : Tuỳ thuộc vào chức năng để lựa chon liều dùng cho phù hợp, nhìn chung là không quy định, trừ một số chất sau đây : Axit tactric và các tactrat 30 mg/kg thể trọng, Gluconodeltalacton của axit gluconic 50 mg/kg thể trọng 2.5.2 - Những chất gây vị Vị của các sản phẩm thực phẩm cũng là các chỉ số quạn trọng về mặt chất lượng thực phẩm. Nâng cao vị không phải chỉ đạt được bằng cách nấu nướng,làm cho thực phẩm tạo nên những cấu tử mới , có mùi vị thơm ngon hơn so với nguyên liệu ban đầu, mà còn bằng cách cho thêm các chất làm tăng vị ngon từ ngoài vào. Các chất có vị và mùi thơm trong thiên nhiên có nhiều nhưng nhiệm vụ của chúng ta là tìm hiểu những chất trong số những chất chúng ta thu được bằng con đường nhân tạo khi chúng ta chế biến hoá học và hoá sinh từ các nguyên liệu khác nhau, đôi khi không phải là nguyên liệu thực phẩm mà vẫn có thể có lợi ích ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm Các chất như vậy cũng có khá đầy đủ, nhưng có một số lớn vẫn chưa nên dùng. Vì vậy chúng ta sẽ không đề cập tới các chất mùi, vị nhân tạo có hại cho cơ thể con người, hay không có hại mà chưa xác định được. Natri Glutamat ( mì chính ). Như ta đã biết, một trong những thành phần cơ bản của bất kỳ một sản phẩm thực phẩm nào là protit. Đó là vì các protit của thức ăn vào trong cơ thể của chúng ta sẽ bị phân giải thành các hợp phần tức là các axit amin và sau này lại xây dựng thành protit tạo nên tất cả các cơ quan của cơ thể người. Tất cả sự đa dạng của thế giới thực vật và động vật đều được tạo nên từ 20 đến 22 axit amin khác nhau. Mỗi axit amin có một ý nghĩa nhất định, khi trao đổi chất trong cơ thể chúng ta. Như ta đã biết, một số axit amin có thể tạo thành trong cơ thể 19
20. con người từ các axit amin khác bằng cách tạo lại phân tử của chúng, và có các axit amin khác phải lấy vào cơ thể con người từ thức ăn ở dạng có sẵn ( các axit amin này gọi là các axit không thay thế ). Axit glutamic là một trong 22 axit amin khác nhau có trong cơ thể. Nó đóng vai trò đặc biệt trong thực phẩm , bởi vì axit glutamic và nhất là muối của nó có vị đặc trưng tạo cho các sản phẩm thực phẩm có vị rõ rệt của "thịt" và "rau" phù hợp với sản phẩm. Công thức hoá học : HOOC-CH2-CH2-CH-COOH Axit glutamic | NH2 HOOC-CH2-CH2-CH-COONa . H2O Glutamat natri | NH2 Dạng sử dụng : Trọng lượng phân tử của axit glutamic là 147.13. Nó có trong các protit khác nhau và thực tế là hợp phần của tất cả các sản phẩm thực phẩm Glutamat natri có trọng lượng phân tử là 187.13 thu được bằng cách thay thế hyđro trong một nhóm cacboxyl bằng nguyên tử Natri. Nó là dung dịch bột tinh thể trắng có vị mặn, hơi ngọt. Natri glutamat hoà tan nhiều trong nước ( ở 20OC trong 100 phần nước hoà tan 136 phần natri glutamat tinh khiết ), trong khi đó axit glutamic rất ít hoà tan trong nước Phương pháp sử dụng : Khi thêm vào thực phẩm một ít natri glutamat nó sẽ tăng cường được vị riêng của mỗi sản phẩm không làm sản phẩm có vị lạ. Natri glutamat không chỉ làm tăng vị rau của các món ăn thực vật mà còn cho sản phẩm có vị thịt hay vị nấm Vị của natri glutamat đã có thể cảm thấy khi độ pha loãng của nó trong nước là 1/3000. Khi sản phẩm có độ axit thấp: pH=5-6.5 thì vị của natri glutamat nhận thấy rõ rệt nhất. Trong môi trường axit cao pH=4 và thấp hơn vị của nó mất đi. Vì vậy không nên sử dụng cho các sản phẩm quả. Các sản phẩm từ rau , thịt và cá natri glutamat là một cấu tử có vị rất giá trị. Trong môi trường axit clohydric của dạ dầy nó có thể lại chuyển thành axit glutamic Người ta sản xuất natri glutamat tử các nguyên liệu hoặc phế liệu có chứa protit hoặc băng con đường sinh tổng hợp từ tinh bột hoặc từ rỉ đường Natri glutamat được sử dụng nhiều trong.công nghiệp đồ hộp : đồ hộp cá, thịt và rau và nhiều đồ hộp hỗn hợp, trong công nghiệp súp và các thức ăn đặc. Liều lượng natri glutamat là 0.2-0.5 % đối vơi rau hộp và 0.4-0.65 % đối với thực phẩm đặc. Lượng natri glutamat thích hợp cho khoai tây rán là 2% và dùng cho các loại xốt ở dạng bột khô là 0.5%. Kỹ thuật sử dụng natri glutamat vô cùng đơn giản và không yêu cầu bất kỳ một loại thiết bị mới nào. Khi dùng cho đồ hộp người ta hoà tan nó trong nước, khi làm các món ăn khác người ta trộn vào ở dạng bột khô. Khi sản xuất các sản phẩm đặc người ta không đưa nó vào hỗn hợp sau khi đã trộn các thành phần chính. Phương pháp trộn như vậy đảm bảo natri glutamat được trộn đều và phân tán hơn trong toàn sản phẩm. Theo qui trình hiện hành, tất cả các loại thực phẩm có dùng natri glutamat phải viết lên nhãn hiệu. Sự ghi chú này không phải là sự báo trước cho người sử dụng về việc cho thêm vào thực phẩm một chất lạ mà nó nói lên việc nâng cao chất lượng đồ hộp. Trong công nghiệp đồ hộp của Mỹ, natri glutamat được sử dung khá rộng rãi cho vào khi sản xuất đậu nguyên quả, ngô đường, đạu xanh, măng tây, củ cải đường, đạu hà lan, xúp lơ, bắp cải, cà rốt, rau có lá xanh, nấm, hành, rau mùi, ớt ngọt, khoai tây, khoai lang, rau dền. thịt hộp, xúp hộp. Đặc biệt khi ướp lạnh rau và các sản phẩm thịt vào maidone, vào salat rau 20
21. có cho thêm maidone và cũng như khoai tây rán.Tại đây cũng được ghi chú trên nhãn hiệu của hộp về việc cho vào natri glutamat Các dịch thuỷ phân protit. Các dịch thuỷ phân protit thu được khi thuỷ phân protit bằng các axit mạnh hoặc bằng enzym. Khi đó xảy ra sự phân giải các protit thành các axit amin tự do, hỗn hợp của axit amin thu được đem cho tác dụng với xút và thu được hỗn hợp muối natri của tất cả các axit amin tách ra khi thuỷ phân protit. Các sản phẩm thuỷ phân có mùi dễ chịu cuả nấm và cảu thịt, chính vì vậy mà người ta sản xuất các sản phẩm thuỷ phân. Nguyên liệu để sản xuất các dịch thuỷ phân protit là các phế liệu có chứa protit : gluten của lúa mỳ, ngô. lúa mạch, nấm men khô, khô dầu đậu nành, hướng dương, lạc, hạt cải hoặc từ protein đông vật như thịt bò, lợn, cá, tôm và những thuỷ sản khác. Tuỳ thuộc vào loại nguyên liệu khi thuỷ phân sẽ được hỗn hợp gồm các axit amin khác nhau với những tỷ lệ khác nhau. Dịch thuỷ phân protit được sử dụng rất rộng rãi nhằm cải thiện mùi vị của thực phẩm và góp phần nâng cao giá trị dinh dưỡng cho thức ăn Các loại nước chấm lên men đặc biệt có vị dịu và ngon. Nó chứa tất cả các axit amin có trong thành phần protit của nguyên liệu đậu ban đầu. Tại các nước châu á, nước chấm lên men đậu tương được sử dụng rất rộng rãi, xem như một gia vị có thể cho vào tất cả các món ăn. 2.5.3 . Những chất tạo mùi thơm Mùi thơm của thực phẩm là do trong các thành phần khác nhau của thực phẩm có chứa nhiều loại cấu tử thường thuộc về các nhóm hợp chất hoá học hoàn toàn khác nhau. Ta thấy có rất nhiều mùi và mùi thơm mà hiện nay chưa có sự phân loại nào thoả đáng cho phép hệ thống hoá chúng một cách khoa học và có nghĩa thực tiễn. Tất cả các chất làm cho sản phẩm có mùi này hay mùi khác là do tính chất bay hơi tự nhiên của các chất đó và chính tính chất này có khả năng tạo ra một mùi nhất định tác động lên cơ quan khứu giác của con người. Mùi thơm của sản phẩm này hay một sản phẩm khác có thể chỉ do một cấu tử bay hơi tạo nên, cũng có thể do do hỗn hợp của một vài cấu tử nào đó với sự kết hợp hoàn toàn khác nhau. Thường hàm lượng của các chất bay hơi hay các tinh dầu thơm đều rất nhỏ. Mặc dù thành phần hoá học của rất nhiều chất thơm đẫ được khám phá và hiện nay sự bí mật của nhiều chất thơm thiên nhiên trở nên rất quan trọng trong thức ăn của các sản phẩm từ động vật và thực vật. Trong đó bao gồm tecpen, setquitecpen, rượu, este, phenol, aldehyt vv Các nhà hoá học không những đã chỉ xác định thành phần của các chất thơm mà còn tìm ra phương pháp tổng hợp nhiều loại chất thơm. Điều đó đưa đến bước ngoặt trong kỹ thuật điều chế và chế biến sản phẩm thực phẩm, như vậy là có thể gây ra mùi nhân tạo cho các sản phẩm không có mùi hay bị mất đi do quá trình bảo quản hoặc chế biến (do sự bay hơi của chất thơm). Tuy nhiên thực tế đã chứng minh ràng thường ít khi tạo ra được mùi thơm đúng như mùi thơm lúc đầu của chính sản phẩm, bởi vì mùi thơm này là do kết quả tác dụng tương hỗ một vài hoặc rất nhiêu các thành phần chất thơm có cấu tạo và có khả năng bay hơi khác nhau. Vì vậy không thể chỉ có một , hai hay ba chất thơm, mặc dầu đó chất đó là thành phần quyết định trong tổng số các cấu tử bay hơi, có thể tạo đúng như mùi đặc trưng của từng giống, từng loại rau quả. Trong việc sản xuất và nghiên cứu các sản phẩm thực phẩm người ta chú ý tới việc phải bảo vệ mùi thơm tự nhiên là một trong những nhiệm vụquan trọng nhất. Người ta thường rất chú ý đến việc thu hồi, bảo quản và hấp thụ trở lại vào sản phẩm cuối cùng các chất thơm tự nhiên chứa trong nguyên liệu ban đầu. Phần lớn các chất thơm rất dễ thất thoát do bị bay hơi và rất không bền. Chúng dễ bị phá huỷ bởi các tác dụng nhiệt và những tác nhân vật lý, hoá học, vì vậy 21
22. phải sử dụng các kỹ thuật và thiết bị phức tạp để thu hồi và tách các chất thơm từ sản phẩm trong quá chiết hoặc cô đặc chúng, tạo điêu kiện giữ chúng lại, ngưng tụ và bảo vệ trong trạng thái ổn định không cho bị phân huỷ và các thay đổi không tốt khác. Sau đó nâng cao dần nồng độ của các chất thơm, bảo quản nó để sau này cải thiện mùi thơm cho thực phẩm. Khi sản xuất nước quả cô đặc, ở hầu hết các nước, người ta thường sử dụng hệ thống cô đặc chân không phức tạp, có bộ phận thu hồi các chất thơm. Hệ thống như thế đã được sử dụng ở nhà máy sản xuất đồ hộp ở nhiều nước khác nhau. Các hệ thống cô đặc có hệ thống thu hồi chất thơm rất phổ biển trong sản xuất nước quả cam chanh, nước táo. Vấn đề cô đặc nước quả có thu hồi chất thơm là một phương hướng đầu tiên trong việc dùng các chất thơm trong công nghiệp thực phẩm. Phương hướng thứ hai là chưng cất và cô đặc tự nhiên từ các nguồn giàu chất thơm và làm giàu bằng cách cô đặc chất thơm này ở các dạng khác nhau, Thí dụ người ta thu hồi chất thơm của táo và cho vào nước quả phúc bồn tử đỏ, hoặc cho vào các sản phẩm khác thích hợp với mùi táo .v.v Việc thu được các tinh dầu hoa quả và sử dụng cho việc chế biến nước giải khát được áp dụng rộng rãi trong công nghiệp công nghiệp đồ hộp và công nghiệp thực phẩm đặc, các tinh dầu của các loại gia vị và các loại rau thơm đã được sử dụng rộng rãi. Thường gặp nhất là việc sử dụng tinh dầu của hạt tiêu, lá nguyệt quế, rau mùi và thìa là. Khi sản xuất các loại đồ hộp thịt và các rau dầm dấm mà theo quy trình có sử dụng lá nguyệt quế thì có thể thay thế bằng tinh dầu của lá nguyệt quế. Theo tính toán: một phần khối lượng tinh dầu thay thế cho 30 phần khối lượng lá nguyệt quế. Bởi vì tinh dầu không hoà tan trong nước nên khi dùng cho đồ hộp thịt, người ta hoà tan tinh dầu đó trong dầu thực vật với sự tính toán sao cho lượng yêu cầu của quy trình cho vào một hộp, thí dụ đối với thịt hấp cần đúng 1ml dầu; điều đó cho phép phân phối đều lượng tinh dầu vào trong các hộp. Khi sản xuất với đồ hộp dầm dấm, tinh dầu cho vào ở dạng nhũ tương trong nước.sản xuất các thực phẩm đặc, để thay thế cho 1g gia vị thiên nhiên cần phải dùng dầu thơm với số lượng như sau (tính bằng g): hạt tiêu 0,021, lá nguyệt quế 0,01, rau mùi 0,0016, thìa là 0,015. Các liều lượng này phải trộn đều với thành phần của một cấu tử chính nào đáy của hỗn hợp thực phẩm đặc và sau đó trộn nó với tinh dầu (et xăng) rồi trộn chung cho thật đều hỗn hợp. Thứ tự tiến hành đó cần phải tuân theo để phân phối đều tinh dầu cho toàn bộ sản phẩm đặc. Thuận tiện nhất là trộn tinh dầu của gia vị với chất béo thường có trong thành phần của sản phẩm đặc. Như vậy sẽ được trộn đều hơn, bởi vì tinh dầu hoà tan trong chất béo. Các thí nghiệm về việc sử dụng các tinh dầu (et xăng) thay cho các gia vị thiên nhiên đã được tiến hành đối với một số loại sản phẩm đặc (xúp khô, xúp thường và thức ăn từ rau), và cho những kết quả tốt. Việc tổ chức sản xuất tinh dầu (et xăng) từ các gia vị có một ý nghĩa lớn cho công nghiệp đồ hộp và những sản phẩm đặc vì những ly do sau: - Sử dụng tinh dầu cho phép cơ khí hoá việc phân phối gia vị trên mỗi đơn vị bao gói. - Bằng cách trộn, đạt mức độ cao về phân bố rất đều các gia vị.- - Sử dụng tinh dầu sẽ loại trừ những khó khăn về thời vụ của các loại thực vật đó. Như vậy, hai phương hướng sử dụng các chất thơm nêu trên là những biện pháp hoàn chỉnh việc sử dụng các chất thơm tự nhiên cho nguyên liệu thực phẩm và các nguyên liệu khác. Tuy nhiên, như đã nói, rất nhiều cấu tử hoá học thuộc thành phần của tinh dầu tự nhiên và các chất thơm khác không những có thể tách được từ các nguyên liệu dẫn xuất, mà còn tổng hợp được bằng phương hướng hoá học nhân tạo, đồng thời không những từ các nguyên liệu thực phẩm mà còn từ các nguyên liệu không thực phẩm. Ngoài ra dùng phương pháp tổng hợp hữu cơ có thể thu được các chất thơm hoàn toàn mới lạ không thể gặp trong nguồn các chất thơm tự nhiên của động vật và thực vật nhưng cũng có những tính thơm quý giá, vượt hẳn một số chất thơm thiên nhiên. Chất thơm tổng hợp cũng là một nguyên liệu rất tốt để làm phong phú thêm mùi thơm của các sản phẩm thực phẩm khác nhau. Việc tổng hợp hoá học các chất thơm là phương hướng thứ ba về việc sử dụng các chất thơm. Rất nhiều chất thơm nhân tạo rất giống các chất thơm thường gặp trong thành phần tinh dầu tự nhiên, trong trường hợp đó việc sử dụng chúng trong thực phẩm không bị các cơ quan bảo vệ sức khoẻ phản đối 22
23. (ngoài việc kiểm tra sự tinh khiết hoá học, sự đồng nhất của các sản phẩm thu được và sự có mặt của các hỗn hợp có hại hay chưa rõ tính chất). Nếu một chất thơm tổng hợp hoá học hoàn toàn mới mà việc sử dụng nó về phương diện kỹ thuật rất có triển vọng, nhưng chưa rõ sự ảnh hưởng của nó đến sức khoẻ con người thì việc quyết định sử dụng nó vào công nghiệp thực phẩm phải được xem xét thận trọng. Khi sử dụng bất kỳ chất thơm tổng hợp nào các cơ quan bảo vệ sức khoẻ cần phải hết sức thận trọng và kiểm tra khắt khe để các sản phẩm thực phẩm bán ra không gây tác hại cho người sử dụng. Người ta chỉ cho phép sử dụng chất thơm tổng hợp mới theo một nguyên tắc rất chặt chẽ. Hiện nay việc cho phép sử dụng chất thơm tổng hợp chỉ với số lượng rất hạn chế. Trong số này bao gồm tinh dầu và este : Amyl axêtat, Amyl butyrat, êtyl butyrat, êtyl valerianat, êtyl pentacyonat và một số chất khác như aldehyt benzoic, nhựa thơm pêru, xitrol, vanilin, hêliotropin, cumarin, mentol .v.v Không cho phép dùng este mêtylic và este êtylic của naphtol, mêtyl xalicilat (dầu gounte), các este của axít nitrô và axit nitric, nitro benzen (dầu Miaban). Trong công nghiệp đồ hộp người ta sử dụng khá nhiều vanilin để nấu mứt rim từ một số loại quả (phúc bồn tử, vả, nho) mứt nghiền từ dưa bở và thực phẩm đặc ( các sản phẩm khô bằng bột, một số bánh kẹo). Ngoài ra vanilin còn dùng trong sản xuất chè ngọt khô có sữa, kem và "pudin" ( 12 loại khác nhau). Đến nay có rất nhiều chất thơm tổng hợp tuy đã được phép nhưng vẫn chưa được sử dụng vì nhiều lý do khác nhau. Các chất thơm cho phép kể trên cũng đã được nghiên cứu thận trọng, không gây nhiễm độc cho người tiêu dùng. Đối với vanilin, người ta đã có đủ cơ sở để sử dụng nó trong sản xuất mứt quả nghiền, quả nước đường, nước quả, mứt quả đông. ở nước Mỹ, đã cho phép sử dụng rất nhiếu chất thơm tổng hợp. Ngoài ra người ta còn sử dụng rất nhiều hỗn hợp chất thơm được khai thác từ thiên nhiên và được phối chế. Trong cuốn "Chất gia vị và rau thơm" Dz Merori (Mỹ) đã đưa ra vài chục đơn phối chế có mùi giống mùi thơm tự nhiên của rau quả và hoa tươi và của một số thực phẩm thông dụng khác. Sau đây là công thức phối chế của 4 tổ hợp để làm ví dụ : NO1 - Tổ hợp mùi táo Khối lượng ( g ) 1 - Hoa hồng : 0,7 12 - Styralil axêtat : 17,7 2 - Hoa nhài (anis) : 5,3 13 - Geraniol : 26,5 3 - Benzyl focmat : 1,4 14 - Phenyl êtylic izobutyrat : 35,4 4 - Geranyl axêtat : 5,3 15 - Aldehyt axêtic (50%) : 35,4 5 - Axit butyric : 5,3 16 - Este dimetylbenzyl cacbonyl của axit axêtic : 6 - Palaton (tên thương mại) : 8,85 44,25 7 - Xitrol : 8,85 17 - Este xinamic của axit izovalerianic : 8 - Alđêhyt C10 : 17,7 44,25 9 - Alđêhyt C14 : 17,7 18 - Gecolin (tên thương mại) : 167,75 10 - Êtyl vanillin : 17,7 19 - Amyl butirat : 212,5 11 - Xitronellal : 17,7 20 - Amyl valerat : 221,25 Tổng cộng : 1000.00 NO2 - Mùi thơm dưa bở Khối lượng ( g ) 1 Aldehyt anis : 1 8 Tinh dầu chanh ép nguội : 10 2 Este metylic của axit xinamic : 1 9 Este etylic của axit focmic : 20 3 Este benzylic của axit xinamic axit 10 Axit penlacgonic : 15 benzoic : 1 11 Axit valerianic : 40 4 Metyl antranilat : 2 12 Axit amylic : 30 5 Aldehyt C10 : 2 13 Axit butyric : 30 6 Vanilin : 5 14 Propylenglycol : 531 23
24. 7 Phenyl acetaldehyt : 2 15 Nước : 300 Tổng cộng 1000.00 N03 - Tổ hợp mùi thơm rau ngổ Khối lượng (g) - Mùi : 5 - Thìa là : 2,5 - Alcol êtylic 95% : 320 - Propylen glycol : 632,5 Tổng cộng_ 1000,00 N04 - Tổ hợp mùi thơm bơ kem Khối lượng (g) 1 Axêton : 2,64 7 Benzo dihiđropyron : 11,88 2 Aldehyt xinamic : 3,74 8 Vanilin : 36,74 3 Heliotropin : 4,62 9 Axit lactic : 45,54 4 Axit valerianic : 5,5 10 Axit butylic : 338,58 5 Este xinamic của axit butyric : 8,8 11 Diaxetyl : 532,72 6 Este etylic của axit butyric : 9,24 Tổng cộng : 1000.00 Trong cuốn sách đó còn đưa ra nhiều công thức pha chế rất thích hợp dùng cho thực phẩm gồm các tổ hợp mùi thơm của : chuối, dâu tây, anh đào, chà là, nho, lựu, chanh, phúc bồn tử, hồ đào, tỏi, cà phê, cacao, sôcôla, bơ rôcpho, mật ong, v.v Việc tạo được một thành phần cho giống chất thơm tự nhiên là một việc rất phức tạp và nhiều khi thưc hiện đúng công thức pha chế nhưng vẫn không thu được kết quả tốt. 2.5.4 . Những chất tạo lớp bao ngoài Nhiều chất dùng làm tăng độ nhớt và độ chắc của sản phẩm cũng có thể dùng làm lớp bao bọc để bảo vệ sản phẩm khỏi bị hút ẩm, tránh sản phẩm díng vào nhau, hoặc chống sự xâm nhập oxy .v.v. Người ta đã chế tạo màng phủ bằng pectin và pectat : nhúng sản phẩm vào dung dịch pectin mêtoxy thấp hoặc pectat natri (có thể cho thêm glyxerin), nhúng tiếp vào dung dịch Canxi clorua, sau đó dem sấy người ta có được mang bọc tốt. Có thể cho thêm chất chống oxy hoá và chất mầu. Thí dụ về công thức của một trong số màng bọc thực phẩm Dung dịch 1 bao gồm : Pectin mêtoxy thấp ( MeO = 3,6% ) -730 gam, Glyxerin – 292 g, Chất mầu Ponxo 3K – 50 g, Chất chống oxy hoá BHA (Butylhydroxyanyzol) – 3,7 g, Slan-20 – 2 g, nước 20 lit Dung dịch 2 bao gồm : Canxi clorua – 420 gam, natri clorua – 3750 g, glyxerin – 450 g, , Chất chống oxy hoá BHA – 5,5 g, vecxen ( êtylendiamin têtra axetat ) - 5,5 g, nước 30 lít. Hạt hoặc sản phẩm khô được nhúng lần lượt vào dung dịch thứ nhất và dung dịch thứ 2, sau đó đem sáy khô ở nhiệt độ 70-75OC Màng được chế tạo từ péc tin hoặc từ tragacan để bọc thực phẩm lạnh đông có thể tránh cho sản phẩm bị chẩy nước khi làm tan giá Gluten của bột mì được cán thành lá mỏng 0,5-0,8 mm, làm màng bọc thực phẩm rất tốt Tinh bột được tạo thành màng cũng là vật liệu bao gói thực phẩm đặc biệt dùng cho các loại kẹo Người ta còn dùng sáp , paraphin, bột tan, dầu vô cơ, sáp mỡ cừu .v.v. để làm lớp bao ngoài thực phẩm. 24
25. 2.6 - Những chất có vị ngọt 2.6.1 - Các loại đường Trong sản xuất thực phẩm người ta thường phải cho thêm đường vào sản phẩm với 3 mục đích sau - Nâng cao giá trị thực phẩm và độ calo của thực phẩm : mỗi gam đường khi tiêu hoá trong cơ thể sẽ cho 17.1 kj ( 4.1kcal) năng lượng - Làm cho sản phẩm có vị ngọt dễ chịu. - Sử dụng khả năng bảo quản của đường. Khi nồng độ đường cao, trong dung dịch sẽ gây ra áp suất thẩm thấu lớn, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật Khả năng bảo quản của loại mứt rim mứt mịn và mứt quả nghiền không qua thanh trùng Dạng sử dụng : STT Đường Độ ngọt 1 Sacaroza 1 2 Fructoza 1,2 3 Glucoza 0,69 4 Maltoza 0,3 5 Lactoza 0,27 Phương pháp sử dụng : Vị ngọt dịu của sản phẩm chỉ có được với nồng độ đường thích hợp trong sản phẩm; nồng độ này có thể thay đổi tuỳ thuộc vào thành phần khác có trong sản phẩm. Độ axit của thực phẩm càng cao thì lượng đường yêu cầu cho vào càng nhiều mới đảm bảo có được vị ngọt dịu. Chỉ số đường-axit là tỷ lệ thích hợp giữa hàm luợng đường và hàm lượng axit trong sản phẩm để tạo nên vị ngọt dịu thí dụ chỉ số đường-axit cho đồ hộp quả nằm trong khoảng 15-25 Các loại quả nước đường làm từ quả chua phải ngâm trong nước đường 60% để làm át vị chua của nước quả. Tiêu hao đường khi đó rất lớn làm giá thành sản phẩm tăng lên và làm tăng thêm độ calo của thực phẩm điều đố hoàn toàn không cần thiết với người tiêu dùng đặc biệt đối với người cao tuổi, người mắc bệnh cao huyết áp và bbệnh nhân đái đường 2.6.2 - Các loại đường có vị ngọt mạnh (Đường hoá học) Từ lâu người ta đã thấy cần phải sản xuất thực phẩm với hàm lượng đường thấp hơn. Tuy nhiên chỉ đơn thuần là giảm hàm lượng đường tiêu tốn trong công thức chế biến thì không thể cho hiệu quả mong muốn vì thế người ta cần phải sử dụng các chất ngọt khác, đảm bảo được vị dịu ngọt cần thiết của thực phẩm mà không làm tăng độ calo của sản phẩm . Ba dạng đường chủ yếu dùng cho thực phẩm là đường saccaroza và các sản phẩm thuỷ phân của nó là glucoza và fructoza, có độ calo thực tế như nhau, độ ngọt khác nhau. Đường công nghiệp chủ yếu là saccaroza có độ ngọt là 1, thì glucoza là 0.74 còn fructoza là 1,2. Như vậy 70 g đường fructoza có thêt thay thế 100g đường saccaroza để đạt cùng một độ ngọt như nhau , hiệu quả như vậy không lớn, trong khi đó giá thành của fructoza lại cao hơn Đường hoá học - chất ngọt thay thế 25
26. sacarin Công thức hoá học : C6H4CONHSO2 - là sunfimit của axit o-benzoic. Dạng sử dụng : Saccarin hoà tan trong nước kém và có vị kim loại; trong công nghiệp thực phẩm thường sử dụng ở dạng muối của Natri Saccarin C6H4CONaSO2, dễ hoà tan trong nước. Độ ngọt của saccarin là 400-500 lần lớn hơn độ ngọt của saccaroza . Phương pháp sử dụng : Được phép sử dụng thay thế đường trong các sản phẩm thực phẩm cần vị ngọt . ở Mỹ và các nước châu Âu , việc sử dụng saccarin và các muối natri của nó đã được các cơ quan bảo vệ sức khoẻ cho phép và đã đưa vào tiêu chuẩn nhà nước cho các loại quả sau đây: - Nước quả đưòng từ mơ, anh đào ngọt, vả, đào, lê, dứa và các coktail hoa quả ( nước quả đường hỗn hợp) - Mứt đông ( 27 loại theo các nguyên liệu khác nhau ) - Mứt quả nghiền ( 21 Loại) Tính dộc hại : nhiều công trình nghiên cứu y học trong thời gian dài trên 50 năm, không thấy tác động độc hại của saccarin đối với cơ thể con người. Saccarin được bài tiết khỏi cơ thể vẫn ở dạng ban đầu. Nhược điểm cơ bản của saccarin là có vị giống như vị của kim loại nên làm giảm giá trị cảm quan của thực phẩm Saccarin không cung cấp năng lượng nên ở một số nước có mức sống thấp thiếu dinh dưỡng thường không được phép hoặc hạn chế sử dụng Liều dùng : 0,25 mg / kg khối lượng cơ thể Xiclamat Công thức hoá học : C6H12NHSO3Na, xyclamat là xyclohecxil sunfamat là muối thu được từ xyclohecxilamin và axit sunfamic. Người ta đã biết tới natri, kali và canxi xyclamat. Dạng sử dụng :Trong công nghiệp thực phẩm sử dụng rộng rãi nhất là natri xyclamat ( natri xyclohecxil sunfamat ). Khối lượng phân tử là 201.23. Đây là một loại bột tinh thể trắng không mùi, hầu như không hoà tan trong rượu, ét xăng, clorofoc, nhưng hoà tan rất tốt trong nước. ở 25oC có thể thu được dung dịch với Natri xyclamat 21%. Dung dịch trong nước của Natri xyclaamat hầu như trung tính (PH của dung dịch 10% là 5,5 - 7,5) Độ ngọt của Natri xyclamat lớn hơn 30 – 40 lần độ ngọt của sacaroza Natri xyclamat là một muối không cho năng lượng. Phương pháp sử dụng Xyclamat được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm ở nhiều nước từ giữa những năm 1950. Natri xyclamat bền nhiệt và bị phân huỷ ở 280-5000C. bởi vậy các chế độ nhiệt được áp dụng trong quá trình chế biến thực phẩm hoàn toàn không làm xyclamát bị thay đổi. Ngoài ra xyclamát còn bền với axit và kiềm Xyclamát không làm tác hại đế các men tiêu hoá như diastaza, pepsin, lipaza. Nói chung Natri xyclamat có thể dùng trong tất cả các trường hợp cần sử dụng đường với tỷ lệ một phần xyclamat thay thế cho 30-40 phần đường. Thường ta sử dụng xyclamát ở dạng dung dịch nước nồng độ 15%. Như vậy 1ml dung dịch này có độ ngọt tương đương 6 g đường. Có thể cho xyclamat trực tiếp vào sản phẩm nếu có thể đảm bảo được khuấy đều để hoà tan hoàn toàn Khi cần thiết và theo yêu cầu, natri xyclamat có thể sử dụng phối họp với gêlatin, anginit natri, sobit, tinh bột vv hoặc phối hợp với các chất ngọt khác như đường saccaroza, sacarin. Tuy nhiên trong một số trường hợp xyclamatít nhiều sẽ làm giảm độ bền của keo đông và chất đông. canxi xyclamat sẽ làm giảm độ bền của keo đông gelatin. Natri xyclamat không làm giảm chất lượng của keo đông colagen và cũng ít ảnh hưởng đến các loại keo đông khác . Natri xyclamat không phải là môi trường dinh dưỡng cho vi khuẩn và nấm mốc, nên các sản 26
27. phẩm có sử dụng xyclamat dễ bảo quản hơn. Xyclamat thường có vị dễ chịu hơn so với đường saccaroza Xyclamat dễ quyện với mùi các hoa quả và nhiều khi còn làm tăng vị tự nhiên của quả. Ưu điểm lớn nhất của natri xyclamat là không trích ly dịch bào trong các loại cam, chanh như thường xảy ra khi đóng hộp với đường saccaroza. Tính bền và tính trơ hoá học của xyclamat sẽ làm hạn chế sự mất màu tự nhiên và sự sẫm màu của quả trong đồ hộp khi bảo quản lâu dài. Xyclamat không bị caramen hoá do tác dụng nhiệt trong quá trình chế biến, nên nó rất thích hợp cho quay thịt và dăm bông Khi sử dụng xyclamat cùng với đường thấy xuất hiện tác dụng tương hỗ do kết quả làm cho độ ngọt chung tăng lên có thể có khi tính bằng cách cộng các nồng độ. Cuối cùng không được dùng nó thay thế đưòng đối với thực phẩm mà đường là chất bảo quản như các loại mứt đặc và mứt sệt. Còn đối với tất cả các trường hợp khác việc sử dụng nó hoàn toàn thích hợp.ở Nhật đã được nêu lên trong tiêu chuẩn nhà nước như trên nhãn hiệu hàng hoá bắt buộc phải ghi thêm là có sử dụng xyclamat. Tính độc hại :. Xyclamát không độc đối với cơ thể người> Nó có thể dùng cho những người bị bệnh đái đường và là một chất ngọt tốt nhất dùng để sản xuất các sản phẩm thực phẩm và các nước giải khát có độ calo thấp. Liều dùng : 0,11 mg / kg khối lượng cơ thể Acesulfam kali Công thức hoá học : C4H4NO4SK Acesulfam kali có tên hoá học là Dioxyt oxathiazin kali Dạng sử dụng : Acesulfam kali là tinh thể không mầu, ở thể rắn có tỷ trọng là 1,81 g/cm3, không có độ nóng chẩy nhất định, bắt đầu bị phân huỷ ở nhiệt độ trên 200OC, dễ tan trong nước đặc biệt trong nước nóng, ở 1000C có thể hoà tan 1300 g/ 1 lít nước. Phương pháp sử dụng : Acesulfam kali được ứng dụng trong nhiều ngành CNTP như trong công nghiệp đồ uống, công nghiệp bơ sữa, kem, kẹo và các loại mứt, công nghiệp bánh nướng và các sản phẩm từ bột mì, đồ hộp rau quả, các sản phẩm vệ sinh răng miệng, và trong công nghiệp dược .v.v. . Acesulfam kali có thể dùng riêng rẽ hoặc dùng phối hợp với đường hydrratcacbon và các đường hoá học khác . Acesulfam kali được sử dụng bằng cách trộn trực tiếp vào thực phẩm hoặc ở dạng dung dịch pha sẵn (riêng rẽ hoặc với các loại chất tạo ngọt khác). Số lượng bổ xung vào thực phẩm tuỳ thuộc vào độ ngọt yêu cầu của từng sản phẩm. Acesulfam kali có tính chịu nhiệt cao và hầu như không bị biến đổi tính chất hoá học và vật lý trong thời gian dài nên rất thích hợp với các sản phâmt cần gia công ở nhiệt độ cao Tính độc hại : Acesulfam kali không độc, gây tác nhân ung thư, không gây các phản ứng xấu và âm tính đối với cơ thể. Acesulfam kali là chất tạo ngọt không sinh năng lượng , không chuyển hoá trong cơ thể, Không nhận thấy ảnh hưởng xấu đối với người mắc bệnh tiểu đường. Liều dùng : 0,9 mg/1kg khối lượng cơ thể Axit hexamic ( Axit xyclamic ) Công thức hoá học : axit xyclamic (C6H12NHSO3H ) Dạng sử dụng : axit xyclamic mới suất hiện trong danh mục các chất làm ngọt thời gian gần đây. Nó là một loại bột tinh thể màu trắng, xốp, không hút ẩm. Khối lượng phân tử là 179,24; dạng thương phẩm có độ khô là 98%; nhiệt độ nóng chảy là 76 - 820C. Độ hoà tan (tính bằng g/100ml) ở 250C : trong nước 13, trong rượu 25, trong axêton 16, trong glyxerin 9. Phương pháp sử dụng : So với đường saccaroza Axit hexamic ngọt gấp 30 lần, thực tế bằng độ ngọt của xyclamat.(110) Khác với các natri, canxi và kali xyclamat, axit xyclamic 27
28. đồng thời làm cho sản phẩm có vị ngọt lại kèm theo vị hơi chua cho nên cho phép sử dụng để thay thế đường saccaroza cũng như các axit thực phẩm ở đó đường và axit thông thường là các thành phần quan trọng. Khi so sánh với các axit hữu cơ và đường, người ta thấy cho 1,5g axit hexamic tương đương với 1g axit xitric và 1,12g xyclamat; pH của dung dịch 10% axit xyclamic là 1,3. Người ta cho phép sử dụng axit xyclamic cũng như các xyclamat để làm ngọt các loại thực phẩm với độ calo thấp. Axit xyclamic dùng cho các loại mứt quả tráng miệng, nó có thể được sử dụng trong sản xuất các loại mứt quả nghiền, mứt mịn, mứt đông, bánh kẹo các loại quả nghiền , cho các sốt quả nghiền pha loãng, quả nước đường và nước quả cũng như các loại rau dầm dấm. Tất cả các sản phẩm này, khi dùng axit xyclamic cần phải tính đến tác dụng làm ngọt của nó đồng thời phải giảm lượng axit thực phẩm Tính độc hại : Không độc Manton Công thức hoá học : Tên gọi này đã có từ cuối thế kỷ trước, vào năm 1894 ở Đức đã tách ra được một chất có khả năng làm tăng hương vị rất nhiều của nhiều loại sản phẩm thực phẩm. Lúc đàu người ta sản xuất manton từ các phế liệu cà phê thu được trong quá trình rang.(111) Manton là một hợp chất thuộc dãy 4-piron. Công thức hoá học: C6H6O3 Dạng sử dụng : Khối lượng phân tử là 126,11; nhiệt độ nóng chảy là 161 – 1620C, nhiệt độ bắt đầu thăng hoa là 930C. lượng nước cần thiết để hoà tan 1g manton ở 150C là 122 ml; ở 200C - 95; 250C - 82; 1000C – 10 ml. Manton cũng hoà tan trong rượu, propylenglycol, clorofoc, glyxerin, polysobat. Manton thu được bằng phương pháp lên men hoặc tổng hợp hữu cơ. Nó ở dạng bột xốp, trắng, hoàn toàn bền trong quá trình bảo quản. C.ác quá trình chế biến thực phẩm thông thường không có tác dụng phá hoại manton. Manton đã được các cơ quan bảo vệ sức khoẻ cho phép sử dụng Việc sử dung manton rất có hiệu quả cho các sản phẩm sôcôla, nó cho những mùi vị rất thích hợp và phong phú. Liều lượng manton thích hợp cho vào sản phẩm sôcôla là 0,015% khối lượng sản phẩm. Manton cũng được sử dụng cho nước giải khát, mứt đông, nước quả, kem (0.0032%) và mứt quả nghiền (0,005 - 0,0145%). Liều lượng được giới thiệu như sau đối với các sản phẩm đồ hộp (mg/kg) Mứt quả nghiền: Dâu tây và cam 50-170 Mứt đông : Anh đào 75-150 , Dâu tây 225 , Cam 150 Siro quả : 1300 Thịt lợn trộn anh đào 50 Xúp : Nấm khô 130-150, Với đậu xanh khô 350-1500 Xúp đặc : Rau 1600-2500, Cần tây 800, ốc, Trai 1600, Cà chua 80 Nước dùng cô đặc 800 , Nước cà chua 800 Tính độc hại : Không độc Aspartam Công thức hoá học : L-ápartyl- L-phenylalanin-metyl ester, có vị ngọt thuần khiết và có độ ngọt khoản 300 lần đường sấy sacaroza, trong cơ thể aspartam bị thuỷ phân thành 3 chất thường có trong thức ăn là axit aspartic, phenylalanin và metyl ester, aspartam được sử dụng thay thế đường trong thực phẩm ăn kiêng Liều dùng : 0,40 mg/kg thể trọng 2.6.3 . Các loại đường hiếm và đường của tương lai Đường Lev-O-Cal bao gồm : 28
29. L-galactoza trong tảo đỏ, L- fructoza và L- ramnoza trong hạt của cây mã đề, L- arabinoza trong củ cải đường, L- sorboza trong quả mọng 2.7 - Các chất giả mỡ - Polyester của sa caroza (SPE) - Polyglyxerit - Polydestroza - Ester diacyl của glyxerol - Destrin của tapioca 2.8 - Chitosan Được khai thác từ vỏ của các loài giáp xác , có công thức hoá học là β(1-4)- amino-2-desoxy-2-D-glucoza, được sử dụng trong việc lamg nở báng mì 2.9 - Cyclo dextrin Có 3 loại Cyclo dextrin là - α có 6 vòng glucoza - β có 7 vòng glucoza - γ có 8 vòng glucoza Người ta sản xuất Cyclo dextrin bằng cách thuỷ phân tinh bột bàng VSV Cyclo dextrin được dùng trong sản xuất thực phẩm để làm chất ổn định, làm tăng khả năng hoà tan, làm chất bảo vệ chống oxy hóa và chất giữ ổn định vị Chương III Những chất trợ giúp trong công nghệ thực phẩm 3.1 -Tác nhân làm trong 3.1.1 . Chất trợ lắng và trợ lọc Bao gồm các chất - Than hoạt tính để lám sạch chất khí và chất lỏng - Đát sét, kao lanh, bentonit, đất sét tẩy dạ dùng làm chất kết tủa hoặc hấp phụ chất bẩn - Diatomit, khoáng kiesengu, dùng làm chất trợ lọc - Silic gel của silic dung làm chất hẩp phụ đặc biệt đối với proteincó phân tử lượng cao - Polivinylpyrrolidon (PVPP) và nylon 66 (copolyme acrrilat-acrylamit là chất không tan , có khả năng hấp phụ đặc biệt đối với các hợp chất polyphenoltrong nước giải khát - Tanin gallic là hợp chất poliphenolthu được bằng cách cô đặc nước chiết từ cây ngũ bội tử nó được dùng để kết tủa protein tạo thành tanin-protein không tan , tạo điều kiện cho quá trình lọc - Abumin dùng trong viẹc lọc rượu vang 3.1.2 - Chất rửa và khử trùng Trong CNTP người ta sử dụng các chất sau đây để tẩy rửa và khử trùng : xut, muối amôn của axit béo, axit hữu cơ, hypoclorit natri (nước Javen) photphat và polyphôtphat, formaldehyt, 29
30. 3.1.3 . Chất chống tạo bọt Những chất chính là axit béo, những chất hoạt động bề mặt, dầu của parafin và vazơlin 3.2 - Những tác nhân tham gia quá trình chế biến 3.2.1- Enzym Trong CNTP người ta sử dụng rất nhiều chế phẩm men, đó là một trong những tiến bộ quan trọng của ngành công nghệ ứng dụng kỹ thuật thực phẩm Enzym có thể phân thành 6 loại - Oydoreductaza - Transferaza - Hydrrolaza - Lyaza - Isomeraza - Ligaza Trên thực tế có tơi 4.000 enzym được sử dụng, có thể thu dược enzim bằng 2 cách : tách chiết từ động vật hoặc thực vật và thu nhận từ vi sinh vật Trong CNTP thương sử dụng các chế phẩm men sau : - α và β amilaza để thuỷ phân tinh bột dùng để sản xuất mật tinh bột và trong công nghiệp bia - Proteaza để thuỷ ohân protein dùng trong công nghiệp thịt và cá, sản xuất nước chấm giầu axit amin - Pectinaza để thuỷ ohân pectin dùng trong công nghiệp nước giải khát từ hoa quả 3.2.2 -Dung môi trích ly Sử dụng phần lớn các dung môi hữu cơ để trích ly chất thơm tư thực vật để thu hồi hoặc sản xuất tinh dầu dùng cho thực phẩm 3.2.3 . Những chất điều chỉnh độ PH Sử dụng phần lớn các axit và bazơ vô cơ và hữu cơ trong sản xuất thực phẩm 3.2.4 . Nhựa trao đổi ion Bao gồm các cationit và anionit để làm sạch các anion và cation trong nước sử dụng cho sản xuất thực phẩm 3.3- Những tác nhân tham gia trình bầy sản phẩm 3.3.1 - Những tác nhân bao ngoài sản phẩm Bao gồm : parafin, vôi, alginat canxi, cacboxymetylcelluloza, silicat, 3.3.2 . Các chất khí làm tăng áp và bảo vệ Sử dụng các chât khí có tính trơ như khí nitơ, khí CO2, khí N2O, octafluorocyclobutan (freon 318) và cloropentafluoroetan (freon 115) Chương IV Sự chiếu xạ thực phẩm 30
31. Để bảo quản thực phẩm người ta sử dụng phương pháp chiếu xạ. phương pháp này đang đươc các nước quan tâm nghiên cứu vì nó cũng dang gây nhiều tranh cãi về tính chất độc hại hay không độc hại của thực phẩm sau khi chiếu xạ . nhưng tác dụng bảo quản của phương pháp chiếu xạ thí gần như đã được khảng định. Thực phẩm có thể bảo quản rất tốt trong thời gian dài hơn hẳn khi dùng bất kỳ chất bảo quản nào 4.1 . Nguyên tắc chiếu xạ Người ta sử dụng các tác nhân chiếu xạ sau đây: - Một chùm electron được gia tốc ( năng lượng nhỏ hơn 10 MeV) - Tia X ( năng lượng nhỏ hơn 5 MeV) - Tia γ coban 60 ( năng lượng 1,17 và 1,33 MeV) - Tia γ cesium 137 ( năng lượng 0,66 MeV) Những tia xạ có tác dụng làm kìm hãm hoàn toàn hoạt tính của hệ men có trong thực phẩm hoặc trong vi sinh vật nên làm đình chỉ mọi quá trình chuyển hoá do men trong thực phẩm. đồng thời các tia cũng mất khả năng nẩy mầm của các hạt 4.2 - Đơn vị ion hoá Đo bằng gray (Gy) 1 Gy = 1 Jul / kg năng lượng do 1 kg nguyên liệu hấp thụ tính băng Jul Đo bằng rad, 1 rad = 0,01 gray hoặc 1 KGy = 100 Krad 4.3 - Liều sử dụng FDA (Food and Drug Administration) đã cho phép sử dụng liều chiếu tối đa cho rau quả là 100 Krad (1 KGy) Cơ quan năng lượng nguyên tử thế giới AIEA ( Agence Internationnal de l’Energie Atomique) đã kết luận rắng liều chiếu xạ tới 1.000 Krad (10KGy) không gây độc hại Liều dùng cho mục đích nghiên cứu  KGy có thể ức chế sự nẩy mầm  KGy tiệt trùng thực phẩm thương mại  KGy thanh trùng sinh học 4.4 - Kiểu hoạt động So sánh giữa 2 phương pháp xử lý bằng nhiệt và băng tia xạ thấy rằng sau khi xử lý bằng nhiệt thực phẩm bị nấu chín còn xử lý bằng tia xạ thực phẩm vẫn giữ nguyên trạng thái ban đầu 4.5 - ảnh hưởng của sự chiếu xạ đến giá trị dinh dưỡng của thực phẩm Còn đang tiếp tục nghiên cứu chưa có kêt luận rõ ràng 4.6 -Thực phẩm chiếu xạ Mới chỉ thí nghiệm một số làn ở Việt nam nhưng chưa được lưu hành rộng rãi 4.7 - Tương lai của việc chiếu xạ trong lĩnh vực công nghiệp thực phẩm Đây là một hướng có nhiều triển vọng 31