Giáo trình môn học Phụ gia thực phẩm - Nghề: Chế biến và bảo quản thủy sản

Nội dung text: Giáo trình môn học Phụ gia thực phẩm - Nghề: Chế biến và bảo quản thủy sản

1. SỞ LAO ĐỘNG THƢƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TRƢỜNG TRUNG CẤP NGHỀ TRÀ VINH GIÁO TRÌNH MƠN HỌC PHỤ GIA THỰC PHẨM NGHỀ CHẾ BIẾN VÀ BẢO QUẢN THỦY SẢN Giáo viên biên soạn: Nguyễn Thị Ngọc Linh Năm 2012
2. MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG Lời giới thiệu 1 I. Vị trí – tính chất mơ đun 1 II. Mục tiêu mơ đun 1 III. Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian 1 IV. Hướng dẫn sử dụng chương trình 1 1. Phạm vi áp dụng giáo trình 2 2. Hướng dẫn một số điểm chính về phương pháp giảng dạy mơ đun 2 3. Những trọng tâm chương trình cần chú ý 2 Chương 1 Mở Đầu 3 A. Mục tiêu 3 B. Nội dung chính 3 1. Định nghĩa 3 2. Tầm quan trọng của việc sử dụng phụ gia 4 3. Bất hợp pháp của việc sử dụng phụ gia thực phẩm 4 4. Độc tính phụ gia 4 5. Các bước để tìm kiếm một phụ gia 5 C. Câu hỏi 6 Chương 2 Phụ Gia Dùng Trong Bảo Quản Thực Phẩm 7 A. Mục tiêu 7 B. Nội dung chính 7 1. Phụ gia chống vi sinh vật 7 2. Chống oxy hĩa chất béo 8 3. Chống phản ứng hĩa nâu 11 C. Câu hỏi 13 Chương 3 Phụ Gia Dùng Trong Chế Biến Thực Phẩm 14
3. A. Mục tiêu 14 B. Nội dung chính 14 1. Cải thiện tính chất bột và tạo nở 14 2. Chất tham gia vào sản xuất thực phẩm 15 3. Hĩa chất làm vệ sinh 16 C. Câu hỏi 17 Chương 4 Phụ Gia Làm Thay Đổi Tính Chất Cảm Quan Của Thực Phẩm 18 A. Mục tiêu 18 B. Nội dung chính 18 1. Các chất tạo vị 18 2. Các chất màu 24 C. Câu hỏi 24
4. MỤC LỤC HÌNH ĐỀ MỤC TRANG Chương 1 Mở Đầu 3 Hình 1.1: Sơ đồ quan hệ thực phẩm với quy trình chế biến và thực phẩm 3 Chương 2 Phụ Gia Dùng Trong Bảo Quản Thực Phẩm 7 Hình 2.1: Cơng thức cấu tạo của Triglycerid 9 Chương 3 Phụ Gia Dùng Trong Chế Biến Thực Phẩm 14 Hình 3.1: Thùng chứa chlorine 8 Hình 3.2: Dung dịch Idophor 8 Chương 4 Phụ Gia Làm Thay Đổi Tính Chất Cảm Quan Của Thực Phẩm 18 Hình 4.1: Bột ngọt 19 Hình 4.2: Tinh thể Saccharin 21 Hình 4.3: Cyclamate dạng bột trắng 21 Hình 4.4: Cơng thức cấu tạo của Aspartame 22
5. LỜI GIỚI THIỆU - Mơn học: Phụ gia thực phẩm, nghề: Chế biến & bảo quản thủy sản. - Thời gian mơn học: tổng thời gian: 30 giờ, thời gian học lý thuyết: 20 giờ, thời gian học thực hành: 10 giờ. I. Vị trí – tính chất mơn học 1. Vị trí Phụ gia thực phẩm là mơn học trong hệ thống các mơn chuyên mơn của chuyên ngành chế biến và bảo quản thủy sản, nhằm cung cấp cho học sinh những kiến thức cơ bản về một số loại phụ gia dùng trong ngành thực phẩm nĩi chung và dùng ngành thủy sản nĩi riêng. 2. Tính chất Đây là mơn học mang tính thực tiễn cao, những kiến thức được trang bị dễ dàng ứng dụng vào thực tế áp dụng rộng rãi trong sản xuất và cuộc sống. II. MỤC TIÊU Sau khi học xong mơn này, yêu cầu học sinh: - Học sinh có khả năng biết và sử dụng phụ gia an tồn nhằm đảm bảo an tồn thực phẩm trong ngành thực phẩm nĩi chung và ngành chế biến thủy sản nĩi chung. - Sử dụng phụ gia trong bảo bảo và chế biến thực phẩm nhưng vẫn giữ nguyên tính chất và thành phần, cấu trúc, mùi vị sản phẩm hạn chế thấp nhất làm thay đổi thực phẩm ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng. III. Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian Thời gian TT Nội dung mơn học Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành tra 1 Chương 1 : Mở Đầu 5 5 Chương 2 : Phụ Gia Trong Bảo Quản Thực 2 8 5 3 Phẩm Chương 3 : Phụ Gia Dùng Trong Chế Biến 5 3 Thực Phẩm 15 10 Tổng cộng 30 20 8 2 IV. Hƣớng dẫn sử dụng chƣơng trình 1. Phạm vi áp dụng giáo trình Chương trình này dùng cho học sinh hệ cơng nhân lành nghề chuyên nghành chế biến và bảo quản thủy sản đồng thời dùng làm tài liệu tham khảo cho ngành chế biến thực phẩm. 1
6. 2. Hƣớng dẫn một số điểm chính về phƣơng pháp giảng dạy mơn học - Mổi bài học trong mơn học sẽ giảng dạy phịng chuên đề và tiếp theo rèn luyện kỹ năng tại xưỡng thực hành - Phần lý thuyết sẽ được dạy trên lớp. Sau khi kết thúc phần lý thuyết sẽ được kiểm tra đánh giá kiến thức của học sinh tại lớp. - Phần thực hành thực tập thực tế tại nhà máy chế biến chả cá sau khi các học sinh trang bị đầy đủ các kiến thức lý thuyết đã được học. Thực tập xong học sinh cĩ nhiệm vụ viết bài báo cáo quá trình thực tập tại cơ sở nộp lại cho giáo viên để cĩ cơ sở đánh giá. - Giáo viên trước khi giảng dạy cần phải căn cứ vào chương trình khung và điều kiện thực tế của trường để chuẩn bị chương trình chi tiết và nội giảng dạy đầy đủ, phù hợp để đảm bảo chất lượng dạy và học. 3. Những trọng tâm chƣơng trình cần chú ý + Định nghĩa, phân loại, các bước để tìm một phụ gia trong phụ gia. + Phụ gia chống vi sinh vật. + Các phosphat và các hĩa chất làm vệ sinh 2
7. Chƣơng 1 MỞ ĐẦU A. Mục tiêu Sau khi học xong bài học này học sinh cĩ khả năng: Trình bày được - Định nghĩa phụ gia thực phẩm - Tầm quan trọng của việc sử dụng phụ gia - Bất hợp pháp của việc sử dụng phụ gia - Độc tính pụ gia - Các bước để tìm kiếm một phụ gia B. Nội dung chính 1. Định nghĩa THÀNH PHẦN THỰC PHẨM CHẤT NHIỄM BẨN THỰC PHẨM PHỤ GIA CÁC CHẤT TRỢ GIÚP QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN THỰC PHẨM Hình 1.1: Sơ đồ quan hệ thực phẩm với quy trình chế biến và thực phẩm Xét định nghĩa của phụ gia theo 3 định nghĩa:  Theo FAO: Phụ gia là chất khơng dinh dưỡng được thêm vào các sản phẩm với các ý định khác nhau. Thơng thường các chất này cĩ hàm lượng thấp dùng để cải thiện tính chất cảm quan, cấu trúc, mùi vị cũng như bảo quản sản phẩm.  Theo WHO: Phụ gia là một chất khác hơn là thực phẩm hiện diện trong thực phẩm là kết quả của một số mặt: sản xuất, chế biến, bao gĩi, tồn trữ Các chất này khơng bao gồm sự nhiễm bẩn.  Theo Ủy ban Tiêu chuẩn hĩa thực phẩm quốc tế (Codex Alimentarius Commisson - CAC): Phụ gia là một chất cĩ hay khơng cĩ giá trị dinh dưỡng, khơng được tiêu thụ thơng thường như một thực phẩm và cũng khơng được sử dụng như một thành 3
8. phần của thực phẩm. Việc bổ sung chúng vào thực phẩm để giải quyết mục đích cơng nghệ trong sản xuất, chế biến, bao gĩi, bảo quản, vận chuyển thực phẩm, nhằm cải thiện cấu kết hoặc đặc tính kỹ thuật của thực phẩm đĩ. Phụ gia thực phẩm khơng bao gồm các chất ơ nhiễm hoặc các chất độc bổ sung vào thực phẩm nhằm duy trì hay cải thiện thành phần dinh dưỡng của thực phẩm.  Theo TCVN: Phụ gia thực phẩm là những chất khơng được coi là thực phẩm hay một thành phần chủ yếu của thực phẩm, cĩ hoặc khơng cĩ giá trị dinh dưỡng, đảm bảo an tồn cho sức khỏe, được chủ động cho vào thực phẩm với một lượng nhỏ nhằm duy trì chất lượng, hình dạng, mùi vị, độ kiềm hoặc axít của thực phẩm, đáp ứng về y êu cầu cơng nghệ trong chế biến, đĩng gĩi, vận chuyển và bảo quản thực phẩm. Như vậy, phụ gia thực phẩm khơng phải là thực phẩm mà nĩ được bổ sung một cách chủ ý, trực tiếp hoặc gián tiếp vào thực phẩm, cải thiện tính chất hoặc đặc tính kỹ thuật của thực phẩm đĩ. Phụ gia thực phẩm tồn tại trong thực phẩm nh ư một thành phần của thực phẩm với một giới hạn tối đa cho phép đã được quy định. Với sự phát triển của khoa học cơng nghệ hiện nay giới hạn phụ gia sử dụng trong thực phẩm ng ày càng chính xác hơn đảm bảo an tồn cho người sử dụng thực phẩm. Phụ gia được sử dụng trong hầu hết các sản phẩm thực phẩm, những chất tạo vị, gia vị sử dụng trong bữa ăn hằng ngày cũng đều là phụ gia. Do đĩ, cần phải nắm vững những kiến thức về phụ gia và thường xuyên cặp nhật những phát triển mới về phụ gia thực phẩm để đảm bảo an tồn khi bổ sung phụ gia vào thực phẩm. 2. Tầm quan trọng của việc sử dụng phụ gia Sự phát triển của khoa học cơng nghệ giúp cho phụ gia thực phẩm ng ày càng hồn thiện và đa dạng hĩa, hơn 2500 phụ gia đã được sử dụng trong cơng nghệ thực phẩm gĩp phần quan trọng trong việc bảo quản và chế biến thực phẩm. Phụ gia cĩ vai tr ị quan trọng trong lĩnh vực cơng nghệ thực phẩm cụ thể là: - Gĩp phần điều hịa nguồn nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất thực phẩm, giúp nhà máy cĩ thể hoạt động quanh năm, giúp sản phẩm được phân phối trên tồn thế giới. - Cải thiện được tính chất của sản phẩm: chất phụ gia được bổ sung thực phẩm làm thay đổi tính chất cảm quan như cấu trúc, màu sắc, độ đồng đều, .của sản phẩm. - Làm thỏa mãn thị hiếu ngày càng cao của người tiêu dùng. Do nhu cầu ăn kiêng của con người từ đĩ ra đời cơng nghiệp sản xuất các thực phẩm ít năng lượng. Nhiều chất tạo nhũ và keo tụ, các este của acid béo và các loại đường giúp làm giảm một lượng lớn các lipid cĩ trong thực phẩm - Gĩp phần làm đa dạng hĩa các sản phẩm thực phẩm. Cùng với sự xuất hiện của phụ gia thực phẩm, thức ăn nhanh, thức ăn ít năng lượng, các thực phẩm thay thế khác cũng ra đời và phát triển để đáp ứng nhu cầu ăn uống ngày càng đa dạng của con người. - Nâng cao chất lượng thực phẩm. Các chất màu, chất mùi, chất tạo vị làm gia tăng tính hấp dẫn của sản phẩm. - Làm đơn giản hĩa các cơng đoạn sản xuất. Việc sử dụng các hĩa chất bốc vỏ trong chế biến các loại củ giúp rút ngắn được thời gian bốc vỏ trong chế biến. - Làm giảm phế liệu cho các cơng đoạn sản xuất và bảo vệ bí mật của nhà máy. 3. Bất hợp pháp của việc sử dụng phụ gia thực phẩm 4
9. Theo quy định của các cơ quan chức năng, phụ gia bị cấm sử dụng trong các trường hợp sau: - Cĩ khả năng tương tác với các thành phần trong thực phẩm làm giảm giá trị thực phẩm. - Sử dụng phụ gia ngồi danh mục cho phép hoặc quá liều lượng cho phép. - Sử dụng khơng vì lý do kỹ thuật mà vì lý do kinh tế. - Che lắp hư hỏng. - Che lắp các kỹ thuật yếu kém của quá trình sản xuất. - Lừa dối người tiêu dùng. 4. Độc tính phụ gia Độc tính của phụ gia được biểu hiện bằng chỉ số LD50 (Lethal Dose) là liều lượng tại đĩ 50% động vật dùng trong thí nghiệm bị chết. Chỉ số LD50 càng cao độc tính càng yếu. Dựa vào chỉ số LD50 cĩ thể chia độc tính phụ gia làm 5 mức độ: + LD50 5000 mg/Kg Th ể trọng Đối với mức độ an tồn của phụ gia cĩ thể chia ra thành 5 nhĩm sau: - Nhĩm 1: Phụ gia an tồn tuyệt đối trong hiện tại và tương lai. Các chất phụ gia thuộc nhĩm này sẽ đạt tiêu chuẩn GMP (Good Manufacturing Practices): Lượng phụ gia được phép cho vào thực phẩm vừa đủ để đạt được yêu cầu về cơng nghệ. Do đĩ, khơng qui định giới hạn tối đa và lượng phụ gia cho vào thực phẩm càng ít càng tốt. Cĩ khoảng 350 phụ gia đạt tiêu chuẩn nhĩm 1. - Nhĩm 2: Phụ gia an tồn ở hiện tại nhưng cần nghiên cứu thêm ở liều lượng cao để đánh giá độ an tồn của phụ gia sử dụng. Cĩ khoảng 70 chất đạt tiêu chuẩn nhĩm 2. - Nhĩm 3: Phụ gia cần nghiên cứu thêm do chưa khẳng định được độ an tồn khi sử dụng. - Nhĩm 4: Phụ gia sử dụng trong các điều kiện an tồn. - Nhĩm 5: Phụ gia cấm sử dụng. 5. Các bƣớc để tìm kiếm một phụ gia Để tìm kiếm một phụ gia đưa vào sản xuất cần thực hiện các bước sau: - Bước 1: Đặt ra các vấn đề trong việc cải thiện một số tính chất nào đĩ của sản phẩm - Bước 2: Áp dụng phụ gia được phép dùng trong thực phẩm, áp dụng phụ gia dùng trong các ngành cơng nghi ệp khác và phát triển các phụ gia mới. - Bước 3: Đánh giá các phụ gia sử dụng và các vấn đề đã thực hiện được khi cải thiện tính chất sản phẩm. - Bước 4: Nghiên cứu độc tính và liều lượng sử dụng phụ gia. 5
10. - Bước 5: Nghiên cứu phát triển các phương pháp phân tích và xếp loại phụ gia vừa tìm được. - Bước 6: Bổ sung phụ gia vào luật thực phẩm. - Bước 7: Sử dụng phụ gia cho thực phẩm. C. Câu hỏi 1/ Hãy nêu các đĩnh nghĩa của phụ gia? 2/ Nêu một số ví dụ về phụ gia mà em biết ? Phụ gia chia ra làm mấy cấp độ ? 3/ Vì sao phải cần thiết sử dụng phụ gian trong sản xuất và tiêu thụ thực phẩm ? 4/ Liệt kê các bước để tìm ra một phụ gia ? 6
11. Chƣơng 2 PHỤ GIA DÙNG TRONG BẢO QUẢN THỰC PHẨM A. Mục tiêu Sau khi học xong bài học này học sinh cĩ khả năng: - Biết được các yếu tố ảnh hưởng của phụ gia đến quá trình bảo quản thực phẩm . - Nắm vững được cách sử dụng phụ gia để bảo quản thực phẩm. - Thực hiện chế biến và bảo quản phải đảm bảo vệ sinh và an tồn lao động trong quá trình bảo quản thực phẩm. B. Nội dung chính Phụ gia dùng trong bảo quản dùng để ngăn cản, trì hỗn các phản ứng hĩa học, sinh học và các biến đổi vật lý làm hư hỏng các sản phẩm, nhĩm này gồm: - Ngăn cản các phản ứng sinh học do vi sinh vật gây ra. - Chất chống oxy hĩa. - Chất chống phản ứng hĩa nâu của thực phẩm 1. Phụ gia chống vi sinh vật Hiện nay cĩ khoảng 30 hợp chất chống vi sinh vật đ ược sử dụng rộng rãi trong bảo quản thực phẩm. Với sự phát triển khơng ngừng của x ã hội, nhu cầu về thực phẩm ngày càng yêu cầu cao, sản phẩm thực phẩm phải đảm bảo an tồn, khơng gây độc và cĩ thời gian sử dụng hợp lý. Do đĩ, phụ gia chống vi sinh vật cĩ vai tr ị quan trọng trong bảo quản thực phẩm. Việc lựa chọn các chất chống vi sinh vật tùy thuộc vào các yếu tố sau: - Tính chất hĩa học, hoạt tính của các chất chống vi sinh vật. - Tính chất của thành phần thực phẩm. - Phương pháp bảo quản thực phẩm. - Số lượng và đặc tính của các chất chống vi sinh vật. - Giá thành và hiệu quả khi sử dụng các chất chống vi sinh vật. 1.1. Tính chất của các chất chống vi sinh vật Các chất chống vi sinh vật dùng trong bảo quản thực phẩm cĩ thể làm trì hỗn hoặc tiêu diệt các vi sinh vật. Tùy thuộc vào kiểu hoạt động chống vi sinh vật của các phụ gia mà chúng ảnh hưởng lên vi sinh vật dưới các hình thức sau: - Ảnh hưởng lên AND. - Ảnh hưởng lên sự tổng hợp protein của vi sinh vật. - Ảnh hưởng lên sự hoạt động của các enzim. - Ảnh hưởng lên tính thẩm thấu của màng tế bào. - Ảnh hưởng lên vách tế bào. - Ảnh hưởng lên cơ chế trao đổi các chất dinh dưỡng. 7
12. 1.2. Mức độ nhiễm vi sinh vật Việc xử lý nguồn nguyên liệu, thực phẩm trước khi thêm phụ gia cĩ ảnh hưởng trực tiếp đến số lượng vi sinh vật. Nếu thực phẩm bị nhiễm lượng vi sinh vật cao thì nồng độ phụ gia dùng phải cao. Việc lựa chọn các phụ gia phải dựa trên nguyên tắc chống loại vi sinh vật cần chống để giữ phẩm chất các sản phẩm. 1.3. Phương pháp bảo quản Các hình thức bảo quản sản phẩm cũng ảnh hưởng đến hàm lượng phụ gia thêm vào. Ở các điều kiện bảo quản khác nhau thì nồng độ và loại phụ gia bổ sung vào thực phẩm cũng khác nhau. Do đĩ cần phải chú ý đến các vấn đề sau: - Vi sinh vật cĩ khả năng sinh bào tử trong quá trình bảo quản hay khơng. - Sản phẩm cĩ qua quá trình xử lý nhiệt khơng. - Độ hoạt động của nước trong sản phẩm - Bao gĩi sử dụng để chứa đựng sản phẩm. - Sản phẩm cĩ được bảo quản trong mơi trường kín hay khơng, cĩ hút chân khơng trong khi bao gĩi khơng, Dựa trên sự phân tích các điều kiện trên mà chúng ta tối ưu hĩa việc chọn loại và nồng độ phụ gia sao cho thích hợp, tiết kiệm và hiệu quả cao. 2. Chống oxy hĩa chất béo 2.1. Mở đầu Cách đây nữa thế kỹ, một nhĩm hĩa chất được tìm thấy và bổ sung vào những sản phẩm thực phẩm nhằm ngăn chặn hay kiềm h ãm các gốc oxy hĩa tự do của chất béo là nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi mùi và vị của sản phẩm. Trong suốt khoảng thời gian đĩ, hàng nghìn hợp chất chống oxy hĩa vừa tự nhiên vừa tổng hợp cĩ tác dụng chống oxy hĩa hiệu quả và an tồn đối với người sử dụng. Hiện nay, cĩ khoảng 20 hợp chất được phép sử dụng rộng rãi và được chấp nhận như những phụ gia thực phẩm tùy theo mỗi quốc gia. Tuy nhiên, hiện nay chủ yếu sử dụng 5 phụ gia được phép dùng rộng rãi là: BHA, BHT, Propyl Galate, TBHQ và Tocopherol. Các chất này cĩ thể sử dụng riêng rẽ hoặc cĩ thể kết hợp với một số chất trợ chống oxy hĩa như: acide ascorbic, citric nhằm giúp đỡ việc chế biến và bảo quản thực phẩm đạt hiệu quả cao nhất. 2.2. Chống oxy hĩa chất béo Bản chất hĩa học của chất béo là triglycerid, là este của glycerol và các acid béo cao phân tử. Trong cấu trúc hĩa học của triglycerid cĩ sự hiện diện của nhiều acid béo R1, R2, R3 tạo este với glycerol. 8
13. Hình 2.1: Cơng thức cấu tạo của Triglycerid Hầu hết các acid béo tìm thấy trong thành phần thực phẩm cĩ độ dài mạch carbon 12– 18 carbon, cĩ thể là acid béo no hoặc acid béo khơng no. Tùy theo độ dài của mạch carbon và số lượng nối đơi cĩ trong cấu tạo acid béo mà chất béo cĩ nhiều tính chất khác nhau. Các sản phẩm chứa nhiều chất béo thường rất dễ bị hư hỏng trong quá trình bảo quản. Thơng thường sự hư hỏng của chất béo thường xảy ra dưới 2 hình thức là: sự thủy phân và sự oxy hĩa. 2.2.1. Sự thủy phân chất béo Sự thủy phân chất béo là quá trình phản ứng giữa nước với các triglycerid tạo thành glyceryl, các monoglycerid, diglycerid và các acide béo tự do dưới tác dụng của enzim lipaza. Quá trình th ủy phân chất béo xảy ra ở nhiệt độ cao v à đủ nước như: chiên sản phẩm cĩ hàm ẩm cao, chế biến các dạng sản phẩm nhủ tương. Kết quả của quá trình oxy hĩa chất béo làm cho sản phẩm xảy ra các hiện tượng sau: - Cĩ điểm bốc khĩi thấp. - Cĩ sự tạo thành bọt trong quá trình chiên. - Ăn mịn các thiết bị do sự hiện diện của các acide béo. - Cĩ vị đắng, cĩ mùi xà phịng do các acide béo tạo nên. Sự thủy phân chất béo cịn xảy ra phổ biến trong bảo quản bơ và margarin, khi đĩ giải phĩng ra acid butyric và acid cĩ mùi r ất khĩ chịu. Trong bảo quản lương thực, khi độ ẩm của hạt cao cũng rất dễ xảy ra hiện tượng oxy hĩa chất béo. 2.2.2. Sự oxy hĩa chất béo Quá trình xảy ra trong sản xuất, bảo quản và chế biến thực phẩm cĩ sự hiện diện của chất béo. Sự oxy hĩa chất béo là nguyên nhân hạn chế thời gian bảo quản của các sản phẩm. Sự oxy hĩa chất béo khơng no được khởi tạo bằng việc tạo thành các gốc tự do dưới tác dụng của ánh sáng, nhiệt độ, ion kim loại và oxy. Thơng thường phản ứng xảy ra trên nhĩm metyl cận kề với nối đơi của C=C. Cơ chế phản ứng oxy hĩa chất béo xảy ra phức tạp, cĩ thể chia thành 3 giai đoạn là: khởi tạo, lan truyền – tạo các sản phẩm trung gian và kết thúc phản ứng. Các biểu hiện thường thấy của sự oxy hĩa chất béo là: phát sinh mùi-vị xấu, thay đổi màu sắc, làm mất mùi tự nhiên của các loại tinh dầu, thay đổi độ nhớt của sản phẩm. 9
14. Sự oxy hĩa chất béo chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như: độ no của chất béo, ion kim loại, chất xúc tác sinh học, nhiệt độ, k hơng khí, các chất chống oxy hĩa chất béo, chất trợ chống oxy hĩa chất béo, 2.2.3. Phương pháp sử dụng chất chống oxy hĩa chất béo Việc sử dụng các chất chống oxy hĩa chất béo đ ược sử dụng rộng rãi trong cơng nghiệp thực phẩm, cĩ thể sử dụng đơn lẽ các hợp chất hay kết hợp chúng với nhau để tăng hiệu quả chống oxy hĩa. Để sử dụng hiệu quả chất chống oxy hĩa cần chú ý các điểm như sau: - Kết hợp tính năng của các chất chống oxy hĩa đ ơn lẽ. - Tạo điều kiện thuận lợi cho chúng dễ d àng sử dụng. - Kết hợp chất chống oxy hĩa và các chất trợ chống oxy hĩa để tăng hiệu quả chống oxy hĩa. - Tạo điều kiện cho chất béo tiếp xúc tốt với chất chống oxy hĩa - Giảm tối đa các chất màu của các chất chống oxy hĩa. Với vai trị quan trọng của mình, các chất chống oxy hĩa chất béo cần phải được lựa chọn một cách cẩn thận để tăng hiệu quả bảo quản sản phẩm v à khơng làm giảm chất lượng sản phẩm. Ở mỗi điều kiện khác nhau về thành phần, tính chất của thực phẩm cần lựa chọn chất chống oxy hĩa phù hợp. Khi chọn chất chống oxy hĩa cần chú ý các vấn đề như sau: - Khả năng cần đạt được đối với các loại sản phẩm. - Khả năng hịa tan và phân tán các chất chống oxy hĩa trong sản phẩm. - Màu sắc chất chống oxy hĩa. - Giá trị pH của sản phẩm. - Mùi và vị của sản phẩm. - Luật và tình hình luật. - Phương pháp chế biến thực phẩm. Để đánh giá hiệu quả của các chất chống oxy hĩa sử dụng trong các sản phẩm nhằm đảm bảo sản phẩm khơng bị biến đổi màu sắc và mùi vị trong quá trình bảo quản, thơng thường thực hiện 2 phương pháp cơ bản sau: - Phương pháp oxy hoạt động (AOM: active oxygen method) là phương pháp sử dụng rộng rãi trong bảo quản thực phẩm cĩ sự hiện diện chất béo. Phương pháp này dùng để đánh gía sự hư hỏng của chất béo ở trạng thái lỏng và phương pháp thực hiện ở nhiệt độ thường. Trong phương pháp này O2 được thổi vào chất béo ở vận tốc xác định để thúc đẩy quá trình oxy hĩa chất béo, phân tích chỉ số peroxit, từ đĩ cĩ thể xác định được chỉ số peroxit tới hạn. Ví dụ: 20 meq/kg với mỡ và 70 meq/kg với dầu. - Phương pháp lị đun: tại nhiệt độ cao sẽ thúc đẩy quá trình oxy hĩa chất béo. Đây là phương pháp đơn giản sử dụng được cho cả chất béo và chất lỏng. Nhiệt độ dùng 10
15. trong phương pháp này là 1450F (62,80C), rồi đánh giá mùi vị bằng phương pháp cảm quan và các chỉ tiêu thơng thường đánh giá hư hỏng chất béo. 3. Chống phản ứng hĩa nâu Phản ứng hĩa nâu xảy ra rất phổ biến trong chế biến thực phẩm, là nguyên nhân làm giảm phẩm chất thực phẩm trong quá trình chế biến cũng như bảo quản sản phẩm. Ảnh hưởng của sự hĩa nâu cĩ thể kể đến l à: sự thay đổi màu sắc, trạng thái cũng như giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Ví dụ như trong quá trình chế biến cà phê, bia, bánh mì phản ứng hĩa nâu cần được kiểm sốt trong trường hợp: sản xuất nước táo, chuối khơ Các phản ứng hĩa nâu thường gặp trong chế biến là: phản ứng Maillard, phản ứng caramen hĩa, sự oxy hĩa acid ascorbic, ph ản ứng do enzyme. 3.1. Chống phản ứng hĩa nâu cĩ sự tham gia của enzim Phản ứng xảy ra khi rau quả bị cắt gọt như: khoai tây, táo, chuối do các hợp chất phenol bị chuyển hĩa. Enzim khởi tạo, thúc đẩy cho phản ứng này là polyphenoloxydaza. Để phản ứng cĩ thể xảy ra thì phải cĩ ion kim loại và oxy. Hợp chất phenol rất dễ bị oxy hĩa trong các điều kiện khác nhau: chúng cĩ thể bị oxy hĩa bình thường trong mơi trường khơng khí ẩm, phản ứng được tăng cường ở nhiệt độ cao và nhất là trong mơi trường kiềm. Enzyme polyphenoloxydaza xúc tác cho sự oxy hĩa ngưng tụ các hợp chất phenol với sự tham gia của oxy phân tử từ khơng khí, ở thực vật cĩ thể tồn tại ở 2 dạng tự do và liên kết Polyphenoloxydaza là nhĩm enzim oxydoreductaza, cĩ nhiều trong mơ động vật, thực vật, nấm mốc 3.2. Chống phản ứng hĩa nâu khơng cĩ enzim tham gia Trong chế biến thực phẩm, cĩ hiện tượng thay đổi màu sắc trong quá trình gia nhiệt hay bảo quản thực phẩm. Các phản ứng hĩa nâu này khơng cĩ sự tham gia của các enzim nên thường gọi là phản ứng hĩa nâu khơng enzim. Các phản ứng hĩa nâu này thường thấy trong chế biến cà phê, ca cao, bánh để tạo mùi, màu thích hợp cho sản phẩm. Tuy nhiên trong một số trường hợp phản ứng này cũng cần phải cĩ biện pháp ngăn chặn, kiểm sốt để giữ giá trị dinh dưỡng và cảm quan của các thực phẩm. Các phản ứng hĩa nâu đã được tìm thấy là: + Phản ứng Mailard + Phản ứng caramen hĩa + Phản ứng oxy hĩa acide ascorrbic 3.2.1. Cơ chế của các phản ứng a. Phản ứng Mailard Phản ứng này được khám phá bởi nhà khoa học người pháp Maillard (1912), trong quá trình theo dõi sự tạo thành các chất màu nâu (melanoidin) khi gia nhiệt glucose với glycerin. Phản ứng Mailard là phản ứng giữa các acide amin, amin, protein với sucrose, aldehyd, xeton đây là phản ứng rất quan trọng trong quá trình gia nhiệt và bảo quản sản phẩm. * Các bước chính trong quá trình chuyển hĩa của phản ứng Maillard 11
16. - Phản ứng giữa nhĩm alpha amin trong phân tử acide amin hay là protein với nhĩm carboxyl của các loại đường khử (cĩ thể gọi đây là phản ứng Carboxylamin). - Các sản phẩm của sự trùng ngưng này gọi là các Base Schiff, các sản phẩm này sẽ xảy ra các chu trình kế tiếp để thành lập các sản phẩm N-glycosyamin. * Các điều kiện cho phản ứng Maillard - Giá trị pH: phản ứng Maillard xảy ra cả trong mơi trường kiềm và acide, trong mơi trường kiềm phản ứng xảy ra tốt hơn. Một số nghiên cứu cho thấy tốc độ phản ứng tăng khi tăng pH. Quan hệ giữa pH và tốc độ phản ứng rất quan trọng trong việc bảo quản các sản phẩm cĩ acide cao như: sản phẩm muối chua, ngâm giấm Tốc độ phản ứng maillard gia tăng theo đường thẳng trong phạm vi pH = 3– 8 và đạt cực đại tại pH = 9 – 10. - Chất đệm: vai trị của chất đệm trong phản ứng hĩa nâu khơng enzim được ghi nhận như sau: tốc độ phản ứng càng gia tăng nếu mơi trường cĩ nhiều ion. Một số nghiên cứu cho thấy khi bổ sung Natri photphat và Natri citrat vào hổn hợp glucose-glycerin thì phản ứng xảy ra nhanh hơn ở điều kiện thường. - Nhiệt độ: phản ứng sẽ tăng theo chiều tăng của nhiệt độ. Các nghiên cứu cho thấy tốc độ phản ứng xảy ra càng nhanh khi tăng nhiệt độ trong khoảng 0-900C. - Độ ẩm: phản ứng xảy ra mạnh mẽ trong dung dịch, việc làm khơ hồn tồn sản phẩm cĩ thể ngăn cản phản ứng này. Các nghiên cứu cho thấy tốc độ phản ứng xảy ra rất nhanh tại độ ẩm tối ưu và phản ứng xảy ra chậm trong điều kiện độ ẩm quá cao hay quá thấp. - Đường: đường khử là thành phần chính tham gia phản ứng Mailard, là chất cung cấp nhĩm carboxyl ph ản ứng với -amin. 3.2.2. Phản ứng caramen hĩa Phản ứng caramen là phản ứng tạo màu khi gia nhiệt đường tại điểm nĩng chảy. Quá trình sẽ xảy ra trong cả mơi trường acide và mơi trường kiềm làm cho sản phẩm chế biến cĩ cảm quan kém (màu tối, vị đắng, mùi xấu ). Trong sản xuất kẹo, bánh ngọt thì phản ứng này được kiểm sốt đặc biệt. Phản ứng caramen là một phản ứng phúc tạp, cho dù hàm lượng đường cĩ khác nhau nhưng sản phẩm cuối cùng là gần như nhau. Phản ứng xảy ra theo 2 giai đoạn: - Giai đoạn 1: hình thành nên các alhydric của glucose, sacarose như glucozan, fructozan, sacarozan là h ợp chất khơng màu. - Giai đoạn 2: các hợp chất này trùng hợp với nhau tạo thành phẩm vật cĩ màu vàng. Sau đĩ các phản ứng caramen biến đổi màu sắc: vàng, vàng đậm, nâu, nâu đen. Nhiều loại nguyên liệu tham gia vào phản ứng caramel như: sucrosem glucose, fructose, mật tinh bột và tinh bột. Những điều kiện phản ứng tùy thuộc vào cầu của sản phẩm, tính hịa tan tốt trong alcohol, Phản ứng tùy thuộc nhiều yếu tố như pH, chất xúc tác, nhiệt độ, - Khi sử dụng acid sulfuric (pH = 3,5) nh ư một chất xúc tác sản phẩm sẽ cĩ c ường độ màu mạnh, ổn định trong acid và khơng hình thành kết tủa với tannin và alcohol. - Khi sử dụng sodium hydroxide làm xúc tác (pH = 9,5) màu sắc được hình thành cũng cĩ cường độ màu mạnh, ổn định trong acid nhưng lại kết tủa với tannin hay trong dung dịch muối. 12
17. - Khi dùng muối amonium xúc tác màu tạo ra cĩ độ ổn định thấp C. Câu hỏi 1/ Bao bì cĩ tác dụng như thế nào trong quá trình bảo quản TP ? Các hình thức nào làm giảm chất lượng của thực phẩm? 2/ Vì sao sử dụng phụ gia để ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật ? 3/ Hãy kể tên một số phụ gia được ứng dụng trong bảo quản thực phẩm? 13
18. Chƣơng 3 PHỤ GIA DÙNGTRONG CHẾ BIẾN THỰC PHẨM A. Mục tiêu - Biết được các yếu tố ảnh hưởng của phụ gia đến quá trình bảo quản thực phẩm . - Nắm vững được cách sử dụng phụ gia để bảo quản thực phẩm. - Thực hiện chế biến và bảo quản phải đảm bảo vệ sinh và an tồn lao động trong quá trình bảo quản thực phẩm. B. Nội dung chính 1. Cải thiện tính chất bột và tạo nở 1.1. Cải thiện tính chất bột nhào Sự hiện diện của các chất điện ly cĩ trong th ành phần của bột ảnh hưởng đến việc tạo cấu trúc. Các chất như CMC, natri alginat, được bổ sung vào sẽ làm cho cấu trúc bột bền hơn, tăng tính đàn hồi, tính dẽo và khả năng kết dính. Phụ gia dùng trong chế biến các loại bánh gồm: các chất oxy hĩa, chất khử, chất nhủ hĩa, đường, Enzim Phụ gia Chức năng Acesulfam-K Chất ngọt nhân tạo Agar-Agar Ổn định-làm đặc NH4HCO3 Tạo nở NH4Cl Dinh dưỡng nấm men (NH4)2SO4 Dinh dưỡng nấm men Amilaz, Enzim n ấm mốc Trợ giúp quá trình lên men Ascorbic Oxy hĩa, giúp quá trình chế biến Aspartame Chất ngọt nhân tạo BHA Chống oxy hĩa, ơi dầu BHT Chống oxy hĩa, ơi dầu CaCO3 Nguồn canxi, chất đệm Casenat Canxi Dẫn suất từ sữa Peroxyt Canxi Oxy hĩa, giúp quá trình chế biến Propionat Canxi Bảo quản, chống nấm mốc Stearoyl lactate Canxi Bột rắn chắc, cấu trúc tốt hơn CaSO4 Nguồn canxi Caramel Màu 14
19. Carob bean Ổn định-làm đặc Carageenan Ổn định-làm đặc Gum Celluloz Ổn định-làm đặc Citric Chống oxy hĩa, ơi dầu Tartic Tạo nở Bảng 1: Phụ gia dùng trong sản xuất bánh 1.2. Các hĩa chất gây nở Các chất gây nở phổ biến bao gồm: các acid thực phẩm và soda. Soda được phân tán nhanh chĩng trong pha nước của bột nhào và khi tác dụng với acid, ion hydrogen sẽ phản ứng với ion carbonat giải phĩng CO2 làm nở bánh. Bánh sẽ nở khi nhiệt độ vượt quá 1000C. 2. Chất tham gia vào sản xuất thực phẩm 2.1. Các chất tạo đục Được dùng cải thiện tính chất cảm quan thực phẩm, sử dụng với lượng nhỏ trong các loại nước uống như cam, chanh, trong kem, xiro, trong nước quả cơ đặc, các loại bột giải khát Các chất tạo đục phổ biến là: Brobinated Vegetable Oil (BVO) hoặc là các chất keo trong các nước chanh hoặc cùi cam, chanh trong các loại nước giải khát. 2.2. Các chất làm trong Để giữ sản phẩm trong suốt ổn định. Các chất này sử dụng tùy theo trạng thái chất keo cĩ trong dung dịch. Thí dụ: Thêm vơi, CO2, photphat trong sản xuất đường, Enzim thủy ngân Pectin, hoặc sử dụng các chất mang điện tích để trung hịa điện. 2.3. Chất chống đĩng bánh Để chống vĩn cục, tạo cho các sản phẩm dạng bột linh động hơn. Các chất này thường bao mặt ngồi các hạt bột làm giảm bề mặt tiếp xúc, ngăn cản ẩm hấp thụ trên bề mặt tinh bột thường dùng trong muối, bột gia vị, giải khát, bột xúp Hĩa chất thường dùng là tricanxi photphat. 2.4. Các chất bơi trơn, dễ gở Các chất này làm giảm dính các sản phẩm trên thành thiết bị và lấy sản phẩm ra khỏi bề mặt, chống dính răng thiết bị C ơ chế hoạt động của các chất này phụ thuộc vào bề mặt các chất liệu, sử dụng rộng rãi trong sản xuất rau quả lạnh đơng, sấy khơ, kẹo, Chewinh gum, thơng thường là: leucithin trong bịn bon, acetyl monoglycerid trong sấy trống, Silicat Mg dùng trong rau quả lạnh đơng. 2.5. Chất trợ lọc Chất trợ lọc là các chất trợ giúp cho quá trình loại bỏ các chất khơng mong muốn hiện diện trong các sản phẩm. Thí dụ: l àm trong rượu, nước trái cây 2.6. Các chất tạo màng 15
20. Cho vào thực phẩm để giữ cấu trúc thực phẩm, các chất tạo m àng tốt là các chất cĩ khả năng xuyên thấu nhanh chĩng vào thực phẩm, khơng ảnh hưởng đến mùi vị thực phẩm, khơng ăn mịn thiết bị Chất tạo màng thường thêm vào các sản phẩm rau quả nhưng khơng thêm vào m ứt, fam, felly Thí dụ: CaCl2 dùng trong đồ hộp rau quả, Al2(SO4)3 dùng trong các sản phẩm muối chua, đường dùng trong chế biến trái cây. Hoạt tính các chất này tùy thuộc vào phản ứng giữa ion 2+ với nhĩm carboxyl của pectin, phản ứng tạo màng của đường phụ thuộc vào nối hydrogen của phân tử đường và pectin, cellulose, hemicellulose c ủa thành tế bào. Các chất này khi cho vào sẽ kết hợp với thành phần thực phẩm đạt được các mục đích cần thiết như: tạo liên kết, dễ lọc, tạo màng, tạo plastic Chất kết dính: tạo liên kết các thực phẩm với nhau, đặc biệt trong việc l àm lại cấu trúc của thịt, cá, các sản phẩm gia cầm đơi khi cũng đ ược sử dụng trong các sản phẩm khác như: extruder, chewing gum, kẹo, capsul, viên nén các chất này thay đổi cấu trúc. Các muối photphat thường sử dụng như là chất kết dính trong sản xuất các sản phẩm cĩ protein. Các chất màng: sử dụng như là chất phụ trợ để đạt các mục đích mong muốn. Thí dụ: trong các loại bột giải khát cần phải giữ được tính chất khi hịa tan trở lại các chất này cĩ thể là: tinh bột, dextrin, celluloz và dẫn suất, silica, các chất hoạt động bề mặt mạnh cĩ khả năng hấp thu tốt trên bề mặt Các chất bao bọc: dùng bao bên ngồi trang trí và chống tiếp xúc với khơng khí, ẩm trong một số trường hợp nĩ cịn cĩ tác dụng chống vi sinh vật. Các chất n ày ở dạng tự do dễ dàng bao bọc bên ngồi sản phẩm thường là: tinh bột bao ngồi protein ngăn cản phản ứng Maillar, dầu khống bao bọc trứng, sáp Carnaubar trong rau, parafin trong bịn bon 3. Hĩa chất làm vệ sinh Hĩa chất làm vệ sinh sử dụng hiện nay trong cơng nghiệp thực phẩm ở nhiều dạng khác nhau: cĩ thể hiện diện trong sản phẩm ở nồng độ thấp hoặc hiện diện trực tiếp trong thực phẩm như là phụ gia khơng độc. Các hình thức sử dụng cĩ thể là: - Sử dụng các chất làm vệ sinh thiết bị, các dụng cụ chế biến. - Sử dụng hĩa chất làm vệ sinh mặt ngồi nguyên liệu. - Bảo quản nguyên liệu thơ. 3.1. Clorin và các hợp chất chứa clorin Clorin được sử dung rất phổ biến trong các xí nghiệp chế biến thực phẩm để vệ sinh phân xưởng, xử lý sơ bộ nguyên liệu. Clorin và các hợp chất chứa Clorin được sử dụng nhiều trong cơng nghiệp thực phẩm để: - Cho vào nước rửa nguyên liệu, nước làm mát hộp sau khi thanh trùng. - Là chất làm vệ sinh trên các bề mặt tiếp xúc với thực phẩm. - Trong xử lý các nguyên liệu: thịt gia xúc, gia cầm, cá để loại bỏ các vi sinh vật kéo dài thời gian bảo quản. Bên cạnh đĩ, clorin cĩ mùi khĩ chịu gây ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động, cần phải sử dụng ở nồng độ hợp lý cho từng cơng đoạn để đạt hiệu quả cao mà khơng ảnh hưởng đến mùi vị sản phẩm. 16
21. Hình 3.1: Thùng chứa chlrine 3.2. Idophor Idophor là hỗn hợp iod và các chất hoạt động bề mặt cho hịa tan trong Iodin. Năm 1949 Shelanski tìm th ấy polyvinyl pyrooldon và các chất hoạt động bề mặt cĩ thể sử dụng để hịa tan I2 tạo phức chất, giữ được hoạt tính. Idophor cĩ khả năng h ịa tan trong nước gần 30% trọng lượng của iod và cĩ thể giải phĩng I2ở nồng độ lỗng. Hiện nay từ “Idophor” được dùng làm tên gọi cho 2 loại I2: phản ứng I2 với polyvinylpyrolidon và ph ản ứng I2 với phân tử các chất hoạt động bề mặt. Đây là hợp chất quan trọng được khuyến khích sử dụng trong các xí nghiệp chế biến thực phẩm. Hình 3.2: Dung dịch Idophor C. Câu hỏi 1/ Hãy nêu các yếu tố ảnh hưởng sự oxy hĩa chất béo đến thực phẩm ? 2/ Nêu và vẽ đường biểu diễn quá trình ảnh hưởng của hoạt động nước đến tốc độ phản ứng , phát triển vi sinh vật ? 3/ Nêu một số ví dụ về việc ứng dụng hĩa chất bĩc vỏ trong thực phẩm mà em được biết ? 17
22. Chƣơng 4 PHỤ GIA LÀM THAY ĐỔI TÍNH CHẤT CẢM QUAN CỦA THỰC PHẨM A. Mục tiêu - Biết được các loại phụ gia dùng trong chế biến thực phẩm như: + Các hĩa chất tạo màng + Các hĩa chất tạo nở + Các chất làm dai các sản phẩm chế biến từ tinh bột + Các phĩt phát + Các hĩa chất làm vệ sinh - Nắm vững được cách sử dụng hĩa chất phụ gia để bảo quản thực phẩm. - Thực hiện chế biến và bảo quản phải đảm bảo vệ sinh và an tồn lao động trong quá trình chế biến . B. Nội dung chính 1. Các chất tạo vị 1.1. Các acid amin 1.1.1. Dịch acid amin Dịch acid amin được dùng trong chế biến thực phẩm để điều chỉnh vị trong một số sản phẩm như: trong chế biến thịt, cá, chế biến các loại rau, Giá trị dinh dưỡng hầu như khơng được để ý đến trong các trường hợp này (do liều lượng sử dụng quá nhỏ). Với mục đích chính l à điều chỉnh vị sản phẩm phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng. Các dịch acid amin được sử dụng thường là các loại nước chấm như: nước mắm, nước tương, dịch thủy phân các protein động, thực vật (n ước chấm hố giải hay Magi). Liều lượng sử dụng của dịch acid amin thường khơng hạn chế tùy theo vị sản phẩm. 1.1.2. Bột ngọt (Glutamat Natri) Cơng thức hĩa học của bột ngọt là: C5H8NO4Na.H20 Cơng thức cấu tạo: HOOC – CH2– CH2– CH – COONa. H2O NH2 Bột ngọt là muối của acid glutamic với Natri, ở trạng thái kết tinh cĩ vị ngọt dịu trong nước gần giống như vị của thịt, đĩng vai trị quan trọng đối với đời sống con người và được sử dụng phổ biến trên thế giới. Nĩ là chất điều vị trong chế biến thực phẩm, làm gia vị cho các mĩn ăn như: cháo, mì ăn liền, thịt nhân tạo, các loại đồ hộp thịt cá, nhờ đĩ m à sản phẩm trở nên hấp dẫn hơn và khi bột ngọt được đưa vào cơ thể làm tăng khả năng lao động trí ĩc và chân tay của con người. 18
23. Hình 4.1: Bột ngọt Tại Mỹ, bột ngọt được xem như một thành phần thực phẩm phổ biến như muối, bột nổi và tiêu. Cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm Mỹ (FDA) đã xếp bột ngọt vào danh sách các chất được xem là an tồn. Ở Việt Nam, mấy chục năm qua bột ngọt là một phụ gia làm tăng vị thực phẩm một cách an tồn. Việc sử dụng bột ngọt khơng cĩ giới hạn, tuy nhiên tùy theo khẩu vị mà sử dụng hàm lượng bột ngọt thích hợp cho từng loại sản phẩm. Bột ngọt là loại bột trắng hay tinh thể hình kim ống ánh, kích thước tùy theo điều kiện khống chế khi kết tinh. Bột ngọt thuần khiết 99 %, tinh thể hình khối 1-2 mm màu trong suốt, dễ hịa tan trong nước và khơng tan trong cồn, thơm, ngon, kích thích vị giác. Bột ngọt cĩ một số hằng số vật lý như sau: + Trọng lượng phân tử: 187 + Nhiệt độ nĩng chảy: 1950C + pH thích hợp 6,8 – 7,2 + Độ hịa tan: tan nhiều trong nước và phụ thuộc vào nhiệt độ Ở 250C độ hịa tan là 74,0 g/100 ml nước Ở 600C độ hịa tan là 112,0 g/100 ml nước Dưới tác dụng ở nhiệt độ cao (>3500C) và pH bột ngọt sẽ bị phân hủy rất nhiều. Sự biến đổi của nĩ cịn phụ thuộc vào các yếu tố khác như: các acid amin khác, các sản phẩm phân hủy của đường, sản phẩm phân hủy của chất béo, các gốc hydroxyl , 1.2. Các chất ngọt khơng đường Các chất ngọt khơng đường sử dụng trong thực phẩm do các tính năng đặc biệt của chúng: ngọt gấp nhiều lần so với các chất ngọt thơng thường, bền nhiệt, bền acid, ít cĩ phản ứng phụ làm biến đổi phẩm chất thực phẩm. Đặc biệt cĩ giá th ành rất thấp nếu so sánh với các chất ngọt đang sử dụng phổ biến. Các chất ngọt khơng đường cho phép dùng thực phẩm cũng tùy thuộc vào sự hiểu biết của con người, theo từng giai đoạn (cĩ lúc cho sử dụng, cĩ lúc cấm sử dụng). Các chất ngọt khơng đường thường gặp và độ ngọt của chúng cĩ thể thấy trong bảng sau: 19
24. Chất ngọt Độ ngọt - Accsulfame Kali 200 - Alitame 2000 - Aspartame 180 - Cyclamate 30 - 1,1 Diaminoalkan 300-1000 - L-Succrose 1 -L-Aspartyl-3-(bicycloalkyl)L-alanine- 1900 akylester 1800 - PS 99 2200 - PS 100 58 - RTI-001 300 - Saccharin 600 - Sucralose Chất ngọt này cĩ vị ngọt đậm nhưng khơng mang năng lượng hoặc mang năng lượng rất ít. Những chất này cĩ ích cho người bệnh tiểu đường và thích vị ngọt nhưng khơng muốn hấp thu nhiều năng lượng. Các chất đường cĩ vai trị quan trọng trong thực phẩm, các vai tr ị cơ bản được thể hiện như sau: - Là chất tạo vị ngọt cho thực phẩm. - Cải thiện cấu trúc và độ nhớt. - Bảo quản thực phẩm chống lại sự phát triển của vi sinh vật. - Cung cấp cơ chất cho quá trình lên men thực phẩm. - Tăng khả năng giữ nước. - Tạo một điểm đĩng băng khác và tạo tinh thể ở nhiệt độ khác. - Tạo cảm giác ngon miệng, kích thích tiêu hĩa. Từ năm 1950 các chất tạo vị ngọt đã được nghiên cứu về những ảnh hưởng đến sức khỏe con người, những hợp chất ngọt được bổ sung vào thực phẩm để tăng giá trị của thực phẩm. Trong số đĩ các chất thường được đề cập là Saccharin, Aspartam, Acesulfame Kali và Cyclamat. 1.2.1. Saccharin Saccharin là một acid yếu, cĩ độ hịa tan 1 gam trong 290 ml nước, điểm nĩng chảy 229- 3000C, sarccharin trên thị trường thường ở dạng muối của Na, K hay Ca. Ở trạng thái tinh khiết cĩ độ ngọt gấp 700 lần độ ngọt saccharose nh ưng ở dạng thương phẩm thơn thường cĩ độ ngọt gấp 300 – 500 lần saccharose. Saccharin thường cĩ hậu vị đắng Ở động vật, saccharin được hấp thụ nhanh chĩng qua đường tiêu hĩa rồi được thải ra ngồi gần như tồn bộ liều lượng đưa vào cơ thể. Các nghiên cứu cho thấy ở người saccharin khơng tham gia vào quá trình trao đổi chất và khơng sinh năng lượng. 20
25. Saccharin được sử dụng phổ biến trên 80 quốc gia nhưng nĩ được sử dụng tại Mỹ lâu đời nhất, hợp chất này sử dụng phổ biến trong các sản phẩm thực phẩm đặc biệt là nước giải khát. Năm 1980 Ủy ban thực phẩm Châu Âu đã đưa ra liều lượng sử dụng của saccharin là 2,5 mg/kg thể trọng. Hình 4.2: Tinh thể Saccharin Cho đến ngày nay, mặc dù tất cả nghiên cứu đều chứng tỏ saccharin thương phẩm khơng cĩ tác dụng gây đột biến nhưng ở Mỹ vẫn khuyến cáo nên sử dụng chất ngọt này một cách cẩn thận đối với trẻ em và phụ nữ mang thai. 1.2.3. Cyclamate Cyclamate kết tinh bột trắng, cĩ điểm nĩng chảy 169-1700C, hịa tan tốt trong nước, cĩ vị ngọt chua của chanh. Cyclamate rất bền nhiệt, ánh sáng v à pH. Muối Ca ít ngọt hơn muối Na. Độ ngọt trung bình 30 lần so với sucrose. Cyclamate được sử dụng rộng rãi để chế biến các loại thực phẩm ít năng lượng trong thập niên 60. Khi sử dụng thường kết hợp 10 phần cyclamate và 1 phần saccharin nhằm che vị đắng của saccharin. Cyclamate rất thích hợp cho các sản phẩm: nước trái cây, bột giải khát, chewing gung, jam, jelly Hình 4.3: Cyclamate dạng bột trắng 1.2.4. Aspartame Aspartame là chất ngọt khơng đường cĩ giá trị thương mại cao, cĩ vị giống vị sucrose. Aspartame được dùng như chất ngọt ít sinh năng lượng cho các thực phẩm dành cho người ăn kiêng (100g sucrose cĩ thể thay bằng 1g aspartame), với chức năng là chất khơng dinh dưỡng và khơng năng lượng. Aspartame cĩ vị ngọt 1000 lần so với sucrose, khơng cĩ chất ngọt khơng đường nào cĩ thể so sánh với aspartame về tính ngọt cũng nh ư kinh tế. 21
26. Cĩ thể sử dụng aspartame ở dạng đơn lẽ hoặc kết hợp với các chất đường khác như acesulfame K, sodium saccharin, sodium cyclamate, glucose, sucrose để cân bằng vị trong sản phẩm. Hình 4.4: Cơng thức cấu tạo của Aspartame 1.3. Các chất tạo vị chua Vị chua được cảm nhận như là vị của ion H+ vì vậy vị chua cĩ quan hệ mật thiết với nồng độ của các loại acid. Các acid khác nhau cĩ độ chua hồn tồn khác nhau, acid vơ cơ cĩ vị chua mạnh hơn nhiều lần so với các acid hữu cơ. Vị chua của các acid hữu cơ cĩ vai trị quan trọng tới quá trình sản xuất thực phẩm và chất lượng sản phẩm. Acid hữu cơ cĩ tác dụng chống kết tinh đường cho các sản phẩm cơ đặc với đường, cần thiết cho quá trình tạo đơng với pectin và đường khi sản xuất nhiều loại mứt. Đối với người, acid hữu cơ vừa là một yếu tố gây vị vừa tham gia nhiều quá tr ình tiêu hĩa hấp thụ các chất (chất béo, chất kh ống, ) của cơ thể. 1.4. Chất tạo vị đắng Vị đắng là tính chất rất đặc biệt của thực phẩm, cĩ li ên quan đến các hợp chất vơ cơ và hữu cơ. Vị đắng trong tự nhiên là các nhĩm glycozit, thường tập trung ở phần vỏ cây và trong nhân hạt. Trong thực phẩm vi đắng thường được coi là vị xấu cần phải được loại bỏ trong quá trình chế biến (Ví dụ: vị đắng của các loại nước ép trái cây, vị đắng trong các loại mứt, ) nhưng cũng cĩ vị đắng được xem là vị chủ yếu trong sản phẩm (Ví dụ: vị đắng trong sản phẩm trà và cà phê, ). Vị đắng thường dễ nhận biết hơn các vị khác. 1.5. Chất tạo vị mặn Tốt nhất để tạo vị mặn cho sản phẩm thực phẩm l à NaCl. Một số chất cĩ thể tạo vị mặn khác được sử dụng trong thực phẩm trong các tr ường hợp đặc biệt như yêu cầu giảm Na trong sản phẩm. Muối NaCl cĩ thể tạo mặn ngọt h ài hồ nhưng cĩ muối Na cĩ tốt hơn trong trường hợp kết hợp với vị đắng. Muối NaCl cĩ vai trị quan trọng đối với sức khỏe con người. Trung bình cơ thể cần 10 -15 gam muối NaCl/ngày, trong đĩ thức ăn tự nhiên cĩ sẵn 3 – 5 gam phần cịn lại được bổ sung vào thức ăn hằng ngày. Bên cạnh việc bổ sung vào thực phẩm để tạo vị mặn muối cịn cĩ tính sát khuẩn, ức chế sự phát triển của vi sinh vật, giúp sản phẩm đ ược bảo quản lâu hơn. Hiện nay, nhiều sản phẩm sử dụng muối để bảo quản như: thịt muối, nước mắm, mắm cá, tạo ra được những hương vị đặc trưng cho các sản phẩm với sự hài hịa của vị mặn và các vi khác. 22
27. 1.6. Các chất tạo vị khác 1.6.1. Ớt Ớt cay được xem là cây gia vị nên cĩ mức tiêu thụ ít, gần đây ớt trở thành một mặt hàng cĩ giá trị kinh tế vì ớt khơng chỉ là gia vị tươi mà cịn sử dụng trong cơng nghiệp chế biến thực phẩm. Thành phần hĩa học của ớt: gồm các thành phần cơ bản như nước (91 %), protein (1,3 %), gluci (5,7 %), ch ất xơ (1,4 %), vitamin C (250 mg/100 gam ớt), caroten (10 mg/ 100 gam ớt), một số chất khống (5,17 %), năng lượng cung cấp khoảng 29 -30 calo/100 gam ớt. Thành phần tạo vị cay quan trọng trong ớt là capsisina, capsaicine, capsanthiac chiếm khoảng 12,5% 1.6.2. Tỏi Tỏi là một gia vị được sử dụng phổ biến trong các bữa ăn h àng ngày, cĩ nguồn gốc từ miền tây Châu Á được trồng cách đây 2000 năm. Trong 100 Kg tỏi cĩ chứa 60 – 200 g tinh dầu, thành phần chủ yếu của tinh dầu là allixin (3-Hydroxy – 5 methoxy- 6 methyl – 2 pentyl– 4H-pyran-4-on). Chất allixin cĩ tác dụng diệt khuẩn rất mạnh v à cĩ tác dụng chống oxy hĩa vì thế các sản phẩm cĩ bổ sung bột tỏi thường cĩ thời gian bảo quản lâu hơn. 1.6.3. Hành Hành được trồng phổ biến ở nước ta, là một gia vị khơng thể thiếu trong các mĩn ăn, hành cũng cĩ hợp chất allixin giống trong th ành phần của tỏi. Ngồi ra, hành cịn chứa các hợp chất β – caroten, các vitamin B1, B2 và vitamin C. Ngồi hành ta, hi ện nay nước ta trồng nhiều hành tây Allium cepa L. để làm thực phẩm và xuất khẩu. Trong hành tây cĩ nhiều hợp chất bay hơi chứa lưu huỳnh cĩ tác dụng sát khuẩn mạnh. Trong 100 g hành cĩ ch ứa: 18 – 33 mg vitamin C, 50 mg vitamin B2, 4 mg β – caroten; ngồi ra cịn cĩ vitamin E, acid citric, acid tartric, đường glucose, fructose và các flavonoid. Các hợp chất chứa trong thành phần của hành cĩ tác dụng kích thích tiêu hĩa, điều trị nhu động ruột kém, trị xơ vữa động mạch và viêm họng. 1.6.4. Gừng Gừng là cây thảo sống lâu năm cao khoảng 1m, thân rễ mọc ph ình lên thành củ, cĩ xơ khi già. Củ gừng được dùng làm gia vị trong các sản phẩm mứt, kẹo, nước giải khát và làm thuốc. Trong củ gừng cĩ 2 -3 % tinh dầu, 5 % nhựa dầu và các chất cay zingeron, zingerol, shoyaol và 3,7 % ch ất béo. Tinh dầu gừng cĩ chứa α – camplen, β-phellandren, zingeberen, citral, borneol và geraniol. Hiện nay, nhiều nghiên cứu cho thấy zingerol cĩ tác dụng chống oxy hĩa cĩ hoạt lực cao. 1.6.5. Tiêu Tiêu được sử dụng làm gia vị trong các mĩn ăn, trong cơng nghiệp chế biến tạo cho mĩn ăn cĩ hương vị hấp dẫn. Ngồi ra, tiêu cịn cĩ tác dụng khử mùi tanh của các loại thực phẩm giàm protein như: cá, thịt rừng, cua, 23
28. Trong y dược, với sự hiện diện của piperin, tinh dầu nhựa, các vị cay, nĩng cĩ tác dụng làm ấm bụng được dùng với hành trong cháo giải cảm. 2. Các chất màu Chất màu là một trong những yếu tố quan trọng làm tăng giá trị cảm quan của thực phẩm (Kẹo, nước giải khát, ), từ màu sắc cĩ thể ước lượng được phẩm chất của thực phẩm. Màu sắc là một trong những chỉ tiêu cảm quan được sử dụng để đánh giá chất lượng sản phẩm. Vì thế, trong kỹ thuật chế biến thực phẩm cần phải cĩ những biện pháp kỹ thuật hợp lý nhằm duy trì màu sắc tự nhiên của nguyên liệu hay bổ sung chất màu cần thiết để cĩ được sản phẩm theo yêu cầu. 2.1. Vai trị của chất màu Chất màu khơng cĩ ý nghĩa nhiều về mặt dinh dưỡng nhưng chất màu cĩ ý nghĩa rất lớn trong các mặt sau: - Giúp phục hồi lại chất màu tự nhiên ban đầu của sản phẩm, khi chất màu tự nhiên này bị mất đi trong quá trình chế biến hay trong quá trình bảo quản. - Xác định rõ hay nhấn mạnh cho người tiêu dùng chú ý đến mùi tự nhiên ở rất nhiều thực phẩm. - Giúp người tiêu dùng xác định rõ được những thực phẩm đã được xác định theo thĩi quen tiêu dùng. - Gia tăng màu sắc đặc hiệu của thực phẩm cĩ cường độ màu kém. - Làm đồng nhất màu sắc của thực phẩm. - Tạo thực phẩm cĩ màu sắc hấp dẫn hơn. 2.2. Phân loại chất màu Màu sắc cĩ nhiều nguồn gốc khác nhau, việc phân loại màu sắc cĩ tác dụng rất lớn trong cơng nghiệp chế biến thực phẩm. Hợp chất m àu thường phân thành các nhĩm sau: - Các chất màu vơ cơ: được sản xuất rất nhiều, tuy nhiên trong thực phẩm chỉ cho phép sử dụng CuSO4 để giữ màu cho hoa quả. - Màu cĩ dấu ấn tự nhiên: là các chất được tổng hợp gần giống như các chất màu tự nhiên: thí dụ như: -Caroten - Màu tổng hợp: là các chất màu khơng tồn tại trong tự nhiên, chất màu được sản xuất bằng các phương pháp tổng hợp hĩa học. - Màu tự nhiên: là các chất màu hữu cơ hay là từ các dẫn xuất tự nhiên. Ví dụ như:curcumin, chlorophyll, antoxian hay là Caramen, Cu -chlorophylle Hai nhĩm màu được sử dụng nhiều nhất trong cơng nghiệp thực phẩm là: chất màu tổng hợp và chất màu tự nhiên. C. Câu hỏi 1/ Sử dụng hĩa chất làm vệ sinh nhằm mục đích nhu thế nào ? 2/ Hĩa chất nào được sử dụng thơng dụng nhất trong nghành thủy sản mà em đang học? 3/ Nêu hĩa tính và tính chất diệt khuẩn của loại hĩa chất đĩ ? 24
29. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Phụ gia trong sản xuất thực phẩm - T.s Võ Tấn Thành Trường Đại Học Cần Thơ. 2. Các chất phụ gia dùng trong sản xuất thực phẩm – PGS – Ts Nguyễn Duy Thịnh - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. 3. Một số tài liệu mạng.