Chương 1 1. Phụ gia thực phẩm là gì? 2. Tầm quan trọng của nó? 3. Những nguy hại của phụ gia thực phẩm? 3.
Những quy định về sử dụng phụ gia? -6- Chương 2 PHỤ GIA DÙNG TRONG CHẾ BIẾN THỰC PHẨM Mục đích: trang bị cho sinh viên biết về tính chất vật lý, hóa học cánh sử dụng và liều lượng sử dụng các chất cải thiện tính chất bột và tạo nở, chất làm trong, chất giữ nước.trong thực phẩm. Các chất cải thiện tính chất bột và tạo nở 2. Các chất cải thiện tính chất bột nhào Trong quá trình sản xuất bánh sự thành lập mạng gluten, sản xuất CO2 và giữ CO2 trong khối bột nhào là rất quan trọng nó ảnh hưởng đến cấu trúc, trạng thái của bánh sau chế biến. Gluten là những chuỗi protein xoắn ốc hay cuộn tròn nhờ liên kết S- S (liên kết nội phân tử giữ 2 acid amin có chứa lưu huỳnh).
Hàm lượng protein trong bột liên quan trực tiếp đến sự thành lập gluten : Cấu trúc bậc 1 của protein Hình 2.1 Cấu trúc bậc 1 của protein -7- Hình 2.2 Mạng gluten Mạng gluten thành lập trong quá trình phối trộn cần đáp ứng yêu cầu làm cho khối bộ rắn chắc và đàn hồi tốt. Các yếu tố ảnh hưởng đến gluten là các chất oxy hoá và chất khử. Các chất oxy hoá được cho là gây ức chế enzyme thủy phân protein, góp phần bảo vệ gluten tạo khối bột rắn chắc, đàn hồi. Các chất khử có tác dụng ngược lại các chất oxy hoá: phá vỡ cầu nối S-S, làm mềm khối bột.1 Các chất oxy hoá dùng trong sản xuất bánh Thời điểm Điều kiện phản Giới hạn FDA[1] Phụ gia Phản ứng phản ứng ứng (ppm) Peroxide Calci Nhanh Phối trộn Ẩm 75 Iodate Kali Nhanh Phối trộn Ẩm 75 Iodate Calci Trung bình Chế biến Ẩm 75 Azodicarbonamid Nhanh Phối trộn Ẩm 45 Acid ascorbic Nhanh, vừa Phối trộn Tiếp xúc ẩm bột - Nhúng acid ascorbic Trung bình Thời gian ủ Tiếp xúc ẩm bột - Bromate Kali Chậm Lúc nướng Acid, nhiệt 75 Bromate Calci Chậm Lúc nướng Acid, nhiệt 75 [1] FDA : Foods and Drugs Administration.
Nguồn: Võ Tấn Thành, 2000 Bảng 2.2 Các chất khử dùng trong sản xuất bánh Thời điểm Điều kiện Giới hạn Phụ gia Phản ứng phản ứng phản ứng FDA (ppm) -8- L-Cystein hydrochloride Nhanh Phối trộn Ẩm - Na Metabisulfite Nhanh Phối trộn Ẩm - Acid sorbic Nhanh Phối trộn Ẩm - Nhúng acid ascorbic Nhanh Phối trộn Ẩm - Kín - Protease nấm mốc Chậm Phối trộn Ẩm - Muối ít - Nguồn: Võ Tấn Thành, 2000 Các chất khử được dùng kết hợp với các chất chống oxy hoá, tạo sự mềm dẻo cho khối bột nhào, giảm thời gian nhào bột.3 Các chất dùng trong chế biến các sản phẩm có tinh bột Loại Đặc tính Hoá chất - Oxy hoá H 2 O2 Làm trắng - Làm sáng màu NaOCl - Diệt vi sinh vật Cl2 HCl Các chất chuyển hoá - Làm giảm độ nhớt H2SO4 Na metaphosphate - Gia tăng nhiệt độ hồ hoá Epichlorohydrin Tạo mạng - Làm cứng hạt Phosphorus - Làm trong gel oxychloride Propylen oxide - Giảm sự lão hoá Natri - Ổn định lạnh đông, tan giá Ổn định Tripolyphosphate - Tăng độ nhớt Acetic anhydride - Giảm nhiệt độ hồ hoá Succinic anhydride Nguồn: Võ Tấn Thành, 2000 Ngoài chất khử và chất oxy hóa, chất nhũ hóa cũng ảnh hưởng đến chất lượng bánh, chúng ảnh hưởng trên protein và tinh bột góp phần bảo vệ rất tốt trong sự nhào bột quá thời gian, lên men vượt quá yêu cầu. Đặc biệt chất nhũ hóa còn chống hiện -9- tượng chảy bột trong quá trình chế biến. Các chất nhũ hóa thường sử dụng là: leucithine, monoglycerid,… 2. Các chất gây nở Các chất gây nở bao gồm acid thực phẩm và soda.
Soda sẽ phân tán nhanh chóng trong pha nước của bột nhào và khi tác dụng với acid, tạo CO2 làm nở bánh khi gia nhiệt. Soda là chất kiềm trung tính pH khoảng 8,2, tăng hàm lượng soda có thể tăng pH bột nhào. Gồm NH4HCO3 và NaHCO3. Các phản ứng hóa học tạo nở Na2CO3 + 2H+ 2Na+ + CO2 + H2O (NH4) 2CO3 2NH3 + CO2 + H2O NH4HCO3 NH3 + CO2 + H2O 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O NaHCO3 + H+ Na+ + CO2 + H2O 2.
Các chất tạo đục Được dùng để cải thiện tính chất cảm quan của thực phẩm dạng lỏng: nước cam, chanh, sirô, nước quả cô đặc, bột giải khát. Chất tạo đục phổ biến: Brobinated Vegetable Oil (BVO), các chất keo, các chất tạo đục được chế biến từ cùi cam, chanh. Các chất làm trong Trong thực phẩm, đặc biệt là thực phẩm dạng lỏng đôi khi trạng thái đục của dung dịch lại là yếu tố gây cảm quan xấu, không được chấp nhận. Do đó cần thiết phải sử dụng hóa chất làm trong.
Hóa chất làm trong được sử dụng để tách các chất tan, chất keo được trình bày ở mục 3. Các chất chống đóng bánh Là những chất có khả năng chống sự vón cục, làm cho các sản phẩm dạng bột linh động hơn. Cơ chế tác dụng là bao bên ngoài các hạt bột, làm giảm bề mặt tiếp xúc, - 10 - ngăn cản sự hấp thụ ẩm trên bề mặt. Ứng dụng dùng trong công nghiệp sản xuất muối, bột gia vị, bột giải khát, bột súp.
Chất thường dùng là Tricalci phosphate 2. Các chất bôi trơn, dễ gỡ Là các chất lảm giảm độ dính của sản phẩm trên thành thiết bị, các chất chống dính răng khi ăn. Sử dụng rộng rãi trong sản xuất: - Rau quả lạnh đông (Silicat Mg) - Sản phẩm sấy khô (Acetyl monoglyceride) - Kẹo (Leucithin) - Chewing Gum 2. Các chất tạo màng Là 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 dính vào nhau, hoặc chống sự xâm nhập oxy, ngăn cách không khí, ẩm, đôi khi còn chống vi sinh vật ngoài thực phẩm.
Người ta đã chế tạo màng phủ bằng pectin và pectate: nhúng sản phẩm vào dung dịch pectin methyl hóa thấp hoặc pectat natri (có thể cho thêm glycerin), nhúng tiếp vào dung dịch Calci chlorua, sau đó đem sấy người ta có được màng bao tốt. Có thể cho thêm chất chống oxy hoá và chất màu. Ví dụ về công thức của một trong số màng bao thực phẩm: Dung dịch 1 bao gồm : Bảng 2.4 Thành phần và khối lượng hóa chất của dung dịch 1 Hóa chất Khối lượng Pectin methyl hóa thấp (MeO = 3,6%) 730 gram Glycerin 292 g Chất màu Ponxo 3K 50 g Chất chống oxy hoá BHA 3,7 g - 11 - Slan-20 2g Nước 20 lít Nguồn: Nguyễn Duy Thịnh, 2004 Dung dịch 2 bao gồm : Bảng 2.5 Thành phần và khối lượng hóa chất của dung dịch 2 Hóa chất Khối lượng Natri chlorua 420 gram Glycerin 3750 g Chất chống oxy hoá BHA 450 g Veccen (ethylendiamin tetra acetat) 5,5 g Nước 30 lít Nguồn: Nguyễn Duy Thịnh, 2004 Hạt hoặc sản phẩm khô được nhúng lần lượt vào dung dịch thứ nhất và dung dịch thứ 2, sau đó đem sấy khô ở nhiệt độ 70-75 0C. Màng được chế tạo từ pectin hoặc từ tragacan để bao thực phẩm lạnh đông có thể tránh cho sản phẩm bị chảy nước khi làm tan giá.
Gluten của bột mì được cán thành miếng mỏng 0,5-0,8 mm, làm màng bao 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. để làm lớp bao.
Các chất giúp đỡ quá trình tạo hình 2. Các chất kết dính Liên kết các thành phần thực phẩm lại với nhau, đặc biệt cải thiện cấu trúc của các sản phẩm thịt, cá và các sản phẩm khác: các sản phẩm ép đùn, chewing gum, kẹo, viên nén…Bao gồm các muối phosphate, dextrin, dầu, gum… - 12 - 2. Các chất mang Được sử dụng như những chất phụ trợ, giúp cải thiện tính hoà tan, bao gồm: tinh bột, dextrin, CMC, các chất hoạt động bề mặt… 2. Các chất tạo mạng Là các chất tham gia cải thiện cấu trúc của thực phẩm, thường được ứng dụng trong chế biến rau quả: CaCl2: chế biến đồ hộp rau quả, Al2(SO4)3: chế biến sản phẩm muối chua, ngâm dấm, dầu…, đường: chế biến trái cây.
Cấu trúc hoá học Bảng2.6 Bảng công thức hóa học của một số hợp chất phosphate Ortophosphate, tên thường dùng Công thức 1. Acid phosphoric H3PO4 2. MonoNa Dihydro monophosphate NaH2PO4 3. DiNa monohydro monophosphate Na2HPO4 4.
MonoCalcium phosphate Ca(H2 PO4)2 5. DiCalcium phosphate CaHPO4 6. MonoAmonium phosphate NH4H2PO4 7. DiAmonium phosphate (NH4)2HPO4 8.
MonoKali phosphate KH2PO4 9. TriKali phosphate K3PO4 Polyphosphate, tên thường dùng Công thức 1. Na pyrophosphate Na2H2P2O7 2. Na tripolyphosphate Na5P3O10 - 13 - 3.
Na hexametaphosphate Na n+2PnO3n +1 Metaphosphate, tên thường dùng Công thức 1. Na trimetaphosphate Na3P3O4 2. Các chức năng chính của phosphate 2. Tạo phức với ion kim loại Đây là một trong những chức năng quan trọng của phosphat, các anion tạo phức với ion kim loại hiện diện trong dung dịch.
Khả năng tạo phức chả phosphate phụ thuộc vào dây phosphate và pH - Dây phosphate càng dài thì khả năng tạo phức càng mạnh - Khả năng tạo phức giảm khi gia tăng pH Ngoài ra do khả năng tạo phức với ion kim loại nên phosphate còn có khả năng chống oxy hóa, ổn định về màu sắc. Khả năng giữ nước Các polyphosphate được dùng trong chế biến thịt, cá, gia cầm, thuỷ sản để điều chỉnh sự mất ẩm và giữ ẩm trong các sản phẩm sau khi chế biến hoặc rã đông. Nó làm giãn cấu trúc protein của thịt vì vậy tăng diện tích để liên kết với nước. Chỉ có phosphate kiềm mới có khả năng giữ nước, còn phosphat acid sẽ làm giảm pH và làm cho cấu trúc protein co lại.
Chất thường dùng là Natri tripolyphosphate nếu dùng kết hợp với Natri hexameta phosphate thì hiệu quả sẽ cao hơn. Các phosphate khi được thêm vào nước sẽ phân huỷ thành các pyrophosphate. Ổn định nhũ tương Các phosphate được dùng nhiều trong chế biến phô mai (cheese), giúp ổn định nhũ tương chất béo trong mạng protein-nước: Ortophosphate kiềm: làm phô mai mềm, dễ chảy. Ortophosphate acid và polyphosphate: làm tăng độ nóng chảy, cấu trúc cứng.
Gây nở Được sử dụng như một chất gây nở, phản ứng với NaHCO3 để tạo ra CO2. Các hợp chất phosphate thường sử dụng là: Ca(H2PO4)2 ,Ca(H2PO4)2. Liều lượng tùy thuộc vào sản phẩm. Dùng làm dung dịch đệm Polyphosphate có chiều dài phân tử càng lớn thì khả năng tạo đệm càng bé Các phosphate làm dung dịch đệm gồm: H3PO4, NaH2PO4, Na2H2P2O7.
Phosphate tác dụng lên vi sinh vật Bằng cách ngăn cản việc tăng sinh và tạo điều kiện thuận lợi cho sự phá hủy các mầm móng vi khuẩn.