CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Chất phụ gia thực phẩm 1. Giới thiệu chung về phụ gia thực phẩm Theo Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (FAO): Phụ gia là chất không dinh dưỡng được thêm vào các sản phẩm với các ý định khác nhau. Thông thường các chất này có hàm lượng thấp dùng để cải thiện tính chất cảm quan, cấu trúc, mùi vị cũng như bảo quản sản phẩm.
Theo Ủy ban Tiêu chuẩn hóa thực phẩm quốc tế (Codex): Phụ gia thực phẩm (PGTP) (food additives) là: “một chất, có hay không có giá trị dinh dưỡng, mà bản thân nó không được tiêu thụ thông thường như một thực phẩm và cũng không được sử dụng như một thành phần của thực phẩm, việc bổ sung chúng vào thực phẩm nhằm đáp ứng yêu cầu công nghệ trong sản xuất, chế biến, đóng gói, bảo quản, vận chuyển thực phẩm nhằm cải thiện kết cấu hoặc đặc tính kĩ thuật của thực phẩm đó. PGTP không bao gồm các chất ô nhiễm hoặc các chất được bổ sung vào thực phẩm nhằm duy trì hay cải thiện thành phần dinh dưỡng của thực phẩm”. Như vậy, PGTP không phải là thực phẩm mà nó được thêm vào nhằm đáp ứng yêu cầu nhất định của sản phẩm. Việc sử dụng PGTP phải tuân theo quy định hiện hành của các cơ quan chức năng, ở đây là Bộ Y tế.
Phân loại phụ gia thực phẩm 1. Phân loại theo chức năng Tùy thuộc vào chức năng mà PGTP được chia thành nhiều loại khác nhau. Thông tin của một số loại phụ gia thực phẩm được thể hiện trong bảng 1. Phân loại phụ gia thực phẩm theo chức năng STT Tên nhóm Chức năng công nghệ Tên nhóm phụ Làm thay đổi hoặc kiểm Acid, kiềm, chất Chất điều chỉnh độ chua 1 soát độ acid hoặc kiềm đệm, chất điều Formatted Table (acidity regulator) của thực phẩm chỉnh độ pH 3 Làm tăng độ axit và tạo Chất điều hòa độ 2 Acid vị chua với thực phẩm chua Bổ sung hoặc khôi phục 3 Chất tạo màu (colour) Chất tạo màu màu của một thực phẩm Chất tạo ngọt Chất tạo vị ngọt cho thực 4 Chất làm ngọt (sweetener) phẩm Làm ổn định, duy trì Chất giữ màu (colour Chất cố định màu, 5 hoặc tăng màu sắc cho retentiogent) chất ổn định màu thực phẩm Làm tăng hoặc khơi dậy Chất tăng hương Chất tăng hương vị 6 hương vị có trong thực vị, chất điều hương (flavour anhancer) phẩm vị, chất thanh vị Bảo vệ thực phẩm khỏi Chất làm ẩm (foaming bị khô do làm giảm tác Chất giữ nước/ẩm, 7 agent) dụng của môi trường khí chất làm ẩm quyển có độ ẩm thấp Kéo dài thời gian sử Chất chống khuẩn, dụng của thực phẩm Chất bảo quản chống nấm, chất 8 bằng cách chống lại sự (preservative) kiểm soát vi sinh hư hỏng do vi sinh vật vật, chất khử trùng gây ra Tạo khả năng duy trì sự Chất kết dính, chất phân tán đồng nhất của làm cứng, chất giữ 9 Chất ổn định (stabilizer) hai hoặc nhiều chất nước/ ẩm, chất ổn không trộn lẫn được định trong thực phẩm 1.
Phân loại dựa trên sức khỏe người tiêu dùng Loại “liều lượng sử dụng hàng ngày không hạn chế” được qui định đối với 4 các chất mà tính độc hại đã được điều tra nghiên cứu một cách thích đáng, hoặc các tính chất sinh hóa và các giai đoạn chuyển hóa đã được biết một cách tường tận. Loại “liều lượng sử dụng hàng ngày có điều kiện” được qui định cho một số hóa chất cần thiết để chế biến một số thực phẩm đặc biệt. Loại “liều lượng dụng hàng ngày tạm thời” được qui định đối với các chất mà tính chất độc hại chưa được chứng minh chắc chắn, với điều kiện các kết quả nghiên cứu phải được công bố trong một thời gian nhất định. Nếu đến thời hạn mà các kết quả nghiên cứu không được trình bày rõ ràng, thì sẽ đình chỉ việc sử dụng các hóa chất này.
Những nguy hại của phụ gia thực phẩm Bên cạnh tác dụng cụ thể đối với sản phẩm thực phẩm, PGTP có những ảnh hưởng không tốt đối với người và súc vật ở một liều nhất định và với liều lượng cao hơn, ngay cả đối với những hóa chất được coi là không độc, chúng cũng gây ra những hậu quả đáng ngại với những triệu chứng không đặc hiệu như cản trở cơ học đường tiêu hóa dạ dày, ruột, thay đổi áp lực thẩm thấu và mất cân bằng dinh dưỡng [7]. Nếu sử dụng phụ gia thực phẩm không đúng liều lượng, chủng loại nhất là những phụ gia không cho phép dùng trong thực phẩm sẽ gây những tác hại cho sức khỏe, cụ thể: - Gây ngộ độc cấp tính: nếu dùng quá liều cho phép. - Gây ngộ độc mãn tính: dù dùng liều lượng nhỏ, thường xuyên, liên tục, một số chất phụ gia thực phẩm tích lũy trong cơ thể, gây tổn thương lâu dài. Một số PGTP thường dùng: màu thực phẩm, chất tạo ngọt, chất bảo quản, điều vị, chất độn, chất tạo xốp, hương liệu…Vì vậy cần kiểm soát chặt chẽ hàm lượng và cách sử dụng của các PGTP trong sản phẩm thực phẩm 1.
Tổng quan về chất tạo ngọt Chất tạo ngọt là PGTP, được sử dụng khá phổ biến trong công nghệ chế biến và thực phẩm. Chất tạo ngọt có nhiều loại ứng với các cấu trúc và tính chất hóa học khác nhau. Đến nay, các nhà khoa học đã tìm thấy hàng trăm chất hóa học có khả năng 5 tạo vị ngọt. Chúng được chiết tách từ thực vật hoặc được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp.
Tuy nhiên, chỉ có một số được phép sử dụng trong công nghệ thực phẩm. Tùy vào quy định của mỗi quốc gia, mà danh mục chất tạo ngọt cho phép sử dụng có thể khác nhau. Phân loại chất tạo ngọt Có thể phân loại các chất tạo ngọt thành hai nhóm chính : Nhóm có giá trị dinh dưỡng và không có giá trị dinh dưỡng. Phân loại chất tạo ngọt Chất tạo ngọt Có giá trị dinh dưỡng Không có giá trị dinh dưỡng Glucid Polyols Tự nhiên Tổng hợp Monosaccharied Disaccharied Hỗn hợp Đơn giản Hỗn hợp -Glucose -Saccharose -Đường -Xylitol -Glucose -Glycyrrhy – -Saccharin -Fructose -Mantose nghịch đảo -Sorbitol -Syrup zin -Aspartam -Glactose -Lactose Syrup thủy -Mannitol được -Stevioside -Acesulfam phân từ tinh -Maltitol halogen -Thaumatin Kali bột -Lactiol hóa -Monelin -Cyclamat -Mật ong -Isomalt -Miracullin -Sucralose -Dulcine Thông thường, chất lượng chất tạo ngọt được đánh giá trên cơ sở các tiêu chí sau: Vị ngọt: được đánh giá trên cơ sở sử dụng vị ngọt của Saccharose làm chuẩn.
Ngưỡng phát hiện: là nồng độ thấp nhất của dung dịch chất tạo ngọt để người sử dụng có thể cảm nhận và phát hiện được vị ngọt Độ ngọt tương đối : là độ ngọt được so sánh với độ ngọt của chất chuẩn saccharose. Việc xác định độ ngọt tương đối được thực hiện bằng cách so sánh tỉ lệ 6 nồng độ của chất tạo ngọ cần tính với chất chuẩn sao cho vị ngọt của hai dung dịch là tương đương. Khi xác định độ ngọt tương đối người ta thường sử dụng dung dịch chuẩn saccharose 2,5% hoặc 10%. Giới thiệu chung về các chất phân tích: Acesulfam kali, Aspartam, Cyclamat, Saccharin 1.
Thông tin chung Bốn chất tạo ngọt được lựa chọn là bốn chất tạo ngọt tổng hợp không sinh năng lượng. Các chất tạo ngọt này thường được sử dụng để tạo vị ngọt trong thực phẩm hoặc thay thế đường trong các sản phẩm ăn kiêng. Các thông tin chung về bốn chất tạo ngọt được lựa chọn trong nghiên cứu này trình bày trong bảng 1. Thông tin chung về bốn chất tạo ngọt được lựa chọn trong nghiên cứu Acesulfam Tên chất Aspartam Cyclamat Saccharin kali Số INS (mã số quốc tế về 950 951 952 954 PGTP) Potassium 6- N-(L-α- N- Sodium 3-oxo- methyl-2,2- Aspartyl)-L- yclohexylsulfam 3H-1,2- Tên hóa học dioxo- phenylalanine, 1- ate (dạng muối benzothiazol-2- oxathiazin-4- methyl este natri) ide 1,1-dioxide olate Công thức phân tử C4H4KNO4S C14H18N2O5 C6H12NNaO3S C7H5NNaO3S Công thức cấu tạo Khối lượng phân tử 242 294,3 201,22 205,17 (g/mol) pKa1: 3,18 pKa 2 1,71 1,6 pKa2: 7,82 7 1.
Tính chất, ứng dụng và tác hại của Aspartam, Acesulfam kali, Cyclamat, Saccharin Tính chất Aspartam ngọt hơn saccharose khoảng 200 lần [9], vị ngọt của nó kéo dài Formatted: Line spacing: Multiple 1.55 li hơn và cảm nhận chậm hơn so với đường, không để lại dư vị khó chịu. Aspartam là một dipeptide, giống như các dipeptide khác, Aspartam có chứa năng lượng khoảng 4kcal/g (17kJ/g). Tuy nhiên, chỉ cần một lượng rất nhỏ Aspartam đã tạo ra độ ngọt cần thiết. Aspartam được trộn với Saccharin hoặc Acesulfam kali cho hỗn hợp ngọt hơn và ổn định hơn khi 2 chất đứng riêng.
Là chất bột tinh thể màu trắng, không mùi, hầu như không hòa tan trong rượu, ete nhưng tan rất tốt trong nước. Ở 25oC có thể thu được dung dịch Natri cyclamat 21%, dung dịch này hầu như trung tính. Bền nhiệt, nó có thể chịu nhiệt độ cao lên đến 500 mà vẫn không bị biến tính, bền với axit và kiềm. Các tính chất của Cyclamat rất ổn định trong khoảng pH rộng (2,0-8,0).
Saccharin có vị ngọt gấp 450 lần Saccharose [9] và có vị chát, khi bị thủy phân bởi nhiệt độ và axit, giải phóng phenol làm thức ăn có mùi khó chịu. Không phản ứng hóa học với các chất khác có trong thành phần thực phẩm. Ổn định trong môi trường axit nhưng không bền khi bị đun nóng. Acesulfam kali dễ tan trong nước đặc biệt trong nước nóng, ở 100oC có thể hòa tan1300 g/1 lít nước.
Vị ngọt gấp 200 lần đường saccharose [9] và có dư vị hơi đắng đặc biệt là ở nồng độ cao. Ổn định ở nhiệt độ cao và môi trường axit, hầu như không bị biến đổi tính chất vật lí và hóa học trong thời gian dài [7]. Ứng dụng Aspartam được sử dụng thay thế đường trong thực phẩm ăn kiêng. Nó được sử dụng rộng rãi trên thế giới với sự hiện diện trong hơn 6000 sản phẩm như: bánh, nước giải khát, kẹo.
và cả trong dược phẩm. Aspartam được cho phép tại hơn 90 quốc gia để sử dụng trong nhiều loại thực phẩm [9]. 8 Cylamat Có thể sử dụng phối hợp với gelatin, tinh bột, anginit natri. hoặc phối hợp với các chất ngọt khác như đường Saccharin, Sacchrose để tạo vị ngọt, Formatted: Expanded by 0.1 pt che đi các vị khó chịu cho thực phẩm.
Cyclamat dễ quyện mùi với các hoa quả và nhiều khi còn làm tăng vị tự nhiên của hoa quả. Có thể được dùng cho người bị đái đường và là một chất ngọt tốt để sản xuất các sản phẩm thực phẩm có độ calo thấp. Có khoảng 55 nước trên thế giới sử dụng chất này trong thực phẩm. Cyclamat được phép sử dụng ở một số quốc gia nhưng ở Mỹ nó bị cấm do nghi ngờ bị nhiễm độc [9].
