Chương 4
PHỤ GIA LÀM THAY ĐỔI CẤU TRÚC THỰC PHẨM
Mục tiêu: Trang bị kiến thức cho người học về tính chất vật lý, hóa học cánh sử
dụng và liều lượng sử dụng các chất làm thay đổi cấu trúc thực phẩm.
4.1. Các chất điều chỉnh độ ẩm sản phẩm
Nguyên liệu hay bán thành phẩm có độ ẩm cao tạo điều kiện dễ dàng cho các
VSV phát triển hay tác động khác làm hư hỏng sản phẩm. Để hạ độ ẩm và kéo dài thời
gian bảo quản có nhiều phương pháp như sấy, cô đặc, thẩm thấu tách nước…Nhưng
trong một số trường hợp khơng thể áp dụng hay khó áp dụng các phương pháp này nên
sử dụng phụ gia để điều chỉnh độ ẩm được áp dụng trong chế biến.
4.1.1. Hút ẩm
Dựa vào tính chất vật lý của các chất hút ẩm người ta chia ra làm 2 loại:
4.1.1.1.

Hoá chất hút ẩm theo tính chất vật lý

Nguyên tắc: chỉ hút nước, khơng gây ra phản ứng hố học, nước chỉ ngưng tụ
trên bề mặt các chất hút ẩm.
Các chất dạng tinh thể khan nước: có khả năng hút nước cân bằng với thành
phần hóa học của thực phẩm. Các chất này có khả năng hút nước tại nhiệt độ bình
thường và cũng có thể nhả ẩm.
Na2SO4 ( khan ) + 10H2O  Na2SO4.10H2O
CuSO4 ( khan ) + 5H2O  CuSO4.5H2O
CaCl2 ( khan ) + 6H2O  CaCl2.6H2O
Các chất có cấu trúc xốp: chứa nhiều ống mao dẫn trên bề mặt các chất hút ẩm .
Các chất này có khả năng hút nước trên các ống mao dẫn thậm chí ngay cả trên bề mặt
các chất hút ẩm. Chất thường gặp là Silicagel (H2SiO2.nH2O)x, Alumogel (Al2O3).

- 49 -

Tùy thuộc vào nước sản xuất mà 1g silicagel có diện tích bề mặt khoảng 300800 mm2 , là các hạt hình trịn hay bầu dục màu trắng tới nâu.
Các chất lỏng: H2SO4, H3PO4, Glycerin hút nước mạnh yếu khác nhau, khi hút
nước tỏa nhiệt.
4.1.1.2.

Hố chất hút ẩm theo tính chất hoá học

Nguyên tắc: là chất hút ẩm tạo một chất hồn tồn mới, tỏa nhiệt có khi làm
nóng mơi trường bảo quản. Sau khi dùng không thể phục hồi trở lại. Nhược điểm một
số chất có thể ăn mịn bao bì trong quá trình bảo quản.
CaO + H2O  Ca(OH)2 + Q ( kcal)
CaO được sử dụng nhiều vì rẻ tiền, khả năng hút ẩm cao. Sau khi hút ẩm rã
thành bột vẫn tiếp tục hút ẩm. Khi hút ẩm thể tích tăng lên 3 lần, ở dạng bột dễ bay tạo
mơi trường ăn mịn bao bì.
4.1.2. Hố chất giữ ẩm
Trong q trình bảo quản sản phẩm thường có sự bay hơi do chênh lệch áp suất
riêng phần trên bề mặt nguyên liệu và môi trường bảo quản làm bề mặt bị khô nứt,
nhăn, biến dạng, biến màu...làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm như : các sản
phẩm khơ thủy sản, lạnh đơng thủy sản...Một số hóa chất thường sử dụng để giữ ẩm:
-

Các muối phosphate: dùng trong chế biến thủy sản đông lạnh giúp tăng khả
năng giữ nước của miếng cá fille, giúp sản phẩm khô thủy sản được mềm
chống hiện tượng có các đốm trắng trên bề mặt.

-

Enzyme protease thủy phân protein thành các acid amin tạo bề mặt ẩm.

-


Glycerin dùng cho các sản phẩm sợi sấy khô

-

Hỗn hợp Glycerin-Gelatin-Nước phủ trên bề mặt thịt.
4.2. Các chất làm trong
Các biện pháp cơ học không thể tách được chất keo và ion trong các dung dịch.

Chất làm đục trong dung dịch có nhiều dạng:

- 50 -


-

Huyền phù: cặn cơ học...

-

Nhũ tương: pectin, các chất cao phân tử...

-

Các chất tan: các ion kim loại...
Các biện pháp hóa học có thể tách các cặn cơ học, loại bỏ các ion kim loại hay

phá vỡ các hệ thống chất keo.
4.2.1. Hoá chất tách các chất tan dạng ion
Nguyên tắc: Cho các ion này tác dụng với phụ gia tạo kết tủa, sau đó dùng các

biện pháp cơ học để làm trong.
Ca2+ + CO2

 CaCO3 ↓

Ca2+ + H3PO4  Ca3(PO4)2 ↓
Fe2+ + Na2S

 Na+ + FeS ↓

4.2.2. Hoá chất tách các chất keo
Có nhiều phương pháp:
-

Tạo trạng thái tích tụ:

Thay đổi pH môi trường đưa các chất keo về điểm đẳng điện.
Phá vỡ lớp vỏ solvat bằng các chất điện ly.
Dùng nhiệt làm biến tính chất keo.
-

Tạo kết tủa thứ 2 lôi kéo các chất keo:

Các phương pháp làm sạch nước mía trong cơng nghệ sản xuất đường
Phương pháp carbonate hoá  tạo kết tủa CaCO3 ↓
Phương pháp phosphate hoá  tạo kết tủa Ca3(PO4)2 ↓
Phương pháp sulphate hoá  tạo kết tủa CaSO4 ↓
-

Sử dụng các hợp chất cao phân tử để tạo kết tủa: Chitosan, pectin, gelatin, agar


-

Sử dụng các enzyme để thuỷ phân các hợp chất mạch dài thành hợp chất mạch
ngắn, hòa tan: Enzyme α-amylase, pectin methylesterase, polygalacturonase,
protease...

-

Chất trợ lắng và trợ lọc. Bao gồm các chất:

- 51 -


Than hoạt tính để làm sạch chất khí và chất lỏng, diatomite, khoáng kiesengu,
dùng làm chất trợ lọc.
Silic gel của silic dùng làm chất hấp phụ đặc biệt đối với protein có phân tử lượng
cao.
Polyvinylpyrolidon (PVP) và nylon 66 (copolyme acrrilat-acrylamit) là chất khơng
tan, có khả năng hấp phụ đặc biệt đối với các hợp chất polyphenol trong nước giải
khát.
Tannin gallic là hợp chất polyphenol được dùng để kết tủa protein tạo thành
tannin-protein không tan, tạo điều kiện cho quá trình lọc. Abumin dùng trong việc lọc
rượu vang.
4.3. Các chất tạo keo
-

Các tính chất có thể có của chất keo

a. Khả năng liên kết với nước


f. Hút nước

b. Tính chất lưu biến

g. Tạo các phản ứng hoá học

c. Khả năng tạo màng hoặc tạo gel

h. Tăng độ ngọt và vị

d. Khả năng liên kết với các chất mùi

i. Khả năng hút nước trở lại dạng ban

e. Tạo áp suất thẩm thấu

đầu

Các tính chất này được lợi dụng trong chế biến thực phẩm nhằm để : làm đặc,
chất nhũ hóa, làm mềm, ổn định mùi vị.....
-

Mục đích sử dụng các chất tạo keo

a. Chất làm đặc sản phẩm: nước quả, sirô, yaourt,…
b. Chất nhũ hoá: kem, các loại bơ, sốt, chocolate
c. Chất ổn định nhũ tương
d. Chất tạo bọt
e. Chất làm mềm sản phẩm

f. Chất ổn định mùi, vị
g. Chất cải thiện tính chảy
-

Đặc tính của một số chất tạo keo

- 52 -


Bảng 4.1 Đặc tính của một số chất tạo keo

X
X
X
X
X

X
X
X

X
X
X

X
X

X
X

X

X
X
X

Dương

X
X
X

X
X
X

0

X

Âm

X

Khơng

X
X
X


Có

X
X
X

Điện tích

Tạo gel tức thì

Khơng

X
X
X

Có

X
X
X
X
X

Thuận nghịch nhiệt

Dễ chảy

Dính


Chất keo
HM-Pectin
LM-Pectin
Carragenan
Agar
Alginate
CMC
Guar
LBG
Xanthan
Gellan
Gelatin
Arabic
Casenate
Protein đậu nành

Dịn

Cấu trúc

X
X

X
X
X
X
X
X
X

X

X
X
X

Nguồn: Võ Tấn Thành, 2000

4.3.1. Acid Alginic & Alginate
4.3.1.1.

Acid alginic

Là một polysaccharide thiên nhiên ưa nước và có tính keo, được tinh chế từ các
loại rong nâu khác nhau, công thức (C6H8O6)n. Tồn tại dưới dạng sợi, hạt, hay bột màu
trắng đến vàng nâu. Khối lượng phân tử: 10.000-60.000, dùng làm chất ổn định, chất
tạo đông, chất tạo gel, chất nhũ hố, khơng tan trong nước và các dung mơi hữu cơ, tan
chậm trong các dung dịch Carbonate Natri, Hydroxide Natri, TriNatri Phosphate…

Hình 4.1 Cấu tạo của Acid Alginic

- 42 -


4.3.1.2.

Alginate Calcium

Công thức (C6H7Ca1/2O6)n, không tan trong nước và ete, tan nhẹ trong ethanol;
tan chậm trong những dung dịch natri polyphosphate, natri carbonate, và các chất kết

hợp với ion calcium.

Hình 4.2 Cấu tạo của Alginate Calcium
4.3.1.3.

Alginate Natri

Công thức (C6H7NaO6)n, tan chậm trong nước, tạo thành dung dịch nhớt; không
tan ethanol, ete và chloroform, khối lượng phân tử: 32.000-250.000.

Hình 4.3 Cấu tạo Alginate Natri
Công dụng dùng để sản xuất các sản phẩm có: Độ dày thấp, kích thước nhỏ hay
màng bao phía ngồi sản phẩm bằng cách nhúng hoặc phun dung dịch Alginate có
chứa ion Ca 2+.
Khi sử dụng pectin một mình chỉ tạo gel được tốt trong mơi trường có nồng độ
đường cao và pH thấp. Kết hợp Na Alginate-Pectin để sản xuất các sản phẩm dạng gel
như mứt trái cây (táo, cam,… và gel được thành lập ở nồng độ chất khô thấp hơn và
khoảng pH rộng hơn.

- 43 -


Qui trình sản xuất alginate
Rong mơ
Nghiền
Rửa nước
Lọc

Trích ly
`

Làm sạch
Lọc
Dịch lọc
Kết tủa với CaCl2
Alginate Calci
Nghiền
Xử lý acid
Xử lý Na2CO3
Alginate Natri
Sấy khơ
Alginate

Hình 4.4 Qui trình sản xuất alginate

- 44 -


4.3.2. Agar
Agar là một polysaccharide được trích ly từ rong biển có chứa một lượng nhỏ
sulfate (1,5- 2,5%), gồm:
 Agarose: khơng chứa gốc sulfate , có khả năng tạo gel rất lớn.
 Agarose pectin: có chứa gốc sulfate, tạo gel rất cứng so với agarose.
Sự tạo gel của agar có các tính chất và ưu điểm sau :
 Khả năng tạo gel đơn giản, không cần dùng đến các chất trợ đơng khác
 Q trình tạo gel là thuận nghịch
 Agar có thể tạo gel ở nồng độ rất thấp
 Agar nóng chảy 80 0C, đơng đặc ở nhiệt độ dưới 40 0C
 Gel agar không màu, không vị, không ảnh hưởng đến vị tự nhiên của sản phẩm
 Có khả năng chống lại phân hủy acid, tuy nhiên tại pH q thấp q trình thủy
phân có thể xảy ra (pH < 4).

Agar được ứng dụng rộng rãi trong chế biến thực phẩm, ngành VSV và sinh hóa.

- 45 -


Qui trình sản xuất agar
Rong câu
Làm sạch cơ học
Rửa nước
Trích ly
Làm sạch
Lọc
Dịch lọc
Tạo gel
Cắt gel
Lạnh đơng
Tan giá
Sấy khơ
Agar
Hình 4.5 Qui trình sản xuất agar
4.3.3. Cellulose và các dẫn xuất
 CMC (Carboxy Methyl Cellulose), dẫn xuất của Cellulose.
CMC: Là chế phẩm ở dạng bột trắng thu dược do tác dụng của cacboxyl methyl natri
(-CH2–COONa) với các nhóm hydroxyl của cellulose, có phân tử lượng từ 40.000 đến
200.000.
- 46 -


NaOH, ClCH2-COONa
Cellulose


CMC + H2O + NaCl

CH2OH

CH2OH

Cellulose

Hình 4.6 Cấu tạo Cellulose
CH2OCH2COONa

CH2OCH2COONa

CMC

Hình 4.7 Cấu tạo CMC
Tính chất của CMC
CMC là các polymer anion mạch thẳng, dễ phân tán trong nước lạnh, nước nóng
và trong rượu. Muối natri của CMC cũng là chất tạo đơng, nó có khả năng tạo đơng
thành khối vững chắc với độ ẩm rất cao (tới 98%). Ở pH 5-9 dung dịch ít thay đổi tính
chất, nhưng ở pH <3 độ nhớt gia tăng hoặc kết tủa. Do đó, khơng sử dụng CMC cho
sản phẩm có độ pH <3, pH > 7 độ nhớt bị giảm ít. Dịch CMC có thể bị phá hủy do các
VSV hoặc enzyme khử. Độ nhớt CMC giảm khi nhiệt độ tăng và ngược lại.
Phương pháp sử dụng :

- 47 -


Độ chắc và tốc độ tạo đông phụ thuộc vào nồng độ CMC, độ nhớt của dung dịch

và lượng nhóm acetate thêm vào để tạo đông. Nồng độ tối thiểu để CMC tạo đơng là
0,2% và của nhóm acetat là 7% so với CMC.
Sử dụng CMC và các dẫn xuất, góp phần cải tạo tính chất sản phẩm, phát triển
sản phẩm mới, dựa vào khả năng giữ nước, tạo đặc, ổn định, trợ phân tán. Liều lượng
sử dụng thông thường 0,1- 0,5%. Dẫn xuất cellulose sử dụng nhiều trong công nghiệp
nước uống, bánh, sản phẩm sữa…
Ví dụ: trong kem có bổ sung CMC sẽ làm chậm quá trình kết tinh làm mịn các
tinh thể, cải thiện độ bóng, ngăn cản kem chảy…
CMC cịn cải thiện tính chất bột nhào làm mềm khối bột, giữ ẩm, kéo dài thời
gian bảo quản (lâu cũ), chống dính…
Các chế phẩm có những tính chất như CMC là: methyl cellulose, hydroxy
methyl cellulose, hydroxy propyl methyl cellulose, methyl etylcellulose…
4.3.4. Gelatin
Gelatin là các polypeptid cao phân tử dẫn xuất từ collagen, là thành phần protein
chính trong các tế bào liên kết của nhiều loại động vật, bao gồm xương, da, gân…

Hình 4.8 Hình ảnh về Collagen
- 48 -


Cơ chế tạo gel:
Gelatin trương nở khi cho vào nước lạnh, lượng nước hấp thu khoảng 5-10 lần
thể tích của chính nó, tan chảy khi gia nhiệt, đơng đặc (tạo gel) khi làm lạnh. Sử
chuyển đổi Sol-Gel có tính thuận nghịch, nhiệt độ nóng chảy 27-34 0C, có khả năng tạo
gel mà không cần phối hợp với chất nào khác.
Sử dụng Gelatin trong thực phẩm như:
 Gelly, Jam, kẹo mềm, kẹo dẻo
 Các sản phẩm sữa
 Các sản phẩm thịt
 Sauce (sốt)

 Làm trong rượu
Sử dụng Gelatin theo chức năng
 Tạo đơng: Gelly, Jam
 Ổn định: kem
 Nhũ hố: tạo khí
 Làm đặc: súp, đồ hộp
 Kết dính: kẹo, sản phẩm thịt
 Liên kết: thịt
 Làm trong: rượu
Cách sử dụng:
Có 3 phương pháp để chuẩn bị gelatin trong sản xuất:
Phương pháp trực tiếp: cho gelatin trương nở sau đó gia nhiệt.
Phương pháp khuấy trộn: hòa tan gelatin nhiệt độ cao có khuấy trộn
Phương pháp trung gian: trương nở trong nước lạnh và phối chế với các loại
nguyên liệu khác.

- 49 -


4.3.5. Arabic
Là loại nhựa trích từ cây Acacia. Là các polysaccharide chứa các hợp chất Ca,
Mg, P, thủy phân cho ra galactose, arabinose, rhamnose, và acid glucoronic, có tính
nhớt và tính lưu biến, là chất keo ở nồng độ cao giúp chế biến giảm nước cho quá trình
sấy. Rất ổn định trong môi trường acid, được sử dụng rất tốt trong ổn định chất mùi
của nước quả. Ở pH thấp cho dung dịch có độ nhớt thấp, pH cao cho dung dịch có độ
nhớt cao, ở pH 5-5,5 cho độ nhớt tối đa. Nhưng pH cao hơn sẽ cho độ nhớt thấp.
4.3.6. Pectin

Hình 4.9 Cấu tạo pectin
Pectin thương phẩm là một hỗn hợp gồm các hợp chất polysaccharide cao phân

tử, trong đó polygalacturonic acid chiếm khoảng 70-75%. Khối lượng phân tử 20.000200.000, tuỳ theo mức độ methyl hoá, chia làm 2 loại:
 Pectin thường: làm tăng độ nhớt, tạo đông ở pH 3,1-3,4 và nồng độ đường phải
> 60%.
 Pectin methyl hố thấp: có thể tạo đơng trong mơi trường không đường và acid..
Tuy nhiên cần ion cho sự tạo gel, thường dùng làm màng bao bọc sản phẩm.
4.3.7. Soy protein
Soy protein (protein đậu nành) được sử dụng như là nguồn protein cũng như là
chất kết dính cho nước thêm vào. Soy protein bao gồm các sản phẩm nhận được từ đậu

- 50 -


nành như bột đậu nành (soy flour), soy protein concentrate và isolate soy protein.
Thành phần của chúng được thể hiện ở Bảng 3.2.
Bảng 4.2 Thành phần của các sản phẩm soy protein
Loại

% Protein

% Carbohydrate

Bột đậu nành

50

38

Soy protein concentrate

70


24

Isolate soy protein

90

<3

Nguồn: Nguyễn Văn Mười, 2006

Protein đậu nành có nhiều dạng và kích thước khác nhau. Các dạng phổ biến
như bột, hạt, vảy, sợi, dạng hydrate. Bảng 3.3 cho biết tỉ lệ hydrate hóa trung bình đối
với soy protein khác nhau.
Bảng 4.3 Tỉ lệ hydrate hóa của soy protein
Loại

Tỉ lệ hydrate hóa (nước : soy protein)

Bột đậu nành

2-2,5 : 1

Soy protein concentrate

3-3,5 : 1

Isolate soy protein

5:1


Nguồn: Nguyễn Văn Mười, 2006

Protein đậu nành được ứng dụng trong chế biến nhằm cải thiện kết cấu, giữ độ
ẩm, tạo nên sự phong phú, là chất kết dính, tăng cường dinh dưỡng, đồng thời giúp các
nhà sản xuất hạ thấp giá thành trong khi vẫn duy trì được các đặc điểm truyền thống
của sản phẩm.
Tuy nhiên nếu sử dụng không đúng hoặc liều lượng quá cao sẽ cho cấu trúc và
vị sản phẩm kém. Thường được sử dụng trong chế biến các sản phẩm từ thịt như thịt
muối, thịt nghiền, bò viên…Liều lượng sử dụng thường từ 0,5-5% phụ thuộc vào
protein sử dụng là dạng isolate hay bột.

- 51 -


4.4. Các chất hoạt động bề mặt
4.4.1. Khái quát
Chất hoạt động bề mặt (CHĐBM) là những chất hố học có khả năng thúc đẩy
sự nhũ hoá hoặc khả năng ổn định nhũ tương. Phân loại :
 Dựa trên điện tích: anion, cation, trung tính, lưỡng cực
 Dựa trên cân bằng thân Dầu-Nước (HLB)
 Dựa trên sự hoà tan
 Dựa trên nhóm chức năng: no, khơng no, acid, alcohol, …
Sự bền vững của nhũ tương dựa trên các yếu tố sau:
 Tính nhớt của pha liên tục
 Trạng thái mang điện tích của pha khơng liên tục
 Sự hấp phụ các chất rắn trên bề mặt phân pha
4.4.2. Cân bằng thân Dầu / Nước (HLB)
HLB (Hydrophilic Lipophilic Balance): Là tỷ lệ giữa các nhóm ưa nước và kỵ
nước. Dựa vào cân bằng thân dầu nước người ta chia HLB từ 0 đến 20.

 HLB > 7 CHĐBM sẽ tan trong nước
 HLB < 7 CHĐBM sẽ tan trong dầu
Các kiểu nhũ hố khác nhau

Hình 4.10 Các kiểu nhũ hố khác nhau
- 52 -


Kích thước pha khơng liên tục và trạng thái của dung dịch
Bảng 4.4 Kích thước pha khơng liên tục và trạng thái của dung dịch
Kích thước pha khơng liên tục (m)

Nhìn bằng mắt thường

Sự ổn định

< 0,05

Thấu sáng

Rất ổn định

0,05 – 0,1

Thấu sáng

Ổn định tốt

0,1 – 1,0


Trắng xanh

Ổn định

1,0 – 10,0

Đục như sữa

Kém ổn định

> 10,0

Lắng

Phân ly nhanh

Nguồn: Võ Tấn Thành, 2000.

Bảng 4.5 Liên hệ HLB và khả năng phân tán, hoà tan của các CHĐBM
Trạng thái các chất hoạt động bề mặt trong nước

HLB

Không phân tán trong nước

1-4

Phân tán kém

3-6


Phân tán như sữa sau khi đánh khuấy mạnh

6-8

Phân tán và ổn định ở dạng như sữa

8-10

Thấu sáng

10-13

Hoà tan tốt (trong)

> 13

Nguồn: Võ Tấn Thành, 2000.

Bảng 4.6 Chức năng của chất hoạt động bề mặt dựa trên HLB
HLB

Chức năng

4-6

Nhũ tương Nước/Dầu

7-9


Chất làm thấm ướt

8-13

Nhũ tương Dầu/Nước

13-15

Chất tẩy rửa

15-18

Chất trợ hoà tan

- 53 -


4.4.3. Chất nhũ hố
Tác dụng gây nhũ tương hố: 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. Khuấy hồ 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. Tất cả các chất nhũ hóa là các tác nhân hoạt động bề mặt
có thể tạo nhũ tương.
Các chức năng của chất nhũ hóa:
- Tạo phức chất với tinh bột: có thể ngăn cản sự cũ của bánh mì.
- Nội phản ứng với protein: tác dụng với gluten tăng mềm dẻo của khối bột
nhào, làm tăng thể tích bánh mì sau nướng.
- Cải thiện độ nhớt: giảm độ nhớt của dung dịch chứa nhiều đường bằng cách

tạo màng bao quanh các tinh thể đường (tạo hình cho chocolate)
- Tạo bọt: các chất nhũ hóa chứa các mạch acid béo no có khả năng ổn định bọt.
Ngược lại các chất nhũ hóa có chứa các mạch acid béo khơng no thì phá bọt.
4.4.4. Sử dụng chất hoạt động bề mặt trong chế biến thực phẩm
Các chất nhũ hoá được sử dụng đầu tiên trong công nghiệp thực phẩm là ở
nguồn thiên nhiên: leucithine được dùng trong sản xuất nước cốt đặc Mayonaise (hỗn
hợp có dầu và trứng). Leucithine được chiết xuất từ trứng và đậu nành, là chất tạo nhũ
cho phép trộn chất béo với thực phẩm hòa tan trong nước. Leucithine của lòng đỏ trứng
tham gia ổn định nhũ của dầu trong nước. Leucithine thương mại là dịch chiết bằng
dung môi của dầu đậu nành bao gồm phosphatic, triglyceric và glycolipid. Leucithine
dùng trong công nghiệp sản xuất sữa bột khan nước, nước chấm, margarine, bánh kẹo,
bích qui, ca cao…
Liều lượng sử dụng : không hạn chế.
Ester của acid béo:

- 54 -


Ngồi leucithine các chất nhũ hố đều là các ester của các polyol hoặc acid hữu
cơ có nguồn gốc động vật hoặc thực vật. Các monoglyceric chiếm 75% tổng số các
chất nhũ hố thực phẩm. Q trình ester hóa của monoglyceric và diglyceric tiến hành
với các acid hữu cơ sau đây: acid acetic, acid citric, acid lactic, acid tactric....
Các monoglyceric có khả năng tạo nhũ tương dầu và nước và có thể đưa khơng khí vào
nhũ tương để tạo bọt với độ bền cao.
Phương pháp sử dụng: dùng trong quá trình tạo nhũ tương cho sản xuất bánh
mì, bích qui, chế biến hạt, các món tráng miệng, margarin...
Liều dùng: khơng bị giới hạn.
Tính độc hại: khơng độc.
Câu hỏi ơn tập Chương 4
1. Phân biệt chất hút ẩm và giữ ẩm? Cho ví dụ.

2. Liệt kê một số chất làm trong? Cho ví dụ ứng dụng của chúng trong sản phẩm cụ
thể.
3. Nêu tính chất và cơng dụng của các chất tạo keo?
4. Thế nào là chất nhũ tương hóa? Ứng dụng của nó trong chế biến ?

- 55 -


Chương 5
PHỤ GIA DÙNG TRONG BẢO QUẢN THỰC PHẨM
Mục tiêu: trang bị cho sinh viên biết về tính chất vật lý, hóa học cách sử dụng
và liều lượng sử dụng các chất bảo quản thực phẩm.
Phụ gia dùng trong bảo quản dùng để ngăn cản, trì hỗn các phản ứng hóa học,
sinh học, các biến đổi vật lý làm hư hỏng sản phẩm hay ngăn chận sự phát triển của vi
khuẩn, nấm men, nấm mốc nhằm kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm.
Có 3 nhóm phụ gia bảo quản:
-

Các chất chống vi sinh vật

-

Các chất chống sự oxy hoá chất béo

-

Các chất chống sự hoá nâu
Sử dụng phụ gia khơng có nghĩa là bảo tồn mãi mãi thực phẩm bất kể đến chất

lượng, mà là kéo dài thời gian sử dụng so với điều kiện thông thường. Cần xem xét các

yếu tố gây hư hỏng thực phẩm trước khi quyết định loại phụ gia sử dụng.
5.1. Phụ gia chống vi sinh vật
5.1.1. Chất chống vi sinh vật (VSV)
Có nhiều hợp chất chống VSV do đó việc lựa chọn hóa chất thường tùy thuộc vào:
-

Tính chống VSV (hoạt tính, tính chất vật lý, hóa học ...)

-

Tính chất của thành phần thực phẩm

-

Phương pháp bảo quản các sản phẩm thực phẩm

-

Số lượng và đặc tính của các chất chống VSV

-

Tính chất an toàn của chất chống VSV

-

Giá thành và hiệu quả khi sử dụng các chất chống VSV.

- 56 -



Một nhóm chất chống VSV khác nhau sẽ có tác dụng rất khác nhau trên VSV được thể
hiện ở Bảng 5.1. (Võ Tấn Thành, 2000).

Bảng 5.1 Phổ hoạt động của một số chất bảo quản trên VSV
Chất chống vi sinh vật

Vi khuẩn

Nấm men

Nấm mốc

Nitrite

++

–

–

Sulfite

++

++

+

Formic acid


+

++

++

Propionic acid

+

++

++

Sorbic acid

++

+++

+++

Benzoic acid

++

+++

+++


p-Hydroxybenzoic acid ester

++

+++

+++

Biphenyl

–

++

++

Ghi chú:

– không tác dụng

+ tác dụng yếu ++ tác dụng trung bình +++ tác dụng mạnh

Nguồn: Võ Tấn Thành, 2000

Mỗi loài vi sinh vật bị ảnh hưởng bởi các chất phụ gia ở những mức độ khác
nhau và tùy vào từng loài vi sinh vật mà ta chọn lựa một chất phụ gia chống vi sinh vật
cho phù hợp.
Ví dụ: những sản phẩm khô thủy sản thường bị mốc tấn công làm hư hỏng và để
hạn chế mốc phát triển ta có thể dùng Benzoic acid ngâm hay phun trực tiếp lên khô.

5.1.1.1.

Các chất bảo quản nguồn vô cơ

a. Các muối Natri chlorua :
Chủ yếu là Natri chlorua (NaCl) là chất bảo quản truyền thống của thực phẩm.
Tác dụng bảo quản của nó là tạo áp suất thẩm thấu cao đối với nước bên trong tế bào
của thực phẩm, vi sinh vật vào mơi trường. Nó được dùng trong cơng nghiệp để ướp

- 57 -


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 mặn cho thực phẩm. NaCl khơng độc
đối với người bình thường nhưng đối với người mắc bệnh phù thì cần phải hạn chế các
sản phẩm có nhiều muối.
b. Muối Nitrite – Nitrate :
Chủ yếu là muối Nitrate của Natri và Kali.
Công thức hoá học: KNO2, NaNO2, KNO3, NaNO3
Dạng sử dụng: Dùng ở dạng dung dịch hoặc ở dạng tinh thể, là chất kết tinh
trắng đến vàng nhạt, tan tốt trong nước và amoniac lỏng, tan ít trong rượu và các dung
mơi khác.
Đặc điểm: Có tác dụng kháng khuẩn nhất là khi trộn với muối ăn, đặc biệt đối
với Clostridium botulinum để bảo quản một số thực phẩm nhưng chủ yếu dùng trong
sản xuất các sản phẩm thịt lên men chua qua nhiều thế kỷ. Nó có tác dụng phát triển
màu sắc, tạo mùi, cải thiện cấu trúc, chống vi sinh vật, chậm q trình oxy hóa chất
béo…
Dẫn xuất nitrite (NO-2) có tác dụng ức chế vi khuẩn mạnh. Đối với các sản
phẩm thịt, cá (NO-2) ở pH thích hợp sẽ kết hợp với moglobine thành chất có màu hồng
và bền màu.

Cơ chế tạo màu thực phẩm của nitrite và nitrate:
Khi muối diêm (nitrite, nitrate) được đưa vào trong thịt, dưới tác dụng của vi
khuẩn, nitrate bị khử thành nitrite và trong môi trường pH thích hợp, nitrite bị phân
hủy thành oxyde nitrite NO. Oxyde nitrite sẽ kết hợp với myoglobin có trong thịt tạo
thành nitrosomyoglobine sẽ phân hủy thành nitrosoheme và globine có màu đỏ hồng.
Sơ đồ biểu diễn cơ chế tạo màu đỏ của thịt dưới tác dụng của nitrite:
KNO3
Nitrosoheme + Glonine
Màu đỏ hồng

Vi khuẩn khử

Nhiệt độ

pH

KNO2
NOMb

+Mb (Myoglobine) Màu đỏ

Nitrosomyoglobine, màu đỏ

- 58 -

HNO2
NO


Hình 5.1 Sơ đồ biểu diễn cơ chế tạo màu đỏ của thịt dưới tác dụng

của nitrite
Về mặt sinh hóa, myoglobine bị biến đổi dưới tác dụng của nitrite và nitrate ở
nhiệt độ cao. Cơ chế biến đổi như sau:
Mb2+ hoặc MbO22+

Ferrihemochrome
Nhiệt độ và oxy

(Thịt sống)

(Fe3+, globine biến tính,
màu nâu) Thịt chín

Muối

Muối diêm

diêm, nhiệt

Nitroso Mb2+

Khử

Oxy hóa

(Fe2+, globine chưa
biến tính, màu đỏ)

Nhiệt độ và


(Lạp xưởng sống)

khơng có oxy

Nhiệt

Nitro - Ferrohemochrome

Ferrohemochrome

(Fe2+, globine biến tính, màu đỏ

(Fe2+, globine biến tính, màu hồng)

hồng)

Thịt đóng hộp

Lạp xưởngHình
chín 5.2 Cơ chế tạo màu thực phẩm của nitrite và nitrate
Nguồn: www.wikipedia.org

Nitrite ở các nồng độ khác nhau có các chức năng khác nhau:
5-20 mg/kg : giữ màu đỏ của thịt
50 mg/kg : tạo vị đặc biệt
100 mg/kg : tác dụng kháng khuẩn

- 59 -



Nitrate có độc tính khơng cao, độc tính cao khi chuyển thành nitrite.
 Tính độc trực tiếp:
Muối nitrite oxy hóa hemoglobin trong máu thành methemoglobin nên không
đảm bảo chức năng vận chuyển oxy dẫn đến tình trạng thiếu oxy ở các mơ:
Hemogobin + nitrite

Met- Hemoglobin

 Tính độc gián tiếp:
Nitrite có thể tác động với acid amin tạo thành nitrosamine ( R=N-N=O ) đây là
hợp chất có khả năng gây đột biến và ung thư. Thử nghiệm trên súc vật thấy khối u
xuất hiện khi trong thành phần thức ăn chứa amine hoặc nitrite. Do đó khi sử dụng phải
giảm liều lượng sử dụng. (Trương Thị Mỹ Linh, 2009)
Cơ chế của sự hình thành nitrosamin và chứng minh chúng là một trong những
tác nhân gây ra ung thư đã được đề cập từ những năm 1954. Phản ứng tạo nitrosamin
có thể xảy ra ở mọi nơi, mọi lúc. Trong những năm gần đây đã có rất nhiều cơng trình
cơng bố sự có mặt của nitrosamin trong một số các sản phẩm thực phẩm, trong thuốc
lá, trong các thuốc điều trị một số bệnh…Sự hình thành nitrosamin xảy ra ngay cả
trong các cơ thể sinh vật, ở người sự tổng hợp xảy ra chủ yếu ở dạ dày vì ở vị trí này
hội tụ đủ các điều kiện cần thiết như môi trường acid, chứa nitrite tự do và amin bậc 2
(có nguồn gốc từ thực phẩm hoặc dược phẩm). Nitrosoprolin và các acid nitrosoamin
chứa lưu huỳnh có thể được định lượng ở nước tiểu người. Hàm lượng của chúng tăng
lên khi ăn nhiều nitrate và prolin, và bị giảm bởi những chất ức chế sự nitro hóa như
acid ascorbic.
Cho đến nay, một số lớn các nitrosamin đã được xác định rõ về cấu tạo phân tử.
Chúng rất khác nhau về cấu trúc, về tính đối xứng hay khơng đối xứng hoặc trong phân
tử có chứa mạch vịng. Trong Bảng 5.2 là một số ví dụ về các nitrosamin có hoạt tính
gây ung thư được nghiên cứu khá nhiều.

Bảng 5.2 Công thức các loại Nitrosamin có hoạt tính gây ung thư


- 60 -


CH3
O=N–N

Demethyl nitrosamin

CH3
CH2 – CH3

O=N–N

Diethyl nitrosamin

CH2 – CH3
CH3

O=N–N

Nitroso sarcosin

CH3 - COOH
CH3

Methyl benzyl nitrosamin

O=N–N


N – nitroso pyrolidin

O=N–N

N – Nitroso piperidin

O=N–N

CH2 CH2 – CH2
CH2 – CH2
CH2 – CH2
CH2 – CH2

CH2

Nguồn: Lê Ngọc Tú, 2006

Hàm lượng Nitrite và Nitrate trong sản phẩm (mg/kg sản phẩm) cần phải được
kiểm soát rất chặt chẽ theo Bảng 2.3 :
Bảng 5.3 Hàm lượng Nitrite và Nitrate trong một số sản phẩm
TT

Thực phẩm

1

Dành cho trẻ em dưới 3 tháng

2


Sữa ăn kiêng

3

Nước sữa thuỷ phân

Hàm lượng mg/kg sản phẩm
50
30 –50
50

Nguồn: Nguyễn Duy Thịnh, 2004

Liều lượng sử dụng
Theo tiêu chuẩn Việt Nam, liều lượng sử dụng cho người
- Không hạn chế: 0 – 0,4 mg/kg thể trọng
- Có điều kiện: 0,4 – 0,8 mg/kg thể trọng
Theo tổ chức Y tế thế giới (WHO) thì hàm lượng tiêu thụ nitrite cho phép đối
với cơ thể người không được vượt quá 0,13 mg/kg thể trọng.

- 61 -


Nitrite có thể được dùng trộn lẫn với muối ăn để ướp thịt, nhưng tỷ lệ không được lớn
hơn 0,6% và không được sử dụng trong thức ăn của trẻ em.
Hàm lượng nitrite được phép hiện diện trong thực phẩm và trong nước theo tiêu chuẩn
Việt Nam là:
Bảng 5.4 Giới hạn cho phép của nitrite trong thực phẩm
Đối tượng phân tích


Giới hạn nitrite cho phép (ppm)

- Thực phẩm (thịt muối, jambon, lạp xưởng,
xúc xích,…)

<150

- Nước bề mặt
Dùng cho sinh hoạt

≤ 0,01

Dùng cho nông nghiệp và thủy sản

≤ 0,05

- Nước uống đóng chai

≤ 0,01

Nguồn: Nguyễn Duy Thịnh, 2004

Vì vậy cần phải khống chế và giám sát chặt chẽ hàm lượng các tác nhân nitroso
hóa, trong đó có nitrite hiện diện trong nước và thực phẩm để đảm bảo sức khỏe cho
con người.
* Muối Nitrite Kali (KNO2): dạng tinh thể màu trắng, tan tốt trong nước
* Muối Nitrite Natri (NaNO2): dạng tinh thể trắng hay hơi vàng, tan tốt trong nước.
Giới hạn sử dụng < 200 ppm/kg thành phẩm.
* Muối Nitrate Natri (NaNO3): dạng tinh thể không màu, tan trong nước, rất hút ẩm.
c Khí SO2 các muối sulfite của Na, K, Ca:

Cơng thức hóa học: SO2, Na2SO3, NaHSO3, Na2S2O2, K2SO3 , CaSO3.2H2O.
Dạng sử dụng: Sử dụng ở dạng khí hoặc lỏng.
Tác dụng của SO2: ức chế vi khuẩn, nấm mốc, nấm men ngồi ra cịn có tác
dụng tẩy màu, làm trong sản phẩm. Tác dụng chống vi sinh vật tăng theo sự giảm pH,
chủ yếu là các dẫn xuất không phân ly của các acid chứa lưu huỳnh ở pH < 3.
Phương pháp sử dụng: Sulfite hố ướt hoặc xơng khói.
 Phương pháp sulfite hoá ướt :

- 62 -