Ph ụ gia bảo quản
1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM
KHOA KỸ THUẬT HOÁ HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BÀI TẬP MÔN HOÁ HỌC THỰC PHẨM
CHẤT BẢO QUẢN
NHÓM SVTH: LÊ THỊ MINH PHƯƠNG
PHẠM VĂN HƯNG
LÊ QUÁCH HƯƠNG GIANG
GVHD: ThS. TÔN NỮ MINH NGUYỆT
Tp HỒ CHÍ MINH, 11/2009
Ph ụ gia bảo quản
MỤC LỤC Trang
A. Khái niệm chung về phụ gia thực phẩm. 2
B. Các loại phụ gia bảo quản thường dùng. 3
I. Nhóm chất chống oxy hóa. 3
I.1. Chất chống oxy hóa tự nhiên. 3
I.1.1. Acid ascorbic (vitamin C). 3
I.1.2. Alpha-tocopherol (vitamin E). 4
I.1.3. Acid citric hoặc acid limonic. 5
I.1.4. Acid tactric. 5
I.2. Các chất chống oxy hóa nhân tạo. 6
I.2.1. Butyl hydroxyanisol (BHA). 6
I.2.2. Butyl hydroxytoluen (BHT). 6
I.2.3. Dẫn xuất của propyl ester. 7
I.3. Cách dùng một số chất chống oxy hóa. 7
II. Nhóm chất kháng sinh. 8
II.1. Tổng quát. 8
II.2. Các loại kháng sinh thường dùng. 8
II.2.1. Nisin. 8
II.2.2. Aureomycin (chlortetracylin – CTC). 9
II.2.3. Terramycin (oxytetracylin – OTC). 9
II.3. Phương pháp sử dụng chất kháng sinh. 10
II.4. Độc tính của chất kháng sinh. 10
III. Nhóm hóa chất giữ tươi. 10
III.1. Loại chất hữu cơ. 10
III.1.1. Nitrofurazon (NFS). 10
III.1.2. Acid dehydro acetic (DHA) và muối Natri của nó. 11
III.1.3. Formaldehyd và sulfathiazole. 12
III.1.4. Este dietyl của acid pyrocarbonic. 13
III.2. Loại acid. 13
III.2.1. Acid benzoic. 13
III.2.2. Acid sorbic. 14
III.2.3. Acid chlohydric. 15
III.3. Loại muối vô cơ và hợp chất vô cơ. 15
III.3.1. Muối Nitrit. 15
III.3.2. Muối Nitrat. 16
III.3.3. Anhyrid sulfur. 16
III.3.4. Hypochlorit. 17
Tài liệu tham khảo 18
2
Ph ụ gia bảo quản
Phụ gia bảo quản
A. Một số khái niệm về phụ gia thực phẩm:
Chất phụ gia thực phẩm là những chất , hợp chất hóa học được đưa vào trong quá trình
đóng gói, chế biến, bảo quản thực phẩm, làm tăng chất lượng thực phẩm mà không làm
thực phẩm mất an toà n.
Hiện nay có đến 2500 chất phụ gia được đưa vào thực phẩm.
Phụ gia thực phẩm được sử dụng rộng rãi trong công nghệ thực phẩm đã mang lại nhiều
lợi ích nhưng cũng đã mang lại không ít rủi ro cho con người.
+ Lợi ích của phụ gia thực phẩm:
- An toàn hơn, đảm bảo dinh dưỡng hơn: sử dụng các chất chống vi sinh vật sẽ cho phép
ta bảo quản thực phẩm khỏi sự hoạt động phá hủy của vi sinh vật, do đó thực phẩm trở
nên an toàn hơn với chất chống oxi hóa sẽ làm giảm sự nguy hại do các chất độc được
tạo thành từ các quá trình oxi hóa của thực phẩm.
Nếu cho vào thực phẩm các chất dinh dưỡng sẽ làm tăng giá trị dinh dưỡng của thực
phẩm.
- Khả năng chọn lựa các loại thực phẩm sẽ cao hơn: sử dụng phụ gia thực phẩm cho phép
tạo nhiều chủng loại thực phẩm khác nhau, tạo ra những loại thực phẩm thuận tiện hơn,
các thực phẩm ăn liền, thực phẩm nghèo cacbon, thực phẩm ăn kiêng,….
- Giá cả thực phẩm sẽ rẻ hơn: do đặc tính ưu việt của một số phụ gia khi đưa vào sản
phẩm thực phẩm sẽ làm giảm phần lớn giá thành sản phẩm.
+ Rủi ro do phụ gia thực phẩm tạo ra:
- Làm tăng sự thay đổi một số thành phần của thực phẩm dẫn tới làm chất lượng thực
phẩm thay đổi ở giai đoạn ngắn hoặc giai đoạn dài,
- Sự tạo thành độc tố từ các phản ứng với nhiều cơ chế khác nhau
Phụ gia thực phẩm được chia thành 6 nhóm lơn:
+ Các chất bảo quản ( phụ gia bảo quản)
3
Ph ụ gia bảo quản
+ Các chất dinh dưỡng
+ Các chất tạo màu
+ Các chất tạo mùi
+ Các chất cải tạo cấu trúc thực phẩm
+ Chất phụ gia có nhiều đặc tính
Trong bài báo cáo này sẽ trình bày kỹ hơn về phụ gia bảo quản, về cơ chế tác động, mứ
c độ sử dụng và về những ảnh hưởng của chúng đến sức khỏe con người.
B. Các loại phụ gia thực phẩm thường dùng :
Các chất hoá học dùng trong bảo quản thực phẩm gọi đơn giản là chất bảo quản
(phụ gia bảo quản ), bao gồm:
- Nhóm chất chống oxy hoá.
- Nhóm chất kháng sinh.
- Nhóm hoá chất để giữ tươi.
Chúng dùng trong bảo quản lương thực, thực phẩm nhằm hạn chế quá trình biến đổi
hoá sinh của tự thân sản phẩm và ức chế các vi sinh vật phát triển gây hư hỏng sản
phẩm.
I. NHÓM CHẤT CHỐNG OXY HÓA:
Trong quá trình bảo quản tươi nguyên liệu thường hay sản sinh ra hiện tượng khê khét,
ôi thối, nguyên nhân là do hiện tượng oxy hóa. Muốn ngăn cản hiện tượng đó ta phải cải
tiến kỹ thuật bảo quản và dùng thêm các chất chống oxy hóa.
Các chất chống oxy hóa thường dùng trong rau quả, thịt, cá ,lipid là :tocopherol, BHA,
BHT,dẫn xuất của propyl ester …; Riêng acid ascorbic và acid citric thì không dùng với
lipid.
Một số chất khác có tính chất chống oxy hóa như formaldehyd, beta napthol, dihydroxy
benzen… nhưng những chất này thường làm cho thực phẩm có mùi thối và biến màu
nên ít dùng.
Các chất chống oxy hóa không có khả năng phục hồi lại các chất béo đã bị hỏng mà chỉ
có tác dụng chống sự oxy hóa. Nếu sử dụng với liều lượng quá cao đôi khi còn có tác
dụng ngược lại. Các chất chống oxy hóa phải là các chất không độc, không ảnh hưởng
đến trạng thái và mùi vị của thực phẩm, phải là chất có khả năng hòa tan và phân tán
đồng đều trong khối thực phẩm.
I.1. Các chất chống oxy hóa tự nhiên :
I.1.1.Acid ascorbic (vitamin C) : Trong tự nhiên có nhiều trong quả họ cam. Chỉ số
quốc tế : 300.
a) Công thức hoá học:
Acid ascorbic
4
Ph ụ gia bảo quản
b) Tính chất vật lý:
• Acid ascorbic dùng trong thực phẩm ở dạng kết tinh màu trắng, 1g tan trong 3,5 ml
nước, hay trong 30 ml etanol, không tan trong dầu mỡ. Sau khi được hút ẩm bởi H
2
SO
4
trong 24 giờ không được chứa ít hơn 99% C
6
H
8
O
6
.
• Muối natri ascorbat dùng trong thực phẩm phải ở dạng kết tinh màu trắng, không mùi,
1g tan trong 2 ml nước. Sau khi được hút ẩm bởi H
2
SO
4
trong 24 giờ không được chứa
ít hơn 99% C
6
H
7
O
6
Na.
c) Cơ chế tác dụng:
• Acid ascorbic được dùng làm chất ức chế sự biến chất (sẫm màu) của hoa quả cắt gọt,
mứt quả và nước quả không xử lý bằng SO
2
.
• Ở một số dịch quả, người ta nhận thấy acid ascorbic có thể bị oxy hóa gián tiếp bởi
enzym phenoloxydase, chính vì vậy hoa quả sẽ chậm sẫm màu hơn do quá trình ngưng
tụ các hợp chất quinon :
Polyphenol + O
2
quinon + H
2
O
Quinon + acid ascorbic dạng khử polyphenol + acid dehydroascorbic
Acid dehydroascorbic lại có thể bị khử bởi các hợp chất như glutation hoặc
cystein theo sơ đồ sau:
2 Glutation-SH + acid dehydroascorbic Glutation-S-S-Glutation + acid
ascorbic
• Natri ascorbat được dùng làm chất chống oxy hóa cho thịt khi đóng thùng, làm chất
chống oxy hóa cho hoa quả khi đóng lo, đóng chai, làm chất oxy hoá trong chế biến gia
vị.
d) Liều lượng:
Bảng 1. Bảng liều lượng sử dụng acid ascorbic đối với một số thực phẩm.
Tên thực phẩm có dùng phụ
gia
Giới hạn tối đa cho phép trong thực
phẩm
Khoai tây rán.
Nước sốt táo đóng hộp.
Dầu Oliu trộn Salad.
Nước nho ép đậm đặc, cá đông
lạnh.
Thịt muối, thịt hộp, lạp xưởng,
…
Bột dinh dưỡng, thức ăn trẻ
em đóng hộp, mứt quả, thạch
quả.
Hoa quả hộp.
Viên súp.
100mg/kg, dùng một mình hay kết hợp
với chất tạo phức kim loại.
150mg/kg, dùng một mình hay kết hợp
với acid isoascorbic.
200mg/kg.
400mg/kg, trong sản phẩm cuối cùng.
500mg/kg, dùng một mình hay kết hợp
với acid isoascorbic và muối
isoascorbat
500mg/kg
700mg/kg.
1g/kg, dùng một mình hay kết hợp với
các ascorbat
e) Tác hại:
Với liều dùng trên 6000mg/ngày, một số người lớn và trẻ em có hiện tượng bị ngộ độc :
nôn mửa, tiêu chảy, đỏ mặt, nhức đầu, mất ngủ (với trẻ sơ sinh còn có hiện tượng phát
ban).
I.1.2.Alpha-tocopherol (vitamin E) :
5
Ph ụ gia bảo quản
Tocopherol là chất có tác dụng chống oxy hóa tốt, có 4 dạng là alpha,beta,gamma,delta
với hiệu quả chống oxy hóa theo thứ tự delta>gamma>beta>alpha, thường có nhiều
trong dầu hạt bông, dầu đậu tương, dầu mầm ngũ cốc, cây hướng dương. Chỉ số quốc tế
: 307a.
a. Cấu tạo hóa học:
Alpha - tocopherol
b. Tính chất vật lý:
Alpha - Tocopherol là dung dịch sánh, trong suốt, màu vàng, gần như không mùi, ra
ngoài không khí hoặc ánh sáng mặt trời bị oxy hóa và màu sẫm dần, không chứa ít hơn
96% alpha-tocopherol.
c. Cơ chế tác dụng:
Vitamin E được dùng làm chất bảo vệ các acid béo chưa no trong dầu mỡ khỏi bị oxy
hóa và tránh hiện tượng ôi hóa.
d. Liều lượng:
ADI (Acceptable Daily Intake: lượng ăn vào hằng ngày chấp nhận được , tính bằng mg/
kg thể trọng / ngày) :0,15 - 2
Bảng 2. Bảng liều lượng sử dụng alpha-Tocopherol đối với một số thực phẩm.
Tên thực phẩm có dùng phụ gia Giới hạn tối đa cho phép trong thực phẩm
Nước dứa ép, dứa hộp, mứt quả, thạch.
Nước dứa đậm đặc có chất bảo quản
hoặc không có.
Khoai tây rán đông lạnh.
Viên súp.
Dầu, mỡ các loại.
10mg/kg.
10mg/kg, tính trong nước quả đã pha loãng.
10mg/kg, tính theo hàm lượng chất béo.
10mg/kg tính theo sản phẩm ăn liền.
10mg/kg, dùng một mình hay kết hợp với
Silicon dioxyt.
I.1.3.Acid citric hoặc acid limonic: trong tự nhiên có nhiều trong quả chanh, hiện dùng là
sản phẩm tổng hợp sinh học.
a. CTHH:
HO - C(COOH)(CH
2
COOH)
2
Acid citric
b. TCVL: Acid citric dùng trong thực phẩm phải ở thể kết tinh khan hoặc với một phân tử
nước không màu, không mùi, loại khan phải chứa không ít hơn 99,5% C
6
H
8
O
7
, 1g tan
trong 0,5 ml nước hoặc trong 2 ml etanol.
c. Liều lượng:
Không hạn chế :0-60,0 mg/kg thể trọng.
Có điều kiện : 60-120 mg/kg thể trọng.
I.1.4.Acid tactric :
a. CTHH:
Acid tactric
6
HO HO
HOOC – CH – CH - COOH
Ph ụ gia bảo quản
Acid tactric
b. TCVL:
Acid tactric dùng trong thực phẩm phải ở dạng bột không màu, trong suốt không mùi, vị
acid, 1g tan trong 0,8 ml nước hoặc trong 3 ml etanol. Sau khi sấy khô đến trọng lượng
không đổi ở 105
0
C không chứa ít hơn 99,5% C
4
H
6
O
6
.
c. Liều lượng:
Thử nghiệm độc tính dài ngày, với các liều lượng 0,1%, 0,5%, 0,8%, 2% không thấy
ảnh hưởng gì đến sự phát triển, đến sự sinh sản hoặc tổn thương các bộ phận cơ thể.
Sử dụng cho người:
Không hạn chế : 0-3 mg/kg thể trọng.
Có điều kiện : 3-10 mg/kg thể trọng.
I.2. Các chất chống oxy hóa nhân tạo:
I.2.1.Butyl hydroxyanisol (BHA) : tên thương phẩm là Sustane. Chỉ số quốc tế: 320.
a. CTHH:
3–butyl–4 hydroxyanisol 2-butyl-4 hydroxyanisol
b. TCVL:
BHA là chất rắn màu trắng hoặc hơi vàng mùi thơm, không tan trong nước nhưng hòa
tan trong chất béo, không độc, nó là một chất chống oxy hóa rất tốt.
Với tác dụng chống oxy hóa thì chất 3-butyl tốt hơn chất 2-butyl. Hai chất này hỗn hợp
với nhau gọi là BHA, trên thị trường còn bán 2 loại hỗn hợp là:
Sustane 3F : BHA 67% + PG 20% + acid citric 13%.
Sustane 3 : BHA 20% + PG 6% + acid citric 4%.
c. Liều lượng:
ADI: 0 – 0,5
Bảng 3. Bảng liều lượng sử dụng BHA đối với một số thực phẩm.
Tên thực phẩm có dùng phụ
gia
Giới hạn tối đa cho phép trong thực
phẩm
Dầu mỡ.
Margarine.
200mg/kg, dùng một mình hay kết hợp
Butylat hydroxyl toluene, tertier butyl
hydroquinone hay gallat, nhưng gallat
không quá 100mg/kg.
175mg/kg dùng một mình hay kết hợp
với BHT, gallat.
I.2.2.Butyl hydroxytoluen (BHT) : tên thương phẩm là Plakes, Ionol… Chỉ số quốc tế:
321.
a. CTHH:
7
C(CH
3
)
3
Ph ụ gia bảo quản
Butyl hydroxytoluen (BHT)
b. TCVL:
BHT cũng là chất chống oxy hóa mạnh như BHA nhưng BHT trong quá trình oxy hóa
dễ sinh ra màu vàng làm giảm chất lượng sản phẩm.
c. Liều lượng:
ADI: 0 – 0,125
BHT và BHA hỗn hợp với nhau hiệu quả chống oxy hoá càng tăng cao hơn, hợp chất
này gọi là Sustane 6 , tỉ lệ hỗn hợp là BHA 18% + NHT 22% + dầu hạt bông 60%.
Bảng 4. Bảng liều lượng sử dụng BHT đối với một số thực phẩm.
Tên thực phẩm có dùng phụ gia Giới hạn tối đa cho phép trong thực phẩm
Dầu, mỡ.
Margarine.
75mg/kg.
100 mg/kg.
I.2.3.Dẫn xuất của propyl ester :
Loại này có nhiều nhưng 3 chất tương đối có hiệu quả chống oxy hóa là Ethylgallat
(EG), propylgallat (PG), linton (IAG).
a. CTHH:
PG IAG
b. TCVL:
Những chất này có màu trắng ngà, không màu, vị hơi đắng, khó tan trong nước, tan
trong etanol và trong dầu mỡ. Khi sử dụng chúng để chống oxy hóa nếu kết hợp với
acid citric thì hiệu quả sẽ tăng lên.
c. Liều lượng:
Liều lượng cần dùng của PG, IAG, EG là 0,04 – 0,05% ; EG dùng tốt hơn PG.
Trong thị trường còn có bán Linton c tức là IAG 80% + acid citric 20%.
I.3. Cách dùng một số chất chống oxy hóa:
a. Với các chất béo:
Lấy 0,01 – 0,02% BHA hoặc BHT cho vào chất béo trộn đều, nếu nó không hòa tan hết
thí gia nhiệt một tí, hoặc trước tiên cho nó hòa tan vào một lượng dầu sau đó đổ vào sản
phẩm trộn đều.
b. Với sản phẩm thủy sản ướp lạnh:
8