1
CHƯƠNG 3
CÁC CHẤT PHỤ GIA DÙNG TRONG
BẢO QUẢN THỰC PHẨM
2. Nhóm chất kháng vi sinh vật
3. Nhóm chất chống oxi hóa
1. Khái quát chung về chất phụ gia dùng trong
bảo quản thực phẩm
Một số phương pháp bảo quản thực phẩm
• Nhiệt độ (thanh trùng, lạnh và lạnh đông)
• Điều chỉnh thành phần khí quyển
• Giảm hoạt độ nước (sấy, cô đặc, chất làm giảm hoạt độ
nước)
•Bảo quản bằng hóa chất
• Bảo quản bằng vi sinh vật
• Các phương pháp vật lý khác (chiếu xạ, siêu âm, xung
điện, áp suất thủy tĩnh,…)
1. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CHẤT PHỤ GIA
DÙNG TRONG BẢO QUẢN THỰC PHẨM
Chất bảo quản thực phẩm là những phụ gia thực phẩm, được
cố ý cho vào thực phẩm mà với sự hiện diện của nó hoặc
dẫn xuất của nó, có khả năng hạn chế, ngăn ngừa sự hư
hỏng của thực phẩm.
• Ổn định nguồn nguyên liệu cho nhà máy thưc phẩm
• Bảo toàn được chất lượng thực phẩm đến khi sử dụng
• Kéo dài thời gian sử dụng
• Dễ dàng thao tác trong quá trình sản xuất
• Giúp chế độ công nghệ đơn giản hơn (to, thời gian, p…)
• Giảm hao hụt, phế liệu trong quá trình sản xuất
Các phụ gia trong bảo quản
thực phẩm
• Chất kháng vi sinh vật
• Chất chống oxi hóa
• Chất chống sự hóa nâu
Nguy cơ của việc sử dụng chất bảo quản
• Nếu không đúng liều lượng, loại thực phẩm
– Gây ngộ độc cấp
– Nguy cơ tích lũy trong cơ thể gây bệnh mãn tính,
ung thư,…
– Ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm (thay đổi
chất lượng cảm quan, giảm vitamin,…)
Yêu cầu của việc sử dụng chất bảo quản
• Đúng đối tượng thực phẩm và liều lượng không
vượt quá giới hạn an toàn cho phép.
• Đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, vệ sinh an toàn qui định
cho mỗi chất phụ gia
• Không làm biến đổi bản chất, thuộc tính tự nhiên
của thực phẩm
2
2. NHÓM CHẤT KHÁNG VI SINH VẬT
2.1 Chất kháng vi sinh vật có nguồn gốc vô cơ
2.2 Chất kháng vi sinh vật có nguồn gốc hữu cơ
2.3 Chất kháng sinh, sát khuẩn
2.4. Một số chất khác
Cơ chế tác dụng
• Ảnh hưởng lên ADN
• Ảnh hưởng lên sự tổng hợp protein
• Ảnh hưởng lên hoạt động của enzyme
• 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
Nguyên tắc kiểm soát pH trong bảo quản
thực phẩm
• pH ảnh hưởng đến cơ chế trao đổi năng lượng
của tế bào VSV (gradient H+qua màng tế bào)
• pH ảnh hưởng đến hoạt độ enzym và độ ổn định
của các đại phân tử của tế bào VSV
2.1 Chất kháng vi sinh vật có nguồn gốc vô cơ
- Các muối clorua, muối nitrate và nitrite
- Khí SO2, các muối sulfite của Na, K, Ca
- Khí CO2 và các muối carbonate
- Các chất khác (H2O2)
- Các muối clorua (chủ yếu là NaCl) là chất bảo quản
truyền thống trong sản xuất thực phẩm.
- Được sử dụng trong công nghiệp để ướp muối thực phẩm
(thịt, cá) cần bảo quản lâu dài
- Nhược điểm: tạo vị quá mặn cho thực phẩm
- Ưu điểm: không độc
2.1.1 Các muối clorua
-Công thức hóa học: KNO2, NaNO2, KNO3, NaNO3
-Dạng sử dụng: dung dịch hoặc tinh thể; nồng độ thấp
-Phương pháp sử dụng: dựa trên khả năng diệt khuẩn đặc biệt
đối với
Clostridium botulinum;
dùng bảo quản một số thực
phẩm như xúc xích, lạp xường và một số sản phẩm sữa
- Độc tính: có thể tác dụng với các axit amin
(nitrozamin - tác nhân gây ung thư)
2.1.2 Các muối nitrat và nitrit
3
• Công thức hóa học: SO2, H2SO3
• Dạng sử dụng: thể khí hoặc dung dịch
• Phương pháp sử dụng: sulfit hóa
2.1.3. SO2 và các muối sulfit của Na, K và Ca
Các muối sử dụng: NaHSO3
KHSO3, Ca(HSO3)2
Na2SO3/ K2SO3
Khí SO2
• Là chất khí không màu, có mùi hắc của lưu huỳnh cháy, nặng
hơn không khí 2.25 lần.
• Là loại chất sát trùng mạnh, có tác dụng diệt các vi sinh vật
làm hư hỏng rau quả (trên bề mặt vật thể khô (Xông SO2))
• Thường SO2 được nén trong các bình thép thành dày.
Dễ tan trong nước lạnh; nhiệt độ tăng thì
độ hòa tan giảm đi rất nhanh
H2SO3 và các muối của
K, Na, Ca
• Dạng nước, ngoài tác dụng bảo quản còn có tác dụng tẩy
trắng
• Điều kiện cơ bản để SO2 có tác dụng bảo quản là độ axit
của môi trường.
• Tác dụng bảo quản ở nhiệt độ bình thường ở nồng độ 0.05 –
0.20% tính theo khối lượng sản phẩm.
- Dùng SO2 xử lý thực phẩm đựng trong thùng hay hòm khô.
Phương pháp sulfit hóa khô
Phương pháp sulfit hóa ướt
Lấy SO2 từ bình chứa cho trực tiếp vào sản phẩm cần được bảo quản (cần
phải làm lạnh thích hợp) hoặc sử dụng dung dịch H2SO3 (lạnh) với nồng
độ thích hợp để hòa lẫn vào sản phẩm theo điều kiện công nghệ
- Khó kiểm soát dư lượng SO2
CHÚ Ý
- SO2 có tác dụng diệt các vi sinh vật làm hư hỏng rau quả ở
nồng độ 0.05 - 0.20% tính theo khối lượng sản phẩm.
- H2SO3 dễ dàng kết hợp với các sắc tố thực vật (anthocyanin...)
để tạo các phức chất mới không màu
- Phản ứng mất màu xảy ra theo chiều thuận nghịch. Sau khi
tách SO2, màu của sản phẩm quả lại được khôi phục
- SO2 bảo vệ vitamin C nhưng lại phá hủy
vitamin B1 có trong sản phẩm
Quá trình khử sulfit hóa
• Đun sôi bán sản phẩm, SO2 gần như bay hơi hết
• Chân không
4
Tính độc hại
•Khi xâm nhập vào đường tiêu hóa sẽ gây buồn nôn,
nhức đầu
•Hít phải khí SO2 sẽ gây viêm niêm mạc.
•Cần có mặt nạ phòng độc khi tiếp xúc với khí SO2
- Dạng sử dụng: dạng khí, lỏng hoặc rắn (đá CO2)
- Khí CO2 có tác dụng ức chế hoạt động của vi sinh vật
(hiếu khí), đồng thời làm giảm hoạt độ của các enzyme.
2.1.4. CO2 , H2CO3 và các muối Na, K và Ca
- Bảo quản ngũ cốc,
rau quả tươi
- Bia, rươu, nước giải khát
có gas
-Liều lượng sử dụng không hạn chế
- CO2 dễ dàng thoát ra khỏi thực phẩm nên được coi là
không độc hại
- Đá CO2 còn có tác dụng làm lạnh thực phẩm
- Hiện tượng bỏng lạnh (CO2, N2)
2.1.4. CO2 , H2CO3 và các muối Na, K và Ca 2.2 Chất kháng vi sinh vật có nguồn gốc hữu cơ
- Các axit béo bão hòa và các muối Na, K, Ca của chúng
- Axit sorbic và các muối Na, K của chúng
- Axit benzoic và các dẫn xuất
Các axit hữu cơ trong bảo quản thực phẩm
• Bản chất acid
• Sự có mặt của các yếu tố ức chế khác (aw, các chất bảo
quản, nhiệt độ thấp)
• Cơ chế tự bảo vệ của các vi sinh vật đối với stress acid
để duy trì cân bằng pH nội môi chủ động và thụ động
•Công thức hóa học: C5H7COOH
•Tính chất: là chất kết tinh bền vững, có vị và mùi chua
nhẹ; MW= 112.12; nhiệt độ nóng chảy là 134.5oC. Axit
sorbic khó tan trong nước lạnh (0.16%) và dễ tan hơn
trong nước nóng (ở 100oC tan 3.9%).
• Các muối của axit sorbic (Na, K, Ca)
2.2.1. Axit sorbic và các muối sorbate
5
- Tiêu diệt/ức chế vi sinh vật bằng cách làm biến đổi cấu trúc
của men trong vi sinh vật
Cơ chế
- Có tác dụng sát trùng mạnh đối với nấm men và nấm mốc
(pH=3.2 – 6) nhưng có tác dụng rất yếu đối với vi khuẩn .
- Không gây ra mùi vị lạ cho thực phẩm và không làm mất mùi
vị tự nhiên của thực phẩm; được sử dụng rộng rãi trong CNTP.
Phương pháp sử dụng
Tính độc hại
- Không độc đối với cơ thể
- Trong cơ thể, axit sorbic bị oxy hóa thành các chất không độc
•Công thức hóa học: C6H5COOH
•Dạng sử dụng: dạng tinh thể hình kim không màu, tỷ
trọng 1.27 g/ml.; dễ tan trong rượu và ete nhưng ít tan
trong nước
• Muối của axit benzoic (Na, K, Ca)
2.2.2. Axit benzoic, benzoate và dẫn xuất
- Có tác dụng sát trùng mạnh đối với nấm men và nấm mốc
nhưng có tác dụng rất yếu đối với vi khuẩn
- Tác dụng bảo quản: pH=2.5-3.5
Phương pháp sử dụng
- Đảm bảo hiệu quả bảo quản: nồng độ natri benzoat có trong
sản phẩm phải đạt tới 0.07-0.1%.
- Có thể kết hợp sử dụng với
axit sorbic
• Thường sử dụng muối natri benzoat (C6H5COONa)
dễ hòa tan trong nước (nồng độ ≦ 0.1-0.12%)
Phương pháp sử dụng
Tính độc hại
- Không gây độc trong giới hạn cho phép sử dụng
- Ảnh hưởng tới mùi và vị của sản phẩm
- Sản phẩm thường có màu thâm đen
Axit
p
-Hydroxy benzoic
• Công thức hóa học: HO-C6H4COOH
• Có khả năng chống nấm mốc và vi khuẩn trong thực
phẩm với liều dùng 10 mg/kg thể trọng
• Chủ yếu sử dụng trên màng, bao bì thực phẩm