Bài giảng Phụ gia thực phẩm: Chương 3 - Các chất phụ gia dùng trong bảo quản thực phẩm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

16
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Phụ gia thực phẩm: Chương 3 - Các chất phụ gia dùng trong bảo quản thực phẩm" trình bày các nội dung chính sau: Khái quát chung về chất phụ gia dùng trong bảo quản thực phẩm; Nhóm chất kháng vi sinh vật; Nhóm chất chống oxi hóa. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Phụ gia thực phẩm: Chương 3 - Các chất phụ gia dùng trong bảo quản thực phẩm

CHƯƠNG 3 1. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CHẤT PHỤ GIA CÁC CHẤT PHỤ GIA DÙNG TRONG DÙNG TRONG BẢO QUẢN THỰC PHẨM BẢO QUẢN THỰC PHẨM Một số phương pháp bảo quản thực phẩm 1. Khái quát chung về chất phụ gia dùng trong • Nhiệt độ (thanh trùng, lạnh và lạnh đông) bảo quản thực phẩm • Điều chỉnh thành phần khí quyển • Giảm hoạt độ nước (sấy, cô đặc, chất làm giảm hoạt độ nước) 2. Nhóm chất kháng vi sinh vật • Bảo quản bằng hóa chất • Bảo quản bằng vi sinh vật 3. Nhóm chất chống oxi hóa • Các phương pháp vật lý khác (chiếu xạ, siêu âm, xung điện, áp suất thủy tĩnh,…) Các phụ gia trong bảo quản Chất bảo quản thực phẩm là những phụ gia thực phẩm, được thực phẩm cố ý cho vào thực phẩm mà với sự hiện diện của nó hoặc • Chất kháng vi sinh vật dẫn xuất của nó, có khả năng hạn chế, ngăn ngừa sự hư • Chất chống oxi hóa • Chất chống sự hóa nâu 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 Yêu cầu của việc sử dụng chất bảo quản Nguy cơ của việc sử dụng chất bảo quản • Đúng đối tượng thực phẩm và liều lượng không • Nếu không đúng liều lượng, loại thực phẩm vượt quá giới hạn an toàn cho phép. – Gây ngộ độc cấp • Đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, vệ sinh an toàn qui định – Nguy cơ tích lũy trong cơ thể gây bệnh mãn tính, cho mỗi chất phụ gia ung thư,… • Không làm biến đổi bản chất, thuộc tính tự nhiên – Ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm (thay đổi của thực phẩm chất lượng cảm quan, giảm vitamin,…) 1
2. NHÓM CHẤT KHÁNG VI SINH VẬT Cơ chế tác dụng 2.1 Chất kháng vi sinh vật có nguồn gốc vô cơ • Ảnh hưởng lên ADN • Ảnh hưởng lên sự tổng hợp protein 2.2 Chất kháng vi sinh vật có nguồn gốc hữu cơ • Ảnh hưởng lên hoạt động của enzyme • Ảnh hưởng lên tính thẩm thấu của màng tế bào 2.3 Chất kháng sinh, sát khuẩn • Ảnh hưởng lên vách tế bào • Ảnh hưởng lên cơ chế trao đổi các chất dinh dưỡng 2.4. Một số chất khác Nguyên tắc kiểm soát pH trong bảo quản 2.1 Chất kháng vi sinh vật có nguồn gốc vô cơ thực phẩm - Các muối clorua, muối nitrate và nitrite • pH ảnh hưởng đến cơ chế trao đổi năng lượng của tế bào VSV (gradient H+ qua màng tế bào) - Khí SO2, các muối sulfite của Na, K, Ca • pH ảnh hưởng đến hoạt độ enzym và độ ổn định - Khí CO2 và các muối carbonate của các đại phân tử của tế bào VSV - Các chất khác (H2O2) 2.1.1 Các muối clorua 2.1.2 Các muối nitrat và nitrit - Các muối clorua (chủ yếu là NaCl) là chất bảo quản - Công thức hóa học: KNO2, NaNO2, KNO3, NaNO3 truyền thống trong sản xuất thực phẩm. - Dạng sử dụng: dung dịch hoặc tinh thể; nồng độ thấp - Được sử dụng trong công nghiệp để ướp muối thực phẩm - Phương pháp sử dụng: dựa trên khả năng diệt khuẩn đặc biệt (thịt, cá) cần bảo quản lâu dài đối với Clostridium botulinum; dùng bảo quản một số thực - Nhược điểm: tạo vị quá mặn cho thực phẩm phẩm như xúc xích, lạp xường và một số sản phẩm sữa - Ưu điểm: không độc - Độc tính: có thể tác dụng với các axit amin (nitrozamin - tác nhân gây ung thư) 2
2.1.3. SO2 và các muối sulfit của Na, K và Ca Khí SO2 • Công thức hóa học: SO2 , H2SO3 • Là chất khí không màu, có mùi hắc của lưu huỳnh cháy, nặng • Dạng sử dụng: thể khí hoặc dung dịch hơn không khí 2.25 lần. • Phương pháp sử dụng: sulfit hóa • 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)) Các muối sử dụng: NaHSO3 • Thường SO2 được nén trong các bình thép thành dày. KHSO3 , Ca(HSO3)2 Na2SO3 / K2SO3 Dễ tan trong nước lạnh; nhiệt độ tăng thì độ hòa tan giảm đi rất nhanh H2SO3 và các muối của Phương pháp sulfit hóa khô K, Na, Ca - Dùng SO2 xử lý thực phẩm đựng trong thùng hay hòm khô. • Dạng nước, ngoài tác dụng bảo quản còn có tác dụng tẩy - Khó kiểm soát dư lượng SO2 trắng • Điều kiện cơ bản để SO2 có tác dụng bảo quản là độ axit Phương pháp sulfit hóa ướt của môi trường. Lấy SO2 từ bình chứa cho trực tiếp vào sản phẩm cần được bảo quản (cần • Tác dụng bảo quản ở nhiệt độ bình thường ở nồng độ 0.05 – phải làm lạnh thích hợp) hoặc sử dụng dung dịch H2SO3 (lạnh) với nồng 0.20% tính theo khối lượng sản phẩm. độ thích hợp để hòa lẫn vào sản phẩm theo điều kiện công nghệ CHÚ Ý Quá trình khử sulfit hóa - 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. • Đun sôi bán sản phẩm, SO2 gần như bay hơi hết - H2SO3 dễ dàng kết hợp với các sắc tố thực vật (anthocyanin...) • Chân không 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 3
Tính độc hại 2.1.4. CO2 , H2CO3 và các muối Na, K và Ca - Dạng sử dụng: dạng khí, lỏng hoặc rắn (đá CO2) • Khi xâm nhập vào đường tiêu hóa sẽ gây buồn nôn, - Khí CO2 có tác dụng ức chế hoạt động của vi sinh vật nhức đầu (hiếu khí), đồng thời làm giảm hoạt độ của các enzyme. • Hít phải khí SO2 sẽ gây viêm niêm mạc. • Cần có mặt nạ phòng độc khi tiếp xúc với khí SO2 - Bảo quản ngũ cốc, rau quả tươi - Bia, rươu, nước giải khát có gas 2.1.4. CO2 , H2CO3 và các muối Na, K và Ca 2.2 Chất kháng vi sinh vật có nguồn gốc hữu cơ - Liều lượng sử dụng không hạn chế - Các axit béo bão hòa và các muối Na, K, Ca của chúng - CO2 dễ dàng thoát ra khỏi thực phẩm nên được coi là - Axit sorbic và các muối Na, K của chúng không độc hại - Axit benzoic và các dẫn xuất - Đá CO2 còn có tác dụng làm lạnh thực phẩm - Hiện tượng bỏng lạnh (CO2, N2) 2.2.1. Axit sorbic và các muối sorbate Các axit hữu cơ trong bảo quản thực phẩm • Bản chất acid • Công thức hóa học: C5H7COOH • Sự có mặt của các yếu tố ức chế khác (aw, các chất bảo • Tính chất: là chất kết tinh bền vững, có vị và mùi chua quản, nhiệt độ thấp) nhẹ; MW= 112.12; nhiệt độ nóng chảy là 134.5oC. Axit • 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 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) 4
Cơ chế Phương pháp sử dụng - Tiêu diệt/ức chế vi sinh vật bằng cách làm biến đổi cấu trúc - Không gây ra mùi vị lạ cho thực phẩm và không làm mất mùi của men trong vi sinh vật vị tự nhiên của thực phẩm; được sử dụng rộng rãi trong CNTP. - 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 . Tính độc hại - Không độc đối với cơ thể - Trong cơ thể, axit sorbic bị oxy hóa thành các chất không độc 2.2.2. Axit benzoic, benzoate và dẫn xuất Phương pháp sử dụng - Có tác dụng sát trùng mạnh đối với nấm men và nấm mốc • Công thức hóa học: C6H5COOH nhưng có tác dụng rất yếu đối với vi khuẩn • Dạng sử dụng: dạng tinh thể hình kim không màu, tỷ - Tác dụng bảo quản: pH=2.5-3.5 trọng 1.27 g/ml.; dễ tan trong rượu và ete nhưng ít tan - Đảm bảo hiệu quả bảo quản: nồng độ natri benzoat có trong trong nước sản phẩm phải đạt tới 0.07-0.1%. • Muối của axit benzoic (Na, K, Ca) - Có thể kết hợp sử dụng với axit sorbic Phương pháp sử dụng Axit p-Hydroxy benzoic • Thường sử dụng muối natri benzoat (C6H5COONa) • Công thức hóa học: HO-C6H4COOH dễ hòa tan trong nước (nồng độ ≦ 0.1-0.12%) • Có khả năng chống nấm mốc và vi khuẩn trong thực Tính độc hại phẩm với liều dùng 10 mg/kg thể trọng • Chủ yếu sử dụng trên màng, bao bì thực phẩm - 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 5
Dẫn xuất của benzene 2.2.3. Axit hữu cơ • Các dẫn xuất thường dùng trong bảo quản thực phẩm là: Các axit và muối của chúng thường dùng là: Diphenyl , Octophenyl phenol , Thiabelzadol... • Axit focmic , Focmiat Na/Ca • Có tính kháng khuẩn mạnh, thường dùng với liều lượng • Axit axetic , Axetat K/Na/Ca từ 0 – 0.5 mg/kg bằng cách phun lên bao bì, màng bao • Axit propionic, Propionat Na/K/Ca gói để bảo quản cam quýt... • Axit malic , Axit lactic, Axit xitric, Axit tatric • Tính độc hại: khi tiếp xúc có thể làm con người bị nôn Vai trò: kìm hãm sự phát triển của một số VSV hoặc gây kích thích mắt, mũi Phương pháp sử dụng Tác dụng chính của một số chất bảo quản đối với VSV Tên chất Vi khuẩn Nấm men Nấm mốc - Có vai trò axit hóa và khử trùng thực phẩm; được cho vào thực Nitrat ++ - - phẩm hoặc phun trên bề mặt sản phẩm. Sulfit ++ ++ + - Kết hợp với các chất bảo quản khác để tăng hiệu quả sử dụng Formic axit + ++ ++ Propionic axit + ++ +++ (BHA và BHT). Sorbic axit + ++ +++ Benzoic axit ++ +++ +++ Este của p-hydroxy ++ +++ +++ benzoic - Không tác dụng + Tác dụng yếu ++ Tác dụng trung bình +++ Tác dụng mạnh Điều kiện sử dụng trực tiếp kháng sinh 2.3 Chất kháng sinh, sát khuẩn để bảo quản thực phẩm - Các chất kháng sinh được sử dụng rỗng rãi trong y học để chữa một số bệnh do vi khuẩn gây ra. - Chỉ sử dụng kháng sinh nào không dùng trong chữa bệnh - Có tính đặc hiệu cao, làm biến tính trung tâm hoạt động của quan trọng, không gây hiện tượng kháng kháng sinh của vi trùng, không làm ảnh hưởng đến việc sử dụng các loại kháng vi sinh vật. sinh khác trong chữa bệnh . - Không dùng kháng sinh chữa bệnh để bảo quản thực phẩm - Không sử dụng những loại kháng sinh có thể gây nguy hại cho sức khỏe người tiêu dùng. 6
Điều kiện sử dụng trực tiếp kháng sinh để bảo quản thực phẩm 2.3.1 Nisin - Không gây ảnh hưởng đến hệ vi khuẩn bình thường ở đường • Thường gặp trong các sản phẩm sữa các loại rau muối chua. ruột người tiêu dùng. • Được tạo thành trong quá trình sống của nhóm Steptococcus lên men lactic. - Khi đã dùng kháng sinh để bảo quản thực phẩm thì không được hạ thấp bất cứ chỉ tiêu an toàn vệ sinh nào của thực phẩm. • Trong thành phần có chứa các axit amin thông thường như leucin, valin, alanin, glycin… Phương pháp sử dụng Phương pháp sử dụng • Có thể dùng kết hợp với acid sorbic thì tác dụng sát • Hoàn toàn không có tác dụng sát trùng với nấm men và trùng sẽ có phạm vi rộng hơn đối với các vi sinh vật. nấm mốc • Trong CN đồ hộp, việc sử dụng nisin cho phép giảm nhiệt độ • Chỉ có tác dụng lên vi khuẩn gram (+) mà không có tác và thời gian thanh trùng dụng lên nhiều loại vi khuẩn gram (-) • Trong cơ thể người, nisin bị các men của dịch tiêu hóa phân hủy. 2.3.2 Biomycin 2.3.3 Phytoncide (Fitonxit) - Bảo quản cá: dùng biomycin (chlotetracyclin) - Fitonxit là chất kháng sinh thực vật giúp tăng thời gian bảo quản lên 2 lần. - Tác dụng sát trùng có tính đặc hiệu - Bảo quản thịt gà vịt tươi: thời gian bảo quản tăng từ 5-10 ngày - Fitonxit của các loại cây gia vị có tính kháng khuẩn mạnh, được sử dụng trong CN đồ hộp như rau mùi, củ cải đen, thì là, mù tạt… - Nồng độ từ 1:105 -106 là đảm bảo tiêu diệt phần lớn vi sinh vật làm hư hỏng nhiều loại nước quả 7
2.3.4 Các chất khác 2.4. Chất khác - Kháng sinh subtilin, tolyzin và pymarixin (tác dụng lên nấm - Lysozyme (INS 1105 - Lysozym Hydro Clorua): là polypeptide tạo từ lòng trắng trứng gà có chứa các amino mốc và nấm men gây hư hỏng cam) acid. - H2O2: sát khuẩn bề mặt dụng cụ; một số nước dùng để bảo • Enzyme từ lòng trắng trứng quản sữa tươi (nồng độ 0,1%) • Fleming phát hiện ra từ 1922 • Có khả năng phá hủy màng peptidoglycan ở thành tế bào vi khuẩn • Tác dụng trên G+ tốt hơn G- 3. NHÓM CHẤT CHỐNG OXI HÓA 3.1 Quá trình oxi hóa - Chất béo thường bị oxi hóa khi tiếp xúc với không khí 3.1 Quá trình oxi hóa - Hợp chất hóa học có thể làm ngăn cản hoặc làm giảm tốc độ 3.2 Yêu cầu đối với chất chống oxi hóa oxi hóa chất béo trong thực phẩm. - Quá trình oxi hóa chất béo không thuận nghịch gây ra mùi khó 3.3 Cơ chế hoạt động chung của chất chống oxi hóa chịu, làm giảm thời hạn sử dụng/hư hỏng sản phẩm - Nếu một chất có thể ức chế sự hình thành gốc 3.4 Các chất chống oxi hóa alkyl tự do từ ban đầu hoặc làm gián đoạn sự hình thành đó thì có thể làm chậm hoặc giảm tốc độ oxi hóa chất béo. 3.1 Quá trình oxi hóa 3.2 Yêu cầu đối với chất chống oxi hóa - Tăng khả năng ổn định về chất lượng thực phẩm - Quá trình oxi hóa chất béo xảy ra càng nhanh khi bảo quản sản phẩm ở nơi có - Giá trị dinh dưỡng cơ bản, giá trị cảm quan của thực phẩm phải được bảo tồn nhiều ánh sáng, nhiệt độ cao, có oxi… - Có khả năng hòa tan hoặc phân tán - Chất chống oxi hóa là những chất có khả năng duy trì sự ổn đồng đều trong khối thực phẩm định, tuổi thọ nhưng vẫn giữ được giá trị dinh dưỡng và sự hấp - Sản xuất, bảo quản, tiêu thụ phải thuận lợi dẫn của sản phẩm - Không gây độc tính 8
3.3 Cơ chế hoạt động chung của Cơ chế quá trình oxi hóa chất béo các chất chống oxi hóa Cơ chế chung - Oxi hóa chất béo không no được bắt đầu bằng việc tạo - Có tác dụng ức chế hoặc ngăn cản sự oxi hóa chất thành các gốc tự do dưới tác dụng của ánh sáng, nhiệt béo/chất màu có trong thực phẩm độ, ion kim loại và oxi. - Có chức năng can thiệp vào việc hình thành các gốc tự do (là khởi nguồn của việc oxi hóa) Quá trình oxi hóa Các yếu tố làm ảnh hưởng đến hiệu quả chống oxy hóa chất béo: - Giai đoạn khởi đầu: các peroxide được tích lũy từ từ, (do phản ứng - Nhiệt độ giữa O2 và một phần triglycerides), mùi của sản phẩm ít bị ảnh hưởng - Năng lượng hoạt hóa của các chất chống oxy hóa - Giai đoạn lan truyền: hàm lượng peroxide tăng lên đột ngột , tỷ lệ các chất - Các enzym xúc tác quá trình (lipase, lipo oxybenase… ) dinh dưỡng bị phá hủy tăng lên. Chuỗi phản ứng này tạo ra các sản phẩm - Điện thế oxy hóa khử, sự có mặt của ion kim loại có oxi hóa của chất béo (aldehyde, ketone, acid) có mùi khó chịu hóa trị thay đổi - Giai đoạn kết thúc: hàm lượng các gốc tự do đạt đến nồng độ đủ để chúng - Nồng độ oxi, hoạt độ nước, độ hòa tan. bắt đầu phản ứng với nhau tạo ra nhiều loại sản phẩm khác nhau. Lúc này, - Độ bền của các chất chống OXH với pH và điều kiện số lượng gốc tự do giảm và quá trình oxi hóa chậm lại. chế biến. Cơ chế quá trình oxi hóa của rau quả Phương thức sử dụng • Lưu ý với các hệ thực phẩm khác nhau Cơ chế chung • Cách bổ sung chất chống oxy hóa - Polyphenol và enzym polyphenoloxidase có trong hầu hết • Bổ sung trực tiếp vào dầu hoặc mỡ đã chảy các loại rau, củ, quả… • Bổ sung vào thực phẩm sau khi đã được hòa tan trong dung môi pha loãng - Khi tiếp xúc với không khí, enzym polyphenoloxidase sẽ • Phun dung dịch chất chống oxy hóa trên thực phẩm được kích hoạt và trở thành xúc tác cho phản ứng oxi hóa hoặc nhúng thực phẩm trong dung dịch các chất chống các hợp chất polyphenol thành những hợp chất mới gây sẫm oxy hóa màu và tạo vị đắng cho rau quả 9
Cơ chế quá trình oxi hóa của rau quả (tiếp) 3.4 Các chất chống oxi hóa Các yếu tố ảnh hưởng - Các hợp chất phenol (chất chống oxi hóa có nguồn gốc tự nhiên/tổng hợp): BHA, BHT, tocopherol … - Nồng độ cơ chất polyphenol - Chất chống oxi hóa axit (bao gồm cả các muối và este - Nồng độ và trạng thái enzyme oxi hóa khử polyphenol của chúng): vitamin C, axit citric… - Nồng độ oxi - pH + Chất chống oxi hóa hòa tan trong nước - Chất chống oxi hóa hòa tan trong dầu XEM CỤ THỂ TRONG GIÁO TRÌNH 10