Đăng ký Đăng nhập

Tài liệu Phụ gia chống vi sinh vật

.DOCX
43
2757
142

Mô tả:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  NHÓM SVTH: CHẾ VŨ BẢO LONG_61001749 TRẦN THANH PHONG_61002409 NGUYỄN THANH TÂM_61002857 GVHD: ThS. TÔN NỮ MINH NGUYỆT TP HỒ CHÍ MINH, 12/2011 1 MỤC LỤC 1.Định nghĩa và vai trò của chất bảo quản thực phẩm……………………………………...7 1.1. Phân loại chất kháng vi sinh vật…………………………………………………..8 1.2.Căn nhắc trong việc sử dụng chất kháng vi sinh vật……………………………9 1.3. Các cơ chế hoạt động của phụ gia chống vi sinh vật…………………………10 2.Benzoates and Benzoic Acid………………………………………………………………10 2.1.Giới thiệu…………………………………………………………….……………..10 2.2.Công thức hoá học và cấu tạo……………………………………………………10 2.3.Tổng quan…………………………………………………………….……………11 2.4.Dạng sử dụng …………………………………………………………….……….11 2.5.Cơ chế hoạt động …………………………………………………………….…...11 2.6.Ứng dụng trong thực phẩm………………………………………………………12 2.7.Phương pháp sử dụng……………………………………………………………12 2.8.Tính độc hại trong việc sử dụng………………………………………………….12 2.9.Sự kháng acid benzoic ở vi sinh vật……………………………………………..12 2.10.Giới hạn tối đa trong thực phẩm………………………………………………..13 2.11.Sơ lược về Paraben……………………………………………………………..14 2.11.1Giới thiệu ………………………………………………………………..14 2.11.2Tổng quan……………………………………………………………….15 2.11.3Tính kháng vi sinh vật ………………………………………………….15 2.11.4.Độc tính………………………………………………………………….15 2.11.5.Giới hạn tối đa trong thực phẩm……………………………………...15 3.Sorbic Acid và Sorbates……………………………………………………………………..16 3.1.Giới thiệu……………………………………………………………………………16 3.2.Công thức hoá học và cấu tạo……………………………………………………16 3.3Tổng quan…………………………………………………………………………..17 3.4.Dạng sử dụng………………………………………………………………………17 3.5.Cơ chế………………………………………………………………………………17 3.6.Ứng dụng trong thực phẩm………………………………………………………17 3.7.Phương pháp sử dụng……………………………………………………………18 3.8.Tính độc hại ………………………………………………………………………..18 3.9.Giới hạn tối đa trong thực phẩm…………………………………………………19 4.Nhóm Acid Hữu cơ…………………………………………………………………………..21 4.1.Giới thiệu……………………………………………………………………………22 4.2.Các axit và muối của chúng thường dùng………………………………………22 4.2.1. Acid Acetic và Acetates………………………………………………...22 4.2.1.1.Công thức hóa học và cấu tạo……………………………….22 4.2.1.2.Tổng quan……………………………………………………...23 4.2.1.3.Tính kháng vi sinh vật…………………………………………23 4.2.1.4.Ứng dụng trong thực phẩm…………………………………..23 4.2.1.5.Giới hạn tối đa trong thực phẩm……………………………..23 4.2.2. Acid Lactic và Lactates…………………………………………………25 4.2.2.1.Công thức hóa học và cấu tạo……………………………….25 4.2.2.2.Tổng quan……………………………………………………...25 2 4.2.2.3.Tính kháng vi sinh vật…………………………………………25 4.2.2.4.Ứng dụng trong thực phẩm…………………………………..25 4.2.2.5.Giới hạn tối đa trong thực phẩm……………………………..26 4.2.3. Acid Propionic và Propionates ………………………………………..26 4.2.3.1.Công thức hóa học và cấu tạo……………………………….26 4.2.3.2.Tổng quan……………………………………………………...26 4.2.3.3.Tính kháng vi sinh vật…………………………………………27 4.2.3.4.Ứng dụng trong thực phẩm…………………………………..27 4.2.3.5.Phương pháp sử dụng……………………………………….27 4.2.3.6.Giới hạn tối đa trong thực phẩm……………………………..27 4.2.4. Một số acid hữu cơ khác……………………………………………….28 4.2.4.1.Công thức hóa học và cấu tạo……………………………….28 4.2.4.2.Tổng quan……………………………………………………...28 4.2.4.3.Tính kháng khuẩn……………………………………………..29 4.2.4.4.Ứng dụng trong thực phẩm…………………………………..29 4.2.2.5.Giới hạn tối đa trong thực phẩm……………………………..29 4.3.Độc tính……………………………………………………………………………..32 5.Sulfur Dioxide và Sulfites……………………………………………………………………32 5.1.Giới thiệu……………………………………………………………………………32 5.2.Tổng quan…………………………………………………………………………..32 5.3.Dạng sử dụng ……………………………………………………………………..32 5.4.Cơ chế………………………………………………………………………………33 5.5.Phương pháp sử dụng ……………………………………………………………33 5.6.Ảnh hưởng lên vi sinh vật…………………………………………………………33 5.7.Tính độc hại………………………………………………………………………...34 5.8.Giới hạn tối đa trong thực phẩm…………………………………………………34 6.Nitrites và Nitrates……………………………………………………………………………36 6.1.Tổng quan………………………………………………………………………….36 6.2.Dạng sử dụng………………………………………………………………………37 6.3.Phương pháp sử dụng……………………………………………………………37 6.4.Cơ chế………………………………………………………………………………37 6.5.Độc tính……………………………………………………………………………..37 6.6.Giới hạn tối đa trong thực phẩm…………………………………………………37 7.Nisin……………………………………………………………………………………………38 7.1.Giới thiệu……………………………………………………………………………38 7.2.Công thức hóa học và cấu tạo …………………………………………………..38 7.3.Tổng quan…………………………………………………………………………..38 7.4.Dạng sử dụng………………………………………………………………………38 7.5.Phương pháp sử dụng…………………………………………………………….39 7.6.Cách thức hoạt động………………………………………………………………39 7.7.Độc tính……………………………………………………………………………..39 7.8.Giới hạn tối đa trong thực phẩm…………………………………………………39 8.Natamycin…………………………………………………………………………………….39 8.1.Giới thiệu……………………………………………………………………………39 3 8.2.Công thức hóa học và cấu tạo……………………………………………………39 8.3.Tổng quan………………………………………………………………………….40 8.4.Tính kháng khuẩn…………………………………………………………………40 8.5.Cơ chế………………………………………………………………………………40 8.6.Ứng dụng trong thực phẩm………………………………………………………40 9.Tương lai của chất bảo quản chống vi sinh vật……………………………………………………41 10.Tài liệu tham khảo…………………………………………………………………………………..42 4 DANH MỤC BẢNG Table 1.1. Chức năng, tác động của chất kháng vi sinh vật………………………………..8 Table 1.2. Chỉ số INS của các chất kháng vi sinh vật……………………………………….8 Table 1.3. Cơ chế hoạt động của các chất kháng vi sinh vật……………………………..10 Table 2.1. Tổng quan về Acid Benzoic và muối Benzoate………………………………..11 Table 2.2. Sự ảnh hưởng của pH đến khả năng phân ly của Acid Benzoic……………11 Table 2.3. Chỉ số ML của Acid Benzoic trong một số loại thực phẩm……………………13 Table 2.4. Chỉ số ML của Sodium Benzoate trong một số loại thực phẩm……………...13 Table 2.5. Chỉ số ML của Potassium Benzoate trong một số loại thực phẩm…………..14 Table 2.6. Chỉ số ML của Calcium Benzoate trong một số loại thực phẩm……………..14 Table 2.7. Tổng quan về nhóm Paraben…………………………………………………….15 Table 2.8. Chỉ số ML của Ethyl p-Hydroxybenzoate trong một số loại thực phẩm……..15 Table 3.1. Tổng quan về Acid Sorbic và muối Sorbate……………………………………17 Table 3.2. Chỉ số ML của Acid Sorbic trong một số loại thực phẩm……………………..19 Table 3.3. Chỉ số ML của Sodium Sorbate trong một số loại thực phẩm………………..20 Table 3.4. Chỉ số ML của Potassium Sorbate trong một số loại thực phẩm…………….21 Table 3.5. Chỉ số ML của Calcium Sorbate trong một số loại thực phẩm……………….21 Table 4.1. pK của một số acid hữu cơ thông dụng………………………………………...22 Table 4.2. Tổng quan về Acid Acetic và muối Acetate…………………………………….23 Table 4.3. Chỉ số ML của Acid Acetic trong một số loại thực phẩm……………………...24 Table 4.4. Chỉ số ML của Potassium Acetate trong một số loại thực phẩm…………….24 Table 4.5. Chỉ số ML của Sodium Acetate trong một số loại thực phẩm………………..24 Table 4.6. Chỉ số ML của Sodium Diacetate trong một số loại thực phẩm……………...24 Table 4.7. Chỉ số ML của Calcium Acetate trong một số loại thực phẩm………………..25 Table 4.8. Tổng quan về Acid Lactic và muối Lactate……………………………………..25 Table 4.9. Chỉ số ML của Acid Lactic trong một số loại thực phẩm………………………26 Table 4.10. Chỉ số ML của Calcium Lactate trong một số loại thực phẩm………………26 Table 4.11. Tổng quan về Acid Propionic và muối Propionate……………………………27 5 Table 4.12. Chỉ số ML của Acid Propionic trong một số loại thực phẩm………………...27 Table 4.13. Chỉ số ML của Sodium Propionate trong một số loại thực phẩm…………..27 Table 4.14. Tổng quan về một số acid hữu cơ khác……………………………………….28 Table 4.15. Chỉ số ML của Acid Fumaric trong một số loại thực phẩm………………….29 Table 4.16. Chỉ số ML của Acid Citric trong một số loại thực phẩm……………………..29 Table 4.17. Chỉ số ML của Acid Adipic trong một số loại thực phẩm…………………….30 Table 4.18. Chỉ số ML của Acid Tartaric trong một số loại thực phẩm…………………..30 Table 5.1. Tổng quan về Sulfur Dioxide và muối Sunfite…………………………………32 Table 5.2. Mối liên hệ giữa nồng độ H2SO3 và một số nấm men………………………...34 Table 5.3. Chỉ số ML của Sulfur Dioxide trong một số loại thực phẩm………………….34 Table 5.4. Chỉ số ML của Sodium Sulfite trong một số loại thực phẩm…………………35 Table 5.5. Chỉ số ML của Sodium Hydrogen Sulfite trong một số loại thực phẩm…….35 Table 5.6. Chỉ số ML của Sodium Metabisulfite trong một số loại thực phẩm………….35 Table 5.7. Chỉ số ML của Potassium Sulfite trong một số loại thực phẩm………………36 Table 5.8. Chỉ số ML của Calcium Hydrogen Sulfite trong một số loại thực phẩm…….36 Table 6.1. Tổng quan về muối Nitrate và Nitrite……………………………………………36 Table 6.2. Chỉ số ML của Sodium Nitrate trong một số loại thực phẩm…………………37 Table 6.3. Chỉ số ML của Potassium Nitrate trong một số loại thực phẩm……………...37 Table 7.1. Tổng quan về Nisin………………………………………………………………..38 Table 7.2. Chỉ số ML của Nisin trong một số loại thực phẩm……………………………..39 Table 8.1. Tổng quan về Natacymin…………………………………………………………40 Table 8.2. Liều lượng khuyến cáo và phương thức sử dụng của Natacymin trong một số loại thực phẩm………………………………………………………………………………….41 6 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Cấu tạo của acid benzoic …………………………………………………………11 Hình 1.2. Cấu tạo của ion benzoate…………………………………………………………11 Hình 2.1. Cấu tạo của 1 gốc paraben………………………………………………………..15 Hình 3.1. Cấu tạo của acid sorbic …………………………………………………………...17 Hình 3.2. Cấu tạo của ion sorbate……………………………………………………………17 Hình 4.1. Cấu tạo của acid acetic …………………………………………………………...23 Hình 4.2. Cấu tạo của ion acetate……………………………………………………………23 Hình 4.3. Cấu tạo của acid lactic …………………………………………………………….25 Hình 4.4. Cấu tạo của ion lactate…………………………………………………………….25 Hình 4.5. Cấu tạo của acid propionic ……………………………………………………….26 Hình 4.6. Cấu tạo của ion propionate………………………………………………………..26 Hình 4.7. Cấu tạo của acid citric …………………………………………………………….28 Hình 4.8. Cấu tạo của acid tartaric ………………………………………………………….28 Hình 4.9. Cấu tạo của acid adipic …………………………………………………………...28 Hình 4.10. Cấu tạo của acid fumaric…………………………………………………………28 Hình 7.1. Cấu tạo của Nisin…………………………………………………………………..38 Hình 8.1. Cấu tạo của Catamycin……………………………………………………………40 7 1.Định nghĩa và vai trò của chất bảo quản thực phẩm: Từ thời tiền sử, con người đã biết cách bảo quản sản phẩm sau khi thu hoạch để sử dụng được lâu dài hơn. Sấy khô, làm mát, lên men và sưởi ấm là những phương pháp chính trong việc bảo quản thực phẩm. Trong khi đó, một số hóa chất bảo quản thực phẩm như muối ăn, nitrites và sulfites được sử dụng trong một thời gian dài, còn hầu hết những chất khác mới được sử dụng rộng rãi gần đây. Ngày nay, người tiêu dùng cần những loại thực phẩm xuất hiện quanh năm, không có tác nhân gây bệnh và có thời gian sử dụng hợp lý lâu dài. Mặc dù một số cải tiến đã được thực hiện bằng cách sử dụng hệ thống đóng gói và chế biến để bảo quản thực phẩm không có hóa chất, chất bảo quản chống vi khuẩn đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ nguồn thực phẩm. Ngoài ra, do sự thay đổi trong việc tiếp thị đối với thực phẩm được toàn cầu hóa, các sản phẩm hiếm khi được trồng, sản xuất và bán ở cùng 1 khu vực như trước. Ngày nay, thực phẩm sản xuất trong một khu vực được vận chuyển đến khu vực khác để xử lý và một số khu vực khác để phân phối. Điều quan trọng cần lưu ý rằng, kháng sinh thực phẩm không thể chống lại được sự hư hỏng của thực phẩm. Ngoài ra, bởi các kháng sinh thực phẩm nói chung là kìm khuẩn hoặc kìm nấm, nên sẽ không bảo vệ được thực phẩm vô thời hạn. Chất kháng vi sinh vật thực phẩm được xếp vào nhóm các hóa chất dung để bảo quản. Được định nghĩa bởi “Cục quản lý dược và thực phẩm của Mỹ” (FDA; 21CFR 101.22(a) (5)) là “bất kỳ hóa chất nào, khi được bổ sung vào thực phẩm, có khuynh hướng ngăn chặn hoặc làm chậm quá trình xấu đi của chúng, nhưng không bao gồm muối ăn, đường, giấm, gia vị, hoặc các loại dầu được chiết tách, chất thêm trực tiếp vào thực phẩm để hun khói, hóa chất thêm vào có tính diệt côn trùng hoặc cỏ.” Những chất bảo quản được sử dụng để ngăn chặn quá trình xấu đi do hóa học bao gồm: + Chất chống oxy hóa + Chất chống quá trình tự oxy hóa của chất tạo màu, hương vị, lipid và vitamin + Hợp chất chống lại sự nâu hóa + Hợp chất chống lại sự ôi hóa Những chất bảo quản được sử dụng để ngăn chặn quá trình xấu đi do sinh học được gọi là chất kháng vi sinh vật (antimicrobials) FDA định nghĩa các tác nhân kháng vi sinh vật (21CFR 170.3(o)(2)) là những chất được sử dụng để bảo quản thực phẩm bằng cách ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật và hư hỏng sau ra tiếp sau, bao gồm chất kháng nấm, chất kìm hãm mốc”. Các chức năng truyền thống của chất kháng vi sinh vật thực phẩm là để kéo dài tuổi thọ và bảo tồn chất lượng thông qua sự ức chế vi sinh vật gây hư hỏng. Tuy nhiên, chất kháng vi sinh vật đã được sử dụng ngày càng là một sự can thiệp chính ức chế hoặc ngừng hoạt động của vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm . Đáng ngạc nhiên, một vài chất kháng vi sinh vật thực phẩm đã được sử dụng độc quyền để kiểm soát sự phát triển của tác nhân gây bệnh cụ thể do thực phẩm. Ví dụ sẽ được nói cụ thể sau. 8 1.1.Phân loại chất kháng vi sinh vật: Theo 2 phương thức chính: Phương thức truyền thống/tự nhiên: Dựa vào chức năng, tác động của chất kháng vi sinh vật Table 1.1 Hợp chất Đối tượng Acetic acid, acetates, diacetates, dehydroacetic acid Nấm men, Vi khuẩn Benzoic acid Nấm men Benzoates Lactoferrin Lysozyme nấm mốc vi khuẩn Clostridium botulinum, một số vi khuẩn khác Natamycin, Nấm mốc Nisin Clostridium botulinum, một số vi khuẩn khác Parabens (alkyl esters của p-hydroxybenzoic acid) Propionic acid, propionates Nấm men, nấm mốc, vi khuẩn gram dương Nấm mốc Sorbic acid, sorbates Nấm men, nấm mốc, Vi khuẩn Nấm men, nấm mốc Sulfites Thực phẩm được sử dụng Đồ nướng, gia vị, mứt, sản phẩm từ sữa, chất béo/dầu, thịt, nước sốt Đồ uống, sản phẩm từ trái cây macgarin Thịt Phô mai, lớp vỏ của dồi, thịt đã được chế biến, sản phẩm từ gia cầm Phô mai Phô mai, lớp vỏ của dồi, thịt đã được chế biến, sản phẩm từ gia cầm Đồ uống, Đồ nướng, xi-rô Đồ nướng, sản phẩm từ sữa Hầu hết thực phẩm, đồ uống, rượu Trái cây, sản phẩm từ trái cây, rượu Phương thức hiện đại: sắp xếp theo hệ thống đánh số INS Table 1.2 Hợp chất Sorbic acid K sorbate Ca sorbate Benzoic acid Na benzoate K benzoate Ca benzoate Ethyl paraben INS 200 202 203 210 211 212 213 214 9 Na ethyl paraben Propyl paraben Na propyl paraben Methyl paraben Na methyl paraben Silfur dioxide Na sulfite Na hydrogen sulfite Na metabisulfite K metabisulfite Ca sulfite Ca hydrogen sulfite K hydrogen sulfite Nisin Natamycin K nitrite Na nitrite Na nitrate K nitrate Acetic acid K acetate Na acetate Ca acetate Lactic acid Propionic acid Na propionate Ca propionate K propionate Boric acid Na tetraborate Na lactate K lactate Ca lactate 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 226 227 228 234 235 249 250 251 252 260 261 262 263 270 280 281 282 283 284 285 325 326 327 1.2.Căn nhắc trong việc sử dụng chất kháng vi sinh vật : + An toàn về mặt vệ sinh + Nghiên cứ đầy đủ về độc tố học + Sự dán nhãn + Điều kiện tài chính + Sự hợp thức hóa phương pháp + Yếu tố cảm quan 10 + Sử dụng chính xác và hợp lý 1.3.Các cơ chế hoạt động của phụ gia chống vi sinh vật: 1. Ức chế hoặt khử hoạt tính của các enzyme, làm ngừng các phản ứng trong các qua trình trao đổi chất trong tế bào vi sinh vật (acid benzoic/benzoate, acid sorbic/sorbate, nitrite, sulfite, H2O2…) 2. Làm giảm hoạt tính của nước, tạo áp suất thẩm thấu đưa đến tế bào vi sinh vật bị mất nước và tiêu nguyên sinh (NaCl, Đường,…) 3. Hấp thu và cố định một số nguyên tố kim loại , làm rối loạn các quá trình trao đổi chất trong tế bào vi sinh vật. (acid citric, phosphate…) Table 1.3 Chất chống vi sinh vật acetic acid Phá vỡ chức năng lớp màng tế bào (vi khuẩn, nấm men, 1 vài loại nấm mốc) benzoic acid Phá vỡ chức năng lớp màng tế bào / ức chế enzym (nấm mốc, nấm men, 1 vài loại vi khuẩn) natamycin Liên kết các nhóm sterol trong lớp màng tế bào của nấm (nấm mốc, nấm men) nisin Phá vỡ chức năng lớp màng tế bào (vi khuẩn gam dương, vi khuẩn tạo acid lactic) nitrates, nitrites ức chế enzym / Phá vỡ chức năng lớp màng tế bào (vi khuẩn, chủ yếu là Clostridium botulinum) propionic acid Phá vỡ chức năng lớp màng tế bào (nấm mốc, 1 vài loại vi khuẩn) sorbic acid Phá vỡ chức năng lớp màng tế bào / ức chế enzym /ức chế sự nảy mầm bào tử vi khuẩn (nấm men, nấm mốc, 1 vài loại vi khuẩn) sulfites and sulfur dioxide ức chế enzym /tạo hợp chất phụ (vi khuẩn, nấm men, nấm mốc) 2.Benzoates and Benzoic Acid: 2.1.Giới thiệu Là một trong những chất bảo quản lâu đời nhất được sử dụng trong ngành công nghiệp dược, thực phẩm và mỹ phẩm. Sodium Benzoate là chất bảo quản hóa học đầu tiên được chấp nhận cho sử dụng trong thực phẩm. Cơ chế bảo quản của nó lần đầu tiên được mô tả vào năm 1875. Lợi thế của nó là chi phí thấp, dễ dàng kết hợp vào sản phẩm, thiếu màu sắc và có độc tính thấp. Chính vì vậy mà acid benzoic đã trở thành một trong các chất bảo quản được sử dụng rộng rãi nhất thế giới. 2.2.Công thức hoá học và cấu tạo : 11 Acid benzoic ( C6H5COOH ) Hình 1.1 Hình 1.2 2.3.Tổng quan: Table 2.1 INS Tên tiếng việt 210 Axit Benzoic 211 Natri Benzoat 212 Kali Benzoat 213 Canxi Benzoat Tên tiếng anh Benzoic Acid Sodium Benzoate Potassium Benzoate Calcium Benzoate Các chức năng chính Bảo quản Bảo quản ADI (mg/kg) 0-5 Bảo quản Bảo quản 2.4.Dạng sử dụng : Có dạng tinh thể hình kim không màu, tỷ trọng 1.27 g/ml. Dễ tan trong rượu và ete nhưng ít tan trong nước (2.2 g trong 100ml nước ở 75 oC). Muối của acid benzoic thường dùng là Sodium Benzoate, Potassium Benzoate và Calcium Benzoate. Khác với Acid muối của acid benzoic tan tốt trong nước ( 66.0g ở 20 oC trong 100ml nước đối với Sodium Benzoate), chính vì lý do này mà nó được sử dụng trong nhiều trường hợp. 2.5.Cơ chế hoạt động: Acid benzoic là chất sát trùng mạnh đối với nấm men và các nấm mốc và có tác dụng yếu đối với các vi khuẩn. Tác dụng bảo quản chỉ xảy ra ở môi trường acid pH = 2.5-3.5. Các phân tử acid benzoic không phân ly là nguyên nhân chính gây kháng vi sinh vật, vì vậy pH càng cao thì khả năng kháng vi sinh vật càng giảm. Trong điều kiện này, nồng độ acid benzoic có tác dụng bảo quản để kìm hãm các vi sinh vật gây ra hư hỏng sản phẩm là 0.05%. Table 2.2 pH 3 4 % acid không phân ly 93.5 59.3 12 5 12.8 6 1.44 7 0.144 pK 4.19 Các cơ chế chính: - Ức chế một vài loại enzyme cụ thể trong tế bào. - Thay đổi độ thẩm thấu của màng tế bào dẫn đến phá vỡ chức năng màng tế bào 2.6.Ứng dụng trong thực phẩm: Benzoic Acid và Sodium Benzoate thích hợp nhất đối với các thực phẩm và đồ uống có độ pH tự nhiên dưới 4.5 hoặc có thể giảm pH xuống mức này bằng cách acid hóa. Khi dùng trong việc bảo quản thực phẩm, lợi thế chính của nó là giá thành thấp, dễ dàng kết hợp với sản phẩm và không có màu sắc. Tuy nhiên, phạm vi pH hiệu quả hẹp, nên hương vị của sản phẩm mà nó đang bảo quản có thể mất đi. Và Benzoate không kiểm soát được tốc độ tăng trưởng của các vi sinh vật cấp cao. Benzoic Acid và Sodium Benzoate đã được sử dụng rộng rãi để bảo quản đồ uống, sản phẩm trái cây, sản phẩm bánh mì,… ở một số nước. Ngoài ra việc sử dụng acid benzoic còn có trong quá trình chế biến và bảo quản tôm. 2.7.Phương pháp sử dụng : Trong công nghiệp thực phẩm người ta thường sử dụng muối natri của Acid benzoic là sodium benzoate ( C6H5COONa) chất này có thể điều chế được khi cho tác dụng Acid Benzoic và soda (Na2CO3). Sodium Benzoate dễ hoà tan trong nước, ở nhiệt độ phòng cũng có thể cho dung dịch nồng độ 50-60% ( thực tế dung dịch Sodium Benzoate được pha sẵn với nồng độ từ 5-20% ). Muốn đảm bảo hiệu quả tác dụng bảo quản, nồng độ Sodium Benzoate có trong sản phẩm phải đạt tới 0.07-0.1%. Kỹ thuật sử dụng natri benzoat không phức tạp. Đem hoà tinh thể của muối này vào nước nóng, tốt nhất là vào nước quả nóng ( để sản phẩm khỏi bị tăng lượng nước ), rót dung dịch đó vào các thùng chứa nước quả hay trộn lẫn với quả nghiền. Sau khi trộn lẫn cẩn thận, sản phẩm được đóng vào bao bì để bảo quản. 2.8.Tính độc hại trong việc sử dụng: Benzoic acid và benzoates không gây độc trong giới hạn cho phép sử dụng. Benzoates không xuất hiện trong cơ thể, lý do là benzoates được hấp thu ở ruột và “kích hoạt” liên kết với CoA để tạo ra coenzyme CoA. Trong cơ thể, Benzoic acid bị chuyển hóa thành Hippuric acid, sau đó được bài tiết ra ngoài. Ngoài ra, nếu dùng benzoic acid và benzoates quá liều lượng sẽ dẫn đến ức chế chức năng của enzyme tiêu hóa, làm cạn kiệt glycine. Tránh dùng cho những người bị hen suyễn, viêm mũi, mề đay và một số loại dị ứng khác. 2.9.Sự kháng acid benzoic ở vi sinh vật: Trong một nghiên cứu của Đức năm 1959, trích dẫn bởi Lueck (1980), không có sự kháng lại nào trong các khuẩn E.coli được quan sát từ 14 mẫu thí nghiệm trong môi 13 trường acid benzoic. Tuy nhiên, trong các nghiên cứu gần đây, người ta đã phát hiện sự kháng acid benzoic của vi sinh vật, trong đồ uống có ga và trong nước trái cây. Các nhà sản xuất đã phải bổ sung tối đa lượng acid benzoic trong các sản phẩm này. 2.10.Giới hạn tối đa trong thực phẩm (mg/kg): + Đối với Acid Benzoic: Table 2.3 STT Nhóm Thực Phẩm 1 Thuỷ sản, sản phẩm thuỷ sản ngâm dấm, kể cả nhuyễn thể giáp xác, da gai 2 Viên xúp và nước thịt 3 Nước chấm và các sản phẩm tương tự 4 Necta quả thanh trùng pasteur đóng hộp và đóng chai 5 Nước giảI khát có hương liệu, bao gồm cả nước uống dành cho thể thao, nước uống có hàm lượng khoáng cao và các loạI nước uống khác 6 Cà phê, chè, nước uống có dược thảo và các loạI đồ uống từ ngũ cốc, không kể nước uống từ cacao 7 Rượu vang 8 Sữa lên men (nguyên kem), có xử lý nhiệt sau khi lên men 9 Qủa ngâm dấm, dầu, nước muốI 10 Hoa quả ngâm đường 11 Rau, củ ngâm dấm, dầu, nước muốI 12 Rau thanh trùng pasteur đóng hộp, đóng chai hoặc đóng túi 13 Sản phẩm thịt, thịt gia cầm và thịt nguyên miếng hoặc cắt nhỏ đã xử lý nhiệt ML 2000 Ghi Chú 1000 1000 2000 1000 600 100 50 1000 1000 2000 1000 1000 + Đối với Sodium benzoate: Table 2.4 STT Nhóm Thực Phẩm 1 Sữa lên men (nguyên kem), có xử lý nhiệt sau lên men 2 Quả ngâm dấm, dầu, nước muối ML 50 1000 3 Hoa quả ngâm đường 1000 4 Rau, củ ngâm dấm, dầu, nước muối 2000 Ghi Chú Tính theo axit benzoic Tính theo axit benzoic Tính theo axit benzoic 14 + Đối với Postassium Benzoate: Table 2.5 STT Nhóm Thực Phẩm 1 Nước giải khát có hương liệu, bao gồm cả nước uống dành cho thể thao, nước uống có hàm lượng khoáng cao và các loại nước uống khác 2 Sữa lên men (nguyên kem), có xử lý nhiệt sau lên men 3 Quả ngâm dấm, dầu, nước muối 4 Hoa quả ngâm đường ML 1000 Ghi Chú Tính theo axit benzoic 50 1000 1000 Tính theo axit benzoic Tính theo axit benzoic + Đối với Calcium Benzoate: Table 2.6 STT Nhóm Thực Phẩm 1 Hoa quả ngâm đường 2 Sữa lên men (nguyên kem), có xử lý nhiệt sau khi lên men 3 4 5 6 7 Quả ngâm dấm, dầu, nước muối Rau thanh trùng pastuer đóng hộp, đóng chai hoặc đóng túi Sản phẩm thịt, thịt gia cầm và thịt thú nguyên miếng hoặc cắt nhỏ đã xử lý nhiệt Thủy sản, sản phẩm thủy sản ngâm dấm, kể cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai Viên xúp và nước thịt ML 1000 50 Ghi Chú Không được vượt quá mức giới hạn khi có mặt của hương liệu 1000 1000 1000 2000 1000 2.11.Sơ lược về Paraben 2.11.1.Giới thiệu : Paraben là dẫn xuất este của para-hydroxybenzoic acid. Những paraben thường dùng là methylparaben ( E218), ethylparaben (E214), propylparaben (E216). Được sử dụng để chống nấm mốc và vi khuẩn. Cấu tạo của 1 gốc paraben trong đó R được thay bằng 1 gốc alkyl. 15 Hình 2.1 2.11.2.Tổng quan: Table 2.7 INS Tên tiếng việt 214 Tên tiếng anh Các chức năng chính Etyl phydroxybenzoat Propyl pHydroxybenzoat ADI (mg/kg) 0-10 Ethyl pBảo quản hydroxybenzoate 216 Propyl pBảo quản Hydroxybenzoat e 218 Metyl pMethyl pBảo quản Hydroxybenzoat Hydroxybenzoat e 2.11.3.Tính kháng vi sinh vật : Paraben kháng vi sinh vật tối ưu ở pH từ 3 đến 8. Hoạt động kháng khuẩn của nó chủ yếu là đối với vi khuẩn Gram âm và Gram dương. Nấm men và nấm mốc nhạy cảm hơn với paraben so với vi khuẩn. Cường độ ức chế tăng khi chiều dài chuỗi alkyl của paraben tăng lên. 2.11.4.Độc tính: Dẫn xuất của p-hydroxy benzoic khi tiếp xúc có thể làm con người bị nôn, kích tích mắt và mũi. Ngoài ra, Paraben bị nghi ngờ là chất gây ung thư vú ở phụ nữ và vô sinh ở nam. 2.11.5.Giới hạn tối đa trong thực phẩm (mg/kg): + Đối với Ethyl p-Hydroxybenzoate: Table 2.8 STT Nhóm thực phẩm ML 1. Các sản phẩm tương tự phomát 500 2. Thức ăn tráng miệng có sữa (VD: kem, sữa lạnh, bánh putđing, sữa chua hoa quả hoặc có hương liệu...) 120 Ghi chú 16 3. Margarin và các sản phẩm tương tự (VD: hỗn hợp Margarin và bơ) 4. Quả khô 800 5. Quả ngâm dấm, dầu, nước muối 800 6. Quả thanh trùng pasteur đóng hộp hoặc đóng chai 800 7. Mứt, mứt cô đặc, mứt hoa quả 1000 8. Hoa quả ngâm đường 1000 9. Rau, củ ngâm dấm, dầu, nước muối 1000 10. Kẹo cao su 11. Kẹo cứng, kẹo mềm, kẹo nuga... 12. Sản phẩm dùng để trang trí thực phẩm 300 13. Các sản phẩm bánh nướng 300 14. Sản phẩm thịt, thịt gia cầm và thịt thú ướp muối, sấy khô, xay nhỏ chưa xử lý nhiệt 15. Đường trắng và đường vàng dạng: saccaroza, fructoza, glucoza, xyloza 16. Nước chấm và các sản phẩm tương tự 1000 17. Nước rau, quả ép 1000 18. Necta rau quả 200 19. Necta quả thanh trùng pasteur đóng hộp hoặc đóng chai 100 20. Nước giải khát có hương liệu, bao gồm cả nước uống dành cho thể thao, nước uống có hàm lượng khoáng cao và các loại nước uống khác 1000 21. Rượu vang 1000 22. Snack được chế biến từ ngũ cốc 1000 300 2000 GMP 100 300 3.Sorbic Acid và Sorbates 3.1.Giới thiệu Các đặc tính kháng vi sinh vật và bảo quản lần đầu tiên được phát hiện trong cuối những năm 1930 và đầu những năm 1940 ở Đức và Hoa Kỳ bởi E. Miller và C. M. 17 Gooding . Hợp chất này được chiết tách từ dầu của quả thanh hương trà chưa chín bởi nhà hóa học người Đức A. W. von Hoffmann vào năm 1859 ở London. 3.2.Công thức hoá học và cấu tạo : Acid Sorbic hay acid 2,4-hexadienic (C5H7COOH) Hình 3.1 Hình 3.2 3.3.Tổng quan: Table 3.1 INS Tên tiếng việt 200 Axit Sorbic 201 Natri Sorbat 202 Kali Sorbat 203 Canxi Sorbat Tên tiếng anh Sorbic Acid Sodium Sorbate Potassium Sorbate Calcium Sorbate Các chức năng chính Bảo quản, chống oxy hóa, ổn định Bảo quản, chống oxy hóa, ổn định Bảo quản, chống oxy hóa, ổn định Bảo quản ADI (mg/kg) 0-25 3.4.Dạng sử dụng : Là chất kết tinh bền vững, có vị chua nhẹ và mùi nhẹ, Trong lượng phân tử là 112.12, nhiệt độ nóng chảy là 134.5OC. Acid Sorbic khó tan trong nước lạnh (0.16%) và dễ tan trong nước nóng (ở 100OC tan 3.9%). Các muối của Acid Sorbic là Sodium Sorbate , Potassium Sorbate và Calcium Sorbate. Muối của Acid sorbic là Potassium sorbate cũng là bột trắng kết tinh, dễ tan trong nước (ở 100OC tan 64%) Trong công nghiệp hoá chất Acid sorbic được sản xuất bằng nhiều phương pháp khác nhau. Nhất là trong thực tế thương dùng phương pháp tổng hợp bằng cách ngưng tụ crotonaldehyde và ketene. 3.5.Cơ chế: - Ức chế vi sinh vật (<0.3%), nếu dùng với lượng lớn hơn sẽ tiêu diệt vi sinh vật. Ức chế sự phát triển và nhân lên của tế bào, cũng như ức chế sự nảy mầm và hình thành của bào tử. Ức chế 1 vài enzyme 3.6.Ứng dụng trong thực phẩm: Sorbic Acid và các muối của nó (nhất là Potassium Sorbate) được sử dụng rộng rãi trên thế giới và được sử dụng trong tất cả các loại thực phẩm của con người, ngoài ra nó còn được sử dụng trong thức ăn chăn nuôi, dược phẩm, các mỹ phẩm, vật liệu đóng gói và các chế phẩm kỹ thuật tiếp xúc với các loại thức ăn hoặc với cơ thể người. 18 Đối với các sản phẩm từ sữa, pho mát là loại thực phẩm được sử dụng sorbic acid và sorbates nhiều nhất. Còn với các sản phẩm từ rau củ, acid sorbic được sử dụng trong rau củ tươi lẫn rau củ đã lên men hay được muối. Với các sản phẩm làm từ trái cây, nó được sử dụng để bảo quản các loại trái cây khô, nước ép trái cây và si rô, mứt, thạch và rượu vang. Ngoài ra, sorbic acid và sorbate còn được sử dụng trong sản phẩm bánh mì, sản phẩm từ thịt và những loại sản phẩm khác. 3.7.Phương pháp sử dụng : Acid Sorbic và Potassium Sorbate có tác dụng sát trùng mạnh đối với nấm men và nấm mốc , các vi sinh vật này là nguyên nhân chủ yếu thương gây hư hỏng sản phẩm rau quả. Nhưng chất sát trùng này lại có tác dụng rất yếu đối với vi khuẩn. Vì vậy khi sử dụng Acid Sorbic người ta vẫn có thể giữ được khả năng hoạt động của một số vi khuẩn có lợi như vi khuẩn latic Điều đó chứng tỏ rằng Acid Sorbic có nhiều ưu điểm trong các loại hoá chất bảo quản thực phẩm. Vì lý do này nhiều nước đã chú ý tới việc nghiên cứu và sử dụng Acid Sorbic làm chất phụ gia bảo quản thực phẩm . Sử dụng Acid Sorbic đem lại kết quả tốt trong công nghiệp chế biến rau quả trong công nghiệp rượu nho, trong sản xuất đồ hộp sữa và các sản phẩm sữa chua, các sản phẩm cá, các loại thịt dồi, xúc xích, các sản phẩm bánh mỳ... Việc sử dụng Acid Sorbic và Sorbates phụ thuộc vào loài, giống của vi sinh vật, thành phần của chất nền, pH, AW, chất phụ gia đi kèm, phương pháp chế biến, nhiệt độ lưu trữ, loại đóng gói và nồng độ của sorbate. Acid Sorbic thêm vào nước táo và một số nước quả và quả nghiền khác với lượng 0.050.06% có thể bảo quản trong thời gian dài. Acid Sorbic không tiêu diệt được các vi khuẩn nên một số vi khuẩn đó đặc biệt là vi khuẩn lactic vẫn có thể gây hư hỏng nước quả khi có mặt Acid Sorbic. Vì thế người ta cần đun nóng sơ bộ và nhanh nước quả ở nhiệt độ không cao lắm. Dùng sorbate để bảo quản nước quả đựng trong bao bì nhỏ để tiện lợi cho người tiêu dùng cũng như bảo quản nước quả tạm thời trong một thùng chứa lớn để sau đó đem đóng chai và đem bán ở dạng nước quả khử trùng hay không khử trùng. Sử dụng Acid Sorbic phối hợp với các chất bảo quản khác cũng cho kết quả tốt. Thí dụ : vi khuẩn acetic trong nước táo mà các sorbate không có tác dụng nên ngoài sorbate có thể cho thêm một lượng nhỏ Sodium benzoate. Tác dụng này làm cho nước quả bảo quản được dài hơn mà không có dấu hiệu hư hỏng. Việc sử dụng Acid Sorbic trong sản xuất đồ hộp có thể giảm được nhiệt thanh trùng. Sử dụng Acid Sorbic sử lý bề mặt các sản phẩm không đưa vào đóng hộp, như các loại mứt quả chẳng hạn vì các loại sản phẩm này thường hay bị nhiễm trùng trên bề mặt, bằng cách phun acid sorbic trên bề mặt sau khi đã đóng gói mứt vào bao bì hay dùng giấy chống ẩm hoặc giấy bóng kính đã tẩm chất bảo quản này để phủ lên bề mặt của mứt. Phương pháp này đã được sủ dụng trong công nghiệp phomat nấu chảy. Người ta phun Acid Sorbic lên giấy và dùng nó để gói phomat. Acid Sorbic là chất bảo quản thực phẩm được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm. Việc sử dụng nó không phức tạp và không đòi hởi vốn đầu tư thiết bị mới. 3.8.Tính độc hại : Acid Sorbic và sorbate không độc với cơ thể con người, khi cho vào sản phẩm thực phẩm không gây ra mùi hay vị lạ và không làm mất mùi vị tự nhiên của thực phẩm. Trong cơ thể, Acid Sorbic bị oxy hoá tạo thành các chất không độc. 19 Người ta cũng không thấy sự độc hại nào trong việc sử dụng acid sorbic kết hợp với các phụ gia khác, kể cả paraben, benzoate và propionate. Tuy nhiên, nó không làm mất đi độc tính của những chất phụ gia khác. Các dẫn xuất của nó cũng tương đối không độc hại. Nhìn chung, Acid Sorbic và Sorbates là một trong những phụ gia an toàn nhất cho đến bây giờ. 3.9.Giới hạn tối đa trong thực phẩm (mg/kg): + Đối với Acid Sorbic: Table 3.2 STT Nhóm thực phẩm ML 1. Sữa và sữa bơ 2. Đồ uống có sữa, có hương liệu hoặc lên men (VD: sữa sô cô la, sữa cacao, bia trứng, sữa chua uống, sữa đặc) 300 3. Sữa lên men (nguyên kem) 300 4. Các loại phomát 3000 5. Quả đông lạnh 1000 6. Quả ngâm dấm, dầu, nước muối 2000 7. Quả thanh trùng pasteur đóng hộp hoặc đóng chai 1000 8. Mứt, mứt cô đặc, mứt hoa quả 9. Hoa quả ngâm đường 1000 10. Sản phẩm cacao, sô cô la (VD: sô cô la sữa, sô cô la trắng) 1000 11. Kẹo cứng, kẹo mềm, kẹo nuga... 2000 12. Kẹo cao su 1500 13. Các loại bánh nướng 2000 14. Thủy sản, sản phẩm thủy sản đông lạnh, kể cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai 2000 15. Thủy sản, sản phẩm thủy sản hun khói, sấy khô, lên men hoặc ướp muối, kể cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai 2000 16. Đường trắng và đường vàng dạng: saccaroza, fructoza, glucoza, xyloza 1000 17. Dấm 1000 Ghi chú 1000 500 20
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan