Môn
PHỤ GIA THỰC PHẨM
Đề tài
MỤC LỤC
1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP
THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
CHẤT TẠO HƯƠNG TRONG
THỰC PHẨM
TP.HCM, ngày 30 tháng 11 năm 2013
2
1. LỜI MỞ ĐẦU
Trong cuộc sống, con người luôn mong muốn thỏa mãn và tự đáp ứng nhu cầu cần
thiết. Cuộc sống càng hiện đại thì những nhu cầu ấy càng đa dạng, phong phú và
oi92 hỏi chất lượng càng cao hơn. Một trong những nhu cầu hàng đầu là nhu cầu
ăn uống. Chúng ta rất dễ bị hấp dẫn bởi những món ăn lạ với màu sắc hấp dẫn và
có độ dai dẻo hay vị chua ngọt, hay hương thơm hấp dẫn….cũng gây cho chúng ta
sự hứng thú khác nhau. Một công ty thực phẩm đưa ra một sản phẩm nhiều hương
vị khác nhau để đáp ứng nhu cầu đa dạng của chúng ta như bánh, kẹo, hương vani,
dâu, cacao,…. Hãy tưởng tượng mọi thực phẩm đều không có hương thơm thì sẽ
như thế nào, chắc chắn sản phẩm đó sẽ nhanh bị chán. Thành tựu vượt bậc của hóa
học đã mang hương thơm giống thực tế vào bấc kỳ một sản phẩm nào mà họ mong
muốn, đôi khi sự ứng dụng đó không mang lại những điều tốt nhất cho con người
mà chỉ vì lợi nhuận. Phụ gia mang lại cho thực phẩm diều tuyệt vời, không một sản
phẩm thực phẩm nào không sừ dụng nhưng cần phải quan tâm đến sức khỏe người
tiêu dùng. Và chất tạo hương vị cho sản phẩm cũng là một chất phụ gia đã và đang
cải thiện thành phần dinh dưỡng của của thực phẩm.
• Theo TCVN: Phụ gia thực phẩm là những chất không được coi là thực
phẩm hay một thành phần chủ yếu của thực phẩm, có hoặc không có giá trị
dinh dưỡng, đảm bảo an toàn cho sức khỏe, được chủ động cho vào thực
phẩm với một lượng nhỏ nhằm duy trì chất lượng, hình dạng, mùi vị, độ
kiềm hoặc axít của thực phẩm, đáp ứng về yêu cầu công nghệ trong chế
biến, đóng gói, vận chuyển và bảo quản thực phẩm.
4
2.2. Phân loại phụ gia thực phẩm
Các phụ gia thực phẩm có thể phân chia thành 4 nhóm, mặc dù có một số
phần chồng lấn giữa các thể loại này:
• Phụ gia dinh dưỡng.
• Phụ gia bảo quản thực phẩm: chất chống vi sinh vật, các chất chống nấm
mốc, nấm men, các chất chống oxi hóa.
• Phụ gia tăng giá trị cảm quan của thực phẩm: chất tạo màu, tạo mùi, tạo vị.
• Phụ gia sử dụng để chế biến đặc biệt (cải tạo cấu trúc của thực phẩm): các
chất làm ổn định, các chất làm nhũ tương hóa.
Các loại phụ gia thực phẩm thường dùng:
a. Chất điều chỉnh độ acid.
b. Chất điều vị.
c. Chất ổn định.
d. Chất bảo quản.
e. Chất chống đông vón.
f. Chất chống oxy hóa.
g. Chất chống tạo bọt.
h. Chất độn.
i. Chất ngọt tổng hợp.
j. Chế phẩm tinh bột.
k. Enzym.
l. Chất khí đẩy.
FAO và OMS là thành phần của liên hợp quốc tập hợp 121 nước thành viên.
- EU: Eropéenne Union Để kiểm tra hàm lượng chất phụ gia có trong thực
phẩm, cơ quan tiêu chuẩn hoá quốc tế và của các quốc gia đã xây dựng
những phương pháp phân tích.
- ISO – Internationnal Stadadisation Organisation.
- AFNOR - Association Francaise de Normalisation, của Cộng hoà Pháp.
- DIN - Deutsches Institut pšr Normung, của CHLB Đức.
- BS – British Standard, của Vương quốc Anh.
- ASTM – American Society for Testing and Materials, của Mỹ.
- TCVN – Tiêu chuẩn Việt nam, của CHXHCN Việt Nam.
2.4. Các lý do sử dụng phụ gia thực phẩm:
- Duy trì độ đồng nhất của sản phẩm: các chất nhũ hóa tạo sự đồng nhất cho
kết cấu của thực phẩm và ngăn ngừa sự phân tách. Chất ổn định và chất làm
6
đặc tạo cấutrúc nhuyễn mịn. Chất chống vón giúp những thực phẩm dạng
bột duy trì được trạng thái tơi rời.
- Cải thiện hoặc duy trì giá trị dinh dưỡng của thực phẩm: Các vitamin và
khoáng chất được bổ sung vào các thực phẩm thiết yếu như bột mì, ngũ cốc,
bơ thực vật, sữa… để bù đắp những thiếu hụt trong khẩu phần ăn cũng như
sự thất thoát trong quá trình chế biến. Sự bổ sung này giúp giảm tình trạng
suy dinh dưỡng trong cộng đồng dân cư. Tất cả các sản phẩm có chứa thêm
chất dinh dưỡng phải được dán nhãn.
- Duy trì sự chất lượng của sản phẩm thực phẩm: chất bảo quản làm chậm sự
hư hỏng của thực phẩm gây ra bởi nấm men, mốc, vi khuẩn và không khí.
Chất oxy hóagiúp chất dầu mỡ trong các thực phẩm không bị ôi hoặc tạo
mùi lạ. Chất chống oxy hóacũng giúp cho trái cây tươi, khỏi bị biến sang
màu nâu đen khi tiếp xúc với không khí.
- Tạo độ nở hoặc kiểm soát độ kiềm, acid của thực phẩm: các chất bột nở giải
phóng ra những chất khí khi bị đun nóng giúp bánh nở ra khi nướng. Các
chất phụ gia khác giúp điều chỉnh độ acid và độ kiềm của thực phẩm, tạo
Mì, cháo, phở,…
ăn liền
Bột ngọt, hương liệu.
Bột nêm Bột ngọt, hương liệu, gia vị khác.
Kẹo cao su Tạo ẩm, hương liệu, chất tạo ngọt.
Tại sao các sản phẩm thực phẩm lại sử dụng chung một loại phụ gia – đó là hương
liệu. Vậy hương liệu là gì?
3.2. Khái niệm chất tạo hương
- Hương liệu là những hợp chất được thêm vào nguyên liệu/thực phẩm tự
nhiên như thịt và rau nhằm tạo hương vị đặc trưng, hoặc bổ sung, cải tiến
mùi vị tạo ra hương vị cho các sản phẩm thực phẩm không có hương vị
mong muốn như bánh kẹo và đồ ăn nhẹ khác, hoặc để che lấp mùi vị gốc của
nguyên liêu/thực phẩm.
- Hương liệu là những chất thực vật có mùi thơm nồng mà người ta đã tích lũy
được những kiến thức về chúng từ kinh nghiệm của cuộc sống.
- Hương liệu là một hỗn hợp có sự kết hợp hài hòa giữa nguyên liệu cơ bản
thiên.
nhiên và tổng hợp.
- Hương liệu có thể được tìm thấy từ những nguyên liệu cơ bản cũng như có
thể tổng hợp được. Mỗi loại hương liệu có một mùi hương đặc trưng của nó.
8
Người ta khám phá ra rằng thế giới có khoảng 4.000 loài có thể tiết ra tinh
dầu, trong đó có vài trăm loài có thể tác động mạnh lên khứu giác con người.
Một số loại tinh dầu thông dụng như quít tạo sự hưng phấn, đem lại cảm
giác thoải mái. Hoa hồng vừa làm săn da, vừa giúp thư giãn tinh thần. Các
loại oải hương, hoắc hương, ngọc lan giúp các giác quan được nghỉ ngơi,
xua bớt lo lắng, căng thẳng. Tinh chất từ trà xanh, tinh dầu gừng làm ấm cơ
thể, có mùi thơm dễ chịu và còn chứa một số vitamin dưỡng da.
3.3. Phân loại chất tạo hương
Có 2 loại chất tạo hương:
3.3.1.2. Terpene :Terpene là hydrocacbon mạch thẳng
hoặc vòng có công thức là (C10H16)n
- n = 1 : monoterpenes.
- n = 1, 5 : sesquiterpenes.
- n = 2 : diterpenes.
- n = 3 : triterpenes.
Các dẫn xuất của terpene thường chứa rượu, aldehyde, cetone …Đa số thành
phần chính của các loại tinh dầu đều là terpene hay terpenoid (dẫn xuất của
terpene) được cấu tạo từ các đơn vị isoprene nối với nhau theo quy tắc đầu đuôi.
Terpene / terpenoid đơn giản nhất được cấu tạo từ:
- 2 đơn vị isoprene được gọi là monoterpenoid.
- Nếu có nhiều hơn 2, ta có các loại terpenoid là sesquiterpenoid.
- 3 đơn vị isoprene, diterpenoid.
- 4 đơn vị isoprene, triterpenoid và chỉ có monoterpenoid mới là thành phần
chính có trong các tinh dầu. Isoprene:
Khung isoprene của terpene:
(cần lưu ý là các đơn vị của terpenoid chỉ cần có dạng khung của isoprene)
Ví dụ như limonene, thành phần chính trong tinh dầu của họ cam, chanh, quýt,
bưởi:
10
hay nerol và geraniol:
dấu mũi tên " " dùng để phân cách đơn vị isoprene đầu với đơn vị
isoprene đuôi.
3.3.1.3. Monoterpenes
Cấu trúc monoterpenes
11
Các monoterpens thẳng tiêu biểu là myrcene và ocimene2
Myrcene
Và các dẫn xuất chứa oxy của chúng là linalol, geraniol, citronellol, citral
12
o
C. Thành phần chính của tinh dầu thông là pinen (60 - 90%), caren (30 - 38%)
và một số tecpen khác. Thành phần và tính chất hóa lý của tinh dầu thông thay đổi
tùy thuộc vào giống và bộ phận sử dụng lấy nhựa tách tinh dầu. Ví dụ: Tinh dầu
thông Úc chứa 95% pinen. Tinh dầu thông Liên xô cũ: 62 % pinen và 38% caren .
3.3.1.6.2. Tinh dầu chanh
Tinh dầu chanh nhận được bằng phương pháp ép từ vỏ chanh tươi có màu
vàng nhạt mùi thơm tự nhiên của chanh. Thành phần chủ yếu là limonen (90%),
xitral 4 - 7% và một số các tên khác. Tinh dầu tách từ lá, hoa, vỏ bằng phương
pháp chưng cất hơi nước mùi xấu hơn, ngoài limonen còn chứa 15 - 24% xitral,
11% geraniol và 12 các este.
14
3.3.1.6.3. Tinh dầu quýt
Tinh dầu quýt tách ra từ vỏ quýt tươi bằng phương pháp ép có màu vàng
nhạt. Thành phần chủ yếu là limonen, mêyil antranilat, xitral. Tinh dầu tách từ lá
bằng phương pháp chưng cất chứa 50%, metyl antranilat, 42% tecpen (không có
limônon).
3.3.1.6.4. Tinh dầu cam
Có 2 loại. Loại tinh dầu tách từ vỏ cam ngọt bằng phương pháp ép chứa 90
-97% limonen, 1 – metylantranilat. Tinh dầu cam ngọt chứa 96 % limônen. Tinh
dầu cam tách từ lá và hoa bằng phương pháp chưng cất hơi nước có thành phần
chủ yếu là este axetat (46%) và các tecpen khác.
3.3.2. Chất tạo mùi nhân tạo
• Hương liệu nhân tạo (artificial flavorings):
Theo các nhà nghiên cứu nhiều cấu tử hoá học thuộc thành phần của tinh
dầu tự nhiên và các chất thơm khác không những có thể tách được từ các nguyên
liệu dẫn xuất, mà còn tổng hợp được bằng phương hướng hoá học nhân tạo, đồng
thời không những từ các nguyên liệu thực phẩm mà còn từ các nguyên liệu không
thực phẩm. Ngoài ra dùng phương pháp tổng hợp hữu cơ có thể thu được các chất
thơm hoàn toàn mới lạ không thể gặp trong nguồn các chất thơm tự nhiên của động
được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm như:
- Trong công nghiệp đồ hộp người ta sử dụng khá nhiều vanilin để nấu mứt
rim từ một số loại quả (phúc bồn tử, vả, nho) mứt nghiền từ dưa bở và thực
phẩm đặc (các sản phẩm khô bằng bột, một số bánh kẹo). Ngoài ra vanilin
còn dùng trong sản xuất chè ngọt khô có sữa, kem và "pudin" (12 loại khác
nhau). Đối với vanilin, người ta đã có đủ cơ sở để sử dụng nó trong sản xuất
mứt quả nghiền, quả nước đường, nước quả, mứt quả đông.
- Izoamyl axetat (Dầu chuối): loại này có bán trên thị trường dưới dạng dung
dịch 5 – 10% pha trong hỗn hợp nước rượu. Izoamyl axetat là chất lỏng
không màu có mùi quả, nhiệt độ sôi 138 – 142°C, tan trong rượu và dung
môi hữu cơ. Thường được sử dụng trong các loại bánh gai, bánh xốp, chè,…
16
- Izoamyl salixylat: là chất lỏng không màu, sôi ở nhiệt độ 276 – 277°C,
không tan trong nước chỉ tan trong rượu, ete, clorofooc. Có mùi hoa lan, vị
ngọt thường dùng trong công nghiệp sản xuất trà.
- Etyl foocmiat: là chất lỏng không màu, nhiệt độ sôi 53- 54°C, tan ít trong
nước, tan trong rượu và ete. Có mùi thơm dễ chịu, Sử dụng làm dung môi
cho các sản phẩm cellulose, sản xuất vitamin B1 và trong công nghiệp thực
phẩm.
- Etyl axetat: là chất lỏng không màu, có mùi thơm hoa quả, nhiệt độ sôi
77,5°C, ít tan trong nước, tan trong rượu và dung môi hữu cơ. Được sử dụng
trong công nghiệp thực phẩm và sản xuất xà phòng.
- Benzyl axetat: là chất lỏng không màu, mùi hoa nhài, nhiệt độ sôi 214,9°C,
không tan trong nước, tan trong rượu. Dùng trong công nghiệp thực phẩm,
hương phẩm và công nghệ sơn dầu.
- Phenyl etyl axetat: là chất lỏng không màu, nhiệt độ sôi 232°C, không tan
trongnước, tan trong rượu, có mùi thơm mật mơ. Este này được dùng để
phối chế ra các hương thơm có mùi đào, dứa, cam, hồng,…dùng cho xà
phòng thơm và nước giải khát.
- n-Butyl axetat: là chất lỏng không màu sôi ở 126°C, có mùi thơm hoa quả
một số loại thịt thường không có hương đặc trưng. Do đó, chúng thường được sử
dụng thêm hương liệu thịt thích hợp để chỉ rõ hương vị đặc trưng của loại thịt đó
và tăng tính hấp dẫn cho sản phẩm.
• Bù đắp sự mất, hay biến đổi mùi vị của bản thân nguyên liệu trong quá trình
chế biến, đặc biệt là khi chế biến ở nhiệt độ cao.
Đây là hiện tượng phổ biến trong quá trình chế biến thực phẩm. Ví dụ như
sản xuất các loại mứt đông (jam), do nhiệt dộ cô đặc cao, hương vị trong nước ép
trái cây bị thất thoát khá nhiều nên cần bổ xung hương liệu trái cây để có hương vị
đặc trưng cho sản phẩm.
• Che dấu mùi vị không hấp dẫn sẵn có của nguyên liệu hoặc được sinh ra
trong quá trình chế biến.
Ví dụ: vani thường được dùng trong các sản phẩm bánh nhằm che dấu mùi
vị không hấp dẫn của bột mì, bột năng tạo ra trước và trong quá trình nướng.
• Thay thế hoàn toàn cho nguyên liệu đắt tiền.
Ví dụ điển hình cho trường hợp này là magarine. Đây là loại nguyên liệu
làm từ chất béo thực vật và hương liệu để thay thế cho bơ sữa (là nguyên liệu đắt
18
tiền) và được sử dụng trong các thực phẩm khác nhau hoặc trong sản phẩm bánh
cookies giấ thấp, nhà sản xuất dùng shortening thay thế hoàn toàn cho bơ sữa. Để
tạo hương vị bơ cho bánh, bắt buộc phải sử dụng hương liệu bơ.
• Giảm giá thành sản phẩm.
Trong bối cảnh cạnh tranh khốc liệt hiện nay, hạ giá thành sản phẩm là một
trong những yếu tố cạnh tranh quan trọng. Ngoại trừ các sabr phẩm cao cấp, giá
cao; phần lớn sản phẩm đều sử dụng chất độn, phụ gia để thay thế một phần hoặc
hoàn toàn nguyên liệu chính. Do đó việc sử dụng hương liệu để bổ xung hương vị
thay cho nguyên liệu chính đó là việc rất cần thiết.
Ví dụ: trong sản xuất xúc xích, để giảm giá thành, người ta thay thế một
phần thịt bằng tinh bột hoặc tinh bột biến tính và phụ gia.
3.5. Rủi ro khi sử dụng hương liệu không đúng
Việc dùng hương liệu kém chất lượng hoặc sai mục đích (như dùng các loại
tham khảo không thể biết là lượng đó áp dụng cho bao nhiêu thực phẩm.
Theo TS. Trần Đáng, nguyên Cục trưởng Cục An toàn thực phẩm (Bộ Y tế),
khi dùng phải những đồ uống có chứa phụ gia, hương liệu không đảm bảo thì có
thể trước mắt chưa thấy ngộ độc, bệnh tật gì, nhưng về lâu dài độc tính tích luỹ dần
dần, đến khi đủ số lượng có thể gây tổn thương gan, tổn thương thận, tổn thương tế
bào và có thể tổn thương tế bào não, gây bệnh mãn tính. Thậm chí, những chất độc
này có thể gây đột biến gene, gây ung thư.
Các chuyên gia y tế cảnh báo, nếu quá lạm dụng hương liệu, phụ gia thực
phẩm công nghiệp thì sẽ rất nguy hại. Đa phần phụ gia thực phẩm, hương liệu thực
phẩm ít gây nhiễm độc ngay mà tích tụ dần trong cơ thể, đến thời điểm nào đó mới
phát bệnh. Song việc nhận biết bệnh nhân ngộ độc bởi chất gì là điều không dễ
dàng đối với các nhân viên y tế.
Nói tóm lại: Nếu sử dụng phụ gia thực phẩm nói chung và hương liệu nói
riêng không đúng liều lượng, chủng loại nhất là những phụ gia không cho phép
dùng trong thực phẩm sẽ gây những tác hại cho sức khỏe:
• Gây ngộ độc cấp tính: Nếu dùng quá liều cho phép.
• Gây ngộ độc mãn tính: do dùng nhiều lượng nhỏ, thường xuyên, liên tục,
một số chất phụ gia thực phẩm tích lũy trong cơ thể, gây tổn thương lâu dài.
20
• Nguy cơ gây hình thành khối u, ung thư, đột biến gen, quái thai, nhất là các
chất phụ gia tổng hợp.
• Nguy cơ ảnh hưởng tới chất lượng thực phẩm: phá hủy các chất dinh
dưỡng, thay đổi hương vị đặc trưng của sản phẩm, vitamin.
3.6. Ví dụ hương liệu trong một số thực phẩm
3.6.1. Hương liệu thực phẩm dùng trong chế biến bánh kẹo
- Hương Táo (Apple flavor).
- Hương quả Mơ (Apricot flavor).
- Hương Chuối (Banana flavor).
- Hương Sô-cô-la (Chocolate flavor).
- Sữa Dừa bột (Coconut cream powder).
Cà phê bột – Roasted coffee:
- Hương coffee – Coffee Flavor : Roasted coffee, Moka, Rhum,…
- Hương Chocolate – Chocolate Flavor.
- Hương Sữa đặc – Condensed milk.
- Hương Cream – Cream.
- Hương Rhum – Rhum.
- Hương Dừa – Coconut flavor.
- Hương hạt Dẻ - Hazenlnut flavor.
Cà-phê hòa tan – Instant coffee:
- Hương Cà-phê dạng bột – Coffee flavor powder.
- Hương Chocolate dạng bột – Chocolate flavor powder.
22
3.6.3. Fish sauce flavor rice l-023927.
Chất lỏng màu trắng hoặc nâu vàng, có mùi đặc trưng của sản phẩm nước
mắm và hải sản.
3.6.4. Huơng liệu thực phẩm mặn
• Hương nước tương – Maggi.
• Hương nước mắm – Fish sauce.
• Hương thịt heo – Pork.
• Hương thịt bò – Beef.
• Hương thịt gà – Chicken.
• Hương tôm – Shrim.
• Hương cua – Crab.
23
• Hương thịt - Meat. . .
3.7. Các lưu ý khi sử dụng hương liệu
Do hương liệu là một nhóm phụ gia phức tạp và đa dạng nên đòi hỏi người
sử dụng phải có kiến thức và kinh nghiệm nhất định về chúng. Vì vậy khi đánh giá,
chọn lựa để sử dụng một loại hương liệu nào đó, cần phải lưu ý một số điểm quan
trọng sau:
các hợp chất tạo hương vị đối với sức khỏe con người thông qua một hội đồng
khoa học các chuyên gia hàng đầu thế giới về hóa học, hóa sinh học, độc chất học,
sinh học phân tử, bệnh lý học.
Mỗi loại hợp chất tạo hương vị đều được FEMA mã hóa bằng một dãy số,
gọi là “Số FEMA”.
→ Nhìn chung, việc sử dụng hương liệu trong thực phẩm cũng phải tuân thủ
các yêu cầu, phẩm chất về độ tinh sạch, các khuyến cáo về liều lượng sử dụng, các
quy định quản lý chung như đối với PGTP (sử dụng theo nguyên tắc GMP, quy
định về ghi nhãn,…).
• VÌ SAO NÊN SỬ DỤNG HƯƠNG LIỆU TỔNG HỢP HƠN HƯƠNG LIỆU
TỰ NHIÊN
Hiện nay, có nhiều chuyên gia cho rằng nên sử dụng hương liệu tổng hợp
(loại giống với tự nhiên – natural indentical flavorings) vì chúng an toàn hơn,
không lẫn mùi vị tạp do đã được tinh sạch và lựa chọn cẩn thận, trong khi hương
liệu tự nhiên có thể còn chứa dư lượng các hóa chất dùng làm dung môi trong quá
trình chiết xuất hương liệu cũng như nó có thể còn lẫn các tạp chất, thành phần tạo
hương không mong muốn có sẵn trong nguyên liệu.
25