Hợp chất polyphosphate sử dụng trong chế biến thực phẩm

Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 1

Mục Lục
1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ POLYPHOSPATE 3
1.1 Khái niệm polyphosphate 3
1.2. Tính chất
[2]
4
1.3. Công dụng
[3]
5
2. PHÂN LOẠI POLYPHOSPHATE 6
2.1. Phân loại theo công thức cấu tạo 6
2.2. Theo số loại polyphosphat có trong sản phẩm 8
3. MỘT SỐ ỨNG DỤNG ĐIỂN HÌNH CỦA POLYPHOSPHATE 9
3.1. Tình hình sử dụng polyphosphate trong chế biến thực phẩm hiện nay
[6]
9
3.2. Polyphosphate trong công nghệ chế biến thịt 10
3.2.1. Công dụng của polyphosphate trong công nghệ chế biến thịt 10
3.2.2. Các tiêu chí chọn polyphosphate trong công nghệ chế biến thịt 11
3.2.3. Một số loại polyphosphate phối trộn dùng trong chế biến thịt 12
3.3. Polyphosphate trong công nghệ chế biến thủy sản 13
3.4. Polyphosphate trong công nghệ sản xuất mì ăn liền 14
3.5. Polyphosphate trong công nghệ sản xuất sữa 15
3.5.1 Đối với công nghệ sản xuất bơ 15

3.5.2 Đối với công nghệ sản xuất kem 16
3.5.3 Đối với công nghệ sản xuất pho-mát 17
4. PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG POLYPHOSPHATE TRONG CÁC SẢN PHẨM
THỦY HẢI SẢN:
[7]
17
4.1. Phạm vi áp dụng 17
Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 2

4.2. Phương pháp tham chiếu 18
4.3. Nguyên tắc 18
4.4. Phương pháp tiến hành 18
4.4.1. Chuẩn bị mẫu thử 19
4.4.2. Chuẩn bị mẫu trắng 19
4.4.3. Làm sạch dịch chiết 19
4.4.4. Tiến hành phân tích trên máy sắc ký ion 19
4.4.5. Yêu cầu về độ tin cậy của phép phân tích 20
4.5. Tính kết quả 21
5. SO SÁNH POLYPHOSPHATE VỚI CÁC MỘT SỐ CHẤT TƯƠNG TỰ 21
Tài liệu tham khảo 24



Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 3

1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ POLYPHOSPATE
1.1 Khái niệm polyphosphate
Polyphosphate (hay còn gọi là bột Accord) đây là 1 loại phụ gia an toàn và được dùng
trong chế biến thực phẩm. Ở Việt Nam nó được dùng để thay thế hàn the.

Polyphosphate (PolyPs) được hình thành theo chuẩn tiếp chung là M
(n+2)
P
n
O
(3n+1)
. Các
anion của nó tạo thành một chuỗi mà trong đó mỗi nguyên tử của nguyên tố phosphorus liên
kết với phân tử kế cận thông qua hai nguyên tử của nguyên tố oxygen. Do đó, polyphosphate
tạo thành một cấu trúc không phân nhánh, có thể biểu diễn dưới dạng biểu đồ trong hình
dưới đây
[1]
.

Hình: Minh họa cấu trúc của polyphosphate, hai tiểu đơn vị trong cấu trúc
polyphosphate liên kết với nhau bằng nguyên tử của nguyên tố oxygen.
Không phải hợp chất polyphosphate nào cũng có thể tồn tại ở dạng tinh thể. Lý do mà
muối Graham (muối polyphosphate của Natri khi n khoảng 10
2
) không thể kết tinh được là

vì cấu trúc này luôn có sự tồn tại của nhiều chuỗi polyphosphate chỉ khác nhau ở độ dài.
Hơn nữa, độ dài các chuỗi polyphosphate gần bằng nhau của chúng khiến sự kết tinh cũng
khó có thể xảy ra bởi vì sự “kéo dài chuỗi” không thuận lợi về mặt năng lượng do các chuỗi
có thể thay thế lẫn nhau vô trật tự khi quá trình kết tinh hóa xảy ra. Ngoài ra, yếu tố ảnh
Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 4

hưởng đến độ dài tối đa mà các hợp chất polyphosphate có khả năng kết tinh đó là sự tăng
phân cực của phân tử.
1.2. Tính chất
[2]

Tất cả muối kiềm của polyphosphate đều tan trong nước trong đó kali pyrophosphate
tan rất nhiều, 100 g nước có thể hòa tan đến 187.4 g K
4
P
2
O
7
. Tuy nhiên, nhóm muối Kurrol
và Maddrell (đại tinh thể phân tử natri polyphosphate) lại không tan trong nước, riêng nhóm
muối Kurrol tan được trong dung dịch muối kiềm hóa trị I (trừ muối của K
+
).
Các polyphosphate ổn định trong dung dịch nước trung tính hơn các phosphate phân
nhánh ở nhiệt độ phòng. Sự thủy phân của liên kết P-O-P trong chuỗi polyphosphate đòi hỏi

đến 10 kcal/mol.
Các polyphosphate thủy phân rất chậm ở pH trung tính và nhiệt độ phòng với thời gian
bán hủy của liên kết P-O-P lên tới vài năm.

Hình: Mô tả sự thủy phân có qui luật của polyphosphate
Khả năng thủy phân của hai loại hợp chất này sẽ tăng lên khi tăng nhiệt độ, giảm pH
hoặc cho thêm các chất keo hay các cation nặng vào dung dịch. Các nghiên cứu chỉ ra rằng
các hợp chất polyphosphate thủy phân tuân theo quy luật nhiệt động, sản phẩm thường là
một phân tử orthophosphate và một cyclicphosphate. Vào năm 1958, Van Wazer đã chứng
minh được rằng khả năng thủy phân các hợp chất này phụ thuộc vào sự phân cực của dung
môi.
Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 5

1.3. Công dụng
[3]

− Có tác dụng làm cho thành phẩm dai và giòn, được dùng trong các món như: giò,
chả, nem nướng,

 Các tác dụng tốt của Polyphosphate:
− Polyphosphates được sử dụng như một phụ gia: chất ổn định, chất làm đông, và
chất nhũ hoá.
− Tạo phức với ion kim loại.
− Khả năng giữ nước.
− Ổn định nhũ tương.

− Gây nở.
− Dùng làm dung dịch đệm.
 Các tác dụng xấu của Polyphosphate (nếu sử dụng quá liều lượng):
- Làm cho sản phẩm có cấu trúc như cao su.
- Hàm lượng polyphosphates >0.3 gây vị chát.
- Làm cho sản phẩm có vị tanh đắng, có cảm giác ngứa lưỡi.
- Hàm lượng lớn ảnh hưởng đến sức khoẻ: đau bụng, tiêu chảy.
 Lều dùng cho phép:
- Chỉ sử dụng 3g/ 1kg thịt.
- Ở Việt Nam, theo quyết định số 760-2000-Bộ Thuỷ sản cho phép sử dụng
polyphosphate (sodium, potassium) với hàm lượng tối đa cho phép là: 5g/kg.
Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 6

 Một số muối của polyphosphate thường gặp và công dụng của chúng
[4]
:
INS Tên phụ gia Chức năng
Tiếng Việt Tiếng Anh
452v Amoni
polyphosphat
Ammonium
Polyphosphates
Điều chỉnh độ axit, bảo quản, tạo xốp,
chống đông vón, ổn định màu, chống oxy
hóa, tạo phức kim loại, nhủ hóa, điều vị, làm

rắn chắc, xử lý bột, làm ẩm, ổn định, làm
dày.
452iv Canxi
polyphosphat
Calcium
Polyphosphates
Tương tự như Amoni polyohosphate
(trừ khả năng nhủ hóa).
452i Natri
polyphosphat
Sodium
Polyphosphates
Tương tự như Amoni polyohosphate
(trừ khả năng tạo phức kim loại).
452ii Kali
polyphosphat
Potassium
Polyphosphates
452iii Natri canxi
polyphosphat
Sodium calcium
polyphosphates
Nhũ hòa, ổn định, điều chỉnh độ axit,
tạo xốp.

2. PHÂN LOẠI POLYPHOSPHATE
2.1. Phân loại theo công thức cấu tạo
Công thức phân tử của polyphosphat là M
(n+2)
P

n
O
(3n+1)
(n ≥ 2), Được cấu tạo từ nhiều
gốc orthophosphat PO
4
3-
(gọi tắt là phosphat). M có thể là hydro hay kim loại kiềm và kiềm
thổ.
Diphosphat (n = 2) hay còn gọi là pyrophosphat (E 450), anion diphosphat P
2
O
7
4-
là
anion polyphosphat đơn giản nhất, ngoài ra pyrophosphat còn tồn tại dưới dạng các anion
H
3
P
2
O
4
-
, H
2
P
2
O
4
2-

(dạng này hiếm gặp), HP
2
O
4
3-
.
Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 7


Pyrophosphat có khả năng thủy phân tạo thành orthophosphat: sau phản ứng tạo ra ion
H
+
nên pH của dung dịch giảm. Khi nhiệt độ tăng thì tốc độ thủy phân tăng, trong dung dịch
kiềm tốc độ thủy phân chậm hơn nhiều so với môi trường acid. Muối Na
4
P
2
O
7
là muối thủy
phân kém nhất nên nó là muối bền nhất.
P
2
O
7

4-
+ H
2
O → 2PO
4
3-
+ 2H
+
Ngoài khả năng thủy phân, pyrophosphat còn có khả năng tạo phức với ion kim loại,
nên nó có khả năng làm mềm nước cứng.
Na
4
P
2
O
7
+ Mg2+ → Na
2
(MgP
2
O
7
) + 2Na
+
Triphosphat (n = 3) hay còn gọi là tripolyphosphat (E 451), P
3
O
10
5-
là anion của acid

H
5
P
3
O
10
.

Giống như pyrophosphat, tripolyphosphat cũng có khả năng thủy phân tạo thành
orthophosphat, diphosphat và ion H
+
làm giảm pH dung dịch, tuy nhiên quá trình thủy phân
của triphosphat chậm hơn diphosphat.
2P
3
O
10
5-
+ 2H
2
O → 3P
2
O
7
4-
+ 4H
+

P
3

O
10
5-
+ 2H
2
O → 3PO
4
3-
+ 4H
+
Khả năng tạo phức của tripolyphosphat cũng tương tự như pyrophosphat.
− n = 4 đến 50: người ta gọi là oligophosphat
− n > 50: gọi là polyphosphat (E 452). Trong đó:
− n vào khoảng 10
2
và cation là Na
+
ta có muối Graham
− n vào khoảng 2×10
4
và cation là Ca
2+
ta có muối Kurrol
Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 8

Tên gọi Công thức % P
2
O
5
pH trong
dung dịch 1%

Pyrophosphat disodium Na
2
P
2
O
7
63.9 4 – 4.3
Pyrophosphat tetresodium Na
4
P
2
O
5
53.4 10 – 10.5
Triphosphat pentesodium Na
5
P
3
O
10
57.9 > 9.2
Pentaphosphat heptasodium Na
7

P
5
O
16
62 8.2 – 8.6
Metaphosphat (NaPO
4
)
n
69.6 6.3 – 7.5
Pyrophosphat tetrapotassium K
4
P
2
O
5

43.2 10.3

2.2. Theo số loại polyphosphat có trong sản phẩm
Phosphate đơn: chỉ dùng duy nhất 1 loại polyphosphat có trong sản phẩm.
Phosphate phối trộn: trong sản phẩm người ta dùng kết hợp nhiều loại polyphosphate
kết hợp với nhau để tạo ra sản phẩm có chất lượng đồng nhất. Do mỗi loại phosphat có tác
dụng, pH, thời gian tác động và khả năng hòa tan khác nhau. Người ta thường chia
phosphate phối trộn thành 3 loại:
Superbind K70: (E 451, E 452) có dạn
g bột tinh thể màu trắng. pH = 8,8 và P
2
O
5

từ 56
– 58. Superbind K70 có ưu điểm: Tạo nhũ tương đồng nhất có độ kết đính cao, khối nhũ
tương bền và chậm khô mặt và tạo độ dai giòn và giảm hao hụt sau khi nấu. Thường dùng
cho các sản phẩm qua giai đoạn xay nhũ như giò lụa, xúc xích, cá viên, bò viên, heo viên,
nem chua…Lượng sử dụng 0.3 - 0.5% (3 – 5 gram/kg sản phẩm) do superbind K70 nhanh
chóng kích hoạt protei, tạo độ ổn định cho nhũ tương thịt, tăng tính giòn dai sau khi nấu.
Superbind P220 (E 451, E 452) có dạng bột tinh thể màu trắng. pH = 8,9 và P
2
O
5
=
58%. Đặc điểm khác biệt của sản phẩm này so với các polyphosphate khác là hòa tan rất
nhanh trong nước ở điều kiện lạnh O
0
C. Ưu điểm của superbind P220 là tạo khối sản phẩm
đồng nhất, rắn chắc, mọng nước, màu đẹp sau khi nấu. Giảm hiện tượng hao hụt trọng lượng
sau khi nấu, tăng hiệu suất chế biến. Loại
bỏ dùng da làm chất kết dính, tạo cảm quan bề mặt
Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 9

cắt đẹp hơn. Thịt miếng được ướp hoặc tiêm dung dịch này sẽ tạo ra nhanh chóng lớp keo
dính protein trên bề mặt thịt giúp tạo khối dăm-bông săn chắc sau khi nấu. Lượng sử dụng
0,3 – 0,5% (3 – 5 gram/kg sản phẩm) trên tổng trọng lượng thịt và dung dịch ướp.
Superbind P270: Dạng bột mịn trắng đến trắng ngà, có mùi nhẹ đặc trưng. Hỗn hợp của
E 450, E 451, E 316, E 621, E 250 và một số hương liệu có hàm lượng P

2
O
5
= 28 - 28.50%
và pH = 8.8. Ưu điểm của superbind P270 là hòa tan rất nhanh trong nước ngay trong điều
kiện nước lạnh OºC. Tạo khối liên kết rắn chắc của sản phẩm, giảm hao hụt sau khi nấu.
Màu sản phẩm đẹp, hương vị hấp dẫn. Bỏ sử dụng da heo làm chất kết dính qua đó làm tăng
tính cảm quan bề mặt lát cắt. superbind P270 được dùng trong sản xuất da bao, dăm-bông để
tạo liên kết chặt chẽ giữa các miếng thịt với nhau. Liều sử dụng: 1,0 - 1,2% (10 - 12g/kg)
trên tổng khối lượng thịt nguyên liệu và nước tiêm.
Sau đây, chúng tôi xin giới thiệu một số ứng dụng tiêu biểu của polyphosphate trong
công nghệ thực phẩm.
3. MỘT SỐ ỨNG DỤNG ĐIỂN HÌNH CỦA POLYPHOSPHATE
3.1. Tình hình sử dụng polyphosphate trong chế biến thực phẩm hiện nay
[6]

Do mỗi loại phosphate (orthor, di-, tri-, polyphosphate) có một vài ưu điểm riêng, ví dụ
như diphosphate có khả năng hydrat háo tốt hơn so với nhng74 loại phosphate khác nhưng
khả năng tạo phúc chilat của nó không nổi trội, khả năng hòa tan trong nước và dung dịch
NaCl của nó không cao so với Natri, Kali của các phosphate mạch dài. Do đó, khi sử dụng
phosphate làm chất phụ gia thực phẩm, các nhà sản xuất không đơn thuần chỉ sử dụng một
loại phosphate mà có sự phối trộn của nhiều loại phosphate khác nhau.
Ví dụ: công ty Europhos có các sản phẩm Carnal, Abastol, Carfosel – đó là hỗn hợp
muối Kali, natri của di-, tri-phosphate và di-, ployphosphate hoặc đi-, tri- và polyphosphate
dùng cho các sản phẩm khác nhau dùng trong chế biến thịt, cá,
Do đó, Polyphosphate là dạng hỗn hợp nhiều loại phosphate được sản xuất thích hợp
cho từng ứng dụng.
Polyphosphate

2012

Đặng Thị Mỹ Duyên Page 10

3.2. Polyphosphate trong công nghệ chế biến thịt
Trong công nghệ chế biến thịt có một phụ gia quan trọng không thể thiếu được đó là
polyphosphate. Vào thời điểm phát hiện độc tính của hàn the và sau đó là suốt một thời gian
dài với nổ lực tẩy chay việc sử dụng hóa chất độc hại này, polyphosphate được coi như loại
phụ gia cho phép sử dụng để thay thế hàn the. Vì vậy cho nên polyphosphate lúc ấy được gọi
là phụ gia tạo giòn dai. Tuy nhiên việc sử dụng polyphosphate mang lại nhiều hiệu quả hơn
chúng ta tưởng.

3.2.1. Công dụng của polyphosphate trong công nghệ chế biến thịt
Phosphate có chức năng điều chỉnh pH tác động trực tiếp lên trên đạm protein của thịt
gây ra các hiệu quả như sau:
− Ngăn chận quá trình oxid hóa giữ màu tươi của thịt và các sản phẩm thịt chế biến.
− Làm giãn các sợi cơ qua đó làm thịt mềm hơn, dẻo hơn.
− Tạo ra nhiều đạm protein hòa tan qua đó gia tăng độ kết dính của sản phẩm.
− Tăng khả năng giữ nước của thịt.
− Gia tăng hương vị thơm ngon tự nhiên của thịt, ngăn ngừa hình thành các mùi vị lạ
do quá trình oxid hóa tạo nên.
− Ngăn ngừa vi khuẩn phát triển nên có chức năng kéo dài thời gian bảo quản.
Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 11

Tóm lại phosphate tạo được độ giòn dai của sản phẩm thịt chế biến do làm thịt dẻo

hơn, kết dính nhiều hơn và giữ nước tốt hơn. Do ngăn chận quá trình oxid hóa làm thịt
không bị xuống màu, tăng hương vị tự nhiên và ngăn cản vi khuẩn, nấm mốc phát triển nên
phosphate còn có vai trò là chất bảo quản.
3.2.2. Các tiêu chí chọn polyphosphate trong công nghệ chế biến thịt
Trong quá trình chế biến thịt cần có một hỗn hợp phosphate có khả năng bổ trợ lẫn
nhau trong việc điều chỉnh pH, khả năng hòa tan, thời gian tương tác. Hơn nữa chất lượng
thịt thường xuyên thay đổi qua các đợt cung cấp hàng, do tuổi của vật nuôi khác nhau, cách
nuôi khác nhau, giống loài khác nhau. Vì vậy cần thiết phải có một loại phosphate linh hoạt
có khả năng bổ trợ lẫn nhau trong việc điều chỉnh pH, khả năng hòa tan, thời gian tương tác
để tạo ra sản phẩm có chất lượng đồng nhất và đó là ưu điểm của phosphate phối trộn. Các
loại Superbind K70. Superbind P220 và Superbind P270 đều thỏa mãn các yêu cầu này
 Các tiêu chí dưới đây để chọn được loại phosphate phù hợp:
− Yêu cầu sử dụng: Dùng cho xay nhủ tương tạo giòn dai (như làm giò lụa, nem…)
hay dùng cho ướp thịt tạo dẻo tăng độ kết dính. Nếu dùng cho ướp thịt sẽ phải cần loại có độ
hòa tan cao nhưng lại có tốc độ tương tác với protein chậm. Ví dụ Neo FoodTech Co. đang
chào bán Superbind K70 cho nhóm tạo giòn dai và Superbind P220 cho nhóm tăng kết dính
và tạo dẻo.
− Tăng hương vị và màu sắc sản phẩm: có loại phosphate làm tăng hương vị và màu
sắc của sản phẩm, có loại tạo mùi lạ, tái màu và có vị chát. Ví dụ các dòng sản phẩm
phosphate phối trộn mang thương hiệu Superbind đều có chứa một loại phosphate chuyên
làm gia tăng hương vị và màu sắc tự nhiên của thịt và đặc biệt không tạo hậu vị chát khó
chịu.
− Tăng kết cấu của sản phẩm: sản phẩm đạt yêu cầu là phải đạt độ giòn dai và mọng
nước, giảm thất thoát trọng lượng sau khi nấu đến mức tối đa của thành phẩm cuối cùng.
Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 12

− Kéo dài thời gian bảo quản: có dòng phosphate có chức năng ức chế sự phát triển
của vi sinh vật ở một mức độ nhất định nào đó. Việc sử dụng thử nghiệm một loại sản phẩm
phosphate nào đó cần phải lưu ý đặt điểm này.
Tóm lại: khi đánh giá toàn bộ chất lượng của một sản phẩm phosphate cần phải dựa
vào 4 tiêu chí trên đây. Những sản phẩm rẻ tiền thường thiếu một hay nhiều tiêu chí này.
3.2.3. Một số loại polyphosphate phối trộn dùng trong chế biến thịt
Tên
polyphosphate
Công dụng Ứng dụng
Superbind
P220
Tạo độ giòn, dai, tăng
khả năng giữ nước, tạo kết
dính.
Da bao, jambon,
K70
Tạo độ dẻo, giòn
dai,tăng khả năng giử nước
Giò chả, cá viên, xúc
xích,,
Superbind
P270
Giữ nước, tạo độ kết
dính, tạo mùi vị đặc trưng
Jambon, thịt nguội,

Một số sản phẩm từ thịt có dùng polyphosphate:
Chả lụa

Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 13

Jambon_thịt nguội

Xúc xích

3.3. Polyphosphate trong công nghệ chế biến thủy sản
Các ưu điểm quan trọng của sử dụng phosphate trong công nghệ chế biến thủy sản là:
− Gia tăng khả năng giữ nước của protein cơ bắp hoạt tính actomyosin. Giảm tốc độ
thoát nước trong quá trình chế biến và giải đông sản phẩm, giữ lại các chất dinh dưỡng tự
nhiên, ngăn ngừa sự di chuyển của độ ẩm trong quá trình giải đông, gia nhiệt và bảo quản.
Nó làm tăng lượng nước và giảm sự nổi bọt, do đó, giữ độ ẩm tự nhiên của sản phẩm tốt
hơn, cải thiện cấu trúc và độ mềm. Hơn nữa, nó là tác nhân tạo Chilat tốt với ion Mg
2+
và
Ca
2+
nếu sử dụng nước cứng chất biến, dẫn đến sự giữ nước tốt hơn.
− Kiểm soát giá trị pH cho quá trình giữ nước tối ưu (bởi sự trương của protein) và
quá trình tạo màu.

Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 14

− Giảm sự biến chất do oxy hóa trong quá trong quá trình chế biến, giảm các tác nhân
gây ra mùi ôi, màu sắc không mong đợi và bảo toàn hương vị, màu sắc và cấu trúc cho sản
phẩm.
Ngoài ra, phosphate còn có các tác dụng sau:
− Ngăn ngừa sự tạo thành tinh thể cây kim MgNH
4
PO
4
(giống như các miếng thủy
tinh trong các sản phẩm hải sản đóng hộp như cá ngừ, cua đóng hộp.
− Ngăn ngừa sự làm mềm bề mặt của protein bị biến chất, đặc biệt với cá hồi được
lạnh đông trước khi đóng hộp hoặc bảo quản nước đá trong một thời gian dài.
− Xử lý phosphate trước khi bóc vỏ tôm sẽ giúp cho việc giữ thịt và vỏ tôm dễ dàng
và do đó lượng thịt sẽ tăng.

3.4. Polyphosphate trong công nghệ sản xuất mì ăn liền
Trong sản xuất mì ăn liền, khối bột nhào chỉ cho phép được chứa một lượng nước tối
thiểu, bới nếu lượng nước cao thì quá trình chiên và sấy khô sẽ tốn nhiều thời gian, gây lãng
phí năng lượng. Mặt khác, khối bột nhào phải trơn và dễ cán tạo thành lớp. Điều này chỉ đạt
khi khối bột có cấu trúc đồng nhất và các nguyên liệu được trộn và thấm ẩm đồng đều. Đặc
biệt gluten bột mì phải ổn định về độ nở trong một thời gian ngắn để khối bột mì có tính dẻo
dai. Bên cạnh đó, sợi mì khi nấu không được trương nở quá mức. Để đáp ứng các nhu cầu
trên, các nhà sản xuất mì ăn liền thường chọn phosphate làm chất phụ gia. Phosphate có đặc

tính trên là do chúng có khả năng liên kết với nhóm –OH có trong tinh bột cũng như bột mì,
Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 15

do đó các phân tử trong khối bột nhào sẽ liên kết chặt với nhau hơn và làm điều này sẽ giảm
độ trương nở của tinh bột và bột mì.

Ví dụ: Với sản phẩm mì gói Udon – hương vị Nhật Bản (sản phẩm của công ty cổ
phần Acecook Việt Nam) sử dụng phosphate dưới dạng pentasodium triphosphate (E451i)
là một trong những chất phụ gia của mì.
3.5. Polyphosphate trong công nghệ sản xuất sữa
Các chất phụ gia nhóm olyphosphate được sử dụng rất phổ biến trong công nghệ chế
biến sữa, mục đích của việc dùng polyphosphate là: điều chỉnh độ acid, tạo xốp, chống đông
vón trong xử lý bột, ổn định màu, chống oxi hóa, chất nhũ hóa, chất điều vị, chất làm ẩm,
3.5.1 Đối với công nghệ sản xuất bơ
- Chất chống oxi hóa thường là: Natri polyphosphate, Kali polyphosphate,
Mononatri orthophosphate, monocanxi orthophosphate, sodium alumimim phosphate acid.
- Chất chống đông tụ: dưới tác dụng của nhiệt độ phosphate sẽ bị đông tụ, do đó
người ta thường bổ sung vào sữa: disodium phospahte hay trisodium phosphate. Mục đích
chính là làm cân bằng hàm lượng cation và anion có trong sữa.
Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 16

- Chất ổn định tạo cấu trúc sản phẩm: người ta thường sử dụng natri
polyphosphate hay kali polyphosphate để tránh hiện tượng tách béo, tách muối trong quá
trình bảo quản.

Hình: Bơ frais
3.5.2 Đối với công nghệ sản xuất kem
- Chất nhũ hóa: thường là những phân tử có nhóm chức ưa nước và ưa béo, tập trung
tại bề mặt tiếp xúc giữa pha phân tán và pha liên tục làm giảm sức căng bề mặt để ổn định
nhữ tương. Các chất nhũ hóa cho vào sữa dùng trong công nghệ sản xuất kem thường là
nhóm phosphate, ngoài ra còn có một số chất khác với hàm lượng thấp.

Hình: các sản phẩm kem có sử dụng polyphosphate
Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 17

- Chất ổn định: là những hợp chất có thể liên kết với một số lượng lớn các phân tử
nước và làm giảm số phân tử nước ở dạng tự do, qua đó giữ được mùi hương và màu sắc tự
nhiên của kem.
3.5.3 Đối với công nghệ sản xuất pho-mát
Để tạo cấu trúc gel cho pho-mát, trước đây người ta sử dụng hỗn hợp trisodium
citrate, sodium bicarbonat, acid citric. Ngày nay nhiều phụ gia mới xuất hiện, thông dụng
nhất để tạo cấu trúc gel cho pho-mát là: nhóm sodium polyphosphate(E450) và nhóm
sodium orthophosphate(E339)

Hình: Các loại pho-mát

Tuy nhiên, việc sử dụng phụ gia thực phẩm phải được sử dụng ở một mức độ vừa phải
và với liều lượng cho phép để đàm bảo an toàn cho người sử dụng. Do đó, việc xác định hàm
lượng của phụ gia nói chung và polyphosphate nói riêng là rất quan trọng. Sau đây, chúng
em xin giới thiệu một số phương pháp phân tích polyphospahte.
4. PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG POLYPHOSPHATE TRONG CÁC SẢN PHẨM
THỦY HẢI SẢN:
[7]

4.1. Phạm vi áp dụng
Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 18








Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng muối polyphosphate bao
gồm orthophosphat (monophosphate), pyrophosphate (điphosphate), tripolyphosphate trong
thủy sản và sản phẩm thủy sản bằng sắc ký ion.
4.2. Phương pháp tham chiếu
Tiêu chuẩn này được xây dựng dựa theo phương pháp của Trung tâm Hóa học tư pháp
quốc gia của Cục Thực phẩm dược phẩm Hoa Kỳ (National Forensic Chemistry Center, U.S.
Food and Drug Administration, Cincinnati, Ohio: Determination of tripolyphosphate and

related hydrolysis products in processed shrimp).
4.3. Nguyên tắc
Polyphosphat trong mẫu thủy sản được chiết tách bằng nước cất khử ion. Dịch chiết
được làm sạch bằng phương pháp chiết pha rắn (SPE) trên cột chiết pha rắn C18. Hàm lượng
polyphosphat có trong dịch chiết được xác định trên máy sắc ký ion sử dụng hệ thống phản
ứng sau cột với tác chất phản ứng là sắt nitrat trong axit percloric và đầu dò UV tại bước
sóng l là 330 cm theo phương pháp ngoại chuẩn.
4.4. Phương pháp tiến hành
Thành phần cơ bản của sắc kí ion

Hệ thống sắc ký ion Metrohm IC850

Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 19

4.4.1. Chuẩn bị mẫu thử
Cân chính xác 0,5 g mẫu thủy sản (ký hiệu m) đã được đồng nhất vào trong chai nhựa
dung tích 100 ml. Thêm 50 ml nước cất khử ion vào trong chai rồi lắc mạnh trong 30 phút
trên máy lắc mẫu. Sau đó, ly tâm chai trong 10 phút ở tốc độ 3000 vòng/phút trên máy ly
tâm. Lọc dịch chiết qua màng lọc mẫu loại 0,45.
4.4.2. Chuẩn bị mẫu trắng
Tiến hành chuẩn bị mẫu trắng giống như chuẩn bị đối với mẫu thử nhưng thay 0,5 g
thủy sản bằng 0,5 ml nước cất đã khử ion.
4.4.3. Làm sạch dịch chiết
Nối cột chiết pha rắn C18 vào đầu ra của một xilanh thủy tinh 100 ml. Thêm lần lượt
10 ml metanol + 10 ml nước cất đã khử ion vào xanh thủy tinh. Loại bỏ dung dịch chảy qua

cột.
Cho dịch chiết thu được tại mẫu thử và mẫu trắng vào các cột C18 đã được chuẩn bị.
Sau khi cho dịch chiết vào cột, thu dịch ra khỏi cột vào bình định mức 100 ml (đã bỏ 2 ml
đầu). Sau đó, tráng rửa bình chứa 3 lần, mỗi lần bằng 2ml nước cất khử ion. Cho nước tráng
qua cột rồi gom dịch qua cột vào bình định mức trên. Định mức tới vạch bằng nước cất (ký
hiệu v). Tiến hành phân tích các dịch thu được trên máy sắc ký ion.
4.4.4. Tiến hành phân tích trên máy sắc ký ion
− Đặt chế độ làm việc cho máy sắc ký ion như sau:
+ Cột sắc ký ion: Dionex IonPac (L x ID: 250 x 4 mm, tiền cột IonPac NG1(L x ID: 4
x 50mm).
+ Nhiệt độ cột: Nhiệt độ trong phòng.
+ Pha động: Dung dịch axit Nitric 70 mm.
+ Tốc độ dòng: 0,5 ml/phút.
+ Bước sóng cài đặt cho đầu dò UV là 330 nm
+ Thể tích tiêm: 100 ml
Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 20

- Điều kiện trong hệ thống phản ứng sau cột:
+ Tác nhân: 1g/l sắt nitrat trong axit Percloric 2 %. Tốc độ dòng là 0,5 ml/phút:
+ Nhiệt độ phản ứng trong ống teflon ở nhiệt độ trong phòng.
− Ổn định cột sắc ký trong 30 phút bằng pha động.
− Tiêm các dung dịch chuẩn vào máy sắc ký:
Mỗi dung dịch tiêm 2 lần, tính diện tích pic trung bình. Dựng đường chuẩn biểu thị
mối quan hệ giữa các chiều cao pic thu được và nồng độ từng loại phosphat theo quan hệ
tuyến tính bậc 1 (phương trình y = ax + b).

− Tiêm dung dịch mẫu thử và dung dịch mẫu trắn vào máy sắc ký: các mẫu đã được
làm sạch, mỗi mẫu 2 lần. Tính kết quả thu được.


4.4.5. Yêu cầu về độ tin cậy của phép phân tích
Độ lệch chuẩn (CVS) tính theo diện tích pic sắc ký của 2 lần tiêm cùng một dung dịch
chuẩn pyrophosphat 10 m g/ml và 25m g/ml phải nhỏ hơn 1,2 %. Đường chuẩn đối với mỗi
loại phosphat phải có độ tuyến tính tốt, hệ số tương quan hồi quy tuyến tính (R2) phải lớn
hơn hoặc bằng 0,99.
Khoảng tuyến tính:
Sơ đồ lắp đặt hệ thống sau cột
Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 21

a) Ortophosphate: 10 - 100 m g/ml
b) Pyrophosphate: 0,5 - 50 m g/ml
c) Tripolyphosphate: 10 - 500 m g/ml.
4.5. Tính kết quả
Hàm lượng các phosphate có trong mẫu được tính trên cơ sở đường chuẩn thu được.
Với đường chuẩn ở dạng y = ax + b, hàm lượng các phosphate có trong mẫu được tính theo
công thức sau:
ܥ =
ܻ − ܾ
ܽ
× ܨ
Trong đó:

− C là nồng độ các phosphate có trong mẫu, tính theo m g/g
− Y là hiệu số giữa diện tích pic của dịch chiết và diện tích pic có trong mẫu trắng
tiêm vào máy, tính theo đơn vị diện tích.
− a, b là các thông số của đường chuẩn được xác định.
F là hệ số pha loãng mẫu và có giá trị bằng tỷ số giữa thể tích dịch chiết thu được sau
khi làm sạch v) và khoa lượng mẫu m sử dụng.
5. SO SÁNH POLYPHOSPHATE VỚI CÁC MỘT SỐ CHẤT TƯƠNG TỰ
Trong kỹ thuật chế biến thực phẩm, người ta thường dùng những phụ gia để tạo
cho thực phẩm có độ dai, giòn và bảo quản được lâu ngày. Chất phụ gia thường được nói
đến là hàn the. Tuy nhiên, hàn the lại làm tổn thương người tiêu dùng. Vì vậy để có thực
phẩm an toàn, người tiêu dùng cần biết đến những phụ gia khác là Polyphosphate và
PDP.
 Sự độc hại của hàn the: Hàn the là phụ gia để cho sản phẩm săn chắc, có độ giòn,
dai, làm ngon miệng, có thể bảo quản thực phẩm lâu ngày không bị thiu thối. Hàn the có tên
Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 22

thương mại là borax, rất độc hại. Chất hàn the khi ăn vào cơ thể chỉ có 85% được đào thải ra
ngoài, còn 15% tích tụ trong mô mỡ, thần kinh, có thể gây tổn thương gan, thoái hóa cơ quan
sinh sản. Với phụ nữ mang thai, hàn the đào thải qua sữa, nhau thai, ảnh hưởng không tốt
đến thai nhi. Mặt khác, hàn the còn cản trở quá trình hấp thụ protein, gluxit, dẫn đến hiện
tượng khó tiêu hóa, chán ăn, mệt mỏi nếu dùng thực phẩm có hàn the lâu ngày làm ảnh
hưởng đến sự phát triển, đặc biệt đối với tre em. Ngộ độc hàn the có hai dạng: - dạng cấp
tính, xảy ra 6-8 giờ sau khi ăn với triệu chứng buồn nôn, tiêu chảy, dau cơ, cứng cơ, chuột
rút vùng bụng, vật vã, phụ nữ có thai bị xảy thai. Ngộ độc mãn tính, hàn the tích lũy trong cơ
thể biểu thị bằng mất cảm giác ngon, nôn, tiêu chảy nhẹ, rụng tóc

Ở nước ta, Quyết định số 867/QĐ-BYT ngày 4-4-1998 và quyết định số 3742/QĐ-
BYT ngày 30-9-2001 chính thức cấm sử dụng hàn the để chế biến và bảo quản thực phẩm.
Tuy nhiên đến nay vẫn còn một số cơ sở sản xuất, người chế biến thực phẩm vẫn còn sử
dụng hàn the. Kiểm tra vệ sinh an toàn thực phẩm trên địa bàn TP HCM, qua 92 mẫu thực
phẩm tại 11 siêu thị và 25 mẫu tại 5 cơ sở sản xuất kinh doanh thực phẩm gồm chả lụa, chả
quế, bánh su sê, mì sợi, nui có đến 16 mẫu có chứa hàn the. Cơ quan chức năng đã xử phạt
18 cơ sở cung cấp thực phẩm ở các siêu thị (Theo tạp chí thế giới mới số 573). Gần đây
kiểm tra của cơ quan phòng dịch TP Hồ Chí Minh ở 7 chợ: Bà Chiểu, Bình Tây, Rạch Ông,
Tân Hưng, Thủ Đức, Hai Trăm (quận 4), Bình Hưng cho kết quả làm chúng ta giật mình là
100% mẫu chả giò, 88% mẫu bánh da lợn, su sê chứa hàn the (theo tạp chí Khoa học phổ
thông số 675).
 Phụ gia thực phẩm an toàn (TPAT): Để thay thế hàn the, hiện nay có các phụ gia
TPAT là Polyphosphate và axit sorbic nhập từ Đức, Thái Lan. Theo tổ chức Lương Nông
quốc tế (FAO), dùng phụ gia TPAT trong dăm bông thích hợp với 1 gam cho 1kg sản phẩm,
2-5 gam cho 1kg thịt. Dùng phụ gia TPAT không cần dùng thịt nóng, thậm chí dùng thịt đã
qua bảo quản đông lạnh, chất lượng giò chả vẫn thơm ngon và an toàn khi bảo quản lạnh ở
0-4
0
C trong suốt 90 ngày.
Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 23

 Phụ gia PDP: Từ lâu đã được các nhà khoa học thế giới đưa vào sử dụng như là một
loại phụ gia thực phẩm có khả năng thay thế hàn the. Năm 1998, Phòng Polyme Dược phẩm
– Viện Khoa học và công nghệ Việt Nam đã tiến hành nghiên cứu, chiết xuất thử nghiệm
chất phụ gia PDP. Đây là chất phụ gia dạng bột, có nguồn gốc thiên nhiên, sử dụng từ vỏ

tôm, không độc, dùng an toàn cho người trong thực phẩm và dược phẩm. PDP hòa tan trong
nước, kháng nấm nên có thể bảo quản thực phẩm khỏi vị chua, thiu thối, tăng cường độ dai,
giòn cho thực phẩm. Qua khảo sát tại các cơ sở chế biến thực phẩm như Cty Vissan, làng giò
chả Uy Nố (Đông Anh), làng bánh cuốn Thanh Trì, cơ sở chế biến nước ép quả Đồng Nai
cho kết quả tốt, bảo quản độ dai, giòn, bảo quản thực phẩm dài ngày hơn cả hàn the. Cục Vệ
sinh an toàn thực phẩm Việt Nam đã cho phép sản xuất và lưu hành PDP trên toàn quốc theo
hồ sơ công bố 4377-2003/CBTCYT ngày 2/12/2003.
So sánh 3 mẫu đối chứng trên bánh phở cho thấy, mẫu không sử dụng phụ gia bảo quản
thì thực phẩm bị hỏng thì thực phẩm bị hỏng trong vòng 1 ngày, mẫu thứ 2 có thêm hàn the
thì được 2 ngày, mẫu thứ 3 có chất PDP thì khả năng sử dụng thực phẩm được lâu hơn mà
chất lượng thực phẩm gần như không thay đổi. Về giá bán, có thể so sánh: Để bảo quản 1 kg
sản phẩm là thịt (giò, chả, lạp xưởng, nem ) với hàn the giá từ 100-200đ; với phụ gia
TPAT là 700-800đ; với PDP là 500-600. Vấn đề còn là Cục Vệ sinh an toàn thực phẩm Việt
Nam cần có biện pháp khuyến khích phòng Polyme Dược phẩm (Viện KH và CNCV) sản
xuất đại trà PDP để phổ biến đến mọi cơ sở chế biến thực phẩm, cả người tiêu dùng trên toàn
quốc và hạ giá thành sản phẩm hơn nữa.

Polyphosphate

2012


Đặng Thị Mỹ Duyên Page 24

Tài liệu tham khảo
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]

[6] Neofoodtech.com
[7] : Thuvienphapluat.vn/ tiêu chuẩn ngành 28 TCN 185: 2003