Tổng quan về chất tạo vị ngọt trong thực phẩm​

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC QUỐC GIA
TPHCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BÀI BÁO CÁO
CÁC CHẤT TẠO NGỌT
THỰC PHẨM
Giảng viên : Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt
Sinh viên : HC05TP

TPHCM-11/2006

• Chất tạo ngọt thực phẩm

Mục lục Trang
Giới thiệu chung 2
A – Các chất tạo ngọt dinh dưỡng 3
I – Glucose 3
II – Galactose 4
III – Saccharose 5
IV – Maltose 6
V – Lactose 7
B – Các chất tạo ngọt kém dinh dưỡng 8
I – Sorbitol 8
II – Mannitol 9
III – Xylitol 10
IV – Fructose 11
V – Mannose 12
C – Các chất tạo ngọt không dinh dưỡng 14
I – Saccharin 14
II – Aspartame 16

III – Sucralose 18
IV – Cyclamate 19
V – Neotame 20
VI – Acesulfam potassium 21
VII – Alitame 22
Quy đònh ở Việt Nam về các chất tạo ngọt không dinh dưỡng 22
D – Chất tạo vò lợ 23
I – Sự ra đời của bột ngọt 23
II – Bột ngọt là gì? 23
III – Bột ngọt được sản xuất như thế nào? 26
IV – Trong thực phẩm nên cho bao nhiêu bột ngọt sẽ đạt hiệu quả tốt? 26
2
• Chất tạo ngọt thực phẩm
Lời kết 29
Tài liệu tham khảo 30
Giới thiệu chung
Vò ngọt là một trong năm vò cơ bản (ngọt, chua, mặn, đắng và lợ), cũng là
loại vò đem lại cảm giác dễ chòu. Ngoài những loại thực phẩm tự nhiên ngọt sẵn
như các loại trái cây, thì ngày nay con người đã sản xuất ra rất nhiều các loại chất
tạo ngọt, đóng vai trò là chất phụ gia làm tăng giá trò cảm quan cho thực phẩm.
Trong tự nhiên có hàng trăm hợp chất có vò ngọt, đa phần là hợp chất hữu
cơ, nhưng có rất ít trong số đó được cho phép sử dụng trong thực phẩm. Thậm chí
có những chất ngọt nhưng rất độc như chloroform, nitrobenzene, chì acetate
(CH
3
COO)
2
Pb…
Các chất tạo ngọt thường được gọi là đường. Tuy nhiên không phải tất cả
đều là hợp chất carbonhydrate, mà trong đó còn có cả các chất có nguồn gốc từ

acid amine.
Dựa vào giá trò dinh dưỡng người ta chia chất tạo ngọt ra làm 3 loại: chất
tạo ngọt dinh dưỡng, chất tạo ngọt kém dinh dưỡng và chất tạo ngọt không dinh
dưỡng. Cả 3 loại này sẽ lần lượt được giới thiệu sau đây.
3
• Chất tạo ngọt thực phẩm
A- CÁC CHẤT TẠO NGỌT DINH DƯỢNG
Chất tạo ngọt dinh dưỡng là những chất được hấp thụ gần như hoàn toàn
trong cơ thể, các chất này bò oxy hóa tạo ra năng lượng cho các quá trình chuyển
hóa và hoạt động của con người. Nhóm các chất tạo ngọt dinh dưỡng gồm có
glucose, galactose, saccharose, maltose, lactose…
I. Glucose
1.Nguồn gốc:
Glucose là loại đường tiêu biểu nhất. Trong tự nhiên được tìm thấy ở dạng tự
do có trong các loại hoa quả, đặc biệt có nhiều trong nho chín nên còn được gọi là
đường nho. Glucose phổ biến ở cả động vật và thực vật, là thành phần của nhiều
oligo và polysaccharide quan trọng như: maltose, saccharose, tinh bột và cellulose.
2.Công thức hóa học
CTPT: C
6
H
12
O
6
CTCT: dạng mạch hở hoặc mạch vòng
4
• Chất tạo ngọt thực phẩm

Alpha D – Glucose Glucose
3.Tính chất – Ứng dụng

Glucose là những tinh thể không màu, có vò ngọt, tan nhiều trong nước, ít
tan trong rượu, nóng chảy ở 146
o
C.
Trong cơ thể người và động vật, glucose là nguồn cung cấp năng lượng quan
trọng; trong máu, glucose là 1 thành phần cố đònh. Khi glucose đi vào cơ thể, nó
được dự trữ trong gan dưới dạng glycogen, nếu dư thừa nó sẽ được chuyển hóa
thành lớp mỡ dưới da nhờ có hormone insulin. Khi cơ thể hoạt động , nó sẽ chuyển
hóa lại thành glucose, thông qua 1 chuỗi các phản ứng xúc tác enzyme, glucose
được oxi hoá thành CO
2
, hơi nước , và năng lượng dưới dạng ATP.
C
6
H
12
O
6
+ O
2
CO
2
+ H
2
O + năng lượng
Dưới tác dụng của các enzyme, đường glucose dễ bò phân tích thành các sản
phẩm khác như rượu etylic, acid lactic, acid butyric, acid limonic.
Trong công nghiệp glucose được điều chế bằng cách thủy phân các
polysaccharide trong thiên nhiên như tinh bột, saccharose, cellulose dưới tác dụng
của acid vô cơ hay enzyme.

Glucose được hấp thu dễ dàng, nó được dùng làm thức ăn có giá trò dinh
dưỡng cao. Glucose còn được dùng trong y học như huyết thanh glucose được tiêm
cho người bệnh khi lượng glucose trong máu không ổn đònh. Glucose còn được
dùng để tổng hợp vitaminC. Đa số các động vật, trừ chuột bạch, khỉ và người, đều
có khả năng tổng hơp vitamin C từ glucose.
II.Galactose
5
• Chất tạo ngọt thực phẩm



O
OH
H
OH
H
CH
2
OH
H
H
OH
OH
α–D–galactose
D–Galactose
Trong tự nhiên thường tồn tại ở dạng D – Galactose. Có trong thành phần
của đường sữa lactose(glucose+ galactose), trong củ cải đường và các chất nhầy,
chất gôm của thực vật. Galactose nóng chảy ởø 160
o
C, khó lên men hơn glucose và

mannose. Galactose chỉ bò lên men bởi các nấm men riêng biệt. D – Galactose là
đơn vò cấu tạo nên melibiose, agar-agar, dẫn xuất của D – Galactose là acid
galacturonic là thành phần của pectin. Trong mô thần kinh, galactose tồn tại dưới
dạng phức chất cerebroside.
Galactose cũng được tổng hợp từ cơ thể, là thành phần của glycolipid và
glycoprotein. Trong 1 số mô nó có chứa năng lượng dinh dưỡng nên được xem là 1
chất ngọt dinh dưỡng. Galactose kém ngọt hơn glucose và không tan trong nước.
Galactose cùng với glucose là thành phần của disaccharide lactose. Sự thuỷ phân
lactose để tạo glucose và galactose được xúc tác bởi enzym β - Galactosidase.
Trong 2 cuộc nghiên cứu gần đây đã đưa ra giả thuyết có thể có sự liên hệ
giữa galactose và bệnh ung thư buồng trứng, nhưng những nghiên cứu khác đã thất
bại trong việc đưa ra những bằng chứng cho sự liên hệ này.
• Ảnh hưởng của các dẫn xuất galactose: sự thiếu hụt galactokinase
gây ra bệnh đục thuỷ tinh thể. Nếu có 1 chế độ ăn uống galactose tự do kòp thời thì
bệnh đục thuỷ tinh thể sẽ bò đẩy lùi mà không có biến chứng nào có thể xảy ra. Sự
thiếu hụt UDP galactose 4 - epimera rất hiếm , nó gây ra tật điếc.
III.Saccharose
1.Trạng thái tự nhiên
6
• Chất tạo ngọt thực phẩm
Saccharose rất phổ biến trong tự nhiên, có nhiều trong mía, củ cải đường
(dùng để sả n xuất đường) và một số thực vật khác nên saccharose còn được gọi là
đường mía. Trong củ cải đường và mía có chứa 20 – 25% đường saccharose.
Trong đời sống saccharose có những tên gọi khác nhau:
o Đường phèn: saccharose kết tinh ở 30
0
C dưới dạng
những cục lớn.
o Đường kính: saccharose có độ tinh khiết khá cao.
o Đường cát: saccharose có lẫn tạp chất màu vàng nâu,

v.v…
2.Cấu tạo hóa học
Saccharose do m t phân tử ộ α- D- Glucopiranoside (1→2) β- D-
Frucofuranoside α - Glucose dở ạng piranose liên kết với một phân tử ở dạng
furanose bằng liên kết glucoside xảy ra ở C
1
của gốc α - Glucose và C
2
của gốc β
- Fructose , loại đi một phân tử H
2
O. Do vậy saccharose còn được gọi là ( có độ
quay cực bằng +66.5
0
)
CH
2
OH
O
H HOH
2
C
C
O
H
H
OH
H OH
OH
H

O
H
H
OH
OH
C
H
CH
2
OH
4
6
5
3
2
1
2
1
3
4
5
6
3.Tính chất – Ứng dụng
Saccharose (còn gọi là sucrose) là tinh thể không màu, không mùi, có vò
ngọt, tan nhiều trong nước, nhất là nước nóng, nóng chảy ở 185
0
C, tỷ trọng:
1.5879g/cm
3
Ở nhiệt độ cao, với xúc tác là enzyme invertase hoặc HCl, saccharose bò

thủy phân tạo thành đường nghòch đảo. Phản ứng nghòch đảo đường như sau:
C
12
H
22
O
11
+ H
2
O
 →
o
THClinvertaseE ;;.
C
6
H
12
O
6
+ C
6
H
12
O
6
Saccharose Glucose Fructose
(+66.5
0
) (+52.5
0

) (-92.4
0
)
Như vậy phản ứng đã làm thay đổi góc quay cực từ phải sang trái nên gọi là
đường nghòch đảo. Lợi ích của phản ứng này là tăng lượng chất khô 5,26%, tăng vò
ngọt, tăng độ hòa tan của đường, tránh hiện tượng kết tinh lại nhờ tính hòa tan cao
của fructose và tính khó kết tinh của glucose. Tính hòa tan của đường chung không
những có thể được tăng lên nhờ thêm đường nghòch đảo mà cả khi thêm glucose
hay siro glucose. Điều đó còn cho phép điều chỉnh độ nhớt của các dung dòch
đường. Khi làm lạnh các dung dòch đường bão hòa saccharose(thu được ở nhiệt độ
7
• Chất tạo ngọt thực phẩm
cao) sẽ tạo nên các dung dòch quá bão hòa của saccharose. Vận tốc kết tinh từ
saccharose của các dung dòch này cũng như kích thước các tinh thể tạo thành có thể
giảm đáng kể nhờ thêm vào dung dòch glucose, đừơng nghòch đảo, siro glucose.
Tính chất này được úng dụng trong kỹ nghệ mứt kẹo để tạo nên các sản phẩm
trong đó có saccharose dù ở nồng độ rất cao nhưng vẫn không kết tinh.
IV. Maltose:
CTPT: C
12
H
22
O
11
CTCT:

CH
2
OH
O

H
H
OH
H
OH
OH
H
O
CH
2
OH
O
H
H
OH
H
OH
OH
H
1
H
H
4
1
Maltose là disaccharide chứa 2 gốc α – glucopyranose liên kết với nhau nhờ
nhóm OH ở vò trí C
1
và C
4
. Do còn một nhóm OH glucoside nên maltose có tính

khử bằng một nửa của glucose. Maltose còn được gọi là α - D – Glucopyranoside
(1 → 4 ) D – Glucopyranose.
Maltose có nhiều trong thóc nảy mầm và trong malt đại mạch, mạch nha
nên còn được gọi là đường nha. Thủy phân maltose bằng acid hoặc enzyme
maltase thu được 2 phân tử α – D – glucose.
Maltose được sản xuất bằng cách thủy phân tinh bột bằng enzyme β –
amylase, có thể thu được ở giai đoạn đầu của quá trình lên men rượu tinh bột.
Maltose được ứng dụng trong công nghệ bánh kẹo tạo vò ngọt thanh, tránh
hiện tượng tái kết tinh đường, tạo cấu trúc mềm dẻo cho kẹo.
V. Lactose
CTPT: C
12
H
22
O
11
CTCT:
CH
2
OH
O
H
H
OH
H
OH
OH
H
CH
2

OH
O
H
H
OH
H
OH
OH
H
O
H
H
1 4
1
Lactose được cấu tạo từ 1 phân tử β – D – galactose và 1 phân tử α – D –
glucose, trong phân tử lactose còn lại 1 nhóm OH glucoside nên tính khử
8
• Chất tạo ngọt thực phẩm
của nó bằng ½ của glucose. Lactose còn được gọi là β – D –
galactopyranoside (1 -> 4) D – glucopyranose.

Lactose có mặt trong tất cả các loại sữa nên còn được gọi là đường sữa(4-
8%). Cơ thể hấp thu lactose nhờ enzyme lactase, một số cá thể không có enzyme
này. Độ ngọt của lactose chỉ bằng 1/6 saccharose.
Ở nhiệt độ thường, lactose hòa tan trong nước ít hơn saccharose 10 lần.
Nhưng ở 100
0
C thì độ tan của nó xấp xỉ saccharose. Lactose kết tinh chậm, tinh thể
cứng và có nhiều dạng tinh thể. Vitamine B
2

có thể ức chế sự kết tinh lactose.
B – CÁC CHẤT TẠO NGỌT KÉM DINH DƯỢNG
Bên cạnh các chất tạo ngọt thông dụng như đường saccharose, glucose,
fructose,… Một số hợp chất khác cũng có tác dụng tạo vò ngọt như sorbitol,
mannitol, xylitol,… Đây là những loại đường kém dinh dưỡng, được ứng dụng trong
các sản phẩm thực phẩm dùng cho người ăn kiêng, chewing gum không gây sâu
răng…
Sorbitol, mannitol, xylitol là các loại đường alcohol, không chứa nhóm
aldehyde, thay vào đó là nhóm – CH
2
OH.
Sorbitol và mannitol là đồng phân của nhau, CTPT: C
6
H
12
O
6
. Xylitol là 1 loại
đường alcohol 5C, CTPT:C
5
H
12
O
5.
Chúng có dạng bột trắng, không mùi và có vò
ngọt.
I. Sorbitol
Sorbitol được xem là glucitol, trong đó nhóm aldehyde ( - CHO ) của glucose
được thay thế bằng nhóm – CH
2

OH.
9
• Chất tạo ngọt thực phẩm

glucose sorbitol
Sự thay đổi này trong phân tử chỉ đủ làm cho sorbitol khó bò cơ thể hấp thụ
và hấp thụ rất chậm, chứ không giảm mạnh độ ngọt. Do đó sorbitol được xếp vào
nhóm chất tạo ngọt kém dinh dưỡng.
Khối lượng phân tử của sorbitol là 182,17 g/mol, nóng chảy ở 95
0
C, sôi ở
296
0
C.
Cơ thể có thể tự tổng hợp sorbitol, ngoài ra sorbitol còn có trong các loại quả
hột cứng và các loại rau.
Lượng calories có trong sorbitol chỉ bằng khoảng 2/3 lượng calories của
đường: 1g sorbitol tạo ra 2,6 calories (11kJ) trong khi 1g đường cung cấp 4 calories
(17kJ). Độ ngọt của sorbitol bằng 60% đường saccharose. Do cơ thể hấp thu
sorbitol kém nên nó không làm tăng lượng insulin trong máu như đường và đặc biệt
là sorbitol không gây sâu răng.
Do những tính chất về cảm quan, dinh dưỡng như trên nên sorbitol được
dùng như 1 loại đường thay thế, thường dùng trong thực phẩm ăn kiêng, kẹo ít
ngọt, chewing gum không đường, nước ngọt, …
Với vai trò là nguyên liệu trong sản phẩm thực phẩm, sorbitol có 2 tác dụng:
chất tạo ngọt và chất giữ ẩm.
 Tạo độ ngọt bằng 60% saccharose, là đường dùng trong
thực phẩm ăn kiêng bởi vì cơ thể hấp thụ sorbitol rất chậm, không
làm tăng nồng độ glucose trong máu, do đó không làm tăng lượng
insulin trong cơ thể. Chính vì vậy mà dùng sorbitol thay đường rất

hữu dụng.
 Sorbitol có tác dụng giữ ẩm: được dùng trong các loại bánh
ngọt, chocolate – là những chất dễ bò khô cứng. Dùng sorbitol để duy
trì độ mềm vừa đủ và độ tươi của sản phẩm trong quá trình bảo quản.
 Sorbitol thường được sử dụng kết hợp với những nguyên
liệu khác như đường, chất tạo gel, protein và dầu thực vật.
Trong cơ thể, sự phân hủy hoàn toàn sorbitol cho sản phẩm là hexane, từ đó
tạo năng lượng cho cơ thể theo phương trình
19 C
6
H
14
O
6
13 C
6
H
14
+ 36 CO
2
+ 42 H
2
O
10
• Chất tạo ngọt thực phẩm
Do cơ thể hấp thụ sorbitol kém và chậm, sorbitol được xem là thành phần
nguyên liệu kém hoạt động. Nhưng với một lượng sorbitol quá cao trong cơ thể
(khoảng 50g đối với người lớn) có thể gây hại cho dạ dày và ruột. Quá nhiều
sorbitol trong tế bào sẽ gây nguy hiểm.
II. Mannitol

Mannitol còn có tên gọi là đường manna, mannite, D – mannitol, ở dạng bột
màu trắng, không mùi, vò ngọt.
Mannitol là đồng phân của sorbitol và cũng là một loại đường alcohol, có
CTPT là C
6
H
14
O
6
giống sorbitol nhưng hình dạng khác nhau.
sorbitol mannitol
Tuy nhiên, trong dung dòch mannitol có khuynh hướng mất đi nguyên tử H
khi liên kết với H
2
O, tạo nên tính acid, dẫn tới sự thay đổi pH.
Lượng calories của sorbitol chỉ bằng ½ lượng calories của saccharose và có
độ ngọt bằng ½ độ ngọt của saccharose.
Cơ thể hấp thụ mannitol kém. Do đó khi hấp thụ vào cơ thể, mannitol không
làm tăng lượng insulin trong máu. Đặc biệt mannitol cũng không gây sâu răng.
Mannitol được ứng dụng trong sản xuất chewing gum, giúp chewing gum
không bò hút ẩm trở nên kết dính. Tác dụng này là nhờ vào khả năng chống hút ẩm
từ không khí của mannitol.
III.Xylitol
11
• Chất tạo ngọt thực phẩm
Cấu tạo hóa học của Xylitol
Cấu trúc tinh thể của xylitol
Xylitol còn được gọi là đường gỗ hay đường bulô. CTPT: C
5
H

12
O
5,
Khối
lượng phân tử: 152,15 g/mol. Nó có dạng, vò và gây cảm giác hoàn toàn giống với
đường.
Xylitol tồn tại ở nhiều dạng. Ở dạng tinh thể, nó có thể thay thế cho đường
trong quá trình chế biến các món ăn, làm bánh… Xylitol còn là thành phần của
chewing gum, bạc hà, nước nhỏ mũi…
Xylitol là chất tạo ngọt tự nhiên, không những an toàn, không gây hiệu quả
xấu mà còn rất tốt cho răng, giúp ổn đònh insulin và nồng độ hormone trong máu.
• Xylitol được tìm ra như thế nào?
Trong suốt thế chiến thứ II, đất nước Phần Lan đã trải qua sự thiếu hụt
đường trầm trọng, lại không sản xuất đường nội đòa. Những nhà khoa học Phần Lan
đã tìm ra giải pháp: dùng xylitol làm đường thay thế.
Xylitol có trong vỏ cây bulô, chứa lượng calories thấp. Trên thực tế xylitol
đã được giới khoa học biết đến trước đó, và được sản xuất lần đầu tiên năm 1891
bởi một nhà hóa học Đức.
• Xylitol được các nhà sản xuất thực phẩm giới thiệu trên sản
phẩm như thế nào?
Ngày nay xylitol được sử dụng rất rộng rãi trong các sản phẩm bánh, kẹo,
chewing gum không đường… Trên nhãn hiệu sản phẩm, xylitol được giới thiệu là
“Hidrat Carbon ” hay rõ hơn là “polyol”.
Xylitol là 1 chất tạo ngọt phổ biến dùng trong thực đơn dành cho người ăn
kiêng. Bởi vì xylitol được cơ thể hấp thụ rất chậm và tạo ra năng lượng kém : 1g
xylitol cung cấp 2,4 calories.
12
• Chất tạo ngọt thực phẩm
Trên 25 năm được thử nghiệm rộng rãi trong nhiều điều kiện, sorbitol được
chứng nhận là chất tạo ngọt tốt cho răng, làm giảm tỉ lệ sâu răng.

IV.Fructose
Fructose hay levulose là 1 loại đường đơn ( monosaccharide) được tìm thấy
trong nhiều loại thực phẩm, và là 1 trong 3 loại đường máu quan trọng nhất cùng
với glucose và galactose.
Mật ong, trái cây, dưa gang, khoai lang, hành… chứa fructose, thường là kết
hợp với saccharose hay glucose.
Fructose còn là sản phẩm của phản ứng nghòch đảo đường nhờ enzyme
invertase dưới tác dụng của nhiệt độ.
Saccharose glucose + fructose
Fructose được khuyên dùng cho những bệnh nhân tiểu đường và những
người bò giảm đường huyết. Đó là do fructose chứa lượng ít glycemic hơn so với
glucose.
Cấu trúc của fructose:

Fructose ngọt hơn glucose, nó gồm các đồng phân sau:


alpha-D-Fructose beta-D-Fructose
13
• Chất tạo ngọt thực phẩm
alpha-L-Fructose beta-L-Fructose
Fructose thường được dùng thay thế cho saccharose trong quá trình sản xuất.
Bởi vì fructose thường rẻ hơn saccharose, bên cạnh đó, nó không gây hậu quả xấu
trong vấn đề tăng lượng glucose trong máu.
Fructose khi được cơ thể hấp thụ sẽ tạo ra lượng calories tương đương với
các loại monosaccharide khác: 4 calories (17kJ/g). Tuy nhiên do độ ngọt của
fructose rất cao nên trong quá trình sản xuất, chỉ cần sử dụng lượng rất nhỏ
fructose cũng đủ tạo độ ngọt mong muốn cho sản phẩm.
Vì nguyên nhân như vậy nên fructose được xếp vào nhóm các loại đường
kém dinh dưỡng.

V.Mannose
CTPT: C
6
H
12
O
6
CTCT:
Nhiệt độ nóng chảy: 132
0
C
D – mannose có trong vỏ cam, trong một số loại rong biển và nấm
Mannose có trong thành phần của nhiều loại polysaccharide khác nhau như
hemicellulose, chất nhầy. Khi thủy phân các polysaccharide này sẽ thu được
mannose. Ngoài ra khi oxy hóa mannitol cũng có thể thu được mannose. Mannose
dễ dàng bò lên men bởi nấm men.
Cơ thể hấp thu mannose chậm hơn hấp thu glucose 8 lần. Do đó mannose
được xếp vào nhóm chất tạo ngọt kém dinh dưỡng. Khi bò hấp thu, mannose không
bò chuyển hóa thành glycogen, cũng không được dự trữ ở gan, mà đi thẳng vào
máu. Mannose sẽ được lọc hoàn toàn bởi thận và chuyển xuống bọng đái.
14
• Chất tạo ngọt thực phẩm
C – CHẤT TẠO NGỌT KHÔNG DINH DƯỢNG
(CHẤT TẠO NGỌT NHÂN TẠO - ARTIFICIAL SWEETENERS)
Ngày nay, công nghiệp thực phẩm phát triển mạnh mẽ, các loại đường ăn có
nguồn gốc tự nhiên đang dần được thay thế bởi các loại chất tạo ngọt nhân tạo trong
hầu hết các sản phẩm thương mại có đường. Hầu hết các loại chất tạo ngọt này ngọt
hơn đường saccharose rất nhiều lần, nhưng cung cấp rất ít năng lượng, nghóa là
không có giá trò về mặt dinh dưỡng, thậm chí có một số loại hiện vẫn còn gây ra
nhiều tranh cãi về ảnh hưởng của chúng đối với sức khỏe con người.

Một điều thú vò là đa số các chất tạo ngọt này được tìm ra hết sức tình cờ
trong phòng thí nghiệm.
Các chất này có ý nghóa về mặt kinh tế, vì chi phí sản xuất rẻ, cộng với độ
ngọt hơn hẳn đường ăn hàng ngày.
15
• Chất tạo ngọt thực phẩm
Về mặt y học, các chất này được sử dụng cho bệnh nhân mắc bệnh tiểu
đường, vì lý do là chúng tạo ra giá trò về mặt cảm quan, đó là vò ngọt mong muốn,
nhưng lại không cung cấp năng lượng, nghóa là không làm tăng hàm lượng đường
trong máu.
Phần lớn chất tạo ngọt nhân tạo được cho phép sử dụng trong thực phẩm ở
nhiều nước trên thế giới, phổ biến nhất là các loại sau: saccharin, aspartame,
sucralose, neotame, acesulfame potassium, alitame…
I. Saccharin
1.Nguồn gốc
Saccharin là chất tạo ngọt nhân tạo đầu tiên, được Remsen và Fahlberg tìm
ra năm 1879. Trong phòng thí nghiệm,saccharin được điều chế từ một dẫn xuất
của toluen, đó là o-chlorotoluen.
2.Công thức hóa học
CTPT: C
7
H
4
NaO
3
S.2H
2
O
CTCT:
Saccharin ít tan trong nước, do đó người ta thường

sử dụng muối Natri hoặc Canxi của nó làm chất tạo ngọt
trong thực phẩm. Muối Canxi thường được sử dụng trong
trường hợp cần hạn chế sự hấp thu Na. Cả 2 loại muối
này đều tan rất tốt trong nước, độ tan của chúng ở nhiệt
độ phòng là 0.67 mg / ml H
2
O
Muối natri của saccharin
3. Tính chất – Ứng dụng
Saccharin tan hoàn toàn trong nước và ethanol, ngọt hơn đường saccharose
300 lần, nhưng đồng thời kèm theo đó là dư vò đắng, nhất là với một lượng lớn
16
• Chất tạo ngọt thực phẩm
saccharin. Để khắc phục nhược điểm này, người ta trộn saccharin với 1 số chất tạo
ngọt khác, thường là cyclamate với tỉ lệ cyclamate : saccharin = 10 : 1.
Sacchrin bền với nhiệt, và ngay cả khi trong môi trường acid, nó không phản
ứng với các thành phần khác trong thực phẩm và giữ được lâu.
Saccharin được sản xuất công nghiệp không lâu sau khi được phát minh ra.
Và khi đường trở thành khẩu phần thức ăn trong chiến tranh
thế giới thứ nhất thì saccharin trở nên phổ biến, và sau này
càng được sử dụng nhiều trong những năm 1960 – 1970.
Hỗn hợp saccharin và aspartame được sử dụng rất
nhiều trong các loại nước ngọt, trong đó nổi tiếng nhất là
hãng CocaCola sản xuất một loại nước uống dành cho người
ăn kiêng năm 1963 với nhãn hiệu “TAB”.
Saccharin là một phát minh quan trọng, đặc biệt là đối với người bệnh tiểu
đường. Saccharin đi trực tiếp qua hệ thống tiêu hóa mà không ảnh hưởng đến lượng
hormone insulin trong máu, vì thực tế saccharin không
hề cung cấp năng lượng. Nhờ đó nó được sử dụng để
đem lại cảm giác ngọt cho bệnh nhân.

Ở Mỹ, trong các nhà hàng, saccharin được đựng
trong những cái túi màu hồng với nhãn hiệu “ Sweet’N
Low”.
4. Những tranh cãi xung quanh saccharin
Năm 1960, một số nghiên cứu cho thấy một lượng lớn saccharin sẽ gây ra
bệnh ung thư bàng quang ở động vật. Năm 1977, Canada chính thức cấm sử dụng
loại chất tạo ngọt này. Cùng năm đó, cục quản lý thựïc dược phẩm Hoa Kỳ (FDA)
cũng dự đònh cấm sử dụng saccharin, nhưng sau đó quốc hội Hoa Kỳ đã hoãn lệnh
này lại và yêu cầu phải dán nhãn cảnh báo về những nguy cơ gây bệnh của
saccharin trên các sản phẩm thực phẩm có sử dụng saccharin.
Nhiều nghiên cứu sau đó cho thấy saccharin chỉ gây ung thư ở chuột chứ
chưa có trường hợp nào ở người. Với một liều lượng lớn, saccharin gây kết tủa các
thành phần trong nước tiểu chuột, nguy cơ gây kết tủa này liên quan đến bàng
quang và những khối u khi tế bào tái sản sinh. Và theo các nhà khoa học thì cơ chế
tác dụng của saccharin đối với chuột như trên không liên quan gì tới người, vì sự
khác nhau trong thành phần nước tiểu của các loài.
Hiện nay, hầu hết các nước đều đã cho phép sử dụng saccharin nhưng với
một lượng hạn chế, trong khi có 1 số nước vẫn cấm hoàn toàn.
Ở Phần Lan quy đònh 15mg/1ngày/1người
Theo quy đònh FAO/WHO, liều lượng sử dụng cho phép là 2,5mg/kg thể
trọng.
17
• Chất tạo ngọt thực phẩm
II. Aspartame
1.Nguồn gốc
Aspartame được nhà hóa học James M.Schlatter tìm ra năm 1965 một cách
tình cờ, khi ông đang nghiên cứu tìm thuốc chống lở loét.
Ngày nay, aspartame được bán ra thò trường với nhiều tên thương mại khác
nhau như Equal, NutraSweet, Canderel…, nó là thành phần của khoảng 6000 sản
phẩm thực phẩm ( đồ ăn, thức uống) trên khắp thế giới.

2. Công thức hóa học
CTPT: C
14
H
18
N
2
O
5
CTCT:

L - aspartyl L - phenylalanine – 1 - methyl este
3.Tính chất – Ứng dụng
Aspartame có dạng tinh thể màu trắng, không mùi, ngọt hơn saccharose
khoảng 180 lần, nhưng cung cấp rất ít năng lượng, khối lượng phân tử: 294,301g,
nhiệt độ nóng chảy: 246 – 247
0
C. Đây là một chất tạo ngọt phổ biến mà có thể
tránh được nguồn năng lượng lớn từ đường. Aspartame không gây ra dư vò đắng
như saccharin. Tuy nhiên, về mặt cảm quan, vò ngọt của aspartame khác
saccharose và có thể gây khó chòu, nó kích thích cảm giác ngọt chậm hơn nhưng lại
lưu lại vò ngọt đó lâu hơn. Người ta khắc phục nhược điểm này bằng cách trộn
thêm các chất tạo ngọt khác như saccharin hoặc acessulfame potassium. Aspartame
có thể phản ứng với các chất tạo vò khác trong thực phẩm.
Ở nhiệt độ cao hoặc pH cao, aspartame bò thủy phân tạo thành CH
3
OH.
Trong điều kiện khắc nghiệt hơn, liên kết peptide cũng sẽ bò thủy phân. Do đó
không sử dụng được trong các món nướng vì độ ngọt bò giảm đi rất nhiều khi
aspartame bò thủy phân. Ở nhiệt độ phòng, aspartame bền ở pH = 4,3 và chu kì bán

rã là 300 ngày. Nhưng ở pH = 7, chu kì bán rã giảm xuống chỉ còn vài ngày.
Aspartame bền nhất ở pH trong khoảng từ 3 đến 5.
18
• Chất tạo ngọt thực phẩm
Gốc amino trong aspartame có thể tham gia phản ứng Maillard với gốc
aldehyde có trong các hợp chất có mùi thơm. Nhờ đó gốc aldehyde được bảo vệ để
tránh sự mất mát về màu sắc và vò ngọt của thực phẩm.
Khi aspartame được hấp thụ vào cơ thể, nó sẽ bò phân hủy thành các hợp
chất hóa học, trong đó có phenylalanine. Đây là một loại acid amine không thay
thế, nhưng nó gây nguy hiểm cho những người mắc bệnh phenylketonuria(PKU).
PKU là một căn bệnh bẩm sinh hiếm gặp. Nó ngăn cản việc chuyển hóa hoàn toàn
phenylalanine, khiến cho phenylalanine tích tụ trong cơ thể và gây ảnh hưởng đến
sức khỏe, chậm phát triển trí não. Người mắc bệnh này có một thực đơn đặc biệt từ
khi được sinh ra cho tới khi trưởng thành hoặc lâu hơn nữa. Riêng đối với phụ nữ có
thai, phải duy trì thực đơn đặc biệt này trong suốt thai kì. Do đó trong các sản phẩm
có aspartame luôn luôn phải cảnh báo liên quan đến bệnh này.
Aspartame được dùng làm chất tạo ngọt cho rất nhiều sản phẩm thực phẩm,
như đồ ngọt đông lạnh ( bánh mứt, thức ăn tráng miệng…), thạch, các loại nước giải
khát, kẹo chewing gum Ngoài ra người ta còn dùng nó làm gia vò và một số loại
sản phẩm bổ sung vitamine nghiền nát. Giống như saccharin, aspartame cũng được
dùng cho người ăn kiêng và người bệnh tiểu đường vì nó cung cấp rất ít năng lượng
so với saccharose mà vẫn tạo được cảm giác ngọt.
4. Những tranh cãi xung quanh aspartame
Ngay từ đầu đã có rất nhiều tranh cãi về việc aspartame có thể gây ra ung
thư ở chuột. Vì thế ở Mỹ aspartame không được sử dụng cho thực phẩm trong nhiều
năm. Nhiều nghiên cứu sau đó đã khẳng đònh aspartame không gây ra nguy cơ đối
với não, tuy nhiên lúc đó vẫn chưa cho phép sử dụng aspartame vì chưa có câu trả
lời về việc gây ung thư ở chuột. Đến năm 1983, Mỹ cho phép dùng aspartame vào
các loại nước ngọt, nước có ga và một số sản phẩm khác. Đến năm 1996 thì
aspartame được cho phép sử dụng đối với tất cả các sản phẩm thực phẩm.

Theo ADI(Acceptable Daily Intake: Lượng ăn vào có thể chấp nhận được
tính theo mg/kg thể trọng/ngày) thì liều lượng cho phép aspartame là 40mg/kg thể
trọng/ngày.
III. Sucralose
1.Nguồn gốc
Sucralose do Leslie Hough và Shashikant
Phadnis tìm ra năm 1976. Hiện nay tên trên thò trường
của sucralose là Splenda.
2.Công thức hóa học: C
12
H
19
Cl
3
O
8
19
• Chất tạo ngọt thực phẩm
3. Tính chất – Ứng dụng
Sucralose ngọt hơn saccharose khoảng 500 – 600 lần. Được tạo thành bằng
cách thay thế 3 gốc - OH của saccharose bằng 3 nguyên tử Cl.
Sucralose bền đối với nhiệt độ và pH, dó đó thường được dùng trong các sản
phẩm nướng, chiên và các sản phẩm phải gia nhiệt trong thời gian dài. Sucralose
khan tinh khiết bò phân hủy một phần ở nhiệt độ cao. Nhưng khi nó ở dạng hòa tan
hoặc được trộn chung với maltodextrin độ thì bền hơn. Sucralose có thể thay thế
hoặc kết hợp với các chất tạo ngọt khác để tăng giá trò sử dụng như aspartame,
acesulfame potassium, high-fructose corn syrup… Ngoài ra, người ta còn nghiền
sucralose thành hạt nhỏ như đường, và thường dùng kết hợp với đường saccharose
với tỉ lệ 1:1.
Sucralose chỉ cần 1 lượng nhỏ là có thể tham gia tạo kết cấu và hình dạng

cho sản phẩm.
Sucralose cũng là loại chất tạo ngọt cung cấp rất ít năng lượng. Cơ thể chỉ
hấp thụ một lượng nhỏ sucralose, được tiêu hóa nhờ vi sinh vật, phần còn lại sẽ bò
phân hủy rồi thải ra ngoài.
Sucralose có mặt trong hơn 4500 sản phẩm thực phẩm như các sản phẩm
nướng, nước ép trái cây, nước ngọt, thạch, thực phẩm đông lạnh, thức uống không
có cồn…
4. Sucralose và sức khỏe con người
Có nhiều lo ngại về ảnh hưởng của sucralose đối với tuyến yên – một tuyến
quan trọng của hệ miễn dòch. Trong cấu tạo hóa học của sucralose, nguyên tử Cl
liên kết cộng hóa trò với nguyên tử C tạo thành hợp chất chlorocarbon. Đa số các
hợp chất chlorocarbon gây độc, tuy nhiên riêng sucralose thì không, vì nó không
tan trong chất béo, nên không tích trữ lại trong cơ thể con người, sucralose cũng
không bò phân hủy cũng như không bò tách Cl. Tuy vậy sucralose cung chỉ được
phép sử dụng với một lượng nhất đònh.
Năm 1991, sucralose được phép sử dụng ở Canada, năm 1993 ở Úc, năm
1996 ở New Zealand, năm 1998 ở Mỹ, năm 2004 ở Liên Minh Châu Âu, và đến
năm 2006 thì sucralose được phép sử dụng ở hơn 60 nước trên khắp thế giới như
Brazil, Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản…
20
• Chất tạo ngọt thực phẩm
IV. Cyclamate
1.Nguồn gốc
Cyclamate là chất tạo vò tổng hợp, hoàn toàn không có trong tự nhiên.
Cyclamate được Micheal Sveda – một sinh viên vừa tốt nghiệp trường đại
học Illinois – tìm ra một cách tình cờ năm 1937 trong quá trình nghiên cứu thuốc trò
bệnh sốt.
2.Công thức cấu tạo
Cyclamate là muối Natri hoặc Canxi của cyclamic acid
(cyclohexanesulfamic acid), được điều chế bằng cách sulfo hóa cyclohexylamine :

cho cyclohexylamine phản ứng với sulfamic acid hoặc SO
3
.
CTPT: C
6
H
6
NSO
3
Na.H
2
O
21
• Chất tạo ngọt thực phẩm
CTCT :
NH – SO
3
– Na
3.Tính chất – ứng dụng
Cyclamate ngọt hơn saccharose 30 – 50 lần, độ ngọt kém nhất trong số các
loại chất tạo ngọt nhân tạo. Cyclamate có thể để lại dư vò khó chòu, nhưng nói
chung là không đáng kể so với dư vò của saccharin và acesulfame potassium.
Cyclamate thường được kết hơp với các chất tạo ngọt khác, đặc biệt là saccharin
với tỉ lệ 10 cyclamate: 1 saccharin để giảm bớt dư vò của cả 2 chất.
Cyclamate bền với nhiệt độ và giá thành rẻ hơn hầu hết các loại chất tạo
ngọt khác, kể cả saccharose. Cyclamate bán trên thò trường dưới dạng viên thuốc
dành cho người bệnh tiểu đường, trong đó cyclamate là lớp chất ngọt phủ bên
ngoài viên thuốc. Ngoài ra còn tìm thấy cycalmate dưới dạng lỏng, một trong các
sản phẩm đó có tên là “Sucaryl”.
4.Cyclamate và nguy cơ ung thư

Năm 1966, một nghiên cứu cho biết các vi khuẩn đường ruột có thể desulfo
hóa cyclamate thành cyclohexylamine – một hợp chất mà người ta đang nghi ngờ
là độc tố đối với các loài động vật. Theo một nghiên cứu khác năm 1969 thì hỗn
hợp cyclamate và saccharin với tỉ lệ 10:1 có liên quan đến ung thư bàng quang và
làm teo tinh hoàn ở chuột. Cũng trong năm này, cyclamate bò cấm ở Mỹ. Mặc dù
FDA cho rằng chưa có bằng chứng xác thực nào chứng tỏ cyclamate gây ung thư ở
người, những lệnh cấm đó đến nay vẫn còn hiệu lực.
Hiện nay cyclamate được cho phép sử dụng ở hơn 55 nước ( trong đó không
có nước Mỹ). Trên thò trường có 1 loại sản phẩm có tên là “Sweet’N Low”. Nó
chứa Dextrose, Saccharin,CaSiO
3
( ở Mỹ); chứa cyclamate (ở Canada). Hay như
sản phẩm “Sugar Twin” chứa cyclamate (ở Canada), chứa saccharin ( ở Mỹ)…
Theo FAO/WHO, liều lượng cho phép là 250mg/kgthể trọng
V. Neotame
1. Cấu tạo hóa học
Neotame tương tự aspartame ở chỗ có gốc
phenylalanine, nhưng nó thêm gốc 3,3 dimethylbuty gắn
với gốc acid amine aspartic acid.
22
• Chất tạo ngọt thực phẩm
2.Tính chất – ứng dụng
Neotame ngọt hơn saccharose 8000 – 13000 lần, khá bền đối với nhiệt độ,
hoạt tính hóa học mạnh và không gây nguy hiểm cho người bệnh PKU vì nó không
bò phân hủy thành phenylalanine. Các sản phẩm của neotame được chuyển hóa
nhanh chóng và bài tiết hoàn toàn, không tích lũy trong cơ thể
Neotame bò thủy phân bởi enzyme esterase có sẵn trong cơ thể tạo thành
CH
3
OH. Lượng neotame được dùng rất ít ( do nó rất ngọt) nên lượng CH

3
OH mà nó
tao ra cũng không đáng kể.
VI. Acesulfame potassium
1.Nguồn gốc
Acesulfame potassium được nhà hóa học người Đức
Karl Clauβ tình cờ tìm ra năm 1967
2. Cấu tạo hóa học
CTPT: C
4
H
4
KNO
4
S. Nó là muối Kali của 6 – methyl – 1,2,3 – oxathiazine –
4(3H) – one,2,2 – dioxide
3.Tính chất – ứng dụng
Acesulfame potassium ngọt hơn saccharose 180 – 200 lần, tương đương
aspartame, bằng ½ saccharin, ¼ sucralose và để lại dư vò đắng giống saccharin,
nhất là khi sử dụng với một lượng lớn. Người ta khắc phục bằng cách trộn
acesulfame potassium với các chất tạo ngọt khác để tạo ra vò ngọt giống với
saccharose hơn và giảm bớt đắng.
Khác với aspartame, acesulfame potassium bền đối với nhiệt độ và môi
trường kiềm hoặc acid trung bình. Nhờ đó có thể sử dụng trong các sản phẩm
nướng và các quá trình chế biến gia nhiệt trong thời gian dài.
Acesulfame cung cấp rất ít năng lượng. Tên của nó trên thò trường là
“Sunett”, “Sweet One”. Được sử dụng phổ biến nhất là trong các loại nước ngọt,
kẹo… Trong các loại nước có ga, thường dùng kết hợp acesulfame potassium với
aspartame hoặc sucralose.
4.Acesulfame và sức khỏe con người

Acesulfame potassium được cho phép sử dụng trong thực phẩm vào năm
1983 ở châu Âu, năm 1988 ở Mỹ, năm 1994 ở Canada…
Nhiều nghiên cứu cho thấy acesulfame potassium an toàn đối với sức khỏe
con người. Liều lượng cho phép của WHO là 0,9mg/kg thể trọng
23
• Chất tạo ngọt thực phẩm
VII. Alitame
Alitame được Pfizer tìm ra vào đầu những năm 1980.
Alitame ngọt hơn saccharose 2000 lần, gấp 10 lần aspartame, và không để
lại dư vò. Nó bền hơn aspartame, ở nhiệt độ cao hoặc trong môi trường acid, chu kì
bán rã của alitame gấp 2 lần chu kì bán rã của aspartame. Alitame không chứa gốc
phenylalanine nên sử dụng được cho người bệnh PKU.
Hiện nay tên thương mại của nó trên thò trường là Aclame. Alitame được cho
phép sử dụng ở nhiều nước như Mexico, Úc, New Zealand, Trung Quốc…; nhưng bò
cấm ở Mỹ.
• Quy đònh của Việt Nam về việc sử dụng các chất tạo ngọt không
dinh dưỡng này như thế nào?
Hiện nay tại Việt Nam, chỉ có các chất acesulfam potassium, aspartame,
saccharin (và muối Na, K, Ca của nó), sucralose được phép sử dụng trong chế biến
thực phẩm với giới hạn tối đa và có quy đònh rõ ràng. Các chất tạo ngọt này được
dùng trong sản xuất, chế biến thức uống và các thực phẩm có năng lượng thấp.
24
• Chất tạo ngọt thực phẩm
D – CHẤT TẠO VỊ L
Ngoài các loại chất tạo ngọt kể trên, trong chế biến không thể không nhắc
đến một loại gia vò khác, đó là bột ngọt ( mì chính). Bột ngọt cũng có vò ngọt,
nhưng nó khác hẳn đường, người ta gọi đó là vò lợ.
I. Sự ra đời của bột ngọt
Vò giác của con người ngoài 4 vò chính đã được phát hiện là chua, ngọt, mặn,
đắng, gần đây các nghiên cứu khoa học còn chứng thực được có thêm một vò thứ 5

cơ bản nữa, đó là vò ngon.
Các nhà khoa hoc phát hiện ra thành phần của các vò ngon trong thực phẩm,
đó là Natri glutamate trong rong biển, axit succinic trong sò hến, ethylamid
glutamate trong trà xanh v.v… Từ những phát hiện này, người ta nhận biết được
rằng, vò ngon là vò tổng hợp diệu kì của các loại acid amine và các acid hữu cơ.
Trong các vò ngon đó, Natri glutamate (tức bột ngọt) được xem là tiêu biểu nhất.
Trong kó thuật nấu nướng của phương Đông thời cổ đại, người ta đã biết dùng rong
biển phơi khô để làm gia vò nấu canh, hoặc từ rong biển chiết xuất ra bột nêm và
loại bột nêm này làm tăng vò ngon cho thực phẩm. Năm 1908, giáo sư Ikeda –
trường đại học Tokyo, Nhật Bản – đã phân tích thành phần rong biển, phát hiện
trong rong biển có một hàm lượng lớn Natri glutamate và cũng chính Natri
glutamate đã tạo nên vò ngon cho thực phẩm. Từ đó người Nhật đã bắt đầu thực
hiện chiết xuất Natri glutamate có độ thuần khiết cao để làm gia vò thực phẩm và
gọi bằng một cái tên đặc biệt: umami. Umami cũng có nghóa là vò mà Natri
glutamate tạo nên cho sản phẩm.
Tại Việt Nam, Natri glutamate được gọi là bột ngọt hay mì chính.
II. Bột ngọt là chất gì?
Bột ngọt là acid amine tự nhiên trong thực phẩm.
Bảng hàm lượng acid amine có trong một số loại thực phẩm:
25