Phụ gia kiểm soát quá trình hoạt động của vi sinh vật (Axit axetic và muối của nó, Axit benzoic và muối của nó, Axit sorbic và muối của nó

1



BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM



BÁO CÁO PHỤ GIA THỰC PHẨM

CHỦ ĐỀ:
Phụ gia kiểm soát quá trình hoạt động của vi sinh vật (Axit
axetic và muối của nó, Axit benzoic và muối của nó, Axit
sorbic và muối của nó)

GVHD: NGÔ THỊ HOÀI DƯƠNG

Nhóm 1: MSSV
1. Phạm Thị Hồng Trang (NT) 53131832
2. Nguyễn Thị Ngọc Thúy 53131690
3. Trương Thị Mỹ Huyền 53130682
4. Trương Phan Mộng Trinh 53131878

Nha Trang, ngày 14 tháng 06 năm 2015
1

MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG 3
DANH MỤC HÌNH 4
LỜI MỞ ĐẦU 5
I. Định nghĩa và vai trò của chất bảo quản thực phẩm 6
1. Phân loại chất kháng vi sinh vật 7
2. Lưu ý trong việc sử dụng chất kháng vi sinh vật 10
3. Các cơ chế hoạt động của phụ gia chống vi sinh vật 10
II. Tính chất và cơ chế hoạt động của các phụ gia kiểm soát quá trình hoạt
động của vi sinh vật 11
1. Acid acetic và muối của nó 11
1.1. Công thức hóa học và cấu tạo 12
1.2. Tổng quan 12
1.3. Tính kháng vi sinh vật 12
1.4. Ứng dụng trong thực phẩm 13
1.5. Giới hạn tối đa trong thực phẩm 13
2. Acid benzoic và muối của nó 15
2.1. Giới thiệu 15
2.2. Công thức hóa học và cấu tạo 15
2.3. Tổng quan 16
2.4. Dạng sử dụng 16
2.5. Cơ chế hoạt động 16
2.6. Ứng dụng trong thực phẩm 17
2.7. Phương pháp sử dụng 17
2.8. Tính độc hại trong việc sử dụng 18
2.9. Sử kháng acid benzoic ở vi sinh vật 18
2.10. Giới hạn tối đa trong thực phẩm 18

3. Acid sorbic và muối của nó 21
3.1. Giới thiệu 21
2

3.2. Công thức hóa học và cấu tạo 21
3.3. Tổng quan 22
3.4. Dạng sử dụng 22
3.5. Cơ chế 22
3.6. Ứng dụng trong thực phẩm 23
3.7. Phương pháp sử dụng 23
3.8. Tính độc hại 24
3.9. Giới hạn tối đa trong thực phẩm 25
III. Sử dụng phụ gia trong sản xuất các sản phẩm cụ thể 29
1. Sử dụng Kali sorbate trong quy trình sản xuất Mứt Jam Nho 29
1.1. Quy trình công nghệ 29
1.2. Thuyết minh quy trình 30
1.3. Nguyên phụ liệu 33
a. Đường 33
b. Acid citric 34
c. Chất tạo đông pectin 35
d. Kali sorbate 37
2. Sử dụng Natri benzoate trong quy trình sản xuất nước tương 39
2.1. Quy trình công nghệ 39
2.2. Thuyết minh quy trình 41
2.3. Nguyên phụ liệu 44
a. Natri benzoate 44
b. Chất điều vị (Natri glutamate) 46
c. Caramen 47
d. Chất tạo sánh 47
e. Hương liệu 48

f. Siêu bột ngọt 48
3

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Chức năng, tác động của chất kháng vi sinh vật 8
Bảng 1.2. Chỉ số INS của các chất kháng vi sinh vật 9
Bảng 1.3. Bảng cơ chế hoạt động của các chất kháng vi sinh vật 11
Bảng 2.1. Tổng quan về Acid Acetic và muối Acetate 12
Bảng 2.2. Chỉ số ML của Acid Acetic trong một số loại thực phẩm 13
Bảng 2.3. Chỉ số ML của Potassium Acetate trong một số loại thực phẩm 13
Bảng 2.4. Chỉ số ML của Sodium Acetate trong một số loại thực phẩm 14
Bảng 2.5. Chỉ số ML của Sodium Diacetate trong một số loại thực phẩm 14
Bảng 2.6. Chỉ số ML của Calcium Acetate trong một số loại thực phẩm 15
Bảng 2.7. Tổng quan về Acid Benzoic và muối Benzoate 16
Bảng 2.8. Sự ảnh hưởng của pH đến khả năng phân ly của Acid Benzoic 17
Bảng 2.9. Chỉ số ML của Acid Benzoic trong một số loại thực phẩm 18
Bảng 2.10. Chỉ số ML của Sodium Benzoate trong một số loại thực phẩm 19
Bảng 2.11. Chỉ số ML của Potassium Benzoate trong một số loại thực phẩm 20
Bảng 2.12. Chỉ số ML của Calcium Benzoate trong một số loại thực phẩm 21
Bảng 2.13. Tổng quan về Acid Sorbic và muối Sorbate 22
Bảng 2.14. Chỉ số ML của Acid Sorbic trong một số loại thực phẩm 25
Bảng 2.15. Chỉ số ML của Sodium Sorbate trong một số loại thực phẩm 26
Bảng 2.16. Chỉ số ML của Potassium Sorbate trong một số loại thực phẩm 27
Bảng 2.17. Chỉ số ML của Calcium Sorbate trong một số loại thực phẩm 28
Bảng 3.1. Các tiêu chuẩn cảm quan của đường saccarose 34
Bảng 3.2. Chỉ tiêu hóa lý của đường saccarose 34
Bảng 3.3. Quy định về thành phần acid citric dùng trong thực phẩm (TCVN 5516-
1991) 35
Bảng 3.4. Tiêu chuẩn về độ tinh sạch của pectin sử dụng trong chế biến 36
Bảng 3.5. Chỉ tiêu lựa chọn Kali Sorbate 39

4

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Cấu tạo của Acid acetic 12
Hình 2.2. Cấu tạo của ion Acetate 12
Hình 2.3. Cấu tạo của Acid benzoic 16
Hình 2.4. Cấu tạo của ion Benzoate 16
Hình 2.5. Cấu tạo của Acid Sorbic 22
Hình 2.6. Cấu tạo của ion Sorbate 22
Hình 3.1. Quy trình công nghệ sản xuất mứt Jam Nho 30
Hình 3.2. Công thức cấu tạo của đường Saccarose 33
Hình 3.3. Công thức cấu tạo của Acid citric 34
Hình 3.4. Công thức cấu tạo của Pectin 36
Hình 3.5. Công thức cấu tạo của Kali sorbate 37
Hình 3.6. Quy trình sản xuất nước tương 40
Hình 3.7. Công thức cấu tạo của Natri benzoate 45
Hình 3.8. Công thức cấu tạo của Natri glutamate 46











5

LỜI MỞ ĐẦU
An toàn thực phẩm là một đề tài không mới nhưng cũng chưa bao giờ cũ. Sau
hàng loạt các vụ bê bối trong ngành thực phẩm, người tiêu dùng đã trở nên rất thận
trọng trước khi quyết định sử dụng một sản phẩm nào đó. Tuy nhiên, có đến 90%
người tiêu dùng cho rằng thực phẩm bẩn chính là do phụ gia thực phẩm gây nên, điều
này không hoàn toàn đúng. Cái nhìn sai lệch về phụ gia thực phẩm của số đông người
tiêu dùng có một phần lớn đến từ sự thiếu hiểu biết về chất bảo quản. Mọi người
thường sẽ cảm thấy phản cảm khi nhắc đến chất bảo quản. Trên thực tế, chất bảo quản
là yêu cầu khách quan giúp bảo vệ thực phẩm khỏi sự tấn công của các vi sinh vật
gây hại. Nếu không có chất bảo quản, các vi sinh vật có hại sẽ tha hồ sinh sôi nảy nở,
đây sẽ là sát thủ số 1 gây nên các vụ việc liên quan đến mất vệ sinh an toàn thực phẩm
Việc sử dụng phụ gia thực phẩm được coi là một tiến bộ trong khoa học kỹ
thuật, đóng góp quan trọng cho xã hội và nâng cao chất lượng sống của con người.
Tuy nhiên, việc sử dụng phụ gia thực phẩm phải được quản lý chặt chẽ, tránh lạm
dụng, bởi lẽ các phụ gia thực phẩm cũng giống như rất nhiều công nghệ khác, đều là
những “con dao hai lưỡi”. Vậy phải sử dụng con dao hai lưỡi này hay nói cách khác
là sử dụng phụ gia bảo quản như thế nào là đúng và liều lượng là bao nhiêu để không
ảnh hưởng tới sức khỏe người tiêu dùng và đáp ứng các yêu cầu chất lượng cho sản
phẩm. Nhóm mình xin trình bày một số hiểu biết về “phụ gia kiểm soát hoạt động
của vi sinh vật”.


6

I. Định nghĩa và vai trò của chất bảo quản thực phẩm
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 dùng 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
7

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.
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

8


Bảng 1.1. Chức năng, tác động của chất kháng vi sinh vật
Hợp chất
Đối tượng
Thực phẩm được sử
dụng
Acetic acid, acetates,
diacetates, dehydroacetic
acid

Nấm men, Vi khuẩn
Đồ nướng, gia vị, mứt,
sản phẩm từ sữa, chất
béo/dầu, thịt, nước sốt

Benzoic acid
Nấm men
Đồ uống, sản phẩm từ trái
cây
Benzoates

nấm mốc
Macgarin
Lactoferrin
vi khuẩn
Thịt
Lysozyme
Clostridium botulinum,
một số vi khuẩn khác
Phô mai, lớp vỏ của dồi,
thịt đã được chế biến, sản
phẩm từ gia cầm
Natamycin,
Nấm mốc
Phô mai

Nisin
Clostridium botulinum,
một số vi khuẩn khác
Phô mai, lớp vỏ của dồi,
thịt đã được chế biến, sản
phẩm từ gia cầm
Parabens (alkyl esters của
p-hydroxybenzoic acid)
Nấm men, nấm mốc, vi
khuẩn gram dương
Đồ uống, Đồ nướng, xi-rô

Propionic acid,
propionates
Nấm mốc

Đồ nướng, sản phẩm từ
sữa
Sorbic acid, sorbates
Nấm men, nấm mốc, Vi
khuẩn
Hầu hết thực phẩm, đồ
uống, rượu
Sulfites
Nấm men, nấm mốc
Trái cây, sản phẩm từ trái
cây, rượu
Phương thức hiện đại: sắp xếp theo hệ thống đánh số INS
9

Bảng 1.2. Chỉ số INS của các chất kháng vi sinh vật
Hợp chất
INS
Sorbic acid
200
K sorbate
202
Ca sorbate
203
Benzoic acid
210
Na benzoate
211
K benzoate
212
Ca benzoate

213
Ethyl paraben
214
Na ethyl paraben
215
Propyl paraben
216
Na propyl paraben
217
Methyl paraben
218
Na methyl paraben
219
Silfur dioxide
220
Na sulfite
221
Na hydrogen sulfite
222
Na metabisulfite
223
K metabisulfite
224
Ca sulfite
226
Ca hydrogen sulfite
227
K hydrogen sulfite
228
Nisin

234
Natamycin
235
K nitrite
249
Na nitrite
250
Na nitrate
251
10

K nitrate
252
Acetic acid
260
K acetate
261
Na acetate
262
Ca acetate
263
Lactic acid
270
Propionic acid
280
Na propionate
281
Ca propionate
282
K propionate

283
Boric acid
284
Na tetraborate
285
Na lactate
325
K lactate
326
Ca lactate
327

2. Lưu ý 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
- Sử dụng chính xác và hợp lý.
3. Các cơ chế hoạt động của phụ gia chống vi sinh vật
- 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, H
2
O
2
…)
11

- 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,…)
- 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…)
Bảng 1.3. Cơ chế hoạt động của các chất kháng vi sinh vật
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)
II. Tính chất và cơ chế hoạt động của các phụ gia kiểm soát quá

trình hoạt động của vi sinh vật
1. Acid Acetic và muối của nó
12

1.1. Công thức hóa học và cấu tạo
Acid Acetic có công thức hóa học là CH
3
COOH

Hình 2.1. Cấu tạo của Acid acetic Hình 2.2. Cấu tạo của ion acetate
1.2. Tổng quan
Bảng 2.1. Tổng quan về Acid Acetic và muối Acetate
INS
Tên tiếng
Việt
Tên tiếng
Anh
Các chức năng chính
ADI
260
Axit axetic
Acetic Acid
Bảo quản, điều chỉnh độ axit
Chưa
xác
định
261
Kali axetat
Potassium
Acetate

Điều chỉnh độ axit
262i
Natri axetat
Sodium
Acetate
Bảo quản, tạo phức kim loại, điều
chỉnh độ axit
262ii
Natri
diaxetat
Sodium
Diacetate
Bảo quản, tạo phức kim loại, điều
chỉnh độ axit
263
Canxi axetat
Calcium
Acetate
Bảo quản, điều chỉnh độ axit, ổn
định, làm dày

1.3. Tính kháng vi sinh vật:
Men giấm và vi khuẩn acid lactic lên men không đồng nhất sản xuất acid acetic
như một sản phẩm phụ trong quá trình trao đổi, nên chịu được acid này hơn vi khuẩn
acid lactic lên men đồng nhất. Những sinh vật này được tìm thấy trong các sản phẩm
lên men ví dụ như dưa chua, dưa cải bắp, và giấm.
Các vi sinh vật khác nhau trong sự nhạy cảm với acid lactic. Nồng độ acid thấp
hơn nhứng mức này sẽ có tác dụng ức chế: Nấm men Saccharomyces cerevisiae (pH
3.9) và Aspergillus niger (pH 4.1), vi khuẩn Bacillus cereus (pH 4.9), Salmonella
13

Aertrycke (pH 4.9), and Staphylococcus aureus (pH 5.0). Và ở pH < 4, acid acetic
có khả năng ức chế trực khuẩn, vi khuẩn Gram âm và Gram dương, nấm men và nấm
mốc.
Các muối của acid acetic được sử dụng tương tự như acid acetic trong sản phẩm
với vai trò la phụ gia. Tuy nhiên, việc sử dụng chúng đòi hỏi quy trình xử lý khác với
việc sử dụng acid acetic.
1.4. Ứng dụng trong thực phẩm
Acid Acetic là một monocarboxylic acid có mùi và vị hăng, nên ít được ứng dụng
nhiều. Đây là thành phần chủ yếu của giấm và vì thế nó được sử dụng chủ yếu như
một hương liệu. Với khả năng hòa tan tốt trong nước, acid acetic và các acetates được
sử dụng trong các gia vị như mù tạt, nước sốt, salad dressings và mayonnaise; ngoài
ra cũng được ứng dụng trong các sản phẩm muối như dồi, xúc xích, lạp xưởng…
Sodium diacetate được ứng dụng trong sản xuất phomat, xi-rô, bơ và trong các sản
phẩm bánh và bánh mì.
1.5. Giới hạn tối đa trong thực phẩm(mg/kg):
- Đối với acid acetic:

Bảng 2.2. Chỉ số ML của Acid Acetic trong một số loại thực phẩm

STT
Nhóm Thực Phẩm
ML
Ghi Chú
1
Dầu và mỡ không chứa nước
5000

2
Rau, củ đông lạnh

GMP

3
Dầu trộn, gia vị (bao gồm các chất tương tự
muốI)
GMP

4
Men và các sản phẩm tương tự
GMP

- Đối với Potassium acetate :

Bảng 2.3. Chỉ số ML của Potassium Acetate trong một số loại thực phẩm
STT
Nhóm Thực Phẩm
ML
Ghi Chú
14

1
Dầu và mỡ không chứa nước
GMP

2
Bơ và bơ cô đặc
GMP
Chỉ sử dụng đối với
bơ
3

Thức ăn bổ sung cho trẻ đang tăng trưởng
GMP


- Đối với Sodium acetate:

Bảng 2.4. Chỉ số ML của Sodium Acetate trong một số loại thực phẩm
STT
Nhóm Thực Phẩm
ML
Ghi Chú
1
Dầu và mỡ không chứa nước
5000

2
Bột và tinh bột
6000

3
Thức ăn bổ sung cho trẻ đang tăng trưởng
GMP


- Đối với sodium diacetate:

Bảng 2.5. Chỉ số ML của Sodium Diacetate trong một số loại thực phẩm
STT
Nhóm Thực Phẩm
ML

Ghi Chú
1
Dầu và mỡ không chứa nước
1000

2
Quả thanh trùng pasteur đóng hộp hoặc
đóng chai
GMP

3
Kẹo cứng, kẹo mềm, kẹo nuga …
1000

4
Các loại bánh nướng
4000

5
Sản phẩm thịt, thit gia cầm và thịt thú xay
nhỏ
1000

6
Cá và các sản phẩm cá đã xử lý nhiệt
3000

7
Nước chấm và các sản phẩm tương tự
2500

8
Nước giải khát có hương liệu, bao gồm cả
nước uống dành cho thể thao, nước uống
150

15

có hàm lượng khoáng cao và các loại nước
uống khác
9
Snack được chế biến từ ngũ cốc
500

10
Quả thanh trùng pasteur đóng hộp hoặc
đóng chai
GMP


- Đối với Calcium acetate:

Bảng 2.6. Chỉ số ML của Calcium Acetate trong một số loại thực phẩm
STT
Nhóm Thực Phẩm
ML
Ghi Chú
1
Đường trắng và đường vàng dạng:
saccaroza, fructoza, gluxoza, xyloza

1500

2
Thức ăn bổ sung cho trẻ đang tăng trưởng
GMP


2. Acid Benzoic và muối của nó
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
Acid benzoic ( C
6
H
5
COOH )

16


Hình 2.3. Cấu tạo của Acid benzoic Hình 2.4. Cấu tạo của ion benzoate
2.3. Tổng quan
Bảng 2.7. Tổng quan về Acid Benzoic và muối Benzoate
INS

Tên tiếng việt
Tên tiếng anh
Các chức năng chính
ADI (mg/kg)
210
Axit Benzoic
Benzoic Acid
Bảo quản
0-5
211
Natri Benzoat
Sodium Benzoate
Bảo quản
212
Kali Benzoat
Potassium
Benzoate
Bảo quản
213
Canxi Benzoat
Calcium
Benzoate
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
o
C).
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
o
C 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
17

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%.
Bảng 2.8. Sự ảnh hưởng của pH đến khả năng phân ly của Acid Benzoic
pH
% acid không phân ly
3
93.5
4
59.3
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,
18

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 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:
Bảng 2.9. Chỉ số ML của Acid Benzoic trong một số loại thực phẩm
STT
Nhóm Thực Phẩm
ML
Ghi Chú
1
Thuỷ sản, sản phẩm thuỷ sản ngâm dấm,
kể cả nhuyễn thể giáp xác, da gai
2000

19

2
Viên xúp và nước thịt
1000

3
Nước chấm và các sản phẩm tương tự
1000

4
Necta quả thanh trùng pasteur đóng hộp
và đóng chai
2000

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
1000

6
Cà phê, chè, nước uống có dược thảo và
các loạI đồ uống từ ngũ cốc, không kể
nước uống từ cacao
600

7
Rượu vang
100

8
Sữa lên men (nguyên kem), có xử lý nhiệt
sau khi lên men

50

9
Qủa ngâm dấm, dầu, nước muốI
1000

10
Hoa quả ngâm đường
1000

11
Rau, củ ngâm dấm, dầu, nước muốI
2000

12
Rau thanh trùng pasteur đóng hộp, đóng
chai hoặc đóng túi
1000

13
Sản phẩm thịt, thịt gia cầm và thịt nguyên
miếng hoặc cắt nhỏ đã xử lý nhiệt
1000


- Đối với Sodium benzoate:
Bảng 2.10. Chỉ số ML của Sodium Benzoate trong một số loại thực phẩm
STT
Nhóm Thực Phẩm
ML

Ghi Chú
1
Sữa lên men (nguyên kem), có xử lý nhiệt
sau lên men
50

20

2
Quả ngâm dấm, dầu, nước muối
1000
Tính theo axit
benzoic
3
Hoa quả ngâm đường
1000
Tính theo axit
benzoic
4
Rau, củ ngâm dấm, dầu, nước muối
2000
Tính theo axit
benzoic

- Đối với Postassium Benzoate:
Bảng 2.11. Chỉ số ML của Potassium Benzoate trong một số loại thực phẩm
STT
Nhóm Thực Phẩm
ML
Ghi Chú

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
1000
Tính theo axit
benzoic
2
Sữa lên men (nguyên kem), có xử lý nhiệt
sau lên men
50

3
Quả ngâm dấm, dầu, nước muối
1000
Tính theo axit
benzoic
4
Hoa quả ngâm đường
1000
Tính theo axit
benzoic


21


- Đối với Calcium Benzoate:
Bảng 2.12. Chỉ số ML của Calcium Benzoate trong một số loại thực phẩm

STT
Nhóm Thực Phẩm
ML
Ghi Chú
1
Hoa quả ngâm đường
1000

2
Sữa lên men (nguyên kem), có xử lý nhiệt
sau khi lên men
50
Không được vượt
quá mức giới hạn
khi có mặt của
hương liệu
3
Quả ngâm dấm, dầu, nước muối
1000

4
Rau thanh trùng pastuer đóng hộp, đóng
chai hoặc đóng túi
1000

5
Sản phẩm thịt, thịt gia cầm và thịt thú
nguyên miếng hoặc cắt nhỏ đã xử lý nhiệt
1000

6
Thủy sản, sản phẩm thủy sản ngâm dấm,
kể cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai
2000

7
Viên xúp và nước thịt
1000


3. Acid Sorbic và muối của nó
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.
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)

22


Hình 2.5. Cấu tạo của Acid sorbic Hình 2.6. Cấu tạo của ion Sorbate
3.3. Tổng quan:
Bảng 2.13. Tổng quan về Acid Sorbic và muối Sorbate
INS
Tên tiếng
việt
Tên tiếng anh
Các chức năng chính

ADI (mg/kg)
200
Axit Sorbic
Sorbic Acid
Bảo quản, chống oxy hóa,
ổn định
0-25
201
Natri Sorbat
Sodium
Sorbate
Bảo quản, chống oxy hóa,
ổn định
202
Kali Sorbat
Potassium
Sorbate
Bảo quản, chống oxy hóa,
ổn định
203
Canxi Sorbat
Calcium
Sorbate
Bảo quản

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 134.5
O
C. Acid Sorbic khó tan trong nước lạnh (0.16%)

và dễ tan trong nước nóng (ở 100
O
C 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 100
O
C 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:
23

- 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.
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
24

Việc sử dụng Acid Sorbic và Sorbates phụ thuộc vào loài, giống của vi sinh vật,
thành phần của chất nền, pH, A
W
, 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
0.05-0.06% 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 :