BÁO CÁO TIỂU LUẬN:
HÓA SINH THỰC
PHẨM
ĐỀ TÀI:
CÁC LOẠI ĐƯỜNG VÀ TÁC DỤNG TRONG CÔNG
NGHIỆP BÁNH KẸO, NƯỚC GIẢI KHÁT
MỞ ĐẦU
Đường là một nguyên liệu được sử dụng nhiều trong chế biến và bảo quản
thực phẩm. Trong sản xuất thực phẩm người ta thường phải cho thêm đường
vào sản phẩm với 3 mục đích sau:
- Nâng cao giá trị thực phẩm và độ calo của thực phẩm : mỗi gam đường
khi tiêu hoá trong cơ thể sẽ cho 17.1 kj ( 4.1kcal) năng lượng
- Làm cho sản phẩm có vị ngọt dễ chịu.
- Sử dụng khả năng bảo quản của đường. Khi nồng độ đường cao, trong
dung dịch sẽ gây ra áp suất thẩm thấu lớn, hạn chế sự phát triển của vi sinh
vật. Khả năng bảo quản của loại mứt rim, mứt mịn và mứt quả nghiền không
qua thanh trùng.
Tuy nhiên, trên thực tế có nhiều loại đường khác nhau với tính chất và ứng
dụng khác nhau. Tùy vào từng loại thực phẩm, với mục đích khác nhau mà
người ta sử dụng loại đường phù hợp.
Trong đề tài này, chúng em xin trình bày về các loại đường với tính chất của
từng loại và tác dụng của chúng trong công nghiệp sản xuất bánh kẹo, nước
giải khát.
2
NỘI DUNG
I. M
ỘT SỐ LOẠI ĐƯỜNG
1.CÁC ĐƯỜNG TỰ NHIÊN
1.1.MỘT SỐ MONOSACCHARIDE QUAN TRỌNG.
1.1.1.Glucose
1.1.1.1 Nguồn gốc
Là loại monosaccharide phổ biến ở động vật và thực vật. Nó có nhiều trong
đường nho chín nên còn được gọi là đường nho.
Ở người và động vật, glucose là thành phần cố định trong máu, dễ dàng
được cơ thể con người hấp thụ.
1.1.1.2. Cấu tạo
3
Glucose có ba dạng công thức cấu tạo gồm một dạng mạch hở và hai dạng
vòng. Khi hòa tan trong nước tạo dung dịch, glucose có sự cân bằng, chuyển
hóa qua lại và tồn tại cả ba dạng cấu tạo này, trong đó dạng vòng hiện diện
nhiều hơn.
Dung dịch glucose làm quay mặt phẳng của ánh sáng phân cực sang phải nên
cũng có tên là dextrose
Hai dạng α và β- D- glucose có độ quay cực khác hẳn nhau. Dạng α-D-
glucose có độ quay cực bằng +115
0
còn β-D- glucosecos độ quay cực bằng
+19
o
. Khi đem hòa tan một trong các dạng trên vào nước sẽ có biến đổi quay
cực và dần dần đạt tới giá trị không đổi là +52,5
0
Trong dung dịch, glucose tồn tại chủ yếu ở dạng pyranose, là thành phần cấu
tạo của rất nhiều loại polysaccharide như tinh bột, glycogen, xenlulose…
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
C OHH
CH
2
OH
D - glucose
O
H
HO
H
OH
OH
H
H
H
CH
2
OH
OH
O
H
HO
H
OH
OH
H
H
H
CH
2
OH
OH
β −
D- Glucose
α −
D- Glucose
4
Cấu trúc không gian của glucose
1.1.1.3. Tính chất
Glucose là một chất rắn, kết tinh, không màu, có nhiệt độ nóng chảy ở
146°C, hòa tan nhiều trong nước, có vị ngọt, nhưng không ngọt bằng đường
mía. Glucose có độ ngọt bằng 0,6 lần so với đường mía.
Độ ngọt các loại đường
Dễ bị lên men bởi nấm men. Khi khử glucose sẽ thu được rượu tương ứng
gọi là sorbitol.
Trong một số trường hợp ở các chế phẩm mứt kẹo nếu đường tồn tại ở trạng
thái vô định hình thì sự có mặt của các chất hút ẩm không có lợi vì khi đó sự
hấp thụ nước sẽ làm tăng nhanh quá trình kết tinh đường và làm cho chế
phẩm trở nên dính hơn. Vì vậy ta thêm siro glucose để khắc phục tình trạng
trên, có thể giảm đi đường nghịch đảo
1.1.2.Fructose
5
1.1.2.1 Nguồn gốc
Đây là loại monosaccharide phổ biến ở thực vật, có nhiều trong quả và mật
hoa. Các loại quả là nguồn fructose chính. Nguồn fructose tự nhiên quan
trọng là mật ong, trong đó lượng fructose lên tới 37,1%. Hàm lượng fructose
trong một số loại quả như sau: chuối 8,6%, táo 6,5 – 11,8%, mận 0,9 – 2,7%,
mơ 0,1 - 3%, nho 7,2%.
1.1.2.2. Cấu tạo
Fructose làm quay mặt phẳng của ánh sáng phân cực sang trái nên còn có tên
là levulose, là thành phần của disaccharid và polyfructosid thường gặp trong
thực vật. Fructose thường tồn tại dưới dạng furanose.
6
CH
2
OH
C O
C HHO
C OHH
C OHH
CH
2
OH
D - Fructose
O
CH
2
OH
H
H
OH
H
OH
CH
2
OH
OH
α −
D- Fructose
O
CH
2
OH
H
H
OH
H
OH
OH
CH
2
OH
β −
D- Fructose
Cấu trúc trong không gian fructose
1.1.2.3. Tính chất
Fructose là chất rắn kết tinh, dễ hòa tan trong nước, có vị ngọt gấp 1,5 đường
mía (saccharose), gấp 2,5 lần glucose (đường nho). Khi kết tinh trong dung
dịch nước fructose có hình kim, tinh thể của nó gậm một phân tử nước:
2C
6
H
12
O
6
.H
2
O.
7
Fructose là loại gluxit có vị rất ngọt. Trong mật ong có chứa khoảng 40%
fructose, do đó mật ong có vị ngọt gắt. Fructose nóng chảy ở khoảng nhiệt
độ 102 - 104°C. Dễ bị lên men bởi nấm men
Đường fructose thường được thêm vào các thực phẩm đóng vào chai hộp
trong kỹ nghệ. Fructose thường có trong chất gây ngọt gọi là HFCS (High
fructose corn syrup) có nghĩa là xi-rô đường bắp có lượng fructose cao,
thường chứa 55% và 45% glucose. Đây là chất tạo ra vị ngọt được các nhà
kỹ nghệ thực phẩm ưa chuộng vì giá rẻ và có thể dễ dàng trộn vào các thức
uống như nước ngọt đóng trong chai hay lon.
1.1.3.Galactose
1.1.3.1 Nguồn gốc
Galactose co trong sữa, pho mát, trái cây…
1.1.3.2 Cấu tạo
Đây là loại đường thường tồn tại dưới dạng pyranose. Galactose có trong
thành phần của lactose và các polysaccharide galactan của thực vật, ngoài ra
nó còn nằm trong thành phần cấu tạo của melibiose và agar – agar. Tham gia
vào đường sữa và cấu tạo thực vật.
8
Galactose
Cấu trúc trong không gian của galactose
1.1.3.3 Tính chất
Dẫn xuất của D-galactose là acid galacturonic nằm trong thành phần của
pectin, chỉ lên men bởi các loại nấm men đặc biệt
1.2MỘT SỐ OLIGOSACCHARID QUAN TRỌNG
1.2.1 S
accharrose
1.2.1.1Nguồn gốc
Saccharose là loại đường rất phổ biến trong thiên nhiên. Nó có nhiều trong
củ cải đường và mía. Ngoài ra nó còn có trong lá, thân, rễ, quả của nhiều loại
9
thực vật. Trong công nghệ sản xuất đường, người ta dùng nguyên liệu là củ
cải đường hoặc mía.
Mía: 15-20% đường Củ cải đường: 10-15% đường
Saccharose là loại đường dễ hòa tan và có ý nghĩa về dinh dưỡng. Chính vì
thế đây là loại đường được sử dụng phổ biến hằng ngày.
1.2.1.2Cấu tạo
Saccharose được kết hợp bởi α- D- Glucose và β- D- Fructose qua liên
kết – OH glycosid. Do đó nó không còn nhóm - OH glycosid tự do nên
không còn tính khử. Khi thủy phân sacharose sẽ tạo ra glucose và fructose.
Trong phân tử saccharose, glucose ở dạng pyranose và fructose ở dạng
furanose, hai chất này liên kết với nhau qua nhóm - OH ở C
1
của glucose với
nhóm – OH ở C
2
của fructose. Do đó saccharose còn được gọi là α- D-
Glucopyranoside (1→2) β- D- Fructofuranoside.
10
Saccharose
Cấu tạo đường saccharose trong không gian
1.2.1.3Tính chất
Saccarose hiện diện dạng rắn ở điều kiện thường, không màu, không mùi, có
vị ngọt. Saccarozơ nóng chảy ở 184-185˚C, ít tan trong ruợu, tan nhiều trong
nước.
Saccharose có độ quay cực bằng + 66,5
O
, không có tính khử, dễ kết tinh, dễ
hòa tan trong nước, dễ bị thủy phân bởi Enzym saccharase hoặc acid vô cơ
(HCl 3%) nên dễ bị nấm men sử dụng.
Sự thủy phân saccharose.
11
Saccharose là loại đường dễ bị thủy phân thành glucose và fructose. Quá
trình này được thực hiện nhờ enzym saccharase ( enzym invertase) hoặc acid
vô cơ (HCl 3%). Invertase là một loại enzym thủy phân saccharose được sử
dụng khá phổ biến trong công nghiệp nước giải khát và bánh ngọt. Invertase
có trong động thực vật, vi sinh vật và đặc biệt là nấm men có khả năng tổng
hợp invertase cao. Phản ứng thủy phân saccharose do invertase xúc tác như
sau:
Saccharose (đường không khử) invertase α- D- Glucose + β- D-
Fructose (đường khử).
Ở thực phẩm có độ pH thấp quá trình này cũng xảy ra làm thay đổi tính chất
của thực phẩm. Do đó kiểm tra hàm lượng đường nghich đảo cũng là chỉ tiêu
cần thiết đối với một số sản phẩm thực phẩm.
Sản phẩm hình thành khi thủy phân saccharose là hỗn hợp đường nghịch
đảo. Sự nghịch đảo này làm tăng chất khô, đồng thời cũng tăng vị ngọt và
tính hòa tan của đường trong dung dịch. Sự tăng tính hòa tan gây ra nhờ quá
trình nghịch đảo là do tính hòa tan cao của đường fructose cũng như tính khó
kết tinh của đường glucose so với saccharose. Tính chất này được sử dụng
trong sản xuất mứt, kẹo để tạo nên các sản phẩm trong đó saccharose dù ở
nồng độ cao cũng vẫn không kết tinh.
Tính hút ẩm của đường
Tính chất này ảnh hưởng tới kết cấu của một số thực phẩm. Về tính chất hút
ẩm so sánh giữa các loại đường nhận thấy đường glucose, maltose, các siro
glucose là những chất có tính khử cao thường có tính hút ẩm kém hơn so với
saccharose nhất là so với đường nghịch đảo và fructose.
Khi cần duy trì một độ ẩm nhất định trong thực phẩm thì sự có mặt của chất
hút ẩm là cần thiết. Trong các sản phẩm như bánh, mứt, kẹo người ta thường
12
sử dụng một lượng đường nghịch đảo nhất định để duy trì cấu trúc mềm
láng. Tuy nhiên, trong một số trường hợp ở các chế phẩm của mứt, kẹo nếu
đường tồn tại ở trạng thái vô định hình thì sự tồn tại của các chất hút ẩm lại
không có lợi. Vì khi đó sự hất thụ nước sẽ làm tăng nhanh quá trình kết tinh
đường và làm cho sản phẩm trở nên dính.
Tác dụng với chất kiềm hoặc kiềm thổ
Khi tác dụng với các chất kiềm hoặc kiềm thổ, saccharose tạo nên các
saccharat. Trong saccharat, hydro của nhóm hydroxyl được thay thế bởi một
kim loại. Có thể kết tủa saccharat khỏi dung dịch bằng rượu. Phản ứng tạo
thành saccharat phụ thuộc vào nồng độ của dung dịch, lượng kiềm cũng như
lượng saccharose.
C
12
H
22
O
11
+ NaOH ⇔ NaC
12
H
21
O
11
+ HOH
Khi tác dụng với vôi sẽ thu các dạng phức sacchsrat:
C
12
H
22
O
11
. Cao . 2H
2
O monocanxi saccharat
C
12
H
22
O
11
. 2Cao dicanxi saccharat
C
12
H
22
O
11
. 3Cao . 3H
2
O tricanxi saccharat
Phản ứng tạo tricanxi saccharat được ứng dụng trong sản xuất saccharose từ
rỉ đường.
Phản ứng caramel
Caramel bản chất là một phản ứng khử nước. Saccharose bị phân hủy và
nóng chảy ở 186
O
C tạo caramel. Sản phẩm caramel được sử dụng tạo màu,
mùi và vị đặc trưng của thực phẩm.
1.2.2 M
altose
1.2.2.1 Nguồn gốc
13
Maltose còn được gọi là đường mạch nha, có nhiều trong các loại hạt cốc
nảy mầm như thóc nảy mầm, mầm đại mạch,… Khi thủy phân tinh bột bằng
enzyme có thể thu được maltose.
1.2.2.2 Cấu tạo
Maltose được cấu tạo từ hai gốc α- glucopyranose lien kết với nhau qua
liên kết glycoside giữa nhóm – OH ở vị trí C
1
của phân tử glucose thứ nhất
với nhóm – OH ở vị trí C
4
của phân tử glucose thứ hai. Do đó trong phân tử
maltose vẫn còn một gốc – OH glycoside nên maltose có tính khử.
Maltose
Cấu tạo trong
không gian của
maltose.
14
1.2.2.3 Tính chất
Mantose hiện diện tinh thể ngậm một phân tử nước, nóng chảy ở 102-103˚C.
Tinh thể này không mất nước khi đun duới áp suất thấp, cũng như khi dùng
các chất làm khan nước như H
2
SO
4
đậm đặc hay P
2
O
5
. Mantose tan trong
nước, ít tan trong rượu, không tan trong eter
Maltose là loại đường có độ ngọt kém và độ hòa tan cũng thấp hơn so với
đường saccharose. Maltose có tính khử, dễ bị thủy phân bởi glucosidase hoặc
HCl 3% để tạo ra hai gốc α- D- glucose.
1.2.3 L
actose
1.2.3.1 nguồn gốc
Lactose còn được gọi là đường sữa, vì nó chủ yếu có trong sữa người, động
vật.
1.2.3.2 cấu tạo
Lactose được cấu tạo từ một phân tử β-D- glucose và β-D- galactose qua liên
kết 1-4 glycosid giữa nhóm –OH glycoside của β-D- galactose và nhóm –OH
rượu của β-D- glucose.do đó lactose vẫn còn có một nhóm –OH glycoside
nên vẫn mang tính khử.
15
Lactose
Cấutrúc trong
không gian của
lactose
1.2.3.3 Tính chất
Lactose kết tinh chậm, tinh thể cứng và có nhiều dạng tinh thể. Vitamin B
2
có thể ức chế sự kết tinh của lactose. ở nhiệt độ thường lactose hòa tan trong
nước ít hơn 10 lần so với saccharose, tuy nhiên ở 100
0
C thì độ hòa tan của nó
xấp xỉ saccharose. Độ ngọt của lactose chỉ bằng 1/6 saccharose.
Lactose khó bị thủy phân bởi acid hơn so với saccharose. Để thủy phân phải
đun sôi với acid và không xảy ra hiện tượng nghịch đảo. dễ bị thủy phân bởi
enzyme lactase
1.2.4 R
afinose
1.2.4.1 Nguồn gốc
Là một chất phổ biến trong tự nhiên, có nhiều trong hạt bông và trong củ cải
đường. Rafinose còn có nhiều ở gỉ đường thu dược khi sản xuất đường từ củ
cải đường.
1.2.4.2 Cấu tạo
16
Rafinose có chứa galactose, glucose và fructose. Các monosaccharide này
gắn với nhau qua các –OH glycoside của chúng do đó rafinose không còn
tính khử.
Cấu trúc trong không gian của rafinose
1.2.4.3 Tính chất
Rafinose tinh thể không có vị ngọt, hòa tan trong nước, khi thủy phân bằng
acid trong thời gian ngắn và ở nhiệt độ không cao sẽ xảy ra sự giải phóng
fructofuranose. Tác dụng của enzyme invertase cũng cho kết quả tương tự.
phân tự disaccharide hình thành nếu tiếp tục bị thủy phân sẽ phân giải hoàn
toàn thành D-glucose và D-galactose. Rafinose kém bền đối với nhiệt hơn
saccharose.
17
2. ĐƯỜNG HÓA HỌC (ĐƯỜNG TỔNG HỢP)
Từ lâu người ta đã thấy cần phải sản xuất thực phẩm với hàm lượng đường
thấp hơn. Tuy nhiên chỉ đơn thuần là giảm hàm lượng đường tiêu tốn trong
công thức chế biến thì không thể cho hiệu quả mong muốn vì thế người ta
cần phải sử dụng các chất ngọt khác, đảm bảo được vị dịu ngọt cần thiết của
thực phẩm mà không làm tăng độ calo của sản phẩm .
Ba dạng đường chủ yếu dùng cho thực phẩm là đường saccaroza và các
sản phẩm thuỷ phân của nó là glucoza và fructoza, có độ calo thực tế như
nhau, độ ngọt khác nhau. Đường công nghiệp chủ yếu là saccaroza có độ
ngọt là 1, thì glucoza là 0.74 còn fructoza là 1,2. Như vậy 70 g đường
fructoza có thêt thay thế 100g đường saccaroza để đạt cùng một độ ngọt như
nhau , hiệu quả như vậy không lớn, trong khi đó giá thành của fructoza lại
cao hơn
Từ đó một số chất làm ngọt thay thế đường đã được tổng hợp mà người ta
vẫn thường gọi là đường hóa học. Đường hóa học thường có độ ngọt cao
hơn rất nhiều so với đường saccharose mà lại không có (có ít) giá trị dinh
dưỡng.
MỘT SỐ LOẠI ĐƯỜNG HÓA HỌC THƯỜNG SỬ DỤNG
2.1SACCHARINE (E954)
2.1.1Cấu tạo.
Công thức phân tử : C
6
H
4
CONHSO
2
- là sunfamate của axit o-benzoic.
Công thức cấu tạo:
18
2.1.2Tính chất
Saccharine là một acid hoà tan trong nước kém, trong công nghiệp thực
phẩm thường sử dụng ở dạng muối của Natri Saccharine C
6
H
4
CONaSO
2
, vì
nó dễ hoà tan trong nước. Độ ngọt của saccharine là 400-500 lần lớn độ ngọt
của saccharose
Nhược điểm: Có vị kim loại, ở nồng độ cao có hậu vị đắng. Ổn định trong
môi trường acid, nhưng bị phân hủy khi có mặt acid và nhiệt độ tạo ra phenol
làm thực phẩm có mùi khó chịu.
2.1.3Phương pháp sử dụng.
Trong cơ thể saccharin qua hệ thống tiêu hóa mà không hề bị hấp thu. Nó
không gây ảnh hưởng đến hàm lượng insulin trong máu và cũng không cung
cấp năng lượng cho cơ thể. Vì thế nó được xếp vào nhóm chất tạo ngọt
không calo. Được phép sử dụng thay thế đường trong các sản phẩm thực
phẩm cần vị ngọt . ở Mỹ và các nước châu Âu , việc sử dụng saccarin và các
muối natri của nó đã được các cơ quan bảo vệ sức khoẻ cho phép và đã đưa
vào tiêu chuẩn nhà nước cho các loại quả sau đây:
- Nước quả đưòng từ mơ, anh đào ngọt, vả, đào, lê, dứa và các coktail hoa
quả (nước quả đường hỗn hợp)
- Mứt đông ( 27 loại theo các nguyên liệu khác nhau )
- Mứt quả nghiền ( 21 Loại)
2.1.4Tổng hợp.
19
Saccharine có thể được tổng hợp bằng nhiều cách:
- Trước đây Remsen và Fahlberg đã tổng hợp saccharin từ toluen nhưng
hiệu suất lúc đó rất thấp.
- Vào năm 1950, công ty hóa chất Maumee của Toledo đã áp dụng một
phương pháp cải tiến khác. Trong phưong pháp này saccharin được tạo ra
bằng cách cho acid anthranilic (NH
2
C
6
H
4
COOH) phản ứng với acid nitrơ
(HNO
2
), SO
2
, Cl
2
và kế tiếp là NH
3
.
- Một phương pháp khác dùng nguyên liệu ban đầu là o-chlorotoluen.
Tính dộc hại : nhiều công trình nghiên cứu y học trong thời gian dài trên 50
năm, không thấy tác động độc hại của saccarin đối với cơ thể con
người.Saccarin được bài tiết khỏi cơ thể vẫn ở dạng ban đầu.
Saccarin không cung cấp năng lượng nên ở một số nước có mức sống thấp
thiếu dinh dưỡng thường không được phép hoặc hạn chế sử dụng
ADI: 0,25 mg / kg khối lượng cơ thể/ngày.
2.2CYCLAMATE
2.2.1Cấu tạo
Công thức phân tử: C
6
H
12
NHSO
3
Na - là cyclohexane sunfamate, thường là
muối natri, kali, canxi cyclamate.
Công thức cấu tạo:
2.2.2Tính chất
- Khối lượng phân tử là 201.23. Đây là một loại bột tinh thể trắng không
mùi, hầu như không hoà tan trong rượu, ete nhưng hoà tan rất tốt trong nước.
ở 25
0
C có thể thu được dung dịch với Natri cyclamat 21%. Dung dịch trong
20
nước của Natri cyclamate hầu như trung tính (PH của dung dịch 10% là 5,5 -
7,5)
- Độ ngọt của Natri cyclamate lớn hơn 30 – 40 lần độ ngọt của saccharose.
Natri cyclamat là một muối không cho năng lượng.
- Natri cyclamate bền nhiệt và bị phân huỷ ở 280-500
0
C. bởi vậy các chế độ
nhiệt được áp dụng trong quá trình chế biến thực phẩm hoàn toàn không làm
cyclamate bị thay đổi. Ngoài ra cyclamate còn bền với axit và kiềm
2.2.3Phương pháp sử dụng
- Cyclamate không làm tác hại đến các men tiêu hoá như diastaza, pepsin,
lipaza. Nói chung Natri cyclamate có thể dùng trong tất cả các trường hợp
cần sử dụng đường với tỷ lệ một phần cyclamate thay thế cho 30-40 phần
đường. Thường ta sử dụng cyclamate ở dạng dung dịch nước nồng độ 15%.
Như vậy 1ml dung dịch này có độ ngọt tương đương 6g đường. Có thể cho
cyclamate trực tiếp vào sản phẩm nếu có thể đảm bảo được khuấy đều để
hoà tan hoàn toàn.
- Khi cần thiết và theo yêu cầu, natri cyclamate có thể sử dụng phối hợp với
gelatin, anginit natri, tinh bột vv.. hoặc phối hợp với các chất ngọt khác như
đường saccharose, saccharine.
Tuy nhiên trong một số trường hợp cyclamate nhiều sẽ làm giảm độ bền của
keo đông và chất đông. Canxi cyclamate sẽ làm giảm độ bền của keo đông
gelatin. Natri cyclamate không làm giảm chất lượng của keo đông colagen và
cũng ít ảnh hưởng đến các loại keo đông khác.
- Natri cyclamate không phải là môi trường dinh dưỡng cho vi khuẩn và
nấm mốc, nên các sản phẩm có sử dụng cyclamate dễ bảo quản hơn.
Cyclamate thường có vị dễ chịu hơn so với đường saccharose. Cyclamate dễ
quyện với mùi các hoa quả và nhiều khi còn làm tăng vị tự nhiên của quả.
21
Ưu điểm lớn nhất của natri cyclamate là không trích ly dịch bào trong các
loại cam, chanh như thường xảy ra khi đóng hộp với đường saccharose. Tính
bền và tính trơ hoá học của cyclamate sẽ làm hạn chế sự mất màu tự nhiên và
sự sẫm màu của quả trong đồ hộp khi bảo quản lâu dài.
- Cyclamate không bị caramen hoá do tác dụng nhiệt trong quá trình chế
biến, nên nó rất thích hợp cho quay thịt và dăm bông.
- Cuối cùng, không được dùng nó thay thế đưòng đối với thực phẩm mà
đường là chất bảo quản như các loại mứt đặc và mứt sệt. Còn đối với tất cả
các trường hợp khác việc sử dụng nó hoàn toàn thích hợp.Ở Nhật đã được
nêu lên trong tiêu chuẩn nhà nước như trên nhãn hiệu hàng hoá bắt buộc phải
ghi thêm là có sử dụng cyclamate
2.2.4Tổng hợp
Cyclamate được tổng hợp từ cyclohexylamine phản ứng với acid sulfamic
hoặc trioxit lưu huỳnh, tiếp theo cho phản ứng với natri, kali hoặc canxi.
Tính độc hại :. Cyclamate không độc đối với cơ thể người. Nó có thể dùng
cho những người bị bệnh đái đường và là một chất ngọt tốt nhất dùng để sản
xuất các sản phẩm thực phẩm và các nước giải khát có độ calo thấp. Và có
khoảng 55 nước trên thế giới sử dụng Cyclamate trong thực phẩm. Tuy
nhiên, tại Việt Nam bộ Y Tế vẫn chưa đưa Cyclamate vào danh mục chất
phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm.
ADI: 0,11 mg / kg khối lượng cơ thể/ngày
2.3ACESUFAM KALI (E950)
2.3.1Cấu tạo.
Công thức phân tử: C4H4NO4SK Acesulfam kali có tên hoá học là Dioxyt
oxathiazin kali.
Công thức cấu tạo:
22
2.3.2Tính chất
- Acesulfam kali là tinh thể không màu, ở thể rắn có tỷ trọng là 1,81
g/cm3, không có độ nóng chảy nhất định, bắt đầu bị phân huỷ ở nhiệt độ trên
200
0
C, dễ tan trong nước đặc biệt trong nước nóng, ở 100
0
C có thể hoà tan
1300 g/ 1 lít nước.
- Vị ngọt gấp 150 – 200 lần đường saccharose. Ổn định ở nhiệt độ cao và
môi trường acid.
- Acesulfam-K không cung cấp năng lượng cho cơ thể vì nó không tham
gia quá trình trao đổi chất và được thải ra ngoài theo nước tiểu mà không có
bất kì sự biến đổi hóa học nào.
- Tuy nhiên nó có dư vị hơi đắng
2.3.3Phương pháp sử dụng
- Acesulfam kali được ứng dụng trong nhiều ngành CNTP như trong công
nghiệp đồ uống, công nghiệp bơ sữa, kem, kẹo và các loại mứt, công nghiệp
bánh nướng và các sản phẩm từ bột mì, đồ hộp rau quả, các sản phẩm vệ
sinh răng miệng, và trong công nghiệp dược .v.v. . Acesulfam kali có thể
dùng riêng rẽ hoặc dùng phối hợp với đường hydrratcacbon và các đường
hoá học khác .
- Acesulfam kali được sử dụng bằng cách trộn trực tiếp vào thực phẩm hoặc
ở dạng dung dịch pha sẵn (riêng rẽ hoặc với các loại chất tạo ngọt khác). Số
lượng bổ xung vào thực phẩm tuỳ thuộc vào độ ngọt yêu cầu của từng sản
phẩm.
23
- Acesulfam kali có tính chịu nhiệt cao và hầu như không bị biến đổi tính
chất hoá học và vật lý trong thời gian dài nên rất thích hợp với các sản phẩm
cần gia công ở nhiệt độ cao.
Tính độc hại : Acesulfam kali không độc, không gây các phản ứng xấu và
âm tính đối với cơ thể.
Acesulfam kali là chất tạo ngọt không sinh năng lượng , không chuyển hoá
trong cơ thể. Không nhận thấy ảnh hưởng xấu đối với người mắc bệnh tiểu
đường.
ADI: 0,9 mg/1kg khối lượng cơ thể.
2.4ASPARTAME (E951)
2.4.1Cấu tạo
Công thức phân tử: C
14
H
18
N
2
O
5
L-aspartic-L-phenylalanine methyl ester (L-
Asp-L-Phe-OMe)
Công thức cấu tạo:
2.4.2Tính chất.
- Aspartam là một dipeptid, nó ngọt hơn saccharose khoảng 180 - 200 lần.
Không để lại dư vị khó chịu.
- Giống như các dipeptid khác, aspartam có chứa năng lượng khoảng 4 Kcal/
g (17 Kj/g). Tuy nhiên, chỉ cần một lượng rất nhỏ aspartam đã tạo ra độ ngọt
cần thiết. Do đó năng lượng chúng ta đưa vào cơ thể sẽ không đáng kể.
24
- Vị ngọt của nó chúng ta cảm nhận được chậm hơn và kéo dài lâu hơn so
với đường.
- Không ổn định ở nhiệt độ và pH cao. Phân hủy dần trong nước nên nước
ngọt có aspartam không giữ được lâu. Cho trộn aspartam với saccharin hoặc
acesulfam K thì hỗn hợp ngọt hơn và ổn định hơn khi hai chất đứng riêng
một mình.
2.4.3Phương pháp sử dụng
- Trong cơ thể aspartam bị thuỷ phân thành 3 chất thường có trong thức ăn
là axit aspartic, phenylalanine và metyl ester, aspartam được sử dụng thay
thế đường trong thực phẩm ăn kiêng.
- Hiện nay Aspartam là chất ngọt rất được ưa chuộng. Nó được sử dụng
rộng rãi trên thế giới với sự hiện diện trong hơn 6000 sản phẩm như: bánh
kẹo, yogurt, nước giải khát….. và cả trong dược phẩm.
ADI: 0,40 mg/kg thể trọng
2.4.4Điều chế
Aspartam được cấu tạo từ acid aspartic, phenylalanin và metanol. Các thành
phần này đều tồn tại trong tự nhiên. Tuy nhiên bản thân aspartam không tồn
tại trong tự nhiên. Nó được điều chế thông qua các quá trình lên men và tổng
hợp.
Lên men
- Dùng số lượng lớn các vi khuẩn đặc trưng gồm B.flavum và C.glutamicum
để sản xuất ra các acid amin L-aspratic và L-phenylalanin.
- Môi trường lý tưởng cho sự phát triển của vi khuẩn gồm nước ấm, thức ăn,
nguồn cacbon và nguồn nitơ. Thức ăn là các loại cacbonhydrat như mật mía,
đường glucose hoặc saccharose. Nguồn cacbon như acid acetic, rượu hoặc
các hidrocacbon. Nguồn nitơ như NH
3
lỏng hoặc urê.
25