Tài liệu Hợp chất polyphosphate sử dụng trong chế biến thực phẩm

Polyphosphate 2012 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 Đặng Thị Mỹ Duyên Page 1 Polyphosphate 2012 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 Đặng Thị Mỹ Duyên Page 2 Polyphosphate 2012 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)PnO(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 102) 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 Đặng Thị Mỹ Duyên Page 3 Polyphosphate 2012 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 K4P2O7. 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. Đặng Thị Mỹ Duyên Page 4 Polyphosphate 2012 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. Đặng Thị Mỹ Duyên Page 5 Polyphosphate 2012 Một số muối của polyphosphate thường gặp và công dụng của chúng[4]: INS Tên phụ gia Tiếng Việt 452v Amoni polyphosphat Chức năng Tiếng Anh 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 452i Natri polyphosphat 452ii Kali Calcium Polyphosphates Sodium Polyphosphates (trừ khả năng nhủ hóa). Tương tự như Amoni polyohosphate (trừ khả năng tạo phức kim loại). Potassium polyphosphat Polyphosphates Natri canxi Sodium calcium polyphosphat 452iii Tương tự như Amoni polyohosphate 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)PnO(3n+1) (n ≥ 2), Được cấu tạo từ nhiều gốc orthophosphat PO43- (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 P2O74- là anion polyphosphat đơn giản nhất, ngoài ra pyrophosphat còn tồn tại dưới dạng các anion H3P2O4-, H2P2O42- (dạng này hiếm gặp), HP2O43-. Đặng Thị Mỹ Duyên Page 6 Polyphosphate 2012 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 Na4P2O7 là muối thủy phân kém nhất nên nó là muối bền nhất. P2O74- + H2O → 2PO43- + 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. Na4P2O7 + Mg2+ → Na2(MgP2O7) + 2Na+ Triphosphat (n = 3) hay còn gọi là tripolyphosphat (E 451), P3O105- là anion của acid H5P3O10. 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. 2P3O105- + 2H2O → 3P2O74- + 4H+ P3O105- + 2H2O → 3PO43- + 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 102 và cation là Na+ ta có muối Graham − n vào khoảng 2×104 và cation là Ca2+ ta có muối Kurrol Đặng Thị Mỹ Duyên Page 7 Polyphosphate 2012 Tên gọi Công thức % P2O5 pH trong dung dịch 1% Pyrophosphat disodium Na2P2O7 63.9 4 – 4.3 Pyrophosphat tetresodium Na4P2O5 53.4 10 – 10.5 Triphosphat pentesodium Na5P3O10 57.9 > 9.2 Pentaphosphat heptasodium Na7P5O16 62 8.2 – 8.6 Metaphosphat (NaPO4)n 69.6 6.3 – 7.5 43.2 10.3 Pyrophosphat tetrapotassium K 4 P2 O 5 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 dạng bột tinh thể màu trắng. pH = 8,8 và P2O5 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 P2O5= 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 O0C. 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 Đặng Thị Mỹ Duyên Page 8 Polyphosphate 2012 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 P2O5 = 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. Đặng Thị Mỹ Duyên Page 9 Polyphosphate 2012 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. Đặng Thị Mỹ Duyên Page 10 Polyphosphate 2012 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. Đặng Thị Mỹ Duyên Page 11 Polyphosphate 2012 − 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 Superbind P220 K70 Superbind P270 Công dụng Ứng dụng Tạo độ giòn, dai, tăng khả năng giữ nước, tạo kết Da bao, jambon,.. dính. Tạo độ dẻo, giòn dai,tăng khả năng giử nước Giữ nước, tạo độ kết dính, tạo mùi vị đặc trưng Giò chả, cá viên, xúc xích,,... Jambon, thịt nguội,... Một số sản phẩm từ thịt có dùng polyphosphate: Chả lụa Đặng Thị Mỹ Duyên Page 12 Polyphosphate 2012 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 Mg2+ và Ca2+ 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. Đặng Thị Mỹ Duyên Page 13 Polyphosphate 2012 − 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 MgNH4PO4 (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, Đặng Thị Mỹ Duyên Page 14 Polyphosphate 2012 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. Đặng Thị Mỹ Duyên Page 15 Polyphosphate 2012 - 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 Đặng Thị Mỹ Duyên Page 16 Polyphosphate 2012 - 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 Đặng Thị Mỹ Duyên Page 17 Polyphosphate 2012 Thành phần cơ bản của sắc kí ion Hệ thống sắc ký ion Metrohm IC850 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 Đặng Thị Mỹ Duyên Page 18 Polyphosphate 2012 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 Đặng Thị Mỹ Duyên Page 19 Polyphosphate 2012 - 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. Sơ đồ lắp đặt hệ thống sau cột 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: Đặng Thị Mỹ Duyên Page 20