Trong loạt bài trước, chúng ta đã tìm hiểu về một loạt các chất chống vi sinh vật như acid sorbic, SO2, acid propionic… Trong bài này, chúng ta tiếp tục tìm hiểu về một loại chất mới: acid acetic và các ứng dụng trong sản xuất thực phẩm.
Tính chất của acid acetic
Acid acetic có công thức phân tử là CH3COOH, KLPT 60,05. Ở dạng tinh khiết nó là một chất lỏng trong suốt không màu, hóa rắn ở 17°C, nhiệt độ sôi là 118°C và hòa tan không giới hạn với nước. Sosdium diacetate có dạng bột màu trắng hòa tan trong nước (khoảng 1g/1ml nước) với cấu trúc tinh thể và có mùi giống acid acetic. Nó là một hợp chất chứa nước tinh khiết, bao gồm acid acetic và sodium acetate, với công thức phân tử là CH3COONa – CH3COOH.1/2H2O.
Acid acetic dùng để bảo quản thực phẩm có hai dạng: dấm chứa 5-10% acid acetic và dung dịch acid acetic tổng hợp chứa 15-80%. Dấm 5-10% cũng có thể nhận được do pha loãng acid acetic tổng hợp hoặc chỉ từ quá trình lên men. Tùy thuộc vào bản chất của nguyên liệu ban đầu, trên thị trường có các loại dấm malt, trái cây, rượu, rượu nho, bia và các loại dấm khác. Sosdium diacetate là muối của acid acetic cũng có một số vai trò quan trọng trong bảo quản thực phẩm.
Hoạt động chống vi sinh vật
Cho đến nay, người ta vẫn xem hoạt động bảo quản của dấm acid acetic tổng hợp và acid acetic từ lên men dấm là giống nhau, chỉ có yếu tố quyết định là hàm lượng acid acetic của dấm.
Hoạt động của acid acetic chủ yếu dựa trên việc hạ thấp giá trị pH của thực phẩm được bảo quản. Tuy nhiên khi so sánh với các acid bảo quản khác, nồng độ acid acetic cần cho hoạt động này là rất lớn. Nồng độ phải >0,5% thì acid acetic mới thể hiện hoạt động chống vi sinh vật bằng cơ chế thấm vào thành tế bào và làm biến tính protein của huyết tương (plasma) tế bào. Nếu thực phẩm cần bảo quản được điều chỉnh pH về xấp xỉ 3 bằng cách thêm acid thì hoạt động chống vi sinh vật của acid acetic sẽ mạnh hơn từ 10-100 lần so với các acid khác, chẳng hạn như HCl. Sự khác biệt này là do dạng acid acetic không phân ly dễ dàng thấm vào bên trong tế bào hơn do đặc tính ưa béo của nó. Acid acetic làm tăng sự nhạy cảm của vi khuẩn với nhiệt nhưng không làm tăng sự nhạy cảm của nấm men và nấm mốc.
Ứng dụng trong thực phẩm
Sản phẩm chứa chất béo
Tất cả các loại mayonaise, kem dùng trong salad và salad ăn ngay (ready – to – eat) đều sử dụng acid acetic, không chỉ vì lý do làm tăng hương vị mà còn để cải thiện tính chất bảo quản của chúng. Tuy nhiên, hiệu quả chống vi sinh vật bị hạn chế nên acid acetic phải được kết hợp với các hợp chất và/hoặc các phương pháp bảo quản khác. Khi sử dụng liều lượng >1% (liều lượng bảo quản), acid acetic có thể tạo ra mùi vị không hấp dẫn (hương vị chua gắt) nhưng nhược điểm này có thể điều chỉnh bằng cách thêm các muối đệm, ví dụ như sodium acetate.
Sản phẩm cá
Cá thường được bảo quản trong các dịch lỏng chứa muối và dấm trước khi chúng được chiên, đun sôi hoặc chế biến lạnh để sản xuất các sản phẩm marinade (cá ngâm trong nước sốt dấm và muối). Vì vậy, acid acetic có vai trò quan trọng đặc biệt là do hầu hết các chất bảo quản theo nghĩa hẹp có tác dụng chủ yếu đối với nấm men và nấm mốc, trong khi yếu tố gây hư hỏng trong cá là do hoạt tính của vi khuẩn. Tuy nhiên đối với Lactobacillus, là nhóm vi khuẩn đặc biệt quan trọng trong những trường hợp này, lại không bị ức chế một cách đáng tin cậy bởi acid acetic, ngay cả khi nồng độ lên đến vài %. Do đó, cần phải có sự kết hợp với các phương pháp bảo quản vật lý và/hoặc các chất bảo quản khác để bảo quản sản phẩm marinade an toàn. Các sản phẩm cá được bảo quản một cách cơ bản bằng 1-3% acid acetic để chống lại các vi sinh vật gây bệnh, đặc biệt là clotridia.
Sản phẩm rau quả, trái cây
Bảo quản rau quả bằng dấm là tương ứng với sự lên men acid lactic tự nhiên. Sản phẩm rau quả chưa chế biến có thể ngâm vào dung dịch acid acetic 0,5-3 % có chứa gia vị, muối, đường hoặc các chất tạo ngọt khác tùy theo sản phẩm có liên quan. Các loại rau quả chủ yếu được bảo quản bằng acid acetic là dưa chuột bao tử, củ cải đường, rau quả hỗn hợp (sản phẩm dầm dấm hỗn hợp). Tuy nhiên, một mình dấm thì không đủ an toàn khi bảo quản dài hạn bởi vì các loại nấm men tạo màng và một số loại nấm mốc vẫn có thể phát triển tốt trong môi trường lỏng có chứa tới vài % acid acetic, đặc biệt khi các sản phẩm lỏng này có chứa một lượng đường nhất định. Vì lý do này, một số chất tạo ngọt nhân tạo như acesulfame K thường được dùng để thay thế đường. Sản phẩm rau quả dầm dấm cũng nên được thanh trùng hoặc tiệt trùng. Để ngăn chặn sự ô nhiễm vi sinh vật sau khi đã mở nắp hộp chứa sản phẩm, đặc biệt các loại hộp có kích thước lớn, người ta phải bổ sung thêm các muối sorbate và/hoặc benzoate vào các sản phẩm có nước này. Ở một số nước, mận, đào, cherry, nho và các trái cây khác cũng được ngâm trong dấm. Quá trình bao gồm việc đổ dung dịch nóng chứa 2-2,5 % acid acetic và một tỷ lệ đường cao lên trên trái cây, sau đó sản phẩm được đem đi tiệt trùng.
Tài liệu tham khảo
[1] Erich Luck, Martin Jager. Antimicrobial Food Additives. Germany: Springer, 1996.
[2] Thomas E. Furia. Handbook of food additive. Volume I, Bostom: CRC press, 1972.
Thanh Bình RD VNO
