Trong loạt bài trước, chúng ta đã tìm hiểu về một loạt các chất chống vi sinh vật như acid sorbic, SO2,… Trong bài này, chúng ta tiếp tục tìm hiểu về một loại chất mới: acid propionic và các ứng dụng trong sản xuất thực phẩm.
Tính chất của acid propionic
Acid propionic có công thức hóa học là CH3CH2COOH, KLPT 74,08. Ở dạng trong suốt nó hình thành một chất lỏng trong suốt, không màu, mùi hăng rất khó chịu, có thể trộn lẫn với nước không giới hạn và điểm sôi là 141°C. Sodium propionate có KLPT 96,06 và calcium propionate có KLPT 186,22. Cả hai hợp chất có dạng bột màu trắng, hòa tan nhẹ trong nước và có mùi giống như mùi của acid propionic.
Hoạt động chống vi sinh vật
Một số vi sinh vật có thể sản sinh ra acid propionic, trong khi một số khác có thể trao đổi chất (phân hủy) acid propionic có sẵn. Trong bảo quản thực phẩm, acid propionic phải được dùng với nồng độ đủ lớn vì hoạt động ức chế của nó là do sự tích tụ trong tế bào vi sinh vật và ngăn chặn sự trao đổi chất bằng sự ức chế các enzyme. Tùy thuộc vào nồng độ acid propionic cũng làm hạ thấp pH nội bào. Hiệu ứng này cũng ức chế sự phát triển và giết chết tế bào. Giống như nhiều acid bảo quản khác, hiệu quả của phần không phân ly hiệu quả hơn phần phân ly. Tương tự với các acid thuộc nhóm acid carboxylic, giá trị pH của thực phẩm được bảo quản là rất quan trọng với hoạt động chống vi sinh vật của acid propionic. Do hằng số phân ly thấp, nó thể hiện tính ưu điểm giống acid sorbic. Vì vậy, acid propionic và muối propionate có thể được dùng để bảo quản thực phẩm có pH cao.
Nhìn chung hoạt động chống vi sinh vật của acid propionic là yếu so với nhiều chất bảo quản khác. Do đó, trong thực tế sản xuất, nồng độ sử dụng của nó phải tương đối cao.
Ứng dụng trong thực phẩm
Sản phẩm từ sữa
Trong một số loại phô mai, vi khuẩn sử dụng trong quá trình làm chín có thể sinh acid propionic. Vì vậy các loại phô mai này chứa sẵn một lượng acid propionic tự nhiên mặc dù hàm lượng này không đủ để ngăn chặn sự phát triển của các loại nấm mốc không mong muốn. Ở Hoa Kỳ, người ta dùng dung dịch 5-10% sodium propionate hoặc calcium prpionate để xử lý bề mặt phô mai cứng chống lại sự tấn công của nấm mốc. Phôi mai chế biến cũng được bảo vệ chống mốc bằng cách bổ sung trực tiếp 0,2-0,3% propionate. Tuy nhiên từ trước đến nay, quy mô sử dụng acid propionic trong sản phẩm phô mai là không có ý nghĩa lớn và không đáng kể.
Sản phẩm bánh nướng
Trong tất cả các nước có sản xuất bánh nướng ở quy mô công nghiệp, các hợp chất propionate là đặc biệt quan trọng trong bảo quản bánh mỳ và tất cả các loại bánh bông lan. Hằng số phân ly thấp của acid propionic cho thấy là nó vẫn còn khá hiệu quả ở dãy pH cao mà trong đó hầu hết là các loại bánh nướng thông thường nằm trong dãy pH này. Hơn nữa, chúng lại có hiệu quả đối với nấm mốc và Bacillus mesentericus. Tuy nhiên do cường độ hiệu quả thấp của chúng nên phải sử dụng với nồng độ khá cao để bảo vệ bánh mỳ và các loại bánh khác không bị mốc trong vài ngày. Nhưng với nồng độ này có thể ảnh hưởng xấu đến quá trình lên men tạo nở cho bánh và ảnh hưởng phải được bù lại bằng cách tăng lượng nấm men hoặc kéo dài thời gian ủ bột nhào. Một vấn đề đáng xem xét khác là với nồng độ cần thiết để bảo quản này thì các hợp chất propionate tạo ra cho bánh mỳ một mùi rất khác biệt, đặc biệt khi bánh mỳ cắt lát và nướng. Các hợp chất propionate chỉ được sử dụng ở dạng sodium propionate hoặc calcium prpionate, trong đó calcium prpionate được sử dụng chủ yếu trong bánh mỳ.
Các hợp chất propionate được thêm vào ở công đoạn trộn bột nhào, nồng độ của chúng tùy thuộc vào bản chất của sản phẩm và hạn sử dụng yêu cầu cho sản phẩm. Thông thường, liều lượng sử dụng trong khoảng 0,1-0,3% tính trên khối lượng bột mỳ. Các hợp chất propionate được sử dụng trong bánh nướng không chỉ vì lý do kinh tế mà còn do chúng có vai trò chống các loại nấm mốc sinh độc tố mycotoxin. Hiện nay tại Việt Nam, hầu hết các nhà sản xuất bánh mỳ ngọt có hạn sử dụng dài, ở quy mô công nghiệp đều sử dụng calcium propionate trong sản phẩm của mình.
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
