Chất chống oxy hoá trong thực phẩm được định nghĩa là bất cứ chất nào có khả năng làm chậm hoặc ngăn ngừa sự phát triển tình trạng ôi của thực phẩm hoặc sự hư hỏng mùi vị do sự oxy hoá.
Nguyên lý
Các chất làm chậm sự phát triển của các hợp chất tạo mùi vị xấu bằng cách kéo dài khoảng thời gian dẫn nhập IP (các phản ứng của sự tự oxy hoá thường thể hiện một giai đoạn gọi là “khoảng thời gian dẫn nhập (induction period –IP)”, trong thời gian đó chất béo bị thay đổi rất ít). Nếu thêm vào ở thời điểm sau khi IP đã kết thúc sẽ không hiệu quả trong việc làm chậm quá trình ôi hoá.
Chất chống oxy hoá có thể ức chế hoặc làm chậm quá trình ôi hoá bằng hai cách: cách thứ nhất là trực tiếp làm sạch các gốc tự do. Theo cách này thì các hợp chất được mô tả là chất chống oxy hoá chính, cách thứ hai là bằng một cơ chế không phải làm sạch gốc tự do một cách trực tiếp và nó được gọi là chất chống oxy hoá phụ/thứ cấp. Chất chống oxy hoá chính bao gồm các hợp chất phenolic, chẳng hạn như tocopherol; chất chống oxy hoá phụ bao gồm acid citric, ascobic, phosphoric,…
Chất chống oxy hoá tổng hợp
Trong loại này, các hợp chất phenolic được sử dụng truyền thống và phổ thông nhất. Chúng bao gồm 04 hợp chất: butylated hydroxyanisol (BHA, INS 320), butylated hydroxy-toluene (BHT, INS 322), tertiary butylhydroquinone (TBHQ, INS 319) và propyl gallate (PG, INS 310) là esters của acid gallic. Bốn hợp chất này có cấu trúc tương tự nhau, trong đó có vòng thơm không no với một nhóm amin hoặc hydroxyl để cung cấp một electron hoặc nguyên tử hydrogen cho gốc tự do. Chất chống oxy hóa phenolic tổng hợp luôn luôn được thay thế bằng nhóm alkyl để cải thiện độ hòa tan của chúng trong chất béo. Hiện nay, hầu hết các nước trên thế giới đều quy định 4 loại này phải tuân thủ nghiêm ngặt giới hạn liều lượng sử dụng, với tổng liều lượng là <0,02% so với lượng chất béo của thực phẩm, bất kể là sử dụng một chất hay hỗn hợp.
Các chất thích hợp nhất cho dầu thực vật là TBHQ, BHA và BHT khá bền nhiệt và thường được dùng để làm bền chất béo trong các sản phẩm nướng và chiên. Nhược điểm của gallate là không bền nhiệt. BHA và BHT thường được sử dụng kết hợp để tạo ra hiệu ứng cộng hưởng, BHA cũng cộng hưởng với PG.
Chất chống oxy hoá tổng hợp đã được thử nghiệm độc tính rất kỹ lưỡng nhưng sau một khoảng thời gian sử dụng, chúng đang phải chịu áp lực nặng nề khi các dữ liệu mới về độc tính của chúng đã buộc người ta phải có những cảnh báo khi sử dụng. Từ khoảng năm 1980, chất chống oxy hoá tự nhiên xuất hiện với vai trò như một nguồn thay thế cho chất chống oxy hoá tổng hợp.
Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm
Trước đây các chế phẩm chống oxy hoá thương mại chủ yếu bao gồm 5 hợp chất hoặc nhóm hợp chất và các hỗn hợp từ các hợp chất này: BHA, BHT, TBHQ, các gallate và tocopherol, với việc bổ sung thêm acid citric với vai trò là chất hoá vòng kim loại. Trong các hợp chất này, chỉ có tocopherol là có bản chất hoá học tự nhiên nhưng nó bị xem là kém hiệu quả hơn so với các hỗn hợp BHA, BHT và propyl gallate hoặc TBHQ đối với hầu hết các loại thực phẩm.
Các hợp chất chống oxy hoá được ứng dụng chủ yếu trong các dòng sản phẩm:
- Dầu thực vật: dầu đậu nành, dầu hạt cải;
- Sản phẩm hệ nhũ: margarine, mayonnaise, salad dressing;
- Dầu chiên và sản phẩm chiên: dầu cọ, dầu đậu nành, chuối cắt lát chiên, mì chiên;…
- Sản phẩm ngũ cốc, bánh bông lan, crackers, cookies và các sản phẩm nướng tương tự;
- Sản phẩm ép đùn: snack, bánh mỳ lát;
- Các sản phẩm hạt có dầu: hạnh nhân, hồ đào, hạt dẻ, đậu phộng…
Xem tiếp phần 2: Chất chống oxy hoá tự nhiên.
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
