Báo cáo Các chất tạo ngọt thực phẩm

TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOA – ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA TPHCM KHOA COÂNG NGHEÄ HOÙA HOÏC VAØ THÖÏC PHAÅM BOÄ MOÂN COÂNG NGHEÄ THÖÏC PHAÅM BAØI BAÙO CAÙO CAÙC CHAÁT TAÏO NGOÏT THÖÏC PHAÅM Giaûng vieân : Th.S Toân Nöõ Minh Nguyeät Sinh vieân : HC05TP TPHCM-11/2006 Muïc luïc Trang Giôùi thieäu chung 2 A – Caùc chaát taïo ngoït dinh döôõng 3 I – Glucose 3 II – Galactose 4 III – Saccharose 5 IV – Maltose 6 V – Lactose 7 B – Caùc chaát taïo ngoït keùm dinh döôõng 8 I – Sorbitol 8 II – Mannitol 9 III – Xylitol 10 IV – Fructose 11 V – Mannose 12 C – Caùc chaát taïo ngoït khoâng dinh döôõng 14 I – Saccharin 14 II – Aspartame 16 III – Sucralose 18 IV – Cyclamate 19 V – Neotame 20 VI – Acesulfam potassium 21 VII – Alitame 22 Quy ñònh ôû Vieät Nam veà caùc chaát taïo ngoït khoâng dinh döôõng 22 D – Chaát taïo vò lôï 23 I – Söï ra ñôøi cuûa boät ngoït 23 II – Boät ngoït laø gì? 23 III – Boät ngoït ñöôïc saûn xuaát nhö theá naøo? 26 IV – Trong thöïc phaåm neân cho bao nhieâu boät ngoït seõ ñaït hieäu quaû toát? 26 Lôøi keát 29 Taøi lieäu tham khaûo 30 Giôùi thieäu chung Vò ngoït laø moät trong naêm vò cô baûn (ngoït, chua, maën, ñaéng vaø lôï), cuõng laø loaïi vò ñem laïi caûm giaùc deã chòu. Ngoaøi nhöõng loaïi thöïc phaåm töï nhieân ngoït saün nhö caùc loaïi traùi caây, thì ngaøy nay con ngöôøi ñaõ saûn xuaát ra raát nhieàu caùc loaïi chaát taïo ngoït, ñoùng vai troø laø chaát phuï gia laøm taêng giaù trò caûm quan cho thöïc phaåm. Trong töï nhieân coù haøng traêm hôïp chaát coù vò ngoït, ña phaàn laø hôïp chaát höõu cô, nhöng coù raát ít trong soá ñoù ñöôïc cho pheùp söû duïng trong thöïc phaåm. Thaäm chí coù nhöõng chaát ngoït nhöng raát ñoäc nhö chloroform, nitrobenzene, chì acetate (CH3COO)2Pb… Caùc chaát taïo ngoït thöôøng ñöôïc goïi laø ñöôøng. Tuy nhieân khoâng phaûi taát caû ñeàu laø hôïp chaát carbonhydrate, maø trong ñoù coøn coù caû caùc chaát coù nguoàn goác töø acid amine. Döïa vaøo giaù trò dinh döôõng ngöôøi ta chia chaát taïo ngoït ra laøm 3 loaïi: chaát taïo ngoït dinh döôõng, chaát taïo ngoït keùm dinh döôõng vaø chaát taïo ngoït khoâng dinh döôõng. Caû 3 loaïi naøy seõ laàn löôït ñöôïc giôùi thieäu sau ñaây. A- CAÙC CHAÁT TAÏO NGOÏT DINH DÖÔÕNG Chaát taïo ngoït dinh döôõng laø nhöõng chaát ñöôïc haáp thuï gaàn nhö hoaøn toaøn trong cô theå, caùc chaát naøy bò oxy hoùa taïo ra naêng löôïng cho caùc quaù trình chuyeån hoùa vaø hoaït ñoäng cuûa con ngöôøi. Nhoùm caùc chaát taïo ngoït dinh döôõng goàm coù glucose, galactose, saccharose, maltose, lactose… I. Glucose 1.Nguoàn goác: Glucose laø loaïi ñöôøng tieâu bieåu nhaát. Trong töï nhieân ñöôïc tìm thaáy ôû daïng töï do coù trong caùc loaïi hoa quaû, ñaëc bieät coù nhieàu trong nho chín neân coøn ñöôïc goïi laø ñöôøng nho. Glucose phoå bieán ôû caû ñoäng vaät vaø thöïc vaät, laø thaønh phaàn cuûa nhieàu oligo vaø polysaccharide quan troïng nhö: maltose, saccharose, tinh boät vaø cellulose. 2.Coâng thöùc hoùa hoïc CTPT: C6H12O6 CTCT: daïng maïch hôû hoaëc maïch voøng Alpha D – Glucose Glucose 3.Tính chaát – ÖÙng duïng Glucose laø nhöõng tinh theå khoâng maøu, coù vò ngoït, tan nhieàu trong nöôùc, ít tan trong röôïu, noùng chaûy ôû 146oC. Trong cô theå ngöôøi vaø ñoäng vaät, glucose laø nguoàn cung caáp naêng löôïng quan troïng; trong maùu, glucose laø 1 thaønh phaàn coá ñònh. Khi glucose ñi vaøo cô theå, noù ñöôïc döï tröõ trong gan döôùi daïng glycogen, neáu dö thöøa noù seõ ñöôïc chuyeån hoùa thaønh lôùp môõ döôùi da nhôø coù hormone insulin. Khi cô theå hoaït ñoäng , noù seõ chuyeån hoùa laïi thaønh glucose, thoâng qua 1 chuoãi caùc phaûn öùng xuùc taùc enzyme, glucose ñöôïc oxi hoaù thaønh CO2, hôi nöôùc , vaø naêng löôïng döôùi daïng ATP. C6H12O6 + O2 CO2 + H2O + naêng löôïng Döôùi taùc duïng cuûa caùc enzyme, ñöôøng glucose deã bò phaân tích thaønh caùc saûn phaåm khaùc nhö röôïu etylic, acid lactic, acid butyric, acid limonic. Trong coâng nghieäp glucose ñöôïc ñieàu cheá baèng caùch thuûy phaân caùc polysaccharide trong thieân nhieân nhö tinh boät, saccharose, cellulose döôùi taùc duïng cuûa acid voâ cô hay enzyme. Glucose ñöôïc haáp thu deã daøng, noù ñöôïc duøng laøm thöùc aên coù giaù trò dinh döôõng cao. Glucose coøn ñöôïc duøng trong y hoïc nhö huyeát thanh glucose ñöôïc tieâm cho ngöôøi beänh khi löôïng glucose trong maùu khoâng oån ñònh. Glucose coøn ñöôïc duøng ñeå toång hôïp vitaminC. Ña soá caùc ñoäng vaät, tröø chuoät baïch, khæ vaø ngöôøi, ñeàu coù khaû naêng toång hôp vitamin C töø glucose. II.Galactose α–D–galactose D–Galactose Trong töï nhieân thöôøng toàn taïi ôû daïng D – Galactose. Coù trong thaønh phaàn cuûa ñöôøng söõa lactose(glucose+ galactose), trong cuû caûi ñöôøng vaø caùc chaát nhaày, chaát goâm cuûa thöïc vaät. Galactose noùng chaûy ôûø 160oC, khoù leân men hôn glucose vaø mannose. Galactose chæ bò leân men bôûi caùc naám men rieâng bieät. D – Galactose laø ñôn vò caáu taïo neân melibiose, agar-agar, daãn xuaát cuûa D – Galactose laø acid galacturonic laø thaønh phaàn cuûa pectin. Trong moâ thaàn kinh, galactose toàn taïi döôùi daïng phöùc chaát cerebroside. Galactose cuõng ñöôïc toång hôïp töø cô theå, laø thaønh phaàn cuûa glycolipid vaø glycoprotein. Trong 1 soá moâ noù coù chöùa naêng löôïng dinh döôõng neân ñöôïc xem laø 1 chaát ngoït dinh döôõng. Galactose keùm ngoït hôn glucose vaø khoâng tan trong nöôùc. Galactose cuøng vôùi glucose laø thaønh phaàn cuûa disaccharide lactose. Söï thuyû phaân lactose ñeå taïo glucose vaø galactose ñöôïc xuùc taùc bôûi enzym b - Galactosidase. Trong 2 cuoäc nghieân cöùu gaàn ñaây ñaõ ñöa ra giaû thuyeát coù theå coù söï lieân heä giöõa galactose vaø beänh ung thö buoàng tröùng, nhöng nhöõng nghieân cöùu khaùc ñaõ thaát baïi trong vieäc ñöa ra nhöõng baèng chöùng cho söï lieân heä naøy. AÛnh höôûng cuûa caùc daãn xuaát galactose: söï thieáu huït galactokinase gaây ra beänh ñuïc thuyû tinh theå. Neáu coù 1 cheá ñoä aên uoáng galactose töï do kòp thôøi thì beänh ñuïc thuyû tinh theå seõ bò ñaåy luøi maø khoâng coù bieán chöùng naøo coù theå xaûy ra. Söï thieáu huït UDP galactose 4 - epimera raát hieám , noù gaây ra taät ñieác. III.Saccharose 1.Traïng thaùi töï nhieân Saccharose rất phổ biến trong tự nhieân, coù nhiều trong mía, củ cải ñöôøng (duøng ñeå sản xuất ñöôøng) vaø một số thực vật khaùc neân saccharose coøn ñöôïc goïi laø ñöôøng mía. Trong củ cải ñöôøng vaø mía coù chứa 20 – 25% ñöôøng saccharose. Trong ñôøi sống saccharose coù những teân goïi khaùc nhau: Ñường pheøn: saccharose kết tinh ở 300C dưới dạng những cục lớn. Ñường kính: saccharose coù ñoä tinh khiết khaù cao. Ñường caùt: saccharose coù lẫn tạp chất maøu vaøng naâu, v.v… 2.Caáu taïo hoùa hoïc Saccharose do một phaân töû a- D- Glucopiranoside (1®2) b- D- Frucofuranoside a - Glucose ở dạng piranose lieân kết với một phaân töû ở dạng furanose bằng lieân kết glucoside xảy ra ở C1 của gốc a - Glucose vaø C2 của gốc b - Fructose , loại ñi một phaân tử H2O. Do vậy saccharose coøn ñöôïc gọi laø ( coù ñoä quay cực bằng +66.50) 3.Tính chaát – ÖÙng duïng Saccharose (coøn goïi laø sucrose) laø tinh theå khoâng maøu, khoâng muøi, coù vò ngoït, tan nhieàu trong nöôùc, nhaát laø nöôùc noùng, noùng chaûy ôû 1850C, tyû troïng: 1.5879g/cm3 ÔÛ nhieät ñoä cao, vôùi xuùc taùc laø enzyme invertase hoaëc HCl, saccharose bò thuûy phaân taïo thaønh ñöôøng nghòch ñaûo. Phaûn öùng nghòch ñaûo ñöôøng nhö sau: C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 Saccharose Glucose Fructose (+66.50) (+52.50) (-92.40) Nhö vaäy phaûn öùng ñaõ laøm thay ñoåi goùc quay cöïc töø phaûi sang traùi neân goïi laø ñöôøng nghòch ñaûo. Lôïi ích cuûa phaûn öùng naøy laø taêng löôïng chaát khoâ 5,26%, taêng vò ngoït, taêng ñoä hoøa tan cuûa ñöôøng, traùnh hieän töôïng keát tinh laïi nhôø tính hoøa tan cao cuûa fructose vaø tính khoù keát tinh cuûa glucose. Tính hoøa tan cuûa ñöôøng chung khoâng nhöõng coù theå ñöôïc taêng leân nhôø theâm ñöôøng nghòch ñaûo maø caû khi theâm glucose hay siro glucose. Ñieàu ñoù coøn cho pheùp ñieàu chænh ñoä nhôùt cuûa caùc dung dòch ñöôøng. Khi laøm laïnh caùc dung dòch ñöôøng baõo hoøa saccharose(thu ñöôïc ôû nhieät ñoä cao) seõ taïo neân caùc dung dòch quaù baõo hoøa cuûa saccharose. Vaän toác keát tinh töø saccharose cuûa caùc dung dòch naøy cuõng nhö kích thöôùc caùc tinh theå taïo thaønh coù theå giaûm ñaùng keå nhôø theâm vaøo dung dòch glucose, ñöøông nghòch ñaûo, siro glucose. Tính chaát naøy ñöôïc uùng duïng trong kyõ ngheä möùt keïo ñeå taïo neân caùc saûn phaåm trong ñoù coù saccharose duø ôû noàng ñoä raát cao nhöng vaãn khoâng keát tinh. IV. Maltose: CTPT: C12H22O11 CTCT: Maltose laø disaccharide chöùa 2 goác α – glucopyranose lieân keát vôùi nhau nhôø nhoùm OH ôû vò trí C1 vaø C4. Do coøn moät nhoùm OH glucoside neân maltose coù tính khöû baèng moät nöûa cuûa glucose. Maltose coøn ñöôïc goïi laø a - D – Glucopyranoside (1 ® 4 ) D – Glucopyranose. Maltose coù nhieàu trong thoùc naûy maàm vaø trong malt ñaïi maïch, maïch nha neân coøn ñöôïc goïi laø ñöôøng nha. Thuûy phaân maltose baèng acid hoaëc enzyme maltase thu ñöôïc 2 phaân töû α – D – glucose. Maltose ñöôïc saûn xuaát baèng caùch thuûy phaân tinh boät baèng enzyme β – amylase, coù theå thu ñöôïc ôû giai ñoaïn ñaàu cuûa quaù trình leân men röôïu tinh boät. Maltose ñöôïc öùng duïng trong coâng ngheä baùnh keïo taïo vò ngoït thanh, traùnh hieän töôïng taùi keát tinh ñöôøng, taïo caáu truùc meàm deûo cho keïo. V. Lactose CTPT: C12H22O11 CTCT: Lactose ñöôïc caáu taïo töø 1 phaân töû β – D – galactose vaø 1 phaân töû α – D – glucose, trong phaân töû lactose coøn laïi 1 nhoùm OH glucoside neân tính khöû cuûa noù baèng ½ cuûa glucose. Lactose coøn ñöôïc goïi laø β – D – galactopyranoside (1 -> 4) D – glucopyranose. Lactose coù maët trong taát caû caùc loaïi söõa neân coøn ñöôïc goïi laø ñöôøng söõa(4-8%). Cô theå haáp thu lactose nhôø enzyme lactase, moät soá caù theå khoâng coù enzyme naøy. Ñoä ngoït cuûa lactose chæ baèng 1/6 saccharose. ÔÛ nhieät ñoä thöôøng, lactose hoøa tan trong nöôùc ít hôn saccharose 10 laàn. Nhöng ôû 1000C thì ñoä tan cuûa noù xaáp xæ saccharose. Lactose keát tinh chaäm, tinh theå cöùng vaø coù nhieàu daïng tinh theå. Vitamine B2 coù theå öùc cheá söï keát tinh lactose. B – CAÙC CHAÁT TAÏO NGOÏT KEÙM DINH DÖÔÕNG Beân caïnh caùc chaát taïo ngoït thoâng duïng nhö ñöôøng saccharose, glucose, fructose,… Moät soá hôïp chaát khaùc cuõng coù taùc duïng taïo vò ngoït nhö sorbitol, mannitol, xylitol,… Ñaây laø nhöõng loaïi ñöôøng keùm dinh döôõng, ñöôïc öùng duïng trong caùc saûn phaåm thöïc phaåm duøng cho ngöôøi aên kieâng, chewing gum khoâng gaây saâu raêng… Sorbitol, mannitol, xylitol laø caùc loaïi ñöôøng alcohol, khoâng chöùa nhoùm aldehyde, thay vaøo ñoù laø nhoùm – CH2OH. Sorbitol vaø mannitol laø ñoàng phaân cuûa nhau, CTPT: C6H12O6. Xylitol laø 1 loaïi ñöôøng alcohol 5C, CTPT:C5H12O5. Chuùng coù daïng boät traéng, khoâng muøi vaø coù vò ngoït. Sorbitol Sorbitol ñöôïc xem laø glucitol, trong ñoù nhoùm aldehyde ( - CHO ) cuûa glucose ñöôïc thay theá baèng nhoùm – CH2OH. glucose sorbitol Söï thay ñoåi naøy trong phaân töû chæ ñuû laøm cho sorbitol khoù bò cô theå haáp thuï vaø haáp thuï raát chaäm, chöù khoâng giaûm maïnh ñoä ngoït. Do ñoù sorbitol ñöôïc xeáp vaøo nhoùm chaát taïo ngoït keùm dinh döôõng. Khoái löôïng phaân töû cuûa sorbitol laø 182,17 g/mol, noùng chaûy ôû 950C, soâi ôû 2960C. Cô theå coù theå töï toång hôïp sorbitol, ngoaøi ra sorbitol coøn coù trong caùc loaïi quaû hoät cöùng vaø caùc loaïi rau. Löôïng calories coù trong sorbitol chæ baèng khoaûng 2/3 löôïng calories cuûa ñöôøng: 1g sorbitol taïo ra 2,6 calories (11kJ) trong khi 1g ñöôøng cung caáp 4 calories (17kJ). Ñoä ngoït cuûa sorbitol baèng 60% ñöôøng saccharose. Do cô theå haáp thu sorbitol keùm neân noù khoâng laøm taêng löôïng insulin trong maùu nhö ñöôøng vaø ñaëc bieät laø sorbitol khoâng gaây saâu raêng. Do nhöõng tính chaát veà caûm quan, dinh döôõng nhö treân neân sorbitol ñöôïc duøng nhö 1 loaïi ñöôøng thay theá, thöôøng duøng trong thöïc phaåm aên kieâng, keïo ít ngoït, chewing gum khoâng ñöôøng, nöôùc ngoït, … Vôùi vai troø laø nguyeân lieäu trong saûn phaåm thöïc phaåm, sorbitol coù 2 taùc duïng: chaát taïo ngoït vaø chaát giöõ aåm. Taïo ñoä ngoït baèng 60% saccharose, laø ñöôøng duøng trong thöïc phaåm aên kieâng bôûi vì cô theå haáp thuï sorbitol raát chaäm, khoâng laøm taêng noàng ñoä glucose trong maùu, do ñoù khoâng laøm taêng löôïng insulin trong cô theå. Chính vì vaäy maø duøng sorbitol thay ñöôøng raát höõu duïng. Sorbitol coù taùc duïng giöõ aåm: ñöôïc duøng trong caùc loaïi baùnh ngoït, chocolate – laø nhöõng chaát deã bò khoâ cöùng. Duøng sorbitol ñeå duy trì ñoä meàm vöøa ñuû vaø ñoä töôi cuûa saûn phaåm trong quaù trình baûo quaûn. Sorbitol thöôøng ñöôïc söû duïng keát hôïp vôùi nhöõng nguyeân lieäu khaùc nhö ñöôøng, chaát taïo gel, protein vaø daàu thöïc vaät. Trong cô theå, söï phaân huûy hoaøn toaøn sorbitol cho saûn phaåm laø hexane, töø ñoù taïo naêng löôïng cho cô theå theo phöông trình 19 C6H14O6 13 C6H14 + 36 CO2 + 42 H2O Do cô theå haáp thuï sorbitol keùm vaø chaäm, sorbitol ñöôïc xem laø thaønh phaàn nguyeân lieäu keùm hoaït ñoäng. Nhöng vôùi moät löôïng sorbitol quaù cao trong cô theå (khoaûng 50g ñoái vôùi ngöôøi lôùn) coù theå gaây haïi cho daï daøy vaø ruoät. Quaù nhieàu sorbitol trong teá baøo seõ gaây nguy hieåm. Mannitol Mannitol coøn coù teân goïi laø ñöôøng manna, mannite, D – mannitol, ôû daïng boät maøu traéng, khoâng muøi, vò ngoït. Mannitol laø ñoàng phaân cuûa sorbitol vaø cuõng laø moät loaïi ñöôøng alcohol, coù CTPT laø C6H14O6 gioáng sorbitol nhöng hình daïng khaùc nhau. sorbitol mannitol Tuy nhieân, trong dung dòch mannitol coù khuynh höôùng maát ñi nguyeân töû H khi lieân keát vôùi H2O, taïo neân tính acid, daãn tôùi söï thay ñoåi pH. Löôïng calories cuûa sorbitol chæ baèng ½ löôïng calories cuûa saccharose vaø coù ñoä ngoït baèng ½ ñoä ngoït cuûa saccharose. Cô theå haáp thuï mannitol keùm. Do ñoù khi haáp thuï vaøo cô theå, mannitol khoâng laøm taêng löôïng insulin trong maùu. Ñaëc bieät mannitol cuõng khoâng gaây saâu raêng. Mannitol ñöôïc öùng duïng trong saûn xuaát chewing gum, giuùp chewing gum khoâng bò huùt aåm trôû neân keát dính. Taùc duïng naøy laø nhôø vaøo khaû naêng choáng huùt aåm töø khoâng khí cuûa mannitol. III.Xylitol Caáu taïo hoùa hoïc cuûa Xylitol Caáu truùc tinh theå cuûa xylitol Xylitol coøn ñöôïc goïi laø ñöôøng goã hay ñöôøng buloâ. CTPT: C5H12O5, Khoái löôïng phaân töû: 152,15 g/mol. Noù coù daïng, vò vaø gaây caûm giaùc hoaøn toaøn gioáng vôùi ñöôøng. Xylitol toàn taïi ôû nhieàu daïng. ÔÛ daïng tinh theå, noù coù theå thay theá cho ñöôøng trong quaù trình cheá bieán caùc moùn aên, laøm baùnh… Xylitol coøn laø thaønh phaàn cuûa chewing gum, baïc haø, nöôùc nhoû muõi… Xylitol laø chaát taïo ngoït töï nhieân, khoâng nhöõng an toaøn, khoâng gaây hieäu quaû xaáu maø coøn raát toát cho raêng, giuùp oån ñònh insulin vaø noàng ñoä hormone trong maùu. Xylitol ñöôïc tìm ra nhö theá naøo? Trong suoát theá chieán thöù II, ñaát nöôùc Phaàn Lan ñaõ traûi qua söï thieáu huït ñöôøng traàm troïng, laïi khoâng saûn xuaát ñöôøng noäi ñòa. Nhöõng nhaø khoa hoïc Phaàn Lan ñaõ tìm ra giaûi phaùp: duøng xylitol laøm ñöôøng thay theá. Xylitol coù trong voû caây buloâ, chöùa löôïng calories thaáp. Treân thöïc teá xylitol ñaõ ñöôïc giôùi khoa hoïc bieát ñeán tröôùc ñoù, vaø ñöôïc saûn xuaát laàn ñaàu tieân naêm 1891 bôûi moät nhaø hoùa hoïc Ñöùc. Xylitol ñöôïc caùc nhaø saûn xuaát thöïc phaåm giôùi thieäu treân saûn phaåm nhö theá naøo? Ngaøy nay xylitol ñöôïc söû duïng raát roäng raõi trong caùc saûn phaåm baùnh, keïo, chewing gum khoâng ñöôøng… Treân nhaõn hieäu saûn phaåm, xylitol ñöôïc giôùi thieäu laø “Hidrat Carbon ” hay roõ hôn laø “polyol”. Xylitol laø 1 chaát taïo ngoït phoå bieán duøng trong thöïc ñôn daønh cho ngöôøi aên kieâng. Bôûi vì xylitol ñöôïc cô theå haáp thuï raát chaäm vaø taïo ra naêng löôïng keùm : 1g xylitol cung caáp 2,4 calories. Treân 25 naêm ñöôïc thöû nghieäm roäng raõi trong nhieàu ñieàu kieän, sorbitol ñöôïc chöùng nhaän laø chaát taïo ngoït toát cho raêng, laøm giaûm tæ leä saâu raêng. IV.Fructose Fructose hay levulose laø 1 loaïi ñöôøng ñôn ( monosaccharide) ñöôïc tìm thaáy trong nhieàu loaïi thöïc phaåm, vaø laø 1 trong 3 loaïi ñöôøng maùu quan troïng nhaát cuøng vôùi glucose vaø galactose. Maät ong, traùi caây, döa gang, khoai lang, haønh… chöùa fructose, thöôøng laø keát hôïp vôùi saccharose hay glucose. Fructose coøn laø saûn phaåm cuûa phaûn öùng nghòch ñaûo ñöôøng nhôø enzyme invertase döôùi taùc duïng cuûa nhieät ñoä. Saccharose glucose + fructose Fructose ñöôïc khuyeân duøng cho nhöõng beänh nhaân tieåu ñöôøng vaø nhöõng ngöôøi bò giaûm ñöôøng huyeát. Ñoù laø do fructose chöùa löôïng ít glycemic hôn so vôùi glucose. Caáu truùc cuûa fructose: Fructose ngoït hôn glucose, noù goàm caùc ñoàng phaân sau: alpha-D-Fructose beta-D-Fructose alpha-L-Fructose beta-L-Fructose Fructose thöôøng ñöôïc duøng thay theá cho saccharose trong quaù trình saûn xuaát. Bôûi vì fructose thöôøng reû hôn saccharose, beân caïnh ñoù, noù khoâng gaây haäu quaû xaáu trong vaán ñeà taêng löôïng glucose trong maùu. Fructose khi ñöôïc cô theå haáp thuï seõ taïo ra löôïng calories töông ñöông vôùi caùc loaïi monosaccharide khaùc: 4 calories (17kJ/g). Tuy nhieân do ñoä ngoït cuûa fructose raát cao neân trong quaù trình saûn xuaát, chæ caàn söû duïng löôïng raát nhoû fructose cuõng ñuû taïo ñoä ngoït mong muoán cho saûn phaåm. Vì nguyeân nhaân nhö vaäy neân fructose ñöôïc xeáp vaøo nhoùm caùc loaïi ñöôøng keùm dinh döôõng. V.Mannose CTPT: C6H12O6 CTCT: Nhieät ñoä noùng chaûy: 132 0C D – mannose coù trong voû cam, trong moät soá loaïi rong bieån vaø naám.. Mannose coù trong thaønh phaàn cuûa nhieàu loaïi polysaccharide khaùc nhau nhö hemicellulose, chaát nhaày. Khi thuûy phaân caùc polysaccharide naøy seõ thu ñöôïc mannose. Ngoaøi ra khi oxy hoùa mannitol cuõng coù theå thu ñöôïc mannose. Mannose deã daøng bò leân men bôûi naám men. Cô theå haáp thu mannose chaäm hôn haáp thu glucose 8 laàn. Do ñoù mannose ñöôïc xeáp vaøo nhoùm chaát taïo ngoït keùm dinh döôõng. Khi bò haáp thu, mannose khoâng bò chuyeån hoùa thaønh glycogen, cuõng khoâng ñöôïc döï tröõ ôû gan, maø ñi thaúng vaøo maùu. Mannose seõ ñöôïc loïc hoaøn toaøn bôûi thaän vaø chuyeån xuoáng boïng ñaùi. C – CHAÁT TAÏO NGOÏT KHOÂNG DINH DÖÔÕNG (CHAÁT TAÏO NGOÏT NHAÂN TAÏO - ARTIFICIAL SWEETENERS) Ngaøy nay, coâng nghieäp thöïc phaåm phaùt trieån maïnh meõ, caùc loaïi ñöôøng aên coù nguoàn goác töï nhieân ñang daàn ñöôïc thay theá bôûi caùc loaïi chaát taïo ngoït nhaân taïo trong haàu heát caùc saûn phaåm thöông maïi coù ñöôøng. Haàu heát caùc loaïi chaát taïo ngoït naøy ngoït hôn ñöôøng saccharose raát nhieàu laàn, nhöng cung caáp raát ít naêng löôïng, nghóa laø khoâng coù giaù trò veà maët dinh döôõng, thaäm chí coù moät soá loaïi hieän vaãn coøn gaây ra nhieàu tranh caõi veà aûnh höôûng cuûa chuùng ñoái vôùi söùc khoûe con ngöôøi. Moät ñieàu thuù vò laø ña soá caùc chaát taïo ngoït naøy ñöôïc tìm ra heát söùc tình côø trong phoøng thí nghieäm. Caùc chaát naøy coù yù nghóa veà maët kinh teá, vì chi phí saûn xuaát reû, coäng vôùi ñoä ngoït hôn haún ñöôøng aên haøng ngaøy. Veà maët y hoïc, caùc chaát naøy ñöôïc söû duïng cho beänh nhaân maéc beänh tieåu ñöôøng, vì lyù do laø chuùng taïo ra giaù trò veà maët caûm quan, ñoù laø vò ngoït mong muoán, nhöng laïi khoâng cung caáp naêng löôïng, nghóa laø khoâng laøm taêng haøm löôïng ñöôøng trong maùu. Phaàn lôùn chaát taïo ngoït nhaân taïo ñöôïc cho pheùp söû duïng trong thöïc phaåm ôû nhieàu nöôùc treân theá giôùi, phoå bieán nhaát laø caùc loaïi sau: saccharin, aspartame, sucralose, neotame, acesulfame potassium, alitame… I. Saccharin 1.Nguoàn goác Saccharin laø chaát taïo ngoït nhaân taïo ñaàu tieân, ñöôïc Remsen vaø Fahlberg tìm ra naêm 1879. Trong phoøng thí nghieäm,saccharin ñöôïc ñieàu cheá töø moät daãn xuaát cuûa toluen, ñoù laø o-chlorotoluen. 2.Coâng thöùc hoùa hoïc CTPT: C7H4NaO3S.2H2O CTCT: Saccharin ít tan trong nöôùc, do ñoù ngöôøi ta thöôøng söû duïng muoái Natri hoaëc Canxi cuûa noù laøm chaát taïo ngoït trong thöïc phaåm. Muoái Canxi thöôøng ñöôïc söû duïng trong tröôøng hôïp caàn haïn cheá söï haáp thu Na. Caû 2 loaïi muoái naøy ñeàu tan raát toát trong nöôùc, ñoä tan cuûa chuùng ôû nhieät ñoä phoøng laø 0.67 mg / ml H2O Muoái natri cuûa saccharin 3. Tính chaát – ÖÙng duïng Saccharin tan hoaøn toaøn trong nöôùc vaø ethanol, ngoït hôn ñöôøng saccharose 300 laàn, nhöng ñoàng thôøi keøm theo ñoù laø dö vò ñaéng, nhaát laø vôùi moät löôïng lôùn saccharin. Ñeå khaéc phuïc nhöôïc ñieåm naøy, ngöôøi ta troän saccharin vôùi 1 soá chaát taïo ngoït khaùc, thöôøng laø cyclamate vôùi tæ leä cyclamate : saccharin = 10 : 1. Sacchrin beàn vôùi nhieät, vaø ngay caû khi trong moâi tröôøng acid, noù khoâng phaûn öùng vôùi caùc thaønh phaàn khaùc trong thöïc phaåm vaø giöõ ñöôïc laâu. Saccharin ñöôïc saûn xuaát coâng nghieäp khoâng laâu sau khi ñöôïc phaùt minh ra. Vaø khi ñöôøng trôû thaønh khaåu phaàn thöùc aên trong chieán tranh theá giôùi thöù nhaát thì saccharin trôû neân phoå bieán, vaø sau naøy caøng ñöôïc söû duïng nhieàu trong nhöõng naêm 1960 – 1970. Hoãn hôïp saccharin vaø aspartame ñöôïc söû duïng raát nhieàu trong caùc loaïi nöôùc ngoït, trong ñoù noåi tieáng nhaát laø haõng CocaCola saûn xuaát moät loaïi nöôùc uoáng daønh cho ngöôøi aên kieâng naêm 1963 vôùi nhaõn hieäu “TAB”. Saccharin laø moät phaùt minh quan troïng, ñaëc bieät laø ñoái vôùi ngöôøi beänh tieåu ñöôøng. Saccharin ñi tröïc tieáp qua heä thoáng tieâu hoùa maø khoâng aûnh höôûng ñeán löôïng hormone insulin trong maùu, vì thöïc teá saccharin khoâng heà cung caáp naêng löôïng. Nhôø ñoù noù ñöôïc söû duïng ñeå ñem laïi caûm giaùc ngoït cho beänh nhaân. ÔÛ Myõ, trong caùc nhaø haøng, saccharin ñöôïc ñöïng trong nhöõng caùi tuùi maøu hoàng vôùi nhaõn hieäu “ Sweet’N Low”. 4. Nhöõng tranh caõi xung quanh saccharin Naêm 1960, moät soá nghieân cöùu cho thaáy moät löôïng lôùn saccharin seõ gaây ra beänh ung thö baøng quang ôû ñoäng vaät. Naêm 1977, Canada chính thöùc caám söû duïng loaïi chaát taïo ngoït naøy. Cuøng naêm ñoù, cuïc quaûn lyù thöïïc döôïc phaåm Hoa Kyø (FDA) cuõng döï ñònh caám söû duïng saccharin, nhöng sau ñoù quoác hoäi Hoa Kyø ñaõ hoaõn leänh naøy laïi vaø yeâu caàu phaûi daùn nhaõn caûnh baùo veà nhöõng nguy cô gaây beänh cuûa saccharin treân caùc saûn phaåm thöïc phaåm coù söû duïng saccharin. Nhieàu nghieân cöùu sau ñoù cho thaáy saccharin chæ gaây ung thö ôû chuoät chöù chöa coù tröôøng hôïp naøo ôû ngöôøi. Vôùi moät lieàu löôïng lôùn, saccharin gaây keát tuûa caùc thaønh phaàn trong nöôùc tieåu chuoät, nguy cô gaây keát tuûa naøy lieân quan ñeán baøng quang vaø nhöõng khoái u khi teá baøo taùi saûn sinh. Vaø theo caùc nhaø khoa hoïc thì cô cheá taùc duïng cuûa saccharin ñoái vôùi chuoät nhö treân khoâng lieân quan gì tôùi ngöôøi, vì söï khaùc nhau trong thaønh phaàn nöôùc tieåu cuûa caùc loaøi. Hieän nay, haàu heát caùc nöôùc ñeàu ñaõ cho pheùp söû duïng saccharin nhöng vôùi moät löôïng haïn cheá, trong khi coù 1 soá nöôùc vaãn caám hoaøn toaøn. ÔÛ Phaàn Lan quy ñònh 15mg/1ngaøy/1ngöôøi Theo quy ñònh FAO/WHO, lieàu löôïng söû duïng cho pheùp laø 2,5mg/kg theå troïng. II. Aspartame 1.Nguoàn goác Aspartame ñöôïc nhaø hoùa hoïc James M.Schlatter tìm ra naêm 1965 moät caùch tình côø, khi oâng ñang nghieân cöùu tìm thuoác choáng lôû loeùt. Ngaøy nay, aspartame ñöôïc baùn ra thò tröôøng vôùi nhieàu teân thöông maïi khaùc nhau nhö Equal, NutraSweet, Canderel…, noù laø thaønh phaàn cuûa khoaûng 6000 saûn phaåm thöïc phaåm ( ñoà aên, thöùc uoáng) treân khaép theá giôùi. 2. Coâng thöùc hoùa hoïc CTPT: C14H18N2O5 CTCT: L - aspartyl L - phenylalanine – 1 - methyl este 3.Tính chaát – ÖÙng duïng Aspartame coù daïng tinh theå maøu traéng, khoâng muøi, ngoït hôn saccharose khoaûng 180 laàn, nhöng cung caáp raát ít naêng löôïng, khoái löôïng phaân töû: 294,301g, nhieät ñoä noùng chaûy: 246 – 247 0C. Ñaây laø moät chaát taïo ngoït phoå bieán maø coù theå traùnh ñöôïc nguoàn naêng löôïng lôùn töø ñöôøng. Aspartame khoâng gaây ra dö vò ñaéng nhö saccharin. Tuy nhieân, veà maët caûm quan, vò ngoït cuûa aspartame khaùc saccharose vaø coù theå gaây khoù chòu, noù kích thích caûm giaùc ngoït chaäm hôn nhöng laïi löu laïi vò ngoït ñoù laâu hôn. Ngöôøi ta khaéc phuïc nhöôïc ñieåm naøy baèng caùch troän theâm caùc chaát taïo ngoït khaùc nhö saccharin hoaëc acessulfame potassium. Aspartame coù theå phaûn öùng vôùi caùc chaát taïo vò khaùc trong thöïc phaåm. ÔÛ nhieät ñoä cao hoaëc pH cao, aspartame bò thuûy phaân taïo thaønh CH3OH. Trong ñieàu kieän khaéc nghieät hôn, lieân keát peptide cuõng seõ bò thuûy phaân. Do ñoù khoâng söû duïng ñöôïc trong caùc moùn nöôùng vì ñoä ngoït bò giaûm ñi raát nhieàu khi aspartame bò thuûy phaân. ÔÛ nhieät ñoä phoøng, aspartame beàn ôû pH = 4,3 vaø chu kì baùn raõ laø 300 ngaøy. Nhöng ôû pH = 7, chu kì baùn raõ giaûm xuoáng chæ coøn vaøi ngaøy. Aspartame beàn nhaát ôû pH trong khoaûng töø 3 ñeán 5. Goác amino trong aspartame coù theå tham gia phaûn öùng Maillard vôùi goác aldehyde coù trong caùc hôïp chaát coù muøi thôm. Nhôø ñoù goác aldehyde ñöôïc baûo veä ñeå traùnh söï maát maùt veà maøu saéc vaø vò ngoït cuûa thöïc phaåm. Khi aspartame ñöôïc haáp thuï vaøo cô theå, noù seõ bò phaân huûy thaønh caùc hôïp chaát hoùa hoïc, trong ñoù coù phenylalanine. Ñaây laø moät loaïi acid amine khoâng thay theá, nhöng noù gaây nguy hieåm cho nhöõng ngöôøi maéc beänh phenylketonuria(PKU). PKU laø moät caên beänh baåm sinh hieám gaëp. Noù ngaên caûn vieäc chuyeån hoùa hoaøn toaøn phenylalanine, khieán cho phenylalanine tích tuï trong cô theå vaø gaây aûnh höôûng ñeán söùc khoûe, chaäm phaùt trieån trí naõo. Ngöôøi maéc beänh naøy coù moät thöïc ñôn ñaëc bieät töø khi ñöôïc sinh ra cho tôùi khi tröôûng thaønh hoaëc laâu hôn nöõa. Rieâng ñoái vôùi phuï nöõ coù thai, phaûi duy trì thöïc ñôn ñaëc bieät naøy trong suoát thai kì. Do ñoù trong caùc saûn phaåm coù aspartame luoân luoân phaûi caûnh baùo lieân quan ñeán beänh naøy. Aspartame ñöôïc duøng laøm chaát taïo ngoït cho raát nhieàu saûn phaåm thöïc phaåm, nhö ñoà ngoït ñoâng laïnh ( baùnh möùt, thöùc aên traùng mieäng…), thaïch, caùc loaïi nöôùc giaûi khaùt, keïo chewing gum... Ngoaøi ra ngöôøi ta coøn duøng noù laøm gia vò vaø moät soá loaïi saûn phaåm boå sung vitamine nghieàn naùt. Gioáng nhö saccharin, aspartame cuõng ñöôïc duøng cho ngöôøi aên kieâng vaø ngöôøi beänh tieåu ñöôøng vì noù cung caáp raát ít naêng löôïng so vôùi saccharose maø vaãn taïo ñöôïc caûm giaùc ngoït. 4. Nhöõng tranh caõi xung quanh aspartame Ngay töø ñaàu ñaõ coù raát nhieàu tranh caõi veà vieäc aspartame coù theå gaây ra ung thö ôû chuoät. Vì theá ôû Myõ aspartame khoâng ñöôïc söû duïng cho thöïc phaåm trong nhieàu naêm. Nhieàu nghieân cöùu sau ñoù ñaõ khaúng ñònh aspartame khoâng gaây ra nguy cô ñoái vôùi naõo, tuy nhieân luùc ñoù vaãn chöa cho pheùp söû duïng aspartame vì chöa coù caâu traû lôøi veà vieäc gaây ung thö ôû chuoät. Ñeán naêm 1983, Myõ cho pheùp duøng aspartame vaøo caùc loaïi nöôùc ngoït, nöôùc coù ga vaø moät soá saûn phaåm khaùc. Ñeán naêm 1996 thì aspartame ñöôïc cho pheùp söû duïng ñoái vôùi taát caû caùc saûn phaåm thöïc phaåm. Theo ADI(Acceptable Daily Intake: Löôïng aên vaøo coù theå chaáp nhaän ñöôïc tính theo mg/kg theå troïng/ngaøy) thì lieàu löôïng cho pheùp aspartame laø 40mg/kg theå troïng/ngaøy. III. Sucralose 1.Nguoàn goác Sucralose do Leslie Hough vaø Shashikant Phadnis tìm ra naêm 1976. Hieän nay teân treân thò tröôøng cuûa sucralose laø Splenda. 2.Coâng thöùc hoùa hoïc: C12H19Cl3O8 3. Tính chaát – ÖÙng duïng Sucralose ngoït hôn saccharose khoaûng 500 – 600 laàn. Ñöôïc taïo thaønh baèng caùch thay theá 3 goác - OH cuûa saccharose baèng 3 nguyeân töû Cl. Sucralose beàn ñoái vôùi nhieät ñoä vaø pH, doù ñoù thöôøng ñöôïc duøng trong caùc saûn phaåm nöôùng, chieân vaø caùc saûn phaåm phaûi gia nhieät trong thôøi gian daøi. Sucralose khan tinh khieát bò phaân huûy moät phaàn ôû nhieät ñoä cao. Nhöng khi noù ôû daïng hoøa tan hoaëc ñöôïc troän chung vôùi maltodextrin ñoä thì beàn hôn. Sucralose coù theå thay theá hoaëc keát hôïp vôùi caùc chaát taïo ngoït khaùc ñeå taêng giaù trò söû duïng nhö aspartame, acesulfame potassium, high-fructose corn syrup… Ngoaøi ra, ngöôøi ta coøn nghieàn sucralose thaønh haït nhoû nhö ñöôøng, vaø thöôøng duøng keát hôïp vôùi ñöôøng saccharose vôùi tæ leä 1:1. Sucralose chæ caàn 1 löôïng nhoû laø coù theå tham gia taïo keát caáu vaø hình daïng cho saûn phaåm. Sucralose cuõng laø loaïi chaát taïo ngoït cung caáp raát ít naêng löôïng. Cô theå chæ haáp thuï moät löôïng nhoû sucralose, ñöôïc tieâu hoùa nhôø vi sinh vaät, phaàn coøn laïi seõ bò phaân huûy roài thaûi ra ngoaøi. Sucralose coù maët trong hôn 4500 saûn phaåm thöïc phaåm nhö caùc saûn phaåm nöôùng, nöôùc eùp traùi caây, nöôùc ngoït, thaïch, thöïc phaåm ñoâng laïnh, thöùc uoáng khoâng coù coàn… 4. Sucralose vaø söùc khoûe con ngöôøi Coù nhieàu lo ngaïi veà aûnh höôûng cuûa sucralose ñoái vôùi tuyeán yeân – moät tuyeán quan troïng cuûa heä mieãn dòch. Trong caáu taïo hoùa hoïc cuûa sucralose, nguyeân töû Cl lieân keát coäng hoùa trò vôùi nguyeân töû C taïo thaønh hôïp chaát chlorocarbon. Ña soá caùc hôïp chaát chlorocarbon gaây ñoäc, tuy nhieân rieâng sucralose thì khoâng, vì noù khoâng tan trong chaát beùo, neân khoâng tích tröõ laïi trong cô theå con ngöôøi, sucralose cuõng khoâng bò phaân huûy cuõng nhö khoâng bò taùch Cl. Tuy vaäy sucralose cung chæ ñöôïc pheùp söû duïng vôùi moät löôïng nhaát ñònh. Naêm 1991, sucralose ñöôïc pheùp söû duïng ôû Canada, naêm 1993 ôû UÙc, naêm 1996 ôû New Zealand, naêm 1998 ôû Myõ, naêm 2004 ôû Lieân Minh Chaâu AÂu, vaø ñeán naêm 2006 thì sucralose ñöôïc pheùp söû duïng ôû hôn 60 nöôùc treân khaép theá giôùi nhö Brazil, Trung Quoác, AÁn Ñoä, Nhaät Baûn… IV. Cyclamate 1.Nguoàn goác Cyclamate laø chaát taïo vò toång hôïp, hoaøn toaøn khoâng coù trong töï nhieân. Cyclamate ñöôïc Micheal Sveda – moät sinh vieân vöøa toát nghieäp tröôøng ñaïi hoïc Illinois – tìm ra moät caùch tình côø naêm 1937 trong quaù trình nghieân cöùu thuoác trò beänh soát. 2.Coâng thöùc caáu taïo Cyclamate laø muoái Natri hoaëc Canxi cuûa cyclamic acid (cyclohexanesulfamic acid), ñöôïc ñieàu cheá baèng caùch sulfo hoùa cyclohexylamine : cho cyclohexylamine phaûn öùng vôùi sulfamic acid hoaëc SO3. CTPT: C6H6NSO3Na.H2O CTCT : NH – SO3 – Na 3.Tính chaát – öùng duïng Cyclamate ngoït hôn saccharose 30 – 50 laàn, ñoä ngoït keùm nhaát trong soá caùc loaïi chaát taïo ngoït nhaân taïo. Cyclamate coù theå ñeå laïi dö vò khoù chòu, nhöng noùi chung laø khoâng ñaùng keå so vôùi dö vò cuûa saccharin vaø acesulfame potassium. Cyclamate thöôøng ñöôïc keát hôp vôùi caùc chaát taïo ngoït khaùc, ñaëc bieät laø saccharin vôùi tæ leä 10 cyclamate: 1 saccharin ñeå giaûm bôùt dö vò cuûa caû 2 chaát. Cyclamate beàn vôùi nhieät ñoä vaø giaù thaønh reû hôn haàu heát caùc loaïi chaát taïo ngoït khaùc, keå caû saccharose. Cyclamate baùn treân thò tröôøng döôùi daïng vieân thuoác daønh cho ngöôøi beänh tieåu ñöôøng, trong ñoù cyclamate laø lôùp chaát ngoït phuû beân ngoaøi vieân thuoác. Ngoaøi ra coøn tìm thaáy cycalmate döôùi daïng loûng, moät trong caùc saûn phaåm ñoù coù teân laø “Sucaryl”. 4.Cyclamate vaø nguy cô ung thö Naêm 1966, moät nghieân cöùu cho bieát caùc vi khuaån ñöôøng ruoät coù theå desulfo hoùa cyclamate thaønh cyclohexylamine – moät hôïp chaát maø ngöôøi ta ñang nghi ngôø laø ñoäc toá ñoái vôùi caùc loaøi ñoäng vaät. Theo moät nghieân cöùu khaùc naêm 1969 thì hoãn hôïp cyclamate vaø saccharin vôùi tæ leä 10:1 coù lieân quan ñeán ung thö baøng quang vaø laøm teo tinh hoaøn ôû chuoät. Cuõng trong naêm naøy, cyclamate bò caám ôû Myõ. Maëc duø FDA cho raèng chöa coù baèng chöùng xaùc thöïc naøo chöùng toû cyclamate gaây ung thö ôû ngöôøi, nhöõng leänh caám ñoù ñeán nay vaãn coøn hieäu löïc. Hieän nay cyclamate ñöôïc cho pheùp söû duïng ôû hôn 55 nöôùc ( trong ñoù khoâng coù nöôùc Myõ). Treân thò tröôøng coù 1 loaïi saûn phaåm coù teân laø “Sweet’N Low”. Noù chöùa Dextrose, Saccharin,CaSiO3 ( ôû Myõ); chöùa cyclamate (ôû Canada). Hay nhö saûn phaåm “Sugar Twin” chöùa cyclamate (ôû Canada), chöùa saccharin ( ôû Myõ)… Theo FAO/WHO, lieàu löôïng cho pheùp laø 250mg/kgtheå troïng V. Neotame 1. Caáu taïo hoùa hoïc Neotame töông töï aspartame ôû choã coù goác phenylalanine, nhöng noù theâm goác 3,3 dimethylbuty gaén vôùi goác acid amine aspartic acid. 2.Tính chaát – öùng duïng Neotame ngoït hôn saccharose 8000 – 13000 laàn, khaù beàn ñoái vôùi nhieät ñoä, hoaït tính hoùa hoïc maïnh vaø khoâng gaây nguy hieåm cho ngöôøi beänh PKU vì noù khoâng bò phaân huûy thaønh phenylalanine. Caùc saûn phaåm cuûa neotame ñöôïc chuyeån hoùa nhanh choùng vaø baøi tieát hoaøn toaøn, khoâng tích luõy trong cô theå Neotame bò thuûy phaân bôûi enzyme esterase coù saün trong cô theå taïo thaønh CH3OH. Löôïng neotame ñöôïc duøng raát ít ( do noù raát ngoït) neân löôïng CH3OH maø noù tao ra cuõng khoâng ñaùng keå. VI. Acesulfame potassium 1.Nguoàn goác Acesulfame potassium ñöôïc nhaø hoùa hoïc ngöôøi Ñöùc Karl Clauβ tình côø tìm ra naêm 1967 2. Caáu taïo hoùa hoïc CTPT: C4H4KNO4S. Noù laø muoái Kali cuûa 6 – methyl – 1,2,3 – oxathiazine – 4(3H) – one,2,2 – dioxide 3.Tính chaát – öùng duïng Acesulfame potassium ngoït hôn saccharose 180 – 200 laàn, töông ñöông aspartame, baèng ½ saccharin, ¼ sucralose vaø ñeå laïi dö vò ñaéng gioáng saccharin, nhaát laø khi söû duïng vôùi moät löôïng lôùn. Ngöôøi ta khaéc phuïc baèng caùch troän acesulfame potassium vôùi caùc chaát taïo ngoït khaùc ñeå taïo ra vò ngoït gioáng vôùi saccharose hôn vaø giaûm bôùt ñaéng. Khaùc vôùi aspartame, acesulfame potassium beàn ñoái vôùi nhieät ñoä vaø moâi tröôøng kieàm hoaëc acid trung bình. Nhôø ñoù coù theå söû duïng trong caùc saûn phaåm nöôùng vaø caùc quaù trình cheá bieán gia nhieät trong thôøi gian daøi. Acesulfame cung caáp raát ít naêng löôïng. Teân cuûa noù treân thò tröôøng laø “Sunett”, “Sweet One”. Ñöôïc söû duïng phoå bieán nhaát laø trong caùc loaïi nöôùc ngoït, keïo… Trong caùc loaïi nöôùc coù ga, thöôøng duøng keát hôïp acesulfame potassium vôùi aspartame hoaëc sucralose. 4.Acesulfame vaø söùc khoûe con ngöôøi Acesulfame potassium ñöôïc cho pheùp söû duïng trong thöïc phaåm vaøo naêm 1983 ôû chaâu AÂu, naêm 1988 ôû Myõ, naêm 1994 ôû Canada… Nhieàu nghieân cöùu cho thaáy acesulfame potassium an toaøn ñoái vôùi söùc khoûe con ngöôøi. Lieàu löôïng cho pheùp cuûa WHO laø 0,9mg/kg theå troïng VII. Alitame Alitame ñöôïc Pfizer tìm ra vaøo ñaàu nhöõng naêm 1980. Alitame ngoït hôn saccharose 2000 laàn, gaáp 10 laàn aspartame, vaø khoâng ñeå laïi dö vò. Noù beàn hôn aspartame, ôû nhieät ñoä cao hoaëc trong moâi tröôøng acid, chu kì baùn raõ cuûa alitame gaáp 2 laàn chu kì baùn raõ cuûa aspartame. Alitame khoâng chöùa goác phenylalanine neân söû duïng ñöôïc cho ngöôøi beänh PKU. Hieän nay teân thöông maïi cuûa noù treân thò tröôøng laø Aclame. Alitame ñöôïc cho pheùp söû duïng ôû nhieàu nöôùc nhö Mexico, UÙc, New Zealand, Trung Quoác…; nhöng bò caám ôû Myõ. Quy ñònh cuûa Vieät Nam veà vieäc söû duïng caùc chaát taïo ngoït khoâng dinh döôõng naøy nhö theá naøo? Hieän nay taïi Vieät Nam, chæ coù caùc chaát acesulfam potassium, aspartame, saccharin (vaø muoái Na, K, Ca cuûa noù), sucralose ñöôïc pheùp söû duïng trong cheá bieán thöïc phaåm vôùi giôùi haïn toái ña vaø coù quy ñònh roõ raøng. Caùc chaát taïo ngoït naøy ñöôïc duøng trong saûn xuaát, cheá bieán thöùc uoáng vaø caùc thöïc phaåm coù naêng löôïng thaáp. D – CHAÁT TAÏO VÒ LÔÏ Ngoaøi caùc loaïi chaát taïo ngoït keå treân, trong cheá bieán khoâng theå khoâng nhaéc ñeán moät loaïi gia vò khaùc, ñoù laø boät ngoït ( mì chính). Boät ngoït cuõng coù vò ngoït, nhöng noù khaùc haún ñöôøng, ngöôøi ta goïi ñoù laø vò lôï. Söï ra ñôøi cuûa boät ngoït Vò giaùc cuûa con ngöôøi ngoaøi 4 vò chính ñaõ ñöôïc phaùt hieän laø chua, ngoït, maën, ñaéng, gaàn ñaây caùc nghieân cöùu khoa hoïc coøn chöùng thöïc ñöôïc coù theâm moät vò thöù 5 cô baûn nöõa, ñoù laø vò ngon. Caùc nhaø khoa hoc phaùt hieän ra thaønh phaàn cuûa caùc vò ngon trong thöïc phaåm, ñoù laø Natri glutamate trong rong bieån, axit succinic trong soø heán, ethylamid glutamate trong traø xanh v.v… Töø nhöõng phaùt hieän naøy, ngöôøi ta nhaän bieát ñöôïc raèng, vò ngon laø vò toång hôïp dieäu kì cuûa caùc loaïi acid amine vaø caùc acid höõu cô. Trong caùc vò ngon ñoù, Natri glutamate (töùc boät ngoït) ñöôïc xem laø tieâu bieåu nhaát. Trong kó thuaät naáu nöôùng cuûa phöông Ñoâng thôøi coå ñaïi, ngöôøi ta ñaõ bieát duøng rong bieån phôi khoâ ñeå laøm gia vò naáu canh, hoaëc töø rong bieån chieát xuaát ra boät neâm vaø loaïi boät neâm naøy laøm taêng vò ngon cho thöïc phaåm. Naêm 1908, giaùo sö Ikeda – tröôøng ñaïi hoïc Tokyo, Nhaät Baûn – ñaõ phaân tích thaønh phaàn rong bieån, phaùt hieän trong rong bieån coù moät haøm löôïng lôùn Natri glutamate vaø cuõng chính Natri glutamate ñaõ taïo neân vò ngon cho thöïc phaåm. Töø ñoù ngöôøi Nhaät ñaõ baét ñaàu thöïc hieän chieát xuaát Natri glutamate coù ñoä thuaàn khieát cao ñeå laøm gia vò thöïc phaåm vaø goïi baèng moät caùi teân ñaëc bieät: umami. Umami cuõng coù nghóa laø vò maø Natri glutamate taïo neân cho saûn phaåm. Taïi Vieät Nam, Natri glutamate ñöôïc goïi laø boät ngoït hay mì chính. Boät ngoït laø chaát gì? Boät ngoït laø acid amine töï nhieân trong thöïc phaåm. Baûng haøm löôïng acid amine coù trong moät soá loaïi thöïc phaåm: Teân thöïc phaåm Haøm löôïng acid amine(mg/100g) Pho maùt 1,200 Nöôùc quaû nho 0,258 Caø chua 0,246 Ñaäu Haø Lan 0,200 Naám 0,180 Hoa lô 0,176 Ngoâ ngoït 0,130 Khoai taây 0,102 Ñaäu ñuõa 0,075 Rau chaân vòt 0,047 Trong thöïc phaåm coù 5 chaát dinh döôõng cô baûn: ñöôøng, ñaïm, môõ, chaát khoaùng vaø vitamine. Trong ñoù, ñaïm (protein) laø chaát dinh döôõng quan troïng toàn taïi trong haàu heát thöïc phaåm, nhaát laø caùc thöïc phaåm töø ñoäng vaät coù haøm löôïng ñaïm raát doài daøo. Protein do 20 loaïi acid amine keát hôïp caáu taïo neân. Trong ñöôøng tieâu hoùa cuûa cô theå ngöôøi, protein trong thöïc phaåm seõ bò tieâu hoùa thaønh acid amine caù bieät, qua haáp thuï cuûa ruoät non, truyeàn tôùi caùc boä phaän cô theå nhôø maùu, ñeå taïo thaønh caùc toå chöùc, caùc thaønh phaàn cô theå. Trong protein thöïc phaåm, acid glutamic chieám tæ leä hôn haún caùc acid amine khaùc, ñuû thaáy taàm quan troïng cuûa noù ñoái vôùi cô theå soáng nhö theá naøo. Taïi sao boät ngoït laø muoái Natri cuûa acid amine? Khi acid glutamic cuøng caùc acid amine khaùc keát hôïp thaønh protein, vì noù aån trong phaân töû protein, khoâng theå kích thích vò giaùc ñeå caûm nhaän vò ngon. Nhöng moät khi noù ñöôïc giaûi phoùng ra töø protein ñeå thaønh acid amine töï do vaø toàn taïi cuøng vôùi ion Na+ trong muoái aên seõ taïo ra ñöôïc vò ngon ñaëc bieät. Ñoù laø phaùt hieän quan trong töø gaàn 1 theá kyû tröôùc ñaây cuûa giaùo sö Ikeda, vaø cuõng laø lyù do taïo sao boät ngoït ngaøy nay phaûi cheá taïo töø tinh theå Natri glutamate. Natri glutamate ( monosodium glutamate, MSG) laø gì? MSG toàn taïi ôû daïng tinh theå maøu traéng, laø muoái cuûa Natri vôùi acid glutamic. Khoái löôïng phaân töû: 187,13g. Tan nhieàu trong nöôùc: 136g/100g nöôùc ôû 200C. CTPT:C5H8 O4Na. Caáu truùc glutamic acid Glutamate natri MSG toàn taïi ôû ñaâu? Löôïng glutamate töï do trong caùc loaïi gia vò (mg/100g) MSG toàn taïi moät caùch töï nhieân trong protein thöïc phaåm nhö protein thòt, caù, thuûy haûisaûn, phoâ mai vaø caùc loaïi rau quaû nhö caø chua chín, naám…, ñöôïc tìm thaáy döôùi daïng acid amine töï do vaø daïng lieân keát trong protein. Cô theå coù theå töï toång hôïp MSG trong quaù trình chuyeån hoùa vaø hoaït ñoäng cuûa naõo boä. Cheá ñoä aên trung bình cung caáp 10 – 20 g MSG ôû daïng lieân keát trong protein vaø 1g MSG töï do. Daïng töï do cuûa MSG giuùp taêng giaù trò caûm quan vaø höông vò cuûa thöïc phaåm. Caø chua, phoâ mai, naám laø nhöõng thöïc phaåm giaøu MSG töï do. Löôïng MSG töï do taêng daàn trong quaù trình chín cuûa rau quaû vaø quaù trình saûn xuaát phoâ mai, ñem laïi vò ngon cho nhöõng loaïi thöïc phaåm naøy. Caùc gia vò nhö xì daàu (nöôùc töông), nöôùc soát caù chöù löôïng lôùn MSG. Soát caù troáng 630 Xì daàu 782 Nam Pla (soát caù Thai) 950 Bovril 498 Marmite 1960 Vegemite 1431 Soát con haøu 900 III.Boät ngoït ñöôïc saûn xuaát nhö theá naøo? Thôøi kì ñaàu, boät ngoït laáy töø caùc thöïc phaåm thieân nhieân. Phöông phaùp cheá taïo boät ngoït sôùm nhaát laø chieát töø caùc thöï phaåm thieân nhieân nhö naáu rong bieån sau ñoù coâ ñaëc laïi thaønh boät gia vò. Sau ñoù boät ngoït ñöôïc cheá taïo töø gluten boät mì (luùa maïch). Söû duïng phöông phaùp thuûy phaân protein ñeå ñöôïc gluten do nguoàn gluten doài daøo, haøm löôïng acid glutamic cao (23%), thích hôïp duøng laøm nguyeân lieäu ñeå cheá taïo boät ngoït. Gluten laø protein trong boät mì maø caùc nhaø maùy boät ngoït tröôùc ñaây thöôøng duøng gluten cuûa boät tieåu maïch ñeå thuûy phaân cheá taïo ra boät ngoït. 20kg boät tieåu maïch môùi cheá taïo ñöôïc 1kg boät ngoït, xem ra coâng ngheä cheá taïo boät ngoït thôøi tröôùc khoâng deã daøng. Gaàn ñaây ñöôøng laø nguyeân lieäu chính ñeå saûn xuaát boät ngoït. Naêm 1958, coâng ngheä leân men vi sinh ñeå cheá taïo boät ngoït ñaõ thaønh coâng. Ngöôøi ta söû duïng caùc nguoàn ñöôøng glucose, fructose hoaëc saccharose ñeå cho con naám ( loaïi naám ñöôïc tuyeån löïa ñaëc bieät chuyeân duøng cho saûn xuaát boät ngoït) haáp thu vaø trao ñoåi chaát, taïo ra löôïng lôùn acid glutamic töï nhieân do vi sinh vaät taïo neân. Caùc vi sinh vaät chuyeån bieán ñöôøng trong maät ñöôøng thaønh acid glutamic.1kg ñöôøng coù theå cho khoaûng 0,5kg acid glutamic, hieäu suaát raát cao. IV.Trong thöïc phaåm neân cho bao nhieâu boät ngoït seõ ñaït hieäu quaû toát? Trong quaù trình cheá bieán thöùc aên, löôïng boät ngoït cho vaøo kieán nghò nhö sau: cho 5 suaát aên: ½ muoãng caø pheâ boät ngoït. Töø goùc ñoä gia vò, boät ngoït laø chaát töï haïn cheá, chæ caàn duøng moät löôïng thích hôïp seõ laøm taêng vò ngon, nhöng duøng quaù nhieàu seõ aûnh höôûng ñeán vò ngon cuûa thöùc aên. Con ngöôøi duøng boät ngoït coù an toaøn khoâng? Töø naêm 1968 trôû laïi ñaây, boät ngoït laø loaïi gia vò thöïc phaåm ñöôïc thí nghieäm, nghieân cöùu nhieàu nhaát. Moät baùo caùo ñieàu tra ñaõ neâu: coù treân 8000 baùo caùo veà acid glutamic, troùng ñoù coù 600 baùo caùo nghieân cöùu veà tính an toaøn cuûa boät ngoït duøng trong thöïc phaåm. Coù theå noùi, cho tôùi nay, boät ngoït laø loaïi thaønh phaàn thöïc phaåm ñöôïc nghieân cöùu an toaøn trieät ñeå nhaát. Naêm 1970, nhoùm chuyeân gia thöïc phaåm cuûa Cuïc Quaûn Lyù Thöïc Döôïc Phaåm Hoa Kyø (FDA) vaø WTO ñaõ nghieân cöùu khaù kyõ caøng veà vaán ñeà boät ngoït taùc ñoäng nhö theá naøo trong cô theå, laøm caùc thí nghieäm veà ñoäc haïi, xem xeùt caùi goïi laø HOÄI CHÖÙNG QUAÙN AÊN TRUNG HOA, qua hoäi thaûo ñöa ra keát luaän: Noùi chung ñoái vôùi cô theå ngöôøi, moãi ngaøy coù theå haáp thuï 1,12g/kg troïng löôïng cô theå. Ví duï moät ngöôøi naëng 50kgm moãi ngaøy coù theå duøng 6g boät ngoït. Vôùi lieàu löôïng ñoù, aên boät ngoït suoát ñôøi cuõng khoâng aûnh höôûng ñeán söùc khoûe. HOÄI CHÖÙNG QUAÙN AÊN TRUNG HOA laø gì? Caùi goïi laø “Hoäi chöùng quaùn aên Trung Hoa” duøng chæ trieäu chöùng khoù chòu nhaát thôøi maø moät soá ngöôøi cho raèng do bò dò öùng khi aên taïi caùc quaùn aên Trung Hoa. Tieán só Kenny cuûa tröôøng ñaïi hoïc y khoa George Washington ñaõ laøm thí nghieäm ñoái chieáu laâm saøng veà vaán ñeà naøy. Keát quaû ñaõ chöùng minh raèng boät ngoït khoâng heà lieân quan tröïc tieáp vôùi dò öùng. Nghieân cöùu cuûa oâng coøn ñöa ra keát luaän, aên xong uoáng nöôùc caø chua vaø caø pheâ ñen cuõng coù theå gaây neân khoù chòu sau khi aên moät soá thöïc phaåm hoaëc moät soá thaønh phaàn cuûa loaïi thöïc phaåm naøo ñoù, thöôøng laø tieâu, chocolate, caùc loaïi soø heán vaø nhieàu loaïi thöïc phaåm khaùc. Vaäy aên boät ngoït khoâng coù haïi cho söùc khoûe? Ngaøy 31/8/1995, FDA ñaõ coâng boá moät baùo caùo veà boät ngoït môùi nhaát. Keát luaän cuûa baùo caùo: vôùi cô theå ngöôøi noùi chung, aên vaøo moät löôïng boät ngoït bình thöôøng laø an toaøn, khoâng coù baèng chöùng gì cho thaáy boät ngoït coù lieán quan ñeán caên beänh maõn tính naøo. Sôû dó coù baùo caùo naøy vì trong thôøi gian caùc naêm 1970 – 1980 ñaõ xaûy ra cuoäc tranh luaän veà vai troø cuûa boät ngoït ñoái vôùi heä thaàn kinh. Ñeå giaûi ñaùp cho caùc thaéc maéc ñoù, FDA môùi uûy thaùc cho moät cô quan nghieân cöùu khoa hoïc ñoäc laäp ñöùng ra ñaùnh giaù cho khaùch quan. Theá thì boät ngoït coù quan troïng cho cô theå con ngöôøi hay khoâng? Gaàn ñaây, caùc nghieân cöùu khoa hoïc veà boät ngoït khoâng coøn taäp trung vaøo tính an toaøn cuûa noù nöõa, maø ñi saâu vaøo vai troø cuûa noù trong vieäc trao ñoåi chaát trong cô theå con ngöôøi vaø söï quan troïng cuûa noù ñoái vôùi caùc cô naêng cuûa cô theå. Tieán trieån nghieân cöùu nhö sau: Keát quaû nghieân cöùu hoùa sinh cho thaáy acid glutamic trong boät ngoït laø caàu noái quan troïng trong trao ñoåi chaát cuûa acid amine vaø carbohydrate trong cô theå sinh vaät. Nghieân cöùu môùi nhaát cuûa tieán só Reeds (Myõ) cho thaáy acid glutamic trong thöùc aên, ñoà uoáng vaøo ñöôøng tieâu hoùa, cung caáp moät phaàn lôùn naêng löôïng caàn thieát ñeå trao ñoåi chaát cho caùc teá baøo beà maët cuûa ñöôøng tieâu hoùa. Do vaäy acid glutamic trong thöïc phaåm raát quan troïng ñoái vôùi caùc teá baøo ñöôøng tieâu hoùa. Nghieân cöùu cuûa giaùo sö Schiffman ñaõ chöùng minh ñöôïc raèng cho theâm boät ngot vaøo ñoà aên coù theå laøm cho nhöõng ngöôøi giaø coù beänh aên ñöôïc nhieàu hôn, caûi thieän roõ reät traïng thaùi dinh döôõng vaø khaû naêng mieãn dòch cuûa cô theå. Traû laïi söï thaät cho boät ngoït Baùo caùo cuûa FDA ñaõ giaûi toûa ñöôïc caùc thaéc maéc cuûa ngöôøi tieâu duøng, xoùa ñi nhöõng hieåu laàm cuûa con ngöôøi ñoái vôùi boät ngoït. Ñoàng thôøi laøm thay ñoåi thaùi ñoä nghieân cöùu cuûa caùc nhaø khoa hoïc, töø goùc ñoä chính dieän ñeå tìm hieåu veà boät ngoït – loaïi gia vò ñöôïc söû duïng roäng raõi naøy quan troïng nhö theá naøo ñoái vôùi con ngöôøi. Ñoù cuõng laø moät trong nhöõng ñeà taøi quan troïng cuûa theá kyû XXI. Lôøi keát Caùc chaát taïo ngoït treân ñaây, ngoaøi taùc duïng taïo vò ngoït ra thì coøn ñem laïi nhieàu giaù trò caûm quan khaùc nhö taïo muøi, taïo maøu, taïo ñoä keát dính…, do ñoù noù ñöôïc öùng duïng ngaøy caøng roäng raõi trong coâng nghieäp thöïc phaåm, thaäm chí trong caû y hoïc. Vaø tuøy theo töøng nhu caàu cuï theå maø ta löïa choïn töøng loaïi phuï gia cho phuø hôïp, ñeå cheá bieán ra ñöôïc nhöõng moùn aên khoâng chæ ngon mieäng maø coøn ñeïp maét, haáp daãn vaø boå döôõng. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO: Giaùo trình HOÙA SINH COÂNG NGHIEÄP – Leâ Ngoïc Tuù ( chuû bieân), NXB khoa hoïc vaø kyõ thuaät Haø Noäi Giaùo trình HOÙA HOÏC THÖÏC PHAÅM – Leâ Ngoïc Tuù ( chuû bieân), NXB khoa hoïc vaø kyõ thuaät Haø Noäi Website: http:// www.bmbiris.bmb.uga.edu/wampler/ tutorial http:// www.indstate.edu/thcme/mwking/aminoacid