Khi đề cập đến chất bảo quản, nhiều người chỉ chăm chú nhìn vào thành phần trên bao bì xem có chất bảo quản hay không ^^ . Thật ra không phải sản phẩm nào cũng cần chất bảo quản, vì những phụ gia khác, dù không là chất bảo quản, vẫn góp phần kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm.
Bài viết bên dưới cho bạn hiểu thế nào là chất bảo quản trong thực phẩm, chứ không có ý định bóc trần rằng chất bảo quản ẩn nấp dưới dạng chất khác 😉 . Người ta dị ứng với chất bảo quản, nhưng nó lại hiệu diện ở hầu hết các loại thực phẩm 😆 . Sẽ tốt hơn là ăn thực phẩm có chất bảo quản, còn hơn là xơi nhầm đồ nhiễm vi sinh vì không chất bảo quản, mà mất mạng vì nó. Ngộ độc thực phẩm sẽ giúp bạn ngắm gà khỏa thân nhanh nhất 😆 còn ăn đồ chứa chất bảo quản thì đó là quá trình lâu dài nhiều năm sau đó. Đường nào thì cũng tới La Mã, nhưng nhanh hay chậm là do sự hiểu biết của chính bạn 😉
Thực phẩm sẽ biến đổi tính chất khi có sự tác động của oxy, vi sinh vật, enzyme có sẵn trong chúng, và bị mất nước. Bằng cách trì hoãn các yếu tố này, thực phẩm sẽ kéo dài được hạn sử dụng 😎 .
Chất bảo quản thực phẩm sẽ được phân thành hai nhóm chính: chất chống oxy hóa (antioxidants) và chất kháng khuẩn (antimicrobials). Chất chống oxy hóa là những hợp chất làm chậm hoặc ngăn chặn sự hư hỏng của thực phẩm bằng cơ chế oxy hóa. Chất kháng khuẩn ức chế sự phát triển của vi sinh vật trong thực phẩm. Ngoài ra thì các chất nhũ hóa, ổn định, giữ ẩm hay hút ẩm cũng góp sức kéo dài tuổi thọ sản phẩm.
Nội dung
1. Chất kháng khuẩn (antimicrobials) hay chất bảo quản ( preservative)
Các chất kháng khuẩn thường được sử dụng với các kỹ thuật bảo quản khác, chẳng hạn như làm lạnh, để ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh và gây hư hỏng. Natri clorua (NaCl), hoặc muối ăn, có lẽ là chất kháng khuẩn lâu đời nhất được biết đến. Các acid hữu cơ, bao gồm acid acetic, benzoic , propionic và sorbic, được sử dụng để ngăn chặn sự phát triển vi sinh vật trong thực phẩm bằng cách hạ thấp pH . Nitrat và nitrit được sử dụng để ức chế vi khuẩn Clostridium botulinum trong các sản phẩm thịt đã qua xử lý (ví dụ như giăm bông và thịt xông khói). Sulfur dioxide và sulfites được sử dụng để kiểm soát sự phát triển của vi sinh vật gây hư hỏng trong trái cây sấy khô, nước trái cây và rượu vang. Nisin và natamycin là chất bảo quản do vi sinh vật tạo ra. Nisin ức chế sự phát triển của một số vi khuẩn, trong khi natamycin có hoạt tính chống lại nấm mốc và nấm men.
Ngoài việc làm chậm sự hư hỏng, một số chất bảo quản còn có vai trò thẩm mỹ , nghĩa là chúng cải thiện hình thức bên ngoài của sản phẩm. Một ví dụ về một chất bảo quản như vậy là natri nitrat (hoặc dạng nitrit của nó). Đây là phụ gia gây tranh cãi vì liên quan đến việc hình thành chất gây ung thư. Nitrat và nitrit được sử dụng trong quá trình xử lý thịt để ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn gây ngộ độc thịt (clostridium botulinum), ngoài ra chúng tạo màu đỏ đặc trưng cho giăm bông, thịt xông khói. Nhiều người phản đối việc sử dụng các phụ gia này, vì cho rằng khi sản phẩm được sản xuất trong điều kiện đảm bảo vệ sinh và được trữ lạnh thì vi khuẩn khó phát triển, nhưng vì mục đích thẩm mĩ thì người ta khó lòng bỏ được 😆 . Sản phẩm thịt chế biến luôn có màu nâu vì phản ứng Maillard xảy ra khi thịt bị gia nhiệt, muối nitrat sẽ giúp cho chúng vẫn có màu đỏ tươi mới kích thích thị giác của người dùng hơn 😉
2. Chất chống oxy hóa (antioxidants)
Quá trình oxy hóa thực phẩm liên quan đến việc bổ sung nguyên tử oxy hoặc loại bỏ nguyên tử hydro khỏi các phân tử hóa học khác nhau có trong thực phẩm. Hai loại oxy hóa chính góp phần làm hư hỏng thực phẩm là quá trình tự oxy hóa (autoxidation) của các acid béo không bão hòa (unsaturated fatty acids – là những acid có chứa một hoặc nhiều liên kết đôi giữa các nguyên tử cacbon của chuỗi hydrocacbon) và quá trình oxy hóa có xúc tác của enzyme.
Quá trình tự oxy hóa các acid béo không bão hòa liên quan đến phản ứng giữa các liên kết đôi cacbon-cacbon và phân tử oxy (O2). Các sản phẩm của quá trình tự oxy hóa, được gọi là các gốc tự do (free radicals), có tính phản ứng cao, tạo ra các hợp chất gây ra mùi khó chịu đặc trưng của sự ôi thiu do oxy hóa. Các chất chống oxy hóa ( hay còn được gọi là chất dọn dẹp gốc tự do – free radical scavengers) sẽ phản ứng với các gốc tự do để làm chậm tốc độ tự oxy hóa. Những chất chống oxy hóa này bao gồm tocopherols tự nhiên (dẫn xuất vitamin E) và các hợp chất tổng hợp như butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene (BHT) và butylhydroquinone bậc ba (TBHQ). Đây là những phụ gia bạn hay gặp trên nhãn của các sản phẩm dầu, bơ, margarine hoặc các sản phẩm ở thể nhũ tương chứa nhiều chất béo như mayonnaise.
Một số enzyme đặc biệt có thể thực hiện quá trình oxy hóa nhiều phân tử thực phẩm. Sản phẩm của các phản ứng oxy hóa này có thể dẫn đến sự thay đổi chất lượng của thực phẩm. Ví dụ, các enzym được gọi là phenolase xúc tác quá trình oxy hóa của một số phân tử (ví dụ: amino acid tyrosine) khi trái cây và rau quả, chẳng hạn như táo, chuối và khoai tây, bị cắt hoặc bị thâm. Sản phẩm của các phản ứng oxy hóa này, được gọi chung là quá trình hóa nâu do enzyme, là một hắc sắc tố gọi là melanin. Chất chống oxy hóa ức chế quá trình oxy hóa do enzym xúc tác bao gồm các chất liên kết oxy tự do (tức là chất khử – reducing agent), chẳng hạn như acid ascorbic (vitamin C) và các tác nhân làm bất hoạt các enzyme, chẳng hạn như acid citric và sulfite. Do đó nếu muốn chuối cắt không bị thâm đen thì cho vào vài giọt chanh, muốn khoai tây hay táo trắng đẹp thì ngâm nước có pha chanh, và nếu muốn khoai tây trắng mà lại không bị bở khi nấu thì ngâm vào nước muối loãng.
Acid ascorbic, acid citric, sulfite là phụ gia sử dụng khá nhiều trong ngành bánh. Chúng giúp sản phẩm luôn giữ hương vị tươi mới vì bảo vệ chất béo không bị oxy hóa, lại làm cho thành phẩm có độ trắng đẹp mắt .
3. Chất nhũ hóa (emulsifier)
Nhũ hóa là chất có 1 đầu thích nước và 1 đầu thích dầu. Nước và dầu không hòa vào nhau, nên trong các sản phẩm có cả dầu và nước ( như sốt dầu trứng) thì nhũ hóa sẽ được thêm vào. Khi đó dầu không ở trên, nước không ở dưới mà tạo thành 1 thể gọi là nhũ tương (emulsion). Vi khuẩn không thích dầu mà chỉ ưa nước 😉 , nên trong thể nhũ tương chúng phát triển chậm chạp hơn. Chất béo khi đứng riêng lẻ thì tốc độ oxy hóa càng tăng cao vì chẳng ai bảo vệ cả 😉 , nhưng khi tồn tại trong thể nhũ tương thì chúng ít bị oxy tấn công. Từ đây ta có thể hiểu nhũ hóa kéo dài hạn sử dụng của sản phẩm như thế nào và với những sản phẩm bị tách lớp ( do trục trặc trong quá trình sản xuất ) thì hạn sử dụng sẽ ngắn lại.
Trong ngành bánh và các sản phẩm từ sữa, chất nhũ hóa tự nhiên thì có lecithin trong lòng đỏ trứng. Trong các sản phẩm công nghiệp, người ta hay sử dụng Mono và diglycerid của các acid béo (Monoglycerides and diglycerides – INS 471). Phụ gia này hiếm khi được tìm thấy trong chất béo tự nhiên trừ khi là sản phẩm của quá trình thủy phân một phần triglycerid. Tuy nhiên, chúng dễ dàng được điều chế bằng phương pháp tổng hợp và có các ứng dụng quan trọng chủ yếu nhờ khả năng hỗ trợ hình thành và ổn định nhũ tương. Với bánh, chúng làm tăng độ nở, cải thiện độ mềm và làm chậm quá trình oxy hóa nên giữ mùi bánh luôn tươi mới.
4. Chất ổn định ( Stabilizer)
Chất ổn định là chất tạo độ đặc cho hỗn hợp nên cũng có tính năng kéo dài hạn sử dụng cho sản phẩm nhờ vào tính năng ổn định cấu trúc. Chúng ngăn ngừa các thể nhũ tương dầu – nước tách ra trong các sản phẩm như sốt trộn salad; ngăn chặn tinh thể đá hình thành trong thực phẩm đông lạnh như kem, ngăn chặn sự bốc hơi nước trong bánh. Nếu không có chất ổn định, kem sẽ trở nên thô và đóng băng rất nhanh do sự di chuyển của nước tự do và sự phát triển của các tinh thể băng hiện có, sốt sẽ mau nhiễm khuẩn vì nước bị tách ra, thớ bánh sẽ vụn bở vì hơi nước bốc đi. Từ đây, bạn đã hiểu vì sao người ta dùng Tangzhong lại tăng hạn sử dụng cho bánh. Các chất ổn định mà bạn thường sử dụng, đó là tinh bột, Agar ( rau câu giòn), Carrageenan ( rau câu dẻo), gelatin, pectin, xanthan gum.
5. Chất hút ẩm (Humectants)
Càng nhiều ẩm thì vi khuẩn càng phát triển, tuy nhiên khi thực phẩm bị mất đi độ ẩm thì cũng chẳng thể ăn được, ví dụ như phó mát 😉 hay kem đánh răng khô queo rồi thì sao sử dụng 😆 . Chất giữ ẩm được sử dụng để ổn định độ ẩm của thực phẩm và được kết hợp làm phụ gia thực phẩm, từ đó kéo dài thời hạn sử dụng thông qua việc kiểm soát độ ẩm. Một số chất giữ ẩm phổ biến được sử dụng trong thực phẩm là mật ong và xi-rô glucose để giữ sản phẩm luôn mềm mại và tạo hương vị ngọt ngào. Người ta cũng sử dụng chất hút ẩm trong sản phẩm dừa vụn (shredded coconut) . Một khi hơi nước trong dừa vụn bốc hơi, tốc độ oxy hóa chất béo sẽ tăng lên. Khi có lớp nước bảo vệ, dừa vụn sẽ lâu lên mùi ôi dầu hơn.
