Giới thiệu phụ gia thay thế muối Nitrite

Giới thiệu phụ gia thay thế muối Nitrite GVHD: ThS. Nguyễn Thị Hiền
chiết tách từ hệ xử lí protoporphyrin-IX khá khác biệt với những mẫu xử lí
nitrite.
- Dymicky et al. (1975) kiểm tra hơn 300 hợp chất hóa học về khả năng của chúng
trong việc hình thành hemochrome trong dung dịch huyền phù và nhũ tương của
thịt tại 70°C. Hầu hết những hợp chất được nghiên cứu đều là những hợp chất dị
vòng chứa Ni tơ và làm cho thịt chế biến chuyển từ màu be sang hồng đến tía.
o Đa số chất tạo màu hiệu quả được thay thế là pyridine và isoquinoline.
Việc cố định màu có liên quan đến sự tự nhiên của nhóm thế và vị trí của
của nó trên vòng.
o Màu tốt nhất và hemochrome ổn định nhiệt nhất được tạo ra từ dẫn xuất
của pyridine chứa những nửa nhóm carbonyl tại vị trí 3. Vì thế, 3- và 4-
acyl dẫn xuất pyridine được dùng kiểm tra khả năng hình thành màu trong
xúc xích không có nitrite.
o Bảng 1 liệt kê vài hợp chất sử dụng, màu tạo ra, sự đánh giá sơ bộ độ ổn
định của những chất màu đạt được.
- 5 -
Giới thiệu phụ gia thay thế muối Nitrite GVHD: ThS. Nguyễn Thị Hiền
Bảng 1: Các hợp chất ni tơ dị vòng có thể thay thế khả năng tạo màu của nitrite trong xúc xích
a
(theo Dymicky et al. 1975)
a
mức độ mờ dần sau 20 phút trong không khí. Mức độ hơi mờ (slight fading) là mức độ so với màu của xúc xích có dùng nitrite
(Dymicky ef a!. 1975).
- 6 -
Giới thiệu phụ gia thay thế muối Nitrite GVHD: ThS. Nguyễn Thị Hiền
- Trong những hợp chất được nghiên cứu, 3-butyroylpyridine tạo ra màu hồng tốt
và ổn định tương tự như màu của mẫu có nitrite. Fox et al. (1975) báo cáo rằng
những chất khử đã tăng độ ổn định của pyridine hemochrome trong xúc xích. Dù
vậy, những nghiên cứu này của Fox và cộng sự (Dymicky et al. 1975; Fox et al.
1975) được thực hiện cho mục đích thiết lập cấu trúc của những hợp chất sẽ
phản ứng với những thành phần của thịt để tạo ra một màu phù hợp. Ảnh hưởng
trên mùi vị và độc tố của nhóm thay thế trong nghiên cứu chưa được xem xét.
1.2 Betalaine:
- Vì số lượng của những chất màu nhân tạo thì giới hạn, và độ an toàn của một số
chất còn là câu hỏi, von Elbe and Maing (1973) và von Elbe et al. (1974a,b) đã
nghiên cứu sử dụng những chất màu tự nhiên từ củ cải đỏ (Beta vulgaris). Loại
củ này chứa cả những hợp chất màu đỏ và vàng thuộc một lớp được biết đến là
betalaine (Pasch er al. 1975).
o Betalaine là những ammonium amino aicd bậc bốn có độ hòa tan cao và
vì thế được chiết xuất từ mô thực vật bằng nước. Chúng được chia thành
hai subclass là betacyanin (đỏ) và betaxanthine (vàng). Chất màu
betacyanin chính trong củ cải đỏ là betanine (chiếm 75 – 95%)

Hình 1: Cấu trúc hóa học của chất tạo màu đỏ: betanine
o Vì bột củ cải được phép sử dụng như chất màu thực phẩm và nó cũng là
nguồn cung cấp dồi dào chất màu đỏ, von Elbe et al. (1974) đã sử dụng
nó để giả màu thịt chế biến trong những sản phẩm xúc xích lên men bán
khô, hun khói và nấu. Màu của những sản phẩm trên được đo bằng cách
sử dụng những giá trị Hunter L, a, b. Những giá trị Hunter a và b được
ghi chú trong xúc xích chứa nitritehitrate và những cái khác chứa chất
màu củ cải.
o Màu của xúc xích chứa betalain ổn định với ánh sáng suốt quá trình bảo
quản hơn màu của những mẫu xử lí với nitritehitrate, nhưng những
- 7 -
Giới thiệu phụ gia thay thế muối Nitrite GVHD: ThS. Nguyễn Thị Hiền
chuyên gia cảm quan có thể phát hiện ra sự khác biệt chút ít về mùi vị và
màu sắc giữa những mẫu chứa betalain và chứa nitrite.
o Những kết quả tương tự cũng được báo cáo trong Dhillon and Maurer
(1975), họ đã sử dụng chất màu betalain trong trong những sản phẩm xúc
xích không có nitrite với nguyên liệu là thịt gà tây. Việc thêm chất màu
betalain ở mức 25 mg/kg đã tạo ra màu tương tự màu sản phẩm xử lí
nitrite. Dù điểm cảm quan chỉ ra sự ưa thích hơn đối với xúc xích có bổ
sung betalain vì màu sắc đẹp trong xúc xích nhưng không có việc kiểm
tra mùi vị.
o Guerra er al. (1994) sử dụng bột của cải đỏ như tác nhân tạo màu trong
sản phẩm thịt đùi chế biến. Những mẫu được đo về màu sắc sau 0, 30 và
90 ngày bảo quản và so sánh với mẫu chuẩn chứa erythrosine. Kết quả
xác định màu của thịt đùi ổn định đến trên 60 ngày bảo quản, nhưng sau
90 ngày , có sự tăng lên màu vàng và sự giảm màu đỏ trong sản phẩm.
- Ngoài bột củ cải và những chiết xuất từ nó, nhiều chất màu tự nhiên khác cũng
được ứng dụng làm chất tạo màu đỏ cho thịt và sản phẩm từ thịt. Ví dụ gồm
Ankak, chất màu từ bánh gạo lên men (Fink-Gremmels er al. 1990; Shehata et al.
1998), chiết xuất vỏ củ cải (Sugita ef al. 1993), bột ớt, β - carotene và curcumin.
- Bloukas et al. (1999) đã kiểm tra ảnh hưởng của những chất màu tự nhiên được
cho phép trong tổ chức châu Âu lên màu sắc của xúc xích. Ngoài màu tự nhiên,
xúc xích được chuẩn bị có và không có natri nitrite. Nghiên cứu thị hiếu người
tiêu dùng cho thấy việc thêm betanin kết hợp với natri nitrite (với liều lượng
thấp hơn) đã đạt điểm đánh giá cao nhất cho khả năng chấp nhận sản phẩm xúc
xích, dù những mẫu không có nitrite cũng cho kết quả khá tốt.
1.3 Cánh kiến đỏ:
- Trong một nghiên cứu tương tự, Madsen et al. (1993) đã báo cáo rằng trong thịt
heo chế biến, việc thêm 40mg/kg màu cánh kiến đỏ tạo ra màu sắc tương tự với
màu sản phẩm chuẩn chứa 5.4 mg/kg erythrosine, được đo bằng phương pháp so
màu và đánh giá bởi một hội đồng cảm quan.
o Cánh kiến đỏ được lấy từ côn trùng Dactylopius coccus Costa và chế
phẩm thương mại chứa 20 – 50% thành phần tạo màu carminic acid.
o Không may, cánh kiến đỏ phải được kết hợp với lượng nitrite thấp mới
tạo ra vẻ ngoài độc đáo và bền cho sản phẩm thịt , nó không thể sử dụng
độc lập như là chất thay thế cho nitrite. Hơn nữa, sản xuất lượng lớn chất
màu này để ứng dụng cho thịt và các sản phẩm từ thịt nghe có vẻ như
không kinh tế.
- Năm 1975 một nghiên cứu ở Mỹ đề xuất việc sử dụng hỗn hợp chế biến không
có nitrite cho việc mô phỏng hoạt động của nitrite. Hệ đa cấu tử bao gồm chất
- 8 -
Giới thiệu phụ gia thay thế muối Nitrite GVHD: ThS. Nguyễn Thị Hiền
màu đỏ (erythrosine; hình 2), chất chống oxi hóa, tác nhân chống khuẩn và tất cả
những phụ gia chế biến khác ngoại trừ nitrite.
Hình 2: Cấu trúc hóa học của chất tạo màu đỏ: Erythrosine
- Những nỗ lực hướng đến sự phát triển của hệ thống chế biến không có nitrite,
đạt được những thuộc tính như mong muốn cho sản phẩm thịt chế biến mà
không sợ việc hình thành N – nitrosamine và có thể ứng dụng trong công nghiệp
đã thành công.
1.4 Sử dụng chất màu thịt chế biến (CCMP) trong sản xuất các sản phẩm thịt chế
biến:
- Chất màu được sản xuất từ hồng cầu (RBC) của động vật (cừu, ngựa,…), phụ
phẩm của công nghiệp giết mổ, và một tác nhân nitroso hóa (R – NO) có sự hiện
diện của một chất khử.
- Chất màu này có thể được chuẩn bị trực tiếp, quá trình một giai đoạn hay bằng
phương pháp gián tiếp thông qua trung gian hemin (Shahidi et af. 1984; 1985;
1994; Shahidi và Pegg 1991).
Hemin CCMP
Hình 3: Sự hình thành CCMP từ Hemin
- 9 -
Giới thiệu phụ gia thay thế muối Nitrite GVHD: ThS. Nguyễn Thị Hiền
- Hình 4 cung cấp một sơ đồ một quá trình chuẩn bị CCMP từ hemin, chiết xuất từ
hồng cầu bò và nitric oxide (NO).
o Hemin có thể được chiết xuất từ tế bào hồng cầu bằng phương pháp
acetic acid của Schalfejew (1885) hay phương pháp acetic acid-acetone
của Labbe và Nishida (1957). Những tinh thể tạo ra được hòa tan vào
dung dịch natri carbonate và được bổ sung “cocktail” chứa natri
tripolyphosphate (STPP), natri ascorbate và natri acetate (Pegg [1993] hay
Shahidi et af. [1994]). Nitric oxide được đưa vào dung dịch sản xuất
CCMP, làm giảm pH giúp CCMP kết tủa. Những kết tủa này được rửa
với lượng nhỏ dung dịch natri ascorbate để loại bỏ hoàn toàn dấu vết của
nitrite và nitrous acid trước khi sử dụng trong sản phẩm thịt.
 Ứng dụng của CCMP trong công nghệ chế biến thịt
- Hiệu quả tạo màu của CCMP và những chất kết hợp được kiểm tra trong thịt heo
nghiền. Tính chất màu của hệ thịt heo này, sau khi nấu, được kiểm tra và so sánh
- 10 -
Tế bào hồng cầu
(bò, ngựa…)
Phối trộn
Tách protein
Hình thành Hemin
Acid acetic,
NaCl
Nư
ớc
Tạo tinh thể Hemin
[NO]
Tách nước
Nư
ớc
CCM
P
Hình 4: Sơ đồ chuẩn bị CCMP từ hemin
Giới thiệu phụ gia thay thế muối Nitrite GVHD: ThS. Nguyễn Thị Hiền
với màu trong những mẫu chưa chế biến và những mẫu xử lí với nitrite (Shahidi
and Pegg 1990; xem hình 5). Việc thêm natri nitrite vào thịt heo nghiền đã oxi
hóa sắt heme thành dạng Fe
3+
và tạo ra màu nâu của nitrosylmetmyoglobin. Qua
xử lí nhiệt, màu hồng nhạt của nitrosylmyochromogen hay CCMP, được tạo ra.
Không có sự khác nhau có ý nghĩa (P>0.05) trong những giá trị Hunter L và b
của thịt heo chế biến có bổ sung lượng natri nitrite từ 25 đến 156 mg/kg, nhưng
có sự tăng lên có nghĩa (P<0.05) của giá trị Hunter a khi lượng nitrite cho vào
tăng lên.
Hình 5: Giá trị L,a,b của sản phẩm thịt heo nấu được xử lý
với CCMP (●) và với Nitrite(▲) (theo Pegg 1993)
- Việc bổ sung CCMP vào thịt bò nghiền ở 3 – 30 mg/kg tạo ra màu hồng sau quá
trình xử lí nhiệt trong mọi trường hợp nhưng với cường độ khác nhau, tương tự
với những mẫu thịt sử dụng nitrite. Dù nhiều mức độ của CCMP được thêm vào,
- 11 -
Giới thiệu phụ gia thay thế muối Nitrite GVHD: ThS. Nguyễn Thị Hiền
các số liệu về màu đã chứng minh rằng giá trị Hunter a và góc màu (artan b/a)
(biểu thị màu đỏ) của những mẫu thịt xử lí màu ở nồng độ 12 – 18mg/kg thì
không khác nhau có nghĩa với những mẫu xử lí nitrite (bảng 2). Như trường hợp
thịt xử lí nitrite, giá trị Hunter b không khác nhau có nghĩa với những mẫu khác.
Khi nồng độ bổ sung CCMP tăng lên, có một sự sụt giảm tương đương ở giá trị
Hunter L không giống với mẫu xử lí nitrite, chứng tỏ những sản phẩm thịt có
màu hơi sẫm hơn. Hơn nữa, khi nồng độ CCMP tăng lên, có sự tăng lên có nghĩa
(P<0.05) giá trị Hunter a và sự giảm xuống giá trị góc đo màu, điều đó cho thấy
cường độ mày hồng mạnh hơn trong các sản phẩm. Điều này có lẽ là kết quả của
sự tăng nồng độ nitrosylprotoporphyrin trong thịt.

Bảng 2: Ảnh hưởng của các nồng độ CCMP khác nhau lên giá trị màu
Hunter của thịt
1
(theo Shahidi and Pegg 1990)
[
1
] Các mẫu được chuẩn bị với 20% nước cất và 550 mg/kg acid ascorbic
- Để minh họa cho sự quan trọng của sắt trong mạng lưới porphyrin cho sự phát
triển của màu trong thịt chế biến không sử dụng nitrite, protoporphyrin-IX (PP-
IX) được thêm vào thịt heo nghiền. Smith và Burge (1987) đã đề nghị sử dụng
PP – IX như chất màu tự nhiên trong thịt không sử dụng nitrite.
o Việc bổ sung PP – IX vào thịt tươi ở các mức 60, 100, 150 và 250 mg/kg,
đã cho sản phẩm có màu đỏ hồng trước khi gia nhiệt. Tuy nhiên, sau khi
- 12 -
Giới thiệu phụ gia thay thế muối Nitrite GVHD: ThS. Nguyễn Thị Hiền
nấu, thịt xử lí PP – IX chuyển thành màu nâu đen ngược với màu hồng
của thịt dùng nitrite. Dù mức ý nghĩa tăng lên ở giá trị Hunter a của thịt
xử lí PP – IX, những mẫu này lại tương tự với thịt chế biến không qua xử
lí hơn là thịt xử lí nitrite hay CCMP. Thịt heo xử lí PP – IX với nồng độ
tăng dần cũng có vẻ ngoài tối hơn được chỉ rõ qua sự tăng lên giá trị L
(bảng 3)
o Sử dụng PP – IX trong hệ thịt nghiền không mô phỏng được màu hồng
như thịt xử lí với nitrite hay CCMP sau quá trình nhiệt. Vậy sự vắng mặt
của sắt trong liên kết PP – IX đã loại trừ sự phát triển của màu thịt chế
biến trong sản phẩm cuối cùng (Giddings 1977).
- Những nghiên cứu cho thấy cường độ màu của thịt xử lí nitrite hay CCMP phụ
thuộc hàm lượng Mb trong thịt nguyên liệu (Shahidi and Pegg 1991; Pegg 1993;
Stevanovid et al. 1997). Hàm lượng hemoprotein ban đầu trong những mẫu cơ
thịt heo rất nhạt, đặc trưng và màu sẫm được xác định lần lượt là 0.76, 1.22 và
1.76 mg myoglobin đương lượng/ gam mô khô (mg Mb eq/g mô). Trong 3 loại
thịt heo này, loại chứa 1.76 mg Mb eq/g mô sau khi xử lí với nitrite, giá trị
Hunter a xấp xỉ 1 đến 3.5 đơn vị cao hơn thịt heo chứa 1.22 và 0.76 mg Mb eq/g
mô (bảng 3). Hơn nữa, giá trị góc đo màu tăng lên khi nồng độ Mb giảm. Việc
bổ sung CCMP với những nồng độ khác nhau vào thịt dẫn đến sự tăng lên ở giá
trị Hunter a, nhưng màu cuối cùng của thịt xử lí CCMP phụ thuộc vào hàm
lượng Mb ban đầu (Pegg and Shahidi 1990).

Bảng 3: Ảnh hưởng của hàm lượng Mb lên giá trị màu Hunter của thịt heo
nghiền
1
(theo Pegg and Shahidi 1990)
[
1
]Các mẫu được chuẩn bị với 20% nước cất và 550 mg/kg acid ascorbic
- Vì phần thịt ăn được của động vật có thể chứa từ hàm lượng rất thấp (được nhận
thấy trong một số loại cá) đến khá cao hemoprotein (trong thịt cá voi), chất
lượng CCMP được thêm vào sẽ phải điều chỉnh để đạt được màu chế biến hấp
- 13 -
Giới thiệu phụ gia thay thế muối Nitrite GVHD: ThS. Nguyễn Thị Hiền
dẫn trong sản phẩm cuối cùng. Nói chung, để tạo được màu sắc tối ưu cho thịt,
nồng độ CCMP sử dụng càng cao khi hàm lượng Mb trong thịt càng cao.
- So sánh ảnh hưởng của natrinitrite và CCMP được tiến hành trên các mẫu thịt
heo, thịt bò, thịt cừu, thịt hải cẩu và cá tuyết surimi. Dùng máy đo màu tiến hành
đo các mẫu trên thu được các giá trị:
o L ( độ sáng)
o a (độ đỏ)
o b (độ vàng)
o Từ các giá trị này ta xác định được các thông số màu: giá trị cường độ
màu, góc màu và độ lệch màu so với mẫu ban đầu ΔE.
- Sau khi khảo sát thu được kết quả sau:
o Dùng muối nitrite: các mẫu thịt có màu đỏ tăng đáng kể (P < 0,05), độ
màu cũng tăng nhưng góc màu giảm.
o Dùng CCMP: tăng giá trị a, giảm giá trị L so với mẫu đối chứng. Độ màu
tăng tương ứng với giảm góc màu
o Theo dõi sự thay đổi của của các giá trị L, a, độ màu và góc màu phụ
thuộc vào nồng độ của CCMP.
o Nếu tăng nồng độ CCMP thì tăng giá trị a và góc màu, giảm giá trị L và
độ màu.
o Giá trị tính toán ΔE phụ thuộc vào lượng CCMP cho vào và loại thịt sử
dụng.
o Giá trị ΔE tăng khi tăng nồng độ CCMP.
- Sử dụng nitrite làm tăng giá trị a và màu đỏ của thịt do hình thành các chất
nitrosylhemochromogen, mức độ hình thành phụ thuộc vào hàm lượng Mb có
chứa trong thịt.
o Cá surimi có sử dụng nitrite sau khi đem xử lý nhiệt thì không có màu
hồng. Điều này do thiếu các chuỗi Mb trong thịt cá.
- Tăng giá trị a có thể đạt đến mức độ nào đó khi sử dụng CCMP ở những liều
lượng khác nhau cho thịt có chứa dư hemoprotein. Lượng CCMP sử dụng cho
các mẫu để tạo màu giống như sử dụng nitrite phụ thuộc vào số Mb có trong
mẫu thịt. Kết quả thu được tương tự như báo cáo của Stevanovid ( 1997). Thịt có
chứa nhiều Mb thì cần bổ sung thêm lượng lớn CCMP để đạt được màu sắc đặc
trưng của thịt.
- Giá trị L của thịt khi sử dụng CCMP thấp hơn so với thịt dùng nitrite. Điều này
thể hiện rõ hơn khi tăng lượng CCMP. Đây là kết quả không mong đợi, khi thêm
CCMP sẽ làm tăng lượng hem tổng vì thế nên tạo ra màu tối hơn. Không giống
như nitrite, CCMP không chuyển đổi Mb thành dẫn xuất nitrosyl. Ảnh hưởng
của CCMP và nitrite lên độ kết tủa màu và góc màu đã đạt được theo hướng
mong đợi và phụ thuộc vào góc màu và cường độ màu.
- 14 -

Xem chi tiết: Giới thiệu phụ gia thay thế muối Nitrite