thuha19051234
Pearl
Các loại chất bảo quản thực phẩm khác nhau được thêm vào những gì chúng ta ăn, tùy thuộc vào chính thực phẩm đó. Tất cả chúng đều ngăn thực phẩm bị hư hỏng, nhưng các loại khác nhau lại có cơ chế hoạt động khác nhau. Một số làm giết chết vi khuẩn trong thực phẩm, trong khi số khác làm cho vi khuẩn khó phát triển ngay từ đầu.
Khi sử dụng những loại thực phẩm thường ngày như nước sốt, các loại gia vị cho món ăn... có thể bạn sẽ không để ý nhiều đến nhãn thành phần của chúng, tuy nhiên đến một ngày, bạn bỗng chú ý đến dòng chữ "chất bảo quản E211” trên bao bì. Không có gì lạ, trên gói nước sốt cà chua có thể bạn từng nghĩ nó chỉ bao gồm cà chua, đường, muối và nước. Tuy nhiên, chất bảo quản thực phẩm luôn ở đó, bảo vệ thực phẩm yêu thích của chúng ta chống lại vi khuẩn có thể làm hỏng nó.
Từ một gói khoai tây chiên, món mứt ngọt hay bơ mà chúng ta hay sử dụng trên những lát bánh mì làm đồ ăn hằng ngày, những loại thực phẩm có thời hạn sử dụng lâu hơn vài ngày dường như đều có thêm chất bảo quản. Chúng có nhiều loại khác nhau và cách thức hoạt động cũng rất đa dạng. Chúng ta hãy cùng tìm hiểu những loại này, từ những chất bảo quản lâu đời nhất đến các chất được tạo ra từ công nghệ mới nhất.
Muối và Đường là chất bảo quản thực phẩm lâu đời
Cách thức hoạt động của muối và đường khá đơn giản. Việc bổ sung muối và đường làm cho môi trường xung quanh có tính ưu trương. Điều này có nghĩa là nó sẽ có nồng độ chất tan cao hơn so với nồng độ chất tan bên trong tế bào vi sinh vật. Vì thế, vi khuẩn tiếp xúc với thực phẩm đã được xử lý, bên trong của nó có nhiều phân tử nước (hoặc dung môi) hơn so với môi trường bên ngoài, là môi trường ưu trương. Những gì xảy ra sau đó là một quá trình được gọi là plasmolysis, trong đó các phân tử nước được chuyển từ nơi có nồng độ cao sang nơi có nồng độ thấp, nghĩa là di chuyển từ bên trong tế bào vi khuẩn ra môi trường bên ngoài. Điều này sẽ giúp duy trì trạng thái cân bằng, nhưng nó khiến các tế bào vi khuẩn bị mất nước. Sau đó, nó chết trong điều kiện không có lượng nước thích hợp.
Nồng độ cao hơn của các phân tử muối hoặc đường trong các trường hợp trên còn có thể phá vỡ một tế bào vi khuẩn. Nguyên nhân là do sự chênh lệch áp suất giữa bên ngoài và bên trong tế bào. Theo một cơ chế khác, đường và muối còn có thể can thiệp vào hoạt động enzym của vi sinh vật. Chúng cũng có thể làm suy yếu cấu trúc phân tử DNA của phân tử và khiến nó không thể hoạt động ở trạng thái bình thường. Đường còn được biết đến như một chất bảo quản thực phẩm một cách gián tiếp, nó làm tăng tốc độ tích tụ các chất kháng khuẩn khác từ sự phát triển của một số vi sinh vật. Ví dụ, đường được chuyển hóa thành etanol trong rượu vang do quá trình lên men của nấm men.
Nitrat trong thực phẩm giúp bảo vệ chống lại các loài Clostridium
Nhiều thí nghiệm khoa học cũng cho thấy rằng việc bổ sung nitrat vào môi trường glucose có chứa C. botulinum gây ra sự giảm mạnh và nhanh chóng của nồng độ ATP trong tế bào vi khuẩn (adenosine triphosphate (ATP) là đơn vị năng lượng của tế bào và nó cần thiết để tế bào thực hiện bất kỳ loại công việc nào). Ngoài ra, còn xảy ra một sự bài tiết đáng kể của pyruvate. Sự giảm nồng độ ATP cũng như các protein sắt-lưu huỳnh bị ức chế, nitrit sẽ thực hiện công việc bảo vệ thực phẩm của chúng ta khỏi vi khuẩn này.
Cụ thể làm chậm sự phát triển và xuất hiện của mùi và hương vị khó chịu của thịt trong quá trình bảo quản. Cả nitrat và nitrit đều làm cho thịt có màu đỏ hồng và tăng hương vị umami. Nitrat phản ứng với myoglobin để tạo ra mono-nitrosyl haemochrome , là chất tạo ra màu sắc.
BHT và BHA ngăn thực phẩm bị ôi thiu
Quá trình oxy hóa cũng là nguyên nhân làm cho các chất béo trong thực phẩm bị ôi thiu. Sự đổi màu của các loại hoa quả có màu sáng cũng là do quá trình oxy hóa này gây ra. BHA sẽ ngăn chặn quá trình ôi thiu của chất béo, nó đồng thời cũng hoạt động như một chất khử bọt cho nấm men. BHT cũng hoạt động tương tự, nhưng có thêm chức năng bổ sung là giữ lại mùi, màu và hương vị của thực phẩm.
BHA và BHT đều là chất chống oxy hóa nên oxy sẽ phản ứng với chúng. Do đó, chất béo và dầu của thực phẩm của thực phẩm được bảo vệ khỏi bị ôi thiu do phản ứng với Oxy. BHA và BHT sẽ hỗ trợ các nguyên tử hydro từ nhóm hydroxyl phenol (-OH gắn trực tiếp vào vòng benzen) để làm gián đoạn chuỗi phản ứng oxy hóa gốc tự do. Trong quá trình này, chúng sẽ tạo thành các gốc tự do ổn định không làm kích hoạt hoặc lan truyền các phản ứng tiếp theo với lipid của thực phẩm. Bên cạnh thực phẩm, BHA và BHT cũng bảo quản dầu và chất béo có trong mỹ phẩm và dược phẩm.
Đồ uống có ga chứa benzoat như một chất bảo quản thực phẩm
Hoạt động kháng khuẩn của axit benzoic tốt nhất ở khoảng pH thấp hơn, từ 2,5 đến 4,0. Điều này sẽ xảy ra ở phạm vi pH này là dạng đơn chất của axit benzoic, có lợi thế hơn khi xâm nhập vào màng sinh chất của vi sinh vật. Khi pH nội bào giảm xuống dưới 5, quá trình lên men kỵ khí của glucose giảm nghiêm trọng, vì thế mà do đó ức chế được sự phát triển và tồn tại của hầu hết các vi sinh vật làm hỏng thực phẩm. Ngoài thực phẩm, Axit benzoic cũng được sử dụng làm chất bảo quản trong mỹ phẩm.
Hiện các chất bảo quản thực phẩm khác nhau được lưu hành trong ngành công nghiệp thực phẩm là rất cần thiết để bảo vệ thực phẩm của chúng ta tránh được hỏng hóc. Ngoài việc bảo quản, thì đông lạnh cũng bảo vệ thực phẩm của bạn khỏi vi khuẩn. Khuyến nghị cho bạn là trước khi sử dụng bất cứ một loại đồ ăn sẵn có nào, hay xem thành phần đề tìm kiếm những chất bảo quản nào đã được sử dụng.
Nguồn scienceabc
Khi sử dụng những loại thực phẩm thường ngày như nước sốt, các loại gia vị cho món ăn... có thể bạn sẽ không để ý nhiều đến nhãn thành phần của chúng, tuy nhiên đến một ngày, bạn bỗng chú ý đến dòng chữ "chất bảo quản E211” trên bao bì. Không có gì lạ, trên gói nước sốt cà chua có thể bạn từng nghĩ nó chỉ bao gồm cà chua, đường, muối và nước. Tuy nhiên, chất bảo quản thực phẩm luôn ở đó, bảo vệ thực phẩm yêu thích của chúng ta chống lại vi khuẩn có thể làm hỏng nó.
Từ một gói khoai tây chiên, món mứt ngọt hay bơ mà chúng ta hay sử dụng trên những lát bánh mì làm đồ ăn hằng ngày, những loại thực phẩm có thời hạn sử dụng lâu hơn vài ngày dường như đều có thêm chất bảo quản. Chúng có nhiều loại khác nhau và cách thức hoạt động cũng rất đa dạng. Chúng ta hãy cùng tìm hiểu những loại này, từ những chất bảo quản lâu đời nhất đến các chất được tạo ra từ công nghệ mới nhất.
Muối và đường
Muối và đường là những chất bảo quản thực phẩm lâu đời nhất được con người sử dụng, chúng đã xuất hiện từ thời cổ đại để bảo quản thực phẩm hằng ngày của chúng ta. Muối được sử dụng trên các loại rau, cá và thịt trong một quá trình được gọi là ướp muối, xử lý qua muối. Còn đường được dùng trong mứt và thạch và trong các loại thịt như giăm bông tẩm đường. Rau thường được bảo quản bằng cách ngâm chúng trong nước muối, một hỗn hợp muối và nước. Thịt được xát với muối và sấy khô, hoặc có thể tiêm dung dịch muối vào đó.
Cách thức hoạt động của muối và đường khá đơn giản. Việc bổ sung muối và đường làm cho môi trường xung quanh có tính ưu trương. Điều này có nghĩa là nó sẽ có nồng độ chất tan cao hơn so với nồng độ chất tan bên trong tế bào vi sinh vật. Vì thế, vi khuẩn tiếp xúc với thực phẩm đã được xử lý, bên trong của nó có nhiều phân tử nước (hoặc dung môi) hơn so với môi trường bên ngoài, là môi trường ưu trương. Những gì xảy ra sau đó là một quá trình được gọi là plasmolysis, trong đó các phân tử nước được chuyển từ nơi có nồng độ cao sang nơi có nồng độ thấp, nghĩa là di chuyển từ bên trong tế bào vi khuẩn ra môi trường bên ngoài. Điều này sẽ giúp duy trì trạng thái cân bằng, nhưng nó khiến các tế bào vi khuẩn bị mất nước. Sau đó, nó chết trong điều kiện không có lượng nước thích hợp.
Nồng độ cao hơn của các phân tử muối hoặc đường trong các trường hợp trên còn có thể phá vỡ một tế bào vi khuẩn. Nguyên nhân là do sự chênh lệch áp suất giữa bên ngoài và bên trong tế bào. Theo một cơ chế khác, đường và muối còn có thể can thiệp vào hoạt động enzym của vi sinh vật. Chúng cũng có thể làm suy yếu cấu trúc phân tử DNA của phân tử và khiến nó không thể hoạt động ở trạng thái bình thường. Đường còn được biết đến như một chất bảo quản thực phẩm một cách gián tiếp, nó làm tăng tốc độ tích tụ các chất kháng khuẩn khác từ sự phát triển của một số vi sinh vật. Ví dụ, đường được chuyển hóa thành etanol trong rượu vang do quá trình lên men của nấm men.
Nitrat và nitrit
Đây là loại chất bảo quản thực phẩm khác được tìm thấy tự nhiên trong nước, trái cây tươi và rau quả. Nitrat và nitrit chủ yếu được thêm vào trong giăm bông, thịt xông khói, xúc xích Ý và một số sản phẩm pho mát, được dùng dưới dạng muối. Những chất này cũng có tác dụng ngăn ngừa sự hư hỏng của thực phẩm do vi khuẩn, đặc biệt là vi khuẩn Clostridium botulinum, gây ngộ độc thực phẩm, một dạng ngộ độc thực phẩm chết người. Có ý kiến cho rằng oxit nitric (hình thành từ nitrit) phản ứng với protein sắt-lưu huỳnh của vi khuẩn - chất cần thiết cho quá trình trao đổi chất của vi khuẩn, nitrit sẽ ức chế quá trình này, do vậy nó được dùng làm chất bảo quản hiệu quả.
Nhiều thí nghiệm khoa học cũng cho thấy rằng việc bổ sung nitrat vào môi trường glucose có chứa C. botulinum gây ra sự giảm mạnh và nhanh chóng của nồng độ ATP trong tế bào vi khuẩn (adenosine triphosphate (ATP) là đơn vị năng lượng của tế bào và nó cần thiết để tế bào thực hiện bất kỳ loại công việc nào). Ngoài ra, còn xảy ra một sự bài tiết đáng kể của pyruvate. Sự giảm nồng độ ATP cũng như các protein sắt-lưu huỳnh bị ức chế, nitrit sẽ thực hiện công việc bảo vệ thực phẩm của chúng ta khỏi vi khuẩn này.
Cụ thể làm chậm sự phát triển và xuất hiện của mùi và hương vị khó chịu của thịt trong quá trình bảo quản. Cả nitrat và nitrit đều làm cho thịt có màu đỏ hồng và tăng hương vị umami. Nitrat phản ứng với myoglobin để tạo ra mono-nitrosyl haemochrome , là chất tạo ra màu sắc.
BHA và BHT
BHA và BHT lần lượt là viết tắt của Butylated Hydroxyanisole và Butylated Hydroxytoluene, những chất bảo quản được sử dụng trong các loại ngũ cốc kẹo cao su, thức ăn nhanh, khoai tây chế biến, hỗn hợp đồ uống, thức ăn nhẹ,... Đây được coi là chất bảo quản thực phẩm phổ biến vì đặc tính chống oxy hóa của chúng. Một thực tế là nếu tiếp xúc với không khí hoặc oxy quá giới hạn cho phép sẽ khiển thực phẩm bị hư hỏng. Điều này xảy là là do oxy thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn hiếu khí trong thực phẩm. Bên cạnh đó, các enzym oxy hóa tự nhiên có trong thực phẩm sẽ xúc tác các phản ứng giữa oxy và các thành phần thực phẩm, làm cho thực phẩm bị thiu sớm hơn.
Quá trình oxy hóa cũng là nguyên nhân làm cho các chất béo trong thực phẩm bị ôi thiu. Sự đổi màu của các loại hoa quả có màu sáng cũng là do quá trình oxy hóa này gây ra. BHA sẽ ngăn chặn quá trình ôi thiu của chất béo, nó đồng thời cũng hoạt động như một chất khử bọt cho nấm men. BHT cũng hoạt động tương tự, nhưng có thêm chức năng bổ sung là giữ lại mùi, màu và hương vị của thực phẩm.
BHA và BHT đều là chất chống oxy hóa nên oxy sẽ phản ứng với chúng. Do đó, chất béo và dầu của thực phẩm của thực phẩm được bảo vệ khỏi bị ôi thiu do phản ứng với Oxy. BHA và BHT sẽ hỗ trợ các nguyên tử hydro từ nhóm hydroxyl phenol (-OH gắn trực tiếp vào vòng benzen) để làm gián đoạn chuỗi phản ứng oxy hóa gốc tự do. Trong quá trình này, chúng sẽ tạo thành các gốc tự do ổn định không làm kích hoạt hoặc lan truyền các phản ứng tiếp theo với lipid của thực phẩm. Bên cạnh thực phẩm, BHA và BHT cũng bảo quản dầu và chất béo có trong mỹ phẩm và dược phẩm.
Axit benzoic và muối benzoat
Đây chính là một nhóm chất bảo quản được sử dụng phổ biến hiện nay, đặc biệt là trong đồ uống có ga. Nó cũng giúp bảo quản các loại salad, xi-rô, mứt, thạch, thịt băm, dưa chua, bánh ngọt, nhân bánh ngọt, cocktail trái cây, nước tương. “Chất bảo quản E211” mà chúng ta nhìn thấy trên các nhãn mác thực phẩm, chính là natri benzoat, thường được thêm vào thực phẩm có tính axit như dưa chua và tương cà. Axit benzoic và benzoat chống vi khuẩn và do đó ngăn ngừa sự hư hỏng của thực phẩm do sự ức chế sự phát triển của nấm men.
Hoạt động kháng khuẩn của axit benzoic tốt nhất ở khoảng pH thấp hơn, từ 2,5 đến 4,0. Điều này sẽ xảy ra ở phạm vi pH này là dạng đơn chất của axit benzoic, có lợi thế hơn khi xâm nhập vào màng sinh chất của vi sinh vật. Khi pH nội bào giảm xuống dưới 5, quá trình lên men kỵ khí của glucose giảm nghiêm trọng, vì thế mà do đó ức chế được sự phát triển và tồn tại của hầu hết các vi sinh vật làm hỏng thực phẩm. Ngoài thực phẩm, Axit benzoic cũng được sử dụng làm chất bảo quản trong mỹ phẩm.
Hiện các chất bảo quản thực phẩm khác nhau được lưu hành trong ngành công nghiệp thực phẩm là rất cần thiết để bảo vệ thực phẩm của chúng ta tránh được hỏng hóc. Ngoài việc bảo quản, thì đông lạnh cũng bảo vệ thực phẩm của bạn khỏi vi khuẩn. Khuyến nghị cho bạn là trước khi sử dụng bất cứ một loại đồ ăn sẵn có nào, hay xem thành phần đề tìm kiếm những chất bảo quản nào đã được sử dụng.
Nguồn scienceabc
