(HCM) - (CAN THO) - (MIEN TRUNG)
Thứ hai, 06/08/2018, 16:42 GMT+7

Nước giải khát và an toàn sức khỏe

Nhiều năm qua, rất nhiều nghiên cứu về sự liên quan giữa đồ uống giải khát với các vấn đề về sức khoẻ đã được tiến hành, nhưng kết quả vẫn tiếp tục gây tranh cãi.

Tuy nhiên, cả ngành công nghiệp này lẫn người tiêu dùng đang chú trọng vào các đặc tính của nước giải khát đối với sức khoẻ, ví dụ như trong việc mở rộng các loại đồ uống chức năng. Đã có nhiều quy định pháp luật để đảm bảo các nhà sản xuất nước giải khát phải tuân thủ các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế đã được thiết lập. Người tiêu dùng tin tường nước giải khát họ mua đảm bảo an toàn và chất lượng. Họ cũng mong muốn được cung cấp thông tin giúp họ có thể đưa ra các quyết định sáng suốt khi mua sản phẩm và thông tin trên nhãn sản phẩm không sai hoặc gây hiểu nhầm. Bài báo này cung cấp một cái nhìn khái quát về các kiến thức khoa học về các khía cạnh khác nhau cùa nước giải khát cùng những gợi ý về an toàn sức khoẻ. Đặc biệt chú ý đến các thành phần, bao gồm hương liệu nhân tạo, chất tạo màu, chất bảo quản, những nguy cơ ô nhiễm vi sinh và hóa chất ít được biết đến trong quá trình chế biến và bảo quản.

1.    Khái quát

Nước giải khát ngày nay gồm một nhóm các sản phẩm đa dạng. Có thể phân loại nước ngọt theo một số hình thức, ví dụ như dựa trên lượng đường và nước trái cây, hương liệu, mức độ cacbonat, thành phần chính phi nước và chức năng. Ngoài nước uống, các loại nước giải khát phổ biến nhất là: (i) nước giải khát có hương vị sẵn để uống; (ii) đồ uống đã pha sẵn có trái cây hoặc nước trái cây; (iii) thức uống sẵn sau khi pha loãng (Bảng 1).

Đồ uống chức năng là một tiểu ngành phát triển nhanh chóng của thị trường và bao gồm đồ uống giàu chất nước, vitamin và khoáng chất; đồ uống thể thao và tăng lực; thức uống bỗ dưỡng và thực phẩm dinh dưỡng. Nhiều thức uống chức năng đã được phát triển nhằm mang lại những lợi ích về y tế hoặc sức khoẻ cụ thể, như thúc đẩy sức khoẻ tim, cải thiện miễn dịch và hệ tiêu hóa, giúp tăng lực [Hình 1]. Các thị trường mục tiêu cho đồ uống chức năng rất đa dạng, các sản phẩm thường được thiết kế riêng cho các thị trường mục tiêu cụ thể, ví dụ, theo tuổi và giới tính, với sự tập trung ngày càng nhiều vào trẻ em, phụ nữ và người cao tuổi.

Báng 1: Các loại đồ uống

2.    Pháp luật

Nước giải khát cho người tiêu dùng được đảm bảo theo các quy định của quốc gia dựa trên mã số và tiêu chuẩn. Ví dụ, quy định về thực phẩm và dược phẩm của Canada quy định các tiêu chuẩn về chất lượng, thành phần và nhãn mác cũng áp dụng cho các nhà sản xuất nước giải khát không có chất cồn. Luật pháp Nhật Bản bao gồm luật về vệ sinh thực phẩm cho các chất phụ gia thực phẩm và ghi nhãn các thực phẩm chế biến.

Hình 1: Nước uống chức năng

Nhật Bản cũng có một danh sách các chất phụ gia tích cực. ờ úc và New Zealand, tiêu chuẩn 2.6.2, đồ uống và bia không chứa cồn, xác định một số sản phẩm và quy định một số yêu cầu về thành phần đối với nước đóng hộp, đồ uống có cồn và nước giải khát.

Tại Hoa Kỳ, nước giải khát được quản lý bởi Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA). Mục 401 (Tiêu chuẩn Thực phẩm) và 409 (Phụ gia Thực phẩm) quy định các chất phụ gia được liệt kê trong Danh mục Tình trạng Phụ gia Thực phẩm, trước đây gọi là Phụ lục A của Hướng dẫn Điều tra (IOM), bao gồm các chất phụ gia được quy định trong Đạo luật Thực phẩm, Dược phẩm và Mỹ phẩm Liên bang. Các thành phần nước giải khát phải tuân thủ tất cả các yêu cầu về an toàn FDA hiện hành.

ở EU, đồ uống phải tuân thủ luật pháp EU về tiêu chuẩn chất lượng, phụ gia thực phẩm, và các yêu cầu vệ sinh chung đối với sản xuất, lưu trữ và kinh doanh các sản phẩm thực phẩm. Bốn quy định chính của EU như sau: (i) Quy định EC 1331/2008, mô tả quy trình cấp phép chung cho các chất phụ gia thực phẩm, enzyme và hương liệu; (ii) Quy định EC 1332/2008 về enzym thực phẩm; (iii) Quy định EC 1333/2008 về các chất phụ gia thực phẩm, liệt kê các phụ gia thực phẩm đã được phê duyệt (trong Phụ lục II và III) cùng với các loại thực phẩm mà chúng có thể được sử dụng; (iv) Quy định EC 1334/2008 về hương liệu. Các quy định này thường được gọi là “Gói về các đại lý cải tiến thực phẩm” (FIAP).

Năm 2011, FIAP được bổ sung các quy định mới như sau: (i) Quy định EC 1129/2011, sửa đổi phụ lục II của Quy định số 1333/2008 về phụ gia thực phẩm; (ii) Quy định 1130/2011, sửa đổi Phụ lục III của Quy định số 1333/2008 về phụ gia thực phẩm, enzyme thực phẩm, hương liệu thực phẩm và chất dinh dưỡng; và (iii) Quy định EC 1131/2011 sửa đổi phụ lục II của Quy định số 1333/2008 về glycosides steviol.

Ngoài ra, một chương trình đặc biệt để đánh giá chất phụ gia thực phẩm đã được thiết lập và được thành lập theo Quy chế EC 257/2010. Theo quy định này, việc đánh giá lại các phụ gia thực phẩm đã được phê duyệt phải được hoàn thành vào cuối (i) năm 2015 đối với màu sắc thực phẩm; (ii) 2018 đối với tất cả các chất phụ gia trừ màu sắc và chất tạo ngọt; (iii) 2020 đối với chất tạo ngọt thực phẩm.

3.    Các thành phần

Nước giải khát thường có chứa nước, chất tạo ngọt (8÷12%, w/v), carbon dioxide (0,3÷0,6% w/v), acidulants (0,05÷0.3% w/v), hương vị (0.1 ÷0.5% w/v), màu 0 70 ppm), chất bảo quản hóa học (giới hạn cho phép), chất chống oxy hoá (<100 ppm), và/hoặc chất tạo bọt (ví dụ: saponin lên đến 200 mg/mL). Một số loại nước ngọt sử dụng chất thay thế đường.

Tuy nhiên, một số thành phần nhất định có thể gây nguy hiểm đối với sức khoẻ nếu uống với số lượng lớn và có vấn đề do chất bảo quản và chất tạo ngọt gây ra. Do đó, cho dù có sản xuất nhiều loại nước giải khát, nhưng cũng cần giảm việc sử dụng các chất phụ gia, các thành phần nhân tạo và tổng hợp.

3.1.    Nước

Nước ngọt thông thường chứa 90% nước, trong khi thức uống có cồn có thể chứa đến 99% nước. Nước uống có chứa một lượng ion khác nhau mà làm thay đổi hương vị của nó. Các nhà sản xuất nước giải khát thường sử dụng nước đã được làm mềm để ngăn chặn vị đắng từ dư lượng clo. Các phương pháp thường gặp nhất để loại bỏ độ cứng của nước bằng cách sử dụng polyme trao đổi ion hoặc thẩm thấu ngược.

Các phương pháp tiếp cận khác bao gồm các phương pháp kết tủa và chelat hóa. Các quy trình này giảm nồng độ ion kim loại xuống khoảng 50 ppm Mg và Ca. Nước cho nước giải khát phải đáp ứng các tiêu chuẩn về vật liệu, hóa học và vi sinh đối với nước uống theo Chỉ thị Châu Âu EC 98/1983, Tiêu chuẩn Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) và Tổ chức Y tế Thế giới (WHO).

3.2.    Đường và chất tạo ngọt

Ngoại trừ các sản phẩm không chứa calorie, nước giải khát thường chứa từ 1% đến 12% đường (w/w). Sucrose, glucose, hay fructose, dưới nhiều hình thức khác nhau, được sử dụng như chất tạo ngọt carbohydrate tự nhiên. Các chất tạo ngọt tự nhiên thông thường nhất cung cấp glucose, nguồn năng lượng đầu tiên.

Sucrose (saccharose) là một disaccharide bao gồm các phân tử glucose và fructose bị ràng buộc bởi liên kết α-1,2. Đường này có thể bảo quản và tăng hương vị cho thức uống, đem lại cảm giác sảng khoái.

Các chất tạo ngọt carbohydrate tự nhiên khác như sau: trehalose, isomaltulose (Palatinose), và D-tagatose. Trehalose là một disaccharide bao gồm hai phân tử glucose bị ràng buộc bởi một liên kết α-1,1. Hợp chất này được đặc trưng bởi nhiệt độ cao và phạm vi ổn định pH rộng. Độ ngọt tương đối của nó khoảng 45% của sucrose. Sự trao đỗi chất của trehalose tương tự như các disaccharide khác: Trehalose hấp thụ được thủy phân thành glucose và hấp thu vào ruột non. Isomaltulose, như saccharose, là một disaccharide của glucose và fructose, nhưng trái ngược với sucrose được kết hợp bởi một liên kết a-1,6 glycosidic. Isomaltulose là một disaccharide thân thiện với răng với sự giải phóng năng lượng chậm, chỉ số glycemic thấp và vị ngọt nhẹ. Tagatose có cấu trúc tương tự như fructose. Nó ngọt gần như sucrose và có đặc tính tăng hương vị. Hầu hết các chất tagatose được lên men bởi vi khuẩn đại tràng, kết quả là sản xuất các axit béo, sau đó hấp thu hầu như hoàn toàn và chuyển hóa. 


Như đã biết, dùng đường quá mức có thể gây ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ, như béo phì, tiểu đường, hoặc bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu. Chất tạo ngọt tự nhiên cung cấp 1,5 4,0 calo mỗi gram và có liên quan đến tăng cân. Fructose góp phần hình thành các sản phẩm cuối cùng tăng glycation, có thể là các yếu tố khởi phát bệnh tiểu đường, thúc đẩy quá trình lão hóa, và làm dày các thành động mạch. Vì tagadose được hấp thu chậm và không hoàn toàn chỉ có ở ruột, dùng quá nhiều có thể dẫn đến đầy hơi.

Vì sức khoẻ, bao gồm cả sức khoẻ răng miệng, các chất tạo ngọt thay thế thường được thêm vào nước giải khát và dán nhãn có chứa “không thêm đường”. Hầu hết các loại nước giải khát có hàm lượng calo thấp chứa chất tạo ngọt mạnh, đã được phê chuẩn để sử dụng theo “các mức số lượng hàng ngày chấp nhận được (ADI)” và phù hợp với các quy định thích hợp. Các chất tạo ngọt được sử dụng phổ biến nhất với liều tối đa cho phép ở EU) là aspartame (600 mg/L), acesulfame K (350 mg/L), sucralose (300 mg/L) và saccharin (80 mg/L).

Aspartame (E951) bao gồm hai axit amin: L-phenylalanine và L-aspartic acid, được este hóa thành rượu methyl. Hợp chất này có độ ngọt gấp 200 lần so với sucrose và không bị dư vị khó chịu. Tuy nhiên, nó không ổn định ở nhiệt độ cao và do đó không thích hợp để sử dụng trong các loại nước giải khát đã qua xử lý.

Aspartame cũng không ổn định trong các dung dịch nước và dần dần chuyển thành diketopiperazine (DKP). Trong cơ thể, aspartam được chia thành phenylalanine (khoảng 50% trọng lượng), aspartic acid (40%), và methanol (10%).

Nước giải khát có aspartam phải mang nhãn hiệu cho thấy sản phẩm có chứa phenylalanine có thể gây hại cho những người có chứng rối loạn chuyển hóa, những người này phải hạn chế lượng amino acid này.

Aspartame được phép sử dụng ở hơn 100 quốc gia trên thế giới. Các nhà chức trách đã phê duyệt aspartame bao gồm FDA, Agence Française de Sécurité Sanitaire des Aliments (AFSSA), và Ủy ban chuyên gia của FAO/WHO về Phụ gia Thực phẩm (JECFA). Năm 2013, Cơ quan An toàn Thực phẩm Châu Âu (EFSA) đã chấp thuận sử dụng aspartame trong thực phẩm và đồ uống.

Acesulfame K (E950) có độ ngọt gấp 200 lần so với sucrose, ổn định nhiệt và pH, hòa tan tự do trong nước. Hợp chất này không được chuyển hóa và cũng không lưu trữ trong cơ thể. FDA, FAO / WHO, JECFA, và Ủy ban Khoa học về Thực phẩm của Liên minh châu Âu (SCF) đã kết luận rằng acesulfame an toàn để sử dụng trong thực phẩm và đồ uống.

Sucralose (E955) có nguồn gốc từ sucrose thông qua sự chọn lọc bởi các nguyên tử clo của ba nhóm hydroxyl. Hợp chất này ngọt hơn sucrose 600 lần nhưng không có calo. Dễ tan trong dung dịch nước và axit, sucralose hydrolyses từ monosaccharides. Sucralose đã được FAO / WHO, JECFA và FDA xác định an toàn và được phép sử dụng trong các loại đồ uống ở hơn 40 quốc gia, bao gồm Hoa Kỳ, Canada, Úc và Mexico. Năm 2011, sucralose cùng với các chất thay thế khác đã được EFSA sử dụng làm chất tạo ngọt trong thực phẩm và đồ uống.

Saccharin (E954) ngọt hơn sucrose 300 lần nhưng có dư vị đắng/kim loại. Sử dụng saccharin trong thực phẩm có từ năm 1907. Chất ngọt này được phép sử dụng ở hơn 100 quốc gia trên thế giới.

Các chất tạo ngọt khác ít phổ biến hơn bao gồm thaumatin (E957) và stevioside (E960). Thaumatin là một hỗn hợp của các protein được tách từ quả katemfe (Thaumatococcus daniellii Benth) từ Tây Phi. Đây là chất tạo ngọt tự nhiên mạnh nhất, ngọt hơn đường 2000 lần. Nó được sử dụng trong thực phẩm như chất tạo ngọt an toàn và cải thiện hương vị.

Stevioside là một chất ngọt khác, ngọt gấp 200 lần sucrose, được chiết xuất từ cỏ stevia (Stevia rebaudiana Bertoni). Nó có lịch sử sử dụng lâu dài ở một số nước, bao gồm cả Nhật Bản và Paraguay. Stevioside được phép sử dụng ở nhiều nước, bao gồm Hoa Kỳ, Pháp, Mexico, Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc, Nga, Úc, Argentina, New Zealand, Colombia, Peru, Uruguay, Braxin, Thụy Sĩ và Malaysia. 

Tại Canada, chiết xuất cỏ stevia được bán như một sản phẩm sức khoẻ tự nhiên. Ở Châu Âu (ngoại trừ Pháp), cỏ stevia được phép sử dụng làm chất bổ sung nhưng vẫn chưa được phép sử dụng làm chất tạo ngọt trong thực phẩm và đồ uống. Ở Pháp, chiết xuất stevia (rebaudioside A) được phép sử dụng làm chất tạo ngọt trong thực phẩm và đồ uống. Các chất tạo ngọt khác ít được sử dụng trong nước giải khát bao gồm cyclamate, erythritol, và neo¬tame. Trong những năm qua, số lượng chất tạo ngọt sẵn có tăng lên đều đặn.

3.3.    Nước trái cây

Trái cây và nước trái cây là một nguồn giàu các chất dinh dưỡng và các hợp chất có hoạt tính sinh học, như chất xơ, đường, axit hữu cơ, phốt phát, khoáng chất và vitamin, cũng như màu sắc, hương vị và chất chống oxy hoá. Hàm lượng đường trong nước trái cây tự nhiên khác nhau tùy thuộc vào loại quả. Tất cả các loại nước trái cây có chứa fructose nhưng khác nhau về lượng sucrose, glucose, và sorbitol. Chanh, vôi, đại hoàng, quả mâm xôi, quả việt quất tương đối ít đường. Ví dụ, một thìa canh nước chanh tươi có 4 calo. Các nhóm trái cây có chứa nhiều saccharides bao gồm nho, tangerines, quả anh đào, quả lựu, xoài, sung, và chuối. Khoảng 12 quả nho cỡ vừa có chứa 52 calo.

Ngoài các loại đường, vitamin, khoáng chất, trái cây và nước trái cây chứa một thành phần quan trọng khác của chế độ cân bằng ăn uống: chất xơ. Xơ ăn kiêng được định nghĩa là các carbohydrate và lignin không thể tiêu hóa được, bao gồm tinh bột hoặc các loại polysaccharides cellulose, hemicelluloses, pectin, hydrocolloids và oligosaccharides.

Người ta đã xác nhận rằng, chế độ ăn giàu chất xơ có thể cải thiện sức khoẻ tiêu hóa và giúp ngăn ngừa bệnh tim, đái tháo đường, tăng cân và một số bệnh ung thư. Trái cây giàu chất xơ bao gồm táo, quả việt quất, quả lê và quả mâm xôi. Một quả táo vừa với vỏ của nó có chứa 4,4 gam chất xơ, nửa cốc quả việt quất tươi chứa 3,8 gram và một nửa quả cherry có chứa 4 gam, trong khi cùng kích cỡ của quả dâu tây chỉ cung cấp 2 gam chất xơ.

Theo Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, bất kể tuổi, cân nặng hay giới tính, người ta cần ít nhất 14 gram chất xơ cho mỗi 1.000 calo. EFSA khuyến cáo lượng chất xơ ăn vào trung bình từ 10 đến 20g mỗi ngày cho trẻ nhỏ (<10 đến 12 tuổi), 15 đến 30g mỗi ngày đối với thanh thiếu niên và 16 đến 29g mỗi ngày đối với người lớn [26].

3.4.    Điều tiết axit và carbon dioxide

Chất cacbonat của nước giải khát thay đổi từ 1,5 đến 5 g/l. Carbon dioxide được cung cấp cho các nhà sản xuất nước giải khát hoặc dưới dạng rắn (như là đá khô) hoặc dưới dạng lỏng được lưu giữ dưới áp suất cao trong các thùng thép nặng. Quá trình này làm cho thức uống có tính axit hơn, giúp làm sắc nét hương vị. Đồng thời cũng giúp giữ nước ngọt lâu hơn. Các chất điều tiết độ chua được sử dụng trong nước giải khát để cải thiện vị giác bằng cách cân bằng vị ngọt.

Nước bọt của con người gần như trung lập (pH khoảng 6.8), và khi vị giác của chúng ta tương tác với axit trong thực phẩm hoặc đồ uống cảm giác này được coi là chua. Axit cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo quản các loại nước giải khát tự nhiên.

Trong hầu hết các đồ uống, axit xitric (E 330) là sự lựa chọn đầu tiên cho việc sử dụng như một chất điều tiết axit, vì nó có nhiều lợi ích bổ sung, như tăng cường hoạt động của các chất chống oxy hoá có lợi và thêm hương vị. Axit Malic (E 296) được sử dụng khi tăng cường hương vị mạnh mẽ và chủ yếu kết hợp với axit xitric. Axit Succinic (E 363) có nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm sữa và các món tráng miệng, nhưng theo các quy định chỉ được sử dụng trong các loại nước giải khát được chuẩn bị tại nhà. Axit xitric, axit succinic và axit photphoric đều tuân theo Quy định của EC 1333/2008 về Phụ gia thực phẩm.

Axit photphoric (E 338) có ảnh hưởng mạnh đến độ pH và thường được sử dụng để tạo ra một hương vị đặc trưng cho đồ uống cola. Việc sử dụng axit photphoric vẫn còn nhiều tranh cãi, vì nó có ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ. Mức phốt pho cao trong máu, được gọi là “chứng tăng phosphat huyết”, có thể dẫn đến tổn thương cơ quan, đặc biệt là ở thận. Chức năng thận kém có thể làm tăng hàm lượng phốt pho trong máu, do đó làm giảm mức canxi, tăng nguy cơ bệnh loãng xương.

Hơn nữa, nồng độ phốt pho trong huyết thanh, cũng như các bất thường khoáng chất khác, có thể góp phần gây vôi hóa mạch và bệnh tim mạch. EFSA đã đưa ra quan điểm về mức độ ăn phốt pho, theo đó những người khỏe mạnh có thể chịu được 3000 mg/ngày mà không có những tác động tiêu cực.

Tuy nhiên, theo báo cáo, với lượng tiêu thụ bổ sung> 750 mg photpho mỗi ngày ở một số người có các triệu chứng tiêu hoá nhẹ. Axit phosphoric đã được phép sử dụng ở Liên minh châu Âu trước năm 2009 và do đó được đưa vào chương trình đánh giá lại các phụ gia thực phẩm.

3.5.    Chất tạo hương vị và chất tạo màu

Việc sử dụng chất tạo màu trong nước giải khát có một số chức năng quan trọng: (i) làm cho sản phẩm thêm hấp dẫn về mặt thẩm mỹ; (ii) giúp điều chỉnh các màu tự nhiên hoặc thay đổi trong quá trình chế biến hoặc bảo quản; (iii) góp phần duy trì chất lượng theo đồ uống được công nhận. Có ba loại màu cơ bản: màu tự nhiên, màu nhân tạo và caramel.

Các chất màu tự nhiên có thể được chiết xuất từ thực vật, hoa quả và rau quả và bao gồm hai loại chính: (i) carotenoid màu vàng, cam, chiết xuất từ thực vật; (ii) các anthocyanin màu đỏ sáng đến tím thu được từ một loạt các trái cây và rau cải. Các chất màu tự nhiên cũng được thêm vào nước giải khát vì tính chất chống oxy hoá của chúng. Do người     tiêu dùng ngày càng có xu hướng ưa chuộng màu sắc tự nhiên, tại cả hai thị trường EU và Hoa Kỳ trong những năm gần đây, các nhà sản xuất đã giảm dần việc sử dụng các màu nhân tạo trong sản phẩm của họ.

Việc sử dụng chất tạo màu ở các nước Châu Âu phải tuân thủ Quy định về Phụ gia Thực phẩm (EC) 1333/2008. Tất cả các màu cho phép được liệt kê trong Phụ lục II và Phụ lục III với các quy định giới hạn về việc sử dụng.

Hội thảo khoa học của EFSA liên quan đến các chất phụ gia thực phẩm, bảng ANS, đã bắt đầu đánh giá lại tất cả các chất màu thực phẩm được cho phép. Ví dụ, năm 2013, EFSA khuyến cáo nên tiến hành các thử nghiệm mới để xác định độc tính di truyền của Allura Red AC và các thuốc nhuộm đơn monoazo khác: Amaranth, Ponceau 4R, Vàng Hoàng hôn FCF, Tartrazine và Azorubine/Carmoisine.

Một màu khác, Ponceau 4R (E124), là một chất gây dị ứng, có thể gây ra sự không dung nạp ở những người dị ứng với salicylat (aspirin). Nó cũng là chất giải phóng histamine, có thể làm tăng các triệu chứng hen. Ở một số quốc gia như Hoa Kỳ, Na Uy và Phần Lan, chất Ponceau 4R thậm chí còn được coi là chất gây ung thư.

Hiện tại, danh sách các chất bị cấm ở Hoa Kỳ có trong Danh mục của Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA). EFSA đã quyết định giảm ADI cho Ponceau 4R từ 4 mg/kg xuống còn 0,7 mg/kg thể trọng mỗi ngày.

Chất tạo hương vị, trái ngược với chất tạo màu, được sử dụng với số lượng tương đối nhỏ, vì vậy người tiêu dùng tiếp xúc tương đối ít. Luật Liên minh Châu Âu xác định các loại hương liệu khác nhau như tự nhiên và nhân tạo. Dựa vào công trình ng¬hiên cứu của EFSA, năm 2012 Ủy ban châu Âu đã thiết lập một danh sách các hương liệu có thể được sử dụng ở EU. EFSA cũng đã xây dựng các hướng dẫn xác định dữ liệu mà ngành nên duyệt để tạo điều kiện cho việc đánh giá an toàn các chất tạo hương liệu mới.

3.6.    Các chất bảo quản

Chất bảo quản hóa học được sử dụng để cải thiện sự ổn định vi sinh của nước giải khát. Các loại chất bảo quản hóa học có thể được sử dụng phụ thuộc vào tính chất hóa học và vật liệu của chất bảo quản và nước giải khát. Độ pH của sản phẩm, sự hiện diện của vitamin, bao bì, và các điều kiện bảo quản sẽ xác định loại chất bảo quản nào, nếu có, để ngăn sự phát triển của vi sinh vật. Sorbate (E 200-203), benzoat (E 210-213), và dimetyl dicacbonat (DMDC) (E 242) được cho phép trong đồ uống đã pha sẵn ở châu Âu.

Sorbates là chất bảo quản hiệu quả chống lại vi khuẩn, nấm men và nấm mốc. Hiệu quả kháng sinh của sorbates phụ thuộc vào đặc tính vật lý và hóa học của nước giải khát. Sorbates và benzoat thường được sử dụng kết hợp, đặc biệt là trong thức uống có tính axit cao. Axit sorbitic ảnh hưởng đến sự phát triển của nấm men bằng cách ức chế sự hấp thu axit amin và chức năng của các enzyme sulfhydryl, trong khi axit benzoic phá hủy mức proton bên trong của các tế bào vi sinh.

Axit benzoic xảy ra tự nhiên, đặc biệt là ở việt quất, quế, mận, cà chua và đã được sử dụng để ức chế sự phát triển của vi sinh vật trong nhiều năm, kể cả đồ uống không chứa cồn.

Muối Benzoate đặc biệt thích hợp cho việc sử dụng trong đồ uống có ga, không chứa cồn và nước trái cây. Chúng ổn định hơn axit benzoic, hòa tan trong nước, làm việc tốt nhất ở mức pH giữa 2 và 4.4.

Theo Battey et al, ba yếu tố dự báo tăng trưởng đáng kể cho men nấm là các biến số: mức độ pH, kali sorbat và natri benzoat. Tuy nhiên, benzoat phản ứng với axit ascorbic (vitamin C) và hình thành benzen, đặc biệt nếu chúng được bảo quản trong thời gian dài ở nhiệt độ cao. Ở Hoa Kỳ, EPA đã phân loại Benzene như một chất gây ung thư ở người đối với tất cả các đường tiếp xúc.

Mặc dù các nhà sản xuất đã đưa ra các phương pháp để ngăn ngừa hoặc giảm thiểu sự xuất hiện của nó, tần suất và mức độ hình thành benzen trong nước giải khát đã không gây ra nguy cơ cho sức khoẻ cộng đồng trong thời gian qua, benzoat đang được sử dụng ít hơn trong ngành này. Điều này một phần là do các kỹ thuật chế biến mới, làm giảm nhu cầu sử dụng benzoat trong sản xuất nước giải khát. Tuy nhiên, những chất bảo quản này vẫn cần thiết để duy trì chất lượng trong một số loại đồ uống.

DMDC thường được sử dụng làm chất bảo quản trong nước giải khát được khử trùng lạnh. DMDC rất phản ứng và nhanh chóng bị phá vỡ khi được thêm vào chất nền, chẳng hạn như nước giải khát chủ yếu là nước. Các sản phẩm chính là methanol và carbon dioxide. Tuy nhiên, nồng độ methanol sau khi xử lý bằng DMDC không có độc tính. DMDC thực hiện một loạt các hoạt động chống vi khuẩn đối với nấm men, nấm mốc và vi khuẩn. Dimethyl dicacbonat xâm nhập vào tế bào và khử các enzim, dẫn đến sự phá hủy vi sinh vật.

Nhiều cơ quan quản lý quốc tế đã đánh giá DMDC và kết luận rằng không có nguy cơ về sức khoẻ hoặc an toàn khi sử dụng chất bảo quản này trong các loại thực phẩm theo quy định. Sự an toàn của DMDC đã được USFDA đánh giá năm 1988 và đã được phê chuẩn để sử dụng trong rượu vang như một chất ức chế men lên đến nồng độ 200 mg/L.

Ủy ban khoa học Châu Âu về Thực phẩm đã đánh giá DMDC năm 1990 và kết luận rằng, nó thích hợp cho việc khử trùng lạnh các loại nước giải khát và nước trái cây ở mức 250 mg/L. DMDC cũng được Ủy ban chuyên gia chung của FAO/WHO về Phụ gia thực phẩm đánh giá năm 1990. Nó được coi là có thể chấp nhận được như là một chất khử trùng lạnh cho đồ uống khi sử dụng phù hợp với “thực hành sản xuất tốt” đến một nồng độ tối đa là 250 mg/L.

Sulphites là các hợp chất có chứa lưu huỳnh và đã được sử dụng trong nhiều thế kỷ để giảm hoặc ngăn ngừa sự hư hỏng và tăng cường hương vị hoặc bảo quản trong nước trái cây. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, sulfite, cũng như sorbates và benzoat, có liên quan đến phản ứng dị ứng ở một số người, đặc biệt là những người bị hen suyễn. FDA yêu cầu ghi nhãn đối với bất kỳ loại thực phẩm nào có nồng độ sulfite trên 10 phần triệu (ppm). Luật pháp EU cũng quy định, các chất phụ gia được sử dụng trong một sản phẩm phải được liệt kê trên nhãn để cho phép người tiêu dùng đưa ra các lựa chọn sáng suốt và tránh các chất phụ gia khi cần thiết.

Việc sử dụng các hợp chất chống vi khuẩn tự nhiên trong nước giải khát đã trở thành mối quan tâm của cả người tiêu dùng và ngành công nghiệp. Điều này do hai yếu tố chính.

Thứ nhất, lạm dụng và sử dụng không đúng cách các chất bảo quản khác nhau đã làm tăng đáng kể số lượng vi sinh vật, bao gồm một số mầm bệnh thực phẩm, có tính dung nạp cao hơn đối với các phương pháp chế biến và bảo quản thực phẩm.

Thứ hai, tăng cường nhận thức của người tiêu dùng về ảnh hưởng xấu tiềm ẩn của chất bảo quản tổng hợp đối với sức khoẻ, về ích lợi của các chất phụ gia tự nhiên, nên quan tâm đến việc phát triển và sử dụng các sản phẩm tự nhiên. Các hợp chất có nguồn gốc tự nhiên có đặc tính chống vi khuẩn đối với nhiều loại mầm bệnh thực phẩm và có thể được sử dụng làm chất bảo quản thay thế, có khả năng tăng sự an toàn và chất lượng đồ uống.

Kể từ những thí nghiệm khoa học đầu tiên về hoạt động kháng khuẩn thực vật và thành phần hóa học đã được ghi nhận vào nửa sau của thế kỷ 19, một loạt các thực phẩm thực vật, bao gồm nhiều loại quả mọng và trái cây đã được chứng minh là ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật.

Các cây thuộc các họ khác nhau có đặc tính kháng khuẩn mạnh. Ví dụ, họ Hoa hồng Rosaceae bao gồm một số loài nổi tiếng về hoạt tính kháng khuẩn của chúng, như dâu mâm xôi (Rubus chamaemorus), mâm xôi (Rubus idaeus), dâu tây (Fragaria ananassa), quả mâm xôi đen (Rubus fruticosus), thanh hương trà đen (Aronia melanocarpa) và thanh hương trà châu Âu (Sorbus aucuparia). Danh sách các loài thực vật có tác dụng kháng khuẩn lâu dài, trên 1000 trái cây và thảo mộc .

Hoạt tính kháng khuẩn chiết xuất từ thực vật dựa trên chất phenol (phenol đơn, axit phenolic, quiñones, flavones, flavonoid, flavonols, tanin và coumarins), terpenoid và tinh dầu, alkaloids, lectins, polypeptides, và vân vân. Các chất tạo hương khác nhau và tinh dầu citron chứa citral, p-pinen, limonen, linalool và α-pinene, kết hợp với xử lý nhiệt nhẹ, đã được sử dụng để ức chế sự phát triển của S.cerevisiae trong nước giải khát không chứa cồn. Tinh dầu Clary, sage, juniper, chanh, marjoram đã được Lucera et al bảo quản nước táo. Tác dụng kháng khuẩn của những tinh dầu này được quan sát thấy trong dãy pH axit. Mặc dù một số tác nhân hoạt tính được biết có ảnh hưởng đến mùi hoặc vị. Giải pháp cho vấn đề này là có thể kết hợp của các hệ thống bảo quản khác nhau, mang lại lợi ích đồng thời giảm đáng kể lượng thuốc kháng khuẩn.

3.7.    Các thành phần khác

Các chất hydrocolloids khác, như guar gum, pectin và xanthan, được sử dụng làm chất ổn định và chất làm đặc, đặc biệt là trong thức uống (cải thiện cảm giác miệng) và nước ép trái cây. Chất chống oxy hoá, axit ascorbic thông thường nhất, được sử dụng để ngăn ngừa sự xuống cấp của mùi vị và màu sắc, đặc biệt là khi đồ uống được đóng trong chai và hộp thấm oxy.

Các loại đồ uống chức năng, dinh dưỡng và các loại thức uống bổ dưỡng chứa nhiều thành phần khác nhau, có thể bao gồm các loại quả “siêu trái cây” (như lựu, acai, acerola, noni và măng cụt), quả mọng (quả việt quất..), hoặc chất chiết xuất thực vật (ví dụ, gừng, bạch quả và melissa). Một số thức uống chức năng sử dụng sterol thực vật và các axit béo omega-3 để thúc đẩy sức khoẻ tim mạch. Các chất khác bao gồm các loại chất xơ như là inulin và maltodextrin, những chất prebiotics điều tiết một cách có chọn lọc vi khuẩn sinh vật, mang lại lợi ích về sức khoẻ.

Các thành phần hoạt chất phổ biến nhất của thức uống tăng lực là taurine (trung bình 3180 mg/L), caffeine (360-630 mg/L) và chiết xuất thực vật giàu caffeine (ví dụ như trà, nhân sâm, guarana và yerba mate). Nước uống tăng lực cũng chứa các vitamin B (B3, B6, và B12). Các thành phần chính trong thức uống thể thao là carbohydrate dưới dạng glucose, fructose, maltodextrin (5.5-8.2% w/v), muối, và nước. Nồng độ natri và kali điển hình tương ứng là 20 30 và 5 mM.

Ngoài ra, ngày càng tăng số lượng của các thành phần chức năng khác đang được sử dụng trong đồ uống thể thao. Thức uống tăng lực được khuyến khích vì những tác động kích thích của chúng và yêu cầu mang lại nhiều lợi ích bao gồm tăng sự tập trung, độ bền và hiệu suất. Chúng cũng liên quan đến việc giảm cân và giải trí. Tuy nhiên, có nhiều báo cáo về tình trạng say rượu caffeine từ thức uống tăng lực. Ở trẻ em và thanh thiếu niên, những người không phải là người sử dụng thường xuyên caffeine, nguy cơ nhiễm độc caffein có thể tăng lên rõ rệt do không có dung sai về dược lý. Một số nghiên cứu cho thấy thức uống tăng lực có thể là một cửa ngõ dẫn đến phụ thuộc dược phẩm.

Các thành phần chất xơ có nguồn gốc từ ngũ cốc cũng là một lĩnh vực quan tâm khác. Lợi ích sức khoẻ của β-glucans và các loại sợi ngũ cốc nói chung cũng được biết đến. Mối quan hệ giữa tiêu thụ β-glucans và mức cholesterol khỏe mạnh trong máu đã được EFSA xác nhận. Dựa vào bằng chứng, Hội đồng EFSA kết luận rằng, thực phẩm, với ít nhất 3g/ngày β-glucans từ yến mạch, cám gạo, lúa mạch hoặc với hỗn hợp các β-glucans chưa chế biến hoặc chế biến ít, có thể làm giảm lượng máu cholesterol ở người lớn có mức cholesterol bình thường hoặc tăng nhẹ.

3.8.    Vi khuẩn Probiotic

Thị trường thực phẩm probiotic và đồ uống đang mở rộng nhanh chóng. Trong thập kỷ qua, năm trăm thực phẩm và đồ uống có probiotic đã được giới thiệu trên khắp thế giới. Châu Âu hiện là thị trường probiotic lớn nhất, do nhận thức rộng rãi về lợi ích của sữa chua probiotic và sữa lên men.

Uống sữa chua là một loại nước giải khát phổ biến ở châu Âu và Mỹ. Yakult (Nhật Bản, Trung Quốc), tibicos (tibi) (Caucasus), kombucha (Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản, Nga) và kvass (Nga) là những ví dụ khác của đồ uống lên men có nguồn gốc khác nhau. Các dòng probiotic của sữa chua đông lạnh, nước trái cây/rau quả, hoặc đồ uống có đậu nành hiện đang bắt đầu xuất hiện trên thị trường.

Tổ chức Y tế Thế giới tuyên bố rằng “probiotic ... không những có khả năng sống sót qua đường tiêu hóa bởi hiện diện trên mật và dung nạp acid, mà còn phải có khả năng sinh sôi nảy nở trong ruột”. Các probiotic phổ biến nhất được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm sữa probiotic, thuộc về Lactobacillus plantarum, Lactobacillusrhamnosus, Lactobacillusparacasei, Bifidobacteriumlactis, Lactobacillusacidophilusvà Pediococcus pentosaceus.

Thật không may, nhiều sản phẩm thương mại đã được thanh trùng hoặc bảo quản hóa chất, tiêu diệt vi khuẩn. Các vi khuẩn probiotic cũng không tồn tại tốt trong môi trường nước trái cây hoặc nước ép tự nhiên. Số lượng tế bào sống được nuôi cấy lactic trong nước ép lên men dần dần giảm xuống trong những tuần bảo quản lạnh đầu tiên.

Trong nghiên cứu của Mousavi et al., cho thấy trong nước ép lựu probiotic L. plantarum và L. delbrueckii có khả năng tồn tại cao hơn so với L. paracasei và L. acidophilus trong suốt quá trình bảo quản. Một lượng đáng kể axit xitric, axit hữu cơ chính trong nước quả lựu, được tiêu thụ bởi tất cả vi khuẩn axit lactic probiotic. Các tế bào vi khuẩn sống được duy trì ở mức tối đa trong 2 tuần nhưng giảm đáng kể sau 4 tuần.

Tuy nhiên, người ta phát hiện ra rằng, các chất phụ gia vitamin C, chiết xuất từ nho và chè xanh giúp cải thiện tỷ lệ sống sót của vi khuẩn probiotic. Ba mẫu nước ép có chứa chiết xuất hạt nho, chiết xuất trà xanh, hoặc vitamin C có cùng số lượng ban đầu là 8 log CFU/ml vi khuẩn probiotic và vào cuối giai đoạn bảo quản 6 tuần có công suất trung bình 4 log CFU/mL, 7 log CFU/mL, và 6 log CFU/mL, tương ứng.

ĐỖ QUYÊN
(Theo nghiên cứu của Viện Công nghệ lên men và Sinh học Trường Đại học Công nghệ Ledz, Wolezanska - Ba Lan)
Bản tin thử nghiệm ngày nay số 6 - Tháng 04/2018



Copyright © 2008-2018 case.vn, All right reserved Contact us - About Case
Design by case.vn - Counter : 3270110 | Online : 460