Màu nâu nhân tạo
Màu vàng tổng hợp
Màu đỏ tổng hợp
Màu xanh tổng hợp
Màu đen tổng hợp
Màu trắng tổng hợp
Hiện nay, chất tạo màu được sử dụng như một loại phụ gia thực phẩm nhằm góp phần làm tăng giá trị bề mặt cảm quan của sản phẩm, nâng cao thị hiếu nhưng không làm ảnh hưởng đến giá trị cũng như thành phần dinh dưỡng mà sản phẩm vốn có.
Hãy cùng Vitachem tìm hiểu về các loại chất tạo màu được sử dụng hiện nay trong ngành công nghiệp thực phẩm nhé!!
1. Giới thiệu về chất tạo màu trong thực phẩm
Việc bổ sung chất tạo màu vào thực phẩm đã được con người biết đến từ rất lâu. Một trong những ghi chép sớm nhất về việc sử dụng hợp chất màu trong thực phẩm là hợp chất màu của rượu vang, vào năm 400 trước Công nguyên. Hợp chất màu tổng hợp đầu tiên được tạo thành vào năm 1856 bởi Sir William Henry ssPerkins.
Chất tạo màu thực phẩm đóng vai trò rất quan trọng trong việc nâng cao tính thẩm mỹ của thực phẩm. Chất tạo màu trong thực phẩm là phụ gia được thêm vào nhằm mục đích phục hồi lại màu sắc của rau quả do những biến đổi của chúng trong tự nhiên, bảo quản, chế biến, đóng gói, phân phối…làm tăng độ đồng nhất cho sản phẩm, giúp duy trì những tính chất đặc trưng của sản phẩm, tăng cường màu sắc sản phẩm để làm tăng sự hấp dẫn cho sản phẩm.
Theo FDA yêu cầu các chất tạo màu đã qua kiểm chứng và công nhận an toàn sử dụng thì được gọi chung là phụ gia tạo màu. Phụ gia tạo màu được định nghĩa là một loại thuốc màu hoặc chất nhuộm có nguồn gốc từ động vật, thực vật hoặc các chất khoáng hoặc các nguồn khác, mà khi bổ sung vào thực phẩm, dược phẩm hay mỹ phẩm thì có khả năng tác động tạo ra màu.
Theo Ủy ban Codex Alimentarius (CAC) định nghĩa chất tạo màu là các chát được thêm vào thực phẩm để tạo màu hoặc để chỉnh sửa màu sắc của thực phẩm. Ngoài ra chất tạo màu còn được thêm vào để khôi phục lại màu sắc tự nhiên bị mất trong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm (Aberoumand A, 2011; Pandey RM, 2012).
Tuy nhiên, định nghĩa này còn rất rộng và dễ bị hiểu sai, bởi lẽ có một số chất chỉ gây độc khi sử dụng quá một liều lượng nhất định.
Do vậy, FDA đã thay đổi định nghĩa như sau: Nếu các dữ liệu nghiên cứu cho thấy một phụ gia tạo màu nào đó mà có chứa các thành phần được ghi nhận có khả năng gây ung thư ở người và động vật, thì cần phải xác định xem liệu ung thử có thật sự xảy ra hay không và liệu phụ gia này, bao gồm thành phần của nó, có đúng là tác nhân gây bệnh hay không.
2. Phân loại chất tạo màu trong thực phẩm
Người ta chia chất màu thành chất màu tự nhiên và nhân tạo. Phụ gia tạo màu tự nhiên (là các phụ gia được mẫu kiểm định) làm hai nhóm bao gồm các phụ gia có nguồn gốc từ tự nhiên hoặc phụ gia tổng hợp nhưng có bản chất giống tự nhiên.
Phụ gia tạo màu được phân loại thành:
- Chất tạo màu tự nhiên
- Chất tạo màu tổng hợp
- Chất tạo màu vô cơ
Chất tạo màu tự nhiên
Việc sử dụng chất tạo màu tự nhiên được biết đến từ năm 2600 trước Công nguyên và các ghi chép bằng văn bản đã được tìm thấy ở Trung Quốc. Người tiêu dùng nhận thấy chất tạo màu tự nhiên an toàn hơn chất tạo màu tổng hợp.
Chất tạo màu tự nhiên có nguồn gốc từ thực vật
Thế giới thực vật, với vô số màu sắc, được sự quan tâm lớn của nhiều nhà nghiên cứu và được nghiên cứu rộng rãi nhất như một nguồn cung cấp chất tạo màu thực phẩm chính.
Flavonoid, carotenoids và chlorophyll là những chất đóng vai trò quan trọng tạo nên màu sắc tự nhiên của hầu hết các loại thực vật, với betaline và curcumin đóng vai trò nhỏ nhưng cũng quan trọng.
Flavonoid
Hình. Công thức cấu tạo của Flavonoid
Anthocyanin, chalcone và flavon thuộc một nhóm hợp chất được gọi chung như các flavonoid.
Anthocyanin về cơ bản là glycoside của anthocyanidin (aglycones). Sáu loại anthocyanidin chính. Các phân tử đường thường gắn với anthocyanidin qua vị trí 3 – hydroxyl hoặc 5 – hydroxyl, một số trường hợp khác thì ở vị trí 7 – hydroxyl.
Anthocyanin được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm như vỏ táo đỏ, mận và nho,…Tuy nhiên, nguồn cung cấp anthocyanin chính vẫn là nho. Việc sử dụng anthocyanin cũng dẫn đến hiện tượng mất màu vì chúng tham gia vào một số phản ứng dẫn đến mất màu.
Anthocyanin là hợp chất chỉ tan trong nước hoặc các dung môi hữu cơ phân cực và khá ổn định với nhiệt. Anthocyanin được sử dụng là chất tạo màu trong trái cây đóng hộp, siro hoa quả, yogurt, và nước ngọt. Màu sắc của anthocyanin thay đổi phụ thuộc vào pH của môi trường (Timberlake, 1980; Francis, 1992).
Chalcones là sắc tố hòa tan trong nước được chiết xuất từ cánh hoa cây rum (Carthamas tinctorius). Hiện nay chalcone chưa có nhiều ứng dụng trong ngành thực phẩm. Chalcone tương đối không nhạy cảm với sự thay đổi độ pH, ánh sáng và sự phân hủy của vi sinh vật.
Carotenoid
Hình. Carotenoid có trong các loại rau củ
Carotenoid được chú ý vì sự đa dạng và phân bố rộng rãi của chúng. Chúng có thể được tìm thấy không chỉ ở thực vật (cà rốt, cà chua, ớt) mà còn ở vi khuẩn, nấm, tảo và động vật.
Cấu trúc chung của carotenoid bao gồm chuỗi hydrocarnon C40 gồm tám đơn vị isoprenoid. Vì trong phân tử carotenoid chứa nhiều liên kết đôi nên rất dễ bị oxy hóa.
Beta carotene là loại carotenoid phổ biến nhất trong tự nhiên, đặc biệt là trong nguyên liệu thực vật. Chúng được ứng dụng trong các sản phẩm như sữa, bánh cake, súp và mứt kẹo. Các carotenoid được sử dụng để tạo màu cam và vàng cho thực phẩm (Rodriguez – Amaya, 1993; Preston, 1980).
Chlorophyll
Hình.Chlorophyll có trong các loại rau củ quả
Chlorophyll là sắc tố màu xanh lá cây được tìm thấy trong tất cả các loại cây xanh cũng như tảo xanh.
Chlorophyll a và b là hai loại sắc tố diệp lục chính được tìm thấy trong tự nhiên. Chlorophyll là một sắc tố porphyrin được tạo thành từ bốn vòng pyrrole nối với nhau bằng liên kết methine, trung tâm của vòng là nguyên tử magie được định vị nhờ hai liên kết cộng hóa trị và hai liên kết cho nhận, ngoài ra còn có phân tử phytol cũng gắn với vòng pyrrole.
Chlorophyl được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm để tạo màu cho các sản phẩm sữa, dầu ăn, súp, bánh kẹo. Nó chủ yếu được thêm vào thực phẩm có chất béo, đặc biệt là sản phẩm đóng hộp, bánh kẹo và thức ăn cho vật nuôi.
Ngành công nghiệp dược phẩm và mỹ phẩm cũng áp dụng chất diệp lục cho một số sản phẩm của họ (Humphrey, 1980).
Chất màu tự nhiên có nguồn gốc từ vi sinh vật
Việc sử dụng vi sinh vật làm nguồn tạo màu thực phẩm mang lại nhiều lợi ích. Các sắc tố thu được từ nguồn vi sinh vật gồm có chất diệp lục, carotenoid, và một số sắc tố khác chỉ có ở vi sinh vật. Trong tất cả loài vi sinh vật, các sắc tố monascus và tảo là được quan tâm nhất.
Hình. Sắc tố Monascus chiết xuất từ nấm
Nguồn chính của sắc tố Monascus là nấm Monascus purpureus.
Sắc tố Monascus về cơ bản là một hỗn hợp các sắc tố có thành phần chính là Monascourobin và rubropunctatin màu cam, monascorubramine màu đỏ và rubropunctamine cũng như monascin và ankaflavin màu vàng.
Chúng tương đối ổn định khi xử lý nhiệt và có thể chịu được quá trình hấp tiệt trùng, ổn định trong khoảng pH từ 3 đến 10. Chúng có thể được đông khô hoặc sấy phun và có thể được xem xét sử dụng trong các thực phẩm giàu protein như thịt, xúc xích, hải sản, sữa (Cheng, 1994; Nagawa, 1979; Wasilewski, 1979).
Sắc tố từ tảo: Nhóm sắc tố này chủ yếu được sản xuất từ các tảo lục (Phodophyta), tảo lục lam (Cyanophyta) và thecryptomonadalgae (Cryptophyta). Chúng được sử dụng trong kẹo cao su, nước ngọt, đồ uống có cồn và đồ uống từ sữa lên men (Arad, 1992).
Chất màu tự nhiên có nguồn gốc từ động vật và côn trùng
Hình. Cochineal
Cochineal hay còn gọi là phẩm yên chi hoặc phẩm son là một anthraquinone được tạo thành từ nhóm chất mày quininoid.
Nó được sử dụng như màu đỏ chủ yếu để nhuộm vải. Sắc tố này chủ yếu được sử dụng trong công nghiệp ở dạng axit carminic.
Acid carminic được sử dụng trong các loại thực phẩm như muuest, syrup, kẹo dẻo và các sản phẩm bánh nướng (Lloyd, 1980).
Hình. Công thức cấu tạo của sắc tố heme
Sắc tố heme là một hợp chất chứa Fe của protoporphyrin, là thành phần tạo màu của phân tử hemoglobin trong cơ thể.
Cũng giống chất diệp lục, heme được cấu tạo từ bốn vòng pyrrole. Khi được gia nhiệt, các nguyên tử oxy liên kết lỏng lẽo sẽ bị mất và tạo thành màu đỏ thẩm, màu đặc trưng của thịt chín (Houghton, 1996; Taylor, 1984).
Chất màu tổng hợp
Những chất không có trong tự nhiên do cấu trúc hóa học và thu được từ quá trình tổng hợp hóa học đã được biết đến là chất màu tổng hợp (Alrug T, 2006).
Các loại chất màu tổng hợp đều phải được chứng nhận rõ ràng, theo đó, các chất tạo màu chia thành ba loại:
- Phù hợp sử dụng cho thuốc, mỹ phẩm và thực phẩm
- Sử dụng cho mỹ phẩm và dược phẩm
- Phù hợp để tạo lớp màng phủ, tạo màu bên ngoài cho mỹ phẩm và dược phẩm
Nhóm chất màu vàng
Hình. Nhóm chất màu vàng và công thức cấu tạo của chúng
Tartrazine dạng bột màu cam nhạt, sử dụng trong đồ tráng miệng, bánh kẹo, kem, sản phẩm sữa, nước giải khát, rau muối chua, sốt cá và các sản phẩm nướng,…(Branen AL, 2001; FDA, 2010).
Quinoline yello dạng bột hoặc hạt nhỏ màu vàng sử dụng trong đồ tráng miệng, bánh kẹo, kem, sản phẩm sữa đặc biệt là nước giải khát (Emerton V, 2008).
Sunset yellow FCF dạng bột hoặc hạt màu đỏ cam được dùng trong sản xuất bánh kẹo, thực phẩm tráng miệng, mứt, rượu,…Có thể kết hợp với Amaranth E123 để tạo ra màu nâu của socola và màu caramel (Branen AL, 2001).
Nhóm chất màu đỏ
Hình. Nhóm chất màu đỏ
Carmoisin dạng bột hoặc hạt màu đỏ được sử dụng kèm với muối dinatri sử dụng trong các sản phẩm đã được sử lý nhiệt sau khi lên men, bánh hạnh nhân, xúc xích cuộn.
Amaranth (Red 9) dạng bột hoặc hạt màu nâu đỏ hoặc nâu đỏ sẫm được sử dụng nhiều trong lĩnh vực mỹ phẩm (Demirag K, 2006). Tuy nhiên từ năm 1976, chất này bị cấm ở Hoa Kỳ vì nghi ngờ chúng có khả năng gây ung thư.
Ponceau (Red 7) dạng bột hoặc hạt màu đỏ. Chất phụ gia này có thể tìm thấy trong xúc xích, bánh tráng miệng, thạch và hải sản đông lạnh.
Erythrosin dạng bột hoặc hạt màu đỏ được sử dụng như một màu thực phẩm, mực in, thuốc nhuộm vi sinh vật (Demirag K, 2006; Karaali A, 1993).
Red 2G ( Red 10) dạng bột hoặc hạt màu đỏ chỉ được sử dụng trong những món điểm tâm như xúc xích.
Allura Red AC (Red 17) dạng bột hoặc hạt màu đỏ sẫm tuy nhiên bị cẩm sử dụng tại Châu Âu.. Allura Red AC được sử dụng trong sản xuất thực phẩm như đồ uống có ga, kẹo cao su, đồ ăn nhẹ, nước sốt, súp, rượu (Pandey RM, 2012).
Nhóm chất màu xanh dương
Hình. Nhóm chất màu xanh dương
Briliant blue FCF dạng bột hoặc hạt màu xanh lam được tìm thấy trng kem, đậu hà lan đóng hộp, sản phẩm sữa, bánh kẹo và đồ uống (Demirag K, 2006; Martins N, 2016).
Indigo Carmine dạng bột hoặc hạt màu xanh lan, tuy nhiên chúng có hại cho đường hô hấp nếu hít phải, gây kích thích da và mắt.
Patent blue V chất bột màu xanh được sử dụng là thuốc nhuộm màu của thực phẩm, mỹ phẩm.
Nhóm chất màu đen
Hình. Nhóm chất màu đen
Brilliant Black PN dạng bột hoặc tinh thể màu đen được sử dụng trong trang trí món ăn và các món tráng miệng (Demirag K, 2006).
Nhóm chất màu nâu
Hình. Nhóm chất màu nâu
Chocolate Brown HT dạng bột hoặc tinh thể màu nâu được sử dụng để thay thế ca cao và nó được suer dụng trong các loại bánh socola (Martins N, 2016).
Nhóm chất màu xanh lá
Hình. Nhóm chất màu xanh
Fast Green FCF dạng bột hoặc tinh thể màu đỏ đến tím nâu được sử dụng trong các sản phẩm như đậu hà lan đóng hộp và các loại rau khác.
Dạng bột hoặc hạt màu xanh lục đậm có thể được sử dụng trong nước sốt bạc hà, món tráng miệng, bánh kẹo, kem và đậu Hà Lan đóng hộp. Ngoài ra, chúng có thể được sử dụng để nhuộm tế bào sống.
Carotenoid tổng hợp
Beta – carotenoid tổng hợp dạng tinh thể hoặc bột tinh thể màu đỏ đến đỏ nâu, được bảo quản trong bao bì tránh ánh sáng và môi trường nito.
Beta – Apo – Carotenal dạng tinh thể hoặc bột tinh thể màu tím đậm và có ánh kim được sử dụng trong thực phẩm, dược phẩm và các sản phẩm mỹ phẩm.
Các chất màu vô cơ
Titan dioxit dạng bột trắng tới hơi ngà được sử dụng để cung cấp độ trắng và mờ đục đối với các sản phẩm như sơn, giấy, mực, thực phẩm và kem đánh răng. Titanium dioxide thường được sử dụng để làm trắng sữa tách kem, làm tăng vị ngon củ sữa tách kem.
Sắt oxyd dạng bột màu đen, nâu đỏ hoặc vàng được sử dụng như một chất màu đen trong mực xăm và trong mỹ phẩm.
Mặc dù các chất màu vô cơ hiệu nay được sử dụng nhiều, nhưng CuSO4 được sử dụng nhiều để giữ màu cho hoa quả.
Quy định về việc sử dụng chất tạo màu trong thực phẩm
Không được dùng phụ gia tạo màu để che đậy khuyết điểm của thực phẩm
Phụ gia tạo màu thực phẩm phải có cường độ cao, bền, không độc hại.
Các chất màu sử dụng phải là những chất không gây độc tính.
Các chất màu sử dụng phải là những chất không gây ung thư
Những sản phẩm chuyển hóa của những chất màu trong quá trình chế biến và bảo quản là những chất không gây độc tính
Các chất màu sử dụng phải là những chất có độ tinh khiết cao.
Trong quá trình sử dụng, những chất màu này phải không gây ngộ độc tích lũy.
Tài liệu tham khảo
KARATEPE, T. U., & EKERBİÇER, H. Ç. (2017). Gıda katkı maddeleri. Sakarya Tıp Dergisi, 7(4), 164-167.
Aberoumand, A. (2011). A review article on edible pigments properties and sources as natural biocolorants in foodstuff and food industry. World Journal of Dairy & Food Sciences, 6(1), 71-78.
Pandey RM, Upadhyay SK (2012). Food additive. InTech. İndia; 5:1-31.
Branen, A. L., Davidson, P. M., Salminen, S., & Thorngate, J. (Eds.). (2001). Food additives. CRC Press.
FDA. Food and Drug Administration, & US Department of Health and Human Services. Food ingredients and colors. International Food Information Council (IFIC) and US Food and Drug Administration. 2010 [cited 2017 June 19]
Luckey, T. D. (1968). Introduction to food additives. Handbook of food additives. USA: CRC Press LLC, 1-27.
Emerton, V., & Choi, E. (2008). Essential guide to food additives. (No Title).
Demirağ, K., & Uysal, V. (2006). Renklendiriciler In: Altuğ T, editor. Gıda katkı maddeleri. Meta Basım, İzmir, 169-191.
Karaali, A., & Özçelik, B. (1993). Gıda katkısı olarak doğal ve sentetik boyalar. Gıda, 18(6).
Martins, N., Roriz, C. L., Morales, P., Barros, L., & Ferreira, I. C. (2016). Food colorants: Challenges, opportunities and current desires of agro-industries to ensure consumer expectations and regulatory practices. Trends in food science & technology, 52, 1-15.
Pandey RM, Upadhyay SK (2012). Food additive. InTech. İndia.; 5:1-31
