Giới thiệu về Sucrose Este of Fatty acid

            Sucrose este của các axit béo, là một nhóm các chất hoạt động bề mặt không xuất hiện tự nhiên trong đó nhóm hydroxyl được este hóa với các nhóm axit béo, được sử dụng như một chất nhũ hóa, chất cải thiện cấu trúc trong thực phẩm, mỹ phẩm và dược phẩm. Đối với thực phẩm, axit béo có nguồn gốc từ chất béo và dầu ăn được (axit lauric, axit palmitic, axit stearic, axit oleic,…). Sucrose là một disaccharide được hình thành từ sự ngưng tụ của glucose và fructose để tạo ra α – D – glucopyranosyl – (1  2) – β – D – fructofuranoside. Vì phân tử sucrose có 8 nhóm hydroxyl nên nó có thể tạo ra các este từ mono đến octaester

Tên quốc tế: Sucrose este của axit béo

Chỉ số quốc tế: E473 (INS 473)

1. Tính chất

          Tính chất hóa lý của sucrose este

Sucrose este có dạng bột màu trắng, có mùi nhẹ. Chúng không gây độc hại, không gây mẫn cảm và có độ kích ứng thấp.

          Độ hòa tan: Sucrose este có HLB > 6 hòa tan một phần trong nước nhưng hòa tan trong dầu kém. Để đạt được độ hòa tan hoàn tan, sucrose este phải được phân tán trong chất lỏng lạnh và sau đó được đun nóng đến 60 – 80 ^oC.

          Độ pH: Sucrose este ổn định ở giá trị pH từ 4 đến 8. Điều này có nghĩa là chúng thể được sử dụng làm chất nhũ hóa trong hầu hết các loại thực phẩm. Ngoài ra, sự kết tụ axit có thể xảy ra ở độ pH rất thấp và nồng độ muối cao.

          Độ ổn định nhiệt: Sucrose este nóng chảy ở nhiệt độ từ 40 đến 60 ^oC, tùy thuộc vào mức độ este hóa và loại axit béo. Ở nhiệt độ lên đến 185 ^oC không có bất kỳ ảnh hưởng đến sucrose este. Tuy nhiên, ở nhiệt độ trên 140 ^oC có thể xảy ra hiện tượng tạo màu, do sự caramen hóa.

          Tính chất chức năng của sucrose este

          Tính chất nhũ hóa: Phần sucrose phân cực đóng vai trò là đầu ưa nước của phân tử, trong khi chuỗi axit béo đóng vai trò là đầu ưa béo của phân tử. Do đặc tính lưỡng tính này, sucrose este hoạt động như chất nhũ hóa, chúng có khả năng liên kết đồng thời cả nước và dầu. Phụ thuộc vào chỉ số HLB, một số có thể được sử dụng làm chất nhũ hóa trong dầu và một số chất làm chất nhũ hóa dầu trong nước. Dựa vào việc lựa chọn thành phần este, có thể thu được sucrose este có HLB (cân bằng ưa nước – lipophilic) trong khoảng 1 – 16. Giá trị HLB có thể được tính toán học hoặc có thể đo được, thang đo nằm trong khoảng từ 0 đến 20. Độ dài chuỗi axit béo có khả năng ảnh hưởng đến khả năng nhũ hóa.

          Tương tác với protein: Một số nghiên cứu cho rằng có sự tương tác giữa sucrose este và các nhóm bên axit amin trong phân tử protein. Khi có nước, liên kết kỵ nước có thể được hình thành giữa các nhóm bên không phân cực của axit amin và chuỗi axit béo của phân tử sucrose este làm tăng tính phân cực bề mặt của protein. Chính vì thế, protein trở nên hòa tan và ít bị kết tụ hơn. Sucrose este có hàm lượng monoester cao tương tác mạnh nhất với protein.

          Tương tác với tinh bột: Sucrose este của axit béo phản ứng chủ yếu với phân tử amyloza để tạo thành phức hợp xoắn ốc trong quá trình hồ hóa. Kết quả, sự thoái hóa tinh bột bị ngăn chặn khi có sự tồn tại của các tác nhân tạo phức.

          Kiểm soát sự kết tinh đường: Sucrose este có ảnh hưởng đến cả sự hình thành tinh thể đường và sự phát triển của tinh thể, thúc đẩy quá trình kết tinh đường.

          Ổn định bọt: Chất nhũ hóa càng có thể giảm sức căng bề mặt thì càng dễ dàng duy trì bọt hiệu quả. Chất nhũ hóa có giá trị HLB cao có hiệu quả nhất trong việc hình thành và ổn định bọt. Các sucrose este có đặc tính ưa nước nhưng có giá trị HLB trung bình có thể được sử dụng để ổn định bọt chứa chất béo hiệu quả hơn các chất nhũ hóa khác.

          Đặc tính kháng khuẩn: axit béo còn có tác dụng kháng khuẩn, liên quan đến độ dài chuỗi cũng như số lượng và vị trí của liên kết đôi. Nhìn chung, vi khuẩn gram dương nhạy cảm với axit béo hơn vi khuẩn gram âm. Cơ chế kháng vi khuẩn của sucrose este liên quan đến sự tương tác với màng tế bào, gây ra quá trình tự phân hủy.

2. Ứng dụng

          Nước chấm và nước sốt salad: Sucrose este cải thiện hệ nhũ tương, duy trì kích thước hạt cầu béo góp phần ổn định thời hạn sử dụng và cải thiện về mặt cảm quan sản phẩm. Sucrose este tương tác với protein làm giảm khả năng phản ứng của protein với đường, giảm ảnh hưởng đến quá trình hình thành màu sắc từ phản ứng Maillard. Trong các sản phẩm nước sốt có sử dụng trứng, việc sử dụng sucrose este để giảm hàm lượng cholesterol. Việc thay thế một phần lecithin bằng sucrose este thích hợp hơn để sản xuất nhũ tương dầu trong nước. Sucrose este có thể tối ưu hóa độ nhớt và giảm kích thước hạt cầu béo.

          Kẹo: Sucrose este có thể được sử dụng để làm chất nhũ hóa và chất ổn định, nhưng chúng cũng có thể tăng tốc độ kết tinh đường, ức chế sự phát triển của đường và chất béo. Việc sử dụng chất nhũ hóa ngăn chặn sự bám dính vào khuôn hoặc máy cắt. Việc sử dụng sucrose este có thể hạn chế quá trình nở hoa của bơ ca cao và đường. Sucrose este còn có vai trò như chất nhũ hóa và phân tán chất béo, bơ ca cao, đường trong các sản phẩm bánh keo sử dụng chocolate làm chất phủ bề mặt. Sucrose este có hàm lượng di – và tri – cao có thể được sử dụng để thay thế lecithin đậu nành trong choclate.

          Bánh: Sucrose este làm thay đổi khối lượng của bột, khối lượng của bánh và kết cấu của bánh bông lan. Làm giảm sự kết tinh của đường trong bánh biscuit. Sucrose este cải thiện thể tích của bánh mì.

          Ngoài ra sucrose este còn có ứng dụng trong ngành mỹ phẩm và hoạt động như một chất nhũ hóa trong các sản phẩm như chăm sóc tóc, da dầu, sản phẩm dành cho da và khử mùi. Trong dược phẩm hoạt động như một chất ổn định bề mặt. Không những thế, sucrose este còn được sử dụng để bảo quản trái cây như đào, lê, táo, chuối…

3. Quy định về liều lượng sử dụng

            Sucrose este của axit béo (E473) đã được cấp phép làm phụ gia thực phẩm và các thông số cho việc sử dụng nó được thiết lập ở các quốc gia đó để đảm bảo chất lượng và độ ổn định của sản phẩm. Theo thông số kỹ thuật của JECFA, liên minh Châu Âu (EU) và Hoa Kỳ, sucrose este của axit béo phải chứa tổng hàm lượng mono -, di -, và tryeste không dưới 80 %. Hội đồng khoa học EFSA về phụ gia thực phẩm, hương liệu, chất hỗ trợ chế biến, chất tiếp xúc với thực phẩm đã đưa ra quy định về giá trị ADI ở người là 40 mg/kg một ngày.

4. Tài liệu tham khảo

            EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS), Younes. 2018. Refined exposure assessment of sucrose esters of fatty acids (E 473) from its use as a food additive. EFSA Journal, 16(1), e05087.

            Nagai. 2017. Solubility testing of sucrose esters of fatty acids in international food additive specifications. Biological and Pharmaceutical Bulletin, 40(3), 284-289.

            Nelen. 2014. Sucrose esters. Emulsifiers in food technology, 147-180.

            MARSHALL.1986. Antimicrobial activity of sucrose fatty acid ester emulsifiers. Journal of Food Science, 51(2), 468-470.

VIEW ALL BRANDS