Tìm hiểu phụ gia tạo ngọt Aspartame

0
9432

Tiếp nối chủ đề viết về phụ gia tạo ngọt, Foodnk giới thiệu đến các bạn phụ gia tạo ngọt được sử dụng trong rất nhiều loại thực phẩm qua bài viết sau đây:

Nguồn gốc phát hiện phụ gia tạo ngọt Aspartame

Chất tạo ngọt Aspartame (E951) do một chuyên gia hoá học của tập đoàn GD Searle phát hiện vào năm 1965, sau đó được FDA (Cục quản lý an toàn dược phẩm và thực phẩm, Mỹ) cấp phép vào năm 1981. Ngày nay, mặc dù còn nhiều tranh cãi về tính an toàn đối với sức khoẻ người tiêu dùng, aspartame được sử dụng trong gần 6000 sản phẩm thực phẩm và dược phẩm, đặc biệt là trong các dòng sản phẩm “light” – ít năng lượng, cung cấp cho khoảng 250 triệu người trên khắp thế giới…

Tìm hiểu về phụ gia tạo ngọt Aspartame
Phụ gia tạo ngọt Aspartame và ứng dụng trong kẹo

Tính chất của Aspartame

  • Aspartame có công thức hoá học là C14H18N2O5.
  • Danh pháp quốc tế là N-l-α-Aspartyl-L-phenylalanine l- methyl ester hay 3-amino-N-(α-carboxyphenethyl) succinamic acid N-methyl ester.
  • Thường dùng ở dạng L.
  • Khả năng kết tinh là 60g/l.
Tìm hiểu phụ gia tạo ngọt Aspartame
Cấu trúc phân tử Aspartame

Aspartame được thương mại hoá dưới một số tên như Canderel, Equal, NutraSweet, Sanecta, Tri-Sweet, Aminosweet, Spoonful, Sino sweet…

Aspartame có thể kết tinh, bột màu trắng, không mùi. Độ ngọt của aspartame cao gấp 200 – 300 lần so với đường mía. Do vậy, chỉ cần một lượng rất nhỏ aspartame cũng cho độ ngọt tương đương như sử dụng bình thường. Tuy nhiên, vị ngọt của của aspartame thì hơi khác với vị ngọt của đường saccharose, chậm hơn lúc đầu, nhưng lại kéo dài lâu hơn, để lại vị ngọt lâu trong miệng. Nếu phối trộn aspartame với acesulfame potassium (acesulfame K) thì cho vị ngọt giống như đường và ngọt hơn đường, nên aspartame thường được dùng kết hợp với acesulfame.

Ở nhiệt độ và pH cao aspartame bị biến đổi thành diketopiperazine C4H5NO2 (3,6-dioxo-5-benzyl-2-piperazineacetic acid), không còn vị ngọt.

Sản xuất Aspartame

Aspartame được tạo thành từ ba chất hóa học: acid aspartic, phenylalanine và methanol. Khi nó kết hợp với phenylalanine thì vi khuẩn và acid amin sẽ được sản sinh ra. Để có nhiều vi khuẩn được sinh ra thì cần nhiều phenylalanine.
Lên men: Quá trình lên men sản xuất ra các axit amin L – aspartic và L – phenylalanin nhờ các chủng vi khuẩn như Bacillus flavum và Corynebacterium glutamicum.

Tóm tắt quy trình sản xuất Aspartame:

  • Đầu tiên, L – Phenylalanin thu được từ quá trình lên men được cho phản ứng với methanol tạo thành hợp chất gọi là L – phenylalanin metyl ester. Còn axit aspartic phải qua một quá trình phản ứng để che các vị trí trong phân tử có thể ảnh hưởng đến phản ứng tạo aspartam, đảm bảo phản ứng chỉ xảy ra ở các vị trí cần thiết.
  • Các sản phẩm sau quá trình xử lý được bơm vào bình phản ứng và trộn lẫn trong 24 giờ ở nhiệt độ phòng. Kế đó nhiệt độ được tăng lên 65oC (149oF) và duy trì trong 24 giờ nữa rồi được làm nguội đến nhiệt độ phòng. Hỗn hợp sau phản ứng được pha loãng với dung môi thích hợp và kết tinh ở -18oC (0oF). Tinh thể thu được sẽ được lọc để tách riêng ra rồi làm khô.
  • Những tinh thể này chỉ là sản phẩm trung gian và dùng cho phản ứng kế. Chúng được chuyển hóa thành aspartame bằng phản ứng với axit axetic. Phản ứng này được thực hiện trong 12 giờ, tại một bồn lớn chứa dung dịch acid, chất xúc tác Pd và H2. Sau đó, chất xúc tác Pd được loại bỏ bằng cách lọc và chưng cất để thu dung môi. Phần chất rắn còn lại được tinh chế bằng cách hòa tan trong dung dịch etanol và được kết tinh lại. Những tinh thể này sẽ được lọc và làm khô cho ra sản phẩm cuối cùng đó là bột aspartame.

Công dụng của Aspartame

Aspartame là một hoá chất tạo vị ngọt thay cho đường và thường được gọi là “đường hoá học”. Aspartame chứa ít calori hơn đường nhiều (4 kilocalori/gram).

Không để lại dư vị hoá chất hoặc vị kim loại khó chịu như một số chất làm ngọt khác, dễ bảo quản và sử dụng, giá thành lại tương đối rẻ so với việc sử dụng đường nên aspartame được sử dụng như một chất phụ gia trong rất nhiều loại thực phẩm, từ bánh kẹo, kẹo cao su, đồ uống, sữa chua, các sản phẩm “không đường”…kể cả một số loại thuốc, vitamin bổ sung… Hiện nay, aspartame đã được phép sử dụng rộng rãi tại hơn 125 quốc gia trên thế giới và hiện diện trong khoảng 6.000 sản phẩm.

Hai nghiên cứu mới nhất về aspartam đã cho thấy những mối nguy đối với sức khỏe người tiêu dùng:

• Nghiên cứu thứ nhất – do các nhà nghiên cứu Đan Mạch thực hiện trên 59.000 phụ nữ – cho thấy rõ liên quan đến việc tiêu thụ thường xuyên và lâu dài nước soda có gaz tạo ngọt bằng aspartam là nguy cơ sinh non: 27% với một lon soda/ngày, 35% với 2-3 lon và 78% với hơn 4 lon/ngày.

• Nghiên cứu thứ hai – do những nhà khoa học thuộc Viện Ung thư quốc gia Ý thực hiện trên 1800 con chuột thí nghiệm, cho thấy sử dụng aspartam lâu dài có thể làm tăng nguy cơ ung thư gan, thận và đầu dây thần kinh ngoại vi (ở cả chuột đực lẫn chuột cái); cũng như liên quan đến nguy cơ mắc bệnh bạch cầu và tế bào lympho ở những con chuột cái. Điều đáng nói ở nghiên cứu này là một phát hiện khiến giới chuyên môn lo lắng: mới cho động vật ăn thường xuyên một lượng aspartam thấp (với “những liều lượng rất gần với liều lượng hấp thụ có thể chấp nhận được đối với người”) thì đã thấy sự xuất hiện sớm của khối u ở cơ thể con non ngay trong thời kỳ còn là bào thai…

Như vậy, bên cạnh công dụng là thay thế đường tạo hương vị ngọt hơn và giá thành thấp hơn đường tự nhiên thì cũng đã có những nghiên cứu cho thấy tác dụng phụ khi dùng aspartame nhiều và thường xuyên trong một thời gian dài. Trong các sản phẩm như nước ngọt có gas, nước trái cây, các loại bánh kẹo thì aspartame được xem là chất tạo ngọt không thể thiếu vì công dụng tiện ích của nó song bên cạnh đó đã có nhiều người cho rằng nó gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe và cần được tổ chức quốc tế loại bỏ.

Liều lượng dùng khuyến cáo

Tổ chức Nông Lương Quốc tế (FAO), Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và Cục Quản lý Dược – Thực phẩm Mỹ (FDA), khuyến cáo liều dùng cho phép của aspartame mỗi ngày (ADI) là 40 mg/kg thể trọng.

Ở Việt Nam, theo Quyết định số 3742 /2001/QĐ-BYT ngày 31 tháng 8 năm 2001 của Bộ trưởng Bộ Y tế, giới hạn tối đa aspartame trong thực phẩm (Maximum level – ML) của một số loại thực phẩm như sau:

– Đồ uống có sữa, có hương liệu hoặc lên men (VD: sữa sô cô la, sữa cacao, bia trứng, sữa chua uống, sữa đặc): 600 mg/kg.
– Kẹo cứng, kẹo mềm, kẹo cao su… : 10000 mg/kg.
– Sản phẩm dùng để trang trí thực phẩm: 5000 mg/kg.

Xem thêm ở bảng dưới

Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa kỳ (FDA) đã xác định từ năm 1987 là aspartame không gây độc hại cho thực phẩm. Tuy nhiên cho tới nay có nhiều đơn khiếu nại về các tác dụng độc hại của những sản phẩm chứa aspartame nhưng FDA chưa có quyết định vì còn thiếu bằng chứng rõ ràng về tính chất không an toàn của aspartame.

Đối với các nhà sản xuất chế biến kinh doanh thực phẩm, cần có cơ chế kiểm tra giám sát chặt chẽ trong việc chấp hành quy định về sử dụng phụ gia thực phẩm nói chung và chất tạo ngọt nói riêng…, để loại trừ những thành phần không đáng có…

Mức độ gây độc cho người tiêu dùng

Khi vào cơ thể, aspartam dù không được hấp thụ vào máu nhưng phân rã trong ruột thành 3 chất: aspartic acid (40%), phenylalanin (50%) và methanol (10%). Cơ chế này có thể là nguyên nhân gây ra những tác động bất lợi cho sức khỏe động vật từ aspartam.

Trong gần 90 triệu chứng có thể gặp khi sử dụng thường xuyên aspartam, người ta ghi nhận các triệu chứng điển hình (đau đầu, choáng, buồn nôn, tê tay chân, co thắt cơ bắp, tăng cân, dị ứng da, trầm cảm, mệt mỏi, mất ngủ, các vấn đề về thị lực, giảm thính giác, nhịp thở nhanh, đau nhức khớp, giảm trí nhớ, nóng rát lưỡi…) – như là những nguyên nhân ẩn sau các rối loạn khác về sức khỏe.

Bảng ghi liều lượng sử dụng aspartame trong thực phẩm

  STT   Nhóm thực phẩm   ML
  1   Đồ uống từ sữa, có hương liệu và/hoặc lên men (VD: sữa sô cô la, sữa cacao, bia trứng, sữa chua uống, đồ uống từ whey…)   600
  2   Sữa lên men (nguyên chất)   1000
  3   Các sản phẩm tạo màu trắng cho đồ uống   6000
  4   Các sản phẩm tương tự cream   1000
  5   Các sản phẩm tương tự sữa bột và cream bột   2000
  6   Pho mát tươi   1000
  7   Các sản phẩm tương tự pho mát   1000
  8   Đồ tráng miệng từ sữa (VD: bánh putđinh, sữa chua quả hoặc có hương liệu…)   1000
  9   Mỡ thể nhũ tương dạng dầu trong nước, bao gồm các sản phẩm hỗn hợp và/hoặc sản phẩm có hương liệu từ mỡ thể nhũ tương   1000
  10   Đồ tráng miệng từ mỡ, không bao gồm các đồ tráng miệng thuộc mã nhóm thực phẩm 01.7   1000
  11   Kem lạnh thực phẩm, bao gồm nước hoa quả ướp lạnh và kem trái cây   1000
  12   Quả đông lạnh   2000
  13   Quả khô   2000
  14   Quả ngâm dấm, dầu, hoặc nước muối   300
  15   Quả ngâm dấm, dầu, hoặc nước muối   200
  16   Quả đóng hộp hoặc đóng chai (đã thanh trùng)   1000
  17   Mứt, thạch, mứt quả   1000
  18   Các sản phẩm từ quả dạng nghiền (VD: tương ớt) ngoại trừ các sản phẩm của mã thực phẩm 04.1.2.5   1000
  19   Quả ngâm đường   2000
  20   Sản phẩm chế biến từ quả, bao gồm: thịt quả nghiền, nghiền nhuyễn, lớp tráng bề mặt từ quả và sữa dừa   1000
  21   Đồ tráng miệng chế biến từ quả, bao gồm thức ăn tráng miệng từ nước hương liệu quả   1000
  22   Sản phẩm quả lên men   1000
  23   Nhân từ quả trong bánh ngọt   1000
  24   Sản phẩm quả nấu chín   1000
  25   Rau, củ đông lạnh (bao gồm nấm, rễ, thực vật thân củ và thân rễ, đậu, đỗ, lô hội), tảo biển, quả hạch và hạt   1000
  26   Rau, củ khô (bao gồm nấm, rễ, thực vật thân củ và thân rễ, đậu, đỗ, lô hội), tảo biển, quả hạch và hạt   1000
  27   Rau, củ (bao gồm nấm, rễ, thực vật thân củ và thân rễ, đậu, đỗ, lô hội) tảo biển ngâm trong dấm, dầu, nước muối hoặc nước tương   300
  28   Rau đóng hộp, đóng chai (đã thanh trùng) hoặc đóng túi (bao gồm nấm, rễ, thực vật thân củ và thân rễ, đậu, đỗ, lô hội) và tảo biển   1000
  29   Rau, củ (bao gồm nấm, rễ, thực vật thân củ và thân rễ, đậu, đỗ, lô hội), tảo biển, quả hạch và hạt, hạt nghiền và dạng phết nhuyễn (VD: bơ lạc)   1000
  30   Rau, củ (bao gồm nấm, rễ, thực vật thân củ và thân rễ, đậu, đỗ, lô hội), tảo biển, quả hạch và hạt, hạt nghiền nhỏ (VD: món ăn tráng miệng từ rau, nước sốt, rau củ ngâm đường…) khác với sản phẩn thuộc mã nhóm thực phẩm 04.2.2.5   1000
  31   Rau, củ lên men (bao gồm nấm, rễ, thực vật thân củ và thân rễ, đậu, đỗ, lô hội) và sản phẩm rong biển lên men không bao gồm sản phẩm đậu tương lên men của mã thực phẩm 06.8.6, 06.8.7, 12.9.1, 19.9.2.1, 12.9.2.3   2500
  32   Rau, củ (bao gồm nấm, rễ, thực vật thân củ và thân rễ, đậu, đỗ, lô hội), tảo biển đã nấu chín hoặc chiên   1000
  33   Hỗn hợp cacao (bột) và bánh cacao   3000
  34   Hỗn hợp cacao (bột) và bánh cacao   3000
  35   Hỗn hợp cacao (dạng siro)   1000
  36   Cacao dạng phủ bề mặt kể cả nhân bên trong   3000
  37   Sản phẩm cacao, sô cô la   3000
  38   Sản phẩm cacao, sô cô la   2000
  39   Các sản phẩm tương tự sô cô la, sản phẩm thay thế sô cô la   3000
  40   Kẹo cứng   3000
  41   Kẹo mềm   3000
  42   Nuga và bánh hạnh nhân   3000
  43   Kẹo cao su   3000
  44   Sản phẩm dùng để trang trí thực phẩm (VD sản phẩm trang trí bánh), lớp phủ bề mặt (không phải quả), và nước sốt ngọt   1000
  45   Ngũ cốc ăn sáng, bao gồm cả yến mạch xay   1000
  46   Đồ ăn tráng miệng làm từ ngũ cốc và tinh bột (VD: bánh putđing gạo, bánh putđing từ bột sắn…)   1000
  47   Bánh mỳ và các sản phẩm bánh nướng thông thường và hỗn hợp   4000
  48   Bánh nướng nhỏ (ngọt, mặn, hương vị mặn)   1700
  49   Cá và sản phẩm thủy sản đã qua chế biến, kể cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai   300
  50   Thủy sản, sản phẩm thủy sản sơ chế, kể cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai   300
  51   Cá, sản phẩm thủy sản lên men hoặc đóng hộp, kể cả nhuyễn thể, giáp xác, da gai đóng hộp được bảo quản hoàn toàn   300
  52   Đồ ăn tráng miệng từ trứng (VD: món sữa trứng)   1000
  53   Đường và siro khác (VD: xyloza, siro từ cây thích, đường dùng phủ bánh)   3000
  54   Chất tạo ngọt, bao gồm cả chất tạo ngọt có độ ngọt cao   GMP
  55   Đồ gia vị   2000
  56   Dấm   3000
  57   Mù tạt   350
  58   Viên xúp và nước thịt   1200
  59   Nước chấm và các sản phẩm tương tự   350
  60   Nước chấm không ở dạng nhũ tương (VD: tương cà chua, tương ớt, sốt kem, nước thịt)   350
  61   Nước chấm trong (VD: nước mắm)   350
  62   Sa lát (sa lát mì ống, sa lát khoai tây) và mứt phết bánh sandwich, ngoại trừ các sản phẩm dạng phết từ cacao và hạnh nhân thuộc mã nhóm thực phẩm 04.2.2.5 và 05.1.3   350
  63   Thực phẩm ăn kiêng với mục đích điều trị đặc biệt, ngoại trừ các sản phẩm thực phẩm thuộc mã nhóm thực phẩm 13.1   1000
  64   Thực phẩm ăn kiêng để giảm cân   800
  65   Thực phẩm ăn kiêng khác (VD thực phẩm chức năng cho chế độ ăn kiêng), ngoại trừ các sản phẩm thực phẩm thuộc mã nhóm thực phẩm từ 13.1-13.4 và 13.6   1000
  66   Thực phẩm bổ sung   5500
  67   Necta quả   600
  68   Necta rau, củ   600
  69   Necta quả cô đặc   600
  70   Necta rau, củ cô đặc   600
  71   Đồ uống hương liệu, bao gồm đồ uống “thể thao năng lượng” hoặc đồ uống “điện giải” và các đồ uống đặc biệt khác   600
  72   Cà phê, sản phẩm tương tự cà phê, chè, đồ uống thảo dược và các loại đồ uống từ ngũ cốc, trừ đồ uống từ cacao   600
  73   Đồ uống có cồn có hương liệu (ví dụ: bia, vang và đồ uống có cồn làm lạnh)   600
  74   Thực phẩm mặn ăn liền   500

(Số liệu theo Cục An toàn thực phẩm Việt Nam – VFA)

©Foodnk

BÌNH LUẬN

Please enter your comment!
Please enter your name here