Phụ gia thực phẩm là gì? 6 nguyên tắc sử dụng phụ gia thực phẩm

Trường ĐH Dược Hà Nội - Khoa hóa phân tích và kiểm nghiệm thuốc

 Chủ biên GS.TS. Thái Nguyễn Hùng Thu

Các tác giả tham gia biên soạn

PGS.TS. Phạm Thị Thanh Hà

PGS.TS. Lê Thị Hồng Thảo

GS.TS. Thái Nguyễn Hùng Thu

Phụ gia thực phẩm không còn là khái niệm mới lạ đối với bạn đọc, tuy nhiên, nhiều người hiện nay vẫn còn nhiều lầm tưởng cũng như có những nhận thức chưa chính xác về phụ gia thực phẩm. Trong bài viết này, Trung Tâm Thuốc Central Pharmacy (trungtamthuoc.com) xin gửi đến bạn đọc định nghĩa, phân loại, cũng như các nguyên tắc sử dụng phụ gia thực phẩm.

1 Phụ gia thực phẩm 

1.1 Khái niệm phụ gia thực phẩm 

Theo Ủy ban Tiêu chuẩn hóa thực phẩm quốc tế (Codex Alimentarius Commission - CAC), phụ gia thực phẩm là: “Một chất, có hay không có giá trị dinh dưỡng, mà bản thân nó không được tiêu thụ thông thường như một thực phẩm và cũng không được sử dụng như một thành phần của thực phẩm, việc chủ ý bổ sung chúng vào thực phẩm để giải quyết mục đích công nghệ trong sản xuất, chế biến, bao gói, bảo quản, vận chuyển thực phẩm, nhằm cải thiện kết cấu hoặc đặc tính kỹ thuật của thực phẩm đó. Phụ gia thực phẩm không bao gồm các chất ô nhiễm hoặc các chất được bổ sung vào thực phẩm nhằm duy trì hay cải thiện thành phần dinh dưỡng của thực phẩm”. 

Như vậy, phụ gia thực phẩm không phải là thực phẩm. Phụ gia được bổ sung một cách có chủ ý, trực tiếp hoặc gián tiếp vào thực phẩm nhằm cải thiện kết cấu hoặc đặc tính kỹ thuật của thực phẩm đó. Phụ gia thực phẩm tồn tại trong thực phẩm như một thành phần của thực phẩm với một giới hạn tối đa cho phép đã được quy định. 

Cần phân biệt phụ gia thực phẩm với chất hỗ trợ chế biến. Chất hỗ trợ chế biến (processing aids) cũng được sử dụng với chủ ý nhằm hoàn thiện một công nghệ nào đó trong quá trình sản xuất chế biến thực phẩm. Tuy nhiên, chất hỗ trợ chế biến có mặt trong thực phẩm chỉ như một tồn dư không mong đợi (tương tự như dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật, kháng sinh, hormon...) và mức tồn dư này càng thấp càng tốt. 

Ở Mỹ, mỗi năm có tới trên 30.000 tấn chất phụ gia thực phẩm được sử dụng, tính theo đầu người, trung bình lượng tiêu thụ tới 1,5 kg/người/năm. Cơ quan quản lý thuốc và thực phẩm Hoa Kỳ (FDA) cho tới nay đã có một cơ sở dữ liệu bao gồm hơn 3000 chất đã, đang hoặc có thể được phép thêm vào thực phẩm. 

Năm 2001, Bộ Y tế Việt Nam lần đầu tiên chính thức ban hành danh mục các chất phụ gia thực phẩm được phép sử dụng. Số lượng các chất phụ gia được phép sử dụng cho tới năm 2014 đã tăng lên 407 chất (danh mục ban hành kèm theo thông tư hướng dẫn việc quản lý phụ gia thực phẩm). Tại Hội nghị năm 1955, WHO và FAO (Food and Agriculture Organization, Tổ chức Nông Lương Liên hiệp quốc) đã thống nhất thành lập một ủy ban chuyên gia phối hợp FAO/WHO về phụ gia thực phẩm (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives), gọi tắt là JECFA. Từ đó JECFA đã xây dựng các nguyên tắc cho việc sử dụng và đánh giá về tính độc hại của phụ gia thực phẩm, ban hành những khuyến nghị được dùng như là thông tin cơ bản cho việc kiểm soát các phụ gia thực phẩm ở từng nước. 

Một số khái niệm được sử dụng trong các khuyến nghị này như sau: 

• Lượng chấp nhận được hàng ngày ADI (Acceptable Daily Intake) là lượng phụ gia thực phẩm, tính theo kilogam thể trọng, có thể được ăn vào hàng ngày mà cho độc tính rất thấp. Dựa trên các dữ liệu đã biết về đặc tính hóa học, hóa sinh hoặc độc tính của chất phụ gia, JECFA sẽ ước lượng ADI là lượng tổng tiêu thụ theo ngày mà không gây hại cho sức khỏe. 
• Lượng sử dụng tối đa ML (Maximum Use Level) là nồng độ cao nhất của một chất phụ gia, tính theo mg/kg thực phẩm, có thể được dùng để có hiệu quả nhưng vẫn đảm bảo an toàn cho sức khỏe. 
• Lượng dung nạp được hàng ngày TDI (Tolerable Daily Intake) là lượng tối đa, tính theo kilogam thể trọng, của một chất tạp nhiễm từ môi trường, có thể ăn vào hàng ngày mà không gây hại cho sức khỏe. 
• Lượng tồn dư tối đa cho phép MRL (Maximum Residue Level) là lượng tối đa chất tạp nhiễm từ môi trường cho phép có mặt trong thực phẩm, tính theo mg phụ gia/kg thực phẩm. 

1.2 Phân loại phụ gia thực phẩm 

1.2.1 Phân loại theo độ an toàn và mức độ sử dụng: 

Có thể chia các chất phụ gia theo năm mức độ an toàn và phổ biến sau: 

• An toàn và được sử dụng rộng rãi, 
• An toàn nhưng chưa được sử dụng nhiều.  
• Đã được sử dụng nhưng độ an toàn chưa được chứng minh.  
• Được sử dụng nhưng hạn chế do độ an toàn thấp. 
• Cấm không được sử dụng làm phụ gia thực phẩm do độc tính cao (thông thường xuất phát từ những chất bảo quản đã được sử dụng, sau khi phát hiện độc tính nguy hiểm mới bị cấm sử dụng). 

1.2.2 Phân loại theo tính năng sử dụng: 

Các chất phụ gia được phân loại chủ yếu là theo chức năng sử dụng. Theo Ủy ban Tiêu chuẩn hóa thực phẩm quốc tế (CAC), có tới 23 nhóm chất phụ gia với chức năng khác nhau. Nhưng sự phân chia này cũng chỉ là tương đối, vì một chất phụ gia có thể có cùng một lúc nhiều tính năng, ví dụ các muối phosphat (của natri, calci, Kali) có tới sáu chức năng khác nhau: điều hòa acid, nhũ hoá, tạo phức, tạo độ chắc, cải thiện cấu trúc, độ bền nước. Có thể sắp xếp 23 nhóm này vào các nhóm chính lớn: chất bảo quản, chất chống oxy hóa, tạo thể chất (chất ổn định, nhũ hoá, làm đặc), chất tạo màu, chất tạo vị ngọt, chất điều vị và nhóm các chất phụ gia khác. 

1.2.2.1 Chất bảo quản: 

Các chất bảo quản có thể phát huy tác dụng theo cơ chế vật lý hoặc hóa học. 

Cơ chế hóa học: 

+ Dùng các chất làm thay đổi tính thấm của màng tế bào vi sinh vật, làm vi sinh vật không nhận được chất dinh dưỡng và bị tiêu diệt; 

+ Can thiệp đến phản ứng sinh hóa của vi sinh vật, thường là bất hoạt một enzym nhất định của vi sinh vật, làm chúng tự bị tiêu diệt; 

+ Can thiệp hay ức chế các phản ứng sinh hóa liên quan đến quá trình sinh sản, ngăn ngừa vi sinh vật phát triển. 

Cơ chế vật lý: chủ yếu dùng các acid để giảm pH, vì các vi sinh vật có pH tối ưu cho sự phát triển khác nhau nhưng nói chung không tồn tại được ở pH<4,6. pH tối ưu cho sự phát triển của một số vi sinh vật như sau: vi khuẩn (khoảng 7,0), E. coli (6,0 - 8,0), Salmonella (6,8 - 7,5), Streptococci (6,0 - 7,5), Staphylococci (6,8 - 7,5), Clostridium (6,0 - 7,5), nấm (khoảng 5,6), động vật nguyên sinh (6,7 - 7,7), tảo (4,0 - 8,5)... 

Một số chất bảo quản hay dùng: 

Acid benzoic và muối benzoat (Na*, NHA) có tác dụng chống nấm mốc, hay được dùng cho nước ngọt, nước hoa quả, bơ thực vật. 

Acid sorbic và muối sorbat (K*, Ca*) có tác dụng lên một số loại vi khuẩn, hay được dùng trong phomat và các sản phẩm từ sữa, thịt, đồ nướng, bánh ngọt, salad làm sẵn, đồ muối (dưa chuột muối). 

Acid propionic và muối propionat (Na*, Ca) có tác dụng ức chế một số vi khuẩn, được dùng để bảo quản phomat và các sản phẩm từ sữa. 

Các paraben (methyl, propyl) có tác dụng ức chế Bacillus và Clostridium, được dùng để bảo quản mứt, kẹo dẻo, nước ngọt, các sản phẩm từ sữa, cá và thịt. 

Ngoài ra, còn nhiều chất bảo quản khác như: các sulfit và các hợp chất của Lưu Huỳnh, muối nitrat, nitrit... 

1.2.2.2 Chất chống oxy hóa: 

Chất chống oxy hóa trước đây hay được sử dụng đến nhất có thể kể đến BHA (các sản phẩm butyl hóa hydroxyanisol như 2-tertbutyl 4-hydroxy anisol) hoặc BHT (các sản phẩm butyl hóa hydroxytoluen). Tuy nhiên, xu thế hiện tại là các chất chống oxy hóa tổng hợp này được thay thế bởi các chất chống oxy hóa tự nhiên như Acid Ascorbic hay là các tocopherol. 

1.2.2.3 Chất làm đặc, chất ổn định và chất nhũ hoá: 

Các chất này có vai trò làm đồng đều hỗn hợp thân dầu và thân nước, tạo thể chất cho thực phẩm và là một phần khó có thể thay thế trong một số thực phẩm chế biến. 

1.2.2.4 Chất tạo màu: 

Các phẩm màu được thêm vào để khôi phục màu của thực phẩm bị mất đi trong quá trình chế biến. Theo xu hướng hiện nay, các chất màu tổng hợp đang được khuyến khích thay thế bằng các chất màu tự nhiên như: bột nghệ tạo màu vàng, lá rau chân vịt tạo màu xanh, bắp cải đỏ cho màu đỏ... 

1.2.2.5 Chất tạo vị ngọt: 

Các chất tạo ngọt thường được dùng thay thế đường trong một số ít trường hợp (như thực phẩm cho người tiểu đường). Các chất hay dùng nhất có acesulfam-K (ngọt gấp 200 lần đường), saccarin (gấp 300 - 500 lần), Sorbitol, lactitol, Xylitol... 

1.2.2.6 Chất điều vị: 

Chất điều vị bao gồm chất làm tăng hương vị (flavour enhancer) và chất tạo vị (flavour). Các chất làm tăng hương vị là các chất bản thân không có vị, nhưng khi thêm vào sẽ làm tăng vị khác lên. Các chất tạo vị là các chất bản thân đã có vị đặc trưng. Một số chất điều vị điển hình trình bày ở bảng 1 là các ester và chủ yếu là các alkyl ester. 

Bảng 1. Một số chất điều vị điển hình 

1.2.2.7 Chất phụ gia khác: 

Ngoài các nhóm trên, có những chất có tính năng cụ thể hơn: chất tạo bọt (foaming agent), chất chống vón cục (anticaking agent), chất làm bóng (glazzing agent), chất tạo xốp (raising agent)...  

Các chất phụ gia mang lại những lợi ích về vệ sinh cũng như về thương mại, thị hiếu... nhưng nhiều vấn đề về an toàn phát sinh khi càng ngày càng nhiều chủng loại cũng như hàm lượng các chất phụ gia thực phẩm được sử dụng. Vì vậy, song song với việc xây dựng danh mục các chất được phép sử dụng, Ủy ban Tiêu chuẩn hóa thực phẩm quốc tế (CAC) cũng đã thiết lập ngưỡng cho phép có mặt trong thực phẩm của các phụ gia này. 

Ở Việt Nam hiện nay, tình trạng sử dụng phụ gia thực phẩm đang rất khó khăn trong việc kiểm soát. Việc lạm dụng có thể là dùng những phụ gia ngoài danh mục, những phụ gia đã bị cấm hoặc dùng quá giới hạn, dùng không đúng cho loại thực phẩm. Ví dụ: dùng muối diêm tiêu (kali nitrat) để xát vào thịt quay, 36 - 51% thực phẩm ăn ngay dùng phẩm màu ngoài danh mục, 60 - 70% bánh cuốn, bánh tẻ, giò, chả... dùng hàn the, trong đó hàm lượng trên 1 mg% chiếm tỷ lệ rất cao. Nhiều vụ ngộ độc thực phẩm do phụ gia thực phẩm vẫn thường xảy ra ở các địa phương. 

Những nguy hại của phụ gia thực phẩm bao gồm: 

• Gây ngộ độc cấp tính: Nếu liều lượng chất phụ gia được dùng quá giới hạn cho phép nhiều lần. 
• Gây ngộ độc mạn tính: Dù dùng liều nhỏ, thường xuyên liên tục, một số chất phụ gia được tích lũy trong cơ thể, tổn thương có thể. Ví dụ, khi sử dụng thực phẩm có hàn the, hàn the sẽ được đào thải qua nước tiểu 81%, qua phân 1%, qua mồ hôi 3%, còn 15% được tích lũy trong các mô mỡ, mô thần kinh, dần dần tác hại trên nguyên sinh chất và đồng hóa các albuminoid, gây ra một hội chứng ngộ độc mạn tính (mất cảm giác ăn ngon, giảm cân, tiêu chảy, rụng tóc, suy thận mạn tính, da xanh xao, động kinh...). 
• Nguy cơ gây hình thành khối u, ung thư, đột biến gen, quái thai: Một số chất phụ gia tổng hợp có khả năng gây các hậu quả trên. Do vậy, chỉ cần khi phát hiện một chất phụ gia nào đó gây ung thư ở một loài động vật thí nghiệm, dù với liều lượng nào, cũng sẽ bị cấm sử dụng cho người. 
• Nguy cơ ảnh hưởng tới chất lượng thực phẩm: Một số chất phụ gia sử dụng để bảo quản thực phẩm đã phá hủy một số chất dinh dưỡng và vitamin. Ví dụ: dùng anhydrid sulfurơ (SO2) để bảo quản rượu vang, sẽ phá hủy Vitamin B1, dùng H2O2 để bảo quản sữa, chúng sẽ cô lập nhóm thiol và làm mất tác dụng sinh lý của sữa.

2 6 Nguyên tắc chung về sử dụng phụ gia thực phẩm 

1. Tất cả các phụ gia thực phẩm, dù trong thực tế đang sử dụng hoặc sẽ được đề nghị đưa vào sử dụng phải được tiến hành nghiên cứu về độc học bằng việc đánh giá và thử nghiệm mức độ độc hại, mức độ tích lũy, tương tác hoặc các ảnh hưởng tiềm tàng của chúng theo những phương pháp thích hợp.

2. Chỉ có những phụ gia thực phẩm đã được xác nhận, bảo đảm độ an toàn theo quy định, không gây nguy hiểm cho sức khỏe người tiêu dùng ở tất cả các liều lượng được đề nghị mới được phép dùng. 

3. Các phụ gia thực phẩm đã được xác nhận vẫn cần xem xét, thu thập những bằng chứng thực tế chứng minh không có nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng ở hàm lượng tối đa cho phép (ML-Maximum Level) đã đề nghị, vẫn phải theo dõi liên tục và đánh giá lại về tính độc hại bất kể thời điểm nào cần thiết khi những điều kiện sử dụng thay đổi và các thông tin khoa học mới

4. Tại tất cả các lần đánh giá, phụ gia thực phẩm phải phù hợp với các yêu cầu thuật đã được phê chuẩn, nghĩa là các phụ gia thực phẩm phải có tính đồng nhất, tiểu chuẩn hóa về chất lượng và độ tinh khiết đạt các yêu cầu kỹ thuật theo yêu cầu của Ủy ban Codex về thực phẩm (CAC)

5. Các chất phụ gia thực phẩm chỉ được sử dụng khi đảm bảo các yêu cầu sau:

• Không làm thay đổi chất lượng dinh dưỡng của thực phẩm. 
• Cung cấp các thành phần hoặc các kết cấu cần thiết cho các thực phẩm được sản xuất cho các đối tượng có nhu cầu về chế độ ăn đặc biệt
• Tăng khả năng duy trì chất lượng, tính ổn định của thực phẩm hoặc các thuộc tính cảm quan của chúng, nhưng phải đảm bảo không làm đổi bản chất, thành phần hoặc chất lượng của thực phẩm.
• Hỗ trợ các quy trình sản xuất chế biến, bao gói, vận chuyển và bảo quản thực phẩm, phải bảo đảm rằng phụ gia không được dùng để “cải trang”, “che dấu” các nguyên liệu hư hỏng hoặc các điều kiện thao tác kỹ thuật không phù hợp (không đảm bảo vệ sinh) trong quá trình sản xuất chế biến thực phẩm

6. Việc chấp nhận hoặc chấp nhận tạm thời một chất phụ gia thực phẩm để đưa vào danh mục được phép sử dụng, cần phải:

• Xác định mục đích sử dụng cụ thể, loại thực phẩm cụ thể và dưới các điều kiện nhất định. 
• Được hạn chế sử dụng càng nhiều càng tốt đối với những thực phẩm đặc biệt dùng cho các mục đích đặc biệt, với mức thấp nhất có thể đạt được hiệu quả mong (về mặt công nghệ)
• Đảm bảo độ tinh khiết nhất định và nghiên cứu những chất chuyển hóa của chúng trong cơ thể (ví dụ chất cyclohexamin là chất được chuyển hóa từ chất ban đầu là cyclamat, độc hơn cyclamat nhiều lần). Ngoài độc cấp tính đồng thời cũng cần chú ý độc trường diễn do tích lũy trong cơ thể.
• Cần xác định lượng đưa vào hàng ngày chấp nhận được (Acceptable Daily Intake - ADI) hoặc kết quả của sự đánh giá tương đương. 
• Khi phụ gia dùng cho chế biến thực phẩm cho nhóm người tiêu dùng đặc biệt thì cần xác định liều tương ứng với nhóm người đó. 

3 Tài liệu tham khảo

1. Thái Nguyễn Hùng Thu, Phạm Thị Thanh Hà, Lê Thị Hồng Hảo (2023),  "Phụ gia thực phẩm. Một số quy định về sử dụng phụ gia thực phẩm", Kiểm Nghiệm Thực Phẩm. Nhà xuất bản Y học, trang 14 - 18, 45-46. Tải bản PDF tại đây.
2. Lê Huy Chính (2007), Vi sinh vật y học, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội.
3. Trần Đáng (2004), Mối nguy vệ sinh an toàn thực phẩm - Chương trình kiểm soát GMP, GHP và hệ thống quản lý chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm HACCP, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội. 
4. Nguyễn Công Khẩn, Hà Thị Anh Đào (2007), Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam Vietnamese Food Composition Table, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội. 
5. Nguyễn Công Khẩn (2008), Dinh dưỡng cộng đồng và an toàn vệ sinh thực phẩm, Nhà xuất bản Giáo dục. 
6. Hà Duyên Tư (2009), Phân tích hóa học thực phẩm, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội. 
7. Codex Alimentarius International Food Standards, General Standard for Food Additives Codex Stan 192 - 1995, revision 2014. 
8. Emerton V., Choi E. (2008), Essential Guide to Food Additives, Letherhead Publishing, Royal Society of Chemistry, Cambridge, UK. 
9. Hurst W.J. (2008), Methods of Analysis for Functional Foods And Nutraceuticals, CRC Press, Taylor and Francis Group, Florida, USA. 
10. James M. Jay (1996). Modern food Microbiology. 5 th edition. CBS publishers and distributors, Dehli, India.
11. Lightfoot N.F., Maier E.A. (1998), Microbiological Analysis of Food and Water, Elsevier Science B.V., Asmterdam, The Netherlands. 
12. Marwaha K. (2010), Control and Analysis For Food and Agricultural Products, Gene-Tech Books, New Dehli, India. 
13. Newton D.E. (2007), Food Chemistry, Library of Congress, Infobase Publishing, New York. 
14. Nielsen S.S. (2010), Food Analysis, 4th Edition (Food Science Texts Series), Springer, London, England. 
15. Nollet L.M.L. (2009), Fidel Toldra Handbook of Dairy Foods Analysis, CRC Press, Taylor and Francis Group, Florida, USA. 
16. Nollet L.M.L. (2010), Fidel Toldra Safety Analysis of Foods of Animal Origin, CRC Press, Taylor and Francis Group, Florida, USA.
17. Rita Cornelis, Caruso J.A., Crews H., Heumann K.G. (2003), Handbook of Elemental Speciation: Techniques and Methodology, Chapter II. Techniques and Methodology for Sample Preparation, John Wiley & Sons Ltd., Chicheste England. 
18. Wong R.C., Tse H.Y. (2009), Lateral Flow Immunoassay, Springer, Humana Press, New York, USA.