“Không chất bảo quản” là một trong những dòng chữ được in nhiều nhất trên bao bì, phản ánh nỗi e ngại của người tiêu dùng. Thực tế, chất bảo quản được phép sử dụng đúng liều là công cụ quan trọng giúp ngăn ngộ độc thực phẩm và giảm lãng phí. Với người làm R&D, câu hỏi không phải là “có dùng hay không” mà là chọn chất nào, ở liều nào, trong điều kiện pH nào để hiệu quả nhất với lượng thấp nhất.

Chất bảo quản là gì?

Chất bảo quản là phụ gia thực phẩm được thêm vào nhằm ức chế hoặc làm chậm sự phát triển của vi sinh vật (vi khuẩn, nấm men, nấm mốc), từ đó kéo dài hạn sử dụng và hạn chế nguy cơ ngộ độc. Theo nghĩa rộng, chất chống oxy hóa cũng có vai trò bảo quản, nhưng trong hệ thống phân loại phụ gia, chất chống oxy hóa là một nhóm chức năng riêng.

Nguyên lý quan trọng: dạng không phân ly và pH

Phần lớn chất bảo quản phổ biến là axit hữu cơ yếu và muối của chúng. Dạng có hoạt tính kháng khuẩn là dạng không phân ly, có thể đi qua màng tế bào vi sinh vật, sau đó phân ly bên trong làm giảm pH nội bào và rối loạn trao đổi chất. Tỷ lệ dạng không phân ly phụ thuộc vào pH sản phẩm và hằng số pKa của axit:

  • Axit benzoic (pKa khoảng 4,2): hiệu quả tốt khi pH dưới khoảng 4,0–4,5, phù hợp nước giải khát, nước sốt chua, dưa chua.
  • Axit sorbic (pKa khoảng 4,8): vẫn có hiệu quả đến pH khoảng 6,0–6,5, nên dùng được cho phô mai, bánh, sản phẩm ít chua hơn.
  • Axit propionic (pKa khoảng 4,9): hiệu quả với nấm mốc và vi khuẩn gây nhớt bánh mì.

Đây là lý do cùng một liều benzoate có thể rất hiệu quả trong nước ngọt pH 3 nhưng gần như vô dụng trong sản phẩm pH 6.

Các chất bảo quản thông dụng

  • Axit sorbic và kali sorbat (E200, E202): chủ yếu chống nấm men, nấm mốc; dùng trong phô mai, bánh ngọt, mứt, nước sốt, đồ uống. Ít ảnh hưởng mùi vị.
  • Axit benzoic và natri benzoat (E210, E211): chống nấm men, nấm mốc và một số vi khuẩn trong sản phẩm có tính axit. Lưu ý: benzoate có thể phản ứng với axit ascorbic (vitamin C) trong điều kiện nhiệt và ánh sáng tạo ra lượng nhỏ benzen, nên cần kiểm soát công thức đồ uống.
  • Propionat canxi, natri (E281, E282): chống mốc cho bánh mì. Ưu điểm là ít ức chế nấm men làm nở bột, nên phù hợp sản phẩm lên men bằng men bánh mì.
  • Nitrite và nitrate (E249–E252): dùng trong thịt chế biến (xúc xích, giăm bông, thịt xông khói). Ngoài ức chế Clostridium botulinum, nitrite còn tạo màu hồng đặc trưng và hương thịt muối. Mối lo ngại là khả năng tạo nitrosamine, nên nitrite được giới hạn chặt và thường dùng kèm ascorbate để hạn chế phản ứng này.
  • Sulfite (E220–E228): dùng trong rượu vang, trái cây sấy, tôm (chống đốm đen). Một số người nhạy cảm với sulfite, nên nhiều nước yêu cầu ghi nhãn khi hàm lượng từ khoảng 10 mg/kg trở lên.
  • Nisin (E234): bacteriocin tự nhiên do vi khuẩn Lactococcus lactis sinh ra, hiệu quả với vi khuẩn Gram dương và bào tử, dùng trong phô mai chế biến, đồ hộp, món tráng miệng sữa.
  • Natamycin (E235): chất chống nấm tự nhiên, thường dùng xử lý bề mặt phô mai, xúc xích khô.

Chất bảo quản có an toàn không?

Mỗi chất bảo quản được phép đều đã được Ủy ban chuyên gia FAO/WHO về phụ gia thực phẩm (JECFA) đánh giá và xác định lượng ăn vào hằng ngày chấp nhận được (ADI). Mức sử dụng tối đa trong từng nhóm thực phẩm được đặt sao cho tổng lượng ăn vào của người tiêu dùng nằm dưới ADI với biên an toàn lớn. Rủi ro chủ yếu đến từ việc dùng chất không được phép (như hàn the, formol) hoặc dùng vượt liều cho phép, chứ không phải từ việc sử dụng đúng quy định.

Quy định tại Việt Nam

Việc sử dụng chất bảo quản phải tuân thủ Thông tư 24/2019/TT-BYT về quản lý và sử dụng phụ gia thực phẩm: chỉ dùng chất trong danh mục, đúng nhóm thực phẩm, không vượt mức tối đa (ML) và ghi đúng trên nhãn với tên nhóm chức năng kèm tên chất hoặc mã INS, ví dụ “chất bảo quản (202)”. Một số chất như hàn the (borax), formaldehyde, axit boric bị cấm dùng trong thực phẩm.

Chất bảo quản trong công nghệ rào cản

Chất bảo quản hiệu quả nhất khi là một rào cản trong hệ thống: kết hợp pH thấp, hoạt độ nước thấp, xử lý nhiệt, bao bì và bảo quản lạnh. Nhờ đó mỗi yếu tố chỉ cần ở mức vừa phải, giảm được liều chất bảo quản. Ngược lại, chất bảo quản không thể bù đắp cho nguyên liệu nhiễm vi sinh nặng hay vệ sinh nhà xưởng kém; nó chỉ làm chậm sự phát triển chứ không làm sạch sản phẩm đã nhiễm.

Xu hướng nhãn sạch và chất bảo quản nguồn gốc tự nhiên

  • Sản phẩm lên men (cultured dextrose, cultured sugar): chứa axit hữu cơ và bacteriocin tự nhiên từ quá trình lên men.
  • Giấm và dịch chiết giấm đệm: dùng trong sản phẩm thịt.
  • Chiết xuất hương thảo, trà xanh: chủ yếu chống oxy hóa.
  • Nitrite từ rau củ (bột cần tây lên men): vẫn tạo nitrite, chỉ khác nguồn gốc, nên cần được đánh giá an toàn như nitrite thông thường.

Khi thay chất bảo quản truyền thống bằng giải pháp “tự nhiên”, bắt buộc phải làm lại nghiên cứu hạn dùng và thử thách vi sinh, vì hiệu quả thường thấp và biến động hơn.

Kinh nghiệm dùng chất bảo quản đúng cách

  • Đo và kiểm soát pH sản phẩm trước khi chọn chất bảo quản.
  • Hòa tan đều; với sorbat, benzoat nên hòa trong nước trước khi phối trộn để tránh phân bố không đều.
  • Thêm sau công đoạn gia nhiệt nếu chất dễ bay hơi hoặc phân hủy nhiệt.
  • Xác nhận hiệu quả bằng thử nghiệm thách thức (challenge test) với vi sinh vật mục tiêu.
  • Kiểm tra tương tác với thành phần khác, ví dụ benzoat với vitamin C, nitrite với ascorbate.

Câu hỏi thường gặp

Sản phẩm “không chất bảo quản” có an toàn hơn không? Không hẳn. Sản phẩm đó cần các rào cản khác như tiệt trùng, bảo quản lạnh hay bao bì đặc biệt. Nếu thiếu, rủi ro vi sinh có thể cao hơn.

Chất bảo quản có tiêu diệt vi khuẩn không? Phần lớn chỉ ức chế, làm chậm sự phát triển. Muốn tiêu diệt vi sinh vật cần các biện pháp như xử lý nhiệt.

Thuật ngữ liên quan

Đọc thêm: Phụ Gia Thực Phẩm Là Gì? Phân Loại Và Vai Trò