Phụ gia chống oxy hóa trong thực phẩm – Giải pháp kỹ thuật cho ngành thực phẩm

Thực phẩm bị ôi thiu, mất màu hay giảm giá trị dinh dưỡng sau vài ngày mở bao bì – đây là thách thức lớn của các nhà sản xuất hiện đại. Phụ gia chống oxy hóa trong thực phẩm chính là giải pháp kỹ thuật giúp kéo dài thời hạn sử dụng, giữ nguyên chất lượng sản phẩm mà không cần thay đổi công thức gốc. Bài viết này sẽ giải thích rõ cơ chế hoạt động, phân loại và ứng dụng thực tế của các chất chống oxy hóa trong sản xuất công nghiệp.

Trước khi đi sâu vào phân loại và ứng dụng cụ thể, cần hiểu rõ bản chất và cơ chế làm việc của nhóm phụ gia này để áp dụng đúng trong từng loại sản phẩm.

Phụ gia chống oxy hóa trong thực phẩm là gì?

Phụ gia chống oxy hóa trong thực phẩm (antioxidants) là các hợp chất hữu cơ được bổ sung vào thực phẩm nhằm ngăn chặn hoặc làm chậm quá trình oxy hóa của chất béo, dầu mỡ và vitamin. Khi tiếp xúc với oxy trong không khí, các phân tử lipid dễ bị phân hủy tạo thành peroxit và aldehyd – nguyên nhân gây mùi ôi khét, màu sắc xỉn và mất giá trị dinh dưỡng.

Cơ chế hoạt động của chất chống oxy hóa dựa trên khả năng ức chế gốc tự do. Khi phản ứng oxy hóa bắt đầu, các phân tử chống oxy hóa sẽ “hy sinh” bản thân để trung hòa gốc tự do, ngăn không cho chúng tấn công các phân tử lipid khác. Quá trình này đứt chuỗi phản ứng dây chuyền, giúp thực phẩm giữ được đặc tính ban đầu trong thời gian dài hơn.

Tầm quan trọng ngày càng rõ ràng khi chuỗi cung ứng kéo dài, sản phẩm phải lưu kho và vận chuyển qua nhiều địa điểm. Chúng giúp duy trì màu sắc tự nhiên của thịt chế biến, ngăn dầu thực vật bị đục, bảo vệ vitamin A và E khỏi bị phân hủy, đồng thời kéo dài thời hạn sử dụng từ vài tuần đến vài tháng. Không có chất chống oxy hóa, nhiều sản phẩm tiện lợi sẽ không thể tồn tại trên kệ siêu thị.

Hiểu được vai trò của chất chống oxy hóa, bước tiếp theo là phân biệt các nhóm phụ gia phổ biến để lựa chọn phù hợp với từng loại sản phẩm và mục tiêu kinh doanh.

Phân loại các nhóm phụ gia chống oxy hóa phổ biến

Các phụ gia chống oxy hóa trong thực phẩm  được chia thành hai nhóm chính: nguồn gốc tự nhiên và tổng hợp hóa học, mỗi loại có ưu thế riêng về chi phí và hiệu quả bảo quản. Việc lựa chọn đúng nhóm phụ gia sẽ quyết định trực tiếp đến chất lượng sản phẩm cuối cùng và khả năng cạnh tranh trên thị trường.

Nhóm nguồn gốc tự nhiên

Vitamin C (Acid Ascorbic) và các dẫn xuất: Là chất chống oxy hóa phổ biến nhất trong ngành đồ uống và chế biến trái cây. Acid Ascorbic hoạt động bằng cách khử oxy hòa tan trong sản phẩm, ngăn phản ứng nâu hóa enzyme. Các dẫn xuất như Sodium Ascorbate và Calcium Ascorbate được sử dụng khi cần điều chỉnh độ pH hoặc tăng cường canxi. Ưu điểm lớn nhất là giá thành hợp lý và được người tiêu dùng chấp nhận rộng rãi, nhưng nhược điểm là dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao và môi trường kiềm.

Vitamin E (Tocopherols): Bao gồm các đồng phân alpha, beta, gamma và delta-tocopherol, trong đó alpha-tocopherol có hoạt tính sinh học cao nhất. Chất này xuất hiện tự nhiên trong dầu thực vật, hạt có dầu và được chiết xuất thương mại từ dầu đậu nành hoặc hướng dương. Tocopherols đặc biệt hiệu quả trong việc bảo vệ các loại dầu mỡ có hàm lượng acid béo không bão hòa cao, giúp kéo dài thời hạn sử dụng thêm 6-9 tháng. Chi phí của Vitamin E tự nhiên cao gấp 3-4 lần so với chất tổng hợp, nhưng lại được ưu tiên cho sản phẩm cao cấp và xuất khẩu.

Xem ngay: Axit Photphoric (H3PO4 85%) | Hóa chất thực phẩm công nghiệp

Chiết xuất từ thảo mộc 

Chiết xuất hương thảo: Chứa carnosic acid và rosmarinic acid – hai hợp chất có khả năng chống oxy hóa mạnh, tương đương hoặc vượt BHA/BHT trong một số điều kiện. Sản phẩm này phù hợp với xu hướng Clean Label vì có thể ghi nhãn là “chiết xuất thảo mộc tự nhiên” thay vì mã E. Ứng dụng điển hình là trong dầu ăn, thịt chế biến, gia vị khô và thực phẩm đông lạnh. Tuy nhiên, chiết xuất hương thảo có màu nâu nhạt và mùi thơm đặc trưng, có thể ảnh hưởng đến cảm quan của một số sản phẩm trung tính.

Chiết xuất trà xanh: Giàu catechin, đặc biệt là EGCG (Epigallocatechin gallate) – chất chống oxy hóa có cả tác dụng bảo vệ sản phẩm và lợi ích sức khỏe. Ngoài khả năng ngăn oxy hóa lipid, catechin còn có hoạt tính kháng khuẩn nhẹ, giúp kiểm soát vi sinh vật trong sản phẩm. Nhược điểm là chi phí cao (gấp 5-8 lần BHT) và dễ gây đắng nếu dùng quá liều, nên chỉ phù hợp với các dòng sản phẩm cao cấp hoặc chức năng.

Nhóm tổng hợp hóa học

BHA (Butylated Hydroxyanisole) và BHT (Butylated Hydroxytoluene): Là hai chất chống oxy hóa tổng hợp phổ biến nhất trong công nghiệp thực phẩm toàn cầu. BHA hoạt động tốt trong môi trường có chất béo, chịu được nhiệt độ chiên rán (180-200°C), trong khi BHT có độ bay hơi thấp hơn và ổn định hơn trong quá trình bảo quản dài hạn. Hỗn hợp BHA:BHT theo tỷ lệ 1:1 hoặc 2:1 thường cho hiệu quả hiệp đồng cao hơn so với dùng riêng lẻ. Hai chất này có giá thành thấp (khoảng 8-12 USD/kg), hiệu quả cao và được Codex cho phép sử dụng trong hầu hết nhóm thực phẩm chế biến.

TBHQ (Tertiary Butylhydroquinone): Là chất chống oxy hóa mạnh nhất trong nhóm tổng hợp, đặc biệt hiệu quả với dầu thực vật và mỡ động vật. TBHQ có thể bảo vệ sản phẩm ngay cả ở hàm lượng 0,01-0,02%, thấp hơn đáng kể so với BHA/BHT (0,02-0,2%). Ưu điểm nổi bật là không có mùi vị, không gây đổi màu sản phẩm và chịu nhiệt cực tốt, phù hợp cho quy trình chiên ngập dầu công nghiệp. Tuy nhiên, TBHQ bị cấm sử dụng tại một số quốc gia châu Âu và Nhật Bản, nên cần kiểm tra quy định thị trường xuất khẩu trước khi sử dụng.

Propyl Gallate: Là dẫn xuất của acid gallic, thường được phối hợp với BHA/BHT để tăng hiệu quả chống oxy hóa lên 30-40%. Chất này tan tốt trong dầu mỡ nhưng kém ổn định ở nhiệt độ cao và môi trường kiềm, nên chủ yếu dùng trong sản phẩm không qua xử lý nhiệt như dầu ăn đóng chai, mỡ rắn, và một số loại kẹo có chứa chất béo. Hàm lượng sử dụng tối đa theo Codex là 100-200 ppm, tùy loại thực phẩm.

Ứng dụng của phụ gia chống oxy hóa trong công nghiệp thực phẩm

Phụ gia chống oxy hóa trong thực phẩm được sử dụng rộng rãi nhằm hạn chế quá trình oxy hóa, giúp duy trì chất lượng, màu sắc và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm trong suốt thời gian bảo quản.

Trong sản xuất dầu mỡ và chất béo: Chất chống oxy hóa đóng vai trò quyết định để ngăn ngừa tình trạng ôi thiu, mùi lạ do quá trình thủy phân và oxy hóa lipid. TBHQ là lựa chọn hàng đầu cho dầu chiên công nghiệp, trong khi Tocopherol tự nhiên được ưu tiên cho dầu ô liu và dầu hạt cao cấp. Chỉ cần bổ sung 0,01-0,02% trọng lượng sản phẩm có thể kéo dài thời hạn sử dụng thêm 6-12 tháng.

Trong các sản phẩm thịt và thủy sản chế biến: BHA và BHT giúp giữ màu sắc tươi sống và ngăn chặn sự biến đổi hương vị trong quá trình đông lạnh hoặc hun khói. Thịt xông khói, xúc xích, giò chả thường chứa hỗn hợp chất chống oxy hóa để duy trì màu hồng đặc trưng và ngăn mùi tanh xuất hiện sau vài tuần bảo quản lạnh.

Trong sản xuất đồ uống và nước trái cây: Acid Ascorbic (Vitamin C) bảo vệ vitamin tự nhiên và ngăn chặn sự xỉn màu do enzyme polyphenol oxidase khi tiếp xúc với không khí. Đây là lý do nước ép táo, nước cam đóng chai có thể giữ màu tươi sáng trong nhiều tháng mà không cần chất bảo quản.

Trong các loại bánh kẹo và thực phẩm chế biến sẵn: Chất chống oxy hóa đảm bảo độ giòn và chất lượng sản phẩm trong thời gian dài. Bánh quy, snack khoai tây, ngũ cốc ăn sáng đều cần BHT hoặc chiết xuất hương thảo để chống ẩm và oxy hóa, giữ được kết cấu giòn rụm đến tay người tiêu dùng.

Quy định an toàn và lưu ý khi sử dụng chất chống oxy hóa

Theo Thông tư 24/2019/TT-BYT của Bộ Y tế Việt Nam và danh mục Codex Alimentarius, các phụ gia chống oxy hóa trong thực phẩm được phép sử dụng phải nằm trong danh sách cho phép với hàm lượng tối đa quy định cụ thể cho từng nhóm thực phẩm. BHA và BHT có mã E320 và E321, được phép dùng trong dầu mỡ với hàm lượng tối đa 200 ppm (tính riêng hoặc kết hợp).

Liều lượng sử dụng hằng ngày chấp nhận được (ADI – Acceptable Daily Intake) là chỉ số quan trọng nhất để đảm bảo an toàn sức khỏe người tiêu dùng. Ví dụ, ADI của BHA là 0-0,5 mg/kg thể trọng/ngày, có nghĩa một người 60 kg không nên tiêu thụ quá 30 mg BHA mỗi ngày. Nhà sản xuất cần tính toán kỹ lượng phụ gia trong sản phẩm để không vượt ngưỡng an toàn này.

Xu hướng tiêu dùng năm 2026 cho thấy sự chuyển dịch mạnh mẽ sang các dòng phụ gia “nhãn sạch” (Clean Label) có nguồn gốc hoàn toàn từ thiên nhiên. Người tiêu dùng ngày càng ưu tiên sản phẩm ghi rõ “chiết xuất hương thảo”, “vitamin E tự nhiên” thay vì các mã E khó hiểu. Điều này thúc đẩy các doanh nghiệp đầu tư vào công nghệ chiết xuất chất chống oxy hóa từ thực vật, dù chi phí cao hơn 30-50% so với chất tổng hợp.

Cách đọc nhãn thực phẩm: Người tiêu dùng nên chú ý các ký hiệu như E300-E304 (nhóm Acid Ascorbic), E306-E309 (nhóm Tocopherol), E320 (BHA), E321 (BHT) trên bao bì. Số lượng mã E càng ít, sản phẩm càng gần với thành phần tự nhiên. Nếu thấy BHA/BHT, cần kiểm tra hàm lượng và tần suất tiêu thụ để không vượt quá ADI khuyến nghị.

H2 Chemical cung cấp đa dạng các dòng hóa chất và phụ gia ứng dụng trong sản xuất, đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng theo quy định quốc tế và trong nước. Đồng thời, đơn vị hỗ trợ tư vấn kỹ thuật về liều lượng sử dụng và phương án phối trộn phù hợp cho từng quy trình. Doanh nghiệp có thể liên hệ H2 Chemical để được tư vấn chi tiết, nhận báo giá và hỗ trợ thử nghiệm theo nhu cầu thực tế.

Xem ngay: Chất điều vị có ăn chay được không? Giải đáp chi tiết cho người ăn thực dưỡng

Phụ gia chống oxy hóa trong thực phẩm là công cụ kỹ thuật không thể thiếu để duy trì chất lượng sản phẩm, kéo dài thời hạn sử dụng và đáp ứng nhu cầu chuỗi cung ứng toàn cầu. Từ dầu mỡ, thịt chế biến đến đồ uống và bánh kẹo, mỗi nhóm sản phẩm đều cần lựa chọn đúng loại và liều lượng chất chống oxy hóa phù hợp. Việc tuân thủ quy định về ADI và xu hướng Clean Label sẽ giúp doanh nghiệp vừa đảm bảo an toàn vừa tạo lợi thế cạnh tranh trên thị trường.