Sự chuyển hóa lipid trong quá trình bảo quản hạt dinh dưỡng

Sự chuyển hóa lipid trong quá trình bảo quản hạt dinh dưỡng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÀI TẬP CUỐI KỲ HỌC PHẦN HÓA SINH HỌC THỰC PHẨM TÊN ĐỀ TÀI: SỰ CHUYỂN HÓA CỦA LIPID TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN HẠT DINH DƯỠNG SVTH: NHĨM 10 NGUYỄN HỒNG NAM MSSV: 2005200480 TRẦN NGỌC PHƯƠNG UYÊN MSSV: 2005208196 TP HỒ CHÍ MINH, 2022 LỚP: 11DHTP1 LỚP: 11HDTP13 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÀI TẬP CUỐI KỲ HỌC PHẦN HÓA SINH HỌC THỰC PHẨM TÊN ĐỀ TÀI: SỰ CHUYỂN HĨA CỦA LIPID TRONG Q TRÌNH BẢO QUẢN HẠT DINH DƯỠNG SVTH: NHĨM 10 NGUYỄN HỒNG NAM MSSV: 2005200480 TRẦN NGỌC PHƯƠNG UYÊN MSSV: 2005208196 TP HỒ CHÍ MINH, 2022 LỚP: 11DHTP1 LỚP: 11HDTP13 LỜI CAM ĐOAN Chúng tơi cam đoan “Bài tập cuối kỳ học phần Hóa sinh học thực phẩm” chúng tơi thực Các nội dung trình bày tập trung thực, không chép Các tài liệu tham khảo sử dụng trích dẫn nguồn thích rõ ràng TP Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2022 SINH VIÊN THỰC HIỆN (Ký ghi rõ họ tên) Nam Nguyễn Hoàng Nam i Uyên Trần Ngọc Phương Un TĨM TẮT Lipid hợp chất đóng vai trò quan trọng thể người, trình chế biến bảo quản thực phẩm Trong nguồn thực phẩm hàng ngày, lipid ba thành phần quan trọng (lipid, glucide, protein) định giá trị dinh dưỡng hấp thụ vào Lipid đóng vai trị quan trọng thể sinh vật dự trữ lượng, cấu tạo màng, cung cấp nước nội sinh, tạo cảm quan cho thực phẩm, Lipid có hai nguồn động vật thực vật Ngày nay, người có xu hướng thay lipid động vật lipid từ thực vật nhu cầu liên quan đến sức khỏe Nên việc sử dụng loại hạt dinh dưỡng bữa ăn ngày ưa chuộng Do lợi ích tiềm tàng mà mang lại cho sức khỏe người Hạt dinh dưỡng số loại thực vật có dầu, nhiên tùy loại mà hạt nhiều hay dầu Ví dụ hạt đậu nành, lạc, mè, óc chó, Chất béo hạt dầu xem loại lipid có lợi cho sức khỏe người Bởi hạt dinh dưỡng giàu chất béo, carbohyrate nguồn cung cấp nhiều khoáng chất, bao gồm vitamin E, magie, selen, Tuy nhiên, lipid hạt dinh dưỡng nguyên nhân dẫn đến tượng thiu q trình bảo quản hạt dinh dưỡng Sự chuyển hóa lipid trình bảo quản hạt nguyên nhân gây ôi thiu hạt dinh dưỡng, giảm cảm quan chất lượng hạt Như chuyển hóa lipid thành hyroperoxide, hợp chất thứ cấp, làm giảm cảm quan dẫn đến có mùi khó chịu hạt dinh dưỡng Đó tác động tiêu cực trước chuyển hóa lipid q trình bảo quản hạt dinh dưỡng ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i TÓM TẮT ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH ẢNH iv DANH MỤC BẢNG BIỂU v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi MỞ ĐẦU TỔNG QUAN VỀ LIPID 2.1 Khái niệm 2.2 Vai trò lipid 3 QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN HẠT DINH DƯỠNG 3.1 Giới thiệu hạt dinh dưỡng 3.1.1 Sơ lược hạt dinh dưỡng (hạt dầu) .5 3.1.2 Dinh dưỡng hạt dầu .6 3.2 Những vấn đề thường gặp trình bảo quản hạt dinh dưỡng7 SỰ CHUYỂN HĨA CỦA LIPID TRONG Q TRÌNH BẢO QUẢN CÁC LOẠI HẠT DINH DƯỠNG 4.1 Sự chuyển hóa lipid thành hydroperoxide 10 4.2 Sự chuyển hóa lipid thành hợp chất thứ cấp 11 4.3 Sự chuyển hóa lipid thành pyrrole hexanal q trình oxy hóa acid béo chưa bão hòa 14 4.4 Khởi đầu enzyme chuyển hóa lipid thành hợp chất màu nâu khơng enzyme 15 KẾT LUẬN 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO 20 iii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Hàm lượng lipid hạt phát triển óc chó [9] Hình Đường cong động học trình oxy hóa acid béo khơng bão hịa đa .10 Hình Sơ đồ tiến trình bắt đầu q trình oxy hóa lipid 10 Hình Sự xếp lại liên kết đôi với việc tạo diens liên hợp (giai đoạn bắt đầu) hình thành hydroperoxide (sau đó) 11 Hình Sự phân hủy gốc alkoxyl peroxyl thành sản phẩm 13 Hình Cơ chế chung phân cắt chuỗi acyl béo bị oxy hóa 14 Hình Con đường hình thành pyrrole hexanal q trình oxy hóa 15 Hình Q trình oxy hóa enzyme acid linoleic acid linoleic 13 lipoxygenase hydroperoxide lyase 17 Hình Cơ chế phản ứng nâu hóa khơng enzyme xúc tác 18 iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Thành phần lipid số loại nguyên liệu Bảng Giá trị lượng đốt cháy số chất .4 Bảng Hàm lượng chất dinh dưỡng 28 gram hạt Bảng Hàm lượng dầu số hạt có dầu v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TP.HCM: Thành phố Hồ Chí Minh RDI (reference daily intake): Chế độ ăn uống tham khảo PPO: Polyphenoloxidase FFA (free fatty acids): Acid béo tự LOX: Lipoxygenase PUFA (polyunsaturated fatty acids): Acid béo không no nhiều nối đôi MUFA (monounsaturated fatty acids): Acid béo khơng bão hịa đơn TAG: Triacylglycerols vi SỰ CHUYỂN HÓA CỦA LIPID TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN HẠT DINH DƯỠNG MỞ ĐẦU 1.1 Mục tiêu Ngày chất lượng sống nâng cao người ngày quan tâm đến giá trị sức khỏe thân, việc nâng cao điều kiện chất lượng sống ngày quan tâm Thực phẩm thay đổi lớn người đại ngày Việc chọn loại thực phẩm xanh từ thực vật thay nguồn động vật xu hướng thời đại Xu hướng sống xanh ngày theo đuổi rộng rãi nên việc sử dụng loại thực phẩm liên quan đến ngũ cốc hạt nguyên cám hạt dinh dưỡng đưa vào thực đơn thường ngày Một phần hàm lượng dinh dưỡng đánh giá cao lượng bột đường thấp, phần khác ảnh hưởng từ văn hóa nước bạn đưa nguồn ngũ cốc lúa mỳ, ngũ cốc nguyên cám, hạt dầu, bữa ăn để cân dinh dưỡng nâng cao sức khỏe Bởi lợi ích tiềm tàng sức khỏe mà thực phẩm từ hạt mang lại mà ngày phổ biến Các loại hạt có sức mạng chống oxy hóa cao Trong hạt dinh dưỡng chứa polyphenol, chống oxy hóa cách trung hòa gốc tự mà gốc tự phân tử không ổn định gây tổn thương tế bào tăng nguy mắc bệnh Một mặt khác việc sử dụng loại hạt thay vào bữa ăn để hỗ trợ việc giảm cân cân mức cholesterol chất béo trung tính Mà khả có hàm lượng cao acid béo không bão hịa đơn khơng bão hịa đa Tuy nhiên, thách thức hạt dinh dưỡng trình bảo quản loại hạt diễn trình phân hủy lipid dẫn đến thiu Hệ q trình hóa lipid gây thiu hạt, đồng thời sản sinh phân tử có mùi gây hương vị khó chịu Sự phân hủy biến đổi hóa học enzyme đến từ hạt dầu Tốc độ mức độ thối hóa lipid phụ thuộc vào nhiều yếu tố bao gồm: thành phần cấu trúc hạt, loại lipid hạt, độ ẩm chất xúc tác bên Bài báo cáo “Sự chuyển hóa lipid q trình bảo quản hạt dầu” mang lại nhìn khái quát lipid chuyển hóa q trình bảo quản hạt dầu mà nhóm tìm tịi nghiên cứu 1.2 Nội dung Ngồi phần mở đầu kết luận, nội dung báo cáo trình bày có cấu trúc sau: Tổng quan lipid Quá trình bảo quản hạt dầu Sự chuyển hóa lipid q trình bảo quản hạt dầu TỔNG QUAN VỀ LIPID 2.1 Khái niệm Lipid nhóm phân tử hữu đa dạng mặt hóa học phổ biến tự nhiên Lipid khơng tan tan nước (dung môi phân cực) lại dễ tan dung môi không phân cực (thường hydrocarbon) Trong điều kiện định, lipid phân tán thành dạng nhũ tương (loại dung dịch có kích thước hạt phân tán tương đối lớn > 10-5cm) Trong phần lớn chất lipid có chứa hai thành phần alcol acid béo Đây este đóng vai trị thành phần khơng thể thiếu q trình phát triển thể Lipid coi phân tử nhỏ kỵ nước lưỡng phân Lipid gồm nhiều loại este phức tạp gồm nhiều loại như:  Glyceride  Ceride (sáp)  Steride (steroid)  Phospholipid  Glycolipid [2] Lipid có thực phẩm cung cấp động vật thực vật Lipid có nguồn gốc thực vật gọi dầu, cịn lipid có nguồn gốc từ động vật gọi mỡ Lipid có nguồn gốc thực vật như: bơ thực vật, dầu tinh luyện, đậu nành, shorteing, vừng, Lipid có nguồn gốc động vật số loại: mô mỡ, óc, sữa, thủy sản, [1] Tùy loại mà hàm lượng chất dinh dưỡng khác nhau, nhiên lượng gram chất dinh dưỡng định lượng trung bình 28 gram hạt định lượng sau: Hàm lượng Chất [gram] Chất Hàm lượng [%RDI] 16 Protein Magie Chất béo 16, bao gồm Photpho gram chất béo 13 khơng bão hịa đơn Carbohyrate Đồng 23 Chất xơ Mangan 26 Vitamin E 12% RDI selen 56 Tổng lượng calo 28 gram hạt 173 Bảng Hàm lượng chất dinh dưỡng 28 gram hạt 3.1.2 Dinh dưỡng hạt dầu Như biết loại hạt có sức mạnh chống oxy hóa cao Trong hạt dinh dưỡng chứa polyphenol, chống oxy hóa cách trung hịa gốc tự do-các phân tử khơng ổn định gây tổn thương tế bào tăng nguy mắc bệnh Một nghiên cứu cho thấy óc chó có khả chống lại gốc tự lớn Hình Hàm lượng lipid hạt phát triển óc chó [9] Một số loại hạt dinh dưỡng chứa dầu khác chứa chất béo khơng bão hịa đa bao gồm hạt hướng dương, hạt bí ngơ, hạt lanh, hạt chia số loại hạt chứa chất béo bão hòa đặc biệt acid béo omega-3 chứng minh hỗ trợ việc giảm nồng độ triglyceride hạ huyết áp Hạt dinh dưỡng nguồn quan trọng chứa nhiều chất dinh dưỡng bao gồm hàm lượng chất béo cao, lượng carbohydrate, chất xơ số vitamin E, magie selen Trong vitamin E ngăn ngừa hình thành cục máu đơng nguy hiểm mạch máu, đồng thời cịn hỗ trợ giảm thiểu nguy tử vong bệnh tim mạch [1] Loại hạt Hàm lượng lipid (%) Lạc 40-45 Vừng 35-36 Hạt 17-29 Hạt cải 36-40 Thầu dầu 58-70 Lanh 29-48 Đậu tương 18-22 Bảng Hàm lượng dầu số hạt có dầu 3.2 Những vấn đề thường gặp trình bảo quản hạt dinh dưỡng Nhu cầu người tiêu dùng sản phẩm hạt dinh dưỡng tăng lên thời gian gần lợi ích tiềm tàng mang lại cho sức khỏe Chẳng hạn giảm nguy đột quỵ, tiểu đường, bệnh tim, hen suyễn ung thư đại trực tràng đồng thời cịn hỗ trợ cho việc quản lý cân nặng huyết áp Một hạn chế lớn việc sử dụng hạt dinh dưỡng ngành công nghệ thực phẩm hạn chế tối đa ôi thiu xảy trình bảo quản hạt dầu Bởi hạt dinh dưỡng mà cụ thể hạt dầu chứa số acid béo khơng bão hịa đa, liên kết khơng bão hòa đại diện cho phản ứng tạo sản phẩm oxy hóa dẫn đến thiu Điều ảnh hưởng đến mùi vị mặt cảm quan thực phẩm tuổi thọ sản phẩm Một hệ khác q trình oxy hóa lipid gây trình bảo quản tạo nhiều phân tử nhỏ dễ bay không bay sản phẩm Do số hợp chất dễ bay tạo hợp chất đặc biệt có mùi Do đó, hệ lipid trình peroxyl hóa [4] Hầu hết việc vận chuyển xử lý loại hạt dinh dưỡng thực mà khơng có kiểm sốt nhiệt độ thích hợp, đặc biệt trình trưng bày cửa hàng bán lẻ Màu nâu lớp vỏ óc chó biến đổi hư hỏng làm giảm chất lượng nhân Trong sản phẩm phản ứng Maillard khơng chứa enzyme góp phần tạo màu nâu số loại hạt, màu nâu óc chó có liên quan chặt chẽ đến q trình oxy hóa hợp chất phenolic polyphenoloxidase (PPO) Q trình oxy hóa phenol khơng phải enzyme góp phần làm cho hạt khơ sau thu hoạch có màu nâu Việc sản phẩm polyme hóa quinone tạo phenol làm giảm chất lượng khả chống oxy hóa hạt Nếu lớp vỏ nhân bị chuyển sang màu nâu làm ảnh hưởng đến cảm quan giá trị dinh dưỡng óc chó, thối hóa lipid dẫn đến thiu nguyên nhân gây thay đổi hương vị Mặc dù tất loài hạt dễ bị thiu, óc chó đặc biệt dễ bị ôi thiu, hàm lượng dầu cao (65 đến 70%) tỷ lệ cao acid béo không bão hòa đa Còn lạc chứa nhiều lipid, xếp vào nhóm hạt dầu Hàm lượng lipid lạc dao động từ 44 – 56%, chủ yếu acid béo khơng bão hịa (80,29%) đóng vai trị quan trọng sống hàng ngày chúng ta, acid oleic (41,28%) acid linoleic (37,14%) tìm thấy nhiều nhất, lạc giàu dưỡng chất dễ bị oxy hóa hàm lượng chất béo acid béo khơng bão hịa cao Q trình oxy hóa lipid xảy trình bảo quản hình thành sản phẩm oxy hóa có liên quan đến thay đổi hương vị, màu sắc giá trị dinh dưỡng lạc Ngoài ra, yếu tố khác ảnh hưởng đến q trình oxy hóa lạc bao gồm độ ẩm, nhiệt độ, oxy ánh sáng: Theo nghiên cứu cho thấy thay đổi acid béo khác thay đổi nhiệt độ bảo quản Khơng có thay đổi đáng kể hàm lượng acid arachidic (20:0) suốt thời gian bảo quản Hàm lượng acid oleic (18:1) tăng đặn tăng nhiệt độ thời gian bảo quản Trong đó, hàm lượng acid linoleic (18:2), acid linolenic (18:3) acid behenic (22:0) giảm Ngoài ra, việc bảo quản thời gian dài dẫn đến thay đổi tổng hàm lượng acid béo khơng bão hịa Những kết cho thấy nhiệt độ thời gian bảo quản ảnh hưởng đến thành phần acid béo lạc q trình oxy hóa triglyceride acid béo tự Hàm lượng acid béo tự tăng lên phân hủy oxy hóa chất béo trung tính, lại giảm trình hydro hóa oxy hóa acid béo tự do, hàm lượng acid béo khơng bão hịa đa giảm, hàm lượng acid béo bão hòa khơng bão hịa đơn tăng lên Nồng độ oxy ánh sáng ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ oxy hóa ảnh hưởng đến hương vị sản phẩm Một số nghiên cứu khác tập trung vào ảnh hưởng độ ẩm tương đối đến chất lượng lạc trình bảo quản chứng minh độ ẩm, hư hỏng vật lý, ôi thiu nồng độ aflatoxin lạc thay đổi đáng kể mức độ ẩm khác SỰ CHUYỂN HĨA CỦA LIPID TRONG Q TRÌNH BẢO QUẢN CÁC LOẠI HẠT DINH DƯỠNG Một vấn đề nhức nhối bảo quản thiu oxy hóa Q trình oxy hóa lipid chia thành ba giai đoạn: bắt đầu, lan truyền kết thúc (Hình 2) Khởi đầu đề cập đến trình chuyển đổi acid béo khơng phản ứng thành peroxide lipid phản ứng, thông qua gốc lipid trung gian, điều chỉnh trình tự động oxy hóa oxy hóa enzyme Q trình nhân giống phản ứng peroxide lipid với lipid khác tạo lipid hydroperoxide gốc lipid Quá trình lan truyền đẩy nhanh phân tử hydroperoxide bị phân hủy thành hai gốc phản ứng dẫn đến hình thành loại peroxide bổ sung Q trình kết thúc xảy thơng qua ba chế: 1) Sự tương tác hai gốc tạo hai phân tử ổn định 2) Sự phân hủy gốc alkoxyl, tạo thông qua phân hủy hydroperoxide, làm giảm phân tử lipid thành hai phân tử nhỏ không hoạt tính Hoặc 3) Sự thủy phân hydroperoxide thơng qua enzyme hydroperoxide lyase Hình Đường cong động học q trình oxy hóa acid béo khơng bão hịa đa 4.1 Sự chuyển hóa lipid thành hydroperoxide  Xảy điều kiện có oxy Hình Sơ đồ tiến trình bắt đầu q trình oxy hóa lipid Như biết tương tác acid béo không bão hịa phân tử oxy khơng phải phản ứng tự phát Trên thực tế, oxy trạng thái điện tử ba liên kết đôi acid béo trạng thái điện tử đơn Khía cạnh xác định chúng phản ứng trực tiếp trạng thái khác Ngồi ra, oxy ba tự chuyển đổi sang trạng thái đơn Do đó, trước phản ứng xảy ra, oxy phải kích hoạt dẫn đến hình thành oxy đơn (1 O2) dạng oxy phản ứng hydro peroxide (H2O2), anion superoxide (O2•-) gốc hydroxyl (OH•) (Hình 3) Sự hoạt hóa oxy thực nguồn lượng (nhiệt độ ánh sáng) và/hoặc có mặt hợp chất xúc tác kim loại chuyển tiếp Sự khởi đầu xảy hydro tách từ acid béo khơng bão hịa Gốc alkyl tạo thành có xu hướng ổn định cách xếp lại liên kết đơi để tạo thành dienes trienes liên hợp (Hình 4) 10 Hình Sự xếp lại liên kết đôi với việc tạo diens liên hợp (giai đoạn bắt đầu) hình thành hydroperoxide (sau đó) 4.2 Sự chuyển hóa lipid thành hợp chất thứ cấp Điều kiện:  Có oxy  Lượng ẩm hạt dinh dưỡng đóng vai trị mơi trường cho trình diễn  Và nồng độ hydroperoxide Sự thủy phân lipid triacylglycerol thành acid béo rượu xúc tác lipase, lấy ví dụ nhân óc chó Trong hạnh nhân, lipase hoạt động độ ẩm > 6%, tạo hội cho q trình oxy hóa Hư hỏng học phá vỡ màng thân dầu nhân tiếp xúc nhiều với oxy q trình bóc vỏ tạo điều kiện cho trình thủy phân lipid, tạo nồng độ FFA (acid béo tự do) cao Q trình peroxyl hóa lipid vấn đề phổ biến loại hạt bảo quản, dẫn đến thiu oxy hóa Peroxide sản phẩm phân hủy ban đầu hình thành chất béo, đặc biệt chất béo khơng bão hịa, phản ứng với oxy Q trình thiu phát triển thành rượu Lipid hydroperoxide khơng coi có hại cho chất lượng thực phẩm chúng khơng mùi không vị Tuy nhiên, hydroperoxide hợp chất không ổn định, chúng có xu hướng phân hủy thành gốc alkoxyl peroxyl chúng Các gốc tiếp tục bị phân hủy thành hợp chất thứ cấp gây suy giảm cảm quan mùi 11 vị liên quan đến trình oxy hóa lipid Các gốc alkoxyl có lượng cao cho phép chúng phá vỡ chuỗi béo acid béo, tạo gọi sản phẩm thứ cấp q trình oxy hóa: phân tử nhỏ ổn định ceton, rượu, hydrocarbon, aldehyde, acid este (Hình 5) Một số vị trí gây q trình oxy hóa gây xếp lại gốc sau q trình trừu tượng hóa hydro vị trí bis-allylic Các chế hóa học dẫn đến phân cắt liên kết C-C (carbon-carbon) chuỗi acyl béo phân loại rộng rãi thành loại sau: khử hydroperoxide thành gốc alkoxyl kim loại khử (ví dụ Fe2+), sau phản ứng liên kết β Trong phản ứng này, cần có diện kim loại có tính khử (Hình 6A) Loại thứ hai xếp lại Hock hydroperoxide (Hình 6), kéo theo hydroperoxide acid hóa (-OH2+) hoạt động nhóm rời, chuyển C-C thành liên kết C-O phân cắt Loại thứ ba đòi hỏi nhiều liên kết đơi acid béo để hình thành phân cắt dioxetan (Hình 6C), đặc biệt thơng qua phản ứng peroxylcyclization Nhiều sản phẩm cuối từ phản ứng phụ thuộc vào acid béo, vị trí hydroperoxide so với liên kết đôi độ dài chuỗi acid béo Như ví dụ sản phẩm cuối từ q trình oxy hóa tự động Ngồi hợp chất thứ cấp giải phóng bao gồm rượu, lipid, ceton, aldehyde hydrocarbon aldehyde khơng bão hịa bị oxy hóa thêm sản phẩm dễ bay bổ sung hình thành Sự hình thành hợp chất chủ yếu tạo thông qua phản ứng α- β-scission 12 Hình Sự phân hủy gốc alkoxyl peroxyl thành sản phẩm oxy hóa thứ cấp 13 Hình Cơ chế chung phân cắt chuỗi acyl béo bị oxy hóa 4.3 Sự chuyển hóa lipid thành pyrrole hexanal q trình oxy hóa acid béo chưa bão hịa Điều kiện:  Oxy sẵn có  Ánh sáng mơi trường Có tương tác oxy hóa lipid phản ứng Maillard Thực tế phản ứng tương quan diễn sản phẩm lipid, carbohydrate amino acid protein có mặt đường chung mà khởi đầu lipid carbohydrate, phức tạp phản ứng liên quan đến số acid béo có khả làm gia tăng oxy sẵn có tiếp xúc với ánh sáng làm tăng tốc độ oxy hóa lipid Ánh sáng chiếm thay đổi có hệ thống lớn mức độ gốc tự do, sẵn có oxy thể ảnh hưởng lớn đến hình thành hexanal Cịn với pyrrole hợp chất vịng có cơng thức hóa học C4H4NH Nó hợp chất dị vịng ngun tử nitơ góp phần vào hình thành cấu trúc vịng, với bốn ngun tử carbon khác Chúng ta quan 14 sát pyrrole chất lỏng dễ bay không màu nhiệt độ phòng Tuy nhiên, tiếp xúc với khơng khí bình thường, chất lỏng dễ bị sẫm màu Pyrrole hợp chất yếu Hơn nữa, hợp chất xảy tự nhiên dẫn xuất pyrrole Tuy nhiên, hợp chất độc Hình Con đường hình thành pyrrole hexanal q trình oxy hóa acid chưa bão hịa 4.4 Khởi đầu enzyme chuyển hóa lipid thành hợp chất màu nâu không enzyme Quá trình oxy hóa lipid diễn khơng phải enzyme thông qua công trực tiếp oxy vị trí acid béo khơng bão hịa enzyme thơng qua lipoxygenaza (LOX) Sự hình thành gốc peroxide thơng qua q trình enzyme xúc tác lipoxygenase (LOX) dạng oxy hóa (Fe3+), loại bỏ hydro khỏi carbon cụ thể – phụ thuộc vào LOX chèn oxy phân tử vị trí hoạt động Có nhiều loại isozyme khác LOX (LOX-1, LOX-2 LOX-3) tùy thuộc vào nguồn thực vật chúng, tính đặc hiệu tốc độ tác dụng chúng thay đổi Khái quát chung thực tất chúng oxy hóa acid béo khơng bão hịa, tạo thành peroxide có hai dạng đồng dạng phổ biến lipoxygenase, 915 lipoxygenase 13-lipoxygenase, ảnh hưởng đến carbon thứ 13 acid béo tương ứng Phương thức hoạt động chúng hiển thị (Hình 8) Sự thay đổi hoạt động xúc tác có nghĩa số enzyme LOX xúc tác phản ứng 11 acid béo khơng bão hịa tự (MUFA PUFA), người khác ảnh hưởng đến TAG nguyên vẹn, người khác phản ứng với PUFA người khác hoạt động tất acid béo khơng bão hịa TAG (Baysal & Demirdöven, 2007; Malekian cộng sự, 2000) Các isozyme khác xúc tác trình tách hydro chèn oxy vào vị trí khác dọc theo chuỗi hydrocarbon, với số isozyme ảnh hưởng đến carbon thứ 13 isozyme khác ảnh hưởng đến hai theo tỷ lệ khác Một ví dụ thích hợp isozyme đậu nành khác nhau: isozyme hoạt động FFA ảnh hưởng đến carbon thứ carbon thứ 13 theo tỷ lệ 1:9 Isozyme tác động lên TAG FFA ảnh hưởng đến carbon thứ 13 theo tỷ lệ 1:1 Hoạt động isozyme bị ức chế ion calci isozyme kích thích kim loại Trong loại ngũ cốc, thực vật, trái khác nhau, isozyme LOX phân loại theo đặc tính cụ thể chúng Một nghiên cứu gần tạp chí Arabidopsis phản ứng oxy hóa enzyme khơng enzyme liên quan đến già hạt Trong óc chó, ức chế q trình peroxyl hóa dầu chậm LOX Tuy nhiên, đóng góp thực tế LOX vào q trình oxy hóa lipid hạt khơ cịn xác định Lớp biểu bì màu nâu gây chất chống oxy hóa phenolic q trình peroxyl hóa lipid kích hoạt Giảm thiểu thiệt hại học vỏ óc chó q trình tách vỏ giảm trình phân hủy lipid suốt trình xử lý sau thu hoạch quan trọng để bảo vệ chất lượng nhân Trong việc loại bỏ phần lớp hàng rào vỏ hạt tự nhiên tạo thuận lợi cho thay đổi vậy, thực tế phá vỡ lớp tế bào không làm tăng q trình oxy hóa lipid, mà cịn thủy phân chúng 16 Hình Quá trình oxy hóa enzyme acid linoleic acid linoleic 13 lipoxygenase hydroperoxide lyase Theo chế phản ứng nâu hóa acetaldehyde đưa ra, hợp chất carbonyl có nguồn gốc từ lipid khơng bão hịa phản ứng dễ dàng với nhóm amino tự có phân tử protein phản ứng ngưng tụ aldol lặp lặp lại, hình thành nên hợp chất màu nâu Gần hơn, chế khác dựa polymer hóa sản phẩm trung gian 2-(1hydroxylalkyl) pyrroles đưa Sự nâu hóa không enzyme huỳnh quang tạo thành protein diện suốt q trình oxy hóa lipid (Hình 9) 2-(1hydroxylalkyl) pyrrolles (I) hình thành từ phản ứng 4,5-epoxy-2-alkenals (hình thành q trình peroxyl hóa lipid) với nhóm amino amino acid hoặc/và protein, q trình ln diễn với hình thành Npyrrole thay (II) Hợp chất hình thành từ phản ứng 4,5-epoxy2-alkenal phenylalanine tạo nên mùi tương tự phản ứng Maillard Do đó, mùi phổ biến có phản ứng Maillard tạo phản ứng oxy hóa lipid N-pyrroles thay tương đối ổn định có nhiều loại thực phẩm (đậu xanh, đậu lăng, nấm, đậu nành, cải bó xơi, hướng dương, hạnh nhận, hạt dẻ, lạc, óc chó) Tuy nhiên, hợp chất thay nito 2-(1hydroxylalkyl) pyrroles lại khơng ổn định bị polymer hóa nhanh chóng cách tự phát tạo nên đại phân tử có màu nâu Sự hình thành pyrroles bước trung gian 17 để tạo nên màu sắc tính huỳnh quang Sự hình thành pyrroles vài polymer hóa kết thúc trước độ huỳnh quang màu đạt tối đa Mặc dù melanoidin hình thành từ đường lipid bị oxy hóa có tính tương đồng cấu trúc hóa học, nhiên chúng tạo nên phản ứng khác Ảnh hưởng pH nhiệt độ xem xét trường hợp: 1) Ribose albumin huyết bò 2) Sản phẩm oxy hóa methyl linoleate albumin huyết bò; phản ứng thực 25 đến 50OC, trường hợp thứ có màu nâu trường hợp Ngược lại, màu nâu tạo trường hợp có carbohydrate tăng nhiệt độ khoảng 80-120OC Ảnh hưởng pH lên nâu hóa tương tự Hình Cơ chế phản ứng nâu hóa khơng enzyme xúc tác 18 KẾT LUẬN Thông qua báo cáo “Sự chuyển hóa lipid q trình bảo quản hạt dinh dưỡng”, ta có nhìn tổng quan lipid vấn đề xảy q trình bảo quản, chuyển hóa lipid trình bảo quản hạt dinh dưỡng Mặc dù sản phẩm từ hạt dinh dưỡng cho có lợi cho sức khỏe, chúng chứa hàm lượng lớn chất dinh dưỡng cần thiết thể Tuy nhiên, việc bảo quản không cách nguyên nhân dẫn đến vấn đề xảy hạt dinh dưỡng Đặc biệt chuyển hóa lipid bên hạt dinh dưỡng dẫn đến tình trạng thiu Các tượng gây cảm quan gây mùi khó chịu làm giảm chất lượng hạt dinh dưỡng Từ hiểu việc bảo quản cách điều kiện quan trọng để giảm thiểu q trình thiu xảy bên hạt 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ngơ Duy Long Lipid gì? Vai trị lipid với thể người, tạp chí Bác sĩ 247, ngày 26/12/2021, truy cập ngày 15/1/2022 https://bacsi247.org/blog/vai-tro-cua-lipid-trong-co-the [2] Trần Thị Minh Hà (chủ biên) (2014) Giáo trình Hóa học thực phẩm Bộ Công Thương trường Đại học Công nghiệp thực phẩm thành phố Hồ Chí Minh [3] M Miklaszewska et al (2021) Lipid metabolism and acccumulation in oilseed crops NXB EDP Sciences [4] Ms Astrid Bouessel, Dr Arthur Ridel cộng (2018).Lipid degradation during grain storage: markers, mechanisms and shelf-life extenison treatments NXB Đại học Queensland [5] Gray, J I (1978) Measurement of lipid oxidation: A review Journal of the American Oil Chemists’ Society, Google Scholar [6] Kunlun Liu, Ying Liu Fusheng Chen (2019) Effect of storage temperature on lipid oxidation and changes in nutrient contents in peanuts https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6657719/ [7] Suxian Yan et al (2021) Insights Into Walnut Lipid Metabolism From Metabolome and Transcriptome Analysis https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8446449/ [8] Najme Chatrabnousa, Navid Yazdania, Vahid Tavallalib Kourosh Vahdatia (2018) Preserving quality of fresh walnuts using plant extracts https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0023643818300264 [9] Guodong Rao, Jinkai Sui Jianguo Zhang (2016) Metabolomics reveals significant variations in metabolites and correlations regarding the maturation of walnuts (Juglans regia L.) [10] Cristian M Ortiz et al (2019) Walnut (Juglans regia L.) kernel postharvest deterioration as affected by pellicle integrity, cultivar and oxygen concentration https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925521419302558 [11] Lê Thị Hồng Ánh (chủ biên) (2017) Giáo trình Hóa sinh học thực phẩm NXB Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh 20 ... 3.1.2 Dinh dưỡng hạt dầu .6 3.2 Những vấn đề thường gặp trình bảo quản hạt dinh dưỡng7 SỰ CHUYỂN HÓA CỦA LIPID TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN CÁC LOẠI HẠT DINH DƯỠNG 4.1 Sự chuyển hóa lipid. .. lipid hạt dinh dưỡng nguyên nhân dẫn đến tượng thiu q trình bảo quản hạt dinh dưỡng Sự chuyển hóa lipid q trình bảo quản hạt nguyên nhân gây ôi thiu hạt dinh dưỡng, giảm cảm quan chất lượng hạt. .. Tổng quan lipid Quá trình bảo quản hạt dầu Sự chuyển hóa lipid q trình bảo quản hạt dầu TỔNG QUAN VỀ LIPID 2.1 Khái niệm Lipid nhóm phân tử hữu đa dạng mặt hóa học phổ biến tự nhiên Lipid không