Hóa sinh công nghiệp – Lê Ngọc Tú ( phần 2) pot

Trang 1

của axit tetrahydrofolic Người ta đã chứng minh được rằng axit tetrahydrofolíc co trong thành phần coenzim của nhiều loại enzin khác nhau song nhiều chí tiết vẻ cơ chế tác dụng cịn chưa rõ Trong phản ứng tổng hop serin từ glixin, axit tetrahydrofolic giữ vao trị của chất vận chuyển nhĩm oxymetyl :

Goon co

ay NH—— —CO—-NH—CH + H— cm

| Ny

No t (CH,),

H COOH

axtt 5, 6, 7, 8 ztetrahvdrofolic aldehit: formic

cH Lory 200!

oH sue

———— -_ ry aye cH-—NH—Ê \\ cO NH~CH ` | ¬ :

<< ° (CH,)

HN NNT Ha),

COOH axit 5 ¬ oxymetyl — 5, 6, 7, 8 - tetrahydrofolic

Chat nay tac dụng với glixin (NH, - CH, - COOH) sé tao nén serin HO - CH, - CH(NH,) - COOH) bang cach chuyén gée CH,OH cho glixin và lại chuyển thanh axit 5, 6, 7, 8 - terahydrofolie/Trong quá trình vận chuyển gốc CH,OH cho glixin cố sự tham gia của các protein đạc hiêu gắn với axit tetrahydrofolic Khi vận chuyển gốc CH¡ trong phản ứng tổng hop metionin từ homoxisin, axit tetrahydrofolic tác dụng phối hợp với cà vitamin Bị,

Do chức nang tạo vịng porphirin và hemin nên axit folc cá tác dụng chơng bênh thiếu máu AxIt folic cần thiết đơi với sự sinh trưởng của người động vật, chim cịn đa số ví khuẩn, năm men và thực vật bậc cao đâu tự tổng hợp lấy axit folic Do axit folic tham gia vào sự trao đổi các hợp chất chứa một cacbon, từ do tạo nên nhiều chất quan trọng của cơ thể nên khí thiếu axit folic sé kéo theo những tối loạn trầm trọng về trao đổi chất Thơng thường người Ít mác phải các triệu chứng thiếu axit folic vì các vi khuẩn sống ở đường tiêu hơa cĩ khả nàng sinh tổng hợp axit folic đủ để cung cấp cho như cầu của cơ thể Nguồn axit folic là rau xanh, gan, thận, nấm men v.v Trong cac sân phẩm đậu, thịt, sữa hàm lượng axit folic thấp hơn, cịn trong quả chỉ chứa rất ít axit folic Khoảng 50% axit folic chung tơn tủ ở dạng khử (đạng dẫn xuất 5 - formyl - 5 6, 7, 8 - tetrahydrofolic) Dang nay khơng bên, dễ oxy hĩa và chuyển trở lại thành axit folic Do tính nhạy càm đối với nhiệt độ nên khi chế biến rau, quà axit folie giảm khả nhiều Thịt kho mất từ 7Ơ - 90% cịn thịt rán mất 952 Trứng luơc mất 20 — 50% axit folic Khi bao quan trứng sống, hàm lương axit folc giảm đi khoảng 26,6%, một Ít axit folic chuyển từ lịng đỏ vào lịng trắng cịn sự giảm sút tập trung chủ yếu ở lịng đỏ Axit folic đạc biết nhiêu trong nấm men nên cĩ thể dùng nguồn này để bổ sung cho các sản phẩm chứa ít axit folic Hién nay trong kỹ nghệ người ta diểu chế axit folec hồn tồn bàng phương pháp tổng hợp từ ba loại sản phẩm là chất 2, 4, 5 -— triamino - 6 - oxypirimidin diclorua, aldehit - 2, 3 - dibrompropionic vA axit paraaminobenzoilglutamic

Trang 2

Sau quá trình ngưng tụ, sản phẩm được tỉnh chế lại bàng cách kết tỉnh trong nước nĩng

VI.2.6 Vitamin B2 (corinoit , xiancobalamin)

Ty nam 1926, Minot va Mecfi da phat hién ta tac dụng chữa bênh của gan đối với bệnh thiếu máu ác tính và được giải thudng Nobel Sau dd 22 nam mdi thu được dạng kết tỉnh của yếu tố hoạt động từ dich gan va dat tén là vitamin By) Do là các tỉnh thể màu đỏ, khơng cĩ vị và mùi Phân tử lượng của vitamin Bị› bàng 1490 + 150 Nd hịa tan tốt trong nước và rươu Dung dịch trung tính hoạc axit yếu của vitamin B,; bền trong tối và ở nhiệt độ thường, ở ngồi sáng nĩ lai dé dàng bị phân hủy Vitamin BỊ; được gọi chung la cobalamin, vi trong phân tử của nd co kim loại coban Tại Hơi nghị quốc tế vê hĩa sinh nam 1961 các nhà bác học đã đề nghị gọi tên nhơm vitamin B„ là corinoit Hiện nay, người ta biết khoảng 100 loại chất tương tự vitamin Bạ, trong số đĩ cĩ các chất quan trọng thường gáp như xiancobalamin (B,;), hydroxycobalamin (BỊ; "b*) nitritocobalamin (BỊ; “c") Hap

chất corinoit bị loại mất NHạ NH

coban được gọi là corin, cịn C=O NH, C=o

axit corimie là corin cố cả các © CHa so cH,

nhánh bên Cấu trúc hĩa học i đà CH, cH, CH,

của vitamin BH; bao gốm một HạN~€C—H„C- CH, He—| —

mật phẳng chứa các vịng HạC— A ”— 8 rị

pirol và nguyên tử coban N “Ss \ €

chiếm vị trí trung tâm của cn a \ §

các vịng đĩ, phần thứ hai [x~ \ €

của phân tử là một nhĩm Co cH [.8

nucleotit thang gĩc với mat i _ t ¬ | a

phẳng, trên phần nưcleotit | yoo cu, po

này bao gồm thành phân 2N cổ | |

bazơ nitơ là dimetylben- [> c

zimidazol và thành phần La cH, CH,

đường là a — D ~ oO che CH, CH,

ribofuranoza iZopropanolamin CHa du,

Vitamin B,, chuyén vào c=o

cơ thé gấn với một hợp chất NH >

glucoproteit của dạ day dé

tạo nên một phức hợp dễ hấp th

thụ cho cơ thể, Vai trị của wo CH; g

vitamin B,, duoc nghiên cứu _ XN— H `

rất nhiều, song vẫn cịn em 3 t

những chi tiết chưa rõ Nhiều O He t

dẫn liệu thí nghiệm đã chứng (4/hmhkhơng gian 4 5,6.dimety! benzimidazol Đ minh rang nĩ tham gia vào cua phan te 4

vitamin By quá trình tổng hợp protein và

axit nucleic & cơ thể, Cĩ lẽ

HOCH 5“ hở

5,6.dimetyl benzimidazol xiancobam}

rằng, củng như các vitamin nhĩm B khac, vitamin B), la thành phần của các coenzim

1) Cobami la tan dang dé chi cobalamin khong chưa phan Aucleuht 5 6 — dimetylbenzimidiazol

Trang 3

xtic tac cho cdc qua trinh do Vitamin B, cting tham gia vào sự trao đổi các hợp chất chứa một cacbon vA thudng phéi hop, tac dung véi axit folic trong céc phan ting metyl hoa, vi du, trong qua trinh téng hep metionin ty homoxistin

COOH COOH COOH homoxistfin homoxistein

oO

s- œZ S - CH,

| oH |

oe |

(axit tetrahydrofolic) CHNH,» (vitamin Byz) CHINE,

|

COOH COOH

Melony

Trang 4

ké vitamin B,, Thém mudi coban vào dịch nuơi cấy của ching hoac thie an u sé kích thích sự tổng hợp vitamin Bị; Vitamin BỊ; cĩ ý nghĩa quan trọng đối với chăn nuơi gia súc, Nĩ làm tảng sự bấp thụ thức an protein thực vật, táng trưởng và tích luy md Vitamin B,, cting lam tang sinh sản để trứng và nở trứng ở gà mái, Ngồi va cịn cĩ những dẫn liệu chứng minh rang tac dụng của vitamin B,› sẽ tang lên nhiều nếu phối hợp thêm vào thức ăn của gia súc một ít chất kháng sinh biomixin Nhu câu vẽ vitamin B,› ở người chưa được xác định rõ ràng Một vai tac pid đã cho biết rằng đối với các bệnh nhân thiếu máu ác tính để cĩ thể hỏi phục lượng vitamin dự trữ trong gan cân phải dùng tới 50 , vitamin Bị: hoặc hơn nữa trong một ngày Sau thời gian hồi phục chỉ cẩn từ !I - lỗ vitamin Bị; trong một ngày là đủ Để đàm bảo hấp thụ được đù lượng vitamin B,› đố cho cỡ thể trung hình cần một chế độ thức ăn chứa khoảng 3 - ð y vitamin Bị: mệt ngày Dài với cơ thể đau ốm, già, phụ nữ cĩ chửa, nhu cấu vê vitamin B,, tang lén

VI.2.7 Vitamin Bis (axit pangamic)

Nam 1950 Tomiyama đã phát hiện thấy trong dịch chiết của gan bị một vếu tố khác với vitamin BỊ: và đạt tên nĩ là vitamin Bịc Tới nam sau, Krebs va cic tác giả khác phản tích các sản phẩm thực vật cùng tim thấy một loại chải rất phổ biến ở các hạt do đố dạt tên axÍt pangamie (từ pan tiếng latinh là khap HƠI: #ami tiếng lanh là hat giống) Sau đố người ta đã xác nhận ràng vitamin Bị và axit pangamic la mét Axit pangamic co trong mam lua, nam men bía, nhân hat mo, tau

bo, gan ngựa COOH

| Axit pangamic cịn cố các dang

H— c ~ OH đẫn xuất trong do nĩ chưa 4.8

HO—C -1TI nhom metyl hoạc tới 12 nhốm

| metyl Các dẫn xuất này thủ được

H —Y - Ii bang cach thay thế vào vị trí của

FTTTTT"TT""”" ì

H—C - OH CH, i cae hydro 6 cac nhom metyl bang | _¡ cae gée ~ CH, Ví dụ, cố thể thu được dàn xuất đĩ ở gốc đimetylamin : CH, “ ae -N CH, Z CH ⁄ `>CH¿ để chuyển thành gốc sau : ——N NN CH, CH — 3 CH Non, ditzopropylamin

Dẫn xuất này chứa tới hốn gốc - CHỊ Khi thay thế hai nguyên tử hydro cia - CH, bang các nhơm diizopropylamin sẽ thu được dẫn xuất chủa 8 nhĩm metyl

Trang 5

Việc tổng hợp axit pangamic được thực hiện hai kiểu khác nhau, kiểu thứ nhất là cho D - ghuconolacton tác dụng với axit monocloaxetic sau đĩ sản phẩm thu được lại tác dụng tiếp với dimetylamin Kiểu này cho hiệu suất khoảng 562 Kiểu thứ hai dựa trên phản ứng este hĩa axit gÌuconic bàng dimetylglixin Hiệu suất của phản ứng này là 257

O cơ thể động vật người ta chưa chứng minh được đẩy đủ là axit pangamic cĩ được tổng hợp hay khơng hộc phải lấy hồn tồn từ thức an, nhưng cố điều chác chắn là các thành phần cấu tạo của nố như axit Ð - gluconic hoặc dimetylglixin là những sản phẩm trao đổi thơng thường của sự chuyển hĩa colin ở cơ thể,

Do tính chất lình đơng của các nhơm metyl trong phân tử của axit pangamic nén no co kha nang tham gia vào các phản ứng metyl hơa khác nhau của cơ thể Dân xuất canxi pangamat là một loại bột trắng hịa tan tốt trong nước, khơng hịa tan trong cac dụng mơi httu co No bến trong axit và ở nhiệt độ tới 100G, khơng

bên trong kiêm

Vitamin B,‹ kích thích chức náng của hệ não thùy, tuyến trên thận và hệ thân kinh trung ương Nĩ tham gia vào quá trình metyl hĩa trong phản ứng tổng hợp creatin, metylnicotinamit, doa dé cling co tac dung ngan can sự thấm mỡ ở gan như cdc chat metionin, colin, betain hoac axit folic, vitamin B, Vitamin B,, bao dam su tổng hop binh thudng metionin va colin 6 co thé Vitamin B,, con tham gia vào sự hoạt hĩa trao ddi oxy 6 co thé va co tac dung lam cho cơ thể chống độc tơt, cé 18 do lA do nd con cố vai trị như một coenzim xúc tác cho các quá trình oxy hoa Nhu vay, hoại tính của vitamin Bị cĩ thể liên quan đơng thời đến cả khả nang metvl hĩa và khả nang tham gia vào các quá trình oxy hơa ở cơ thể Sự cĩ maf cua goc dimetylglixin trong phan tu vitamin Bịs cố lẽ là nguyên nhân làm cho nĩ cố khả nang dimetyl hơa Khi đố vitamin B,a¿ được sử dụng như một nguơn nhom oxymetyl "Tuy nhiên giả thuyết này cịn can được kiểm tra đầy đủ hơn

VI.2.8 Vitamin Ba (axit pantotenic)

Axit pantotenie được tìm ra vào khoảng nam 1933 nhờ các nghiên cứu của Wi- liams vẻ các chất kích thích sự sinh trưởng của nấm men Todi nam 1939 người ta thu dude axit pantotenic dang tỉnh thể từ dịch gan và đến năm 1940 thì xác định được câu tạo hơa học của nĩ Đĩ là chat «ă y - dioxy - Ø Ø - dimetylbutiryl - 8 - alanin CH, i HO - CH,- C; - CH - CO - NH - CH, - CH, - COOH a 1 | * —— CH, OH 5 goer £ ~ alanin v_ axiu pantotec

Vitamin Bị rất phổ biến ở cac đổi tượng sinh vật khác nhau do đĩ cĩ tên là axit pantotenic (từ pantoten tiếng latinh là khấp nơi)

Trang 6

Axit pantotenic là một chất lỏng nhớt cố màu vàng, dễ hịa tan trong nước, axit axetic, rượu elyle và hịa tan rất ít trong các dung mơi hữu cơ khác Nĩ bền với nhiệt và với oxy khơng khí trong mơi trường trung tính, cịn trong mơi trường axit và kiếm nĩng liên kết peptit - CƠONH - của axit pantotenic dễ bị thủy phân Dạng được sử dụng phổ biến của axit pantotenic là dạng muối canxì pantotenalt

Cơ thể người khơng cĩ khả năng tự tổng hợp lấy axit pantotenic nhưng co thé sử dụng axit pantotenie cĩ sẵn để tổng hợp coenzim A là thành phần đặc biệt quan trọng tham gia vào các quá trình tổng hợp và phan giải axit béo cũng như chuyển hơa gluxit của cơ thể Coenzim Á cố cấu tao như sau :

YY

NO m=N

cH 3 # a L [ | SN

HS-( CH, ) -NH—CO {CH} NH™CO-CH~C— CH O-— Bh -— O— POF 2

| O

bu by O © |

Ka wD

H \ H

`————— ° HO © HO

gốc ttolamin gốc axit pantotenic o =p

⁄

HO

gốc 3~ phos phooadenozin — 5- diphosphat

Vi vay khi co thể bị thiếu axit pantotenic sẽ kem theo hién tuong coenzim A khơng được tổng hợp, từ đĩ gây rơi loạn trao đổi hàng loạt chất ở cơ thể Dong thời dẫn tới sự xuất hiện các triệu chứng bệnh lý như sưng ngồi da vA mang nhay các nội quan, rụng tốc, thối hĩa nhiều cơ quan vị dụ, một số tuyến nội tiết,

Axit pantotenic cĩ nhiều ở nấn men, gan các phân xanh của thực vât và được tổng hợp hởi các vi khuẩn đường ruột Thơng thường cơ thể ít bị thiếu loại vitamin này vì nĩ phổ biến trong các sản phẩm dinh dưỡng Nhu cấu của người bình thường là 7 - I0 mg trong 24 giờ Trong các phương pháp được sử dụng để tổng hợp axit pantotenie, người ta đấc biệt chú ý với phương pháp của Bír và Preobragienski, xuất phát từ nguyên liệu đấu tiên là alcol tương ứng với phan axit pantoic và gắn thêm các hợp chất chứa mốt cabon, sẽ ngưng tụ với muối natri của Ø — alanin để chuyển thành natri pantotenat

HN NH

Vitamin H hay biotin dude tach ra | A |

ở dạng tinh thé nam 1986 từ lịng đỏ a œ

H tring No la mét loai axit monocaboxytic B | CH {cu ce

eS vAu trúc vịng, 2% #13 SO

V1.2.9 Vitamin H (biotin)

Vong A cua biotin la vong imidazol con vong B IA vong tiophen Vitamin H

là tinh thé hình kim khơng màu, hịa tan tốt trong nước hịa tan it trong rudu và khơng tan trong các dung mơi hưu co khac Nĩ bến đổi với oxy va H,SO, biotin lại bị phân hủy bởi H,Ố HƠI và cac chất kiểm

axit monocacboxyiic

Biotin thudc loai vitamin it bị thay đổi khi bảo quản thực phẩm Ví dụ, ở sữa cơ đặc hoạc ở trứng khi bảo quản, hàm lượng vitamin H chỉ biến đổi khĩng đáng

Trang 7

kế Trong trứng, biotin tập trung chủ yếu ở lịng đỏ, tương tự như trường hợp của axit pantoteníe Tuy nhiên, trong khi bảo quản, người ta nhận thấy biotin khơng bị biến đổi hoạc đi chuyển vào lịng trắng tuíng, ngược lại axit pantotenic ở lịng đỏ trứng lại giảm di nhiéu sau khi báo quản và chuyển từ lịng đỏ vào lịng tráng triing Biotin tham gia vào thành phần của các loại enzim xúc tác cho cac quá trinh cacboxyl hĩa Ví dụ : COOH COOH | | CO ——— _—= CO | enzim CH, chứa biotin CH; l i COOH

axit PLruvic axul oxalaxetic

Quá trinh cacboxyl hda trén dA dudc chitng minh ở vi khudn lactic va cA 4 dong vật Từ axit oxalaxetic hinh thanh ở trên cĩ thể nhờ phản ứng chuyển amin hoa tiếp tục để tạo nên axit aspartic Khi xúc tác cho quá trình cacboxyl hĩa, biotin kết hợp với CO, tạo thành phức hợp, do đĩ CO; trở nên hoạt động và cĩ khả nang gan vao nhom metyl của axit piruvic Sự liên kết với CO; xảy ra nhờ nguyên tử nitd của vịng imidazol trong phân tử biotin cịn phần coenzim cia biotin dude gan vao phan protein — enzim qua nhom cacboxyi cia biotin va nhom NH, cua lizin trong protein-enzim Gân đây nhiều tài liêu cho biết rằng biotin cịn tham gia vào các phản ứng khử amin, trao đổi triptophan hoặc chuyển

nhom cacboxyl từ một hợp chất này sang một 1 hợp chất khác Biotn là thành phần đặc biệt

quan trọng đối với quá trỉnh tổng hợp các axit HN NH béo Nĩ cịn cá thể tham gia vào các giai đoạn -

nhất định của sự tổng hop protein, bazo purin CH, — COOH hốc nhiều chất khác Việc tơng hợp biotin theo | CH destiobiolin phương pháp hĩa học bát đầu từ quá trình xây H;€ 3 °

dựng các thành phần vịng sau do gan thêm nhánh bên là khá lâu và phức tạp Vì vay cho tới năm 1945 người ta đã đưa ra một phương pháp đơn giản để tổng hợp một chất tương tự với chất destiobiotin dẫn xuất của biotm, đĩ là chất hexylgHioxylidon, chất này cố hoạt tính tương tự destiobiotin Khi nuơi cấy nấm men và đưa thêm hexylglioxylidon vào mơi trường sẽ thu được rất nhiéu biotin Hexylglioxylidon khác destiobiotin ở chỗ là nố khơng chứa nhĩm CH ở nguyên từ cacbon gắn trong vịng và nhĩm COOH lại được thay thế bởi gốc rnetyl

Biotin cĩ nhiều trong gan động vật cĩ sừng, sữa, nấm men, đậu tương Các sản phẩm khác như rau cải, hành khơ, thận, tìm, lịng đỏ trứng, cũng là nguơn giàu biotin Biotin cĩ thể kết hợp với một loại protein độc của trúng gà gọi là avidin, quá trỉnh kết hợp này xảy ra ở ruột, Vì vậy việc sử dụng nhiều trứng gà sống làm thực phẩm sẽ gây ra thiếu biotin 6 co thé Néu dun chin thi avidin sé khơng cịn khả nâng tạo phức hợp với biotin Da tính phổ biến ở nhiều sản phẩm dinh dưỡng và được tổng hợp bởi các vị khuẩn đường ruột nên bình thường nhu cầu về biotin được thỏa mãn dây đủ Trong trường hợp thiếu biotin sẽ xuất biện các triệu chứng như sưng ngồi da rụng tốc, tang thải axit béo, v.v Bình thường cần khoảng 150 - 300 y biotin trong 24 giờ

Trang 8

VI.2.10 Vitamin P (rutin, bioflavonoit)

Yitamin P hay rutin bas gim mét ahdm hợp chất số cấc trúc cd sở là khung Macon:

Oéc chat thuéc nhom vitamin P

O knds nhau bởi mức đệ hydroxyl hĩa

s | vịng benzen và bởi các gộc glucozit gắn

6 - 74 YF vào ©, cfla vong niran trong nhan

3| CN) flavor Cac chat flavon trong thiên

⁄ VN 2 ` + ~ sae

j tư Đ w nhiên: tến tại chủ yếu dưới dạng hợp

7 we XS + oe \ ¿ ? -, chat grucozit Mot vì dụ về hợp chat ý ` i At «yf 1 > x

8 O ——, flavoncit cé hoat tinh cta vitamin P la 6 5 chat rutin OH _f \ é —OH —_——/

Hiện nay người ta biết rất nhiều HO 2

loại đavonoit nĩ tác dung cue vitamin NA _ P Các chất chứa khung avonon như

gesperidin, khung Øaavonol như ruiin, “sy Oo

OH ° ` a)

kverxetin, khung catesin nhu epicatesin, (ramnoglucoza)

epicatesingalat, déu thuéc nhom -

ae rutin vitamin P OH OR, Q ¿ R ——— —OH Ou ưN OR, OH HO O H > A ~OR, | f OR2 > Lf OH _ On AR, SS YX : A, =e ư , khung flavonol | OH

khung flavonon khung catesin

©) gesperidin R, là gốc ramnoglucoza, R; là CH; và Ry là OH Trong sơng thứa cha rutin RB, la H cịn R;¿ là gốc ramnoglucoza Epicatesin là hợp chất rất quan trọng của lá chè, nĩ chứa khung catesin trong đế R; là H và R¿ là H Nếu thay thế géc R, bằng axit gallie sẽ thu được dẫn xuất gọi là- epicatesin gallat

Chế phẩm hĩa học tỉnh khiết của vitamin P co dạng tỉnh thể màu vàng đa cam, Ít hịa tan trong nước, bịa tan được trong rượu và khơng cĩ vị, khơng cố mùi Vitamin P cố tac dụng củng cố và làm giảm tỉnh thấm của thành mao quản Người ta già thiết rằng vitamin P tham gìa trong các phản ứng oxy hĩa - kbử và

(1 Dưỡng remainoza ¡À dẫn xual 6 — devoxymanoza

Trang 9

tác dụng của nĩ liên quan chặt chẽ với tác dụng của vitamin © Khi thiếu vitamin P trong thức ăn, tính thấm của mao quản táng lên, đễ bảng huyết bất thường, mệt mỏi nhanh Tác dụng ức chế của các bioflavonoit lên hoạt tính của hàng loạt enzim cố lẽ liên quan tới cấu trúc polyphenol của chúng Khi đố cơ thể xảy ra phản ứng giữa nhơm quinon của phân từ flavonoÍft và các nhĩm amin cua enzim

Vitamin P cĩ nhiều trong cam, chanh, nho, xà lách, chè Nhu cầu về vitamin P -hưa được nghiên ctu ky Theo Efremop nhu cầu của cơ thể vã vitamin P cĩ thể bằng 502 se với nhu cấu về vitamin của cơ thể Mối liên quan tương hỗ giữa vitamin C va vitamin P thé hién ở chổ, mỗi loại này khi cĩ mặt của loại kia sé cc hiệu quả chữa bênh cao hơn khi tác dụng riêng rẽ Người ta đã chứng mính được rằng khi đưa vào cơ thể động vật các hợp chất cĩ hoạt tính vitamin P, ví dụ, các pyphenol ca§esin sẽ nhật: thấy sự tăng hàm lượng axit ascorbie ở các mỏ, đĩ là do phản ứng giữa catesin và axit dehydroascorbie, nhờ phản ứng này mà hảo vệ được axit ascorbic khỏi bị oxy hĩa Mạt khác, thec Samrai (1953) cĩ thể vitamin P gắn với vitamin Õ thành một phức hợp bền hơn đếi với sự oxy hĩa Vitamin P được ứng dụng rất tốt trong y học để giảm nhẹ cac bệnh xảy rẻ da nguyên nhân bị chiếu nhiều tia Rưntgen

VỊ.3 CÁC LOẠI VITAMIN ÍT NGHIÊN CÚU VI.3.1 Vitamin By (carnitin)

Đĩ là một loại vitamin cẩn thiết đối với sự sinh sống bình thường của cơn trùng được tìm ra từ nam 1948 Vitamin B, đạc biệt cần thiết đối với loại Tenebrio molitor ido do mang tên là BY)

Cho dén nay co ché tac dụng của vitamin B, hay car- H,C—N*t - CH, - CH - CH, - CQOH niIn cịn chưa được nghiên cứu

| | kỹ Cĩ lẽ nĩ thay thế cho colin

CH, OH trong các quá trình chuyển

nhĩm CH, đ các cơn trùng, Vitamin B, hay carnitin là một hợp chất được Gulevich tach ra lan dau từ cơ, nĩ hịa tan được trong nước và khơng hea tan trong đa số các dung mơi hữu cơ Sự sinh tổng hợp canitin xây ra phổ biến ở động vat và thực vat Cdc mé co rat giau vitamin B, Nhiều loại zơn trùng khong co khả năng đĩ nên phải lấy sarnitin từ các thức ăn khác

CH,

vitamin B,

V1.3.2 Colin

Colin dude Strecher tim ra lan dau tiên vào năm 1849 Dén nam 1862 no được tách ra dưới dạng tinh khiết và được đặt tên là colin Colin khá phổ biến ở các sản phẩm động vật và thực vật như mâm lúa, đậu tương, thịt, gan, tơm, đặc biệt nhiều a long dé tring trong hop chat lexitin

CH,OH ~ CH, ~ N*——CH, colin

on CH,

Trang 10

Colin cc tính kiếm, để hịa tan trong nước, rượu và khơng tan trong ete No bên trong dung dịch axit và đề bị phân hủy trong mơi trường kiếm Cĩ thể tổng hợp colin bang cach cho tác dụng dung dịch nước tríimetylamin với etylen oxyt ở

nhiệt độ thường -

CH, CH,

CH, ~ CH, + NCH, + HO => CH,OH -CH, ~ N = SH

`_/ XS |

Oo CH, OH ~CH,

© cơ thể dong vat, colin IA chat dé nhường các nhĩm CH, Nhom nay duoc su dụng trong quá trình tổng hop nhiều chất khác nhau của cơ thể, nĩ cũng là nguyên liệu đầu để tổng hợp axetylcolin là chất truyền xung động thân kinh Colin cố tác dụng ngăn cản được hiện tượng hĩa mỡ của gan giống như tác dụng của metionin betain, vitamin B,s, vitamin 3(›, v.v

Khi chuyén vac eo thé, colin bi oxy hĩa thành hetain, chất này sau đĩ chuyển nhốơm CH, cho cdc chất nhận nào đố và chuyển thành gÌixin

CH,OR CHG COOH CHs

"— | _—_——_— Ï ZA

ty ` _—> k yt cv r1 wt gn ————~

CH — N (CHỳ); CH N (CH,), CH,N (CH) colin bctain-aldehit beta

COOH CH, "CH GOOH fers COOH

{ 1

——m_ | — i ————- |

CH, - N - :CH¡); CH,NHCH, CHINE,

dimetylglixun sacozin glixin

Khi nhĩm CH, cta betain duge chuyén sang homoxistein sẽ thu được dimetylglixin va metionin Colin va betain con tham gia vào sự tổng hợp creatin nhờ phan ứng metyl hoa chất glicoxiamin, “Trong phản ứng này, metionn cĩ nàng lực metyl hĩa mạnh hơn

Trang 11

VI.3.3 Inozit

Inozit là rượu cĩ cấu tạo vịng chứa sáu cacbon, dân OH OH xuất của xiclohexan Trong thién nhién co nhiéu dạng WH OH đồng phân nhưng chỉ dang mezoinozit là cĩ hoạt tính

vitamin đối với động vật và nấm men, H

Mezoimozlt là tỉnh thể dễ hịa tan trong nước cố vị OH

ngọt và khơng cố màu khơng hịa tan trong rượu tuyệt H OH đối và ete, nĩ bền đối với axit và kiếm lỗng Nguyên mezoinozit

liệu để tổng hợp mezoinozit la D - glucoza Do mezo - (iclohexa — 1, 2, 3, 5 -

inozit phd bién ở lá thực vật nên cố thể thu được chất cis hexxol này bằng cách cho thủy phân bằng axit hợp chất phitín

(muối Ca, Mg cua axit mezoinozit hexophosphoric) co nhiéu ở thực vật Inozit được tổng hợp bởi đa số ví khuẩn và cay xanh O qua va hat, ham lượng inozit cao nhất vào trước lúc chín Khi chuyển vào cơ thể động vật mezoinozit sẽ tập trung chủ yếu ờ thận và não dưới dạng phospholipit Các hợp chất của ïnozit giữ vai trị quan trong đơi với các quá trình trao đổi ở hệ thần kinh O các mơ cơ thể, inozit tham gia vào quá trình chuyển hĩa mỡ ở gan tương tự như tác dụng của colin Inozit hoạt động phối hợp với vitamin FE và cố tác dung lam giảm các triệu chứng thiếu vitamin E Inozit cố nhiều ở đậu Hà Lan, hành bí, khoai tây, não, tìm, gan, v.v Nhu cầu vé inozit chưa được xác định rõ, người ta cho rảng chỉ cân khoảng lg inozit trong

24 giờ

V1L3.4 Vitamin By (axit orotic)

Trong phế liệu của cơng nghiệp rượu vang người ta thấy một yếu tố cĩ tác dụng duy trì sự sinh trưởng của chuột, gà, lợn, v.v Yếu tố này hịa tan được trong nước, rượu và một số dung mơi hữu cơ khác Sau này người ta chứng minh rằng Hố cĩ cả ở gan, lúa mi và dat tên là axit orotic Tuy nhiên axit O

orotic khéng hồn tồn đồng nhất với yếu tố gọi là vitamin B,y phát IW hiện thấy ở các sản phẩm của nấm men rượu và hoạt tính của nĩ HN hai thấp so với vitamin B.i Cĩ lẽ axit orotic là một sản phẩm phân |

giải của vitamin Bịy 07s NM COOH

Axit orotic dude téng hop ty axit aspartic, Y nghia sinh học

quan trọng của chất này là ở chỗ nĩ chinh là chất tiền thân để amt orotic

tổng hợp nên các hợp chất tạo nucleozit như xitozin, timín, uraxyl :

axit orotic + 5 phosphorbozylprophosphat —> orotidin — 5 - phosphat + pirophosphat —>

~ COs

——~x uridin - 5 — phosphat

Nhờ khả nang trên, axit orotic tham gia vao sy téng hop axit nucleic, vi vay mà nĩ kích thích su sinh trướng của động vật cũng nhu thuc vat Axit orotic cing tham gia vào sự trao đổi các hợp chất chứa một cacbon cần cho các quá trình sinh tổng hợp quan trọng giống như tác dụng của vitamin B,; và axit folic và cĩ tác dung phối hợp chữa bệnh gan Việc thêm axit orotic vào thức ăn của động vật cho thay no cĩ tác dụng kích thích cả sự trao đổi protein và gluxit ð cơ thể Axit orotic làm giảm việc sử dụng axetat dé tổng hợp lipit nĩi chung và colesterin nối riêng

Trang 12

Khi sử dụng phối hợp với cả vitamin PP nĩ cĩ tác dụng rõ rệt trong việc hạ thấp sự chuyển axetat vào colesterin ở gan, do đĩ hai loại vitamin này cố khả năng ngăn cản hiện tượng quá đư thừa colesterinn ở cơ thể

VL4 VITAMIN VA THUC PHAM

Tat cả những điều đã trình bày trên về vai trị của vitamin đối với sự dính dưỡng của cơ thể cho thấy rõ rằng thực phẩm chỉ được coi là hồn thiện nếu nĩ thỏa mãn được nhu cầu của cơ thể khơng những vẽ các chất cơ bản như protein, lipít, gluxit muối khoảng, mà cà về mật vitamin nữa Các chất này mặc dù chỉ cần một lượng rất nhỏ, nhưng lại cơ tác dụng rất mạnh Cho tới nay người ta đã chứng minh được rằng đa số vitatin đều cĩ trong thành phần của enzim, do đố mà chúng cố ảnh hưởng rất lớn tới hoạt động sống của co thé Vi vay hệnh thiếu vitamin được coi như những trạng thái bệnh lý phát sinh khi thiếu một số coenzim nào đĩ Nhu cấu về vitamin đã làm nảy sinh ra một ngành kỹ nghệ thực phẩm mới — kỹ nghệ sản xuất vitamin Các vitamin được sử dụng để bổ sung vào một số thực phẩm thơng thường nghèo vitamin hoạc bị mất vitamin trong khi bảo quản và chế biến Từ khi hiểu biết các nguyên nhân phát sinh ra các bệnh do thiếu vitamin, người ta đã kịp thời ngăn ngừa và chữa được bệnh thiếu vitamin rất cố hiệu quà Bình thường nếu an uống đẩy đủ, nhu cầu vế vitamin cĩ thể được thỏa mãn nhưng khi bị một sẽ bệnh nào đĩ hoặc khi thay đổi trạng thái sinh lý, điểu kiện lao động cơ thể dễ bị thiếu vitamin, vỉ vậy cấn tăng cường cung cấp thêm vitamin để hị đấp lại lượng vitamin bị tiêu hao Việt Nam ta là một trong những nước nhiệt đới cĩ cây cổi xanh tươi bốn mùa nên cĩ thể nĩi rang chung ta được thiên nhiền ưu đãi về mặt vitamin Tuy nhiên như chúng ta đã biết, các vitamin thường ít bền, vi vậy cần nghiên cứu đầy đủ các điều kiện bảo quản và chế biến thực phẩm, theo đõi sự biến đổi của chúng trong các quá trinh đĩ để co thế để ra các phương pháp thích hợp nhất nhằm hạn chế những sự mất mát về vitamin

VI.4.1 Sự liên quan giữa vitamin và enzim

Khi nghiên cứu về thành phần cấu trúc của enzim người ta đã chứng mình dude rang trong thành phấn coenzim của đa số các enzim đều co cdc vitamin Vi dụ, đẫn xuất phosphat của tiamin là coenzim của decacboxylaza xetoaxit, trong thành phần của các enzim oxy hĩa —- khử người ta thấy các vitamin thường gap như vitamin B; vitamin PP, Piridoxal phosphat là thành phân hoạt động của enzim amintranspheraza, cac vitamin nhu cobalamin, biotin, axit folic cing déu gap trong thành phần coenzim của nhiều enzim quan trọng đối với trao đổi chất ở cơ thể Như vậy rõ ràng là cĩ một mối iiên quan chặt chẽ giữa vitamin và enzim QQua những tài liệu đã trình bày ở trên chúng ta thấy rõ ràng cơ chế tác dụng của đa số các vitamin đều được làm sáng tỏ nhờ việc nghiên cứu các enzim cĩ chứa các vitamin đĩ Như vậy cũng đống thời giải thích được tại sao nhu cẩu về vitamin lại rất thấp Khi cơ thể bị thiếu vitamin thỉ xuất hiện các triệu chứng bệnh lý tương ứng, các

triệu chứng này phát sinh do khơng cø các coenzim chứa các vitamin Mối liên quan giữa vitamin và enzim thé hiện qua thành phần coenzim cịn được chứng rmỉnh đẩy đủ hơn nữa khi xét tới tác dụng của các -hất antivitamin (khang vitamin)

Trang 13

VI.4.2 Cac antivitamin

CH,

Khi nghiên cứu về ù _CH-CH.GCH

+ „ở „ „ +_ ——= Cx 2 2

bản chất hda hoc va tac N CH,—— N CH

dung sinh hoc cua cac SS cy cấ

vitamin, người ta mHân lu `

thấy cố nhiều loại chất cơ 3

khả năng làm mất hoạt pirttianun

tinh sinh học của vitamin :

và cĩ tác dụng chống lại chúng Người ta gọi các chất đố là các antivitamin, hay chất kháng vitamin, Thơng thường chúng gây ra các bệnh thiếu vitamin ở người, động vật và thực vật cũng như vi sinh vật Cấu tạo hĩa học của các antiviamin thường gần giơng với vitamin tương ứng Khi chuyển vào cơ thể sinh vật antivitamin vì khơng cĩ hoạt tính vitamin nên tạo nên các hệ enzim hồn tồn khơng hoạt động Như vậy cĩ thể nghỉ rằng các antivitamin đã đẩy các vitamin ra khỏi các hệ enzim, chiếm chỗ của chúng và thể hiện tính chất là "giả vitamin" Ta sẽ xem một số ví dụ cụ thể về các antivitamin Các chất antivitamin quan trọng của vitamin B, 1a oxytiamin, piritiamin, v.v Chúng gây ra các hiện tượng thiếu vitamin B, điển hình ở chuột Oxytiamin là đẫn xuất của tỉamin trong đĩ ở vị trí 4 của vịng pirimidin cĩ sự thay thế nhốm amin bởi oxy, cịn trong piritiamin nguyên tử lưu huỳnh được

thế bởi nhớm -CH = CH- Như vậy ở cơng thức cấu tạo của oyytiamin chỉ cĩ sự

khác nhau trong phấn vịng pirimidin, cịn trong piritiamin thỉ sự khác nhau chỉ xảy ra ở vịng tiazol Piritiamin là chất antivitamin điển hình của tiamin :

Đối với vitamin B„ người ta cũng phát hiện thấy hàng loạt dẫn xuất cố tác dụng là antivitamin trong đố cø các chất cĩ hoạt tính antivitamim yếu như 2, 4 - dimety] - 5 — oxymetyÌ] - piridin hoặc cố hoạt tính antivitamin mạnh như 4 -— dezoxypiridoxin hoạc 2 - metyl - 3ä - amin — 4,5 — oxymetylpiridin

CH, «n CH, OH

CH;OH Ho- -CH:OH HạN ` N _cH on

HC 1L

~“ ^

HC NZ SN `

2,4 - dimetyl — 5 - 4 ~ dezoaypiridorin 2 - metyl — 3 — aqmino Hỗ -

oxymetylpiridin oxymetylpiridin

Đơng đẳng cĩ tính chất antivitamin của axit nicotinic la piridin - 3 — sulfoaxit :

Z2

A COOH Z l

N N

axit nicotinic piridin — Š - sulfonxit

Chất này cố khả năng ức chế sự sinh trưởng của một số vi khuẩn do tác dung antivitamin cia no Antivitamin cia vitamin C a axit plucoascorbic

Trang 14

O Ĩ fo cế rc | | | Cc - OH | C- OH O t - OH © , - OH u—¢ k -H HO-—CH H- b ~ OH CH:OH H- L - OH bH,oH

axtt ascorbic axit glucoascorbic

Axit glucoascorbic cĩ tác dụng gây ra các triệu trứng của bệnh hoại huyết ở chuột bạch Đối với axit folic chất antivitamin mạnh hơn cả là dẫn xuất của axit folic trong đĩ nhớm OH ở vị trí 4 của vịng pterin được thay thế bởi nhốớm NH¿, Chất này ức chế sư sinh trưởng của L.casei va gây ra các hiện tượng thiếu vitamin rất đặc trưng ở chuột khi, v.v

Ngồi ra trong thời gian gần đây người ta cịn tim thấy các antivitamin của nhiều loại vitamin khác như biotin, colin, vitamin K, vitamin E, v.v Do tác dụng ức chế sinh trưởng của một số vi khuẩn gây bệnh, nên một số antivitamin được sử dụng rất hiệu quả trong y học thực hành

Cĩ một loại chất khác, mặc dầu khơng cố bản chất hĩa học tương tự vitamin song van thể hiện được tính chất là antivitamin VÍ dụ, người ta biết một số protein cố khả năng tạo phức hợp với một số vitamin như chất avidin cĩ trong trứng, cĩ thể gắn với biotin làm cho biotin bi mat hoat tinh Vi vay avidin dude coi nhu mét loại antivitamin gây ra hiện tượng thiếu biotin 6 cơ thể

Hiện nay việc nghiên cứu các chất đồng đảng cĩ tác dụng antivitamin đang được tiến hành rộng rãi nham ứng dụng ngày càng nhiều vào việc chữa các bệnh do nguyên nhân nhiễm trùng gây ra

Trang 15

CHUONG VII

CAC CHAT MAU

VIII Ý NGHIA CUA CAC CHAT MÀU TRONG SẢN XUẤT THỤC PHẨM

Chất lượng của các sản phẩm thực phẩm khơng những bao hàm giá trị dinh dưỡng mà con bao hàm cả giá trị cảm quan của chúng nữa Màu sác là một chỉ số quan trong của giá trị càm quan Màu sắc của các sản phẩm thực phẩm khơng chỉ cĩ giá trì về mặt hình thức mà cịn cĩ tác dụng sinh lý rất rõ rệt Màu sác thích hợp sẽ giup cho cơ thể đống hĩa thực phẩm do dé dàng Vi vậy trong kỹ thuật sản xuất thực phẩm người ta khơng những chỉ bảo vệ màu sắc tự nhiên mà cịn cho thêm chất màu mới, tao ra những màu sác thích hợp với tính chất và trạng thái của sản phẩm

Cĩ thể thực hiện được điều đĩ bàng những cách sau :

- Xây dựng một qui trình gia cơng nguyên liệu bán thành phẩm để bảo tồn được tơi đa các chất màu cĩ sẵn trong nguyên liệu ;

- Tach ra, cé dac va bao quản các chất màu từ chính nguyên liệu thực vặt đĩ hoặc từ các rnxuyên liêu khác giàu màu sắc ấy Sau đĩ từ các chất màu tự nhiên đã cơ đạc này cố thể dùng để nhuộm màu cho chính nguyên liệu mà từ đố ta đã thu được chất màu hoạc cho những dạng nguyên liệu hồn tồn khác ;

- Tổng hợp nhan tao các chất màu giống như các màu tự nhiên của sản phẩm thực phẩm rồi dùng chúng để nhuộm màu cho các sản phẩm khác mà ở dang tw nhiên khơng đủ mạnh hoặc bị mất màu ban đầu do quá trình chế biến ;

- Dùng các biện pháp kỹ thuật thích hợp để điều chỉnh các phản ứng theo chiêu tao ra những chất màu mới từ những hợp phân cĩ trong nguyên liệu

Đựa vào quả trình hình thành cố thể chia các chất màu thành hai loại - các chất màu tự nhiên

— các chất màu hình thành vrong quá trình gia cơng ky thuat,

VII2 CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN

Các chất màu tự nhiên thường gập chủ yếu ở trong các nguyên liệu thực vật, o6 thé chia ra ba nhĩm chính

- clorofil, điệp lục hay chất màu xanh lá cây ;

— các carotenoit cố trong luc lạp cho quả và rau màu da cam, màu vàng và đơi khi màu đỏ :

- các chat mau flavonoit co trong các khơng bào, cổ màu đỏ, xanh và vàng

Trang 16

Vil.2.1 Clorofil H,C=CH x 2

Màu xanh lá cây của thực vật là do cĩ mát chất màu clorofil Chất màu nay dong H;C vai trị cực kỳ quan trọng trong quá trình quang hợp - quá trình chủ yếu tạo ra các hợp chất hữu cơ và tạo ra nguồn oxy tự do duy nhất của quả đất Clorofil khơng những jj ¢ cho màu xanh mà cịn che mờ các chất màu

khác Trong các phần xanh của cây, clorofl CH, 0 cĩ trong tổ chức đặc biệt, phân tán ở trong L2 ]

nguyên sinh chất, gọi là lục lạp hoặc hạt diệp ca COOCH; lục Hàm lượng clorofl trong cây xanh chiếm

khoảng 1% chất khơ.: COOCzoHag

Hình 7.1 Câu tạo của clorofil a4 và b:

a - X là CHạ, b - X tà CHO

Clorofl cĩ hai dạng : clorofl a cĩ cơng thức là : C«zH;;O,N„Mg và clorofl b cĩ cơng thức : C;cH2sO,N,Mg cĩ màu nhạt hơn

cloroil a Ty lệ cloroll sa và clorofl b trong thực vật khoảng 3 : 1 Tính chất

a) Dưới tác dụng của nhiệt độ và axit của dịch bào màu xanh bị mất đi, một mat là do protein bị đơng tụ làm võ tế bào bi phá hủy, mặt khác là do liên kết giữa clorofil và protein bị đứt làm cho cloroRl dễ dàng tham gia phản ứng (7.1)

Clorofil + 2HX -+feofitin + MgX, (7.1)

để tạo ra feoBtin cĩ màu xanh oliu

b) Khi cho tac dụng với các kiểm nhẹ như cacbonat kiếm, kiếm thổ thì chúng sẽ trung hịa axit và muối axit của dịch tế bào và tạo nên mơi trường kiếm làm cho clorođl bị xà phịng hĩa để cho rượu phíitol, metanol và axiL cloroốlinic

Clorofil a + kiêm —> (C:;H,JON¿Mg) (COONa); + CH,OH + rượu phitol | (7.2) Clorofil b + kiém — (C3z)H3,0,N,Mg) (COONa), + CH,OH + ruou phitol J

phong hoa clorofil a va b gọi là cloroflin hoặc cloroBlit Các axit cũng như muối của

chúng đều cho sản phẩm màu xanh đậm

Trong một số cây cịn cĩ enzim clorofilaza củng cố thể thủy phân được các liên kết este nay dé giải phĩng ra phitol và metanol Enzim này thường được định vị trong các sắc lạp, khá bền với nhiệt và chỉ được hoạt hơa trong thời gian chín

c) Clorođl cũng cĩ thể bi oxy hoa do oxy và ánh sáng (quang oxy hĩa), do tiếp xúc với các lipit bi oxy hoa hoạc do tác dung cur erzim lipoxydaza Các quá trình oxy hoa nay cĩ thể xảy ra trong các rau (nhất là rau sấy! bảo quản ở độ ẩm tương đối dưới 30% ; cịn khi độ ẩm tương đối của khơng khí cao han thi clorofil lại bị biến đổi thành feofitin [ phân ứng (7.1)] Mét s6 hop chat bay hơi cĩ thé lam tang (etylen) hay làm chậm (khí CO:) sự biến hĩa của clorofil

Trang 17

d) Duéi tac dung cla Fe, Sn, Al, Cu thi Mg trong clorofil sé bi thay thé va sé

cho các màu khác nhau sau : - với Fe sẽ cho ruàu nâu ;

- v6i Sn va Al cho mau xam ; — với Cu sẽ cho màu xanh sáng

Trong sản xuất thực phẩm, đặc biệt là trong sản xuất đổ hộp rau, người ta thường dùng các biện pháp sau đây để bảo vệ được màu xanh diệp lục :

- Gia nhiệt nhanh trong một lượng nước sơi lớn (3 - 4 liU/kg) để giảm ham lượng axit Axit lúc này sê bị bay đi cùng với hơi nước ;

- Gia nhiệt rau xanh trong nước cứng, cacbonat kiếm thổ sẽ trung hịa một phần axit của dịch bào

Cac dang co mau xanh đậm Các dạng khơng máu

Cụ?” mỡ vàng

z„£1 a do oxy hoa

Mạ?* m phi†ol

_ 00, MS mane oes J ea

™ COOC2Hig~ = | ~ COOL, gH3q ™ COOH

feofitin ava b clorotil avd b x clorofilin ava b (mdu nau vd xanh olu) c3, (mẫu xanh dam) > (máu xanh đâm)

phitol Z Mgt

Ro ~ COOH tý

oxy hoa trong oxy hoa feoforbit mor lrướng ax1?

, | mo vong

oxy hoa | a Cy-Cyg ⁄⁄

ị ⁄⁄

a TUUP

¬~C00H

clorin, purpurin (mau 1âu)

Hình 7.2 Các dường hướng biến đổi của clorofil a và b

Trang 18

Trong thực tế, để bảo vệ màu xanh của đậu đĩng hộp, người ta cho vào hộp mét tt dinatri glutamat Hoặc để nhuộm màu xanh cho đậu vàng, người ta dùng clorofilin (clorofil + kiềm) Clorofđl dễ bị hấp thụ trên bế mật của hạt đâu và giữ được bền màu trên bể mặt đĩ làm cho màu hạt rất đẹp

VỊ.2.2 Carotenoit

Carotenoit là nhớm chất màu hịa tan trong chất béo làm cho qua va rau co màu da cam, màu vàng và màu đỏ Nhốớm này gồm từ 65 đến 70 chất màu tự nhiên tiêu biểu là caroten, licopen, xantofil, capxantin, vA xitroxantin Carotenoit cĩ trong đa số cây (trừ một số nấm) và hầu như cĩ trong tất cả cơ thể động vat Hàm lượng carotenoit trong lá xanh chiếm khoảng 0,07 - 0,2% chất khơ, trong trường hop han hữu người ta thấy nồng độ carotenolt rất cao ví dụ trong bao phấn của nhiều lồi hoa loa kèn cố nhiêu xantofil va anteracxantin

Tất cả carotenoi đều khơng hịa tan trong nước, rất nhạy đối với axit và chất oxy hĩa, nhưng lại bến vững với kiếm Một trong những đặc điểm của carotenoit là cố nhiều nổi đơi luân hợp tạo nên những nhốm mang màu của chúng Màu của chúng phụ thuộc vào những nhĩm này

Tất cả carotenoit tự nhiên cĩ thể xem như dẫn xuất của licopen VII.2.2.1 Licopen

Licopen cĩ trong quả cà chua và một số quả khác Màu đỏ của ca chua chín chủ yếu do cĩ mặt licopen mac dau trong cà chua cịn một loạt các carotenoit khác nữa như fitoflutin 0,29 mg/qua a — caroten 0,42 mg/qua Ø8 — caroten 1,00 mg/quả y — caroten 0,29 mg/qua licopen 5,66 mg/qua

Trong q trình chín, hàm lượng lieopen trong cà chua tăng lén 10 lan Tuy nhiên chất màu này khơng cĩ hoạt tính vitamin Liconen cĩ cấu tạo như sau

eran

licopen

Bằng cách tạo thành vịng ở một đấu hoặc cả hai đấu của phan tu licopen thi sẽ được các đồng phân «a, Ø, y - earoten Màu da cam của cà rốt, mơ chủ yếu là

đo caroten Caroten cĩ cấu tạo như sau ¬

NX

XS

CĨ | B ~ carolen

Trang 19

a — caroten

.Ă - caroten

Tất cả những carotenoit tự nhiên khác đều là dẫn xuất của licopen và caroten

Chúng được tạo thành bằng cách đưa nhĩm hydroxyl, cacbony] hodc metoxy vao mach, nhờ phản ứng hydro hĩa hoặc oxy hĩa

VỊI.2.2.2 Xantofil

Xantofil cé cong thie CyyH<,0, va co duoc bang cách gán thêm hai nhĩm hydroxyl vào phân tử œ - caroten, do đĩ cĩ tên 3,3’ — dihydroxy - a - caroten

ư OH

xantofil

Xantofil là chất màu vàng nhưng màu sáng hơn caroten vì chứa ít nối đơi hơn Trong lịng đỏ trứng pa co hai xantofil la dihydroxy ~ a - caroten va dihydroxy - Ư -— caroten véi ti lệ 2 : 1 Xantof cùng với caroten cĩ chứa trong rau xanh và cùng với caroten và licopen cĩ trong cà chua

VII.2.2.3 Capxantin

Capxantin cĩ cơng thức CyHszOx, là chất màu vàng co trong ớt đỏ Capxantin chiếm 7/8 tất cả chất màu của ớt Capxantin là dẫn xuất của caroten, nhưng cĩ màu ˆ mạnh hơn các carotenoit khác 10 lan Trong ớt đỏ cĩ các carotenoit nhiều hơn trong đt xanh 35 lần

VII.2.2.4 Criptoxantin

Criptoxantin cố cơng thức nguyên C¿sHs¿O (3 - hoặc 4 - hydroxy 8 ~ caroten) Màu da cam của quít cam chủ yếu là do criptoxantin

VIL.2.2.5 Birxin

Birxin là chất màu đỏ cĩ trong quả cây nhiệt đới tèn là Bixz orellana birxin được dùng để nhuộm màu dấu, margarin và các sản phẩm thực phẩm khác Birxin là sản phẩm oxy hĩa của các carotenoit cố 40 nguyên tử cacbon Birxín cố cơng thức cấu tạo như sau :

Trang 20

6 7 8 9 0 Wo 12 18 14 lỗ 15 HOOC - CH = CH-C = CH-CH = CH-C= CH- CH = CH - | | CH3 CH3 14” 13 12 10 l0 Ø0 8 T 6 —CH =C- CH=CH - CH= GC- CH =CH - COOCH, ị | CH, CH, VII.2.2.6 Xitroxantin

Xitroxantin cĩ cơng thức C„oH‹¿O Xitroxantin cĩ trong vỏ quả chanh Xitroxantin cĩ được khi kết hợp vào phân tử Ø - caroten một nguyên tử oxy để tạo thành cấu trúc furanoit: XS C=CH-~CH=CH-C=CH~Crl=CH—Ct1 a Hac eC o—& H=C "1Š I CH, du, CH; cH 3 VII.2.2.7 Astarxantin

Astarxantin cũng là dẫn xuất của caroten và cĩ tên gọi là 3,3'` — dihydroxy - 4,4 — dixeto - ổ - caroten

Trong trứng của lồi giáp xác cĩ chất màu xanh ve gọi là ovoverdin cĩ thé coi như là muối dang endiol cia astarxantin va nhom amin của protein (kết hợp của astarxantin và protein) :

LLLL tet

+ NH, + NH,

o-

+*NH3 *NH,

Trong mai và giáp của cua, tơm astarxantin cũng tham gia vào thành phần của lipoprotein gọi là xianin

Trong quá trình gia nhiệt do protein bị biến tính và astarxantin bị tách ra dưới dạng chất màu đỏ,

VII.2.3 Các chất màu nhĩm tlavonoit

Các chất màu này hịa tan trong nước và chứa trong các khơng bào Trong rau, quả và hoa, số lượng cũng như tỉ lệ các favonoit khác nhau, do đĩ làm cho chúng cố nhiều màu sác khác nhau : từ màu đỏ đến màu tím Plavonoit là những dẫn xuất của croman và cromon Croman và cromon là những phenylpropan vì cĩ chứa bộ khung cacbon C, - + Khi croman hoặc cromon ngưng tụ với một vịng phenol nữa thì được dẫn xuất cĩ tên là flavan

Trang 21

croman oa cromon : 6 8 1 +Z ý 7 ? ĐC C¿ cự \ ŒX + + 4 Ỹ “ SN 7 os o 5 4 flavan

Dua vào mức độ oxy hơa (hoặc khử) của dị vịng, cĩ thé chia flavonoit ra các nhơm cĩ dạng cấu trúc chủ yếu như sau

Or -ÝĨ \

\—/ Sou

catesin Cflevanol.3

khéng riau)

flavon (mau varig) are -¬— N

|

S

NY OH

flavonal (mau vang)

VII2.3.I Antoxian © Œx.© OH lucoantoxianidel | - ( flavandiol 3,4 khéng mau) œ>O i Ỗ tla vanen ( khơng mâu, khi ẩ/?!

nong co mdu do’)

auron (mau vang)

$un®

antoxianidol (mau đĩ) mau xanh)

CO

flavanonoal (vang

đa cam, nâu sam)

chaleon (mau do ta)

Antoxian hay antoxianozit lA mono — hay diglucozit do gốc đường glucoza, galactoza hoặc vamnoza kết hợp với gốc aglucon cố màu gọi là antoxianidin Do đố khí thủy phân antoxian thi dudc đường và anfoxianidin (antoxianidol) Antaxian hoa lan trong nước, cịn antoxianidol thì khơng hịa tan trong nước Các antoxianidol và các antoxian là những chất tạo nên màu sác cho hoa và quả Các antoxianidol co màu đỏ, xanh, tím hoặc những gam màu trung gian

Trang 22

Tất cả antoxianidol đều cĩ chứa trong vịng pyran oxy hĩa trị tự do Tuy nhiên người ta chưa biết được chắc chan nguyên tử nào : oxy hay cacbon mang điện tích dương tự do Do đĩ antoxianidol thường được biểu diễn dưới dạng cơng thức trung tính : @`x© cơng thúc thường CI~ rir Sou cơng thúc trung tính

Nhờ điện tích dương tự do này mà các antoxianidol trong dung dịch axit tác dụng như những cation va tạo muối được với các axit Cịn trong dung dịch kiểm thỉ antoxianidol lại tác dụng như anion và tạo muối được với bazo

Thường gặp ba antoxianidol chính là apigenidol thi it gap hon

HO Oo éỊ `Z — OH OH pelargoni đai © OH HO Cero A OH OH

xianidol ( máu xanh) OCH; do g O SH OH peontdol Tính chất của antoxian

pelargonidol, xianidol, và delfinidol Con

apiqeridol ( khơng cơ nhốm

oH o'vi fri 3) pH HO ` \ “OH SoH delfinidol OCH, HO lí \ YN N—.— OH OH xiznhi42) tmalviáo))

Nơi chung các antoxian, hịa tan tốt trong nước và trong dịch bão hịa Khi kết hợp với đường làm cho phân tử antoxian càng hịa tan hơn

Màu sắc của các antoxian luơn luơn thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ, các chất màu cố mật và nhiều yếu tố khác, Khi tàng số lượng nhĩm OH trong vịng banzen thị màu càng xanh đậm (trong vịng benzen cĩ thể cĩ 1-2 hoặc 3 nhĩm OH)

Trang 23

Bảng 71 Mot số antoxian phố biến

; Antoxianozit | Antoxianidol Dudng Cĩ ở cây | Pelargonin Pelargomdol Hai glucoza Cúc tây Aster), mo cd (Pelargonium)

Xianin Xianidol Hai glucoza Hoa hồng “

Ceraxianin Xianidol Glucoza, ramnoza Qua anh dao (Cerasus)

Prunixianin Xianidol Galactoza Quả man (Prunus domestica) ; ldain Delfinidol Ramnoza glucoza Qua viet quat (Vaccinium Vitis idsea)

Delfin + Xirnhidol (este Hai giucoza 4

Malvir dimetyl của delfinidol) Hai glucoza Hoa cẩm quy (Ma/va)

Peonin Peonidol Glucoza Hoa mau don (Paconia offic mats) Enin Enidol Hai glucoza ‘Qua nho

Hir xutia Hirxutidol Hoa anh thảo, hoa ngọc trâm (Primula)

L_ |

Mức độ metyl hĩa các nhốm OH ở trong vịng benzen càng cao thỉ màu càng đỏ Nếu nhốm OH ở vị trí thứ ba kết hợp với các gốc đường thì màu sắc cũng sẽ thay đổi theo số lượng các gốc đường được đính vào nhiều hay it

Các antoxian cũng cĩ thể tạo phức với các ion kim loại để cho các màu khác nhau : chẳng hạn muối kaÌi sẽ cho với antoxian màu đỏ máu, cịn muối canxi và magie sẽ cho với antoxian phức cố màu xanh ve Hoặc người ta cũng thấy phúc bốn tử đen sẽ chuyển sang màu xanh, cịn anh đào thỉ chuyển sang màu tím khi cĩ mặt thiếc, anh đào cũng sẽ cho màu tím khi cố mặt nhơm, nhưng nhơm lại khơng anh hưởng đến màu của nho đỏ Các antoxian của nho chỉ thay đổi đáng kể khi cĩ Fe, Sn, hoac Cu Điểm đáng chú ý là màu sắc của các antoxian phụ thuộc rất mạnh vào pH của mơi trường

Thơng thường khi pH > 7 các antoxian cho màu xanh và khi pH < 7 các antoxian cá màu đỏ

Chẳng hạn : rubrobraxinin cÌorua là antoxian của bắp cải đỏ, là một triglucozit

của xianidin,

Khi pH = 2,4 - 4,0 thi co mau đỏ thấm pH = 4 - 6 thi cĩ màu tím

pH = 6 thỉ cĩ màu xanh lam pH là kiếm thì cĩ màu xanh lá cây

Hoặc như xianin cĩ trong hoa hồng, màu sác sẽ thay đổi khi pH của dịch bào thay đổi

Trang 24

@ OH @

HO — —OH H

—_—_———

OGlucoza OGlucoza

Xianin (dang cahon,cð máu để” Xianin (dang trung tinh co mau fim) trong mơi lrưỡng ax1/)

OH

@ Ð~

HO ° <0

OGlucoza OG6luceza

Xianin (dang anion, co mau xanh

trong mdi truong kiém)

Các màu sắc khác nhau của hoa co dude là do tổ hợp các antoxianidin và các este metylic của chúng với axit và bazơ,

Tom lại trong mơi trường axit, các antoxian là những bazơ mạnh (oxonium) và cĩ thể tạo muối bền vững với axit Antoxian cũng cố khả năng cho muối với bazơ Như vậy chúng cĩ tính chất amphote Muối với axit thÌ cố màu đỏ, cịn muối với kiếm thỉ cĩ màu xanh

Trong sản xuất đồ hộp, để bảo vệ các màu sắc tự nhiên, người ta cĩ thể cho thêm chất chống oxy hoa, vi du, thêm rutin để bảo vệ màu của anh đào và mận, thêm tanin, axit ascorbic để bảo vệ màu của dâu và anh đào Một biện pháp khác cĩ thể bảo vệ được máu tự nhiên của các đổ hộp rau quả là thêm enzim glucooxydaza, chẳng hạn như thêm glucooxydaza để giữ màu tự nhiên của nước quả đục,

Các đẫn xuất của cromon đáng chú ý hơn cả là flavanon va flavonol VII.2.3.2 Flavanon

So với các flavonoit khác thì các flavanon Ít gặp hơn Hesperidin và naringin 1A hai flavanon cĩ trong vỏ cam quít bên cạnh các catesin cĩ hoạt tính vitamin P Aglucon của các glueozit này là hesperetol và naringenol :

O O oF HO © H —-€ kec H, CR HỆ H H ( H HO Ơ HO O hesperetol naringenol

Naringin 1a diholozit (véi glucoza va ramnoza) thường gây ra vị đắng của bưởi nhất là ở bưởi trước khi chín

Trang 25

CH,OH K OH O ° OH HO " H naringin © | I H HỌ To HOO Ch, OH HO

Narimngin là một favonoit khơng màu, Ít tan trong nước, để dàng kết tủa dưới dạng các tỉnh thể nhỏ do đĩ gây khĩ khản cho sản xuât nước quả cũng như purê cam quit Khi qua chin enzim naringinaza phần cát liên kết gÌucoza - ramnoza do đố mất vi dang

VII.2.3.3 Flavonol

Flavonol 14 glucozit lam cho rau quả và hoa cĩ màu vàng và da cam Khi flavonol bị thủy phân thì giải phĩng ra aglueon màu vàng Các glucozit nhĩm flavonol rất nhiều, nhưng thường gặp hơn cá là những agliucon dẫn xuất sau đây :

kempherol R = RẺ = H

= > R

guerxetol R = OH, R’ = H HO

soe : — > O

mirixetin R = R’ = OH YY N——— OH

Astragalin 14 3 - glucozit cua AAA `,

kempherol, cs trong hoa tử vân anh, bu b OH

hoa dé ngựa, trong lá chè và trong hoa hồng Querxetol cĩ trong vỏ sồi, lá chè, táo, nho, thuốc lá hoa huplơng

Rutin la 3 -— ramnoglucozit cha querxetol, rất thường gập ở trong cây Rutin được ứng dụng rộng rãi trong y học làm thuốc bổ mao mạch

Các favonol đến hịa tan trong nước Cường độ màu của chúng phụ thuộc vào vị trí nhĩm OH : màu xanh nhất khi OH ở vị trí oeto

Flavonol tương tác với sắt cho ta phức màu xanh lá cây, sau chuyển sang màu nâu Phản ứng này thường xảy ra khi gia nhiệt rau quả trong thiết bị bằng sắt hoac bang sat trang men bi dap

Với chỉ axetat flavonol cho phức màu vàng xám Trong mơi trường kiểm, flavonol rất dễ bị oxy hĩa và sau đố ngưng tụ để tạo thành sản phẩm màu đơ

VIL3 CAC CHAT MÀU HÌNH THÀNH TRONG QUÁ TRÌNH GIA CƠNG KY THUAT

Trong các nguyên liệu đưa vào chế biến thực phẩm, thường chứa một tổ hợp các chất khác nhau Trong quả trình gia cơng cơ nhiệt, chúng sẽ tương tác với nhau để tạo thành những chất màu mới cố ảnh hưởng tốt hoạc xấu đến thành phẩm

Các phản ứng tạo màu trong thực phẩm thường phức tạp và đa dạng Chẳng hạn như màu sác của nước chè là do phản ứng oxy hĩa các polyphenol bằng enzim,

Trang 26

màu sắc xuất hiện khi sấy malt, khi nướng bánh mì hoạc trong các sản phẩm chế biến hạt khác lại hầu như chủ yếu do phản ứng ozamin Nếu như trong các sản phẩm bánh kẹo, màu được tạo nên chủ yếu là do phản ứng caramen hĩa các đường thì trong chế biến rau quả màu được hình thành nên cịn do một loạt các phản ứng khác nứa

Chung qui lại các phản ứng tạo màu là những phản ứng oxy hĩa và những phản ứng khác cố enzim xúc tác hoặc khơng cơ enzim xúc tác Đĩ là phản ứng trùng hợp bĩa các phẩm vật oxy hĩa của polyphenol và phản ứng giữa bisflavonoit với axitamin Chúng gồm cĩ :

- phản ứng giữa đường và axitamin ;

- phản ứng dehydrat hĩa các đường hay là phản ứng caramen hốa ;

- phan ứng phân hủy axit ascorbic, axit limonic, axit maleic, axit tactrie và mốt số axit hữu cơ khác ; J

- phản ứng oxy hĩa các hợp chất của sát và tạo thành phức cĩ mầu ; ~ phan ứng tạo nên các sulÊua kim loại cĩ màu

VII.3.1 Tạo màu mới do phản ứng caramen

Phan ứng caramen hĩa cố ảnh hưởng lớn đến màu sắc của các sản phẩm giàu đường như bánh kẹo, mứt, Phản ứng xảy ra mạnh mẽ ở nhiệt độ nĩng chảy của đường Chẳng hạn, với glucoza ở 146 - 150°C fructoza ở 95 — 100C, sacaroza ở 160 - 180°C, lactoza 223 - 252°C Tuy nhiên, phụ thuơc vào nồng độ đường, thành phần pH của mơi trường, thời gian đun nĩng, người ta vẫn tim thấy các sản phẩm của sự caramen ở nhiệt độ thấp hơn điểm nĩng chảy của đường Vi du, sacaroza co thể bát đầu biến đổi ngay khi ở nhiét dd 135°C

Giai đoạn đầu của phản ứng tạo nên các anhydrit của glucoza, fructoza, sacaroza như giucozan, fructozan, sacarozan là những hợp chất khơng màu Sau đố, bên cạnh sự dehydrat hĩa cịn xảy ra sự trùng hợp hĩa các đường đã được dehydrat hoa để tạo thành các phẩm vật cĩ màu nâu vàng

Chang hạn, với sacaroza, sơ đồ phản ứng caramen hĩa như sau Oj2HOi - HO > C,HyyOs + C,HyyOs

Sacaroza glucozan leuulozan

Dén 185 - 190°C sé tao thanh izosacarozan

glucozan + levulozan — izosacarozan CoH p05 + CHO, > Cy2H Ojo

Khi ở nhiệt độ cao hơn sẽ mất di 10% nước và tạo thành caramelan (C,,H),.O, hoặc C;¿Hz„Ư;¿) cố màu vàng :

zCizHOio - HO —> (C2H¡VO,) hoặc C24Ay,015

izosacarozan caramelan Khi mat di 14% nudc sé tao thanh caramelen :

Cy2H 9019 + C2¿H,Oja - 3H2O > C3,HyxO24-H30

Trang 27

và khi mất đi 25% nước sẽ tạo thành carameÌinn cĩ màu nâu đen Cần chú ý rằng tất cả các sản phẩm caramen hĩa đều co vi dang

VII.3.2 Sự tạo màu mới do phản ứng melanoidin

Phản ứng ozamin, cacbonylamin, aminoza hay phản ứng melanoidin là phản ứng cs vai trị đạc biệt quan trọng trong kỹ thuật sản xuất thực phẩm Các hợp phần tham gia phản ứng là protein (hoặc các sản phẩm phân giải của chúng) và gluxit

Điều kiện để phản ứng xảy ra được là chất tham gia phản ứng phải cĩ nhĩm cacbonyì í —=Œ = O) Khác với phản tng caramen hoa, phan ứng ozamin địi hỏi nang lượag hoạt hĩa bé hơn, nhưng để tiến hành phản ứng bất buộc trong mơi trường phản ứng phải số nhốm amin hoặc amoniac.Theo Hodge, phản ứng tạo m2lanoidin bao gồm một loạt các phản ứng xảy ra song song hoặc nối tiếp Dựa vào mức độ về màu sác của các sàn phẩm cĩ thể,chia thành ba giai doạn kế tiếp nhau Sản phẩm của giai đoạn đầu khơng màu và khơng hấp thụ ánh sáng cực tím Giai đoạn này bao gồm hai phản ứng : phản ứng ngưng tụ cacbonylamin và phán ứng chuyển vị Amadori Sản phẩm của giai đoạn thứ hai khơng màu hoặc cố màu vàng, nhưng hấp thụ mạnh ánh sáng cực tím Giai đoạn này bao gơêm phản ứng khử nước của đường, phân hủy đường và các hợp chất amin Sản phẩm của giai đoạn cuối cĩ màu đậm Giai đoạn này gồm cĩ phản ứng ngưng tụ aldol, trùng hợp hĩa aldehitamin

và tạo thanh hợp chất dị vịng chứa nitơ /

Thực tế trong hỗn hợp phản ứng cĩ chứa đồng thời tất cả các sắn phẩm, nhưng ti lượng của sản phẩm này hay sản phẩm khác chiếm ưu thế là phụ thuộc mức độ tiến hành của nhản ứng

VII.3.2.1 Cac giai doan của phản ứng tạo melanoidin a Giai doun đầu của phần tng tav melanoidin

Phan ung ngung tu cacbonylamin

plucoza bazơ schiff N - giucoztt

Trong điều kiện sản xuất khi Ở nhiệt độ cao, phan ứng được bắt đâu khơng phải từ NĐ - glucozit mà từ sacaroamin (đường amin) theo sơ đổ :

Trang 28

oa H COOH ce H CCOH _| | | ia | | Hoy OH + H-N -C - R” H af N- C - R” | | | L

đường hợp chất amin phức đường gan:

Phức đường amin được tạo thành khơng màu và khơng cố tính chất nào của

melanoidin ca `

Phan ting nay co thể tiến hành ở chỗ lạnh và qua một vài giờ thì đạt được can bang Nhung cĩ thể tăng rất nhanh khi đun nĩng hỗn hợp phản ứng

Phản ứng chuyển vị Amadori

Khi ở nhiệt độ cao thì phức đường amin bị đồng phân hơa hay người ta gọi là bị chuyển vi noi phan Amadori, Kết quả là giữa nguyên tử cacbon thứ nhất và thứ

hai phát sinh ra nối kép và tạo thành l - amin - l1 - dezoxy - 2 - xetoza :

Ø Ì | |] | H- “C-H- N- C-R’ —~ R TC -CH2 -NH —CH -R' === | | R’ H

phúc dường amin i - amin ~ 1 ~ dexoxy - 2 - xetoza

OH COOH

| |

= R - C = CH - NH - CH - R”

dang enol cua 1 - anun - 1 ~ dezoxy - 2 ~- xetoza

Phẩm vật của sự chuyển vị Amadori là hợp chất cơ khả năng phản ứng và là chất khởi đầu để tạo thành polyme co mau sam gọi là melanoidm

b) Gini doan trang pian cia phan tng melanoidin

Ĩ giai đoạn này xảy ra sự khử nước của Ì - amin - Ì - dezoxy - 2 - xetoza tạo thành các sản phẩm phân ly khác nhau Phụ thuộc vào điều kiện của mơi trường và nhiệt độ mà giai đoạn trung gian cĩ thể tiến hành bằng một vai con đường Sự tạo thành furfurol hoạc hydroxymetylfurfurol là một trong những con đường khử nước của dezoxyxetoza Một con đường khác (của sự khử nước dezoxyxetoza) là tạo thành reducton mach hd Con đường thứ ba là phan hủy hợp phần đường để tạo thành aldehit, axeton, diaxetyl Con đường thứ tự là tạo thành ozon

Tạo thành fufuroÍ và ozon

Nếu cấu tử đầu tiên của sự tạo thanh melanoidin lA glucoza, thi san pham chuyển vị Amadori khi đun nĩng sẽ chuyển sang dang furan va sau do thanh bazơ schiff cia hydroxymetylfurfurol :

Trang 29

[ | C | Cc - OH HOCH CHOH HạO | tạo HD -€£- H —————- HOH,C—C C = CH -~NH -R | / a B- 6 - Of H O 1 {

CH;Oh CH-—CH

i ~ amin — 1 — dezoxy — 2 xefoza ` | |

HOH;C m— ‹< - CH = NR bazo schiff cia hydroxymetyl furfurol Nếu đường khỏi dầu khơng phải là hexoza mà là pentoza thi tao thành bazơ schiff cla furfurol

Sau này khi bị thủy phan, baza schiff cia hydroxymetylfurfurol hoặc của furfurol cĩ thể bị phân hủy để tac thành hydroxymetylfurfurol hoặc furfurol và axitamin tự do theo sơ đồ

GCH- CH Hc —CH O

I I I i

HOH,C—C, Jo ~ CH = NR + H,0O ~ HOH,C - CL f—— C + R-NH)

o 0 |

H

hydroxymetylfurfurol axit-amin Đơi khi bazơ schiff của hydroxymetylfurol và của furfurol cũng cố thể ngưng tụ để tạo thành meÌanoidinn chứa nitơ Trong mơi trường axit hoặc trung tính và ở nhiệt đơ cao thì furfurol và các dẫn xuất của nĩ sẽ tạo thành trước tiên

Reinol, Anst va Inglend đã tìm thấy một con đường khử nước khác của dezoxyxetoza, Ban dầu dezoxyxetoza phản ứng với phân tử glucoza để tạo thành difuranozamin Sau đĩ difuranozamin bị phân hủy để tạo thành 3 - dezoxyglueozon, các o2zon khơng no dang cis va trans :

OH OH OH sb tk " C= 0 C=O C=O br, O b-n 9 u- 9O H—C - 0H ta by H=b——— H—Cc H- Ù

CH,O CH;OH CH,OH

3 — dezocygÌucozon glucozon khéng no dang cis &lucozon khéing no dang trans

Trang 30

Khong phai chi riéng reducton ma cac dang dehydro

của chưng cung tham gia vào việc tao nên màu nâu Sf)

Phân hủy dường i ee c

Một trong những giai đoan trung giản của phan C = 0 ung tao melanoidin la su phan hảy cấu tử đường cua I ) xản phẩm chuvén vi Amadori để tạo thành các phẩm C= 0 | vat khac nhau : triozoreducton, aldehit piruvic axeton, H-—C— —- —

axetom, diaxetvl i

Mơi số chất tạo thành khí phản hủy đường eư mui HQ =C =H và vị dê chỉu do đĩ quyết định chất lượng của sản phẩm CH:OH

Phản huy cac hop chat amin axtit dehvdroascorbie Trong qua trinh tao nén melanoidin thr CO, aldehit

va NH, là những phẩm vat cua phan ứng khí ở nhiềt độ cao Nguyên do của hiện tượng này là sự phản hủy strecker theo nhưng hướng khác nhau

1 - Pham vat chuyén vi Amadori co thé kết hợp với axitamin để thoat ra CO

và HO

_ COOH O COOH

| | —€O2

R - CH- NII + R's G - CHy NH- CH- RY —————*®

-H2O

(1XI£qn1nn (1<\tnoffezoxvyecfo>a H nh b | COOH

Bazd schiff được tao thành bị phân ly thủy phân thanh aldehit va hap chat amin Chinh hop chat amin này sé cho các phẩm vật chia nito vA co mau nau sau nay Con aldehir dude tao thanh trong phan ứng này, so với axitimin đã tham gia tương tac vdi aminodezoxyxctoza thi co if hon một cacbon

bazo schiff hop chat ann

Trang 31

Khi đĩ nguyên tử hydro của nhĩm metyl của một phân tử aldehit này được liên kết với nguyên từ oxy của nhơĩm cacbonyl của phân tử aldehit thứ hai

Sự trùng hợp hĩa và oxy hĩa đồng thời các aldehit aminoaxetic dân đến tạo thành pirazin ANS NH, CHO cú SÀN 0) CH CH, + CH; — | | + 3H,0 | CH CH CHO NH) ⁄Z

qldeldil aminoaxetic plrazin

Pirazin cĩ mùi dé chịu nhưng yếu, hịa tan trong nước

Khi trùng hợp hĩa dehydroreducton với amoniac và aldehit sẽ tạo thành hợp chất phức tạp cố chứa vịng imidazol : R-C=0 NH, R-C¢ N | 1: Id + 3H,0 R’ -C =90 OHC - Rv —»> RFR -C C - R” \ 7 NH; NH imidazol dẫn xuat

Ngồi những hợp chất đã kế do kết quả của phan ứng ngưng tụ aldehit, piridin và pirol cing cĩ thể được tạo thành

Sự ngưng tụ aldol chỉ tiến hành được khi caramen hĩa dung dich đường thuần khiết Khi cố mật các hợp chất amin mặc đấu chỉ là vết cũng xảy ra đồng thời cả hai kiểu phản ứng

Giai đoan cuối cùng của phản ứng melanoidin sẽ tạo nên đầu tiên là các polyme khơng no hịa lan được trong nước, sau đến là các polyme khơng no và khơng hịa tan được trong nước, nhưng đều cừ màu đậm và cĩ cùng tên gọi chung là melanoidin Các melanoidin hấp thụ mạnh tỉa cực tím I4 < 220 nm), khơng khử được dung dịch Feling, nhưng khử được jot va 2,6 — diclophenolindophenol Kha nang hoa tan của melanoidin phụ thuộc vào nhiệt độ mà phản ứng tiến hành

Khi nhiệt độ cao thì quá trình xảy ra mãnh kiệt hơn nhưng melanoidin tạo thành cĩ hương thơm kém hơn và Ít hịa tan trong nước hơn, Các melanoidin khơng hịa tan về tính chất thì gân giống với humin

VII.3.2 Điều kiện tiến hành của phản ứng tạo melanoidin u) Ảnh hưởng của axitamin và đường

Như đã thấy ở trên, cường độ sẫm mau cua phản ứng phụ thuộc vào bản chất của axitamin, ban chất của đường, nơng độ chất khơ nối chung trong dung dịch,

nhiệt độ, pH và một loạt yếu tố khác

Qua co ché phan ứng, ta thấy một trong những phản ứng của giai đoạn trung gian là tạo thành furfurol và oxymetylfurfurol cố kèm theo sự tái tạo lai axitamin vơn đã tham gia tương tác với đường từ phản ửng đấu tiên Nhu vay axitamin co

Trang 32

phẩm tạo thành cũng khác nhau Người ca nhận thấy khi ở nhiệt độ từ 95 ~ 100°C, phản ứng sẽ cho các sản phẩm cố tính chất cảm quan tốt hơn cả Khí nhiệt độ quá cao thỉ các melanoidin tao được sẽ cĩ vị đẳng và mùi khét Vì vậy trong sản xuất dé thu duoc malt màu người ta thường khống chế phan tng melanoidin & 160°C (mac dù lượng chất màu sẽ cực đại khi ở nhiệt độ 190C) Vì lẽ ở nhiệt độ trên 160°C cdc melanoidin tạo thành sẽ khơng hịa tan trong nước do đố làm giảm kha nang cho mau và độ trích ly của malt thụ được

Phản ứng Maillard cĩ thể tiến hành trong một khoảng pH kha rộng, tuy nhiên trong mơi trường kiểm phản ứng nhanh hơn Trong mơi trường axit (pH < 3) quá trình tạo melanoidin thể hiện rất yếu và chủ yếu là sự phân hủy đường Cùng với sự tang nhiệt độ phản ứng sẽ được tảng nhanh ngay cả khi trong mơi trường axit

(pH = 2)

d) Chất kừm hãm va chat tăng tốc phản ung melanoidin

Phan ting caramen hoa, oxy hoa và melanoidin là những phản ứng cố sự tham gia của các hợp chất cacbonyl VÌ vậy chất kìm ham là những chất phản ứng được với nhĩm cacbonyl : như dđimedon, hydroxylamin, bisulfit Những chất này sẽ kết hợp với các chất khác nhau phát sinh ra ở trong giai đoạn trung gian, do đố làm ngừng các quá trỉnh tiếp theo của phản ứng Chang hạn dimedon kết hợp được với aldehit nên co thể làm ngừng hẳn phản ứng tạo melanoidin Khí sulfuro, axit sulfurơ hoặc muối của nơ (bisulft của natri và kali là những chất kim hãm rat manh mé phan Ung tao mau melanoidin Tac dung kim hãm của axit sulfurơ cĩ liên quan với các reducton

CHO CHO CHO CHO

| | | |

CO COH co CO

| | | |

Cll, = GŒH — —- — CH; —> CH

| HaSOa |

CHOH CHOH CHSO,H CH

| | | |

CHOH CHIOH ` CHOH CHOH

| | |

CH,OH CH;OH CH,OH CH,OH

I H 1H IV

Bang cách dun dung dich glucoza vA sulfit 6 100°C, ngudi ta dA thu được hợp chất 3,4 - didezoxy - 4 - sulfohexozon (II Các dẫn xuât của axit sulfurie là những hợp chất rất bền vững, thậm chí bằng phương pháp thủy phân người ta vẫn khơng thé thu lai duoc SO, khí chưng cất Do đĩ, các sản phẩm trung gian tương tự của phản ứng melanoidin đều khơng được chuyển hĩa thành các hợp chất màu cuối cung, Ngồi ra, khí kết hợp nhĩm rượu bậc hai ở glucozon khơng no dang trans axit sulfurd con gạt bỏ khả nâng vịng hơa sau này của glueozon (khi tương tác với amoniac)

Axit sulfuro con thé hién tac dung kháng khuẩn mạnh mẻ và là chất chống oxy hĩa Axit sulWfurơ ổn định được axit aseorbic ở dạng hydroascorbie ở trong các sản phẩm Người ta nhận thấy rằng, trong một sơ sản phẩm (nước chanh, nước nho,

Trang 33

nước táo) khi lương axit ascorbic bi gidm thì cường độ sắm màu tăng lên, lượng axitamin và đường khử hị giảm xuơng cịn hàm lượng furfurol hại tang lên, Cĩ lẽ dị tính khử cúa axit aseobic và kha nang phan ứng của nở với các sản phẩm trung gian của phản ung Maillard Do do khi vitamin hoa các sản phẩm thực phẩm sẽ làm yếu sự tạo thành các melanoidin Tuy chat kim ham axit ascorbic nay lam tang giá trị sinh học của sản phẩm nhưng ý nghĩa thức tiên lại hạn chế, ví axit asecorbie cung như những axit hữu cơ khác khi phân hủy se cho hop chất cé mau sam Ngồi ta axit ascorbic là một reducton nghia lA mot sản phẩm trung gian của phản ứng melanoidin ma sau nay sé tudng tac voi axitamin dé tao thành chất cố mầu sam

Cần thấy rằng, trong các sản phẩm co mau dam do antoxian truyện cho thi dưới tac dụng của vitamin C, mau tu nhién sé bị nhạt đi Như vây dung axit ascorbic dé kim ham sự sâm mau là khong co gia tri van nàng Người ta chỉ cĩ thể ứng dụng nĩ đổi với từng sản phẩm cụ thể khi đa nghiên cứu kỹ thánh phân hĩa học của nĩ,

Chất kim hãm phản ứng melanoidin tơi nhất là đimnedon (dimetyldihydrorezorxin) Nĩ cố kbả nàng liên kết cac furftrol và aldechi do đĩ làm ngừng sự tao melainoidin

Dimedon trong những điêu kiên nhất đính cĩ thê kết tủa hồn tồn furfurol bằng cách tạo ra sản phẩm ngưng tu furfuroldimedon thai phan tw) Cac chất oxy hĩa (KMnO, F;O›, quinhidron) và các chất khử (H;SO: nai hvposulfit hydroquion hydro mdi sinh) déu kim ham phản ưng tao pìịclainoidin nhưng với cường độ khác

nhau: J £2 h ‘| " CO "` rẽ x~

we —LH + OL! + bee aaa &E-=—=-=——x~"'! Hic cH, — 1,2

H Cc | I C—H } ^ „ CH la kg 3 ~C cĩ 2< “z3 HC ⁄ SCH 3 CH, CH, $ O 7 Sf | O h <<) 0 H„O a Oo i — 4 O 1 đ TY” pa —h Loy 5 Tsp en Choe ` Tân = OH ¬ i i | i Hạc | | i | HC \ og

|} lƯOn On LH Poy SÁU Hy

He Tx >~ `CH aa we,

a 3 Hye CH¡

(trân đây người ta cịn dung este ctia axit pirocachonic Jam chat kim ham phan ứng melanoidin, Este do co cau tao nhu sau

R, - O-C-O-C-O-~R;,

R, và R› cơ thể là các gốc alkyl , aryL Chenzyl! hoặc các gĩc dị vọng tfurfuryl

Yong một số sản phẩm u Ẩm ngươi ta cịn dùng các anhydrit cacbonie của

Trong một ham thực ph puoi † d hydrit k

các @ — hvdroxvaxit như sau

Trang 34

O= C- 0 9 { ™ cana ` H - €- O ~~ O C= ` H— €- O0 ¬ OW C=O CH, 0=C-07

trương hợp ding aartl lacie trường hợp dung axit tariric

Vẻ phương diện lý thuyết hiệu qua kim ham của pirocacbonat cung như của anhvdrit cacbonie thể hiện ở chỗ chúng tương tác với nhơm amin tự do Do đố axitamin trở nên khơng cĩ khả nàng phản ứng với nhơm cacbonyl của đường

Các chất tang tốc phản ứng melanoidin co axit lactic va phosphat Mudi cda axit laetie làm tạng tốc phản ứng này vật manh, Dụng dịch đếm phosphat khong những lam tang nhanh vận tốc phản ứng giva axitamin va glucoza ma con lam tang phan ting nau boa dung dich glucoza tinh khiet

VIL3.2.3 Tính phổ biến của phản ứng Maillard

Nhu da néu ở trên, phản ứng giữa axitamin va đường xây ra trong điều kiên tắt dể đăng, do đố phản ứng này rất phố biên trong sản xuật và bảo quản các sản phẩm thực phẩm Tùy thuộc vào yêu cầu về tính chat cam quan của từng sản phầm mà người tà hoặc tạo điều kiện để tang cường phản ứng dén tdi da hoac kim hàm phản ứng đến mức tơi thiểu

Một trong những quá trình để tạo điều kiến phán ứng này phát triển tơi đa là san xuat banh mt Mau sắc của vỏ hành mi hấu như do phản ưng này quyết định Vi vay những biên pháp kỹ thuật tưởng ưng trong qui trình sản xudt Jén men dé tao axitamin tự do, đường khử điều chỉnh nhiệt độ trong giai đoạn nướng đếu nhm mục dich do

Trong sản xuất bia (và cøvatl), màu sắc cá hướng vị của bia phan ldm do mali quyết định Cac bien phap kỹ thuật trong sản xuUÂt mait đều nhàm điều họa phần

ung melanoidin Dé thu dude malt vang ngudi ta cho moc mim trong mor thul guin

ngàn, Kun mat nudc nhanh de thu duge lugng axitamin và Ít đường lâm khĩ khan

cho phan ứng cacbonylamin Trai lai dé san xuật malt den thi nhiét da sav phar cac hon thoi gian sAy lau hon Theo Manxev, do thuy phan pluxit va protein mà tích từ nhưng hop chdt co kha nang tao thanh chat thom Malt say 6 nhiét do thap qua sé ảnh hưởng xấu đến vị của bia, con khi gấv ở nhiệt đồ qua cas bia ac co ow het Vi vậy khi sản xuất bia vàng cần phải kiểm tra gư tao mìelanoldin và han che

dun soi dung địch lên men,

that pian

Trai lai trong san xuất rượu người tà tìm cách kìm ham phan eng tag melanodin một cách triệt đồ VI phản ding se gay ton ubat tink bot va dugng dong thei melincidn tao thành cố tác dụng kim hàm hoạt động của cnzim Zavyrexki đã đề ra kẽ thuật nâu nguyên liêu với một lượng lớn nước dc khác phúc anh hương xâu của phan ing này, đồng thời giảm ton thất đường và tang hiểu xuất rude

Trong sản xuất thuốc lì, quá trinh sấy, rYước kht lên incr và den men cup do

Trang 35

phản ứng Mailard quyết định Việc làm giảm độ ẩm của mơi trường sé tao diéu kiện thuận lợi cho phản ứng đĩ và tăng cường màu sẫm Nguyên nhân cơ bản của sự tự ẩm hĩa thuốc lá là phản ứng melanoidin cố kèm theo thốt nước Khi tỈ lệ giữa axitamin và đường bằng 1/2 thì lượng ẩm thốt ra là cực đại và lượng chất

khơ là cực tiểu Thay đổi tdÌ lệ này sẽ cố ảnh hưởng nhanh chĩng đến lượng nước thốt ra trong phản ứng

Trong sản xuất đường, khi cơ đặc, đường bị sấm màu cũng là do phản ứng melanoidin Phản ứng melanoidin cịn cố ảnh hưởng lớn đến việc chế biến quả, rau cũng như bảo quản chúng Người ta đã thấy rằng do phản ứng giữa đường nghịch đảo và axitamin hoặc muối amon mã tất cả sirơ và nước quả cơ đặc đều bị sấm màu khi bảo quản, nhất là ở nhiệt độ cao Trong đổ hộp quả và rau, người ta cĩ khuynh hướng bảo vệ màu tự nhiên và hương thơm của chúng Phản tng Maillard luơn luơn làm xấu đi khơng những tính chất cảm quan mà cả giá trị thực phẩm của sản phẩm nữa

Tom lại phản ứng melanoidin rất phổ biến trong mọi sản phẩm thực phẩm cố Bên quan với gia nhiệt và thời gian bảo quản dài

VII.3.3 Sự tạo thành các chất màu do phản ứng oxy hĩa polyphenol Bên cạnh phản ứng melanoidin, cịn cố phản ứng tạo màu do oxy hĩa các polyphenol cố enzim và khơng cố enzim tham dự Người ta cũng gọi là phản ứng sim mau do enzim

VH3.3.1 Các cơ chat phenol

Hợp chất phenol là những chất mà phân tử cĩ chứa vịng benzen, trong đố cố một, hai hoặc nhiều hơn hai nhĩm hydroxyl Dua vào đặc trưng của "bộ xương" cacbon, các hợp chất phenol tự nhiên cĩ thể chia ra làm ba nhĩm chính :

- nhớm hợp chất phenol CV - Ư; (axit galic) ; - nhĩm hợp ch&t phenol Cy - Cy (axit cafeic) ;

- nhom hop chat phenol C, - C; - Cy, (catechin va flavonoit)

Kha năng phản ứng tạo màu mạnh bay yếu phụ thuộc vào cấu trúc của phenol cũng như vào nguồn enzim xúc tác phản ứng oxy hĩa này, Chẳng hạn các metadiphenol thường là những cơ chất xấu

Các cơ chất phenol chủ yếu của phản ứng tạo màu do enzim xúc tác như sa - 1) Pirocatechol và các dẫn xuất (ngoại trừ gaiacol hay o-metoxyphenol)

Trang 36

được tạo ra từ tyrozin (trường hợp trong khoai tây) và dễ bị oxy hĩa thành dopa~ quinon

3) 3, 4 - Dihydroxyphenyletylamin hay dopamin

H

On SH 5 CH -NH,

a HO

JA chat chinh Yam cho chuối bi sAm mầu 4i Axit galic

OH

HO r^ OH

`

oon

là axit cơ nhân thơm khi bị oxv hĩa thì cho màu đồ sâm, hoa tan dude trong nước 5) AxIt clorogenie, cĩ trong láo khoai tây và lẻ, là chất cĩ khả nang ảo ra chat màu xanh đen khi phản ứng với saL trong qua trình nau khoai tây

OH 3 COOH ø L OH CH=CH—CO~O- -( Se —v-— =—— tì! co HO ai NL ———+xv>—— - qv1 cÍorogenic Ot QU1)0c

Khi giàm pH xuống nhỏ hơn 4 hoac dung cac tac nhàn to phức đước với Ke như phosphat hoac axit etylendiamintetraaxetic CEDTA, trong điêu kiến cho phép! thị cĩ thể tranh được phản ứng tạo mau nay

6) Cac flavonoit, trong do antoxian, flavon và flavonol la nhung hap chat nguyên thủy đã cố màu,

Catecchim và leucoantoxianidol là những hợp chát khơng màu dc dàng bí oxy hĩa tnhất là khi gia nhiệt trong mơi trương ayUt!, tHẤI nước để chuyên thành nhưng sản phẩm tantoxianidol! cĩ màu khác nhau,

Catechin hay catechol JA tén goi chung cho cae phenol co dang flavanol - ư

Trang 37

~ Catechin, (3, 5, 7, 3’, 4’ — pentahydroxylflavan) PH HO ``V â -Â / \ Noy Lo | i OH OH - Galocatechin, (3, 5 7 3° 4 5° - hexahydroxytflavan) Po m9 aan ` ⁄ Na L + awe ` aH Ne OH OH OH

Trong phân tu catechin va galocatechin co hai npuvéen tử cachon bất đơi ở vị trí C và ©, do đĩ tao ra nhiều đồng phan quang học (24 động phân!

— Hai déng phan thuân nghịch (lo Ất: gây ta

7 ON, ~ ¬—.- bĩ | 1 L 7 Y CS ¬ ki ` Ly ION OH

dong phan thutin dong phan nghịch

‘OH nam phía trên mat phang ‘OFT nam aditor mut phang quay eve, quay eno, Nhị vret them ky hisu epi khi tiệt Nhơng thêm ky hiệu

— Ra đồng phần dị câu thể do Ở, gây ta ~ ~~, oo hủ " XS ˆ ~ wo ` #6 BES » 2 CH , | , LH | ¬ 2) n 3) CỐ 3) dang L dang D dang DOL

~ Nhom - OlT ở Ê, cùng cĩ thế kết hớp vdéi axit’ galie dé tao ra catechingalat hoạc galocatechingalat

Tw

OH ¬¬- ;

| na —Á on họ l T 7 À-on

Ss AA a œ ——w + OH SNS “y | _ ái | I Xr

OH k of Nou SH Cod ơn

— Ow wh OH

cateehingulat enloecrtlerhingalaf

7) Tanin khong nhimg la ca chat của phan ứng sâm màu do enzim xúc tac ma cịn gốnpn phần tạo và kết cấu và tao vị cho các tổ chức thực vật, Người ta thường phân biết hai nhốm tanin - tanin thủy phân và tanin ngưng tụ

Trang 38

dugng glucoza vdi axit galic lA galotanin của đường glucoza với axit elagie là elagotanin Dưới tác dụng của axit, kiếm hoạc enzim chúng bị thủy phân thành các chart ban đâu

axit digalic anxif clagic

Chang han nhu tanin Trung quốc lÀ Ø — pentadigalovlglueoza CH,OR | 9g OR pe OH ơ RC -Â \\-on OH K OR J = “o-co—€ cn | S| L7 Lị —/_ RO N- ⁄ OH | 1+ OR pretadigalovl

Tanin cd tinh chat thude da la hop chất cĩ khỏi lượng phân tử từ 500 đến 3 000 là este cla axit digalic va glucoza

~ Tanin ngvwng tu (hay tanin catechic) la hop chất do edéc eatechin ngung tu với nhau theo kiểu "đầu nội đuơi” iC, - CV với catechim) hoạc kiểu “đuơi nĩi đuơi" (CG, - © vai galocatechin’d hoac kiểu "đâu nĩi đâu” Ơi ~ Ốy với flavandiol - 8 4) tao thành Tanin ngưng tụ khơng bị phản giải bởi axít vơ ed cũng như bởi enzim VH.3.3.2 Tính chất chưng của các hợp chất polyphenol

Cac polyphenol eo chtta gée pyrocatechic hoac pyrogalic nén chung cố thế tham gia phan ung oxy hoa — kha phan ting cộng và phản ứng ngừng tu

u) Phản tiny oxy hoa — khir

a 4g - 2 2/ !

Dưới tác dung của enzim 26 4 DTH ~ Z > 2

polyphenoloxydaza, cne \ /

polyphenol bi oxy hĩa dé tao |

thành các quinon sơ đơ phản

ứng như hình bên : — ⁄ NO 40

2

„ ⁄ ‡ H 7ì

Bản thân các octoquinon OFT gui nor củng là nhứng chat oxy hoa,

Nếu cĩ các chật khử khác như vitamin Co glucoza, chung sẽ ngưng tụ với nhau và sẽ oxy hea các chất đố theo sợ đơ phần ưng

1

A — ee yore hi - 2Ư

Trang 39

b) Phản tíng cơng

Khi cd mạt các axitamin thì các oetoquinon được tạo thành sẽ tiến hành phản

ứng cộng hợn với axitamin - van

9 CH,—CH ~- COOH

/ + | | -——>~ —CH

(Sno SH NH,

SCHEH-COOH

axifamin xistein NH,

Các sản phẩm được tạo thành của phan ứng cộng lai cĩ thể bị oxy hĩa để tạo nên các octoquinon tương ứng

Các oeloquinon cùng dễ dàng ngưng tụ với nhau để tao nên các sản phẩm cố mau gọi chúng là flobafen

Polyphenol + QO, —— ~x 0/10quinon (1)

polypnenoloxyaaza

octoquinon + glucoza —> polyphenol + CO, + 31,0 i2)

nlocroquinon) —> flobnfen t3)

Trong điều kiện hơ hấp bình thường thì phan ứng (1) và 2ý chiếm tu thế Trái lai, trong điểu kiên sản xuất thị phản ứng tÍ! và C3 chiếm uu thé

VII.3.3.3 Chức năng của các polyphenol

Các polyphenol co tac dung ức chê nâm Người ta thường dùng phenol (axit eacbovie) lam chất khử trùng cung với ý nghịa đo, Thức ra, bình thường ở trong thưc vật, tác dụng đố thể hiện tương đối yếu, nhưng sẻ tang lên một cách mạnh me trong qua trinh polyphenol bi oxy hoa béi enzim Tham chỉ một số polyphenol với một nơng đồ nhật định cố tác dụng kích thịch sự phát triển của ký sinh tring, cơn tác dung kim ham chỉ thé hién ra trong qua trình oxy hda chúng hổi enzim., Tuy nhiên, đồng vai trị quan trong trong hiện tượng miền dich thực váy này khơng phải chỉ một mình polyphenol mà là hệ polyphenol-polyphenoloxvdaza Người ta đã chứng minh rAng trong nhiều cây bí dâp cd hoe hay bị nhiễm tring thi ham lượng polyphenol vA hoat độ polyphenoloxvdaza đều tang lên Ở chỗ mơ bị dập bát đâu tao thanh hop chất polyphenol mới và kem theo là sự ngưng tụ oxy hĩa trong lớp bê mát Sản phẩm ngưng tụ tao thành lớp hảo về

Nhiêu polyphenol cĩ hoại tĩnh sinh tơ PL nghĩa là cĩ khả nang lam tang dé dan hồi và chuẩn hơa tính thấm của vị tí huyết quản Trong số đỏ, catechim cĩ hoạt unh vitamin P cao hon cA Can chu ý ràng, tất cá flavonoit co hoat tinh sinh học déu bat buéce phai co hai nhĩm octohydroxyk trong đĩ hydro của một nhốm cố thể được thay thế bàng gốc bất kỳ Vịng chính là fđlorogluxin vịng phụ là pirocatechic

Polyphenol là những chất chuyển hydro teleetron! trong chuối hộ hấp bình thường định cư trong tï thể, Chiqumon (coenzim Qi la mat trong nhting chat nay Nhiéu polyphenol là những chất chống oxy hoa, do dé chung co ung dung trong cong nghiệp thue pham để làm bên chất béo Hoat tình chang oxy hoa của chúng cĩ thé do

phenol tạo phức bến vững với các kim loại nạng do đố làm mất tác dụng xúc tac của chung ;

Trang 40

- phenol là chất nhận các gốc tự do tức là cố khà nàng đập tất các quá trình tạo ra gốc tự do

VII3.3.4 Enzim xúc tác phản ứng oxy héa phenol

Phản ứng tạo màu do enzim thường gồm các giai đoạn sau

OH OH

—————> | — 7 Poivme

bởi enzim ' bởi en2m bởi enzim co mau

R R

phenol octodiphenol octoguinon

(thường khơng (thường khĩng 'thường cĩ

co mau) co many mau đỏ)

Su hydroxyl hoa các monophenol và oxy hơi các diphenol là hai "tác động” khác nhau và tách biệt nhau Tuy nhiên, đơi khi cùng một enzim củng cố thể xúc tác cả hai phản ứng Nĩi chung các enzim cố nguồn gốc khác nhau sẽ cố 1I số hoat lượng hydroxyl hda/hoat lugng oxy hoa cing nhu hàm lượng Cu’ va Cú” khác nhau

Enzim xúc tac guú đoạn đầu cĩ tên là monophenolaza hoac cresolaza, con enzim xúc tác giai đoạn hai co tên là polyphenolaza hoạc catecholaza Tên gọi hệ thơng của enzim "đảm trách” giú đoạn oxy hoa 1A octodiphenoloxy - oxydoreductaza (%.C.1.10.3.1) Ỏ đây oxy phân từ đĩng vai trị chất tiên nhận hydro

Polyphenoloxydaza là metaloenzim cĩ chứa khoảng 0224 Cu ở trong phân tử, Chang han như polyphenoloxvdaza ở lá chè cố khối lượng phân tử bàng 144 000 dalton và cĩ tới 7 mol đơngmol

Phương trình phản ứng oxy hĩa các diphenol bởi polyphenoloxvdaza co thể như

sau 5 Ow CS Ey “CO ae Cư,En + S 4+ 2H” (71) + { -2 Cụ Ea + _ — Cĩ Fax O (72) enn mm =— on i ` Ị ¬¬=: { z -———m là + | 142 Low Lư ee „) HO 08

Ta thấy phương tĩình (7.1) tao ra polyphenoloxydaza ở dang khử (chứa Củ”), do đỏ cĩ thể đưa "tác đồng" hydroxyl hĩa monophenol vào phương trình tổng để cho đày đủ hơn

| HO

HO S de TA

oO + Ci En + 0+ 2H ne Cy Ce fe 4 FO

Định dạng
Số trang	189
Dung lượng	6,89 MB