Chương 7: Các phản ứng hh phổ biến làm biến đổi TP trong CB&BQ . Phản ứng thủy phân . Phản ứng oxy hóa khử

Chương 7: Các phản ứng hh phổ biến làm biến đổi TP CB&BQ 7.1 Phản ứng thủy phân 7.2 Phản ứng oxy hóa khử ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa học TP – Chương 7.1 PHẢN ỨNG THỦY PHÂN (HYDROLYSIS) TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM 7.1.1 Bản chất q trình thủy phân vai trị phản ứng thủy phân chế biến bảo quản thực phẩm 7.1.2 Cơ chất chất xúc tác cho trình thủy phân 7.1.3 Quá trình tự phân 7.1.4 Ứng dụng nguồn thu nhận enzyme ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa học TP – Chương 7.1.1 BẢN CHẤT VÀ VAI TRỊ CỦA PHẢN ỨNG THỦY PHÂN TRONG CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM  Bản chất trình thủy phân: Quá trình phân cắt số liên kết nhị dương hợp chất hữu thành thành phần đơn phân tác dụng chất xúc tác có tham gia nước phản ứng ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa học TP – Chương Ví dụ Tinh bột H2O Xúc tác ThS Phạm Hồng Hiếu Glucose + Maltose + Dextrin Enzyme amylase Acid mạnh Kiềm mạnh T0, P cao Hóa học TP – Chương Ví dụ H2N – CH – CO – NH – CH – CO – NH – R2 (Protein) Liên kết nhị dương (dispositive – bond) H2O R1 ThS Phạm Hồng Hiếu H2N – CH – COOH + Peptide R (acid amin) Enzyme protease Xúc tác Acid mạnh Kiềm mạnh T0, P cao Hóa học TP – Chương Vai trò phản ứng thủy phân công nghệ thực phẩm Phản ứng thủy phân làm thay đổi chất lượng thực phẩm - Tăng chất lượng thực phẩm: nước mắm, nước tương, dịch lên men bia, sản phẩm ăn liền - Giảm chất lượng thực phẩm: bảo quản nguyên liệu, sản xuất surimi ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa học TP – Chương Vai trò phản ứng thủy phân CNTP Phản ứng thủy phân yếu tố mở đầu cho nhiều q trình hố học khác chế biến bảo quản thực phẩm a Phản ứng thủy phân yếu tố mở đầu cho phản ứng thối rữa protein Thủy phân Protein Acid amin Sản phẩm thối rữa H2O Xúc tác Phản ứng chậm (Slow reaction) ThS Phạm Hồng Hiếu Vi sinh vật gây thối rữa Phản ứng nhanh (Fast reaction) Hóa học TP – Chương 7 Vai trị phản ứng thủy phân cơng nghệ thực phẩm b Phản ứng thủy phân yếu tố mở đầu tạo chất cho phản ứng oxy hoá Lipit Thủy phân Protein Acid béo Thủy phân Saccharose Thủy phân ThS Phạm Hồng Hiếu Oxy hoá Enzyme phi enzyme Acid amin Glucose Ketone, aldehyd Oxy hoá Enzyme phi enzyme Oxy hố Enzyme phi enzyme Hóa học TP – Chương Hợp chất sẫm màu Sản phẩm có màu Gluconic Hợp chất màu xám Vai trị phản ứng thủy phân công nghệ thực phẩm c Phản ứng thủy phân yếu tố mở đầu cho qt lên men Các chất dinh dưỡng Vi sinh vật Sản phẩm lên men ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa học TP – Chương Vai trị phản ứng thủy phân CNTP d Phản ứng thủy phân yếu tố mở đầu cho việc hình thành mùi vị đặc trưng cho sản phẩm * Phản ứng thủy phân yếu tố mở đầu cho việc hình thành mùi vị, màu sắc nước mắm Vi sinh vật gây hương Tạo mùi (1) Thủy phân (2) Tạo vị đặc trưng Protein Acid amin Protease Oxy hoá phi enzyme (3) Màu sắc (4) đặc trưng Melanoidin Mùi vị đặc trưng NH3 * Phản ứng thủy phân yếu tố mở đầu cho việc hình thành mùi vị đặc trưng cho thực phẩm gia công chế biến nhiệt Protein Thủy phân Peptide + Acid amin SaccharoseThủy phân Glucose + Fructose ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa học TP – Chương t0 Sản phẩm có mùi, vị đặc trưng 10 CƠ CHẤT CỦA PHẢN ỨNG THỦY PHÂN Liên kết nhị dương chất bị thủy phân  Theo Bernard Pullman Allberte Pullman: – Đặc điểm chung chất bị thủy phân có chứa “liên kết bị thủy phân” nguyên tử tích điện dương tạo nên – Người ta gọi “liên kết nhị dương” (dipositive bond)  Ví dụ: liên kết phân tử protein liên kết nhị dương O– R1 – C – N – R2 R1 – C +– N+– R2 O H H ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa học TP – Chương 14 Các liên kết nhị dương thường gặp  Liên kết peptide O– + + R1 – C – N – R2 H  Liên kết glycoside O– O– + ThS Phạm Hồng Hiếu + O Hóa học TP – Chương + 15 O– R1 – C+– O+– R2  Liên kết esther  Esther cacboxylic  Esther phosphoric OH OH + R – O – P+= O– R–O–P=O OH OH  Esther hợp chất giàu lượng ATP OH OH OH + – Adenin – Ribose – O+– P+– O+~ P+– O+~ P = O  Esther acid sulfuric O– O– + + O R–O–S O–O + + O R–O–S OHO ThS Phạm Hồng Hiếu O– Hóa học TP – Chương 16 Chất xúc tác cho trình thủy phân Xúc tác vơ (hóa học) Xúc tác sinh học ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa học TP – Chương 17 Tác nhân vô (Inorganic catalyser) Khái qt chung tác nhân vơ - Có lực hoạt hóa cao - Khơng tác dụng oxy hóa mạnh - Trong sản xuất dùng: HCl, H2SO4 , HNO3 - Không sử dụng kiềm ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa học TP – Chương 18 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ thủy phân xúc tác vô  Tốc độ phản ứng thủy phân có xúc tác vơ tính theo cơng thức dx v  k (a  x) d k  f ( , N ,  , t , , m) Trong đó: x: Lượng chất thủy phân thời gian  a: Lượng chất ban đầu k: Hằng số tốc độ phản ứng thủy phân Trong đó: : Hoạt độ chất xúc tác vơ N: Nồng độ đương lượng tác nhân : Tính chất chất thủy phân t0: Nhiệt độ phản ứng : Thời gian phản ứng m: Hệ số modul (thành phần tỷ lệ dịch thủy phân)  Cơ chất bị thủy phân N  t0 m Quá trình thủy phân Sản phẩm thủy phân Tác nhân vô ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa học TP – Chương 19 Các yếu tố ảnh hưởng đến số tốc độ phản ứng  Ảnh hưởng hoạt độ xúc tác () đến số phản ứng  Ảnh hưởng chất xúc tác nồng độ chất xúc tác  Ảnh hưởng chất thủy phân  Ảnh hưởng nhiệt độ  Ảnh hưởng thời gian thủy phân  Ảnh hưởng modul ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa học TP – Chương 20