Ảnh hưởng của ph đến màu sắc và cấu trúc của sản phẩm thực phẩm

ẢNH HƯỞNG CỦA PH ĐẾN MÀU SẮC VÀ CẤU TRÚC CỦA SẢN PHẨM THỰC PHẨM MỤC LỤC Trừu Tượng Giới Thiệu Ảnh Hưởng Của pH Đến Màu Sắc .5 3.1.Chlorophylls 3.2.Anthocyanins .8 3.3.Betalains .10 3.4.Carotenes 11 3.5.Myoglobin 12 4.Ảnh hưởng pH đến kết cấu 13 4.1 Trái rau củ 14 4.2 Thịt cá 16 5.Kết luận .17 Trừu Tượng Màu sắc kết cấu đặc tính chất lượng quan trọng yếu tố ảnh hưởng đến nhận thức cảm quan chấp nhận người tiêu dùng thực phẩm pH có ý nghĩa quan trọng ảnh hưởng đến sắc tố (ví dụ: chất diệp lục, caroten, anthocyanin,v.v.) Chịu trách nhiệm màu sắc trái cây, rau màu thịt Ngồi pH có ảnh hưởng lớn đến khả giữ nước lực dịu dàng thực phẩm bắp cải thiện Ở điều kiện axit độ pH điển hình sau chết Hơn nữa, trình chế biến thực phẩm, giá trị pH ảnh hưởng đến nhiều tượng q trình tính chất protein biến tính, gel hóa, hoạt tính enzyme, tăng trưởng chết vi sinh vật, nảy mầm bất hoạt bào tử vi khuẩn phản ứng hóa học phản ứng Maillard Vì vậy, kiến thức ảnh hưởng pH kiểm soát q trình chế biến cần thiết để sản xuất an toàn, sản phẩm chất lượng cao giá trị gia tăng Đo lường báo cáo xác liệu pH có vấn đề tồn từ lâu ảnh hưởng nhiệt độ áp suất Sự gia tăng nhiệt độ giải pháp làm giảm độ nhớt tăng tính linh động ion dung dịch.Tăng nhiệt độ dẫn đến gia tăng số lượng ion dung dịch phân ly phân tử (điều đặc biệt axit bazơ yếu) Vì pH phép đo nồng độ ion hydro, thay đổi nhiệt độ dung dịch phản ánh thay đổi pH, phản ứng pH khó xảy mơ tả mơ hình tốn học thích hợp, thường kèm với động lực học phi tuyến cố hữu với không chắn hệ thống Màu sắc, hương vị kết cấu đặc tính chất lượng quan trọng yếu tố ảnh hưởng đến nhận thức cảm quan chấp nhận người tiêu dùng thực phẩm Độ pH hầu hết thực phẩm sản phẩm khác 3,5 7,0 pH có ý nghĩa quan trọng ảnh hưởng đến sắc tố (ví dụ: chất diệp lục, caroten, anthocyanin, v.v.) chịu trách nhiệm màu sắc trái cây, rau thịt Vì vậy, kiến thức pH cần thiết để sản xuất sản phẩm an toàn, chất lượng cao giá trị gia tăng Thực phẩm nấu nướng chế biến để tăng khả ăn ngon miệng chúng Giới Thiệu Từ năm 1980 nay, ngành công nghiệp thực phẩm thúc đẩy mong muốn người tiêu dùng sản phẩm thực phẩm chất lượng cao, chế biến tối thiểu, không chứa chất phụ gia, ổn định, tiện lợi an toàn Một thách thức nhà chế biến thực phẩm ngăn chặn giảm thiểu xuống cấp màu sắc kết cấu để tạo sản phẩm chất lượng cao Theo nghĩa này, kiểm soát độ pH quan trọng để ngăn ngừa màu kết cấu Độ pH, phép đo hoạt động ion hydronium (H3O?) chất, yếu tố chi phối định phản ứng hóa học diễn chất lượng sản phẩm, đặc biệt thực phẩm q trình sinh hóa pH ban đầu Sørensen xác định vào năm 1909 theo nồng độ ion hydro (theo danh pháp đại) pH = -lg(cH/c) cH nồng độ ion hydro tính mol dm-3 c = mol dm-3 nồng độ lượng chuẩn Thông thường, pH đo điện hóa cách sử dụng điện cực thủy tinh nhạy cảm với pH điện cực tham chiếu Tuy nhiên, có nhiều phương pháp thiết bị thay để đo pH dựa nguyên tắc điện hóa phi điện hóa Mặc dù việc sử dụng thực tế phương pháp thiết bị có hầu hết giới hạn phép đo pH áp suất khí quyển, có số nỗ lực đo pH áp suất cao nước dung dịch đệm Do hệ thống thực phẩm thể tính chất hóa học phức tạp vốn có thường mờ đục nên khơng có phương pháp dựa thể tích phản ứng, độ dẫn điện phép đo quang phổ áp dụng để đo pH thực phẩm áp suất cao Hơn nữa, việc sử dụng tổ hợp điện cực thủy tinh thường bị giới hạn áp suất thấp (B150 MPa) tính chất dễ vỡ thủy tinh Đo lường báo cáo xác liệu pH vấn đề tồn từ lâu ảnh hưởng nhiệt độ áp suất Sự gia tăng nhiệt độ dung dịch làm giảm độ nhớt tăng tính linh động ion dung dịch Sự gia tăng nhiệt độ dẫn đến gia tăng số lượng ion dung dịch phân ly phân tử (điều đặc biệt axit bazơ yếu) Vì pH thước đo nồng độ ion hydro, nên thay đổi nhiệt độ dung dịch phản ánh thay đổi pH Rất khó để mơ tả phản ứng pH mơ hình tốn học thích hợp, thường kèm với động lực học phi tuyến tính cố hữu với khơng chắn hệ thống Thực phẩm nấu chế biến để tăng khả ăn ngon miệng Quá trình chế biến nhằm mục đích kéo dài thời hạn sử dụng đặc tính dinh dưỡng cảm quan ban đầu trì mức cao phạm vi hạn chế an tồn vi sinh vật đưa Để đạt cân chất lượng an toàn thực phẩm, cần phải tối ưu hóa kỹ thuật chế biến thơng thường áp dụng ngành công nghiệp thực phẩm phát triển kỹ thuật chế biến Ảnh Hưởng Của pH Đến Màu Sắc Màu sắc thuộc tính chất lượng khách hàng sử dụng để đánh giá chất lượng sản phẩm (thịt, cá, rau trái cây) hương vị có mà khơng cần chạm vào hàng hóa Trái rau chứa nhiều chất chống oxy hóa khác giúp chống lại gốc tự có hại có liên quan chặt chẽ với việc giảm nguy mắc bệnh mãn tính gồm carotenoid, vitamin, flavonoid, hợp chất phenolic khác, glutathione chế độ ăn uống chất chuyển hóa nội sinh Nhiều loại rau nấu chín cách đun sơi xử lý vi sóng trước sử dụng xử lý cơng nghiệp (chần, đóng hộp, khử trùng, đơng lạnh) mang lại thay đổi đặc tính vật lý thành phần hóa học ảnh hưởng đến hàm lượng, thành phần, hoạt tính chống oxy hóa khả dụng sinh học chất chống oxy hóa Nồng độ hoạt tính chống oxy hóa thực phẩm rau chế biến thấp so với nồng độ hoạt tính mẫu thô tương ứng Do phân hủy chúng, hấp thụ nước trình đun sơi, làm pha lỗng hợp chất giảm hàm lượng chúng đơn vị trọng lượng Độ pH có ảnh hưởng quan trọng đến sắc tố (ví dụ: chloro-phyll, carotenoid, anthocyanin, myoglobin,v.v.) chịu trách nhiệm màu sắc trái cây, rau thịt Các hợp chất tạo màu trái rau chế biến bị thay đổi q trình chế biến diện vi sinh vật bất hoạt không hoạt động enzyme, điều dẫn đến phản ứng hóa học khơng mong muốn (cả enzyme khơng enzyme) thực phẩm 3.1.Chlorophylls Chlorophylls sắc tố tạo nên màu xanh đặc trưng trái rau quả, dễ bị phân hủy trình chế biến, dẫn đến thay đổi màu sắc thực phẩm, chất lượng cảm quan thực phẩm Mô bị hư hỏng trình chần bước chế biến khác Màu xanh rau chuyển sang màu xanh ơliu đun nóng đặt điều kiện axit, ion hydro biến đổi chất diệp lục thành pheophytin tương ứng chúng cách thay ion magie vịng porphyrin Màu vàng ơliu, cuối người tiêu dùng coi giảm chất lượng Tính ổn định chất diệp lục biết bị ảnh hưởng độ pH màu sắc thuộc tính chất lượng quan trọng cảu sản phẩm rau Các chất kiềm hóa dung dịch chần nước muối, chẳng hạn natri bicacbonat, hexametaphotphat,… sử dụng để tăng độ pH loại rau xanh giúp giữ lại chất diệp lục sau chế biến Sự suy giảm màu xanh nhìn thấy chất diệp lục chức pH dung dịch đệm độ pH 5.5, 6.5 7.5 đậu xanh chần 70, 80, 90 1000C, phương pháp hiệu suất cao sắc ký lỏng đo màu tristimulus Hằng số tốc độ màu xanh suy giảm chất diệp lục giảm độ pH tăng lên, cho thấy màu xanh giữ lại điều kiện pH cao Diệp lục bị phân hủy nhanh giá trị pH chất diệp lục cho nhiệt độ áp dụng Hàm lượng chất diệp lục nước ép cải xanh giảm đáng kể quan sát phương pháp điều trị kết hợp áp suất cao với nhiệt độ vượt 500C Sự phụ thuộc nhiệt độ số tốc độ khử-bức xạ chlorophyllais cao chlorophyllb Qúa trình phân hủy chất diệp lục hàm pH lị phản ứng động học có độ pH không đổi pH 5.5, 6.2, 6.8 7.5 phát triển mơ hình tốn học liên quan đến tốc độ Hằng số chất diệp lục chức nhiệt độ pH Kết luận: Độ pH rau trình chế biến nhiệt số Mức độ thay đổi pH phụ thuộc vào loại rau, pH ban đầu thời gian, nhiệt độ loại rau Dự đốn nồng độ chất diệp lục xác cách coi pH thay đổi cách biết động học phân hủy chất diệp lục hàm pH Mơ hình ảnh hưởng độ pH suy giảm màu sắc cải xanh chần năm loại axit khác Dựa phân hủy chất diệp lục màu xanh lục hàm thời gian độ pH Màu sắc cải xanh chần rã đông phụ thuộc nhiều vào độ pH môi trường xung quanh Axit nhiều, đổi màu nhanh Tính kỵ nước axit, sử dụng để áp đặt độ pH định, có ảnh hưởng rõ rệt đến tốc độ đổi màu: kỵ nước, tốc độ đổi màu nhanh Kết luận: 1/ Axit nhiều, đổi màu nhanh Màu xanh giữ lại điều kiện pH cao 2/ Càng kỵ nước, tốc độ đổi màu nhanh 3/ Một quy trình riêng biệt giá trị pH trung tính cao đảm nhận trình chiết xuất axit ion magie từ chất diệp lục 4/ Sự phụ thuộc nhiệt độ số tốc độ khử-bức xạ chlorophyllais cao chlorophyllb 3.2.Anthocyanins Anthocyanins sắc tố flavonoid khơng bào hịa tan nước; chúng phân bố rộng rãi tự nhiên, loại hoa, trái rau quả, chịu trách nhiệm cho tươi sáng chúng màu đỏ, đỏ tía tím Ý nghĩa tính chất chiết xuất anthocyanin mật độ màu sắc độ màu Chúng bị ảnh hưởng pH, SO2, nhiệt độ, ánh sáng, kim loại, hiệu ứng đồng màu hiệu ứng “màng mỏng” thứ khác Khi tăng giá trị pH màu anthocyanin trở nên nhạt màu hơn, sản phẩm tô màu chứa thành phần có khả hoạt động sao, màu sắc giữ lại ánh sáng ổn định mức định phạm vi Màu anthocyanin tổng phát triển dung dịch axit mạnh Khi lập, anthocyanin có màu pH 3.5, mơi trường tự nhiên, chúng trở nên có màu nhiều đồng sắc tố với thành phần (thực vật) khác, thân chúng khơng màu Kouniaki et al Đã nghiên cứu tính ổn định hai anthocyanin axit ascorbic có nước ép trái làm từ lý chua đen chế biến áp suất cao Các sản phẩm có chứa anthocyanin dễ bị thay đổi màu sắc trình chế biến bảo quản Những thay đổi phân hủy anthocyanin hình thành sắc tố nâu Walkowiak-Tomczak Czapski điều tra ảnh hưởng pH (3.0, 4.0 5.0), thời gian (0, 15 30 ngày) nhiệt độ bảo quản (10, 20 300C), oxy tính khả dụng axit ascorbic (0, 100 200mg/100g) độ ổn định anthocyanin thông số màu sắc chế phẩm phẩm màu bắp cải tím Li et al nghiên cứu xác định ổn định nhiệt anthocyanins khoai lang ruột tím dung dịch nước với giá trị pH khác nước ép trái Nghiên cứu nhằm xác định thành phần anthocyanin khoai lang ruột tím điều tra ảnh hưởng giá trị pH (2–6) đến độ ổn định nhiệt PSPA dung dịch nước 80, 90 1000C Jing et al điều tra nước ép củ cải (hệ giàu anthocyanin) nhiệt độ ổn định pH anthocyanin glucosinolate pH 2,5 5,8 xử lý nhiệt 90 100 C Kết luận xử lý nhiệt pH 5,8 dẫn đến phân hủy anthocyanin nhiều phân hủy glucosinolate so với mức đạt pH 2,5 Tổng Kết: Các điều tra Volden et al tất cách xử lý ảnh hưởng đến anthocyanin đáng kể (p\0,05) với việc giảm 59, 41 29 % để chần, luộc hấp Mức giảm quan sát trình xử lý bắp cải khơng phục hồi hồn tồn nước chế biến, phù hợp với quan niệm anthocyanin bị phân hủy nhiệt Tuy nhiên, mức độ suy giảm nhiệt phụ thuộc vào yếu tố khác liên quan đến cấu trúc anthocyanin giá trị pH Cấu trúc màu đỏ ổn định tồn pH\3 độ pH tăng lên 4–6, cấu trúc không màu chiếm ưu 3.3.Betalains Betalains sắc tố không bào ưa nước tế bào thực vật thường tích tụ lá, rễ, thân, quả, hoa, cuống Sự tổng hợp betalains quan sát thấy nhóm thực vật Centrospermae (củ cải đỏ), rau dền (Amaranthus spp.),… Độ pH phụ thuộc vào q trình ion hóa betalains dựa sở lý luận kỹ thuật Mukundan: + Betacyanin betaxanthin cation có pH3,5 >7,5) Ở pH 2, Zwitterionic khuếch tán giải phóng khỏi khơng bào Các động học giải phóng quan sát betalains tốt pH thấp, chế quan sát liên quan đến thay đổi tính chất màng sắc tố tế bào vỏ não chết Trong điều kiện phục hồi, betalains ổn định (pH=3,5-6,5) giới hạn pH Do đó, quy trình tiếp xúc với axit giải phóng sắc tố vào mơi trường B5 có pH=5,5 tạo điều kiện phục hồi điều kiện ổn định 3.4.Carotenes Carotenoid loại sắc tố tự nhiên chủ yếu tìm thấy trái rau thường có 40 phân tử carbon nhiều liên kết đơi liên hợp Carotenoid thường chia thành hai loại: (1) Caroten bao gồm carbon hydro, ví dụ: a-caroten, b-caroten lycopen; (2) xanthophyll bao gồm carbon, hydro oxy, ví dụ: lutein zeaxanthin Carotenoid có màu đậm (đỏ/cam/vàng), dễ bị phân hủy mặt hóa học trình chế biến bảo quản thực phẩm ảnh hưởng ứng suất hóa học, học nhiệt Qian cộng nghiên cứu tính ổn định vật lý hóa học nhũ tương nano giàu b-caroten ảnh hưởng pH, cường độ ion, nhiệt độ kiểu chất nhũ hóa Các mẫu nhũ tương chuẩn bị dung dịch đệm, sau độ pH điều chỉnh đến giá trị mong muốn (pH=3-8), sử dụng NaOH và/hoặc HCL 11 Các mẫu nhũ tương (20ml) chuyển vào ống thủy tinh, bảo quản nơi tối với nhiệt độ môi trường xung quanh (250C) ngày khác biệt màu sắc (E*) đo ngày Họ kết luận tốc độ xuống cấp màu nhanh pH=3, thay đổi tổng thể màu sắc trình bảo quản tương đối nhỏ mẫu có pH=4-8 (E*