BÀI 1 PHỤ GIA CHỐNG OXY HÓA Chương 1 Tổng quan 1 1 Tổng quan và nguyên liệu 1 1 1 Giới thiệu Khi chế biến, đặc biệt là bảo quản các sản phẩm thực phẩm thường xảy ra các quá trình và các loại phản ứng[.]
BÀI PHỤ GIA CHỐNG OXY HÓA Chương 1: Tổng quan 1.1 - - - - - Tổng quan nguyên liệu 1.1.1 Giới thiệu Khi chế biến, đặc biệt bảo quản sản phẩm thực phẩm thường xảy trình loại phản ứng oxy hóa khác làm biến đổi phẩm chất giảm giá trị thực phẩm Các biểu thường thấy oxy hóa chất béo phát sinh mùi vị xấu, thay đổi màu sắc, thay đổi độ nhớt sản phẩm, làm chất dinh dưỡng,…Đối với sản phẩm rau quả, oxy hóa làm sẫm màu rau quả, làm chất dinh dưỡng,… Biện pháp ngăn ngừa oxy hóa thực phẩm: sử dụng bao bì đặc biệt để cách ly sản phẩm giàu chất béo với tác nhân làm tăng q trình oxy hóa; Rót đầy, hút chân không, làm đầy không gian tự cách sử dụng khí trơ, Đặc biệt, biện pháp sử dụng hiệu cho vào thực phẩm chất kìm hãm q trình oxy hóa thực phẩm, gọi phụ gia chống oxy hóa Biện pháp ngăn ngừa oxy hóa thực phẩm: sử dụng bao bì đặc biệt để cách ly sản phẩm giàu chất béo với tác nhân làm tăng q trình oxy hóa; Rót đầy, hút chân khơng, làm đầy khơng gian tự cách sử dụng khí trơ, Đặc biệt, biện pháp sử dụng hiệu cho vào thực phẩm chất kìm hãm q trình oxy hóa thực phẩm, gọi phụ gia chống oxy hóa 1.1.2 Mục đích thí nghiệm Bài thí nghiệm nhằm giúp sinh viên tìm hiểu vai trị phụ gia chống oxy hóa thực phẩm, bổ sung kiến thức thực tiễn thực hành thao tác 1.1.3 Nguyên liệu - Mẫu rau quả: bố sung phụ gia acid citric, acid ascorbic, sulfit,… Mẫu chất béo (dầu, mỡ, …): bổ sung phụ gia BHA, BHT, vitamin E, acid citric,… 1.1.4 Chỉ tiêu khảo sát - Bài thí nghiệm nhằm giúp sinh viên tìm hiểu vai trị phụ gia chống oxy hóa thực phẩm, bổ sung kiến thức thực tiễn thực hành thao tác Xác định số acid, số peroxit, số iod,…của mẫu chất béo có bổ sung phụ gia mẫu đối chứng 1.2 Tổng quan phụ gia 1.2.1 Cơ chế q trình oxy hóa chất béo: Sự tự oxy hóa chất béo phản ứng dây chuyền châm ngòi tạo thành gốc tự từ phân tử acid béo Giai đoạn đầu: RH + O2 R + OOH RH R + H Bước khởi đầu tăng cường nguồn lượng gia nhiệt chiếu sáng Ngoài hợp chất hữu cơ, vơ (thường tìm thấy dạng Fe Cu) chất xúc tác có ảnh hưởng mạnh, kích thích q trình oxy hóa xảy Giai đoạn lan truyền: R + O2 ROO (gốc peroxide) ROO + R’H R’ + ROOH (hydroperoxide) Giai đoạn kết thúc: ROO + ROO ROOR + O2 ROO + R ROOR R + R R-R Các gốc Alkyl R phản ứng với oxy để hình thành gốc peroxit ROO Phản ứng O2 alkyl xảy nhanh điều kiện khí Do đó, nồng độ alkyl thấp so với peroxide Gốc peroxit hấp thu điện tử từ phân tử lipid khác phản ứng với điện tử để tạo thành hydroperoxide ROOH peroxit khác Những phản ứng xúc tác cho phản ứng khác Sự tự oxy hóa lipid gọi phản ứng gốc tự Khi gốc tự phản ứng với nhau, sản phẩm không gốc tự tạo thành phản ứng kết thúc Ngoài tượng tự oxy hóa, lipid cịn tự oxy hóa enzyme lipoxygenase Cơ chế chất chống oxy hóa: Những chất chống oxy hóa ngăn chặn hình thành gốc tự (những chất có electron riêng lẻ) cách cho nguyên tử hydro Khi cho nguyên tử hydro thân chất chống oxy hóa trở thành chất tự gốc hoạt tính Sau gốc tự lipid (R) kết hợp với gốc tự chất chống oxy hóa (A) tạo thành hợp chất bền Phản ứng chất chống oxy hóa với gốc tự do: R + AH RH + A RO + AH ROH + A ROO + AH ROOH + A R + A RA RO + A ROA ROO + A ROOA 1.2.2 Tổng quan phụ gia Butylated hydroxytoluen (BHT) Cơng thức cấu tạo: Hình 1.2.1 Cơng thức cấu tạo BHT Cơ chế chống oxy hóa: Chất hoạt động tương tự vitamin E tổng hợp, chủ yếu hoạt động chất ngăn chặn q trình oxy hố, q trình khơng bão hịa hợp chất hữu bị cơng ơxy khí BHT chống oxy hoá xúc tác phản ứng cách chuyển đổi gốc tự peroxy liên kết hydroperoxides Điều tác động đến chức chống oxi hoá cách quyên góp nguyên tử hydro: RO2 + ArOH → ROOH + ARO RO2 + ArO → nonradical sản phẩm R alkyl aryl, nơi ArOH phenolic BHT có liên quan đến chất chống oxy hóa Người ta thấy BHT liên kết với hai gốc tự peroxy Ngồi ra, cịn chất thuộc nhóm chất chống oxi hóa có hiệu sử dụng rộng rãi sản phẩm có nhiều chất béo Do có tác dụng bảo quản thực phẩm, ngăn ngừa hư hỏng khét hương liệu Ngồi cịn có tác dụng ổn định nhũ hóa cho shortening Sử dụng đơn lẻ kết hợp với BHA, Propyl galat (PG) axit citric, sử dụng shortening, dầu thực vật, thức ăn động vật, mỡ lát, ngũ cốc, sử dụng rộng rãi cơng nghiệp rẻ tiền Lưu ý: Phụ gia chống oxy (BHT, BHA…) không ngăn cản q trình tự oxy hóa dầu, khơng khắc hậu oxy hóa… 1.2.3 Tocopherol – Vitamin E: Công thức phân tử: C29H50O2 Công thức cấu tạo: Hình 1.2.2 Cơng thức cấu tạo α-tocopheroltocopherol Khối lượng phân tử: 430.71 g/mol Tocopherol có dạng dầu màu vàng nhạt nâu đỏ, khơng mùi, nhớt Tính tan: khơng tan nước, hịa tan tốt dầu thực vật, rượu ethylic, ether etylic ether dầu hỏa Tocopherol bền với nhiệt, chịu nhiệt đến 170 oC đun nóng khơng khí bị phá hủy nhanh tia tử ngoại Trong tính chất tocopheol, tính chất quan trọng khả bị oxy hóa chất oxy hóa khác Trong thao tác kỹ thuật bảo quản, người ta dùng dung dịch pha dầu, khơng chứa 31% tocopherol Tocopherol có tác dụng chống oxy hóa hiệu mỡ động vật, carotenoid vitamin A Mặc dù phân bố rộng rãi tự nhiên, chấp nhận nhiều quốc gia, chứng minh có hiệu chống oxy hóa loại thực phẩm sử dụng hạn chế nhìn chung hiệu so với chất chống oxy hóa phenolic Cơ chế chống oxy hóa Vitamin E có khả ngăn chặn phản ứng gốc tự cách nhường nguyên tử hydro gốc phenol cho gốc lipoperoxide (LOO) để biến gốc tự dọ thành hydroperoxide (LOOH) Phản ứng xảy sau: Hoặc trình phản ứng, tocopherol (tocopherol – OH) bị chuyển hóa thành gốc tocopheryl (tocopherol – O) bền nên chấm dứt phản ứng gốc Gốc tocopheryl bị khử oxy để trở lại thành tocopherol chất khử oxy hòa tan nước Khi tốc độ oxy hóa dầu thấp, tocopheryl phản ứng với để hình thành tocopheryl quinone Khi tốc độ oxy hóa dầu cao, tocopheryl phản ứng với gốc peroxy để hình thành phức tocopherol – peroxy (T – OOR) Phức bị thủy phân thành tocopheryl quinone hydroperoxyde To + To T + Tocopheryl quinone To + ROOo [T – OOR] T – OOR] Tocopheryl quinone + ROOH Hiệu chống oxy hóa tocopherol phụ thuộc vào dạng đồng phân nồng độ sử dụng Khả dập tắc gốc tự cao δ-tocopherol, γ-, β-, αtocopherol Hàm lượng tocopherol cần thiết để chống hóa chất béo tùy thuộc vào độ bền oxy hóa chúng Độ bền oxy hóa tocopherol thấp hàm lượng tocopherol cần dung thấp α-tocopherol có độ bền thấp số đồng phân tocopherol, cần dùng với nồng độ 100 ppm thể hoạt tính chống oxy hóa cao Trong đó, β- γ-tocopherol có độ bền oxy hóa cao nên để thể hoạt tính oxy hóa cao nhất, cần dùng nồng độ tương ứng đồng phân 250 500 ppm 1.2.4 Tổng quan phụ gia Butylated hydroxyanisole (BHA): Công thức cấu tạo: BHA hỗn hợp hai đồng phân Trong phân tử BHA, nhóm tert – butyl vị trí ortho hay meta cản trở nhóm – OH nên hạn chế hoạt tính chống oxy hóa vài trường hợp hiệu ứng khơng gian lại bảo vệ nhóm – OH Hình 1.2.3 Công thức cấu tạo BHA Cơ chế tác dụng: Cơ chế tác dụng tương tự BHT, chất ngăn ngừa phản ứng dây chuyền q trình hóa chất béo BHT hoạt động theo chế cho điển tử để khống chế gốc R tự BHA hấp thụ qua thành ruột non, tham gia trình trao đổi chất, chất nghi ngờ gây dị ứng ung thư Do tồn mô tế bào tham gia số trình trao đổi chất Đây chất chống oxi hóa có hiệu mỡ động vật sản phẩm bánh nướng, ổn định sản phẩm cuối cùng, thường sử dụng shortening, dầu thực vật, sản phẩm khoai tây, soup, chewing gum, ngũ cốc, sử dụng rộng rãi sản phẩm giàu chất béo, tác dụng với dầu thực vật khơng bão hịa Thường sử dụng kết hợp với chất chống oxi hóa khác 1.2.5 Tổng quan phụ gia Tertiary butylhydroquinone (TBHQ): Cơng thức cấu tạo: Hình 1.2.4 Cơng thức cấu tạo TBHQ Cơ chế tác dụng: Về chế TBHQ giống chất chống oxi hóa gốc phenol Có tác dụng chống oxi hóa hiệu nghiệm, sử dụng rộng rãi Có tác động hiệu dầu mỡ đặc biệt dầu thực vật, sử dụng khoai tây chiên, dầu bơng, thịt bị viên, ngũ cốc khơ, pizza, nước sốt… Chương 2: Quy trình thí nghiệm 2.1 Phương pháp tiến hành: Rau quả/ chất béo Vụn, Xử lý Phụ gia chống oxy hóa Bổ sung phụ gia Xác định số acid, peroxyt, iod,…(với chất béo) Xác định vitamin C, quan sát màu sắc (với rau quả) Kết 2.1.1 Xác định số Acid - Dưới tác dụng enzym thủy phân (lipaza, photpholipaza) có nước nhiệt, triglycerit bị phân cắt mối liên kết este bị thủy phân thành acid béo tự Chỉ số acid số mg KOH cần dùng để trung hòa acid béo tự có 1g dầu mỡ Nguyên tắc: - Dùng dung dịch kiềm chuẩn KOH 0,1N để trung hịa hết acid béo tự có mẫu thử hịa tan dung mơi cồn trung tính với thị phenolphtalein - Điểm tương đương nhận dung dịch từ màu vàng (đặc trưng cho loại dầu) chuyển sang màu hồng nhạt bền 30 giây Phương trình phản ứng: RCOOH + KOH RCOOK + H2O Dụng cụ thiết bị: - erlen 250 ml - Bếp diện - buret 25 ml - Bầu bóp - pipet 10ml, 25 ml - Ống đong 100 ml Hóa chất: - Phenolphtalein 1% Etanol 96 – 99,8% Nước cất Dung dịch KOH 0,1N pha cồn, đựng chai nâu đậy kín nút cao su Dung dịch phải khơng màu hay có màu vàng nhạt Phương pháp tiến hành: Lượng mẫu cân lấy theo số acid dự kiến: Chỉ số acid dự kiến Khối lượng mẫu thử (g) Độ xác phép cân 75 0,1 0,0001 100 ml cồn Mẫu dầu PP Thêm thị Cho vào mẫu dầu Chuẩn KOH 0,1N đến hồng Lắc nhẹ, đun cách thủy KOH 0,1N Chuẩn KOH 0,1N đến hồng Ghi nhận thể tích KOH tiêu tốn Tính tốn Kết Tính kết quả: Chỉ số acid tính theo cơng thức: AV = 56 , 11×V ×N×K m Trong đó: 56,11 : phân tử lượng KOH (đvC) V : thể tích dd KOH 0,1N tiêu tốn (ml) N : nồng độ dung dịch KOH (= 0,1N) K : hệ số hiệu chỉnh dd KOH 0,1N m : khối lượng mẫu dầu cần phân tích (g) K= V HCl×N HCl×M KOH V KOH Số liệu kết tính tốn Lần thí nghiệm Trung bình Khối lượng(g) Chỉ số Acid M0(ml) 0.6 0.4 0.5 0.5 8.0476 0.3486 M1(ml) 0.4 0.3 0.3 0.33 7.941 0.2332 M2(ml) 0.2 0.3 0.2 0.23 8.533 0.1512 *Nhận xét: Từ kết ta thấy mẫu dầu trắng (khơng có bổ sung phụ gia chống oxy hóa) có chất lượng thấp (chỉ số acid cao nhất), đến mẫu có bổ sung BHT mẫu dầu có chất lượng tốt mẫu có bổ sung Vitamin E (chỉ số acid thấp nhất) Vitamin E bền với nhiệt nên điều kiện thí nghiệm, khả chống oxy hóa hoạt động tốt, ngăn ngừa khả tự oxi hóa dầu hiệu nhờ mà chất lượng mẫu dầu bảo quản tốt Trong trường hợp mẫu dầu có bổ sung BHT, có chứa phụ gia chống oxi hóa BHT bền nhiệt so với vitamin E nên hiệu ngăn ngừa khả tự oxi hóa dầu thấp so với vitamin E Đối với mẫu dầu trắng khơng có bổ sung phụ gia chống oxi hóa nên tác dụng điều kiện mơi trường, q trình tự oxi hóa dầu diễn mạnh mẽ làm cho chất lượng dầu giảm nhanh chóng Trong trường hợp này, khả chống oxi hóa Vitamin E tốt so với BHT 2.1.2 Xác định số peroxit: - Chỉ số peroxyt (PoV) lượng chất có mẫu thử tính mili đương lượng oxy hoạt tính làm oxi hố KI 1kg mẫu điều kiện thao tác theo quy định - Chỉ số phản ánh ôi hóa dầu mỡ Nguyên tắc: Dựa vào tác dụng peroxyt với dung dịch KI tạo I2 tự (trong môi trường acid acetic cloroform) Sau chuẩn độ I2 tự dung dịch chuẩn Na2S2O3 với thị hồ tinh bột Điểm tương đương nhận dung dịch chuyển từ màu tím đen sang khơng màu Phương trình phản ứng: R1 CH CH R2 R1 CH CH R2 O O + 2KI + 2CH3COOH I2 + Na2S2O3 = O + 2CH3COOK + NaI + H 2O + I2 Na2S4O6 Chú ý tiến hành thí nghiệm mơi trường trung tính acid yếu Nếu tiến hành môi trường acid mạnh kiềm dễ xảy phản ứng oxi hoá iod với oxi khơng khí gây sai số lớn Dụng cụ thiết bị: - Pipet 10ml - ống đong 50 ml - erlen nút nhám - buret 25ml - bóp cao su - becher 100ml Hóa chất - Cloroform:Acid acetic = 1:2 - Na2S2O3 0.01N - Dung dịch KI bão hoà - Chỉ thị hồ tinh bột 1% Dung dịch KI bão hòa, pha mới, làm Iodat Iot tự Để kiểm tra KI bão hòa, thêm giọt hồ tinh bột vào 0,5ml KI 30ml dung dịch CH3COOH : CHCl3 = : Nếu có màu xanh mà phải thêm giọt Na2S2O3 0,01N bỏ dung dịch KI này, chuẩn bị dung dịch KI Phương pháp tiến hành Phép thử tiến hành ánh sáng, lượng mẫu thử theo số peroxyt dự kiến phù hợp bảng sau Chỉ số peroxyt dự kiến (meq/kg) – 12 12 – 20 20 – 30 30 – 50 50 – 90 Khối lượng mẫu thử (g) 5,0 – 2,0 2,0 – 1,2 1,2 – 0,8 0,8 – 0,5 0,5 – 0,3 Mẫu dầu Cân vô erlen nút nhám 10ml CH3Cl 20ml CH3COOH Hòa tan 1ml KI bảo hịa Đậy bình, lắc mạnh phút Để tối phút Hồ tinh bột 1% Cho vào hỗn hợp 50ml H2O Chuẩn với Na2S2O3 0,01N đến màu Ghi nhận thể tích Na2S2O3 tiêu tốn Tính kết Kết Tiến hành thử mẫu trắng song song mẫu thử Nếu kết mẫu trắng vượt 0,1ml dung dịch Na2S2O3 0,01N thay đổi hóa chất khơng tinh khiết Tính kết quả: PoV = (V −V )×N ×1000 m (meq/kg) Trong đó: V1 : thể tích Na2S2O3 tiêu tốn cho mẫu thử (ml) V2 : thể tích Na2S2O3 tiêu tốn cho mẫu trắng (ml) (0.3 ml) N : nồng độ đương lượng Na2S2O3 M : khối lượng mẫu thử (g) Kết cuối trung bình cộng phép thử Chú ý: Tiến hành mơi trường acid trung hịa yếu (pH = – 6) Nếu chuẩn mơi trường acid mạnh dễ sinh phản ứng oxi hóa với oxi khơng khí, gây sai số tương đối lớn: I+ O2 + H+ H2O + I2 Nếu chuẩn độ môi trường kiềm thì: I2 + OH IO + I + H2O Không phép gia nhiệt (dùng nước cất nóng đun nóng dầu) chuẩn độ Iod dễ bị thăng hoa nhiệt độ cao Khi cho hồ tinh bột vào cần tiến hành chuẩn độ Iod hấp phụ mạnh lên bề mặt hồ tinh bột có thời gian chui sâu vào cấu trúc hồ tinh bột, gây sai số lớn Lần thí nghiệm Trung bình Khối lượng (g) PoV (meq/kg) M0(ml) 2.5 2.9 2.3 2.566 4.0238 5.6315 M1(ml) 2.4 2.3 2.6 2.433 3.9705 5.3721 M2 2.4 2.6 2.2 2.4 4.2665 4.9221 *Nhận xét: Nhận xét: Qua kết tính tốn số peroxyt mẫu dầu có bổ sung phụ gia Vitamin E cao so với mẫu dầu có bổ sung BHT, chứng tỏ mẫu dầu có bổ sung Vitamin E có mức độ hóa thấp có nghĩa mẫu dầu bị oxi hóa phần tốc độ bị oxi hóa thấp mẫu dầu có bổ sung BHT Điều lý giải rằng, trình đồng mẫu, mẫu gia nhiệt lên nhiệt độ cao, tính chất không bền nhiệt độ cao thời gian dài nên phần BHT bị phân hủy Vì vậy, khả chống oxi hóa mẫu dầu BHT khơng đạt điều kiện chống oxi hóa tối ưu Ngược lại, với tính chất Vitamin E bền nhiệt độ 170◦C nên không bị phân hủy đồng mẫu nhờ mà khả chống oxi hóa Vitamin E mẫu tốt Từ kết luận, điều kiện phân tích khả chống oxi hóa chất béo Vitamin E tốt so với BHT Chương Trả lời câu hỏi Trình bày ý nghĩa số peroxit, acid, iod dầu thực vật? - Chỉ số acid cho biết chất lượng lipid Nếu số acid tăng chất lượng sản phẩm giảm Các sản phẩm dầu mỡ để lâu bị oxy hóa có số acid cao Do với nhà máy sản xuất dầu thực vật, số acid số bắt buộc phải kiểm tra để đảm bảo chất lượng sản phẩm lưu thông thị trường - Chỉ số peroxit đặc trưng cho mức độ ôi hóa dầu mỡ - Chỉ số iod đặc trưng cho mức chưa no lipid Người ta dựa vào số để phân loại dầu mỡ + Chỉ số iod > 130 dầu mỡ khô + Chỉ số iod 100-130 dầu bán thô + Chỉ số iod < 100 dầu khơng khơ Trình bày chế q trình oxy hóa chất béo? Sự tự oxy hóa chất béo phản ứng dây chuyền châm ngòi tạo thành gốc tự từ phân tử acid béo Giai đoạn đầu: RH + O2 RH R + OOH R + H Bước khởi đầu tăng cường nguồn lượng gia nhiệt chiếu sáng Ngoài hợp chất hữu cơ, vơ (thường tìm thấy dạng Fe Cu) chất xúc tác có ảnh hưởng mạnh, kích thích q trình oxy hóa xảy Giai đoạn lan truyền: R + O2 ROO (gốc peroxide) ROO + R’H R’ + ROOH (hydroperoxide) Giai đoạn kết thúc: ROO + ROO ROOR + O2 ROO + R ROOR R + R R-R Các gốc Alkyl R phản ứng với oxy để hình thành gốc peroxit ROO Phản ứng O2 alkyl xảy nhanh điều kiện khí Do đó, nồng độ alkyl thấp so với peroxide Gốc peroxit hấp thu điện tử từ phân tử lipid khác phản ứng với điện tử để tạo thành hydroperoxide ROOH peroxit khác Những phản ứng xúc tác cho phản ứng khác Sự tự oxy hóa lipid gọi phản ứng gốc tự Khi gốc tự phản ứng với nhau, sản phẩm không gốc tự tạo thành phản ứng kết thúc Trình bày chế q trình oxy hóa rau quả? Trong rau có hợp chất polyphenol chất mà phân tử có chứa vịng benzen , có chứa nhiều nhóm –OH ( hydroxyl) , hợp chất polyphenol đểngồi khơng khí dễ bị oxy hóa tạo thành hợp chất gây sẫm màu tạo vị đắngcho rau Ví dụ: - Trong khoai tây pirocatechol vá dẫn xuất tạo từ tyroxyl bị oxy hóa thành dopaquionon gây sẫm màu khoai tây - Sự biến đổi màu sắc nấm rơm trình bảo quản Trình bày chế chống oxy hóa phụ gia chống oxy hóa có chất phenolic chất acid? Cơ chế tác động phụ gia có chất phenolic lên trình oxy hóa chất béo: Phụ gia chống oxi hóa có chất phenolic có khả ức chế ngăn ngừa phản ứng tự oxy hóa glycerit gốc tự do, khả có liên quan đến cấu trúc phân tử hay cấu hình phenolic Q trình chống oxi hóa chất béo ngăn ngừa gia tăng gốc tự phương pháp dùng chất có khả tác dụng với gốc tự tạo thành chất khơng có khả tiếp tục bị oxy hóa Phản ứng chống oxy hóa chất béo xảy theo sơ đồ sau: Cơ chế: ROo + AH ROH + Ao ROOo + AH [T – OOR] ROO.AH] ROOH + Ao Ro + AH RH + Ao OHo + AH H2O + Ao Ao + A o A – A Ao + Ro RA Ao + ROOo ROOA Với Ao khả kết hợp với gốc tự khác AH chất chống oxi hóa Q trình chống oxi hóa chất béo phụ thuộc vào yếu tố: hoạt tính chất chống oxi hóa, nồng độ chất chống oxi hóa, nhiệt độ, ánh sáng, kim loại… Tác dụng hợp chất phenolic việc kìm hãm tự oxy hóa gốc tự do: phenol (đóng vai trị chất cho điện tử) có khả ngăn cản hình thành gốc tự ban đầu làm cản trở tiến trình oxy hóa dầu mỡ Cơ chế tác động phụ gia chống oxi hóa có chất acid lên q trình oxi hóa rau, quả: Phụ gia chống oxi hóa có chất acid tạo mơi trường pH thấp làm chậm vận tốc phản ứng oxi hóa gây sẫm màu Môi trường pH thấp ức chế hoạt động enzyme oxi hóa khử Trình bày chế chống oxy hóa phụ gia chống oxy hóa sử dụng thí nghiệm? Vitamin E Vitamin E có khả ngăn chặn phản ứng gốc tự cách nhường nguyên tử hydro gốc phenol cho gốc lipoperoxide (LOO) để biến gốc tự dọ thành hydroperoxide (LOOH) Phản ứng xảy sau: Hoặc trình phản ứng, tocopherol (tocopherol – OH) bị chuyển hóa thành gốc tocopheryl (tocopherol – O) bền nên chấm dứt phản ứng gốc Gốc tocopheryl bị khử oxy để trở lại thành tocopherol chất khử oxy hòa tan nước Khi tốc độ oxy hóa dầu thấp, tocopheryl phản ứng với để hình thành tocopheryl quinone Khi tốc độ oxy hóa dầu cao, tocopheryl phản ứng với gốc peroxy để hình thành phức tocopherol – peroxy (T – OOR) Phức bị thủy phân thành tocopheryl quinone hydroperoxyde To + To T + Tocopheryl quinone To + ROOo [T – OOR] T – OOR] Tocopheryl quinone + ROOH Hiệu chống oxy hóa tocopherol phụ thuộc vào dạng đồng phân nồng độ sử dụng Khả dập tắc gốc tự cao δ-tocopherol, γ-, β-, αtocopherol Hàm lượng tocopherol cần thiết để chống hóa chất béo tùy thuộc vào độ bền oxy hóa chúng Độ bền oxy hóa tocopherol thấp hàm lượng tocopherol cần dung thấp α-tocopherol có độ bền thấp số đồng phân tocopherol, cần dùng với nồng độ 100 ppm thể hoạt tính chống oxy hóa cao Trong đó, β- γ-tocopherol có độ bền oxy hóa cao nên để thể hoạt tính oxy hóa cao nhất, cần dùng nồng độ tương ứng đồng phân 250 500 ppm BHT: Chất hoạt động tương tự vitamin E tổng hợp, chủ yếu hoạt động chất ngăn chặn trình oxy hố, q trình khơng bão hịa (thường là) hợp chất hữu bị công ơxy khí BHT chống oxy hố xúc tác phản ứng cách chuyển đổi gốc tự peroxy liên kết hydroperoxides Điều tác động đến chức chống oxi hố cách quyên góp nguyên tử hydro: RO2 + ArOH → ROOH + ARO RO2 + ArO → nonradical sản phẩm R alkyl aryl, nơi ArOH phenolic BHT có liên quan đến chất chống oxy hóa Người ta thấy BHT liên kết với hai gốc tự peroxy Ngồi ra, cịn chất thuộc nhóm chất chống oxi hóa có hiệu sử dụng rộng rãi sản phẩm có nhiều chất béo Do có tác dụng bảo quản thực phẩm, ngăn ngừa hư hỏng ôi khét hương liệu Ngồi cịn có tác dụng ổn định nhũ hóa cho shortening Sử dụng đơn lẻ kết hợp với BHA, Propyl galat (PG) axit citric, sử dụng shortening, dầu thực vật, thức ăn động vật, mỡ lát, ngũ cốc, sử dụng rộng rãi cơng nghiệp rẻ tiền Trình bày tác hại xảy sử dụng phụ gia thí nghiệm? Những phụ gia sử dụng thí nghiệm là: BHT Vit E không gây độc hại cho người sử dụng, lượng sử dụng không vượt ngưỡng cho phép Cụ thể sau: - BHT có khả gây độc cấp tính Giá trị LD50 lên đến 1000mg/kg thể trọng tất loài thử nghiệm Thử nghiệm động vật cho thấy, liều lượng BHT cao đưa vào thể 40 ngày gây độc cho quan Liều lượng gây chết chuột LD 50 = 1000mg/kg thể trọng, liều lượng 50mg/kg thể trọng khơng có ảnh hưởng người Khi sử dụng nồng độ cho phép không gây ngộ độc cho thể Liều dùng cho sữa bột, bột kèm kem 100 ML, với thức ăn tráng miệng có sữa 90 ML - Vit E: thử nghiệm độc tính ngắn ngày chuột với liều lượng 1g/ngày, khơng thấy có tượng tác hại nhận thấy tượng rối loạn tiêu hóa Hiện tượng chất béo, thử nghiệm dung dịch Vit E dầu Người ta chưa rõ việc chuyển hóa Vit E tìm thấy thải qua phân, cịn nước tiểu lại thấy vài chất chuyển hóa Nếu sử dụng liều cao nhu cầu hàng ngày thấy có tích lũy gan Nêu điều kiện hoạt động phụ gia sử dụng thí nghiệm? BHT tan chất béo, bền nhiệt độ cao thấp Vitamin E Vitamin E tan dầu thực vật, bền với nhiệt Nêu phương pháp định lượng BHA, BHT, TBHQ, acid citric, acid ascorbic? BHT xác định nhờ phản ứng màu với Q-anisidine nitrit natri Vitamin E thực phẩm định lượng phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao (HPLC) 9 Nêu giá trị INS, ADI, ML BHA, BHT, TBHQ, acid citric, acid ascorbic? IN ADI ML BHA 320 – 0.5 200 BHT 321 – 0.3 TBHQ 319 – 0.7 Acid citric 330 CXĐ S 200 Sữa chua lên men: 1500 Sữa chua lên men, có xử lý nhiệt: GMP Acid ascorbic 300 CXĐ Sữa bột, bột kem: 300 Bơ bơ cô đặc: GMP