bài giảng Công nghệ sản xuất chất thơm, chất màu thực phẩm

Công nghệ sản xuất chất thơm, chất màu thực phẩm Giảng dạy cho ngành Công nghệ sinh học Lớp: 52CNSH Năm học 2013 - 2014 Trường Đại học Nha Trang Khoa Công nghệ thực phẩm Chất lượng sản phẩm thực phẩm (Food quality) An toàn (Safety) Bổ dưỡng (Healthy ) Cảm quan (Sensorial) Dịch vụ (Service) = Vai trò của chất thơm, chất màu trong sản xuất thực phẩm 4 4 đ đ ặ ặ c c t t í í nh nh c c ủ ủ a a s s ả ả n n ph ph ẩ ẩ m m th th ự ự c c ph ph ẩ ẩ m m Chất thơm Chất màu Giá trị cảm quan của thực phẩm Hình thức Sinh lý Tổng quan về chất thơm Chất thơm tự nhiên trong thực phẩm thường không bền, dễ bay hơi Thiết bị thu hồi và hấp thụ lại vào trong thành phẩm Bổ sung chất thơm tự nhiên/ tổng hợp Sản xuất chất thơm: Chưng cất và cô đặc các chất thơm tự nhiên từ các nguồn giầu chất thơm, sau đó dùng các chất thơm này để cho vào các sản phẩm thực phẩm khác nhau Tổng hợp các chất thơm nhân tạo có mùi thích ứng để cho vào các sản phẩm thực phẩm Đặc tính của mùi 2 triệu chất hữu cơ thì chỉ có 400 000 chất có mùi nhiều hay ít Một phân tử chất thơm có đặc tính như sau: -Mùi đặc trưng -Mùi do những nhóm nguyên tử đặc biệt quyết định (nhóm mang mùi) -Tăng số nhóm mang mùi không làm tăng cường độ mùi mà lại làm yếu mùi hoặc tắt mùi hoàn toàn -Những nguyên tử cơ bản trong các nhóm mang mùi: O, S, N, P, As, Se Ví dụ nhóm mang mùi hữu cơ: Phân nhóm các hợp chất thơm theo nhóm chức Đặc tính của mùi (tiếp) Có thể tăng mạnh hoặc làm yếu mùi này bằng một mùi khác Phối trộn các mùi để tạo ra mùi mới Một số mùi có khả năng triệt tiêu lẫn nhau Các chất giống nhau về cấu tạo và tính chất có thể có mùi khác nhau Các chất hoàn toàn khác nhau có thể cho mùi giống nhau Mùi có thể phụ thuộc vào nồng độ chất mang mùi Thuyết hóa học về mùi Mùi = cấu trúc phân tử + liên kết với tế bào thụ cảm trong mũi Leopond Rujit (1920) Moncrieff (1951) Amoore (1962) Thuyết lý học về mùi Mùi = khả năng phát sóng điện từ Các chất mùi tự nhiên Tinh dầu và nhựa (thuộc nhóm isoprenoids) Về bản chất hóa học là một hỗn hợp các chức khác nhau: hydrocarbon, rượu, aldehyd, ceton, acid, ester Thường gặp và quan trọng nhất: terpene và các dẫn xuất chứa oxy của terpene Monoterpene: Sesquiterpene Các hình thơm (tổ hợp thơm) -Chất nền -Chất định hương: thay đổi áp suất riêng của hỗn hợp và điều chỉnh sự bay hơi của các cấu tử Tương tác trong quá trình phối trộn tổ hợp thơm: -Tương tác lý học: tạo cặn và lắng xuống -Tương tác háo học: -Phản ứng của dung môi với cấu tử thơm -Phản ứng oxy hóa -Phản ứng ngưng tụ -Phản ứng chuyển ester Các giai đoạn của quá trình tạo ra một tổ hợp thơm: -Giai đoạn “tuổi trẻ”: mùi của tổ hợp chưa hoàn chỉnh, cường độ và sắc thái kém, mùi không chính xác -Giai đoạn “phát triển”: mùi của tổ hợp hoàn chỉnh, ổn định và cực đại -Giai đoạn “già”: mùi của tổ hợp bị giảm và xấu [...]... Tổng quan về chất màu Chất màu tự nhiên có vai trò quan trọng đối với giá trị cảm quan của thực phẩm Một số chất màu còn có giá trị dinh dưỡng Bảo vệ màu sắc tự nhiên của sản phẩm Bổ sung thêm chất màu mới thích hợp với tính chất và trạng thái của sản phẩm Dùng các phản ứng tạo màu trong quá trình chế biến sản phẩm Sản xuất chất màu thực phẩm: -Tách chiết, cô đặc và bảo quản các chất màu từ chính... dầu: lắc chất béo với ethanol 75 – 85o  tinh dầu hòa tan vào ethanol; để lạnh ở -10o+C để loại bỏ vết chất béo -Sản phẩm tinh dầu thu được: bouquet, extrait, essence concentrée Các con đường sản xuất chất thơm  Tổng hợp hóa học Rượu Axit Xúc tác Este hóa Rửa,trung hòa, tách và làm khô Sản phẩm thô Cất phân đoạn Phần đầu Este tinh khiết Phần còn lại trong thiết bị Các con đường sản xuất chất thơm... Sinh tổng hợp bằng enzym hoặc vi sinh vật Cơ chất (dầu thầu dầu) Chất thơm (hương đào) Nấm men Các con đường sản xuất chất thơm Enzym trong sinh tổng hợp chất thơm ứng dụng trong thực phẩm Ưu điểm: -Điều kiện phản ứng nhẹ nhàng (áp suất, nhiệt độ, pH) -Có tính chọn lọc đồng phân quang học -Đạt tiêu chuẩn “tự nhiên” Một số nhóm enzyme được sử dụng để sản xuất chất thơm: -Glucosidase: beta-glucosidase,... 26 – 76 Thực phẩm Đào Táo Nồng độ (ppm) 27 0,9 – 5,4 51 35 Lê Chanh 3–7 2 -3 Nhóm carotene Nhóm xanthophyll asthaxantin Các flavonoids • Hòa tan trong nước và chứa trong các không bào • Màu sắc từ đỏ tới tím • Dẫn xuất của croman hoặc cromon Ngưng tụ với 1 vòng phenol Các dạng cấu trúc chủ yếu của flavonoid Chất màu hình thành trong quá trình chế biến thực phẩm Các phản ứng tạo màu trong thực phẩm thường... carotenoids • Nhóm chất màu hòa tan trong chất béo CH2 = C – CH = CH2 • Cấu trúc có nhiều nối đôi liên hợp CH3 • Tạo màu vàng tới đỏ cho rau quả • Có trong đa số thực vật và hầu hết tất cả cơ thể động vật • Nhạy cảm với môi trường axit • Bền trong môi trường kiềm • Dễ bị oxy hóa • Tất cả các carontenoids tự nhiên đều có thể coi là dẫn xuất của lycopen Nồng độ carotenoid trong một số thực phẩm Thực phẩm Cà rốt... (Indigocarmine) Complex Các chất màu tự nhiên Thường gặp trong nguyên liệu thực vật Gồm ba nhóm chính: 1 Chlorophyll (diệp lục): màu xanh lá cây 2 Carotenoids: màu vàng tới đỏ 3 Flavonoids: màu đỏ, xanh, vàng Các chlorophylls: Gồm có chlorophyll a và chlorophyll b Chlorophyll b có màu nhạt hơn chlorophyll a Tỷ lệ trong thực vật khoảng 3 chlorophyll a : 1 chlorophyll b 400 500 600 Tính chất của chlorophyll... béo như vaselin, parafin, dầu oliu hoặc mỡ động vật tinh chế để hấp phụ chất thơm -Thu hồi tinh dầu: lắc chất béo với ethanol 75 – 85o  tinh dầu hòa tan vào ethanol; để lạnh ở -10o+C để loại bỏ vết chất béo -Sản phẩm tinh dầu thu được: bouquet, extrait, essence concentrée Phương pháp ngâm -Sử dụng để sản xuất tinh dầu trong mỹ phẩm -Nguyên tắc: dựa trên hiện tượng khuếch tán -Cách làm:ngâm hoa vào... Sản xuất chất màu thực phẩm: -Tách chiết, cô đặc và bảo quản các chất màu từ chính nguyên liệu hoặc nguyên liệu giàu màu sắc khác -Tổng hợp nhân tạo các chất màu giống như các màu tự nhiên 100i Vàng Curcumin (Vàng nghệ) Curcumin 101i Vàng Riboflavin (Riboflavin) Riboflavin Một số phẩm màu (theo TCVN) 151 Đen Brilliant PN 102 Vàng Tartrazin (Tartrazin) Tartrazine Brilliant Black PN 155 Nâu HT Brown HT... feofitin + MgX2 (màu xanh oliu) Tác dụng với kiềm nhẹ, kiềm thổ Chlorophyll + kiềm  chlorofilin hoặc chlorofilid + rượu (màu xanh đậm) Phản ứng oxy hóa và quang oxy hóa Phản ứng thay thế nhân Mg bằng các kim loại khác: Fe, Sn, Al, Cu -Thay thế với Fe cho màu nâu -Thay thế với Sn và Al cho màu xám -Thay thế với Cu cho màu xanh sáng Ứng dụng trong công nghiệp chế biến đồ hộp rau quả để bảo vệ màu xanh diệp... số axit hữu cơ khác - Phản ứng oxy hóa các hợp chất của sắt và tạo thành phức có màu - Phản ứng tạo nên các sulfure kim loại có màu Phản ứng caramel hóa - Xảy ra mạnh mẽ ở nhiệt độ nóng chảy của đường - Phụ thuộc vào nồng độ đường, pH, thời gian … - Sản phẩm cuối cùng có thể là: caramelan, caramelen, caramelin … tùy vào mức độ mất nước - Tất cả các sản phẩm caramel hóa đều có vị đắng Phản ứng tạo melanoidine