nghiên cứu Độc tố từ sản phẩm chiên

Độc tố từ sản phẩm chiên MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH CHIÊN 1.1. Bản chất. Page 1 Độc tố từ sản phẩm chiên - Là quá trình gia nhiệt trong đó chất béo là chất tải nhiệt trực tiếp. - Là quá trình dehydrat hóa, trong đó, chất béo sẽ tham gia vào thành phần của sản phẩm.  Quá trình chiên làm thay đổi sâu sắc các giá trị dinh dưỡng và cảm quan thực phẩm: tạo màu sắc, tăng mùi vị, tạo độ giòn, xốp cho sản phẩm thông qua các phản ứng Maillard và Caramel.  Quá trình chiên làm tăng mật độ năng lượng của sản phẩm ( do có độ khô tăng lên và tăng hàm lượng chất béo). Thông qua quá trình chiên rán thực phẩm có thể sử dụng và bảo quản lâu hơn vì ở nhiệt độ chiên rán 120-180 hầu hết các loại vi sinh vật đều bị tiêu diệt. 1.2. Nguyên liệu chiên Gồm 3 loại chính : carbohydrate, lipit, protein. - Carbohydrate: khoai tây,… - Lipit: thịt mỡ,… - Protein: thịt, cá, trứng,…. 1.3. Các loại chất béo thường dùng để chiên thực phẩm. 1.3.1. Shortening (mỡ thực vật) [1] - Shortening là một loại chất béo dạng rắn được sản xuất từ dầu thực vật, chẳng hạn như đậu tương, dầu hạt bông. Shortening có được do quá trình hydro hóa các acid béo, trong đó các nguyên tử hydro được cộng thêm vào các acid béo chưa no dạng lỏng tạo nên các acid béo no có dạng rắn. Nó đóng rắn ở nhiệt độ phòng, điểm nóng chảy từ 40-47 (có tài liệu ghi 61). Thành phần của shortening chỉ có hỗn hợp các loại dầu đặc và chất bảo quản (không có một loại chất phụ gia nào khác). - Shortening giống như một số chất mỡ khác nó có tính dẻo màu trắng đục, xốp, bề mặt bóng, liền không bị nứt, nhiệt độ nóng chảy cao. Ở dạng nóng chảy, shortening trong suốt, có màu vàng nhạt, không có mùi vị đặc trưng của nguyên liệu ban đầu. - Loại shortening tốt nhất có thành phần acid béo tự dưới 0.1%, chất xà phòng hóa dưới 1%, PoV=0, hầu như không chứa nước, màu trắng đục, xốp, bề mặt bóng liền không bị nứt. - Shortening được sử dụng trong một số thức ăn có tác dụng là tăng nhiệt lượng, tăng vị ngọt và có tác dụng bảo quản giữ thức ăn lâu bị hư hỏng. Shortening dùng trong công nghiệp làm bánh, mì ăn liền…Chức năng chủ yếu của shortening trong các sản phẩm bánh là làm xốp và mềm. Trong công nghiệp thì shortening được sử dụng nhiều nhất vì mức độ oxy hóa của nó thấp và giá thành thấp. 1.3.2. Bơ thực vật (margarine) [2] - Bơ thực vật là một thuật ngữ chỉ chung về các loại bơ có nguồn gốc từ thực vật và là loại bơ được chế biến từ dầu thực vật qua quá trình hydro hóa để làm thành dạng cứng hoặc dẻo và có thể đóng thành bánh. Trong quá trình hydro hóa, phần lớn acid béo không no (chưa bão hòa) chuyển thành acid béo no (bão hòa) và Page 2 Độc tố từ sản phẩm chiên trong quá trình hydro hóa, một phần không ít các acid béo bị chuyển vị (dạng trans). - Một cách định nghĩa khác thì bơ thực vật là một thành phần nhũ tương được chế biến từ một hỗn hợp nhiều loại dầu mỡ nguồn gốc động vật hay thực vật, nước, sữa tách kem cùng một vài chất phụ gia khác. Bơ thực vật và bơ là hai loại bơ phổ biến nhất bây giờ, có ý kiến cho rằng sử dụng bơ thực vật sẽ an toàn cho tim của bạn hơn bơ thường. - Bơ thực vật được làm từ dầu thực vật nên không chưa cholesterol. Hơn nữa nó còn chứa lượng chất béo lành mạnh hơn bơ thường. Những chất béo này giúp giảm mật độ cholesterol xấu. Trong khi đó, bơ làm từ chất béo động vật nên chứa cholesterol và nhiều chất béo bão hòa. Tùy ý tưởng sử dụng bơ thực vật để thay thế cho bơ động vật theo mong muốn của Napoleon III từ xa xưa cho tới nay vẫn còn được sử dụng và có giá trị nhưng cũng cần sử dụng các loại bơ thực vật chứa các chất có hại cho sức khỏe ở hàm lượng cho phép và tránh không lạm dụng dẫn tới việc gây hậu quả xấu cho cơ thể. - Có khuyến cáo cho rằng bơ thực vật không nên ăn nhiều và chỉ là nguyên liệu Lện lợi cho việc sản xuất thực phẩm như mỳ ăn liền, các loại bánh ngọt. Ở nhiều mức, người ta quy định chỉ bán các loại bơ thực vật (margarine) trên nhãn mác có ghi “0” axit béo chuyển vị cho người Lêu dùng trực Lếp. Nguyên nhân là hầu hết các bơ thực vật được chế biến bằng cách sử dụng phương pháp hyđrô hóa, thường gây ra các sự chuyển hóa chất béo không lành mạnh. Nhìn chung, các bơ thực vật càng rắn thì lượng chất béo chuyển hóa càng cao - vì vậy bơ thực vật dạng thanh thường chứa nhiều chất béo chuyển hóa hơn bơ thực vật dạng ống. Giống như chất béo bão hòa, chất béo chuyển hóa làm tăng cholesterol trong máu và nguy cơ bị bệnh Lm. - Bơ thực vật ít được sử dụng trong công nghiệp vì nó có mùi vị đặc trưng của nguyên liệu ban đầu và giá thành cao. 1.3.3. Dầu thực vật [3] - Dầu thực vật là loại dầu được chiết xuất, chưng cất và tinh chế từ thực vật. Nó thường là hỗn hợp của nhiều thành phần bao gồm mono, di, tri-glyxerit của các axit béo không no hoặc no (ít hơn), các acid béo tự do, glycerol Nó được chiết xuất từ nhiều nguồn thực vật như: ngô, lạc và đậu trương. Ngoài ra, dầu thực vật còn có thể chiết xuất từ: hạt bông, hạt cải dầu và hạt hướng dương. Dầu thực vật có thể an được ( dầu ăn như dầu oliu, dầu đậu trương ) hoặc không ăn được. - Tính chất vật lý của dầu: Dầu và chất béo chiết xuất từ thực vật bao gồm dạng lỏng như dầu canola, dạng rắn như bơ cacao, phần lớn không tan trong nước. Dạng nhũ tương trong nước của acid béo không no tạo nên những mùi vị khó chịu. Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi phụ thuộc vào số lượng, cấu trúc và vị trí của nối đôi. Được sử dụng phổ biến trong các hộ gia đình. Page 3 Độc tố từ sản phẩm chiên Bảng 1.1. So sánh một số loại chất béo thực phẩm thông dụng (tính trên 100g) [3] Chất béo tổng số (g) Chất béo bão hòa (g) Chất béo không no đơn (g) Chất béo không no đa (g) Protein (g) Dầu shortening (hydrat hóa) 71 23 8 37 0 Dầu Hướng Dương 100 10 20 66 0 Dầu Đậu Nành 100 16 23 58 0 Dầu Oliu 100 14 73 11 0 Bảng 1.2. Chỉ số của dầu [3] Chỉ số Dầu quả Dầu nhân AV 15,5 2,0 – 9,0 IV 59 10,3 – 20,0 1.3.4. Mỡ động vật - Mỡ động vật chứa mức độ acid béo bão hòa cao đáng kể và hóa rắn ở nhiệt độ thường. Mỡ động vật thô chứa lượng cholesterol cao gấp 100-150 lần so với dầu thực vật thô. Do chứa nhiều cholesterol và các acid béo no nên nếu sử dụng nhiều mỡ động vật có nguy cơ bị tăng cholesterol trong máu dẫn đến sơ cứng động vật nên được ít sử dụng hơn dầu thực vật. CHƯƠNG 2: QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐỘC TỐ 2.1. Biến đổi của dầu [4] Sơ đồ hình thành độc tố của quá trình biến đổi dầu Dầu chiên Nhiệt Glycerol + Acid béo Page 4 Độc tố từ sản phẩm chiên Nhiệt Oxy hóa Acrolein Peroxide Acrylamide Aldehyde, keton  Dầu là một môi trường truyền nhiệt thực sự nên nhiệt độ dầu gia tăng rất cao. Khi thực phẩm được làm chín, nước từ trong thực phẩm sẽ di chuyển ra ngoài ở dạng hơi và đi vào môi trường dầu, kèm theo các hợp chất màu, lipid của thực phẩm và sự biến đổi các chất– tất cả các thành phần này sẽ phá huỷ môi trường dầu. Phản ứng thủy phân dầu chiên  Đây là phản ứng hóa học chính diễn ra trong quá trình chiên do nước lẫn trong thực phẩm. Ở nhiệt độ cao, dầu tiếp xúc với nước sẽ bị thủy phân theo phản ứng sau tạo ra diglyceride và acid béo tự do. Diglyceride có tính phân cực cao hơn vì vậy khả năng tương tác của nó với hơi nước cũng sẽ lớn hơn. Phản ứng thủy phân lại tiếp tục và tạo thành monoglyceride và acid béo tự do. Monoglyceride nhanh chóng bị thủy phân tạo thành glycerol và acid béo. Trong quá trình chiên khi đạt tới một nhiệt độ nào đó glycerol sẽ bị tách nước tạo thành acrolein. 2.2. Biến đổi nguyên liệu Protein > 300 HAAs Cacbohydrat > 120 Acrylamide Page 5 Độc tố từ sản phẩm chiên Lipid 500-700 PAAs  Trong quá trình nếu nhiệt độ quá cao thì sẽ tạo ra các chất độc trong thực phẩm. Protein nếu gia nhiệt trên 300 thì sẽ tạo ra một loại độc tố có tên là HAAs, còn nguồn carbohydrat nếu gia nhiệt 120 thì tạo ra acrylamide, nguồn lipid sẽ tạo ra PAHs. CHƯƠNG 3: ĐỘC TỐ 3.1.ACROLEIN ( 2-propenal) [5] 3.1.1. Cấu tạo của acrolein Page 6 Độc tố từ sản phẩm chiên Hình 3.1: Cấu hình không gian và công thức cấu tạo của acrolein 3.1.2. Tính chất vật lý Bảng 3.1. Tính chất vật lý của acrolein Công thức hóa học C3H4O Trọng lượng phân tử 56,06 đvc Màu sắc Từ không màu đến màu vàng Độ hòa tan Hòa tan trong ethanol, ether diethyl và tan đáng kể trong nước (khoảng 20%) Nhiệt độ nóng chảy -88 (-126F) Nhiệt độ sôi 53 (127F) - Acrolein thường được dùng để sản xuất nhựa polyester, propylene glycol, glycerol, Ngoài ra, nó cũng được dùng như một loại thuốc cỏ. Bảng 3.2. Lượng acrolein trong các loại dầu [5] Loại dầu Lượng Acrolein sinh ra (mg/l) Dầu ngô 5,4 Cải dầu 53-240 Dầu ô liu 9,0 – 34 Page 7 Độc tố từ sản phẩm chiên Dầu ô liu nguyên chất 9,0 – 24 3.1.3. Cơ chế hình thành Quá trình tách nước của glycerol 3.1.4. Tác hại - Acrolein là một chất độc ảnh hưởng lớn đến sức khỏe của con người. Nó được sử dụng như một vũ khí hóa học trong thế chiến thứ nhất. Khi tiếp xúc với cơ thể con người, bằng cách hít, nuốt, tiếp xúc qua da, mắt, sẽ kích thích cơ thể con người như làm tổn thương phổi và đường hô hấp phế quản, đốt cháy cổ họng, ho, khó thở, đau thắt ở ngực, nôn, buồn nôn và tiêu chảy, phù phổi, huyết áp cao, hư hỏng giác mạc, - Acrolein là một hóa chất nghiêm trọng kích thích phổi và mắt. Hơn nữa, acrolein là một chất chuyển hóa độc hại của cyclophosphamide-một độc tế bào. Acrolein cũng gây hại cho gan, gây kích thích niêm mạc dạ dày và là một trong những nguyên nhân gây ung thư. 3.1.5. Cách làm giảm acrolein - Bảo quản dầu ăn đúng cách, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng , bảo quản ở nhiệt độ quá cao, độ ẩm cao. - Hạn chề sử dụng dầu chiên lại nhiều lần. Nếu dùng để chế biến các loại thực phẩm khác thì phải thực hiện đúng các điều kiện về công nghệ trong sản xuất. 3.2. ACRYLAMIDE 3.2.2. Công thức cấu tạo [6] - Acrylamide thuộc nhóm amide có công thức phân tử là C3H5NO, C=CC(=O)N và có tên theo IUPAC là 2-propenamide. Page 8 Độc tố từ sản phẩm chiên Hình 3.2. Công thức cấu tạo và cấu trúc mạng tinh thể của acrylamide 3.2.3. Một số tính chất vật lý Bảng 3.3. Tính chất của acrylamide ở điều kiện lý tưởng 25C, 100 kPa[6] Tên tính chất Thông số Khối lượng phân tử 71.08 g/mol Trọng lượng riêng 1,13 g/cm3 Nhiệt độ nóng chảy 84,5 Áp suất bay hơi 0,0009 Kp Khối lượng riêng 1.222 g/cm Năng lượng cần cho quá trình polymer hóa 19,8 kcal/mol Độ hòa tan trong nước 204 g/100 ml Điểm chớp sáng 138 Điểm tự bốc cháy 424 - Acrylamide tồn tại ở dạng tinh thể màu trắng, không mùi có nhiệt sôi rất cao và rất háo nước. Trong dầu acrylamide tồn tại ở trạng thái hòa tan, khi được gia nhiệt nó sẽ thăng hoa thành khí khói trắng. - Ứng dụng phổ biến nhất của acrylamide là được dùng để tinh sạch nước uống và xử lý rác thải sinh hoạt. Acry lamide cũng được sử dụng trong ngành nhuộm, mỹ phẩm và bao bì, ngành nhựa dẻo và công nghiệp xây dựng - Phân tử acrylamide tồn tại trong thực phẩm với độ bền rất cao hầu như không đổi sau thời gian dài bảo quản. - Ngưỡng an toàn của acrylamide là 3 đối với một người bình thường trong một ngày. Bảng 3.4. Độ hòa tan của acrylamide trong một số dung môi[6] Tên dung môi Độ hòa tan (g/L) Page 9 Độc tố từ sản phẩm chiên Acetone 631 Benzen 3,46 Chloroform 26,6 Ethanol 862 Ethyl acetate 126 n-heptane 0,07 Methanol 1550 Nước 2155 Bảng 3.5.Hàm lượng acrylamide trước và sau thời gian bảo quản [6]. Tên thực phẩm Thời gian bảo quản (tháng) Hàm lượng acrylamide (mg/kg) Trước Sau Ngũ cốc ăn sáng 12 238 238 Ngũ cốc rang 9 265 225 Cà phê rang 7 203 147 Rau củ sống 5 214 174 Rau củ rang 5 4015 3395 Ca cao 3 180 177 Chocolate nhân hạnh đào 2 94 73 Bột chocolate hòa tan 1 57 41 3.2.4. Nguồn gốc - Acrylamide thường được tìm thấy với hàm lượng lớn ở các thực phẩm giàu tinh bột như: khoai tây chiên, bánh mì chiên giòn, một số loại ngũ cốc và cà phê rang. - Acrylamide còn được tạo ra trong quá trình chiên, nướng hoặc chiên sâu và tạo ra một lượng lớn nếu thời gian nấu thực phẩm kéo dài. Bảng 3.6. Hàm lượng acrylamide ở một số loại thực phẩm[6] Loại thực phẩm Hàm lượng acrylamide (ppb) Bánh cracker và biscuit 30-2000 Ngũ cốc 30-2300 Page 10 [...]... thực phẩm có sử dụng nhiệt như chiên, nướng thường làm cho thực phẩm bị nhiễm PAHs Các nghiên cứu chỉ ra rằng, khi nhiệt phân các Page 14 Độc tố từ sản phẩm chiên gluxit và lipit ở nhiệt độ 500-700 thì đã tạo ra 19 loại PAHs, trong đó có benzo pyren, các lipit là những chất tiền thân tốt nhất cho quá trình tạo ra PAHs Bảng 3.9 Hàm lượng BaP ở nhóm các sản phẩm bánh mì, snack, ngũ cốc Tên thực phẩm. .. thực phẩm giàu protein do sự phân huỷ của các protein và các acid amin trong quá trình chiên sinh ra một nhóm tạp chất hóa học HAAs Bảng 3.8 Hàm lượng quinolines và quinoxalines ở các loại thực phẩm khác nhau Tên hợp chất Loại thực phẩm Hàm lượng (ng/g) IQ Thịt bò chiên 0,3 – 1,9 Thịt heo chiên 0,04 Cá chiên 0,16 Thịt heo chiên 0,02 Cá chiên 0,03 Thịt bò chiên 0,3 – 1,0 Thịt heo chiên 1,4 Cá chiên. .. 300, thường là từ 150-250 Page 13 Độc tố từ sản phẩm chiên 3.3.5 Tác hại HAAs có khả năng gây ung thư Gây tổn hại hệ thần kinh Gây tổn hại đến các nguyên liệu di truyền thí nghiệm trên động vật 3.3.6 Biện pháp làm giảm lượng độc tố - Giảm nhiệt độ nấu bằng cách: thay đổi kích thước nguyên liệu, sử dụng các phương pháp chiên trong điều kiện chân không để giảm nhiệt độ của dầu - Nấu chín thực phẩm vừa tránh... thời gian dài có thể gây hại đến hệ thần kinh Làm giảm khả năng sinh sản Tổn hại các nguyên liệu di truyền Tăng nguy cơ gây ưng thư các bộ phận như: tuyến giáp, miệng, ung thư vú ở phụ nữ và tinh hoàn nam giới 3.2.7 Biện pháp giảm hàm lượng acrylamide [7] Page 11 Độc tố từ sản phẩm chiên - - Để giảm lượng acrylamide trong sản phẩm thực phẩm ta có thể dùng biện pháp sau: loại bỏ hoặc giảm các tác nhân.. .Độc tố từ sản phẩm chiên Các loại lương thực khác < 30 Chip khoai tây 150-1280 Các loại snack mặn khác 122-416 Khoai tây chiên 85-1104 Trà và cà phê 170-700 3.2.5 Cơ chế hình thành acrylamide - Từ acrolein: - Từ asparagine và đường khử thông qua phản ứng Maillard (Asparagine) + Đường khử (Fructozo, Glucozo)... lượng độc tố Sử dụng phương pháp chế biến thực phẩm tạo ra lượng độc tố thấp hơn, tránh sự tiếp xúc trực tiếp giữa thực phẩm với bề mặt truyền nhiệt hay nguồn nhiệt ( có thể nướng lò thay vì nướng than ) - 3.4 PAHs (POLYCYCLI AROMATIC HYDROCARBONS) [6] 3.4.2 Công thức cấu tạo - PAHs hay còn gọi là hydrocarbon thơm đa vòng ngưng tụ là hợp chất hóa học trong đó bao gồm các vòng thơm và không chứa các dị tố. .. thực phẩm giàu protein Bảng 3.7 Tên viết tắt và tên đầy đủ của một số phân tử HAAs phổ biến Quinolines IQ 2-amino-3-methylimdazo quinoline MeIQ 2-amino-3,4-dimethylimdazo quinoline Quinoxalines Iqx 2-amino-3-methylimdazo quinoline MeIQx 2-amino-3,8-dimethylimdazo quinoline 4,8-DiMeIQx 2-amino-3,4,8-trimethylimdazo quinoline Hình 3.3 Công thức cấu tạo của 1 quinolines Page 12 Độc tố từ sản phẩm chiên. .. http://vi.wikipedia.org/wiki/B%C6%A1_th%E1%BB%B1c_v%E1%BA%ADt 3.http://d.violet.vn/uploads/resources/562/2278122/preview.swf 4 http://123doc.vn/document/41046-su-bien-doi-cua-dau-trong-qua-trinh-chien.htm Page 15 Độc tố từ sản phẩm chiên 5 http://en.wikipedia.org/wiki/Acrolein http://d.violet.vn/uploads/resources/562/2278122/preview.swf 6.http://en.wikipedia.org/wiki/Acrylamide http://doan.edu.vn/do-an/luan-van-tong-quan-cac-loai-tai-lieu-doc-to-trong-san-xuat-thucpham-24975/... chất ức chế phản ứng, giảm nhiệt độ và thời gian của quá trình chế biến, loại bỏ acrylamide ra khỏi sản phẩm sau quá trình chế biến Ta có thể bổ sung thêm enzyme asparaginase-một enzyme tự nhiên vào hỗn hợp bột bánh mì, khoai tây và sản phẩm có chứa cao để giảm lượng acrylamide sinh ra trong quá trình chiên Vì enzyme asparaginase sẽ xúc tác quá trình thủy phân acid amin asparagine thành acid aspartic... huỷ nhiệt hoặc quá trình tổng hợp nhiệt 3.4.6 Tác hại - PAHs thường gây ra những tác động không tốt đến sinh sản, sinh trưởng, phát triển và khả năng miễn dịch Rất nhiều PAHs là những chất gây ung thư và gây đột biến gen 3.4.7 Cách làm giảm độc hại - Dụng cụ chế biến nên được thiết kế tránh để dầu hoặc mỡ từ nguyên liệu nhỏ xuống nguồn nhiệt, nên loại bỏ hết phần mỡ bên ngoài trước khi chế biến - Tránh . Độc tố từ sản phẩm chiên MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH CHIÊN 1.1. Bản chất. Page 1 Độc tố từ sản phẩm chiên - Là quá trình gia. 2: QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH ĐỘC TỐ 2.1. Biến đổi của dầu [4] Sơ đồ hình thành độc tố của quá trình biến đổi dầu Dầu chiên Nhiệt Glycerol + Acid béo Page 4 Độc tố từ sản phẩm chiên Nhiệt Oxy hóa . trình chế biến thực phẩm có sử dụng nhiệt như chiên, nướng thường làm cho thực phẩm bị nhiễm PAHs. Các nghiên cứu chỉ ra rằng, khi nhiệt phân các Page 14 Độc tố từ sản phẩm chiên gluxit và lipit