Phản ứng nâu hóa thực phẩm không do enzyme

Cuộc sống ngày càng phát triển thì nhu cầu về thực phẩm của con người càng tăng lên. Và cùng với đó là yêu cầu về mặt chất lượng ngày càng tăng, một sản phẩm đòi hỏi cần đảm bảo an toàn, dinh dưỡng mà còn về mặt cảm quan. Trong quá trình chế biến, thì màu sắc các sản phẩm thực phẫm thay đổi liên tục, kéo theo mùi vị và các yếu tố cảm quan khác thay đôi theo. Một trong những nguyên nhân làm thay đổi màu của thực phẩm là các phản ứng sẫm màu. Có hai nguyên nhân dẫn đến sự sẫm màu đó là do sự oxi hóa bởi enzyme và oxi hóa bỏi các tác nhân không bởi enzyme. Phản ứng không do enzyme là phản ứng tác động chính trong quá trình chế biến nhiệt và không những làm thay đổi về mặt màu sắc mà còn tăng thêm hương vị cho sản phẩm. Hiểu về bản chất, nguyên nhân và kiểm soát phản ứng sẫm màu không do enzyme là cần thiết trong bảo quản. Qua bài này chúng ta sẽ biết được đó là bao gồm phản ứng nào, cơ chế và ứng dụng chúng trong công nghệ thực phẩm và các ngành liên quan.

Nâu Hóa Thực Phẩm Không

Hoàng Thị Như Quỳnh 12116071

Lê Thị Thanh Long 12116045

Không do enzyme

Caramen; Maillard; Ascorbic Acid Browning; Lipid Browning.

2 Caramen hóa

Các giai đoạn phản ứng

 Giai đoạn đầu

 Giai đoạn đầu của phản ứng tạo nên các anhydrit của glucose, fructose,

saccharose thành các glucozan, fructozan, saccharozan là những hợp chất không màu

Chẳng hạn, với saccharose sơ đồ phản ứng caramen hóa như sau:

C12H22O11 → C6­H10O5 + C6H10O5 + H2O

Saccharose glucozan levulozan

Giai đoạn 2

Sự trùng hợp hóa đường đã được dehydrat

Đến 185-190oC sẽ tạo thành isosaccharozan:

C6­H10O5 + C6H10O5 → C12H20O10

Các giai đoạn phản ứng

Giai đoạn 3

 Tiếp tục trùng hợp tạo thành caramelen và caramelin

Khi ở nhiệt độ cao hơn sẽ mất 10% nước và tạo thành caramenlen

(C12H18O9 hoặc C24H36O18) có màu vàng: 2C12H20O10 → C12H18O9 hoặc C24H36O18

Khi mất 14% nước sẽ tạo thành caramenlen:

C24H36O18 + C12H20O10 – 3H2O → C36H48O24 H2O

Và khi mất đi 25% nước sẽ tạo thành caramelin có màu nâu đen

Các giai đoạn phản ứng

Dưới đây là sự thay đổi màu caramen của đường

sacrose

1.Giai đoạn đầu 100-166oC

Đường tan chảy, các chất tạp nổi lên bề mặt,

không màu, không thay đổi mùi vị

2.Extra-hard crack 168oC

Có màu sắc nhẹ, không làm thay đổi hương vị Được dung trong kẹo cứng.

3.Light Caramel 180oC

Màu vàng nhạt đến màu nâu vàng, hương vị phong phú.

4.Medium caramel 180-188oC

Nâu vàng đến nâu hạt dẻ, hương vị phong phú

5.Dark caramel 188-204oC

Màu rất tối, mùi cháy Được dung để pha màu nhưng thiếu đi vị ngọt phù hợp

6.Black Jack 210oC

Tại thời điểm này, đường phân giải ra Carbon tinh khiết Mùi khét.

3.Phản ứng Maillard

 Định nghĩa: phản ứng giữa đường khử và protein, peptide, acid amin, các amin

Giai đoạn đầu

Giai đoạn trung gian

Giai đoạn cuối

Các giai đoạn của phản ứng

• Ngưng tụ Cacbonylamin

• Chuyển vị Amadori

• Tạo thành furforol và ozon

• Tạo thành reduction

• Phân hủy đường

• Phân hủy các hợp chất amin

• Ngưng tụ aldol

• Trùng hợp hóa aldehitamin

Giai đoạn đầu

Phản ứng ngưng tụ cacbonylamin

Giai đoạn đầu

 Phản ứng chuyển vị amadori

Giai đoạn trung gian

 phản ứng tạo thành furfurol và ozon

Giai đoạn trung gian

Phản ứng tạo thành reduction có 6 cacbon

Các aminodezoxyxetoza được tạo thành khi chuyển vị Amadori, có thể bị khử đi hai phân tử H2O để tạo thành các reduction có 6 cacbon

Giai đoạn trung gian

 phân hủy đường

Cấu tử đường của sản phẩm chuyển vị amadori bị phân hủy để tạo thành các phẩm vật khác nhau: trizoreducton, aldehit piruvic, aceton, aceton, diaxetyl

Giai đoạn trung gian

 phân hủy các hợp chất amin ( 3 hướng)

Hướng 1:

Giai đoạn trung gian

 phân hủy các hợp chất amin ( 3 hướng)

Hướng 2:

Giai đoạn trung gian

phân hủy các hợp chất amin ( 3 hướng)

Hướng 3:

Giai đoạn cuối

CÁC BIỆN PHÁP CÔNG NGHỆ KIỂM SOÁT SỰ

SẪM MÀU

CÁC BIỆN PHÁP CÔNG NGHỆ KIỂM SOÁT SỰ

SẪM MÀU

• Điều chỉnh nhiệt độ

• Điều chỉnh độ ẩm

• Điều chỉnh pH

• Loại bỏ oxy ra khỏi bao bì

• Sử dụng các tác nhân hóa sinh

• Sử dụng chất ức chế

Điều chỉnh nhiệt độ

• Hạ thấp nhiệt độ trong quá trình chế biến và bảo quản có thể kéo dài giai đoạn tiền phát

Điều chỉnh độ ẩm

Điều chỉnh pH

• Phản ứng Maillard thường diễn ra tốt hơn trong điều kiện kiềm, do đó làm giảm độ pH là phương pháp hữu ích

để kiểm soát sự hóa nâu

Loại bỏ oxy ra khỏi bao bì

• Điều này làm giảm sự hình thành các sản phẩm oxy hóa chất béo có khả

năng tương tác với các acid amine

Tác nhân hóa sinh

• Cơ sở của phương pháp này là loại bỏ hoặc chuyển đổi một trong các chất phản ứng trong sự tương tác giữa

carbonyl và amino acid

Sulfur Dioxide/Sulfites

Aspartic và acid glutamic

CÁC BIỆN PHÁP CÔNG NGHỆ KIỂM SOÁT SỰ

SẪM MÀU

• Điều chỉnh nhiệt độ

• Điều chỉnh độ ẩm

• Điều chỉnh pH

• Loại bỏ oxy ra khỏi bao bì

• Sử dụng các tác nhân hóa sinh

• Sử dụng chất ức chế

VAI TRÒ

ỨNG DỤNG

PHẢN ỨNG CARAMEL

PHẢN ỨNG MAILLARD

Sản xuất bánh mì

PHẢN ỨNG MAILLARD

Sản xuất Beer

PHẢN ỨNG MAILLARD

Sản xuất rượu

PHẢN ỨNG MAILLARD

Sản xuất thuốc lá

PHẢN ỨNG MAILLARD

Sản xuất đường

PHẢN ỨNG MAILLARD

Phản ứng của một số chất không

đường hữu cơ

PHẢN ỨNG MAILLARD

Chế biến và bảo quản rau quả