các chất oxh dầu mỡ

I. Khái niệm Sữa chua đặc và yaourt là sản phẩm lên men lactic từ sữa bò tươi, sữa bột hay sữa động vật nói chung sau khi đã khử chất béo và thanh trùng vi khuẩn gây bệnh bằng phương pháp Pasteur ở nhiệt độ 8090oC

CÁC CHẤT CHỐNG OXY HÓA DẦU MỠ

QUÁ TRÌNH OXY HÓA VÀ CHỐNG OXY HÓA

1

CÁC CHẤT CHỐNG OXY HÓA TỰ NHIÊN

2

CÁC LOÀI THỰC VẬT CÓ CHỨA CHẤT CHỐNG OXY HÓA

3

ỨNG DỤNG CỦA CÁC CHẤT CHỐNG OXY HÓA TRONG PHỤ GIA THỰC PHẨM

4

Quá trình oxy hóa và

chống oxy hóa

 Sự oxy hóa dầu mỡ

 Các yếu tố ảnh hưởng đến oxy hóa dầu mỡ

 Cơ chế chống oxy hóa dầu mỡ

Sự oxy hóa dầu mỡ

Oxy tam bội

3O2

Các dạng oxy

Oxy đơn bội

1O2

Các dạng oxy

 Oxy tam bội: 3O2

 Oxy khí quyển ở trạng thái tam bội 3O2

 3O2 có moment từ tính cố định với 3 mức

trạng thái năng lượng dưới từ trường

 Có thể phản ứng với các hợp chất có gốc tự

do trong điều kiện bình thường theo nguyên tắc trao đổi spin

Các dạng oxy

 Oxy tam bội: 3O2

 Trên mức năng lượng cơ bản của 3O2

 Trong dung môi, 1O2 bị vô hoạt

Cơ chế oxy hóa dầu mỡ

Cơ chế oxy hóa dầu mỡ

 Thủy phân

 Thường xảy ra trên bề mặt tiếp xúc giữa lipid

và nước

 Lipase xúc tác phản ứng thủy phân có thể có

trong nguyên liệu cũng như do vi sinh vật

mang vào

 Tác dụng tối ưu là ở 35-38

 Bảo quản bơ và margarin acid butyric



Cơ chế oxy hóa dầu mỡ

 Tự oxy hóa

• Khởi mạch RH → R• + H•

• Phát triển : R• + 3O2 → ROO•

ROO• + RH → ROOH + R•

Cơ chế oxy hóa dầu mỡ

Cơ chế oxy hóa dầu mỡ

 Tự oxy hóa

Cơ chế oxy hóa dầu mỡ

 Sự oxy hóa quang học

 Chất nhạy ánh sáng

Cơ chế oxy hóa dầu mỡ

 Sự oxy hóa quang học

Cơ chế oxy hóa dầu mỡ

 Oxy hóa do enzyme lipoxydase

 Xúc tác sự oxy hóa các acid béo không no

chứa 2-3 nối đôi trở lên

 Oxy hóa dạng cis-cis

 Hydroperoxide được tạo thành ở đây có hình

thể cis- trans và có hoạt động quang học.

 Từ hydroperoxide sẽ chuyển hóa một cách

bình thường để tạo ra epoxyt, aldehyt, ceton

và những sản phẩm oxy hóa khác.

Cơ chế chống oxy hóa dầu mỡ

 Ức chế sự tạo thành các nhóm chất chứa

oxy hoạt động

 Cô lập các ion kim loại

 Giảm hydroperoxide và hydrogen peroxide

 Hạn chế tạo thành 1O2

Cơ chế chống oxy hóa dầu mỡ

 Chọn lọc các gốc tự do

 Bắt giữ các gốc tự do

 Ức chế phản ứng oxy hóa ban đầu

 Phá vỡ chuỗi phản ứng dây chuyền

 …….

Cơ chế chống oxy hóa

Các chất chống oxy hóa hóa

 Dựa trên nguyên tắc hoạt động, các chất chống

oxy hóa được phân thành hai loại:

 Chất chống oxy hóa bậc một

 Chất chống oxy hóa bậc hai

Phân loại

 Hệ thống các chất chống oxy hóa của cơ thể người

được cung cấp bởi hai nguồn:

 Các chất chống oxy hóa bên trong: protein và các

enzyme chống oxy hóa

 Các chất chống oxy hóa bên ngoài là các cấu tử nhỏ

được đưa vào cơ thể qua con đường ăn uống (vitamin

E, vitamin C, các carotenoid và các hợp chất phenolic)

Phân loại

 Các chất tạo phức với kim loại như acid phosphoric,

acid citric, acid ascorbic và

EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid)

 Chúng chuyển sắt, đồng thành phức không hòa tan hoặc

gây cản trở không gian đối với sự hình thành các phức kim loại-hydroperoxide

 Một vài chất chống oxy hóa dập tắt các 1O2 hoặc chất

nhạy ánh sáng 1O2 được dập tắt theo cả cơ chế vật lý

và hóa học

Tocopherol ( vitamin E )

 Tocopherol là chất chống oxy hóa quan trọng trong dầu (dầu

hạt cải, dầu hướng dương, dầu ngũ cốc và dầu cọ…)

 Cơ chế:

T + ROO • → T + ROOH

T • + T • → T + Tocopheryl quinone

T • + ROO • → [T − OOR] → Tocopheryl quinone + ROOH

 Hiệu quả chống oxy hóa của tocopherol phụ thuộc vào dạng đồng phân

và nồng độ sử dụng.

Vitamin E

 Ngoài ra, tocopherol còn làm giảm sự oxy hóa dầu do ánh sáng theo cơ chế dập tắt 1O2 Khả năng dập tắt 1O2 tùy thuộc vào hàm lượng và loại tocophetol

 Cơ chế:

T + 1O2 → [T+-1O2]1 → [T+-1O2]3 → T + 3O2

Vitamin E

1O2 + 1Carotenoid → 3O2 + 3Carotenoid•

3Carotenoid• → Carotenoid + Heat

 Một phân tử β-carotene có thể dập tắt 250-1000 phân

tử 1O2 với tốc độ 1,3.1010 M-1s-1 Quá trình dập tắt

1O2 phụ thuộc vào số nối đôi liên hợp của carotenoid

 Carotenoid vô hoạt các chất nhạy ánh sáng bằng cách hấp

thu năng lượng từ chúng Các carotenoid hoạt hóa này sẽ quay trở lại trạng thái nền bằng cách phóng thích năng

lượng của nó vào trong dầu

- Cơ chế như sau:

Car + HO• → Car• + H2O

Car• + ROO• → Car-OOR

- Bước phát triển tiếp theo:

ROO• + Car → ROO − Car

ROO – Car + 3O2 → ROO − Car − OO•

ROO − Car − OO• + R’H → ROO − Car − OOH + R’•

Các hợp chất phenolic khác

gồm sesamin, sesamol, sesamolin, sesaminol, sesamolinol

dầu bao gồm tyrosol (4-hydroxyphenylethanol), hydroxytyrosol (3,4-dihydroxyphenylethanol), hydroxybenzoic acid, oleuropein, caffeic acid,

vanillic acid, p-coumaric acid, dẫn xuất của

tyrosol và hydroxytyrosol

Các hợp chất phenolic khác

 Hình 13: Các acid phenolic hiện diện trong dầu

 Flavonoid (hoặc bioflavonoid) là những hợp chất

polyphenol chuyển hóa trung gian của thực vật, được đặt trưng bởi mạch carbon C6-C3-C6

 Flavanoid bao gồm flavone, flavonol, isoflavone,

flavonone và chalcone.

 Cơ chế chống oxy hóa của flavonoid:

Isoflavone

 Isoflavone là hợp chất có cấu trúc flavonoid tìm

thấy nhiều ở họ Leguminoseae Genistein và 7-βglucoside, genistein là các isoflavone có hoạt tính chống oxy hóa cao

VITAMIN C

Các dạng vitamin C

p K = 4 1

p K = 1 1 8 p K = - 0 8 6

O OO

O

O H

D H A + H 2 O -H 2 O

+H2O -H2O

O

O H

As cH

VITAMIN C

Phân hủy vitamin

C

+H2O

+2H+-2H+AscH2

HO

OH O

OH

O HO

-e

Asc

HO

OH O

O O

+e

-e +e

DHA

HO

OH O

O

O O

gulonic acid

2,3-diketo-L-L-xylonic acid

L-lyxonic acid

C C C C C

CH2OH

OH O

OH HO

O O

H H

C C C C

CH2OH

OH O

OH OH

HO H

H H

C C C C

CH2OH

OH O

OH HO

HO

H H

H +

L-xylose

CH2OH C

C C

CH2OH

OH HO

O H

L-threonic acid

oxalic acid

+

C C C

CH2OH

OH HO

O OH H

C C

O OH

OH O

VITAMIN C

Radic al k obs / M-1s -1 (pH 7 4 )

HO • 1.1 x 1010

RO • (tert-butyl alkoxyl radical) 1.6 x 109

ROO • (alkyl peroxyl radical, e.g CH3OO•) 1-2 x 106

Nhiệt động của phản ứng

AscH-ENZYME CHỐNG OXY HÓA

 Tổng quan :

 Phối hợp với các chất hóa học chống oxy hóa

 Vai trò chính : hạn chế tối đa các gốc tự do

cũng như các gốc tự do chứa oxy ( ROS )

ENZYME CHỐNG OXY HÓA

 Các enzyme phối hợp với nhau , hình

thành nên một cơ chế hoàn chỉnh

Superoxide dismutase (SOD)

Superoxide dismutase (SOD)

 Phân loại :

bào chất và nhân

M(n+1)+ - SOD + O2− → Mn+ - SOD + O2

Mn+ - SOD + O2− + 2H+ → M(n+1)+ - SOD + O2 + H2O2

Với M = Cu (n=1), Mn (n=2), Fe (n=2), và Ni (n=2)

Superoxide dismutase (SOD)

 Phân loại :

HỆ PEROXIREDOXIN (PRX)

 Cysteine ở trung tâm hoạt động sẽ bị oxy hóa thành sulfenic acid bởi tác nhân

peroxide

 Prx(khử) + H2O2 → Prx(oxy hóa) + 2H2O

 Prx(oxy hóa) + Trx(khử) → Prx(khử) + Trx(oxy hóa)

 Glutathione S-transferase ( đặc biệt thể

hiện hoạt tính tốt đối với peroxide dầu mỡ )

 Rất quan trọng đối với cơ chế chống oxy hóa

HỆ GLUTATHIONE (GSH)

 Hiện diện ở cả động vật , thực vật và vi sinh vật

hydroperoxide và hydroperoxide hữu cơ

peroxide và hydroperoxide của acid béo tự do :

2 H2O2 + 2 GSH → 2 H2O + GSSG

LOOH + 2 GSH → LOH + 2 H2O + GSSG

CÁC LOÀI THỰC VẬT CÓ CHỨA CHẤT CHỐNG

OXY HÓA DẦU MỠ

 Các hợp chất có sẵn: acid phenolic, tocopherol,

carotenoid, acid ascorbic…

 Hành

 Kìm hãm sự oxi hóa lipid

 Củ hành đỏ(giàu anthocyanin) có tính chống oxi hóa mạnh

với acid linoleic

CÁC LOÀI THỰC VẬT CÓ CHỨA CHẤT

CHỐNG OXY HÓA DẦU MỠ

 Thực vật họ cải bắp

 Chống oxy hóa cao đối với quá trình peroxide hóa lipid.

 Kĩm hãm sự oxy hóa acid linoleic hơn 80%

CÁC LOÀI THỰC VẬT CÓ CHỨA CHẤT

CHỐNG OXY HÓA DẦU MỠ

 Trà

 Có hoạt tính chống oxi hóa mạnh cho dầu canola

 Catechin trong trà xanh (EGCG, ECG, EGC, EC) kìm hãm

tốt quá trình oxi hóa superoxide, lipoxygenase và lipid

ỨNG DỤNG CỦA CÁC CHẤT CHỐNG OXY HÓA

ỨNG DỤNG CỦA CÁC CHẤT CHỐNG OXY HÓA

TRONG PHỤ GIA THỰC PHẨM

BHT (butylated hydroxytoluene)

BHT (butylated hydroxytoluene)

các gốc tự do peroxy trong liên kết hydroperoxide

 Chống oxi hoá bằng cách nó sẽ quyên góp một nguyên

tử hydro:

RO2 + ArOH → ROOH + ARO

RO2 + ArO → sản phẩm không có gốc tự do

ỨNG DỤNG CỦA CÁC CHẤT CHỐNG OXY HÓA

TRONG PHỤ GIA THỰC PHẨM

BHA (butylated hydroxyanisole)

BHA (butylated hydroxyanisole)

BHA (butylated hydroxyanisole)

ỨNG DỤNG CỦA CÁC CHẤT CHỐNG OXY HÓA

TRONG PHỤ GIA THỰC PHẨM

tbhq (tert-butyl hydroquinone)

tbhq (tert-butyl hydroquinone)

 Cơ chế tác dụng

 Giống như các chất chống oxy hóa gốc phenol

 Chống oxy hóa rất hiệu nghiệm

 Tác động hiệu quả đối với dầu mỡ đặc biệt là dầu

thực vật

tbhq (tert-butyl hydroquinone)

 Dùng phổ biến hiện nay vì ít độc hơn BHT và BHA

 Tác động hiệu quả đối với dầu mỡ, đặc biệt là dầu thực vật

 Duy trì tốt chất lượng và phẩm chất ban đầu của dầu mỡ

 Bảo vệ các sản phẩm chiên, giúp cải thiện thời gian bảo quản

 Trong các sản phẩm sấy khô, khoai tây chiên, dầu bông, thịt

bò viên, ngũ cốc khô, pizza, nước sốt…

Thank You !