Bài giảng hóa sinh thực phẩm (ths phạm hồng hiếu) chương 7 chất màu, chất mùi

03/09/2013 Chương 7: Chất màu, chất mùi 7.1 Các chất tạo màu 7.2 Các chất thơm ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 7.1 Các chất tạo màu 7.1.1 Khái niệm chung 7.1.2 Các chất màu tự nhiên 7.1.3 Các chất màu hình thành trình gia công kỹ thuật ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 7.1.1 Khái niệm chung  Ý nghĩa chất màu sản xuất thực phẩm: – Chất lượng: • giá trị dinh dưỡng • giá trị cảm quan – Màu sắc có tác dụng sinh lý rõ rệt  đồng hóa thực phẩm dễ dàng  bảo vệ màu sắc tự nhiên, thêm chất màu mới, tạo màu sắc thích hợp với tính chất trạng thái sản phẩm ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 03/09/2013 7.1.1 Khái niệm chung  Các biện pháp kỹ thuật để giữ tạo màu sắc cho sản phẩm: – Xây dựng quy trình để bảo toàn tối đa chất màu có sẵn – Tách ra, cô đặc chất màu từ nguyên liệu thực vật giàu màu sắc  nhuộm màu cho nguyên liệu / nguyên liệu khác – Tổng hợp nhân tạo chất màu – Điều chỉnh phản ứng theo chiều tạo chất màu ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 7.1.1 Khái niệm chung  Phân loại: Dựa vào trình hình thành, chất màu chia làm loại: – Các chất màu tự nhiên – Các chất màu tổng hợp ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 7.1.2 Các chất màu tự nhiên ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 03/09/2013 Clorofil ThS Phạm Hồng Hiếu  Khái niệm: – Tạo nên màu xanh thực vật, đóng vai trò quan trọng trình quang hợp – Clorofil có quan đặc biệt gọi lục lạp hạt hạt diệp lục, nằm phân tán nguyên sinh chất – Clorofil tạo màu xanh che mờ chất màu khác – Hàm lượng clorofil xanh chiếm khoảng 1% chất khô Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi Clorofil  Cấu tạo: Clorofil có dạng: – Clorofil a: C55H72O5N4Mg – Clorofil b: C55H70O6N4Mg có màu nhạt clorofil a Tỷ lệ clorofil a clorofil b thực vật khoảng 3:1 ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi Clorofil  Tính chất: – Dưới td t0 axit: hóa xanh oliu/nâu Clorofil + 2HX  feofitin(xanh oliu/ nâu) + MgX2 – Td với kiềm nhẹ: cho màu xanh đậm Clorofil + kiềm  axit clorofilinic + CH3OH + rượu phitol – Oxy hóa (do enzim lipoxydaza)  màu nâu hợp chất clorin, purpurin – Td Fe, Sn, Al, Cu: Mg bị thay  màu khác như: • Fe tạo màu nâu • Sn Al tạo màu xám • Cu tạo màu xanh sáng ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 03/09/2013 Clorofil  Các biện pháp kỹ thuật: – Gia nhiệt nhanh lượng nước sôi lớn (3 – lít/kg)  bay axit – Gia nhiệt rau xanh nước cứng  cacbonat kiềm thổ trung hòa phần axit dịch bào – Để bảo vệ màu xanh đậu đóng hộp: dùng dinatri glutamat, clorofilin (clorofin + kiềm) để nhuộm màu ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi Carotenoit ThS Phạm Hồng Hiếu ThS Phạm Hồng Hiếu  Khái niệm: – Carotenoit nhóm chất màu hòa tan chất béo tạo màu vàng, da cam màu đỏ cho rau – Nhóm gồm từ 65 đến 70 chất màu tự nhiên, tiêu biểu caroten, licopen, xantofil, capxantin xitroxantin – Carotenoit có đa số (trừ số nấm) có tất thể động vật Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi Carotenoit 10 11  Tính chất: – Không tan nước – Rất nhạy axit chất oxy hóa lại bền vững với kiềm – Có nhiều nối đôi luân hợp tạo nên nhóm mang màu – Về mặt cấu tạo: carotenoit tự nhiên dẫn xuất licopen Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 12 03/09/2013 Carotenoit ThS Phạm Hồng Hiếu  Một số carotenoit tiêu biểu: – Caroten: tạo màu da cam cho cà rốt, dễ dàng chuyển hóa thành vitamin A – Licopen: màu đỏ cà chua, hàm lượng licopen cà chua tăng lên 10 lần cà chua chín – Xantofil: màu vàng màu sáng caroten chứa nối đôi Trong lòng đỏ trứng gà có xantofil dihydroxy –  – caroten dihydroxy –  – caroten với tỷ lệ 2:1 – Capxantin: màu vàng có ớt đỏ (7/8 chất màu ớt), màu mạnh carotenoit khác 10 lần Trong ớt đỏ có nhiều capxantin ớt xanh Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 13 Flavonoit  Các chất màu hòa tan nước chứa không bào  Trong rau, hoa, số lượng tỷ lệ flavonoit khác tạo cho chúng có nhiều màu sắc khác từ đỏ đến tím  Về mặt cấu tạo, flavonoit dẫn xuất croman cromon  Gồm: – Antoxian – Flavanon – Flavonol ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 14 Antoxian  Đỏ, xanh, tím gam màu trung gian khác  Antoxian hòa tan nước  Khi bị thủy phân, antoxian tạo đường antoxianidin không tan nước  Màu sắc thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ, chất màu có mặt, tạo phức với ion kim loại màu khác nhau, thay đổi màu sắc theo pH (pH axit có màu đỏ, pH kiềm có màu xanh tím)  Biện pháp kỹ thuật: dùng chất chống oxy hóa, enzim glucooxydaza ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 15 03/09/2013 Flavanon Hesperidin naringin flavanon có vỏ cam quýt bên cạnh catesin có hoạt tính vitamin P Naringin flavonoit không màu, có vị đắng, tan nước, dễ dàng kết tủa dạng tinh thể nhỏ gây khó khăn sản xuất nước hay pure cam quýt ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 16 Flavonol  Flavonol glucozit làm cho rau hoa có màu vàng da cam  Các flavonol hòa tan tốt nước  Khi flavonol bị thủy phân  aglucon màu vàng  Flavonol + sắt  phức màu xanh  nâu (gia nhiệt rau TB sắt hay sắt tráng men bị dập)  Flavonol + chì axetat  phức màu vàng xám  Trong môi trường kiềm, flavonol dễ bị oxy hóa ngưng tụ  sản phẩm có màu đỏ ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 17 7.1.3 Các chất màu hình thành trình gia công kỹ thuật  Phản ứng dehydrat hóa đường hay gọi phản ứng caramen hóa  Phản ứng đường với axit amin (phản ứng melanoidin)  Phản ứng phân hủy axit ascorbic, axit limonic, axit maleic, axit tactric axit hữu khác  Phản ứng oxy hóa hợp chất sắt tạo thành phức có màu  Phản ứng tạo nên sulfua kim loại có màu ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 18 03/09/2013 Phản ứng caramen  Phản ứng caramen phản ứng dehydrat đường tạo thành hợp chất cao phân tử: Đường  anhydrit không màu  vàng  nâu vàng  nâu đen (vị đắng)  Đường sacaroza: – Mất 10% nước  caramelan (C12H18O9 hay C24H36O18) có màu vàng – Mất 14% nước  caramelen (C36H48O24.H2O) nâu vàng – Mất 25% nước  caramelin nâu đen ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 19 Phản ứng melanoidin  Chất tham gia phản ứng: Cacbonyl + amin / amoniac CO + NH2/NH3 đường + axit amin  Có giai đoạn: – Gđ1: phản ứng phản ứng ngưng tụ cacbonylamin phản ứng chuyển vị amadori  sp không màu không hấp thụ ánh sáng tím – Gđ2: phản ứng khử nước đường, phân hủy đường hợp chất amin  sp không màu có màu vàng, hấp thụ mạnh ánh sáng cực tím – Gđ3: phản ứng ngưng tụ aldol, trùng hợp hóa aldehitamin  hợp chất dị vòng chứa nitơ có màu đậm (từ vàng đến nâu) ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 20 Phản ứng oxy hóa polyphenol  Phản ứng oxy hóa polyphenol (melamin) phản ứng oxy hóa hợp chất polyphenol xúc tác enzim polyphenoloxydaza  hợp chất melanin có màu nâu đen màu trung gian khác  Gặp chế biến chè (trà) cắt gọt rau, quả, củ  Các nhân tố ảnh hưởng: – Nồng độ chất polyphenol sản phẩm – Hàm lượng trạng thái enzim polyphenoloxydaza – Nồng độ oxy không khí – pH – Nồng độ quinon… ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 21 03/09/2013 Phản ứng oxy hóa polyphenol  Biện pháp ngăn ngừa phản ứng: – Tránh làm dập, gây tổn hại đến mô để enzim điều kiện tiếp xúc với chất tạo màu – Vô hoạt enzim polyphenoloxydaza nhiệt – Thêm phụ gia có tính khử vitamin C để chuyển hóa quinon thành phenol – Dùng axit citric làm giảm pH để làm chậm phản ứng sẫm màu – Dùng SO2 hay bisulfit để ức chế phản ứng sẫm màu – Nhúng ngập rau sau cắt lát, gọt vỏ dd nước muối nhạt/ đường để ngăn oxy không khí – Loại oxy không khí cách hút chân không hay bổ sung chất chống oxy hóa axit ascobic, enzim glucooxydaza, catalaza ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 22 7.2 Các chất thơm 7.2.1 Ý nghĩa chất thơm sản xuất thực phẩm 7.2.2 Các biện pháp kỹ thuật để tạo sản phẩm có hương thơm 7.2.3 Các chất mùi tự nhiên 7.2.4 Các chất thơm hình thành nên trình gia công kỹ thuật ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 23 7.2.1 Ý nghĩa chất thơm sản xuất thực phẩm Cũng màu sắc, hương thơm tính chất cảm quan trình thực phẩm chúng có tác dụng sinh lý rõ rệt Chất thơm có ảnh hưởng đến hệ tuần hoàn, đến nhịp đập tim, đến hô hấp, đến nhịp thở, đến tiêu hóa, đến thính giác, thị giác xúc giác ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 24 03/09/2013 7.2.2 Các biện pháp kỹ thuật để tạo sản phẩm có hương thơm  Thu hồi chất thơm bị tách khỏi sản phẩm trình gia nhiệt (đun cô đặc), tạo điều kiện giữ chúng lại, hấp thụ trở lại vào thành phẩm chất thơm tự nhiên vốn có nguyên liệu ban đầu  Chưng cất cô đặc chất thơm tự nhiên từ nguồn giàu chất thơm, sau dùng chất thơm vào sản phẩm thực phẩm khác  Tổng hợp chất thơm nhân tạo có mùi thích ứng vào sản phẩm thực phẩm ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 25 7.2.3 Các chất mùi tự nhiên  Tinh dầu nhựa – Tinh dầu nhựa chất mùi thường gặp tự nhiên Tinh dầu nhựa thuộc nhóm hợp chất izoprenoit, nghĩa hợp chất coi dẫn xuất izopren – Về chất hóa học, tinh dầu nhựa = hỗn hợp chất khác hydrocacbon, rượu, phenol, aldehit, xeton, axit, este… đăc biệt terpen dẫn xuất chứa oxy terpen (Terpen hydrocacbon mạch thẳng hay vòng có công thức chung (C10H10)n) ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 26 7.2.3 Các chất mùi tự nhiên  Tính chất chung tinh dầu – Tinh dầu tan nước, tan nhiều dung môi phân cực mạnh rượu đậm đặc – Dưới tác dụng oxy, phần tinh dầu mà chủ yếu hợp chất không no bị oxy hóa cho mùi nhựa – Mùi thơm tinh dầu chủ yếu este, phenol, aldehit, xeton cấc hợp chất hữu khác định Tổng lượng chất chiếm khoảng 10% lượng tinh dầu, 90% lại chất đệm (chất ổn định) ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 27 03/09/2013 7.2.3 Các chất mùi tự nhiên  Phương pháp khai thác tinh dầu: – PP ép lấy tinh dầu: với nguyên liệu có hàm lượng tinh dầu cao  tách sơ – PP chưng cất với nước: đơn giản, gây nhiều tổn thất chất thơm bay – PP trích ly dung môi có nhiệt độ sôi thấp: Dung môi thường sử dụng rượu – PP hấp thụ: trộn nguyên liệu với mỡ lợn, mỡ bò, tách chất thơm khỏi chất béo rượu ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 28 7.2.3 Các chất thơm hình thành nên trình gia công kỹ thuật Phản ứng Maillard: axit amin + đường  aldehit (Leu  aldehit có mùi thơm bánh mì, Gly  aldehit có mùi mật mùi thơm bia, Val, Phe  aldehit có mùi hoa hồng…) Phản ứng quinonamin: axit amin + polyphenol, xúc tác enzim polyphenoloxydaza,t0 cao  aldehit axit amin + axit ascorbic  aldehit ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 29 ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 30 10 ... chất màu tự nhiên – Các chất màu tổng hợp ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 7. 1.2 Các chất màu tự nhiên ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi. .. giàu chất thơm, sau dùng chất thơm vào sản phẩm thực phẩm khác  Tổng hợp chất thơm nhân tạo có mùi thích ứng vào sản phẩm thực phẩm ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi. .. axit amin + axit ascorbic  aldehit ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 29 ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 7: Chất màu, chất mùi 30 10