bài giảng chất màu thực phẩm

• Màu sắc của thực phẩm phụ thuộc – Màu s ắc tự nhiên – Ch ất màu tổng hợp – Màu t ạo ra trong quá trình chế biến do các thành ph ần trong thực phẩm tự phản ứng với nhau... Ph ản ứng

CHƯƠNG 9: CHẤT MÀU THỰC

Ý ngh ĩa của chất màu trong chế biến

Để có được màu sắc như mong muốn?

• Điều chỉnh công nghệ để giữ màu sắc tự nhiên

– S ấy rau quả

• Thu h ồi màu tự nhiên và phối chế vào sản phẩm

– Ph ẩm màu thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên

• Nhóm sắc tố chlorophyl: xanh

• Nhóm sắc tố carotenoid: vàng – da cam – đỏ

• Nhóm sắc tố flavonoid: đỏ -tím

Các ch ất màu tự nhiên (các sắc tố)

Chlorophyll

• Tìm th ấy trong lục lạp (đĩa thylakoid) của tảo và thực vật

• Chlorophyl xu ất phát từ tiếng Hy-lạp

– Chloros = green

– Phyllon = leaf

• Là s ắc tố quan trọng, giúp cây hấp thu năng lượng mặt trời

• H ấp thu mạnh AS trong khoảng “blue”, sau đó là “red”

• Ít h ấp thu AS trong khoảng “green” and “near green”→lá màu xanh

Đặc điểm cấu tạo

• Cholorophyll a, b, c1, c2, d, f

• Este của acid chlorophylic với gốc phytol

• ion trung tâm là ion Mg

• Có hai chức este của acid chlorophilic với

metylic và phitol, do có gốc carbohydro nên nó không tan trong nước

• Có liên kết đôi đơn luân hợp → có khả năng

hấp thụ ánh sáng mặt trời

Chlorophyl a and b

• A/B=3/1

Chlorophyl a and b

Tính ch ất của chlorophyl

Tính ch ất

• Dưới tác dụng của oxy và enzyme oxygenase, chl bị oxy hoá tạo thành pheophytin

– X ảy ra trong quá trình sấy rau quả

– Bi ện pháp: diệt men trước khi sấy

Tính ch ất

• Sự có mặt của các ion kim loại có thể thay thế

Mg làm cho chl có các màu sắc khác nhau

– G ặp trong chế biến và bảo quản đồ hộp rau quả – Fe - màu nâu đỏ

– Zn, Al – màu xám

– Cu- màu xanh sáng

Bi ện pháp giữ màu rau quả

• Gia nhiệt trước khi chế biến (chần) để vô hoạt

enzyme gây biến màu, giảm acid hữu cơ (hoà tan hoặc bay hơi)

• xử lý quả bằng dung dịch cacbonat kiềm để làm

giảm lượng acid trong dịch bào

• Các dụng cụ kim loại phải có lớp men bền

Các carotenoid

• Có màu từ vàng, da

cam, đỏ

• Không tan trong nước,

chỉ tan trong dung môi

hữu cơ (rượu, ete, acetone…)

19

Vitamin A (Retinol)

20

• Cơ chế tác dụng: Vitamin A tham gia vào quá trình cảm quang của

m ắt

Opsin + 11cis retinal → Rhodopsin (Chromoprotein)

11 cis retinal là thành ph ần cua rhodopsin – là protein tham gia vào chu

k ỳ thị giác, có protein này mắt mới nhìn được trong bóng tối

Khi có ánh sáng, chromoprotein b ị phân tách thành trans-retinal và opsin

•

• Tác d ụng sinh lý:

– Duy trì s ức khỏe cho tế bào

bi ểu mô trên võng mạc mắt

→Thiếu vitamin A sẽ mắc

b ệnh khô mắt, biểu hiện nặng

là quáng gà

– Giúp cho s ự phát triển của da

vùng niêm m ạc (mũi, miệng)

21

• Ngu ồn: Vitamin A chỉ có trong các sản phẩm động

vật: thịt, trứng, sữa, đặc biệt là dầu cá…Ở thực vật

chỉ có dạng tiền vtmA

• Nhu cầu: v ới người lớn là 5000-6000UI/người/ngày

1UI = 0,3 µg vtmA (hay 1,8 µg β-carotene)

22

Các Flavonoid

• Hoà tan trong nước

• Có màu sắc từ đỏ tới tím Quan trọng nhất là anthocyan

Các Flavonoid

anthocyan

• B ản chất hoá học: anthocyan là một glucosid

– a-glucon là anthocyandin

• Các anthocyan t ạo nên màu sắc cho hoa quả

Tính ch ất:

• + anthocyan hoà tan t ốt trong nước

• + Màu s ắc có thể thay đổi từ đỏ tới tím, phụ thuộc vào:

– B ản chất aglucon hay số nhóm OH có trên vòng benzen

Nhóm OH này càng nhi ều thì màu càng đậm

– Ph ụ thuộc vào sự có mặt của các ion kim loại

• Ca, Mg cho màu xanh da tr ời

• Al cho ph ức màu tím

• Fe cho ph ức màu đỏ đậm

– Ph ụ thuộc vào pH: >7 cho màu xanh, <7 cho màu đỏ

– Ph ụ thuộc vào nhiệt độ (anthocyan bị phá hủy và sẽ mất màu)

• Màu sắc của thực phẩm phụ thuộc

– Màu s ắc tự nhiên

– Ch ất màu tổng hợp

– Màu t ạo ra trong quá trình chế biến (do các thành

ph ần trong thực phẩm tự phản ứng với nhau)

Ph ản ứng tạo màu phi enzyme

Ph ản ứng caramen

– Các s ản phẩm tạo ra có màu sắc từ vàng → vàng nâu → nâu → đen

– Ph ản ứng caramen xảy ra mạnh ở nhiệt độ nóng

ch ảy của đường

– S ấy rau quả

Ph ản ứng mailard

• Sản phẩm của phản ứng mailard là các hợp chất cao phân tử melanoidin

• Tạo màu cho sản phẩm: vàng hoặc nâu đỏ

• Tạo hương cho sản phẩm

Điều kiện cho phản ứng mailard

– C ần có acid amin và đường khử

– Gia nhi ệt (yêu cầu nhiệt độ thấp hơn phản ứng

caramen) Ph ản ứng mailard xảy ra trước phản ứng caramen

Cường độ màu của phức chất phụ

thu ộc vào

• Nhiệt độ phản ứng:

– Nhi ệt độ thấp:

• Kh ả năng trùng hợp vừa phải

• Polymer có MW th ấp, hòa tan, màu nhạt, thơm

– Nhi ệt độ cao:

• Màu đậm, không hương thơm

• V ị đắng

Cường độ màu của phức chất phụ

thu ộc vào

• Bản chất các acid amin và bản chất của đường

– Các aa khác nhau cho màu khác nhau

• Aa cho màu đậm: alanin, asparagin, glycin

• Aa cho màu nh ạt: cystein, tyrosin

– B ản chất của đường cũng quyết định màu của sản

ph ẩm

• Đường khử tham gia phản ứng mạnh hơn, màu đậm hơn

• Đường đôi tham gia phản ứng chậm hơn, màu nhạt hơn

Cường độ màu của phức chất phụ

Cường độ màu của phức chất phụ

Tính ph ổ biến của phản ứng

• SX bánh mì (nhiệt độ nướng, quá trình lên men)

• Sản xuất bia: màu sắc và hương vị bia phụ

thuộc vào quá trình sấy malt

– Malt vàng

– Malt đen

• SX Rượu: không mong muốn maillard

– Tiêu hao đường

– T ạo chất kìm hãm nấm men

• Sấy thuốc lá: tùy theo yêu cầu đặc biệt

• Chế biến rau quả: muốn màu tự nhiên, vì vậy

hạn chế phản ứng mailard

Ph ản ứng tạo màu enzyme

• Phản ứng oxy hóa phenol là quan trọng nhất

• Cơ chất quan trọng nhất: các chất có bản chất phenol: phenolic acid, hydroxycinnamic acid, polyphenol, catechin, tanin, gallic acid…

Piro catechol

• Tính ch ất quan trọng của phenol (phản ứng oxh)

Phenol d ễ dàng bị oxy hóa từ:

D ạng khử (phenol) → dạng oxy hóa (quinon)

→Phenol là ch ất trung gian vận chuyển H trong các quá trình oxy hoá kh ử

→các ch ất phenol có tính kháng khuẩn cao

→ Phenol được sử dụng để diệt các loại nấm (các chất diệt nấm nhân t ạo thường có vòng phenol)

Phenoloxydase

Ph ản ứng tạo màu enzyme

• Nguyên nhân:

– rau qu ả bị giập nát,

→phenol tiếp xúc với enzyme và bị chuyển hoá thành quinon (ph ản ứng enzyme)

→Quinon rất không bền bị oxy hoá tạo thành hợp

ch ất có màu xẫm (phản ứng phi enzyme)

Kh ắc phục phản ứng xẫm màu

• H ạn chế sự dập nát của rau quả,

• Ch ần nhanh qua nước sôi (diệt enzyme phenol oxydase)

• S ử dụng chất khử: ngăn ngừa sự biến đổi của quinon thành các ch ất xẫm màu (acid ascorbic, SO2, Na2SO3)

• Nhúng rau qu ả (sau khi cắt) vào dung dịch muối hoặc đường để hạn chế sự xâm nhập của oxy

• Dùng acid citric để làm giảm pH của dung dịch, để kìm hãm ph ản ứng xẫm màu

CÁC CH ẤT THƠM CÓ TRONG THỰC PHẨM

• Chất thơm làm tăng giá trị cảm quan của thực

phẩm

• Các chất thơm tự nhiên

– Các acid h ữu cơ và các este

– Tinh d ầu và nhựa

• Các chất thơm hình thành trong chế biến thực

phẩm

– Ph ản ứng mailard

– Ph ản ứng tạo quinon amin

– Ph ản ứng của acid ascorbic và acid amin

Ý ngh ĩa của các chất thơm

• Hương thơm làm cho thực phẩm hấp dẫn hơn, làm cho khả năng tiêu hóa thức ăn tốt hơn

• Nguồn gốc:

• T ự nhiên từ nguyên liệu

• Sinh ra trong quá trình ch ế biến

• Hương thơm tổng hợp

• Các biện pháp để có hương thơm thích hợp

• Điều chỉnh công nghệ để giữ hương tự nhiên

• Chi ết rút hương liệu và phối chế lại sau chế biến

• Ph ối hương thơm nhân tạo (phổ biến)

Các ch ất thơm tự nhiên

Acid h ữu cơ

• Khối lượng phân tử nhỏ, dễ bay hơi

• làm cho rau quả thực phẩm có vị chua

• dễ bay hơi tạo ra mùi thơm đặc trưng cho các

Các este c ủa rượu và acid hữu cơ

– kh ối lượng phân tử nhỏ

– d ễ bay hơi và có mùi thơm

– D ễ thất thoát khi chế biến

• Metyl butiric (đào)

• orytyl acetate (cam)

• este c ủa acid butiric có mùi khác hẳn với acid butiric

• Iso amyl butiric (chu ối)

• Iso amyl acetate (lê)

• Iso amyl valemic (táo)

Acid butyric and butyrate esters

• Tìm thấy trong sữa

• Được đặt tên theo chữ butter (butyrum or

buturum), là nơi acid này được tìm thấy đầu tiên

• Glycerid có acid butyric chiếm đến 3-4% trong

bơ

• Sử dụng

– S ử dụng trong thực phẩm và mỹ phẩm

– B ổ sung vào thức ăn động vật: ức chế vi sinh vật

– B ổ sung vào mồi bắt cá: vì nó có mùi rất mạnh

Tinh d ầu và nhựa

• Có trong nhi ều cây hương liệu, rau gia vị

• Tinh d ầu: tạo ra từ cơ quan riêng biệt ở lá (vẩy, lông tuy ến)

• Nh ựa: được tạo ra từ ống nhựa của cây

• B ản chất hóa học:

– D ẫn xuất của isopren –CH2-(C=CH2)-CH3

• D ễ bay hơi và có mùi đặc trưng

• Không tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ

• Phương pháp thu hồi:

– chi ết rút: dùng dung môi hữu cơ để hòa tan

– chưng cất: xử lý nhiệt và chưng cất phân đoạn

Ph ản ứng mailard

• Acid amin + đường

• Sản phẩm trung gian: aldehyde

– fufurol + acid amin R-(CH-NH2)COOH → R-CHO

• Bản chất của aldehyde được tạo ra phụ thuộc

vào bản chất của acid amin Vì thế Mỗi acid

amin tham gia phản ứng sẽ cho một hợp chất có hương thơm khác nhau

Ph ản ứng tạo quinon amin

• Thường xảy ra khi chế biến chè

– Phenol →quinon

– Quinon + acid amin → RCHO + quinon amin + CO2

• B ản chất của aldehyde t ạo ra phụ thuộc vào bản chất

c ủa acid amin

• M ỗi acid amin khi tham gia phản ứng tạo ra một cấu tử hương thơm khác nhau

• Hương thơm của thực phẩm là tổ hợp của nhiều cấu tử thơm khác nhau

Ph ản ứng của acid amin với acid

ascorbic

Acid ascorbic+quinon→dehydroascorbic+phenol

• Dehydroascorbic + acid amin → RCHO + CO2

• Bản chất của aldehyde phụ thuộc vào acid amin tham gia phản ứng

• Chế biến chè, sấy rau quả, sấy thuốc lá…

→ Sự có mặt của các acid amin khi chế biến,

cùng v ới sự có mặt của các hợp chất khác như đường, vtmC, phenol là nguyên nhân dẫn

đến phản ứng tạo hương thơm