Báo cáo chất chống oxy hóa trong thực phẩm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ  Báo cáo CHẤT CHỐNG OXY TRONG THỰC PHẨM HOÁ Môn: Hoá Môi Trường Giáo Viên: Nguyễn Thị Diệp Chi Nhóm thực hiện: Nguyễn Thị Ngọc Nhân 3093456 Nguyễn Thị Ngọc Hà 3093435 Thái Hồng Cúc 3093427 Nguyễn Thị Hồng Xuyến3093485 I Khái quát chung gốc tự chất chống oxy hoá 1 Gốc tự do, oxy hoá a Gốc tự Nguyên tử thành phần nhỏ cấu tạo nên vật chất Một nguyên tử bao gồm hạt nhân Nơ-tron Thông thường, cặp electron bay quỹ đạo quanh hạt nhân, giống hành tinh quay quanh Mặt trời Phân tử bao gồm nhóm nguyên tử gắn kết với hoạt động cặp electron Đôi trình phản ứng hóa học, electron bị kéo khỏi chỗ cố hữu phân tử, tạo thành gốc tự [ Về chất, gốc tự electron độc thân Các gốc tự không ổn định nhạy cảm Chúng tìm kiếm electron khác để hình thành cặp electron Các gốc tự gây hại chúng kéo electron từ tế bào bình thường Ảnh hưởng gốc tự do: – Chúng gây tổn thương cho tất chất liệu mô thể Mô mỡ nơi bị tổn thương sớm thường gặp nhất, loại mô có xu hướng đặc biệt dễ bị oxy hóa Gốc tự gây chuỗi phản ứng liên tục xảy chất mỡ chúng bị chặn đứng chất chống oxy hóa – Các gốc tự gây tổn hại cho acid nucleic – Gốc tự làm tổn thương protein Quá trình gây hại gốc tự b Sự oxy hoá Sự oxy hóa loại phản ứng hóa học electron chuyển sang chất oxi hóa, có khả tạo gốc tự sinh phản ứng dây chuyền phá hủy tế bào sinh vật Trong sản xuất, bảo quản chế biến thực phẩm, oxy hoá chất béo nguyên nhân hạn chế thời gian bảo quản thực phẩm Các chất béo chứa nhiều acid béo không no oleic, linoleic, linolenic,… phân tử chúa nhiều nối đôi nên dễ bị oxy hóa tạo thành hydroperoxide, hợp chat tiếp tục phân giải thành sản phẩm có mùi khó chịu (mùi ôi, tanh, mùi kim loại, mùi thực phẩm cũ,…) Do chất béo không no xem hợp chất không bền hydroperoxide Dù phản ứng oxi hóa thuộc loại đời sống ngăn chận nó, chẳng hạn động thực vật trì hệ thống nhiều loại chất chống oxi hóa glutathione, vitamin C, Vitamin E, enzime catalase, superoxide dismutase Chất chống oxi hóa yếu hay gọi chất ức chế phá hủy tế bào Có hai kiểu phản ứng oxy hóa không no:  Phản ứng tự oxy hóa  Phản ứng oxy hóa tác dụng enzyme lipoxygenase: số enzyme có khả xúc tác phản ứng tạo sản phẩm trung gian, góp phần thúc đẩy trình oxy hóa chất béo diễn nhanh Cơ chế phản ứng oxy tự hoá chất béo Bao gồm gian đoạn: khởi tạo, lan truyền, kết thúc  Khởi tạo: tạo thành gốc tự peroxy, alkoxy, alkyl RH R + H RCOOH + M3+ ROO + H + M2+ RCOOH + M 2+ RO + OH + M3+ 2RCOOH RO + ROO + H2O  Sự khởi động chuỗi phản ứng gốc tự Có hai nhóm phản ứng lien quan đến việc khởi động trình oxy hóa: Các phản ứng vươt qua rào cản lượng ngăn cản phản ứng oxy chất béo, phản ứng chuyển hydroperoxide thành gốc tự Ngoài ra, enzyme xúc tác phản ứng tạo H2O2 đóng vai trò quan trọng trình oxy hóa chất béo Quang oxy hóa trình oxy hóa vượt rào cản lượng Người ta nhận thấy độ bền thực phẩm chứa chất béo giảm có mặt sáng Áng sáng nguyên nhân gây trình oxy hóa theo hai cách sau:  Các chất “nhạy cảm” (sensitizer) có mặt thực phẩm kích hoạt ánh sáng phản ứng với chất tạo gốc tự do, gốc khởi động trình oxy hóa chất béo  Một dạng chất nhạy cảm khác có khả chuyển oxy từ trạng thái sang trạng thái kích thích Oxy hoạt hóa phản ứng với acid béo không no theo chế “cyclo – addition” tạo hydroperoxide: Các kim loại nặng góp phần khởi động trình oxy hóa chất béo chúng tham gia vào phản ứng phân hủy hydroperoxide tạo thành gốc tự Trong dầu mỡ thực phẩm nói chung chứa lượng vết ion kim loại nặng (Fe,Cu,Co,…), chúng thành phần nguyên liệu thực phẩm xâm nhập vào thực phẩm từ thiết bị chế biến, bao bì thực phẩm Các ion kim loại trạng thái oxy hóa thấp phân hủy hdroperoxide dễ kim loại thái oxy hóa cao Protein chứa heme có mặt thực phẩm hemoglobin, myoglobin, cytochrom C thường làm tăng trình oxy hóa chấ béo động vật, tạo nên mùi khó chịu Đối với chất béo thực vật, trình diễn có mặt enzyme catalase, peroxidase Các hợp chất heme phân hủy hydroperoxide với tốc độ cao so với ion Fe, chúng làm tốc độ phản ứng diễn nhanh  Lan truyền: tạo sản phẩm trung gian monohydroxyperoxide không mùi, không vị R + O2 ROO ROO + RH RCOOH + R RO + RH ROH + R  Kết thúc phản ứng: tạo thành hợp chất alkan alken phân tử lượng thấp,dễ bay elthan, pentan; hợp chất carbonyl (aldehyde, ceton) gây mùi cho thực phẩm R + R 2R R + ROO ROOR ROO + ROO ROOR _+ O2 Tự oxy hóa chất béo trình biến đổi acid béo không no có mặt oxy Quá trình đươc khởi tạo việc tạo thành gốc tự Thông thường phản ứng xảy nhóm Mêtyl cận kề nối đôi C =C Sản phẩm trình oxy hóa hydroperoxide (ROOH) Tốc độ phản ứng oxy hóa phụ thuộc vào nhiều yếu tố: • Số nối đôi có chất béo • Hàm lường chất béo có thực phẩm • Trạng thái chất béo: bề mặt tiếp xúc không khí chất béo lớn vận tốc oxy hóa cao • Sự có mặt chất chống oxy hóa: có tác dụng kìm hãm làm chấm dứt phản ứng oxy hóa chất béo • Áp suất riêng phần oxy, vận tốc phản ứng tự oxy hóa phụ thuộc vào lượng oxy môi trường • Nhiệt độ: tăng nhiệt độ, lượng peroxide tạo thành tăng, nhiệt độ cao 450C tốc độ phân giải hydroperoxide tăng • Áng sáng • Độ ẩm • Các ion kim loại : diện ion kim loại xúc tác trình oxy hóa chất béo • Các xúc tác sinh học Khái niệm chất chống oxy hoá (COH) Các phụ gia thực phẩm chất bổ sung thêm vào thực phẩm để bảo quản hay cải thiện hương vị bề chúng Một số phụ gia thực phẩm sử dụng nhiều kỷ; ví dụ bảo quản làm dưa chua (với dấm), ướp muối- chẳng hạn với thịt ướp muối xông khói, hay sử dụng điôxít lưu huỳnh số loại rượu vang Với đời phát triển công nghiệp chế biến thực phẩm nửa sau kỷ 20 có thêm nhiều phụ gia thực phẩm giới thiệu, tự nhiên lẫn nhân tạo Chất chống oxi hóa loại phụ gia giúp ngăn chặn làm chậm trình oxi hóa chất khác Chất chống oxi hóa ngăn trình phá hủy cách khử gốc tự do, kìm hãm oxi hóa cách oxi hóa chúng [ Chất chống oxy hóa, chống oxy hóa, làm giảm tác dụng trình oxy hóa nguy hiểm cách liên kết với với phân tử có hại, giảm sức mạnh huỷ diệt chúng [ Bất kỳ chất ngăn ngừa hay làm chậm oxy hóa gọi chất chống oxy hóa Cho đến cách 10 – 15 năm chưa có nhiều nhà nghiên cứu khảo sát gốc tự chất chống oxy hóa Năm 1959, có vài chuyên gia nghiên cứu vai trò dưỡng chất chống oxy hóa tuổi tác, ung thư, bệnh tim mạch sức khỏe nói chung Ngày có đến hàng nghìn nhà khoa học nghiên cứu vấn đề này, thật khó trải qua ngày mà không đọc hay nghe nói chất chống oxy hóa Để có thành tựu ngày hôm nay, nhà khoa học phải trải qua trình lao động khó khăn vất vả việc thông dụng hóa chuyên dụng hóa vai trò lợi ích dưỡng chất chống oxy hóa Cơ chế hoạt động chất chống oxy hoá: Chất chống oxy hóa chất dinh dưỡng, làm gốc tự cách đưa lên electron Khi phân tử gốc tự nhận thêm electron từ phân tử chống oxy hóa, gốc tự trở nên ổn định không khả gây hại Ngoài ra, chất chống oxy hoá giúp hạn chế phân huỷ hydroperoxide II Phân loại chất chống oxy hoá thực phẩm Chất chống oxy hóa thực phẩm bao gồm hai nhóm chính:  Chất chống oxy hoá tự nhiên  Chất chống oxy hoá tổng hợp Chất chống oxy hoá tự nhiên Các chất béo không no mô sinh học tương đối bền Nguyên nhân mô sinh học có chứa chất chống oxy hoá enzim ngăn ngừa tượng oxy hoá a Acid ascorbic (Vitamin C) Vitamin C hay ascorbic acid chất dinh dưỡng chủ yếu cho động vật bậc cao loài khác Sự diện ascorbate có vai trò quan trọng cho phản ứng trao đổi chất cho động vật, trồng hoạt động bên quan người Nó biết đến vitamin mà thiếu hụt nguyên nhân gây bệnh scorbus (do thiếu vitamin C sống hàng ngày) Cấu trúc vitamin C Vitamin C có hoạt chất chống oxy hóa làm giảm oxy hóa chất hydrogen peroxide Ngoài ra, làm giảm ion kim loại tạo gốc tự thông qua phản ứng Fenton Fe3+ + ascorbate → Fe2+ + Dehydroascorbate Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + 2OH • + OH- Quá trình hoạt động vitamin b Tocopherol (Vitamin E) Vitamin E tên gọi chung cho tám tocopherols liên quan tocotrienols, vitamin tan chất béo có tính chất chống oxy hóa Trong đó, Hình thức δ-tocopherol chất chống oxy hóa quan trọng hòa tan chất béo, Nó có khả bảo vệ màng tế bào khỏi trình oxy hóa cách phản ứng với gốc lipid sản sinh phản ứng dây truyền Từ đó, loại bỏ gốc tự trung gian ngăn ngừa phản ứng lan truyền liên tục diễn Vitamin E tách trình tinh luyện dầu Vitanim E có nhiều dầu đậu nành, ngũ cốc… c Một số chất chống oxy hoá tự nhiên khác  Carctenoids: thể hoạt tính chống oxy hoá Trong đó, βcaroten thể hoạt tính chống oxy hoá mạnh 10  Flavanone flavonol chất có hoạt tính chống oxy hoá cao tìm thấy thực vật trà xanh, dược thảo, gỗ, … flavonol  Vanilin có vai trò tạo mùi, đóng vai trò chất chống oxy hoá tốt 11 Vainilin Ngoài ra, reduction tạo thành phản ứng Maillard chất chống oxy hoá hình thành thực phẩm Phản ứng Maillard Chất chống oxy hoá tổng hợp  Các chất chống oxy hoá tổng hợp phải thoả mãn yêu cầu sau: − Không độc − Có hoạt tính chống oxy hoá cao nồng độ thấp − Có thể tập trung bề mặt pha dầu − Bền điều kiện kỹ thuật trình chế biến thực phẩm Các chất chống oxy hóa tổng hợp thường sử dụng là: BHT (Butylated hydroxytoluen), BHA (Butylate hydroxyanisole), tocopherol tổng hợp, TBHQ (Tertbutyl hydroquinone), dodecyl gallate, propyl gallate, ascorbyl palmitate,… 12 BHT (Butylated hydroxytoluen) • Còn gọi 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxytoluene; methyl-ditertbutylphenol; 2,6-di-tert-butyl-para-cresol BHT tạo thành phản ứng p-cresol (4-methylphenol) với isobutylen (2methylpropene) xúc tác acid sulfuric • Công thức phân tử: C15H24O • Bột màu trắng BHT ngăn ngừa oxy hóa chất béo Nó sử dụng để bảo quản thực phẩm có mùi, màu sắc hương vị Nhiều vật liệu đóng gói kết hợp BHT Nó bổ sung trực tiếp để rút ngắn, ngũ cốc, loại thực phẩm khác có chứa chất béo dầu BHA (Butylate hydroxyanisole) • BHA hỗn hợp đồng phân -tert-butyl-4hydroxyanisole -tert-butyl-4-hydroxyanisole • Công thức phân tử C11H16O2 • Màu trắng vàng • Mùi thơm đặc trưng • BHA thường sử dụng để giữ chất béo khỏi bị ôi • BHA tìm thấy bơ, thịt, ngũ cốc, kẹo cao su, đồ nướng, thực phẩm snack, khoai tây khử nước, bia Nó tìm thấy thức ăn động vật, bao bì thực phẩm, mỹ phẩm, sản phẩm cao su, sản phẩm dầu khí 13 BHT BHA có gây hại hay không?  Nghiên cứu cho thấy: Các tính chất hóa học làm cho BHA BHT bảo quản tốt thực phẩm ảnh hưởng đến sức khỏe người Các đặc tính oxy hóa chất chuyển hóa BHA BHT góp phần vào việc gây ung thư  Tuy nhiên phản ứng tương tự có tác dụng chống oxy hóa Có chứng cho thấy thể người gặp khó khăn chuyển hóa BHA BHT, dẫn đến thay đổi sức khỏe hành vi  BHA BHT kháng virus kháng khuẩn Một số nghiên cứu tiến hành liên quan đến việc sử dụng BHT điều trị herpes simplex AIDS TBHQ (Tertbutyl hydroquinone) Tertbutyl hydroquinone • TBHQ chất chống oxy hóa dùng rộng rãi thực phẩm, mỹ phẩm, cao su, đặc biệt bảo quản loại dầu chất béo Nó sử dụng chất ổn định để hạn chế trùng hợp tự động peroxit hữu • TBHQ tinh thể rắn màu trắng có mùi đặc trưng, không tan nước hòa tan rượu ete Các chất hố trợ chống oxy hóa: Những chất có khả tăng cường hoạt tính chống oxy hóa gọi chất hỗ trợ chống oxy hóa Các chất cô lập hay loại bỏ ion kim loại nặng, giúp ngăn chặn trình oxy hóa chất béo: chúng hoạt động tác nhân khử giúp khôi phục hoạt tính cá chất chống oxy hóa 14 III Nguyên lý bảo quản thực phẩm chất chống oxy hóa Theo thực nghiệm cho thấy có phối hợp chất chống oxy hóa có tác dụng tốt bảo quản thực phẩm  BHT BHA hai chất sử dụng rộng rãi, dùng riêng phối hợp theo tỉ lệ thích hợp hai chất bảo quản thực phẩm  BHA sử dụng với liều lượng: 0,01 – 0,02% so với hàm lượng chất béo  BHT sử dụng với liều lượng: 0,01 – 0,02% chủ yếu dùng trình chống oxy hóa sinh màu vàng làm giảm chất lượng sản phẩm  Vitamin E dùng với liều lượng là: 0,03 – 0,1% so với chất béo Một số ứng dụng – Thủy sản ướp muối phơi khô: cho 0,01% chất chống oxy hóa (so với nước muối) vào nước muối đem ướp cá, phơi khô – Thủy sản nấu chín phơi khô: cho chất chống oxy hóa vào nước luộc với nguyên liệu, sau đem phơi khô – Sản phẩm mì ăn liền: cần chất chống oxy hóa dầu, cho chất chống oxy hóa dầu vào dầu chiên 15 Đọc thêm: Chỉ số ORAC Nếu bạn theo dõi thường tin tức siêu thực, có lẽ bạn quen thuộc với thuật ngữ "ORAC": Năng lực hấp thụ oxy cấp tiến Đó thước đo sức mạnh chống oxy hóa loại thực phẩm hay chất Có số máy kiểm tra ORAC cao cấp nay: ORACFN ORACFN đo … Chỉ số ORAC 16 17 ♦ XIN CHÂN THÀNH CÁM ƠN! 18 XIN CHÂN THÀNH CÁM ƠN! [...]... là chất hỗ trợ chống oxy hóa Các chất này có thể cô lập hay loại bỏ các ion kim loại nặng, giúp ngăn chặn quá trình oxy hóa chất béo: hoặc chúng có thể hoạt động như các tác nhân khử giúp khôi phục hoạt tính của cá chất chống oxy hóa 14 III Nguyên lý bảo quản thực phẩm bằng chất chống oxy hóa Theo thực nghiệm cho thấy khi có sự phối hợp các chất chống oxy hóa sẽ có tác dụng tốt hơn trong bảo quản thực. .. các chất có hoạt tính chống oxy hoá cao có thể tìm thấy trong thực vật như trong lá trà xanh, dược thảo, gỗ, … flavonol  Vanilin ngoài có vai trò tạo mùi, nó cũng đóng vai trò là chất chống oxy hoá tốt 11 Vainilin Ngoài ra, các reduction tạo thành trong phản ứng Maillard cũng là các chất chống oxy hoá hình thành trong thực phẩm Phản ứng Maillard 2 Chất chống oxy hoá tổng hợp  Các chất chống oxy hoá... với liều lượng là: 0,03 – 0,1% so với chất béo Một số ứng dụng – Thủy sản ướp muối phơi khô: cho 0,01% chất chống oxy hóa (so với nước muối) vào nước muối rồi đem ướp cá, phơi khô – Thủy sản nấu chín phơi khô: cho chất chống oxy hóa vào trong nước luộc cùng với nguyên liệu, sau đó đem phơi khô – Sản phẩm mì ăn liền: rất cần chất chống oxy hóa dầu, cho chất chống oxy hóa dầu vào dầu khi chiên 15 Đọc thêm:... oxy hóa được dùng rộng rãi trong thực phẩm, mỹ phẩm, cao su, đặc biệt là trong bảo quản các loại dầu và chất béo Nó còn được sử dụng như một chất ổn định để hạn chế sự trùng hợp tự động của các peroxit hữu cơ • TBHQ là một tinh thể rắn màu trắng có mùi đặc trưng, không tan trong nước nhưng hòa tan trong rượu và ete Các chất hố trợ chống oxy hóa: Những chất có khả năng tăng cường hoạt tính chống oxy hóa. .. snack, khoai tây khử nước, và bia Nó cũng được tìm thấy trong thức ăn động vật, bao bì thực phẩm, mỹ phẩm, sản phẩm cao su, và các sản phẩm dầu khí 13 BHT và BHA có gây hại hay không?  Nghiên cứu cho thấy: Các tính chất hóa học làm cho BHA và BHT bảo quản tốt thực phẩm cũng có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người Các đặc tính oxy hóa hoặc chất chuyển hóa của BHA và BHT có thể góp phần vào việc gây ung... tốt hơn trong bảo quản thực phẩm  BHT và BHA là hai chất được sử dụng rộng rãi, có thể dùng riêng hoặc phối hợp theo tỉ lệ thích hợp hai chất này trong bảo quản thực phẩm  BHA sử dụng với liều lượng: 0,01 – 0,02% so với hàm lượng chất béo  BHT cũng sử dụng với liều lượng: 0,01 – 0,02% nhưng chủ yếu dùng trong quá trình chống oxy hóa sinh ra màu vàng làm giảm chất lượng sản phẩm  Vitamin E được dùng... tính chống oxy hoá cao ở nồng độ thấp − Có thể tập trung được trên bề mặt pha dầu − Bền trong các điều kiện kỹ thuật của quá trình chế biến thực phẩm Các chất chống oxy hóa tổng hợp thường được sử dụng là: BHT (Butylated hydroxytoluen), BHA (Butylate hydroxyanisole), tocopherol tổng hợp, TBHQ (Tertbutyl hydroquinone), dodecyl gallate, propyl gallate, ascorbyl palmitate,… 12 BHT (Butylated hydroxytoluen)... cốc, và các loại thực phẩm khác có chứa chất béo và dầu BHA (Butylate hydroxyanisole) • BHA là một hỗn hợp của các đồng phân 3 -tert-butyl-4hydroxyanisole và 2 -tert-butyl-4-hydroxyanisole • Công thức phân tử C11H16O2 • Màu trắng hoặc hơi vàng • Mùi thơm đặc trưng • BHA thường được sử dụng để giữ chất béo khỏi bị ôi • BHA được tìm thấy trong bơ, thịt, ngũ cốc, kẹo cao su, đồ nướng, thực phẩm snack, khoai... dụng chống oxy hóa Có bằng chứng cho thấy nếu như cơ thể một người nào đó gặp khó khăn trong chuyển hóa BHA và BHT, sẽ dẫn đến những thay đổi về sức khỏe và hành vi  BHA và BHT cũng có thể kháng virus và kháng khuẩn Một số nghiên cứu đang được tiến hành liên quan đến việc sử dụng BHT trong điều trị herpes simplex và AIDS TBHQ (Tertbutyl hydroquinone) Tertbutyl hydroquinone • TBHQ là một chất chống oxy. .. oxy hóa dầu, cho chất chống oxy hóa dầu vào dầu khi chiên 15 Đọc thêm: Chỉ số ORAC Nếu bạn theo dõi thường các tin tức về siêu thực, có lẽ bạn đang quen thuộc với thuật ngữ "ORAC": Năng lực hấp thụ oxy cấp tiến Đó là một thước đo sức mạnh chống oxy hóa của một loại thực phẩm hay chất Có một số máy mới kiểm tra ORAC cao cấp hiện nay: ORACFN ORACFN đo … Chỉ số ORAC 16 17 ♦ XIN CHÂN THÀNH CÁM