Các chất có mùi thơm thuộc nhóm aldehyt, xeton trong sữa và các sản phẩm chế biến từ sữa

Dưới tác dụng của nhiệt, ánh sáng, không khí trong quá trình chế biến, bảo quản các acid béo tự do bị oxy hóa phân hủy thành các aldehyt và xeton tạo ra các mùi đặc biệt mùi có lợi và b

CHẤT THƠM THỰC PHẨM

Các chất có mùi thơm thuộc nhóm aldehyt, xeton

trong sữa và các sản phẩm chế biến từ sữa

Các chất có mùi thơm thuộc nhóm aldehyt, xeton

trong sữa và các sản phẩm chế biến từ sữa

• Sữa động vật là thực phẩm vô cùng quý giá

cho sức khỏe con người Protein của sữa có

thành phần acid amin cân đối và độ đồng

hoá cao Lipid của sữa giàu năng lượng, có

nhiều vitamin tan trong chất béo, nhất là

vitamin A Sữa cũng là nguồn vitamin nhóm

B (riboflavin) và có nhiều canxi dưới dạng

kết hợp với cazein Tỷ lệ giữa canxi và

phospho thích hợp cho nên mức đồng hoá

canxi của sữa cao

ĐẶT VẤN ĐỀ

Bên cạnh yếu tố là nguồn dinh dưỡng, các sản phẩm sữa còn có những hương vị đặc trưng vô cùng thơm ngon, quyến rũ Hương thơm trong sữa chủ yếu là do các aldehyt, xeton từ nguồn axit béo tự do, protit tạo nên Đây cũng là một chỉ tiêu cảm quan đóng vai trò quan trọng để đánh giá chất lượng và trạng thái của sữa

Đặc tính của sữa

Tính chất vật lý

•Tỷ trọng của sữa dao động từ 1.026-1.032g/m3

•Độ nhớt trung bình của sữa là 1.8 centipoa và phụ thuộc vào thành phần hóa học của sữa, nhiệt độ

•Áp suất thẩm thấu của sữa 6.6 at ở 00C và phụ thuộc vào hàm lượng lactoza, muối phân bố ở dạng phân tử và ion

•Nhiệt độ đóng băng : - 0,540 ÷ - 0,590oC

•Độ dẫn điện: 38.10-4 – 60.10-4.

•Nhiệt dung phụ thuộc hàm lượng chất béo

•Độ dẫn nhiệt của sữa chủ yếu phụ thuộc vào thành phần hóa học, cấu trúc sản phẩm và nhiệt độ.

Đặc tính của sữa

Tính chất hoá học

•Độ axít chung của sữa bò là 16-18oT Sữa đầu ngay sau khi mới đẻ

độ axit rất cao do có hàm lượng protein và muối cao sau đó giảm dần từng ngày.

•Ngoài thành phần chính là protein, lipit, lactoza còn chứa hoàng loạt các chất dễ bị oxi hóa và bị khử như vitamin C vitamin E, B2, enzim

và các chất màu…v.v Khả năng oxi hóa khử của dung dịch được đặc trưng bằng thế oxi hóa khử Eh Sữa bình thường có Eh=0.2-0.3V

•Sữa là một dung dịch keo có 3 pha tồn tại đồng thời :

Pha dung dịch thực: Thành phần gồm nước và các chất hòa tan như lactoza, muối khoáng và vitamin hòa tan trong nước.

Pha huyền phù: Chủ yếu là protein và lipoprotein

Pha nhũ tương: Chủ yếu là chất béo ở dạng cầu mỡ.

Sữa và các sản phẩm chế biến từ sữa

1 Các sản phẩm sữa tươi:

• Sữa tươi nguyên kem (whole milk)

• sữa gầy (skim milk, non-fat milk)

• Sữa có hàm lượng béo thấp (low-fat milk)

2 Các sản phẩm kem tươi (fresh cream):

• Kem tươi có hàm lượng chất béo cao (Whipping cream)

• Kem tươi có hàm lượng chất béo nhẹ (Light cream)

• Kem tươi có hàm lượng chất béo thấp (Half and half

cream)

3 Các sản phẩm sữa lên men và kem sữa:

• Kem chua (Sour cream)

Sữa và các sản phẩm chế biến từ sữa

• Kem béo chua nhẹ (Heavy cream)

• Nước sữa chua (Buttermilk)

• Sữa chua (Yogurt)

4 Các sản phẩm sữa đã được loại nước:

• Sữa đặc không đường (Evaporated milk)

• Sữa đặc có đường (Condensed milk)

• Sữa bột (Dried milk)

• Phô mai (cheese)

5 Các sản phẩm từ chất béo của sữa:

• Bơ (butter)

• Váng sữa (cream)

Chất thơm trong sữa

Chất thơm

Là hỗn hợp phức tạp của nhiều cấu tử, có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng hợp Chất thơm đặc trưng cho cảm quan chất lượng thực phẩm, có thể nhận biết hơn 10.000 chất mùi Về bản chất, các chất thơm có thể là hydrocacbon, alcohol, cacbonyl, ester, lactone, andehyt, xeton và các thành phần khác.

Các chất thơm trong sữa

Dimethyl sulfide, ethylacetate, diacetyl, butanol, các ketone và aldehyde, hydrogen sulfit (H2S), mùi lacton, caramen hóa Trong các sản phẩm lên men từ sữa thì có mùi đặc trưng khác nhau, tuỳ loại vi sinh vật sử dụng.

3-methyl-1-Bảng I.1 Nồng độ của hợp chất bay hơi có trong các mẫu sữa (µg/kg)

Compound Raw 1% Raw 3% UHT 1% UHT 3% Past A 0% Past A 1% Past A 2% Past A 3% Past B 0% Past B 1% Past B 2% Past B 3%

1 Past A và Past B: Tên gọi thương

mại của 2 mẫu sữa thanh trùng

pasteur khác nhau và có hàm

lượng chất béo 0%, 1%, 2% và 3%

2 BQL: Giới hạn xác định số lượng

thấp

Bảng I.2 Giá trị hoạt động mùi (OAV) của một số hợp chất bay hơi

Ketones

    2,3-Butanedione 5 < 0.1 < 0.1 0.6 1.4 0.4 0.1 1.9 0.1 1.3 0.3 0.3 0.4     2-Heptanone 5 0.2 0.1 4.4 6.8 0.4 0.1 0.3 0.2 0.1 < 0.1 0.1 0.1     2-Nonanone 5 < 0.1 < 0.1 7.0 10.5 0.1 < 0.1 0.1 0.1 0.1 < 0.1 < 0.1 0.1 Aldehydes

    Ethyl acetate 5 < 0.1 < 0.1 0.4 0.4 < 0.1 0.1 < 0.1 < 0.1 0.2 0.1 0.2 < 0.1 Sulfur

    Dimethyl sulfide 2 3.7 4.0 11.1 10.7 4.2 3.6 3.3 4.2 5.7 5.7 7.0 8.0 Alcohol

    3- 250 < 0.1 < 0.1 < 0.1 < 0.1 < 0.1 < 0.1 < 0.1 < 0.1 < 0.1 < 0.1 < 0.1 < 0.1

3 Aroma threshold: ngưỡng mùi được đo trong nước

ở dạng sáp thì hương thơm mất đi Các aldehyt không no có mùi kích thích rất đặc biệt và mùi càng tăng khi xuất hiện càng nhiều nối ba Hầu hết, hương thơm của các aldehyt rất mạnh và phụ thuộc vào hợp chất của chúng

Các xeton có trọng lượng phân tử thấp rất ít mùi thơm Loại xeton

có trọng lượng phân tử thấp nhất mà có giá trị tạo hương thơm trong công nghiệp là methyl amyl keton, nó có mùi thơm mạnh của hoa quả Với trọng lượng phân tử tăng dần, thì mùi quả được thay thế dần bởi mùi hoa.

CÁC CHẤT TẠO MÙI TRONG SỮA VÀ KHẢ NĂNG HÌNH THÀNH, PHÁT TRIỂN NHÓM CHẤT THƠM CACBONYL TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN VÀ BẢO QUẢN CÁC SẢN

PHẨM TỪ SỮA

Ở 100- 2000C người ta có thể xác định được các chất dễ bay hơi có trong sữa qua quá trình chế biến và bảo quản: Carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen, methane, và các hydrocarbon khác, đặc biệt là các hợp chất carbonyl thường

bị oxi hóa các chất thơm trong các sản phẩm sữa

Với sữa tiệt trùng ở nhiệt độ cao thời gian ngắn 1420C/4 giây

có mùi nấu mạnh đôi khi có mùi caramen hóa hoặc có mùi xeton

Dưới tác dụng của nhiệt, ánh sáng, không khí trong quá trình chế biến, bảo quản các acid béo tự do bị oxy hóa phân hủy thành các aldehyt và xeton tạo ra các mùi đặc biệt mùi có lợi

và bất lợi trong sữa

Một số chất trong sữa bị biến đổi, phân hủy như các peptit cũng tạo hợp chất dễ bay hơi như sulphit và disulphit.

Các chất thơm có trong sữa

* Mùi do oxi hóa:

Quá trình oxi hóa photpholipit là nguyên nhân chính dẫn đến mùi oxi

hóa Hàm lượng phospholipit cao khả năng dẫn đến mùi oxi hóa lớn

Nếu quá nhiệt hơn nữa sẽ tạo ra mùi caramen (mùi đường cháy).

Mùi nấu do H 2 S gây nên do sự phân hủy của protein

protein H2S Mùi caramel do aldehyt mạch vòng tạo nên:

* Mùi do vi khuẩn

      Do vi khuẩn, nấm men, nấm mốc phát

triển trong sữa ảnh hưởng đến mùi thơm của

sữa Vi khuẩn S lactic có trong sữa sử dụng

leucine thành metyl butanal làm cho sữa có

mùi hoa quả (mùi cà chua)

Chất thơm trong một số sản phẩm từ sữa

Chất thơm của bơ:

        Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy hương 

thơm  đặc  trưng  của  bơ  được  tạo  ra  trong  quá 

trình gia nhiệt là δ- hexalactone, γ-lactone ( C8 và 

C9)  và  γ-  và  δ-  lactone  từ  C10 đến  C16  và  3  hợp 

chất  lactone  chưa  no  của  axít 

5-hydroxy-9-tetradecenoic,  axít  5-hydroxy-9-dodecenoic  và 

axít 4-hydroxy-6-dodecenoic. 

Chất thơm của phomat:

Hương thơm của fomat được tạo nên từ quá trình hoạt động của vi sinh vật và hàm lượng axit acetic, butylic và axit caproic là thành phần quan trọng trong tạo hương của fomat. Hơn nữa hợp chất sulfua cũng rất quan trọng trong quá trình tạo hương như các chất: hydrogen sulfide, methional, methyl mercaptan, dimethyl sulfit và 3-

mercaptopropionic axit.  Thành phần quan trọng là C5- C13 methyl ketone thu được từ quá trình thủy phân và este hóa C6- C14 β-keto axit và thông qua con đường β-oxi hóa axit béo tương ứng tạo mùi thơm cho sản phẩm

Sự tạo thành các chất thơm nhóm Aldehyt và xeton

trong một số sản phẩm sữa lên men

Các chất bay

hơi

Tác nhân vi sinh vật

Các hợp chất thơm chủ yếu

Lactoza Axit amin

Diacetyl aceton

Lb.Bulgaricus

Lb Juguti Str.thermophilus Lb.acidophilus

Mùi thơm và là mùi chính trong các sản phẩm từ

Rất ít Rất ít Không có

Chất béo, lactoza

Sơ đồ quá trình sinh tổng hợp chất thơm từ lactoza

Vi khuẩn lactic

Sự hình thành 2- butanol từ diaxetyl và axeton

Từ  axit  piruvic  lại  tiếp  tục  decarboxylaza  để  tạo  thành  axetaldehyt  và  diaxetyl  là chất thơm cho sản phẩm. Sau đó, axetoin và diaxetyl tiếp tục được chuyển hóa tạo thành 2-butanol là chất không mùi vị trong khoảng 24h đặc biệt là khi làm lạnh thì quá trình chuyển hóa bị dừng lại do đó hương thơm được bảo tồn

Phản ứng Maillard

Con đường sinh hóa tạo chất thơm từ protein

N

  Protein  của  sữa  mà  thành phần  chính  là  casein  nhờ proteaza  của  vi  khuẩn  lactic thủy phân phá vỡ các liên kết peptit, disufit… tạo thành các plypeptit,  peptit  và  cuối  cùng 

là axit amin. Các axit amin tự 

do  tham  gia  hàng  loạt  các phản  ứng  oxi  hóa  khử  tạo thành các chất có mùi vị đặc trưng  cho  từng  sản  phẩm (axít  béo,  xeton,  axit  amin, aldehyt, NH3, CO2 )

Con đường sinh hóa tạo chất thơm từ chất béo

Quá trình thủy phân và oxi

hóa axit béo tạo aldehyt,

metyl xeton … cùng với

sản phẩm của các quá

trình chuyển hóa các chất

protein, lactoza tạo nên

mùi vị hài hòa đặc trưng

cho sản phẩm.

 

Quá trình thủy phân và oxi

hóa axit béo tạo aldehyt,

metyl xeton … cùng với

sản phẩm của các quá

trình chuyển hóa các chất

protein, lactoza tạo nên

mùi vị hài hòa đặc trưng

cho sản phẩm.

 

Kết luận

Sau một thời gian học tập, tìm hiểu về chất thơm trong sữa và các sản phẩm từ sữa, nhóm học viên chúng tôi xin đưa ra một số kết luận sau:

1.Đã nắm được các sản phẩm chế biến từ sữa và một số chất tạo mùi chủ yếu trong các sản phẩm đó.

2.Hiểu được một số tính chất đặc trưng của sữa và của nhóm chất thơm aldehyt, xeton.

3.Hiểu được khả năng hình thành, phát triển và quá trình sinh tổng hợp của nhóm chất thơm aldehyt, xeton trong các sản phẩm sữa

Sau một thời gian học tập, tìm hiểu về chất thơm trong sữa và các sản phẩm từ sữa, nhóm học viên chúng tôi xin đưa ra một số kết luận sau:

1.Đã nắm được các sản phẩm chế biến từ sữa và một số chất tạo mùi chủ yếu trong các sản phẩm đó.

2.Hiểu được một số tính chất đặc trưng của sữa và của nhóm chất thơm aldehyt, xeton.

3.Hiểu được khả năng hình thành, phát triển và quá trình sinh tổng hợp của nhóm chất thơm aldehyt, xeton trong các sản phẩm sữa

Kiến nghị

1 Tìm hiểu, cập nhật các phương pháp hiện đại xác định hàm lượng các hợp chất hữu cơ bay hơi hay chất tạo mùi và áp dụng nghiên cứu so sánh đánh giá giữa các sản phẩm sữa nội và ngoại từ đó tạo cảm giác yên tâm cho người tiêu dùng góp phần thúc đẩy thị phần tiêu thụ của sữa nội.

2 Tiếp tục nghiên cứu các chất tạo mùi dễ chịu và mùi bất lợi trong các sản phẩm sữa Đồng thời nghiên cứu những yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng sữa từ đó tìm các biện pháp hữu hiệu để giữ được những hương thơm tự nhiên và loại bỏ bớt các mùi khó chịu trong quá trình chế biến và bảo quản các sản phẩm sữa.

3 Nghiên cứu tìm ra phương pháp tổng hợp và sử dụng các hợp chất thơm an toàn để bổ sung thêm hương thơm cho các sản phẩm sữa hoặc tạo ra các chất thơm khác phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng.

XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN!