Khảo sát các biến đổi của lipid trong quá trình bảo quản, chế biến

Khảo sát các biến đổi của lipid trong quá trình bảo quản, chế biến

Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 1 VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM TIỂU LUẬN HÓA SINH THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: LIPID THỰC PHẨM VÀ QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI CỦA LIPID TRONG BẢO QUẢN VÀ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM GVHD: Th.s. Nguyễn Thị Mai Hương SVTH: Nhóm 7 Lớp: DHTP5LT Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 6 – 2010 Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 2 DANH SÁCH NHÓM 7 (Email : chinsu511@yahoo.com) 1. Trần Hoàng Điệp 09256491 2. Hồ Thị Phương Hiếu 09249091 3. Ngô Thị Tân 09247711 4. Diệp Kim Thu 09245731 5. Bùi Thị Thanh Thúy 09255551 Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 3 Lipid là chất có vai trò quan trọng đối với cơ thể người cũng như trong chế biến thực phẩm. Nó là một trong ba thành phần cơ bản (lipid, glucid, protein) cấu thành bữa ăn và trong quá trình hoạt động sinh lí của cơ thể. Nhu cầu chất béo chiếm từ 15% - 30% trên tổng năng lượng mang lại từ khẩu phần ăn. Trong công nghệ thực phẩm, lipid giúp tăng độ cảm quan của thực phầm và làm phong phú thêm cho sản phẩm thực phẩm. Ngoài những tác động tích cực, chất béo sẽ có những tác động tiêu cực đến thực phẩm và con người nếu không bảo quản và chế biến đúng cách. Trong bài tiểu luận này, chúng em sẽ trình bày sơ lược về lipid, những biến đổi của nó trong bảo quản và chế biến thực phẩm thông qua đề tài: “LIPID THỰC PHẨM VÀ QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI CỦA NÓ LIPID TRONG BẢO QUẢN VÀ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM. Trong thời gian tìm hiểu đề tài này, chúng em đã cố gắng tìm kiếm tài liệu để hoàn thành báo cáo này. Mặc dù bài báo cáo tiểu luận này đã được thực hiện một cách rất nghiêm túc và đã hoàn thành nhưng không tránh khỏi những thiếu sót. Do đó, chúng em rất mong sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn để có thể bài báo cáo hoàn thiện hơn. Từ đó, tích lũy những kinh nghiệm bổ ích cho cuộc sống cũng như nghề nghiệp trong tương lai Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 4 A. GIỚI THIỆU VỀ LIPID THỰC PHẨM 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LIPID Lypid (chất béo) là hợp chất hữu cơ tự nhiên rất phồ biến trong tế bào động vật và thực vật. Chất béo có thành phần hóa học và cấu tạo khác nhau nhưng có những tính chất chung: - Không tan trong nước và tan trong dung môi hữu cơ (ether, cloroform, benzen, aceton, ete petrol, toluen .) → lypid là chất không phân cực vì vậy muốn lypid phân tán trong nước cần phải có chất nhũ hóa. - Là ester của rượu và acid béo phân tử lượng cao (C1→C36) chủ yếu là C1-6→C22 và các dẫn xuất của nó. Các acid béo các acid hữu cơ ở chỗ thường có số cacbon chẵn ( động vật và cơ thể người chỉ có số cacbon chẵn vì luôn luôn phân cắt theo con đường β oxyhóa). - Có ảnh hưởng lớn đến chức năng cơ thể, trong tế bào mà chúng tồn tại. Ta nhận thấy ngay sự khác biệt giữa lypid và dầu mỡ ở chỗ: dầu mỡ là tên gọi của chất béo được chiết xuất từ động vật và thực vật ngoài thành phần chính là lypid thì dầu mỡ còn có các thành phần khác như chất màu (sắc tố tan trong chất béo), chất mùi, photphatit, các chất sáp, chất nhựa, chất nhớt (mulcilage), các tiền sinh tố và sinh tố (provitamin và vitamin). Còn đối với lypid thì gần như là tinh khiết. Theo quan niệm cũ: chất béo thực vật gọi là dầu còn chất béo từ động vật gọi là mỡ thực ra quan niệm này chỉ mang tính chất hình thức vì trong thực tế các loại dầu thực vật ở nhiệt độ thấp vẫn đông đặc như mỡ và ngược lại ở mỡ ở nhiệt độ cao lại ở thể lỏng như dầu. Theo khoa học những chất béo chứa nhiều acid béo no (bão hòa) gọi là mỡ. Những chất béo chứa nhiều acid béo không no (chưa bão hòa) gọi là dầu. Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 5 Các acid béo được ký hiệu: X:Y(∆) trong đó X là độ dài mạch cacbon, Y là số liên kết đôi, và ∆ là vị trí liên kết đôi. Trong đó các liên kết đôi được sắp xếp theo quy luật sau: Các acid béo phần lớn là cac mono cacboxy. Từ C8→C10 khả năng tạo màu nhiều hơn khả năng tạo mùi (dầu cọ). Từ C10→C12 khả năng tạo mùi nhiều hơn khả năng tạo màu ( dầu dừa) - Các acid béo có một nối đôi thì liên kết đôi nằm ở vị trí C19 và C10(∆9) - Khi có nhiều nối đôi hơn thì nối đôi thường nằm ở vị trí ∆12 và ∆15 - Đồng phân hình học thường ở dạng cis, khi đun nóng sẽ chuyển sang dạng trans. Đối với các acid béo thì ở đồng phân dạng cis sẽ dễ tiêu hóa, kém bền vững, nhiệt độ nóng chảy thấp hơn các acid béo đồng phân trans. Các acid béo no và acid béo không no thường gặp: Acid béo no Acid béo không no Acid Lauric (C20) Acid Myristic (C14) Acid Palmitic (C16) Acid stearic (C18) Acid oleic 18:1(∆9) Acid linoleic 18:2(∆9.12) Acid α-linoleic 18:3(∆9.12.15 ) Acid arachidonic 20:4 (∆5.8.11.14) Acid hydrocacpic (mạch vòng và 1 nối đôi) Thành phần acid béo no và không no trong các loại dầu thông dụng thường dùng trong thực phẩm: Loại dầu % acid béo no % acid béo không no % acid béo không no nhiều nối đôi Dầu dừa 88 6 2 Dầu cọ 52 38 10 Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 6 Dầu olive 17 71 10 Dầu đậu phộng 17 48 32 Dầu đậu nành 15 24 61 Dầu mè 14 40 42 Dầu bắp 13 25 59 Dầu hướng dương 12 24 65 Qua bảng thống kê về acid béo no và không no ra có nhận xét sau: - Loại dầu nào có % acid béo không no một nối đôi càng nhiều càng tốt như dầu olive, dầu phộng, dầu mè. Và ngược lại dầu nào có số % acid béo no càng nhiều càng không tốt. - Nếu dầu có số nối đôi quá nhiều sẽ dễ bị oxy hóa. - Mạch cacbon càng dài, cấu trúc càng ít liên kết đôi thì độ hòa tan trong nước càng thấp. - Các acid béo ngắn có khả năng tan trong nước do tính chất của nhóm - COOH. - Ở nhiệt độ phòng các acid béo no có mạch cacbon từ 12 – 24C ở dạng rắn, các aicd béo không no ở dạng lỏng. - Các acid béo không no của động vật có vú thường được cung cấp từ thức ăn. Tuy nhiên cơ thể cũng có thể tổng hợp được một vài aid béo không no. Mặc dù vậy, với những loại acid cần thiết cho cơ thể mà cơ thể không có enzyme thích hợp để tự tổng hợp, thì lúc này bắt buộc phải sử dụng một chế độ ăn uống hợp lý để đảm bảo sự cân bằng dinh dưỡng của cơ thể. Trong các loại acid béo không no thì acid linoleic và α – linoleic là các acid béo cần phải được cung cấp cho cơ thể theo đường dinh dưỡng đây là hai loại acid béo tham gia vào cấu trúc màng tế bào và có nhiều trong một số dầu olive, dầu mè. 2. SỰ CẦN THIẾT CỦA LIPID ĐỐI VỚI ĐỜI SỐNG VÀ THỰC PHẨM Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 7 Chất béo có vai trò chủ yếu trong cấu trúc của chất nguyên sinh. Màng tế bào, nhân, ty thể, lạp thể đều được cấu tạo bởi chất béo, các hỗn hợp lypoprotein. Trong thành phần màng các lypid tham gia trực tiếp vào quá trình vận chuyển các ion, các phân tử của các chất khác nhau qua màng. Trong thức ăn hàng ngày của con người chất béo là một trong ba thành phần quan trọng (lypid, glucid, protein) cấu thành bữa ăn và quá trình hoạt động sinh lý cơ thể giá trị dinh dưỡng của dầu mỡ được quyết định bởi chúng là một loại thức ăn có giá trị nhiệt lượng cao nhất. Điều đó được chứng minh theo số liệu sau: Loại thức ăn Nhiệt lượng sinh ra do nhiệt lượng kế (calo) Nhiệt lượng sinh ra trong cơ thể sinh vật (calo) Lypid 9,4 9,3 Protein 5,0 4,1 Gluxit 3,74→4,19 4,1 Ta thấy rằng chất béo có năng lượng rất lớn, gấp hơn hai lần so với gluxit và hai lần so với protit. Các công trình nghiên cứu sinh hóa học và dinh dưỡng đã cho thấy rằng nếu trong thức ăn hàng ngày thiếu chất béo, trong một thời gian dài dẫn đến những rối loạn về hoạt động sinh lý cơ thể gây nên sự mất cân bằng vật chất và cuối cùng dẫn đến sự suy nhược cơ thể. Ví dụ như đối với trẻ em đang phát triển nếu không cung cấp đủ lượng chất béo cần thiết thì não bộ sẽ kém phát triển (thiếu cholesterol- là dẫn xuất andehit của rượu đa chức, là loại lypid có tác dụng đặc biệt quan trọng trong hoạt động sinh lý của cơ thể) điều này giải thích được rằng cholesterol không hoàn toàn không có lợi cho sức khỏe. tuy nhiên đối với những người già và béo phì thì sự có mặt của cholesterol là điều đáng lo ngại. Trong cơ thể chất béo được chuyển hóa cung cấp năng lượng cho cơ thể làm việc chống lại sự giảm thân nhiệt do ảnh hưởng của những yếu tố bên ngoài (khí hậu, nhiệt độ). Ví dụ đơn giản nhất là khi trời lạnh những người có lớp mỡ dưới da Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 8 dày sẽ chịu lạnh tốt do do chất béo kém truyền nhiệt nên nó giống như chiếc áo thiên nhiên giúp cơ thể không bị lạnh. Các công trình nghiên cứu về y học cũng đã cho thấy chất béo có quan hệ trực tiếp đến sự sống và chết của vi sinh vật. Người ta đã phát hiện được nhiều loại acid béo và dẫn xuất của nó có tính hoạt động sinh học rất cao. Một ví dụ điển hình về mặt này là sự phát hiện vai trò của cholesterol của các acid béo không no như acid béo linolic, acid linoleic và một vài loại khác được ứng dụng và chữa một số bệnh tim mạch và từ đó người ta khẳng định được vai trò cần thiết của chúng đồng thời khẳng định vai trò của một loại sinh tố đó là sinh tố F – những acid amin không thay thế. Chất béo là một loại dung môi đặc biệt để hòa tan các vitamin tan trong chất béo như A, D, E, K… và chất béo cũng có tác dụng nhất định đối với sự đồng hóa cũng như hiệu quả tác dụng sinh lý của các vitamin này. Các chất béo trong cơ thể còn có tác dụng như chiếc đệm mềm mại giữ cho các bộ phận trong cơ thể không bị va chạm, cọ xát và gây tổn thương. Bổ sung lượng cholesterol cần thiết và hoàn chỉnh khi chơ thể còn nhỏ. Trong công nghiệp dầu mỡ là một nguyên liệu cơ sở của công nghiệp thực phẩm xào nấu tăng thêm giá trị dinh dưỡng cho thức ăn. Trong công nghiệp đồ hộp các chất béo (dầu mỡ) dùng để bảo quản thịt cá và các loại đồ hộp, chế biến bánh kẹo, mì ăn liền…magarine, mayoine là những loại thức ăn quý có giá trị dinh dưỡng cao. 3. HÀM LƯỢNG CỦA LIPID TRONG THỰC PHẨM VÀ NHU CẦU CỦA LIPID. Các loại động vật đều có tồn trữ chất béo trong cơ thể, nhưng đối với các loài động vật nhỏ không thể xem là nguồn cung cấp chất béo được vì lượng chất béo dự trữ trong cơ thể của chúng quá ít. Nguồn gốc cung cấp các loại chất béo động vật thường là các loại gia súc lớn như lợn, bò, cừu, trâu, ngựa hoặc một số loại động vật ở biển như cá voi, báo biển… chất béo động vật thường tập trung ở các Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 9 lớp mỡ dưới da và xung quanh các cơ ở trong bụng, ngoài ra còn chứa rải rác trong một số bộ phận khác của cơ thể như xương cốt, bắp thịt… đặc biệt đối với cá trong gan có chứa một lượng chất béo khá lớn, trong sữa động vật có chứa một loại chất béo mà ta thường gọi là bơ. Lớp mỡ nằm dưới da động vật chiếm từ 85 →90% chất béo, nó tùy thuộc vào chủng loại, mức độ lớn nhỏ và gầy béo mà hàm lượng khác nhau. Đối với các động vật ở biển như cá voi lớp mỡ dưới da dày đến 40→45cm và hàm lượng chất béo chiếm khoảng 25→30% trọng lượng cơ thể. Trong các loại sữa, hàm lượng chất béo tuy ít song nó là nguồn chất beo quan trọng và có giá trị dinh dưỡng rất cao, trong sữa bò khoảng 3→4%, sữa cừu khoảng 6→7% ….Đối với nguồn chất béo thực vật người ta xác định có trên ¾ thực vật sinh trưởng trên trái đất có tồn trữ chất béo, nhưng chỉ có những loại có hàm lượng lớn mới có ý nghĩa và trên thực tế người ta cũng chỉ sử dụng vài trăm loại. Chất béo trong thực vật chủ yếu tích tụ dưới dạng quả và hạt, đồng thời cũng có ở lá, rễ, vỏ, cành… nhưng hàm lượng rất ít. Nguồn dầu thực vật có thể thuộc các loại cây ngắn ngày như lạc, vừng, hướng dương, dậu tương, bông, lúa, ngô…hoặc các loại cây lâu năm như dừa, cọ… Ta có thể thống kê ra hàm lượng lypid trong một số loại thực phẩm theo bảng sau: Thực phẩm Hàm lượng % Đậu nành 17-18,4 Đậu phộng 30-44,5 Mè 40-45,4 Thịt bò 7-10,5 Thịt heo 7-37,5 Cá 3-3,6 Trứng gà 11-14 Ta có thể tìm hiểu nguồn phân bố chất béo thực phẩm theo sơ đồ sau: Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 10 Nhu cầu về lypid của con người vào khoảng 36 – 42g/ngày (đã hấp thụ được) theo tỷ lệ 25 – 30% là lypid động vật còn lại là lypid thực vật. Trong khẩu phần ăn lypid chiếm 14 – 15% tổng lượng chất dinh dưỡng hằng ngày. Nhu cầu lypid phụ thuộc vào độ tuổi, sức khỏe, dân tộc, khí hậu… Đối với người trẻ tỷ lệ đạm:lypid là 1:1, người đứng tuổi tỷ lệ này là 1:0,7, đối với người già và người béo tỷ lệ này là 1:0,5. Nên hạn chế lypid đặc biệt là lypid động vật đối với người bị bệnh béo phì 4. GIÁ TRỊ SINH VẬT HỌC CỦA CHẤT BÉO VÀ SƠ LƯỢC VAI TRÒ CỦA NÓ TRONG TỔ CHỨC SINH VẬT. Vai trò của chất béo trong tổ chức sinh vật mang nhiều tính chất và ý nghĩa khác nhau. Chất béo là loại vật chất có nhiệt lượng lớn nghĩa là khi nó bị oxy hóa hoàn toàn (do đốt cháy hoặc đồng hóa trong cơ thể) sẽ cho ta một năng lượng lớn. Do giá trị nhiệt lượng cao nên có thể xác định công dụng của chất béo trong cơ thể sinh vật như là chất dự trữ năng lượng. chúng ta đều biết động vật trong khi Chất béo thực phẩm Nguồn gốc thực vật Nguồn gốc động vật Mỡ gia súc Bơ lấy từ sữa Mỡ động vật ở biển Nhóm thể đặc Nhóm thể lỏng [...]... cacbon của axyl CoA bị phân giải hoàn toàn thành acetyl CoA SVTH: Nhóm 7 Trang 31 Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm Bước 1 Quá trình  oxy hóa SVTH: Nhóm 7 Trang 32 Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm Bước 2 Quá trình  oxy hóa  Sự oxy hóa các acid béo có số carbon lẻ Đa số các acid béo trong tự... Tham gia vào cấu trúc của hệ thần kinh B NHỮNG BIẾN ĐỒI CỦA LIPID TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN 1 KHẢ NĂNG CHUYỂN CỦA LIPID Trong điều kiện bảo quản cũng như trong cơ thể, lipid có thể bị chuyển hóa để tạo thành các sản phẩm khác nhau Các quá trình chuyển hóa này rất phức tạp, dưới tác dụng của một loạt các nhân tố và có enzim hoặc không có enzim xúc tác Khi bảo quản lâu, dưới tác dụng của nhiều nhân tố như... Trang 23 Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm CH2OH CH2OCOR1 CHOCOR3 + H2O xt CHOCOR3 CH2OCOR2 R1COOH + R2COOH + R3COOH CH2OCOR2 CH2OH + CH2OH CHOCOR3 + H2O xt CH2OH CH2OCOR2 CH2OH CHOCOR3 CH2OH SVTH: Nhóm 7 CHOCOR3 CH2OH + H2O xt CHOH CH2OH Trang 24 Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm - Bản chất của phản... protein Hợp chất tạo thành này bền vững, không hòa tan trong nước cũng như dung môi hữu cơ và cũng không bị phân ly bởi enzim SVTH: Nhóm 7 Trang 30 Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm Trong quá trình khai thác cũng như bảo quản lipid có thể bị oxy hóa dưới tác dụng của enzym lipoxydaza (qua chu trình β-oxy hóa) để tạo ra những sản phẩm khác nhau Lipoxydaza... mặt - Tác dụng của phản ứng: dùng xút để lọc dầu mỡ trong công nghệ sản xuất dầu mỡ - Tác hại của phản ứng: trong quá trình lọc dầu nó có thể làm trong dầu nhưng nếu không chú ý thường xuyên để làm vệ sinh thiết bị sẽ bị đóng cặn xuống thiết bị và có thể làm tràn dầu ra ngoài SVTH: Nhóm 7 Trang 17 Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm - Cách khắc phục:... axit, vì chủ yếu là tạo ra những axit béo không hòa tan trong nước 3 ÔI HÓA DO PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ Quá trình oxy hóa chất béo là một quá trình phức tạp do enzym và các yếu tố lý hóa khác xúc tác gây ra Đó là ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, oxy trong không khí, SVTH: Nhóm 7 Trang 26 Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm kim loại dầu mỡ khi bị oxy hóa có mùi... SVTH: Nhóm 7 Trang 11 Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm Do những tác dụng quan trọng đó mà chất béo và các dẫn xuất của nó tồn tại trong hầu hết các bộ phận của giới sinh vật: bao gồm các sinh vật thượng đẳng cũng như hạ đẳng từ những nhận xét thực tiễn và những kết quả nghiên cứu từ trước đến nay cho ta thấy tác dụng sinh lý của chất béo hết sức... mỹ phẩm… 6.3 Sterid Là ester của vòng sterol với các acid béo cao phân tử 6.3.1 sterol Là những chất rượu chưa no, đơn chức và có vòng Không tan trong nước nhưng dễ tan trong dung môi bình thường của chất béo như ete, chloroform… và SVTH: Nhóm 7 Trang 20 Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm trong rượu nóng Sterol bền với các tác nhân thủy phân tuy nhiên... thành gốc tự do: RH → R’ + (H*) (2.1) R – gốc của axit béo no hoặc không no tự do hoặc gốc của axit béo trong phân tử glixerit H – Nguyên tử hydro ở Cα so với nối đôi, hoặc nguyên tử H của nhóm metylen bất kỳ trong axit béo no SVTH: Nhóm 7 Trang 27 Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm Để cắt đứt liên kết C-H trong phản ứng (2.1) đòi hỏi năng lượng là... SVTH: Nhóm 7 Trang 21 Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm 7.1.2 tính chất chung Photpholypid là chất rắn không màu Nhưng dễ chuyển thành lạo có màu do bị oxy hóa tại các liên kết đôi Dễ tan trong benzene, trong eter – dầu hóa, chloroform Không tan trong nước Dễ tạo thành phức protein ở dạng photpholipo – protein Có trong tế bào của người, động thực . không bảo quản và chế biến đúng cách. Trong bài tiểu luận này, chúng em sẽ trình bày sơ lược về lipid, những biến đổi của nó trong bảo quản và chế biến. biến thực phẩm thông qua đề tài: LIPID THỰC PHẨM VÀ QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI CỦA NÓ LIPID TRONG BẢO QUẢN VÀ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM. Trong thời gian tìm hiểu đề tài