Hoạt động của các enzym một phần từ sự tái hoạt hóa các enzym dự trữ được hình thành từ sự phát triển của phôi và một phần từ sự tổng hợp các enzym mới khi hạt bắt đầu nảy[r]
(1)CHƯƠNG V
SỰ CHUYỂN HOÁ CỦA GLUCID TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN &
(2)Lượng glucid nguyên liệu thực vật động vật khác Trong thực vật, glucid thành phần chủ yếu, chiếm tới 85-90% trọng lương chất khô Đường tinh bột chứa bên tế bào non, cịn thành tế bào thì có polysacchrid cellulose, hemicellulose, protopectin
(3)(4)(5)I Vai trò glucid
Glucid có vai trị quan trọng thể sống Glucid có vai trị sau:
• Tham gia hoạt động sống tế bào.
• Là nguồn chất dinh dưỡng dự trữ dễ huy động, cung cấp chủ yếu chất trao đổi trung gian năng lượng cho tế bào.
• Tham gia vào cấu trúc thành tế bào thực vật, vi khuẩn; hình thành khung (vỏ) nhóm động vật có chân khớp.
(6)Đối với công nghệ thực phẩm, vai trị glucid cũng đa dạng vơ quan trọng:
- Là chất liệu bản, cần thiết thiếu của ngành sản xuất lên men: rượu, bia, bột ngọt, acid amin, vitamin, kháng sinh.
(7)* Tạo kết cấu
- Tạo sợi, tạo màng, tạo gel, tạo độ đặc, độ cứng, độ đàn hồi cho thực phẩm: tinh bột, thạch, pectin miến, mứt quả, kem, giò lụa…
- Tạo kết cấu đặc thù số loại thực phẩm: độ phồng nở bánh phồng tôm, tạo bọt cho bia, độ xốp cho bánh mì, vị
(8)* Tạo chất lượng
- Chất tạo cho thực phẩm (các đường)
- Tham gia tạo màu sắc hương thơm cho sản phẩm (đường phản ứng caramen hoá, melanoidin…)
- Tạo tính chất lưu biến cho sản phẩm thực phẩm: độ dai, độ trong, độ giòn, độ dẻo…
- Có khả giữ chất thơm sản phẩm thực phẩm
(9)DỰA VÀO CẤU TẠO, GLUCIDE ĐƯỢC CHIA LÀM NHĨM. GLUCIDE GLUCIDE (Saccharide) (Saccharide) MONOSACCHARIDE MONOSACCHARIDE
C3 – Triose: Glyceraldehyde, dihydroxyaceton….
C3 – Triose: Glyceraldehyde, dihydroxyaceton….
C4 – Tetrose: erythrose
C4 – Tetrose: erythrose
C5 – Pentose: Ribose, ribulose,xylulose…
C5 – Pentose: Ribose, ribulose,xylulose…
C6 – Hexose: Glucose, Fructose, Mannose, Galactose
C6 – Hexose: Glucose, Fructose, Mannose, Galactose
C7 – Heptose: sedoheptulose…
C7 – Heptose: sedoheptulose…
C9 – Nonose: Neuraminic acid
C9 – Nonose: Neuraminic acid
(10)(11)Công thức chung: (CH2O)n
Định nghĩa: dẫn xuất aldehyde cetone polyol có khung carbon từ đến
7
Dihydroxy
Dihydroxy – – aceton (Cetose)aceton (Cetose)
Aldehyde – glycerinic (Aldose)
Aldehyde – glycerinic (Aldose)
CH
CH22OHOH CHOH
CHOH
CH
CH22OHOH
CHO
CHO
CHOH
CHOH
CH
CH22OHOH
CH
CH22OHOH C O
C O
CH
(12)• Tuỳ thuộc vào số C mạch ta có tên tương ứng: • C = Triose
• C = Tetrose • C = Pentose • C = Hexose
(13)• Vị trí C monose đánh theo
(14)CẤU TẠO DẠNG MẠCH THẲNG
Vì cấu tạo monose có nhiều C bất đối nên có nhiều đồng phân lập thể khác Người ta chia đồng phân dạng D, L về đồng phân cấu hình thêm dấu (+), (-) chỉ quay cực trái, phải.
Sự phân biệt D, L (trên cơng thức hình
(15)(16)(17)(18)CẤU TẠO VỊNG
• Một số phản ứng xảy với aldehyt thông thường nhưng khơng xảy với số monose Như có thể nhóm –CHO cịn tồn dạng khác dạng mạch thẳng.
• Monose dễ dàng tạo hợp chất eter metanol ta thu hỗn hợp đồng phân có chứa nhóm OCH3 như chứng tỏ phân tử monose có chứa
nhóm OH đặc biệt khác với nhóm OH thơng thường trong phân tử monose.
• Số đồng phân lập thể lớn 2n tính theo C* Từ
(19)(20)(21)TÍNH CHẤT MONOSE
• Do có nhiều nhóm –OH phân tử, nên nhìn chung monose dễ tan nước
khơng tan dung mơi hữu cơ. • Khi đặc dung dịch monose ta thu
được dạng tinh thể monose.
• Do có mặt nhóm – CHO, C=O, -OH nên monose có tính chất đặc
(22)Tác dụng chất oxy hố
• Khi oxy hóa nhẹ monosaccharid dung dịch như Cl2, Br2 hay I2 môi trường kiềm dùng dung dịch kiềm ion kim loại, nhóm aldahyd C số monosaccharid bị oxy hóa thành nhóm
carboxyl CHO C OH H C H HO C OH H C OH H
CH2OH
COOH C OH H C H HO C OH H C OH H
CH2OH
Br2 H2O
D- Glucose Acid gluconic
(23)Trong trường hợp nhóm aldehyde bảo nhóm hydroxyl carbon số phân tử đường
sẽ bị oxy hóa thành nhoùm carboxyl.
O H HO H OH OH H H H CH2OH
OH O H HO H OH OH H H H CH2OH
OR
D- Glucose
bảo vệ nhóm OH glucozit
Br2 H O
(24)Cịn oxy hóa mức độ mạnh (ví dụ cho tác dụng với dung dịch HNO3) nhóm aldehyd carbon số nhóm hydroxyl carbon số bị oxyhóa thành nhóm carboxyl
CHO C OH H C H HO C OH H C OH H
CH2OH
COOH C OH H C H HO C OH H C OH H COOH HNO3
(25)Tác dụng chất khử
• Dưới tác dụng chất khử nhóm aldehyd aldose nhóm – C=O ketose bị khử để tạo thành rượu polyol tương ứng.
• Các D – glucose bị khử thành D – sorbitol; D – mannose bị khử thành D – manitol; D – fructose bị khử thành hai CHO C OH H C H HO C OH H C OH H
CH2OH
CH2OH
C OH H C H HO C OH H C OH H
CH2OH
Hg + Na
(26)Tham gia phản ứng tạo ester
• Nhóm – OH C số nhóm – OH C số thường tham gia phản ứng tạo ester Trong quan trọng phức ester với phosphat : D – glyceraldehyd – phosphat, D – glucose – – phosphat; D – glucose 1,6 - bisphosphat Một số loại phức ester phosphat với monosaccharid:
O CH2O
H H OH H
OH
CH2OH OH O H HO H OH OH H H H CH2 OH
D- Glucose- - phosphat
O P OH OH O O H HO H OH OH H H H CH2OH
O
D- Glucose - - phosphat
P OH OH O P OH OH O
D- Fructose -6 - phosphat
O CH2O
H H OH H
OH CH2O
OH P OH OH O P OH OH O
(27)THAM GIA PHẢN ỨNG TẠO LIÊN KẾT GLYCOSID
• Các nhóm – OH monosaccharid dễ dàng tham
gia phản ứng với rượu tạo thành ester tương ứng được gọi nhóm – OH glycosid liên kết tạo thành được gọi glycosid
O H HO H OH OH H H H CH2OH
OCH3
CH3OH HCl O H HO H OH OH H H H CH2OH
OCH3
Metyl glucoside D- Glucose Metyl glucoside
O H HO H OH OH H H H CH2OH
OH
D- Glucose
O H HO H OH OH H H H CH2OH
OH
(28)THAM GIA PHẢN ỨNG VỚI ACID
• Khi đun sơi pentose, hexose với acid có nồng
độ cao HCl 12% H2SO4 đậm đặc phân tử H2O bị tạo thành furfurol
từ pentose oxymethylfurfurol từ hexose.
CHO C OH H C H HO C OH H C OH H
CH2OH
CHO C CH CH C
CH2OH
O OHC O CH2OH
CHO C OH H C OH H C OH H
CH2OH
D - Ribose
+ H2O hay + H2O
5 - Oxylmetylfurfurol O
OHC + H2O
Furfurol t0
t0 H+
(29)THAM GIA PHẢN ỨNG VỚI KIỀM
• Tác động baz lên monosaccharid phụ thuộc
vào nồng độ nhiệt độ baz
• Dưới tác dụng dung dịch kiềm yếu
Ba(OH)2, Ca(OH)2, đồng phân hóa xảy ra glucose, mannose, fructose Hiện tượng có thể xảy thể
CHO C OH H C H HO C OH H C OH H
CH2OH
D- Glucose CH C OH H C H HO C OH H C OH H
CH2OH
Trans-endiol D- Fructose Cis - endiol D- Mannose
HO CH2
C O H C H HO C OH H C OH H
CH2OH
HO CH C HO C H HO C OH H C OH H
CH2OH
HO CH C H HO C H HO C OH H C OH H
(30)THAM GIA PHẢN ỨNG VỚI KIỀM
Trong dung dịch kiềm loãng monosaccharid
mạch thẳng nhanh chóng biến thành vòng.
Trong mơi trường kiềm lỗng 370C nhóm –
endiol di chuyển vào mạch.
Trong mơi trường có nồng độ kiềm cao nhiệt độ
cao, monosaccharid bị phân giải, tượng caramen hình thành, mạch carbon dễ bị đứt.
Trong môi trường kiềm monosaccharid
chất khử mạnh Nó có khả khử dung dịch Fehling tạo thành Cu2O kết tủa đỏ:
Người ta ứng dụng tính chất để định lượng đường
(31)MỘT SỐ CÁC MONOSACCHARID QUAN TRỌNG
Pentose
• Pentose monosaccharid chứa carbon
Pentose diện chủ yếu cấu trúc động vật, thực vật; trạng thái tự ta có thể gặp số loại
• Các pentose quan trọng là: L –Arabinose, D –
(32)MỘT SỐ CÁC MONOSACCHARID QUAN TRỌNG
1 L – Arabinose
• L – Arabinose có thành phần
polysaccharid hemicellulose, chất nhầy
Pentose không bị lên men nấm men, thường tồn thực vật dạng L:
CHO C OH H C H HO C H HO
CH2OH
O HO H H OH OH OH H H H H
L - Arabinose
L- Arabinose
O HO H H OH OH H H H H OH
(33)MỘT SỐ CÁC MONOSACCHARID QUAN TRỌNG
2 D –Xylose
• Ít tồn trạng thái tự do, chủ yếu nằm dạng
polysaccharid thực vật như: xylan, gỗ, rơm , rạ
• Xylose khơng bị lên men nấm men, không bị người động vật đồng hóa, thường tồn dạng mạch thằng (D) và dạng mạch vòng pyranose (6 cạnh).
CHO C OH H C H HO C OH H
CH2OH
D - Xylose
O H HO H OH OH OH H H H H
D - Xylose
O H HO H OH OH H H H H OH
(34)MỘT SỐ CÁC MONOSACCHARID QUAN TRỌNG
3 D –Ribose
• D – Ribose loại monosaccharid thường gặp
thành phần nhiều chất quan trọng thể sống như: acid ribonucleic, vitamin, coenzym
nicotinamide adenin dinucleotid (NAD.H2).
CHO C OH H C OH H C OH H
CH2OH
D - ribose
O CH2OH
H H OH OH H H OH O CH2OH
H H OH OH H OH H
(35)MỘT SỐ CÁC MONOSACCHARID QUAN TRỌNG
Hexose :
• Hexose monosaccharid chứa carbon Đây loại monosaccharid phổ
biến tự nhiên, thành phần cơ nhiều polysaccharid.
• Các hexose thường tồn dạng vịng
pyranose, dạng furanose gặp (trừ trường hợp frutose)
(36)MỘT SỐ CÁC MONOSACCHARID QUAN TRỌNG
• 1 D –Glucose
• Đây loại monosaccharid phổ biến động vật thực vật Nó có nhiều nho chín nên cịn gọi đường nho.
• Trong dung dịch, D- Glucose dạng pyranose Dễ bị lên men nấm men.
• D – Glucose thành phần cấu tạo nên nhiều loại polysaccharid: tinh bột,
(37)MỘT SỐ CÁC MONOSACCHARID QUAN TRỌNG
• 1 D –Glucose
CHO C OH H C H HO C OH H C OH H
CH2OH
D - glucose
O H HO H OH OH H H H
CH2OH
OH O H HO H OH OH H H H
CH2OH
OH
(38)MỘT SỐ CÁC MONOSACCHARID QUAN TRỌNG
• 2 D –Fructose
• Đây loại monosaccharid phổ biến thực vật Nó có nhiều mật hoa D – Fructose có khả làm quay mặt
phẳng ánh sáng phân cực sang trái nên được gọi levulose Khi khử fructose tạo thành sorbitol manitol
(39)MỘT SỐ CÁC MONOSACCHARID QUAN TRỌNG
• 2 D –Fructose
CH2OH C O C H HO C OH H C OH H
CH2OH
D - Fructose
O CH2OH
H H
OH H OH
CH2OH OH
D- Fructose
O CH2OH
H H
OH H OH
OH
CH2OH
(40)OLIGOSACCHARID
• Disaccharid: Disaccharid có hai gốc monosaccharid kết hợp với liên kết O – glycosid
• Các monosaccharid disaccharid kết hợp với nhau theo hai kiểu khác Tùy thuộc vào liên kết mà tính chất khác nhau:
• Kiểu liên kết thứ nhất: hai monosaccharid kết hợp với qua nhóm – OH glycosid nhóm – OH rượu Nhờ vậy mà cấu trúc phân tử cịn nhóm – OH glycosid, mang tính khử Ví dụ đường Lactose.
• Kiểu liên kết thứ nhất: hai monosaccharid kết hợp với qua hai nhóm – OH glycosid Chính mà cấu trúc
(41)OLIGOSACCHARID
Saccharose
• Saccharose đường ăn phổ biến sống hàng ngày Nó có nhiều củ cải đường mía Được sử dụng nhiều cơng nghiệp sản xuất đường.
• Saccharose kết hợp - D- Glucose - D –
Fructose qua liên kết – OH glycosid, khơng cịn nhóm – OH glycosid tự nên khơng có tính khử.
• Trong phân tử saccharose, glucose dạng pyranose fructose dạng furanose, hai chất liên kết với qua nhóm OH C1 glucose nhóm – OH C2 của fructose Do saccharose cịn gọi là: - D-
(42)OLIGOSACCHARID Saccharose O H HO H OH OH H H H
CH2OH
Saccharose
O CH2OH
H
OH H OH
H
(43)OLIGOSACCHARID
Saccharose:
• Saccharose có độ quay cực + 66,50 Đây loại đường dễ bị thủy phân tác dụng enzym
saccharase (còn gọi invertase) Enzym diện nấm men Sau saccharose bị thủy phân nấm men sử dụng dễ dàng.
• Ngồi tác dụng enzym saccharase, saccharose bị thủy phân tác dụng acid vô nhiệt độ Sản phẩm tạo thành glucose fructose, trường hợp người ta gọi đường tạo thành đường
(44)OLIGOSACCHARID
• Maltose:
• Maltose cịn gọi đường mạch nha, cấu tạo từ hai phân tử đường - D- Glucose qua liên kết O –
glycosid nhóm – OH vị trí C1 phân tử đường thứ nhóm – OH C4 phân tử đường thứ hai Do maltose cịn nhóm – OH glycosid nên maltose có tính khử
(45)OLIGOSACCHARID
Lactose
• Lactose cịn gọi đường sữa, lactose có chủ yếu sữa người động vật Lactose
được cấu tạo từ - D- glucose - D – galactose qua liên kết glycosid nhóm – OH glycosid
- D – galactose nhóm – OH rượu - D-
(46)Độ đường
Độ đường ST
T
ĐƯỜNG ĐỘ NGỌT (TÍNH
THEO SACCHAROSE) 1 Saccharose 100
2 Fructose 173
3 Glucose 74
4 Maltose 32
5 Rafinose 23
6 Lactose 16
7 Đường
nghịch đảo
(47)POLYSACCHARID
• Các polysaccharid chia làm hai nhóm chính:
• Homopolysaccharid : cấu trúc phân tử có
loại monosaccharid
• Heteropolysacharide: cấu trúc phân tử có từ hai
loại monosaccharid trở lên.
• Nếu phân loại theo nguồn gốc polysaccharid ta có:
• Polysaccharid thực vật
• Polysaccharid động vật
(48)TINH BỘT
• Tinh bột nguồn cung cấp lượng chủ yếu cho sống người Tinh bột không tan nước
• Ta chia tinh bột làm ba hệ thống
Hệ thống tinh bột hạt ngũ cốc Hệ thống tinh bột hạt họ đậu Hệ thống tinh bột củ
(49)(50)• Tinh bột:
• Là polysac dự trữ có nhiều thực vật (ngũ cốc), thường tồn dạng hạt có kích thước thay đổi từ 0,02 – 0,12 mm có hình dạng khác Hạt tinh bột khoai tây lớn hạt tinh bột gạo
• + Cấu tạo:
• Đơn vị cấu tạo tinh bột -glucose liên kết
với liên kết glucozit Trong tinh bột có hai cấu tử amilose (20%) amilose-peptin (80%).
(51)amilose
• Cấu tạo mạch thẳng gồm từ 200 – 1000 gốc glucose liên kết với liên kết 1-4 glucozit Cuộn xoắn mạch, vòng xoắn đơn vị glucose.
(52)(53)AMILOPECTIN
• Amylopectin có cấu trúc phân nhánh Trong cấu trúc phân tử chứa liên kết (1,4) glycosid
và (1,6) glycosid Cấu trúc phân tử bao gồm
mạch trung tâm thẳng chứa liên kết (1,4)
(54)(55)CẤU TRÚC TINH THỂ CỦA TINH BỘT
• Hạt tinh bột có dạng hình trịn, bầu dục hoặc đa giác Hạt tinh bột khoai tây có
kích thước lớn cịn hạt tinh bột gạo có kích thước bé Trong loại
tinh bột, hình dáng kích thước hạt tinh bột khơng giống nhau.
(56)Yến
mạch Đậu Khoai tây Ngô Lúa mạch đen
(57)(58)CÁC TÍNH CHẤT CHỨC NĂNG CỦA TINH BỘT
• Tính chất chức tính chất hố lý
góp phần tạo nên tính chất đặc
trưng thực phẩm chứa tinh bột Độ dai, độ đàn hồi, độ dẻo, độ trong, độ nở, độ
(59)Những tính chất vật lý huyền phù tinh bột
• Trong trình chế biến tinh bột thành
(60)Sự trương nở hạt tinh bột nước điều kiện thường
• Khi ngâm hạt tinh bột nước hay nói cách
khác tạo huyền phù tinh bột nhiệt độ thường, ta thấy thể tích hạt tinh bột tăng lên
• Sự gia tăng gây nên bỡi hấp thụ nước vào
trong hạt tinh bột, làm hạt tinh bột trương phồng lên Gọi tượng trương nở hạt tinh bột.
• Hiện tương giải thích sau: điều
kiện thường phần lớn tinh bột tồn dạng
monohydrate Khi điều kiện bão hoà ẩm phân tử nước có kích thước bé chúng dễ dàng liên kết với nhómn OH hoạt động như C vị trí số 2,3 tạo nên dạng tinh bột
(61)Sự trương nở hạt tinh bột nước điều kiện thường
• Tuỳ thuộc vào cấu trúc loại tinh bột
khác mà khả trương nở, điều kiện bão hoà mạnh hay yếu, thông thường tinh bột loại hạt trương nở hơn so với tninh bột củ.
• Thí dụ: độ tăng kích thước trugn bình
một số loại tinh bột ngâm nước
(62)Hiện tượng hồ hoá tinh bột nhiệt
• Khi huyền phù tinh bột lên đến nhiệt độ tới hạn
nào đó, hạt tinh bột trương nở cách mạnh mẽ và nhanh chóng, hình dáng hạt tinh bột thay đổi đột ngột tạo thành dung dịch keo dính Hiện tượng trương nở xảy khe lõm hạt tinh bột trước, sau lan rộng lên bề mặt, làm cho thể tích tăng lên nhiều lần hạt tinh bột bị rách trở thành túi khơng định hình, ngừng tăng thể tích Lúc tinh bột bắt đầu hồ hố, nhiệt độ tương ứng để tinh bột hoá hoá gọi nhiệt độ hồ hố.
(63)Hiện tượng hồ hố tinh bột nhiệt
• Giải thích: nhiệt độ cùa huyền phù tinh bột
tăng lên có tượng hố học xảy Ơû nhiệt độ thường phân tử nước liên kết bằng liên kết hydro, khả hoạt động không cao Khi đun nóng, nhiệt cung cấp phá vỡ liên kết hydro làm cho phân tử nước linh động dễ dàng công vào cấu trúc micell tinh bột, vùng hồ hoá đầu tiên vùng vơ định hình liên kết tinh bột yếu vùng có cấu trúc tinh thể giúp
(64)Hiện tượng hồ hố tinh bột nhiệt
• Mặt khác, nhiệt độ cao phá huỷ liên
kết hydro phân tử tinh bộtgiúp cho phân tử nước dễ dàng hydrate hoá Trong q
trình hồ hố có số phân tử tinh bột bị hydrate hoá mạnh mẽ tách khỏi mạng lưới micell,
khuếch tán vào môi trường nước nước gây nên hiện tượng hồ tan tinh bột vào nước nóng Sự hồ tan ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm làm cho nước đục, độ nhớt cao, bề mặt sản phẩm bị rỗ, tạo nên màng bọc bên
(65)Hiện tượng hồ hoá tinh bột nhiệt
• Nhiệt độ hồ hoá khả hồ hoá
tinh bột phụ thuộc vào: loại tinh bột, cấu trúc mạng lưới micell ( hình dáng, kích
thước phân tử, tỷ lệ amilose/amilopectin, mức độ phân nhánh, chiều dài nhánh,…
(66)Hiện tượng hồ hố tinh bột nhiệt
• Q trình hồ hố loại tinh bột thường nhỏ
nhiệt độ sôi nước sau hồ hố xong mà q trình gia nhiệt vẩn kéo dài nhiệt độ sơi, lượng dư thừa trình gia nhiệt lại tiếp tục phá huỷ liên kết hyro vừa mới tạo thành phân tử nước nhóm Oh phân từ tinh bột, làm cho kết cấu phân tử tinh bột đẫ hồ hoá trở nên lỏng lẻo, làm giảm độ nhớt, độ dẻo tinh bột.
• Tác dụng acid vô cơ, hữu cơ, tác dụng kiềm
(67)Hiện tượng thoái hoá tinh bột
• Dung dịch hồ tinh bột tạo thành
có màu trắng đục, để yên thời gian (ở điều kiện vô trùng) thấy màu trắng đục tăng dần, cuối nhận thấy có phần tinh bột kết tủa xuống Quá trình kết tủa kéo dài
(68)Hiện tượng thoái hoá tinh bột
• Giải thích: tinh bột bị thối hố kết hợp phân tử nước với nhóm OH tinh bột bền liên liên kết hydro phân tử nước nên theo thời gian liên kết giữa nước với phân tử tinh bột bị phá huỷ, nước tách trở lại trạng thái ban đầu chúng phân tử tinh bột liên kết với nhau, khối liên kết lớn dần tạo thành kết tủa và lăng xuống dưới.
• Sự tạo lại liên kết phân tử tinh bột, phụ thuộc vào hình dáng phân tử tinh bột tỷ lệ amilose amilopectin Do cấu trúc amilose cho phép hình thành nhiwều vị trí liên kết hydro phân tử kề dung dịch
(69)Hiện tượng thoái hoá tinh bột
• Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ thoái hoá
như: nhiệt độ, pH tờn muối vô Nhiệt oộ tăng tốc độ thối hố giảm, bỡi khi nhiệt độ thấp làm cho phân tử nước bền hơn liên kết nước với phân tử tinh bột.
• Trong cơng nghệ thực phẩm, để thúc đẩy hay
(70)Tính chất nhớt dẻo hồ tinh bột
• Độ nhớt độ dẻo hồ tinh bột những tính chất quan trọng ảnh hưởng đến chất
lượng kết cấu nhiều loại thực phẩm Do khả năng tập hợp lại với giữ nhiều phân tử
nước mà dung dịch tinh bột có tính chất như độ đặc, độ dính, độ dẻo, độ nhớt cao.
• Các yếu tổ ảnh hưởng đến độ nhớt dung dịch tinh bột đường kính hạt tinh bột Đường kính hpụ thuộc vào yếu tố sau:
• - khối lượng, kích thước, thể tích, cấu trúc phân tử tinh bột.
(71)Khả tạo màng
Tinh bột có khả tạo màng tốt Để tạo màng, amylose amylopectin phải duỗi thẳng mạch, xếp lại, tương tác trực tiếp với liên kết hydro gián tiếp thông qua nước
(72)Quy trình tạo màng
(73)Khả tạo sợi tinh bột
• Tinh bột có khả tạo sợi Chính
nhờ khả mà người ta làm bún, miến, hủ tíu…
• Có thể tạo sợi cách cho dịch tinh bột
(74)Khả tạo sợi tinh bột
• Các sợi khỏi khung cịn ướt, chúng ướng
nhúng vào bể nước nóng để hồ hố định hình sợi bún tác dụng nhiệt Các phân tử tinh bột xếp sợi tương tác với với nước liên kết hydro để hình thành sợi bún.
• Các sợi hình thành kéo khỏi bễ
nhúng vào nước lạnh để phân tử liên kết với nhau chặt chẽ tạo nhiều liên kết hydro giữa phân tử
• Tiếp theo gia nhiệt để sấy khô nhằm tăng lực
(75)Khả tạo sợi tinh bột
• Các sợi bún làm từ loại tinh bột giàu
amilose tinh bột đậu xanh, tinh bột dong riềng thường bền dai so với sợi bún làm từ tinh bột gạo, bắp.
• Tinh bột đậu xanh dong riềng thường chứa 40
-50% amilose, chuỗi amilose thường liên kết chặc chẽ nên khó bị trương, sợi bún dai.
• Các tinh bột bắp giàu amilopectin thường nên
(76)(77)(78)(79)c Hemicellulose
Hemicellulose có thành phần tế bào thực vật bẹ ngô, rơm rạ, trấu, Khi thủy phân hemicellulose ta thu các hexose mannose, galactose ; pentose như: arabinose, xylose
(80)(81)d Pectin
Pectin polysaccharid có nhiều quả, củ thân Trong thực vật pectin tồn hai dạng: protopectin (không tan, chủ yếu vách tế bào) polysaccharid araban (tan, chủ yếu dịch tế bào) Dưới tác dụng acid protopectin chuyển sang dạng hòa tan.
(82)(83)e Agar - agar
Agar-agar polysaccharid có chủ yếu số loại rong biển, không tan nước lạnh Khi đun nóng bị hịa tan, để nguội bị đơng lại thành khối
(84)e Agar –agar:
Ưùng dụng agar thực phẩm dựa tính chất sau: loại glucid khơng tiêu hố được, có khả tạo gel bền nhiệt, có khả nhũ hố làm bền Agar cịn có khả tạo màng có độ bền học cao suốt
Agar dùng làm thạch, thay pectin mứt quả, thay gelatin sản phẩm thịt cá, dùng làm môi trường nuôi cấy VSV
(85)(86)Xanthan gum: là dẫn suất cellulose Mạch xanthan gum chứa liên kết 1,4 beta glucopyranose.
(87)Polysaccharid động vật
a Glycogen
Glycogen polysaccharid dự trữ người động vật có nhiều gan Đây dạng phân tử có cấu tạo mạch nhánh tương tự amylopectin nhiên mức độ phân nhánh cao
Glycogen hòa tan nước nóng cho màu đỏ tím đỏ nâu với iode
Glycogen đóng vai trị quan trọng q trình chuyển hóa glucide thể động vật nấm men Khi thủy
phân glycogen acid enzym ta thu
-D-glucose
(88)(89)b Chitin (kitin)
Chitin polysaccharid mạch thẳng cấu tạo từ N-acetyl-D-glucosamine nối với liên kết (1,4) glycosid
Chitin thành phần cấu trúc khung các lồi động vật chân khớp trùng, tơm cua, Về cấu tạo có cấu tạo tương tự cellulose có chức tương tự
(90)(91)II Sự chuyển hoá glucid cơ thể sống
- Sự phân giải hợp chất polysaccharid - Sự phân giải glucid – Q trình hơ hấp
(92)1 Sự phân giải hợp chất polysaccharid
- Sự phân giải cellulose - Sự phân giải tinh bột
- Sự phân giải hemicellulose (xylan) - Sự phân giải pectin
- Sự phân giải chitin
(93)3 Sự tổng hợp glucid – Quá trình quang hợp
- Pha sáng quang hợp
(94)(95)(96)(97)(98)(99)(100)(101)II SỰ CHUYỂN HÓA CÁC HỢP CHẤT GLUCID
(102)(103)4 Sự phân giải glucid - Quá trình hơ hấp
- Q trình đường phân - Chu trình Krebs
(104)(105)(106)II SỰ CHUYỂN HÓA CÁC HỢP CHẤT GLUCID Q trình oxyhố hơ hấp
* Q trình đường phân:
- Con đường Embden – Meyerhoff – Parnas - Con đường Pentose - Phosphate
(107)II SỰ CHUYỂN HÓA CÁC HỢP CHẤT GLUCID Q trình oxyhố hơ hấp
(108)(109)II SỰ CHUYỂN HÓA CÁC HỢP CHẤT GLUCID Q trình oxyhố hơ hấp
- Con đường Pentose - Phosphate
(110)II SỰ CHUYỂN HĨA CÁC HỢP CHẤT GLUCID Q trình oxyhố hơ hấp
(111)II SỰ CHUYỂN HĨA CÁC HỢP CHẤT GLUCID Q trình oxyhố hơ hấp
(112)II SỰ CHUYỂN HÓA CÁC HỢP CHẤT GLUCID Q trình oxyhố hơ hấp
(113)(114)II SỰ CHUYỂN HÓA CÁC HỢP CHẤT GLUCID Q trình oxyhố hơ hấp
(115)II SỰ CHUYỂN HÓA CÁC HỢP CHẤT GLUCID Q trình oxyhố hơ hấp
(116)(117)(118)II SỰ CHUYỂN HĨA CÁC HỢP CHẤT GLUCID Q trình lên men
(119)II SỰ CHUYỂN HÓA CÁC HỢP CHẤT GLUCID Quá trình lên men
C C CH3 O O O C CH3 OH C CH3 O H H H NADH+H+ NAD+
CO2
Pyruvate Alcohol
Decarboxylase Dehydrogenase
pyruvate acetaldehyde ethanol
(120)(121)(122)II SỰ CHUYỂN HÓA CÁC HỢP CHẤT GLUCID Quá trình lên men
C C CH3 O O O C HC CH3 O OH O
NADH+H+ NAD+
Lactate Dehydrogenase
pyruvate lactate
(123)II SỰ CHUYỂN HÓA CÁC HỢP CHẤT GLUCID Q trình oxyhố hơ hấp
(124)III NHỮNG CHUYỂN HOÁ CỦA GLUCID TRONG CHẾ BIẾN VÀ BẢO QUẢN THỰC PHẨM
1 Ảnh hưởng chế biến nhiệt đến glucid thực phẩm
Ở nhiệt độ đun sôi, loại đường đơn giản
khơng có biến đổi đáng kể Đường đun sơi đến 180oC
(125)Phản ứng caramen hoá đường
- Với saccharose, phản ứng caramen hoá xảy theo sơ đồ phản ứng: C12H22O11 – H2O C6H10O5 + C6H10O5
Saccharose glucozan levulozan Đến 185-1900C tạo thành izosaccharozan:
Glucozan + levulozan izosaccharozan
C6H10O5 + C6H10O5 C12H20O10
Khi nhiệt độ cao 10% nước tạo thành caramelan (C12H18O9 C24H36O18) có màu vàng:
2C12H20O10 – 2H2O (C12H18O9) C24H36O18
Izosaccharozan caramelan
Khi 14% nước tạo thành caramelen:
C12H20O10 + C24H36O18 – 3H2O C36H48O24.H2O
(126)(127)- Khi đun nóng pentose với acid chúng loại nước và chuyển thành dẫn xuất aldehyd gọi fucfurol
t0
Pentose + acidnóng → furforol
(128)(129)2 Thực phẩm thực vật bảo quản chín
(130)(131)Thí dụ: chuối, chuối loại điển hình hàm lượng đường tăng lên hàm lượng tinh bột giảm xuống q trình chín Nhiệt độ bảo quản thấp chuyển hố tinh bột thành đường giảm
Chuối xanh có hàm lượng tinh bột 20%, hàm lượng đường 1%
To bảo quản Hàm lượng tinh bột % Hàm lượng đường
%
12-14oC 6,5 16,4
16-18oC 2,5 18,5
(132)• Phần lớn đường tạo thành saccharose, q trình chín tới, có loại đường: saccharose, glucose, fructose
• Sự phân giải tinh bột rau chín bảo quản xảy theo hai cách enzym amylase phosphorylase (chủ yếu)
(133)Ở loại rau khác, phần lớn giai đoạn đầu trình bảo quản, hàm lượng đường tăng lên đường hoá tinh bột dự trữ, thủy phân polysaccharid, glucozid hợp chất khác Sau lượng đường lại giảm đi, chủ yếu q trình hơ hấp
(134)3 Sự hô hấp hạt ngũ cốc
Hạt ngũ cốc chín, hàm lượng nước hạt giảm mạnh, hạt rơi vào trạng thái ngủ sinh lý Trong trình bảo quản, ngũ cốc dạng chưa chế biến thực hô hấp (chủ yếu enzym oxydase tạo nên)
(135)(C6H10O5)n → nC6H12O6 → 6nCO2 + 6nH2O + 674 kcal
(nhiều oxygen)
(C6H10O5)n → nC6H12O6 → 2nCO2 + 24 kcal (ít oxygen)
2nC2H5OH + CH3COOH
Hiện tượng làm cho bột lương thực giảm dần, độ ẩm nhiệt độ tăng lên (hiện tượng tự sinh nhiệt)
Khi to tăng tới mức nhiệt độ thích hợp enzym
(136)(137)(138)Vì vậy, để bảo quản tốt củ, tươi cần phải tạo điều kiện để:
- Làm giảm lượng nước thất thoát nước - Giảm bớt hơ hấp
- Hạn chế tượng nảy mầm
Nhằm đảm bảo trình phân hủy tinh bột thành đường tổn thất chất dinh dưỡng củ mức độ tối thiểu nhất, điều kiện bảo quản cần thực
hiện: nhiệt độ 13-160C, độ ẩm 70-80%, hạn chế
(139)4 Sự nảy mầm hạt bảo quản
a Để hạt nảy mầm cần phải có ba điều kiện
- Hạt phải khả nảy mầm tức phơi hạt cịn sống có khả nảy mầm
- Hạt phải đặt mơi trường có điều kiện thuận lợi: đủ nước, nhiệt độ thích hợp, có nguồn cung cấp oxygen đơi phải có ánh sáng thích hợp
(140)(141)b Các giai đoạn nảy mầm
- Giai đoạn - Sự hoạt hóa
Sự hút ẩm (q trình vật lý): hấp thu nước hạt khô làm tăng hàm lượng nước hạt, làm mềm vỏ hạt Hạt trương phồng lên vỏ hạt bị nứt
Sự tổng hợp enzym: hoạt động enzym bắt đầu vòng vài sau xảy hấp thu nước hạt Hoạt động enzym phần từ tái hoạt hóa enzym dự trữ hình thành từ phát triển phôi phần từ tổng hợp enzym hạt bắt đầu nảy mầm
(142)- Giai đoạn – Sự phân giải chất dự trữ vận chuyển
Các chất dự trữ (chất béo, protein, hợp chất có carbon)
được thủy phân thành chất hữu đơn giản sau chuyển đến vị trí tăng trưởng trục phơi:
+ Tinh bột → Dextrin → maltose + Protein → acid amin
+ Lipid → glycerin + acid béo
Các hoạt động sinh tổng hợp tế bào kích hoạt Sự hấp thu nước hơ hấp tiếp tục diễn ở tốc độ đặn Khi xảy tượng nảy mầm, hạt thóc xảy biến đổi sâu sắc thành phần hóa học:
+ Lượng tinh bột giảm đáng kể + Hàm lượng đường tăng cao
(143)- Giai đoạn – Sự tăng trưởng mầm
Sự phân chia tế bào xảy hai đầu trục phôi Một đầu phát triển thành chồi mầm, đầu phát triển thành rễ mầm trục phơi có mang 2 mầm gọi tử diệp
(144)Trong q trình bảo quản thóc thường gặp tượng lớp nội nhũ hạt thóc bị biến màu, chuyển từ màu trắng sang màu vàng Thóc bị biến vàng khơng người tiêu dùng lựa chọn vì cơm nấu từ gạo biến vàng màu sắc kém, giảm độ dẻo ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng thóc gạo.
Trong thực tế, q trình bảo quản, biến vàng xảy do:
- Phơi sấy chưa tốt
- Điều kiện bảo quản không đảm bảo
(145)Thóc bảo quản lâu, tỉ lệ hạt bị biến vàng lớn Phân tích thành phần hạt vàng so với hạt trắng bình thường cho thấy có thay đổi:
+ Thành phần glucid bị thay đổi: hàm lượng saccharose giảm 10 lần, đường khử tăng 2-3 lần
+ Thành phần tinh bột thay đổi: amilose tăng, amilopectin giảm
+ Protein thay đổi: đạm protein giảm, đạm phi protein tăng, globulin giảm, anbumin tăng
(146)Nguyên nhân tượng biến vàng:
- Phản ứng tạo thành melanoidin acid amin đường khử