Tổng quan về chất mùi trong thực phẩm

Trong cuộc sống, con người luôn mong muốn thỏa mãn và tự đáp ứng những nhu cầu cần thiết. Cuộc sống càng hiện đại thì những nhu cầu ấy càng đa dạng, phong phú và đòi hỏi chất lượng càng cao, một trong những nhu cầu là nhu cầu ăn uống. Chúng ta rất dễ bị lôi cuốn bởi những món ăn lạ với màu sắc hay hương thơm hấp dẫn...Các công ty thực phẩm đưa ra một sản phẩm nhiều hương vị khác nhau để đáp ứng nhu cầu đa dạng của chúng ta như bánh, kẹo, hương vani, dâu, cacao, cam…Thành tựu vượt bậc của hóa học đã mang hương thơm giống thực tế vào bất kỳ một sản phẩm mà họ mong muốn, đôi khi sự ứng dụng đó không mang lại những điều tốt nhất cho con người mà chỉ vì lợi nhuận. Chất thơm mang lại cho thực phẩm điều tuyệt vời, không một sản phẩm thực phẩm nào không sử dụng nhưng phải cần quan tâm đến sức khỏe người tiêu dùng. Đây là vấn đề đang được quan tâm hàng đầu của các quốc gia trên thế giới trong đó có Việt Nam. Chúng ta đều biết chất thơm được sử dụng rất rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau như công nghiệp mỹ phẩm dùng để sản xuất nước hoa, mỹ phẩm; công nghiệp thực phẩm sử dụng làm chất gia hương cho bánh kẹo, chè, thuốc lá, nước giải khát, rượu mùi... ; công nghiệp tiêu dùng sử dụng để sản xuất kem đánh răng, xà phòng thơm, nước gội đầu... Do vậy sản xuất chất thơm là một lĩnh vực không thể thiếu được cho các nước. Chất thơm bao gồm chất thơm khai thác từ thiên nhiên- đó là tinh dầu (được lấy ra từ thực vật, động vật) và chất thơm tổng hợp (este, rượu, aldehit, xeton...). Nhưng nguồn chất thơm lấy từ thiên nhiên là có giới hạn, hơn nữa có những chất thơm không thể khai thác được hoặc khai thác được thì giá thành sản phẩm cực kỳ cao, như vani chỉ có ở trong quả vani ở vùng nhiệt đới như đảo Reinol thuộc vùng ấn Độ Dương nhưng hàm lượng rất nhỏ nên khai thác cũng rất khó khăn. Bởi vậy việc sản xuất chất thơm tổng hợp là một lĩnh vực không thể thiếu được ở mỗi nước và nó cũng đã tồn tại khá lâu đời ở mỗi nước đặc biệt là những nước có nền công nghiệp tiên tiến. Khai thác chất thơm thiên nhiên và sản xuất chất thơm tổng hợp là hai hướng song song tồn tại và nó sẽ tạo ra nguồn chất thơm phong phú, đa dạng đáp ứng nhu cáu ngày càng cao của cuộc sống cũng như là một nguồn hàng xuất khẩu có giá trị. Nước ta khắp mọi miền đều có các giống cây chứa hàm lượng tinh dầu cao như quế, trầm hương, hồi, màng tang, sả, hương nhu.... Chúng ta cũng đã có các cơ sở khai thác, trồng cây... nhưng chưa phải là phổ biến. Nếu chúng ta nhận thức được giá trị của tinh dầu, mỗi địa phương, mỗi gia đình đều có khả năng trồng và khai thác tinh dầu thô, sau đó tập trung để tinh chế và xuất khẩu thì chắc chắn đây là một nguồn thu ngoại tệ lớn. Vì vậy, chúng tôi thực hiện đề tài: “Tổng quan về chất mùi trong thực phẩm” nhằm tìm hiểu thêm về chất thơm có trong thực phẩm từ nguồn tự nhiên và nguồn tổng hợp.

PHẦN I MỞ ĐẦU Trong sống, người mong muốn thỏa mãn tự đáp ứng nhu cầu cần thiết Cuộc sống đại nhu cầu đa dạng, phong phú đòi hỏi chất lượng cao, nhu cầu nhu cầu ăn uống Chúng ta dễ bị lơi ăn lạ với màu sắc hay hương thơm hấp dẫn Các công ty thực phẩm đưa sản phẩm nhiều hương vị khác để đáp ứng nhu cầu đa dạng bánh, kẹo, hương vani, dâu, cacao, cam…Thành tựu vượt bậc hóa học mang hương thơm giống thực tế vào sản phẩm mà họ mong muốn, đơi ứng dụng khơng mang lại điều tốt cho người mà lợi nhuận Chất thơm mang lại cho thực phẩm điều tuyệt vời, không sản phẩm thực phẩm không sử dụng phải cần quan tâm đến sức khỏe người tiêu dùng Đây vấn đề quan tâm hàng đầu quốc gia giới có Việt Nam Chúng ta biết chất thơm sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp khác công nghiệp mỹ phẩm dùng để sản xuất nước hoa, mỹ phẩm; công nghiệp thực phẩm sử dụng làm chất gia hương cho bánh kẹo, chè, thuốc lá, nước giải khát, rượu mùi ; công nghiệp tiêu dùng sử dụng để sản xuất kem đánh răng, xà phòng thơm, nước gội đầu Do sản xuất chất thơm lĩnh vực thiếu cho nước Chất thơm bao gồm chất thơm khai thác từ thiên nhiên- tinh dầu (được lấy từ thực vật, động vật) chất thơm tổng hợp (este, rượu, aldehit, xeton ) Nhưng nguồn chất thơm lấy từ thiên nhiên có giới hạn, có chất thơm khơng thể khai thác khai thác giá thành sản phẩm cao, vani có vani vùng nhiệt đới đảo Reinol thuộc vùng ấn Độ Dương hàm lượng nhỏ nên khai thác khó khăn Bởi việc sản xuất chất thơm tổng hợp lĩnh vực thiếu nước tồn lâu đời nước đặc biệt nước có cơng nghiệp tiên tiến Khai thác chất thơm thiên nhiên sản xuất chất thơm tổng hợp hai hướng song song tồn tạo nguồn chất thơm phong phú, đa dạng đáp ứng nhu cáu ngày cao sống nguồn hàng xuất có giá trị Nước ta khắp miền có giống chứa hàm lượng tinh dầu cao quế, trầm hương, hồi, màng tang, sả, hương nhu Chúng ta có sở khai thác, trồng chưa phải phổ biến Nếu nhận thức giá trị tinh dầu, địa phương, gia đình có khả trồng khai thác tinh dầu thơ, sau tập trung để tinh chế xuất chắn nguồn thu ngoại tệ lớn Vì vậy, thực đề tài: “Tổng quan chất mùi thực phẩm” nhằm tìm hiểu thêm chất thơm có thực phẩm từ nguồn tự nhiên nguồn tổng hợp PHẦN II NỘI DUNG Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu lịch sử mùi Lịch sử ngành công nghiệp quan trọng cho thấy hiểu biết ngành công nghiệp cụ thể, nguồn gốc nó, di sản nó, triết lý Một đánh giá lịch sử cung cấp nhìn sâu sắc chất thực doanh nghiệp Bản chất ngành công nghiệp hương vị ngày hôm tương phản hẳn với gia vị kinh doanh tinh dầu quan trọng thời Trung Cổ [37] 1.1.1 Trước 1800 a Gia vi Trong ngày đầu lịch sử, người dân sử dụng loại gia vị chủ yếu để nâng cao thay đổi hương vị thực phẩm Mặc dù số loại thảo mộc gia vị trồng nhiều nơi giới, loại gia vị quan trọng đến từ phía đơng, đặc biệt từ Ấn Độ, đảo Tích Lan, đảo gia vị (Sumatra, Java, Bali, vv ) Việc sử dụng loại gia vị công nhận giá trị họ truy trở lại thời Kinh Thánh The Queen of Sheba tên gọi lồi thực vật địa Australia Nó cung cấp loại gia vị cho vua Sa-lômôn [37] Công nghệ sử dụng loại gia vị tiến triển chậm Ban đầu chúng sử dụng dạng nguyên liệu thô không tinh chế Đến kỷ 18, số mùi hương bắt đầu khai thác cách chưng cất tinh dầu [37] Ngành công nghiệp hương vị đời kỷ 19 Nó lấy từ hai công nghệ: kỹ thuật khai thác vấn đề tự nhiên Scheele tổng hợp hóa học hữu Vào khoảng kỷ 19, phát triển thành ngành công nghiệp hương vị Một đánh giá ''Lịch sử ngành công nghiệp Mỹ" xuất sách The Fragrance Công nghiệp Hương vị, viết Wayne E Dorland James A Rogers, Jr Trong này, ta thấy hầu hết doanh nghiệp kinh doanh hương vị ngày bắt đầu khoảng 140 năm trước Từ khoảng 1850 đến đầu năm 1900, hầu hết hương vị bao gồm chất hóa học Hương vị tinh chiết thời điểm tạo thành từ hỗn hợp ba bốn thành phần, lựa chọn từ 50 chất hóa học có sẵn Hơn 90% ngun liệu thơ sử dụng cho hương vị nguồn gốc tự nhiên Trong năm 1930 1940, hóa chất biết đến thực tổng hợp với giá phải chăng, ngành công nghiệp hương vị phát triển mạnh mẽ với hương vị nhân tạo Một số nhà sản xuất nghĩ họ đạt đến đỉnh cao, người khác, họ kiên trì tìm kiếm thêm hương vị dựa vào cơng nghệ có để đạt đến bước phát triển Điều dẫn đến kỷ nguyên tiến cho ngành công nghiệp hương vị, thời kỳ phân tích [37] b Các tinh dầu nguyên chất Thuật ngữ “tinh dầu nguyên chất" nguồn gốc với Paraceisus Von Hohenheim (1493-1541), người nói họ người khai thác tuyệt vời loại tinh dầu Các loại tinh dầu thơm dạng mỡ thơm đươc bán quốc gia cổ đại Phương Đông, Hy Lạp Rome loại tinh dầu tự nhiên thực Những loại tinh dầu thơm sản xuất đơn giản cách ngâm hoa, rễ, vv, dầu Quá trình chưng cất biết đến thời Trung cổ bắt đầu sản xuất lớn quy mô loại dầu cần thiết [37] Trong nửa sau kỷ 16, loại tinh dầu bắt đầu sản xuất rộng rãi sử dụng, phần lớn nhờ xuất sách Liger Arte Distillandi, Brunsch- wig (1500 1507) Các loại tinh dầu sử dụng chủ yếu dược sĩ Đến kỷ 19 chúng trở thành yếu tố ngành công nghiệp hương vị [37] 1.1.2 Sau 1800 Hóa học tiến triển từ “phương pháp nhà giả kim” khoa học phát triển chậm ổn định.[37] Năm 1807, Berzelius (Stockholm) người để đề cập đến nghiên cứu trước "hóa học hữu cơ" cha đẻ ‘‘vital force’’ Wohler (Đức) cha đẻ hóa học hữu tổng hợp nhà khoa học bác bỏ giả thuyết ‘‘vital force’’.Ơng thành cơng việc tạo urê tổng hợp [37] Từ năm 1847, Butêrốp nghiên cứu thành phần tinh dầu long não, tách campho khỏi tinh dầu long não đồng thời ơng nghiên cứu tính chất cấu tạo Luận án tiến sĩ ơng làm đề tài hóa học tinh dầu [50] Năm 1858, vani lần kết tinh từ chiết xuất cồn đậu vanilla Gobley [51] Năm 1859, Methyl salicylat tạo benzaldehyde nhân tạo năm 1870 tinh dầu bơ hạnh nhân tổng hợp cơng nghiệp hóa chất cho mùi trái [51] Năm 1872 Charles xây dựng công thức thực nghiệm năm 1874 Tieman Haarman báo cáo cấu trúc vanillin sau Reimer xác nhận cách tổng hợp vanillin từ guaiacol Vanilin chất thơm dùng nhiều công nghiệp thực phẩm [51] Năm 1880, Vanlac người đặt móng cho phát triển hóa học tinh dầu Ông đề xướng phương pháp phân loại cấu tử tinh dầu [50] Về sau này, Vatne ý nghiên cứu cấu tạo hydrocacbon rượu đặc biệt nghiên cứu chế phản ứng đồng phân hóa campten isocamphen gọi phản ứng chuyển vị Vatne [50] Khoảng năm 1950, ngành công nghiệp thực phẩm thị trường lớn cho hương vị, tìm nhiều vị tốt hương vị phức tạp [37] Nhìn chung, tổng hợp tự nhiên hương vị trái khó khăn Một số cơng ty hương vị có tầm nhìn áp dụng kỹ thuật phương pháp sắc ký Trong giai đoạn ban đầu ứng dụng này, người nghĩ bí mật thiên nhiên cuối mở khóa Họ hy vọng thực phẩm phân tích sắc ký khí bí mật hương vị mẹ thiên nhiên công bố [37] Trong năm 1960 1970, sau đời công cụ phân tích mới, hương vị xuất thị trường nhiều Hợp chất hương thơm xác định trở nên có sẵn, tăng số lượng thành phần “thư viện hóa học” từ vài chục vào đầu năm 1900 thấp chút so với 500 vào năm 1963 Những năm 1960 thời kỳ hồng kim ngành cơng nghiệp hương vị Hơn 75% doanh nghiệp sản xuất hương vị nhân tạo tổng hợp Ngành công nghiệp hương vị tạo lợi nhuận tốt cho nhà đầu tư quan tâm nhiều [37] Trong năm 1950, có khoảng 90% chất mùi sử dụng chất mùi tổng hợp từ chất hóa học với thành phần khác Trong năm 1980 1990 hương vị tự nhiên chiếm khoảng 70% hỗn hợp Xu hướng chất mùi thực phẩm tự nhiên ngày ưa chuộng Do đó, ngành cơng nghiệp hương vị ngành cơng nghiệp dịch vụ có chức tốt với doanh nghiệp nhỏ đến vừa việc áp dụng cơng nghệ phương tiện việc đạt đỉnh cao [37] 1.2 Khái niệm mùi Trong thực phẩm, chất mùi tính chất cảm quan quan trọng, chúng có tác dụng sinh lý rõ rệt Chất mùi thưc phẩm có ảnh hưởng đến hệ thống tuần hoàn đến nhịp đập tim, đến nhịp thở, đến hơ hấp, đến tiêu hóa, đến thính giác, đến thị giác xúc giác Vì sản xuất thực phẩm, người ta tìm biện pháp kỹ thuật để bảo vệ chất thơm tự nhiên tìm cách để điều khiển phản ứng tạo hương thơm [56] Chất mùi thưc phẩm hỗn hợp có kết hợp hài hịa ngun liệu thiên nhiên tổng hợp Mỗi nguyên liệu có lưu lượng bay đặc trưng: nhiều phút, nhiều hay nhiều ngày khác Do đó, thực phẩm chất mùi giữ lâu dễ bay nhanh Các chất mùi tìm thấy từ nguyên liệu tổng hợp Mỗi loại hương liệu có mùi hương đặc trưng Có thực phẩm nguyên liệu, dây chuyền mùi hương khác tạo nên tính đa dạng chi sản phẩm .[56] Chất mùi chất từ thực vật động vật có mùi thơm Chất mùi lấy từ phận hạt, thân cây, cây, mầm vỏ hay từ trái (đối với thực vật) Thơng thường người sử dụng hương liệu làm gia vị thực phẩm.[56]  Lá cây: số thực vật có mùi thơm tắc châu Phi, rau mùi, rau là, tiểu hồi hương Chúng dùng rộng rãi chế biến thực phẩm  Mầm non: vùng Viễn Đông người ta phơi khô nhục quế chưa chín đất, dùng để pha chế thuốc, làm đồ chua Một loại hương liệu khác lấy từ mầm non đinh hương  Dầu thơm: phương pháp chế tạo dầu thơm dùng số phận chọn lựa, sau trải qua chưng cất mà đạt Nhu cầu dầu thơm dùng gia công thực phẩm  Thân cây(củ): thông thường người ta lấy thân (củ) củ dong, gừng, riềng dùng để ăn Ngoài ra, nghệ hương liệu cho mùi đặc trưng màu thực phẩm  Hạt: đa số hương liệu từ hạt thực vật.Ví dụ hạt đậu khấu, hạt là, hạt rau mùi (ngị), hạt tiểu hồi hương, hạt giới tử (mù tạt)… Những hương liệu đặc sản vùng thung lũng ĐịaTrung Hải Người tiêu dùng diễn tả hương vị, hầu hết giác quan phải làm việc Diễn tả người hương vị ảnh hưởng phản ứng quan sát thấy (màu sắc, hình dáng, xuất hiện, vv) sản phẩm Sờ nắn nghe ảnh hưởng đến nhận xét hương vị chất mùi sản phẩm Một chuyên gia cảm quan người cố gắng không bị ảnh hưởng kích thích giác quan khác ngồi hương vị chất mùi Hall định nghĩa bao gồm nhận thức hương vị: “Hương vị tập hợp đặc tính vật phẩm đưa vào miệng, nhận chủ yếu vị giác, khứu giác quan thụ cảm xúc giác miệng, thu nhận giải mã não.”[ 37] Hiệp hội nhà hóa học hương vị xây dựng vào năm 1969 định nghĩa sau sản phẩm riêng mình: “Chất mùi chất thực thể hóa học nhất, hỗn hợp chất có nguồn gốc tự nhiên tổng hợp, sử dụng chủ yếu nhằm mục đích tạo tồn phần cảm giác mùi đặc trưng thực phẩm, sản phẩm khác thực miệng.[17] Tổ chức quốc tế ngành công nghiệp hương vị (IOFI) quy định hương vị từ quan điểm ngành công nghiệp : “tập trung chuẩn bị, có khơng có dung mơi chất, sử dụng để truyền đạt hươCnágcvtịí,nnhgcohạấCác ittrccảm ừảmgiác sởgtihácích Chất kích thích mặn, ngọt, axit Nó khơng phải dự định tiêu thụ vậy.”[37] 1.3 Phân loại mùi Hương vị đưTợhcị gpiháâcn loại theo cảm giác chungBmềàncgonàingười cảm 1T.1h).ựCc hpúhnẩgmta quen Vthịugộicácvới năm giác quan bản: thị giác H(mưắơ (lưỡi), khứu giác (mũi), thính giác (tai)dvâàyxthúầcngkiáicnh(nsginóhn btay, nhai tr miệng) Xúc giác chia thành ba cảm giác: áp lực, dây thần kinh sinh ba cảm giác vận động Áp lực đại diện cháopclảựmc giác lực áp dụng bề mặt thực phẩm, dây thần kinh sinh ba nói đến cảm giác đau đớn cảm giác vận động biểu thị thông tin phản hồi từ nhai miệng Theo quan sát hình 1.1, hương vị đến từ ba cảm giác khác nhau: vị giác, dây thần kinh sinh ba khứu giác Vị giác chia thành bốn loại chính: mặn, vị ngọt, vị chua cay đắng Tuy nhiên, số nhà khoa học Nhật Bản bao gồm loại thứ năm gọi umami đại diện vị glutamate Dây thần kinh sinh ba tạo cho cảm giác cay mát Vị giác dây thần kinh sinh ba xảy tiếp xúc với thức ăn miệng, chất tạo hương vị khơng dễ bay hịa tan nước Đối với cảm giác hương thơm xảy ra, hợp chất thơm phải dễ bay để nhận biết khoảng cách xa Sự tương tác vật lý hợp chất dễ bay thụ thể xảy đường mũi Những phân tử hương đến thụ thể khứu giác thơng qua lối qua mũi miệng, kích hoạt cảm giác gây mùi người.[43] Hình 1.1 Mối quan hệ năm giác quan với đặc tính cảm giác Tuy nhiên, hương vị thực phẩm thường phân loại theo nguồn thực phẩm, họ thường phát nhiều cảm giác hương vị thường kích hoạt hương vị thực phẩm Với hương vị cụ thể, ngành công nghiệp thực phẩm muốn làm người tiêu dùng hình dung hương vị gặp phải Ví dụ, hương vị cần tây (từ chiết xuất từ hạt cần tây) sử dụng súp cay đắng với hương thơm hoa, người tiêu dùng gợi suy nghĩ súp cần tây .[43] Vấn đề với việc sử dụng nguồn thực phẩm để phân loại hương vị hương vị khác với lịch sử nguồn thực phẩm Ví dụ, bắp cải tươi có mùi thơm khác so với bắp cải nấu chín dưa bắp cải cảm nhận khứu giác vị giác khác Vì vậy, phân loại hương vị nguồn thức ăn việc khó, với phương pháp chế biến thường xuyên có mặt tên miêu tả hương vị .[43] BỘ PHẬN CƠ THỂ LOẠI VỊ MƠ TẢ CẢM GIÁC Tính axit Estery màu xanh Terpenoid Nhiều gia vị Mũi Khứu giác Hương hoa màu nâu Thân gỗ Lactonic Sulfury Miệng Cay nồng Dây thần kinh sinh ba Co lại Làm mát Mặn Ngọt Lưỡi Vị giác Đắng Chua Umami ... tơi thực đề tài: ? ?Tổng quan chất mùi thực phẩm? ?? nhằm tìm hiểu thêm chất thơm có thực phẩm từ nguồn tự nhiên nguồn tổng hợp PHẦN II NỘI DUNG Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu lịch sử mùi. .. tiện việc đạt đỉnh cao [37] 1.2 Khái niệm mùi Trong thực phẩm, chất mùi tính chất cảm quan quan trọng, chúng có tác dụng sinh lý rõ rệt Chất mùi thưc phẩm có ảnh hưởng đến hệ thống tuần hoàn đến... hương liệu có mùi hương đặc trưng Có thực phẩm nguyên liệu, dây chuyền mùi hương khác tạo nên tính đa dạng chi sản phẩm .[56] Chất mùi chất từ thực vật động vật có mùi thơm Chất mùi lấy từ phận