5. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VẬN TỐC PHẢN ỨNG OXY HÓA
1.1.2. Những biến đổi hóa học – các phản ứng xảy ra trong quá trình chiên
chiên
Các phản ứng xảy ra trong dầu cũng như sự biến đổi của chất béo trong quá trình chiên rất phức tạp.
* Quá trình tự oxi hóa (oxi hóa hóa học)
Dầu luôn bị oxi hóa trong suốt quá trình chiên. Các acid béo đã bị oxi hóa sẽ tạo sản phẩm là lactone và andehyde, các hợp chất này sẽ tạo mùi cho món ăn chiên. Hầu hết các hợp chất này có nguồn gốc từ acid linoleic.
Quá trình tự oxi hóa của các acid béo chưa bão hòa có thể gây nổ bởi sự tạo thành các gốc tự do. Các gốc này được giải phóng khi một acid béo chưa bão hòa tiếp xúc trực tiếp với oxi trong không khí với sự có mặt của kim loại như đồng, niken, iron. Các acid béo bao gồm các acid béo liên kết (trong phân tử triacylglycerol) và các acid béo tự do có sẵn trong dầu tinh khiết hoặc được sinh ra từ phản ứng thủy phân trong suốt quá trình chiên.
Kết quả của quá trình này sẽ làm cho dầu cũng như món ăn có màu sậm hơn, mùi vị khó chịu hơn, đặc biệt là dầu sử dụng lại nhiều lần.
* Sự tạo thành các gốc tự do
Các gốc tự do được tạo thành khi dầu có chứa các acid béo chưa bão hòa bị đun nóng và có mặt của kim loại khởi đầu như iron, đồng, niken. Các gốc tự do sẽ được tạo thành trong dầu trong suốt quá trình chiên. Kim loại khởi đầu trong quá trình chiên có thể được tạo thành từ các nguồn:
SVTH: Nhóm 7 Trang 44 Bản thân dầu
Các gốc tự do có thề làm tăng phản ứng oxi hóa hóa học trong dầu. Dầu càng chiên đi chiên lại thì sự tạo thành các gốc tự do càng cao, do sự phân hủy các acid béo chưa bão hòa càng lớn.
* Phản ứng phân hủy
Sự tạo thành của các sản phẩm của sự phân hủy không bay hơi là do sự oxi hóa và polymer hóa các acid béo không bão hòa. Sản phẩm của nó như chất xúc tác trong phản ứng gốc và gia tăng sự phân hủy. Các aldehyde ảnh hưởng đến hương vị của thực phẩm chiên ở nhiệt độ cao. 2 – Trans – 4 – trans – decadienal góp phần làm cho hương vị dịu nhẹ trong khi các aldehyde khác tạo mùi khó chịu.
Biểu hiện đầu tiên của sự phân hủy mạnh chất béo là hiện tượng sinh khỏi. Ngoài ra, sự tạo thành dimer và một số các oligomer khác là dấu hiệu của sự phân hủy chất béo.
Nhiệt độ sinh khói của các loại dầu: - Safflower oil: 2650C - Sunflower oil: 2460C - Soybean oil: 2410C - Canola oil: 2380C - Corn oil: 2360C - Peanut oil: 2310C - Sesame oil: 2130C - Olive oil: 1900C - Lard: 183-200C
Mỗi lần dầu được sử dụng trở lại là mỗi lần nhiệt độ bốc khói của dầu lại bị giảm xuống bởi những nguyên nhân sau đây :
- Sự hiện diện của ngoại vật, của cặn trong dầu - Muối
- Nhiệt độ lúc chiên
SVTH: Nhóm 7 Trang 45 - Thời gian dầu bị đun nóng trên bếp
- Số lần dùng lại dầu
- Pha trộn nhiều loại dầu với nhau sẽ làm giảm nhiệt độ bốc khói của dầu.
* Phản ứng polyme hóa
Trong điều kiện kỵ khí, sự thủy phân, phản ứng isomer hóa và polymer hóa là những phản ứng chính. Liên kết đơn C – C là liên kết chính trong các dimer và trimer đã được gia nhiệt. Sự tạo thành các polyme làm tăng độ nhớt.
Có hai loại polymer được tạo thành từ dầu chiên, bao gồm: - Polyme oxi hóa
- Polyme nhiệt hóa
* Polyme oxi hóa
Polyme oxi hóa được tạo thành từ sự oxi hóa khi các gốc tự do kết thúc phản ứng chuỗi trong quá trình tự oxi hóa. Khi một phân tử triacylglycerol bị bẽ gãy trong quá trình tự oxi hóa, một phần các phân tử triacylglycerol không bị loại ra trong quá trình khử mùi sẽ phản ứng với với nhau, tạo thành dime, trime hoặc polyme.
Các polyme oxi hóa không phải lúc nào cũng tạo mùi ôi cho món ăn chiên mới. Tuy nhiên, mùi ôi trong quá trình bảo quản sản phẩm có thể xuất hiện trong vài ngày sau ngày sản xuất và sự oxi hóa hoặc mùi ôi có thể xuất hiện trong sản phẩm trước ngày hết hạn được ghi trên sản phẩm. Những phản ứng trên xảy ra là do các biến cố sau xảy ra:
Các polyme oxi hóa có nhiều gốc tự do có thể bị phân hủy trong quá trình bảo quản sản phẩm chiên.
Một số phân tử polyme oxi hóa có thể chứa một lượng lớn oxi hơn các phân tử triacylglycerol. Khi các polyme oxi hóa bị phân giải, chúng sẽ sản xuất ra các gốc tự do và giải phóng oxi.
Các gốc tự do và sự giải phóng oxi có thể tiếp tục quá trình tự oxi hóa trong sản phẩm trong quá trình bảo quản.
SVTH: Nhóm 7 Trang 46 Phản ứng này có thể được tiếp diễn ngay cả khi sản phẩm được bảo quản lạnh đông.
Một số nghiên cứu gọi phản ứng này là “sự oxi hóa ngầm”.
Chế biến dầu không đúng cách sẽ chứa một nồng độ các gốc tự do ngay cả khi đã dầu đã qua giai đoạn khử mùi.
* Polyme nhiệt hóa
Quá trình polyme hóa của dầu xảy ra dưới tác động của nhiệt có hoặc không có sự có mặt của oxi. Nhiệt độ có thể phân giải các phân tử dầu hoặc acid béo. Các hợp chất sau khi phân giải sẽ phản ứng với nhau tạo ra các phân tử có phân tử lượng lớn, gọi là các polyme nhiệt hóa. Trong quá trình chiên, nếu nhiệt độ chiên quá cao và thời gian chiên quá lâu sẽ tạo ra một lượng lớn polyme nhiệt hóa.
* Phản ứng thủy phân
Trong quá trình chiên, ở nhiệt độ cao, khoảng 1000C (2120F) hoặc dưới 2600C (5000F), nước trong thực phẩm sẽ thoát ra và phản ứng với triacylglycerol. Các phân tử triacylglycerol sẽ bị cắt mạch tạo thành các acid béo tự do (FFA) và các phân tử diacylglycerol (DG). Dầu và nước sẽ hòa tan vào nhau tạo thành hỗn hợp dầu/nước trong suốt quá trình chiên. Vì thế, thể tích của dầu sau khi chiên sẽ tăng lên (do có thêm một lượng nước đã hòa vào đó).
Quá trình phản ứng thùy phân được tóm tắt như sau:
Triacylglycerol + H2O Acid béo tự do (FFA) + Diacylglycerol
Hầu hết các loại dầu đều bị thủy phân khi chiên vì trong thực phẩm luôn có nước – điều kiện tối thiểu để phản ứng thủy phân có thề xảy ra.
Phản ứng thủy phân sẽ làm cho dầu bị chua và dễ bị oxi hóa.
Kết luận
Như đã trình bày ở trên, chiên là một quá trình diễn ra ở nhiệt độ khá cao, khoảng 1400C - 1500C. Chính vì thế tốc độ phản ứng nói chung cũng nhanh hơn sao với bình thường (do có xúc tác nhiệt độ). Mỗi lần chiên thì chất béo cũng như dầu đều trải qua các phản ứng và biến đổi trên; và các quá trình biến đổi cũng như
SVTH: Nhóm 7 Trang 47 các phản ứng hóa học sẽ diễn ra mãnh liệt và nhanh hơn nếu chiên lại dầu đã chiên rồi. Điều đó giải thích tại sao dầu chiên đi chiên lại lại có màu màu sẫm, mùi chua hơn và dễ bị ôi hơn so với dầu chưa qua sử dụng. Ngoài ra, dầu ăn chiên đi chiên lại nhiều lần rất dễ bị oxy hóa do tiếp xúc với oxy từ bên ngoài môi trường. Điều này không chỉ dẫn đến sự thay đổi bất lợi về mùi vị và màu sắc của món ăn mà còn gây các bệnh lý mãn tính liên quan đến phản ứng oxy hóa như ung thư, tiểu đường, tim mạch…
SVTH: Nhóm 7 Trang 48
Thực phẩm chiên có màu vàng sậm, không an toàn do dùng dầu chiên đi chiên lại nhiều lần
Dấu hiệu dầu bị hư
- Dầu trở nên sậm màu vì chiên lâu ở nhiệt độ quá cao
- Càng chiên đi chiên lại dầu càng sậm màu, dễ bị hư đi và các phân tử dầu sẽ thay đổi khiến dầu trở nên nhờn và sệt hơn.
- Hiện diện của các cặn bã nổi lên lêu bêu rất nhiều trong dầu. - Dầu có mùi hôi cần phải bỏ đi.
1.2. Quá trình nấu
Trong quá trình nấu các sản phẩm động vật, chất béo chứa trong chúng sẽ bị nóng chảy. Mức độ nóng chảy phụ thuộc vào từng loại mỡ
- Mỡ bò: 42 – 53 0C - Mỡ gà: 33 – 40 0C - Mỡ lấy từ xương bò: 36 – 44 0C - Mỡ cừu: 44 – 54 0C - Mỡ heo: 28 – 48 0C - Mỡ gia cầm: 26 – 46 0C - Mỡ ngỗng: 26 – 34 0C
SVTH: Nhóm 7 Trang 49 - Mỡ thỏ: 50 0C
Khi nấu, chất béo chuyển dần từng phần nhỏ từ sản phẩm vào nước theo mức độ nóng chảy của nó.
Lượng mỡ sau khi tách từ sản phẩm đem nấu vào nước, phần lớn tập hợp lại trên bề mặt nước cà chỉ có một phần nhỏ bị nhũ tương hóa, nghĩa là mỡ bị phân tán trong nước dưới những hình cầu rất nhỏ.
Kết quả của sự nhũ tương hóa là bề mặt tiếp xúc của chất béo với nước sôi sẽ tăng mạnh, và do đó tạo điều kiện thuận lợi hơn cho sự phân giải mỡ. Qua sự phân giải này, các acid béo được hình thành chủ yếu là acid stearic và palmitic.