chế biến rau quả
2.6.2.1. Hiện tượng nâu hóa có sự tham gia của enzyme
Phản ứng xảy ra khi rau quả bị cắt gọt như: Khoai tây, táo, chuối, đào…do các hợp chất phenol bị chuyển hóa. Enzyme khởi tạo, thúc đẩy cho phản ứng này là polyphenoloxydase. Để phản ứng có thể xảy ra thì phải có ion kim loại và oxy. Hợp chất phenol rất dễ bị oxy hóa trong các điều kiện khác nhau, chúng có thể bị oxy hóa bình thường trong môi trường không khí ẩm, phản ứng được tăng cường ở nhiệt độ cao và nhất là trong môi trường kiềm. Enzyme polyphenoloxydase xúc tác cho sự oxy hóa ngưng tụ các hợp chất phenol với sự tham gia của oxy phân tử từ không khí, ở thực vật có thể tồn tại ở 2 dạng tự do và liên kết polyphenoloxydase là nhóm enzyme oxydoreductase, có nhiều trong mô động vật, thực vật, nấm mốc…[22].
Hình 2.3. Phương trình biến đổi màu sắc do phản ứng nâu hóa có enzyme [9]
Nhiều nghiên cứu cơ chế phản ứng hóa nâu có enzyme đã được thực hiện. Ngày nay, các cơ chế này đã được hiểu rõ và chứng minh bằng phản ứng hóa học cụ thể. Phản ứng này phụ thuộc vào 3 yếu tố chính: Enzyme hiện diện trong phản ứng, ion kim loại và khả năng tiếp xúc với oxy [12]. Những phản ứng đôi khi gây bất lợi cho sản phẩm đôi khi lại có lợi cho sản phẩm tùy theo mỗi loại sản phẩm.
Khi cắt quả táo ra làm đôi, các tế bào hai bên rìa lát cắt cũng sẽ bị tách nửa hoặc vỡ nát. Quá trình này giải phóng một enzyme mang tên polyphenoloxydase. Sẽ không có gì đáng nói nếu nó tồn tại bền và trơ trong không khí ở điều kiện nhiệt độ phòng bởi polyphenoloxydase là một chất không màu. Tuy vậy, vấn đề nằm ở chỗ enzyme này sẽ nhanh chóng kết hợp với oxy trong không khí để tạo ra một hợp chất mới có tên o-quinones. O-quinones bản thân nó cũng không có màu nâu nhưng khi tiếp tục phản ứng với acid amin và oxy trong không khí, quá trình này tạo ra melanin - là hợp chất màu nâu có trong táo và chuối [9].
Theo chiều hướng tích cực, nâu hóa tạo nên hương vị cũng như màu sắc cho các sản phẩm cà phê, chè, sô cô la…Trong công nghiệp sản xuất chè đen, thành phần chủ yếu của chè là hợp chất catechin, dưới tác dụng của enzyme polyphenoloxydase tạo cho sản phẩm có màu đỏ tươi hoặc nâu sáng đặc trong cho màu sắc của nước chè. Sự
Peroxyd ase Polyphenoloxyd ase Sản phẩm có màu đỏ tươi, hương Octoquinones
biến đổi màu của hợp chất tanin để tạo màu cho sản phẩm chè có thể được trình bày theo sơ đồ biến đổi sau:
+ H2O2
Peroxydas e
+ O2
Polyphenoloxydase
Hình 2.4. Sơ đồ biến đổi màu của hợp chất Tanin [10]
2.6.2.2. Hiện tượng nâu hóa không có sự tham gia của enzyme
Các phản ứng hóa nâu không có sự tham gia của các enzyme thường thấy trong chế biến bánh kẹo, ca cao… để tạo mùi, màu thích hợp cho sản phẩm. Tuy nhiên trong một số trường hợp phản ứng này cũng cần phải có biện pháp ngăn chặn, kiểm soát để giữ giá trị dinh dưỡng và cảm quan của các thực phẩm. Các phản ứng hóa nâu và cơ chế của chúng đã được tìm thấy như sau:
Phản ứng Mailard: Là phản ứng giữa các acid amin, amin, protein với saccharose, aldehyd, ceton… đây là phản ứng rất quan trọng trong quá trình gia nhiệt và bảo quản sản phẩm [9]. Các bước chính trong quá trình chuyển hóa của phản ứng Maillar:
Phản ứng giữa nhóm alpha amin trong phân tử acid amin hay là protein với nhóm carboxyl của các loại đường khử (có thể gọi đây là phản ứng Carboxylamin).
Các sản phẩm của sự trùng ngưng này gọi là các Base Schiff, các sản phẩm này sẽ xảy ra các chu trình kế tiếp để thành lập các sản phẩm N-glycosyamin.
Phản ứng caramen hóa: Là phản ứng tạo màu khi gia nhiệt đường tại điểm nóng chảy. Quá trình sẽ xảy ra trong cả môi trường acid và môi trường kiềm làm cho
Tanin chè
Các sản phẩm ngưng tụ
sản phẩm chế biến có cảm quan kém (màu tối, vị đắng, mùi xấu…). Trong sản xuất kẹo, bánh ngọt, sản phẩm sấy… thì phản ứng này đươc kiểm soát đặc biệt. Phản ứng xảy ra theo 2 giai đoạn:
Giai đoạn 1: Hình thành nên các alhydric của glucose, saccharose như glucosan, fructosan, sacarosan là hợp chất không màu.
Giai đoạn 2: Các hợp chất này trùng hợp với nhau tạo thành màu vàng. Sau đó các phản ứng caramen biến đổi màu sắc: Vàng, vàng đậm, nâu, nâu đen [9].
Phản ứng oxy hóa acid ascorbic: Acid ascorbic đóng vai trò rất quan trọng