Chương 6: SẮC TỐ VÀ BIẾN ĐỔI CỦA SẮC TỐ TRONG QUÁ TRÌNH GIA CÔNG CHẾ BIẾN NGUYÊN LIỆU THỰC PHẨM pdf

Chöông 6
SẮC TỐ VÀ BIẾN ĐỔI CỦA SẮC TỐ
TRONG QUÁ TRÌNH GIA CÔNG CHẾ
BIẾN NGUYÊN LIỆU THỰC PHẨM


Chất lượng của sản phẩm thực phẩm không những chỉ gồm có
giá trị dinh dưỡng mà con bao hàm cả giá trị cảm quan của
chúng nữa. Màu sắc là một chỉ số quan trọng của giá trị
cảm quan.
Màu sắc của thực phẩm không những có giá trị về hình thức
và còn có tác dụng sinh lý rõ rệt, vì màu sắc thích hợp giúp
cho cơ thể đồng hoá được dễ dàng. Vì vậy trong kỹ thuật
sản xuất thực phẩm không những chỉ bảo vệ màu sắc tự
nhiên, mà người ta còn tạo ra những chất màu mới thích
hợp với tính chất và trạng thái sử dụng của thực phẩm.



Có thể tạo màu cho sản phẩm theo 3 cách:

- Bảo vệ tối đa màu sắc sẵn có trong
nguyên liệu thực phẩm

- Nhuộm màu thực phẩm bằng màu đã trích
ly sẵn từ các nguyên liệu thực vật hay bằng
màu tổng hợp nhân tạo.

- Dùng kỹ thuật thích hợp để tạo nên màu
mới từ những hợp phần đã có sẵn trong nguyên

liệu thực phẩm.


Các chất tạo màu thực phẩm có thể chia làm 3
loại:
- Các sắc tố tự nhiên
- Các sắc tố hình thành nên trong quá trình gia
công kỹ thuật
- Các chất màu tổng hợp nhân tạo


I. CÁC SẮC TỐ TỰ NHIÊN
I.1. Cholorophyl
- Màu xanh lá cây của thực vật là do có mặt sắc tố chlorophyl.
Sắc tố này đóng vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp.
Trong các phần xanh của cây, chlorophyl có trong tổ chức tế bào
đăc biệt hay phân tán ở trong nguyên sinh chất gọi là lục lạp hay
diệp lạp.
- Hàm lượng chlorophyl trong cây xanh: 1% chất khô




Tính chất của chlorophyl
* Lý tính
- Là một chất kết tinh
- Không tan trong nước, tan trong
rượu, ete, benzen (các dung dịch đều
có màu xanh)

* Hoá tính
- Dưới tác dụng của nhiệt độ, acid của dịch bào thì màu
xanh bị mất đi vì Mg bị acid lấy mất và chlorophyl biến
thành pheophytin màu sẫm oliu.
Chlorophyl + 2HX
→
MgX
2
+ Pheophytin (màu sẫm oliu)
Vì vậy những sản phẩm thực phẩm chua như lá me bị mất
màu xanh và có màu oliu ngay trong quá trình trần


- Khi cho tác dụng với kiềm nhẹ (carbonat kềm và
kiềm thổ) thì chúng sẽ trung hoà acid và muối
acid của dịch bào và tạo nên môi trường liềm làm
chlorophyl bị xà phòng hoá cho sản phẩm có
màu xanh đậm, đó là các muối phức tạp có Mg
gọi là chlorophylin hay chlorophylit.
Chlorophyl a + kiềm
→
(C
32
H
30
ON
4
Mg)(COOH)
2

+
CH
3
OH + rượu phytol
Chlorophyl a + kiềm
→
(C
32
H
28
O
2
N
4
Mg)(COOH)
2

+ CH
3
OH + rượu phytol


- Dưới tác dụng của Fe, Sn, Al, Cu, thì Mg trong chlorophyl sẽ
bị thay thế và cho màu khác
+ Với Fe: cho màu nâu
+ Với Sn, Al: cho màu xám
+ Với Cu: cho màu xanh sáng bền


b. Biến đổi của chlorophyl trong quá trình gia công chế

biến thực phẩm
Các loại rau quả có màu xanh trong quá trình đun nấu
thường màu xanh tự nhiên của chúng dễ bị biến đổ.
Nguyên nhân của hiện tượng này:
- Do sự tác động tương hỗ giữa chlorophyl với các
acid chứa trong dung dịch của tế bào của rau quả.
- Thời gian đun nóng càng lâu thì chlorophyl
chuyển thành pheophytin vàng nhiều.
- Các loại rau quả có hàm lượng acid càng cao thì
càng dễ bị biến đổi mạnh và nhanh khi đun nấu.


c. Bảo vệ màu của chlorophyl trong sản xuất thực phẩm, đặc
biệt là đồ hộp rau quả
Làm giảm hàm lượng acid tự do (tức là tăng pH trong
nguyên liệu)
- Gia nhiệt nhanh trong một lượng nước sôi lớn 3-4 lít
nước/1kg thực phẩm (để làm giảm lượng acid, acid sẽ bay
hơi cùng với nước)
- Gia nhiệt rau xanh trong nước cứng; cacbonat kiềm sẽ
trung hoà một phần acid dịch bào.
- Cho vào đồ hộp rau quả một ít chất đệm kiềm như dinatri
glutamat (để tăng pH)
- Nhuộm màu xanh cho rau quả hộp bằng chlorophyl


I.2. Carotenoid
- Là nhóm sắc tố hoà tan trong chất béo làm cho quả và rau có
màu da cam, vàng đôi khi đỏ.
- Nhóm này gồm 60-70 sắc tố tự nhiên, tiêu biểu là carotenoid,

xanthophyl, capxanthin…
- Hàm lượng trong lá xanh chiếm khoảng 0,07-0,2% chất khô




a. Tính chất của carotenoid
- Không tan trong nước
- Rất nhạy (không bền) với acid và
chất oxy hoá)
- Bền vững đối với kiềm


- Tất cả các carotenoid tự nhiên, đều có thể xem như dẫn
xuất của lycopen
+ Licopen: màu đỏ, có nhiều trong cà chua
+ Caroten: màu da cam, có nhiều trong cà rốt, mơ
+ Xanthophyl: màu vàng lòng đỏ trứng gà (C
40
H
56
O), có
nhiều trong lá xanh, rau xanh cùng với chlorophyl và caroten,
đồng thời nó cũng có trong cà chua cùng với licopen
+ Capxanthin: C
40
H
58
O
3

, là dẫn xuất của caroten, nhưng có
màu nhạt hơn các carotenoid khác 10 lần. Chiếm 7/8 tổng số
chất màu của ớt.
+ Criptoxanthin: màu da cam có nhiều trong cam quít
(C
40
H
56
O)
+ Astacxanthin: là dẫn xuất của caroten có màu vàng đỏ, có
ở các loài giáp xác. Trong thành phần của mai tôm cua,
astaxanthin cũng tham gia vào thành của lipoprotein gọi là
xianin. Trong quá trình gia nhiệt, protein bị biến tính,
astaxanthin bị tách ra dưới dạng sắc tố màu vàng đỏ.


b. Biến đổi của carotenoid trong quá trình gia công chế
biến thực phẩm
So với chlorophyl, carotenoid bền vững hơn nhiều
đối với tác động của nhiệt độ và môi trường chế
biến. Carotenoid lại không tan trong nước nên hầu
như không bị tổn thất khi ngâm rửa rau quả. Vì vậy
trong điều kiện chế biến bình thường, màu của các
sản phẩm tạo nên bởi các carotenoid không bị bị
biến đổi.


Tuy nhiên, do tính chất hoà tan trong chất béo của các
carotenoid, nên khi xào rán những loại rau quả có chứa nhiều
carotenoid như cà rốt, cà chua, ớt… thì một phần carotenoid

trong thực phẩm sẽ hòa tan trong chất béo và làm cho chất
béo có màu vàng da cam.
Đối với một số món ăn để carotenoid hoà tan trong chất béo
vừa làm tăng màu sắc hấp dẫn của món ăn vừa làm cho khả
năng hấp thu của cơ thể đối với carotenoid.
Trong quá trình chế biến nhiệt các loại tôm cua… thành phần
protein của chất xianin có ở vỏ tôm cua bị biến tính. Do đó,
astacxanthin được tách ra dưới dạng sắc tố màu vàng đỏ. Khi
luộc cua, rang tôm tép… đều thấy hiện tượng của sản phẩm
này xuất hiện màu đỏ.


c. Bảo vệ màu vàng carotenoid
- Carotenoid rất bền với nhiệt độ cao và các biến đổi
phản ứng của môi trường
- Vì carotenoid không hoà tan trong nước nên chúng
không bị mất đi khi rửa, chần và các quá trình tương tự
khác.
- vì carotenoid tan trong dầu mỡ nên khi rán hay đóng
hộp các loại rau quả chứa nhiều carotenoid như cà rốt,
ớt đỏ, cà chua… carotenoid sẽ chuyển vào dầu rán.


II. CÁC SẮC TỐ ĐƯỢC HÌNH THÀNH TRONG QUÁ TRÌNH
GIA CÔNG CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Các nguyên liệu đưa vào chế biến thực phẩm thường chứa một
thành phần gồm nhiều chất khác nhau. Do đó, trong quá trình gia
công nhiệt, chúng sẽ tương tác với nhau tạo thành những màu mới
có ảnh hưởng tốt hoặc xấu tới thành phẩm.
Các phản ứng tạo màu thường rất đa dạng và phức tạp.

Chung quy lại đó là các phản ứng hoá và những phản ứng có hay
không có enzym xúc tác. Thường gồm các loại phản ứng:
- Phản ứng dehydrat hoá các đường hay là phản ứng
caramen hoá
- Phản ứng giữa đường và acid amin (phản ứng
melanoidin)
- Phản ứng oxy hoá các polyphenol
- Phản ứng giữa octoquinon và acid amin (phản ứng
quinonamin)


Phản ứng caramen hoá đường
- Với saccharose, phản ứng caramen hoá xảy ra theo sơ đồ phản
ứng:
C
12
H
22
O
11
– H
2
O
→
C
6
H
10
O
5

+ C
6
H
10
O
5
Saccharose glucozan levulozan
Đến 185-190
0
C sẽ tạo thành izosaccharozan:
Glucozan + levulozan
→
izosaccharozan
C
6
H
10
O
5
+ C
6
H
10
O
5

→
C
12
H

20
O
10
Khi nhiệt độ cao hơn sẽ mất đi 10% nước và tạo thành
caramelan (C
12
H
18
O
9
hoặc C
24
H
36
O
18
) có màu vàng:
2C
12
H
20
O
10
– 2H
2
O
→
(C
12
H

18
O
9
) hoặc C
24
H
36
O
18
Izosaccharozan caramelan
Khi mất đi 14% nước sẽ tạo thành caramelen:
C
12
H
20
O
10
+ C
24
H
36
O
18
– 3H
2
O
→
C
36
H

48
O
24
.H2O
Và khi mất đi 25% nước sẽ tạo thành caramelin có màu nâu
đen. Hầu như tất cả các sản phẩm caramen hoá đều có vị đắng.




II.2. Phản ứng tạo màu mới do phản ứng melanoidin
Khi chế biến mứt quả, thưòng thấy xuất hiện màu nâu
nhạt. Sữa khi đun nóng quá lâu cũng thấy có màu hơi vàng.
Thịt cá chiên hay nướng đều xuất hiện một lợp vỏ màu vàng
nâu. Đó là phản ứng melanoidin.
Đây là phản ứng giữa protein và glucid hay nói rõ hơn
là phản ứng giữa đường ose và acid amin.
Điều kiện để cho phản ứng xảy ra là phải có nhóm
carbonyl và chất kia phải có nhóm amin.


Phản ứng tạo melanoidin bao gồm một loạt các phản ứng xảy
ra song song hoặc nối tiếp. Dựa vào mức độ về màu sắc của
sản phẩm có thể chia thành 3 giai đoạn kế tiếp nhau:
- Giai đoạn đầu tạo các sản phâmr không màu và không
hấp thu ánh sáng cực tím. Giai đoạn này bao gồm hai phản
ứng:
+ Phản ứng ngưng tụ carbonylamin
+ Phản ứng chuyển vị Amadori

- Giai đoạn 2 tạo các sản phẩm không màu hoặc màu vàng
nhạt, hấp thu mạnh ánh sáng cực tím. Giai đoạn này bào
gồm:
+ Phản ứng khử nước của đường
+ Phản ứng phân huỷ đường và các hợp chất amin
- Giai đoạn cuối tạo sản phẩm có màu đậm. Giai đoạn này
gồm có:
+ Phản ứng ngưng tụ aldol
+ Phản ứng trùng hợp hoá aldehitamin và tạo thành
hợp chất dị vòng chứa nitơ.