CHẤT CHỐNG OXY HOÁ TRONG THỰC PHẨM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

Báo cáo
CHẤT CHỐNG OXY HOÁ TRONG
THỰC PHẨM
Môn: Hoá Môi Trường
Giáo Viên: Nguyễn Thị Diệp Chi
Nhóm thực hiện:
Nguyễn Thị Ngọc Nhân 3093456
Nguyễn Thị Ngọc Hà 3093435
Thái Hồng Cúc 3093427
Nguyễn Thị Hồng Xuyến3093485

1
I. Khái quát chung về gốc tự do và chất chống oxy hoá.
1. Gốc tự do, và sự oxy hoá.
a. Gốc tự do
Nguyên tử là thành phần cơ bản nhất và nhỏ nhất cấu tạo nên vật
chất. Một nguyên tử bao gồm một hạt nhân và các Nơ-tron. Thông
thường, một cặp electron bay trên một quỹ đạo quanh hạt nhân, giống
như các hành tinh quay quanh Mặt trời.
Phân tử bao gồm các nhóm nguyên tử gắn kết với nhau bởi hoạt
động của các cặp electron này. Đôi khi trong quá trình phản ứng hóa học,
một electron bị kéo ra khỏi chỗ cố hữu của nó trong phân tử, và tạo thành
một gốc tự do.
[ Về bản chất, gốc tự do là một electron độc thân. Các gốc tự do rất
không ổn định và nhạy cảm. Chúng tìm kiếm những electron khác để
hình thành một cặp electron mới. Các gốc tự do gây hại khi chúng kéo
những electron từ các tế bào bình thường.
Ảnh hưởng của gốc tự do:
– Chúng có thể gây ra tổn thương cho tất cả các chất liệu và mô trong

cơ thể. Mô mỡ là nơi bị tổn thương sớm nhất và thường gặp nhất,
vì đó là loại mô có xu hướng đặc biệt dễ bị oxy hóa. Gốc tự do gây
ra một chuỗi phản ứng liên tục xảy ra trên các chất mỡ và chúng
chỉ có thể bị chặn đứng bởi chất chống oxy hóa.
– Các gốc tự do có thể gây tổn hại cho các acid nucleic cơ bản
– Gốc tự do còn làm tổn thương protein.
Quá trình gây hại của gốc tự do
2
b. Sự oxy hoá
Sự oxy hóa là loại phản ứng hóa học trong đó electron được chuyển
sang chất oxi hóa, có khả năng tạo các gốc tự do sinh ra phản ứng dây
chuyền phá hủy tế bào sinh vật.
Trong sản xuất, bảo quản và chế biến thực phẩm, sự oxy hoá chất
béo là nguyên nhân hạn chế thời gian bảo quản thực phẩm.
Các chất béo chứa nhiều acid béo không no như oleic, linoleic,
linolenic,… trong phân tử chúa nhiều nối đôi nên rất dễ bị oxy hóa tạo
thành các hydroperoxide, hợp chat này tiếp tục phân giải thành các sản
phẩm có mùi khó chịu (mùi ôi, tanh, mùi kim loại, mùi thực phẩm cũ,…).
Do đó chất béo không no được xem là hợp chất không bền.

hydroperoxide
Dù phản ứng oxi hóa thuộc loại cơ bản trong đời sống nhưng có thể
ngăn chận nó, chẳng hạn động thực vật duy trì hệ thống rất nhiều loại
chất chống oxi hóa như glutathione, vitamin C, Vitamin E,
enzime catalase, superoxide dismutase. Chất chống oxi hóa yếu hay còn
gọi là chất ức chế có thể phá hủy tế bào.
Có hai kiểu phản ứng oxy hóa không no:
 Phản ứng tự oxy hóa
 Phản ứng oxy hóa dưới tác dụng của enzyme lipoxygenase: một
số enzyme có khả năng xúc tác phản ứng tạo sản phẩm trung

gian, góp phần thúc đẩy quá trình oxy hóa chất béo diễn ra
nhanh hơn.
Cơ chế phản ứng oxy tự hoá chất béo
Bao gồm 3 gian đoạn: khởi tạo, lan truyền, kết thúc.
 Khởi tạo: sự tạo thành các gốc tự do như peroxy, alkoxy, alkyl.
RH R
.
+ H
.
RCOOH + M
3+
ROO
.
+ H
.
+ M
2+
3
RCOOH + M
2+
RO
.
+
.
OH + M
3+
2RCOOH RO
.
+ ROO
.

+ H
2
O
 Sự khởi động chuỗi phản ứng của các gốc tự do
Có hai nhóm phản ứng cơ bản lien quan đến việc khởi động quá
trình oxy hóa: Các phản ứng vươt qua rào cản năng lượng ngăn cản
phản ứng giữa oxy và chất béo, phản ứng chuyển các
hydroperoxide thành các gốc tự do. Ngoài ra, các enzyme xúc tác
phản ứng tạo H
2
O
2
cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình
oxy hóa chất béo.
Quang oxy hóa là quá trình oxy hóa vượt rào cản năng lượng.
Người ta nhận thấy độ bền của thực phẩm chứa chất béo giảm khi
có mặt áng sáng. Áng sáng là nguyên nhân gây ra quá trình oxy
hóa theo một trong hai cách sau:
 Các chất “nhạy cảm” (sensitizer) có mặt trong thực phẩm
được kích hoạt bởi ánh sáng sẽ phản ứng với cơ chất tạo các
gốc tự do, các gốc này sẽ khởi động quá trình oxy hóa chất
béo.
 Một dạng chất nhạy cảm khác có khả năng chuyển oxy từ
trạng thái cơ bản sang trạng thái kích thích. Oxy được hoạt
hóa sẽ phản ứng với acid béo không no theo cơ chế “cyclo –
addition” tạo hydroperoxide:
Các kim loại nặng góp phần khởi động quá trình oxy hóa chất
béo do chúng tham gia vào phản ứng phân hủy các hydroperoxide
tạo thành các gốc tự do. Trong dầu mỡ và thực phẩm nói chung luôn
chứa một lượng vết các ion kim loại nặng (Fe,Cu,Co,…), chúng có

thể là thành phần của nguyên liệu thực phẩm hoặc xâm nhập vào
thực phẩm từ thiết bị chế biến, bao bì thực phẩm. Các ion kim loại ở
trạng thái oxy hóa thấp sẽ phân hủy hdroperoxide dễ hơn các kim
loại ở thái oxy hóa cao hơn.
4
Protein chứa heme có mặt trong thực phẩm như hemoglobin,
myoglobin, cytochrom C thường làm tăng quá trình oxy hóa chấ béo
ở động vật, tạo nên mùi khó chịu. Đối với các chất béo thực vật, quá
trình này diễn ra khi có mặt các enzyme catalase, peroxidase. Các
hợp chất heme phân hủy hydroperoxide với tốc độ cao hơn so với
ion Fe, do đó chúng làm tốc độ phản ứng diễn ra nhanh hơn.
 Lan truyền: tạo các sản phẩm trung gian là các
monohydroxyperoxide không mùi, không vị.
R
.
+ O
2
ROO
.

ROO
.
+ RH RCOOH + R
.

RO
.
+ RH ROH + R
.

 Kết thúc phản ứng: tạo thành các hợp chất alkan và alken phân tử
lượng thấp,dễ bay hơi như elthan, pentan; các hợp chất carbonyl
(aldehyde, ceton) gây mùi cho thực phẩm.
R
.
+ R
.
2R
R
.
+ ROO
.
ROOR
ROO
.
+ ROO
.
ROOR
_
+ O
2
Tự oxy hóa chất béo là quá trình biến đổi acid béo không no khi có
mặt oxy. Quá trình này đươc khởi tạo bằng việc tạo thành các gốc tự do.
Thông thường phản ứng xảy ra trên nhóm Mêtyl cận kề nối đôi của C =C.
Sản phẩm đầu tiên của quá trình oxy hóa là các hydroperoxide (ROOH).
5
Tốc độ phản ứng oxy hóa phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
• Số nối đôi có trong chất béo
• Hàm lường chất béo có trong thực phẩm
• Trạng thái chất béo: bề mặt tiếp xúc giữa không khí và chất béo

càng lớn thì vận tốc oxy hóa càng cao.
• Sự có mặt của chất chống oxy hóa: có tác dụng kìm hãm hoặc
làm chấm dứt các phản ứng oxy hóa chất béo.
• Áp suất riêng phần của oxy, vận tốc phản ứng tự oxy hóa phụ
thuộc vào lượng oxy trong môi trường.
• Nhiệt độ: khi tăng nhiệt độ, lượng peroxide tạo thành tăng, ở
nhiệt độ cao hơn 45
0
C tốc độ phân giải hydroperoxide tăng.
• Áng sáng
• Độ ẩm
• Các ion kim loại : sự hiện diện của ion kim loại sẽ xúc tác quá
trình oxy hóa chất béo.
• Các xúc tác sinh học
2. Khái niệm chất chống oxy hoá (COH)

Các phụ gia thực phẩm là các chất được bổ sung thêm vào thực
phẩm để bảo quản hay cải thiện hương vị và bề ngoài của chúng. Một số
phụ gia thực phẩm đã được sử dụng trong nhiều thế kỷ; ví dụ bảo quản
bằng làm dưa chua (với dấm), ướp muối- chẳng hạn như với thịt ướp
muối xông khói, hay sử dụng điôxít lưu huỳnh như trong một số loại rượu
vang. Với sự ra đời và phát triển của công nghiệp chế biến thực phẩm
trong nửa sau thế kỷ 20 thì có thêm nhiều phụ gia thực phẩm đã được giới
thiệu, cả tự nhiên lẫn nhân tạo.
Chất chống oxi hóa là một loại phụ gia giúp ngăn chặn hoặc làm
chậm quá trình oxi hóa chất khác. Chất chống oxi hóa ngăn quá trình phá
hủy này bằng cách khử đi các gốc tự do, kìm hãm sự oxi hóa bằng cách
oxi hóa chính chúng.
[ Chất chống oxy hóa, chống oxy hóa, làm giảm tác dụng của các quá
trình oxy hóa nguy hiểm bằng cách liên kết với nhau với các phân tử có

hại, giảm sức mạnh huỷ diệt của chúng.
[ Bất kỳ chất nào ngăn ngừa hay làm chậm sự oxy hóa đều được gọi là
chất chống oxy hóa.

6
Cho đến cách đây 10 – 15 năm vẫn chưa có nhiều nhà nghiên cứu
khảo sát về gốc tự do và chất chống oxy hóa. Năm 1959, chỉ có vài
chuyên gia nghiên cứu về vai trò của các dưỡng chất chống oxy hóa trên
tuổi tác, ung thư, bệnh tim mạch và đối với sức khỏe nói chung. Ngày nay
có đến hàng nghìn nhà khoa học nghiên cứu về vấn đề này, và chúng ta
thật khó trải qua một ngày mà không đọc hay nghe nói về các chất chống
oxy hóa.
Để có được thành tựu như ngày hôm nay, các nhà khoa học đã phải trải
qua một quá trình lao động khó khăn và vất vả trong việc thông dụng hóa
và chuyên dụng hóa vai trò và lợi ích của các dưỡng chất chống oxy hóa.
Cơ chế hoạt
động của chất
chống oxy hoá:
Chất chống oxy
hóa là chất dinh
dưỡng, có thể làm
sạch các gốc tự do
bằng cách đưa lên
một electron. Khi
một phân tử gốc tự do nhận thêm một electron từ một phân tử chống oxy
hóa, các gốc tự do trở nên ổn định và không còn khả năng gây ra hại.
Ngoài ra, chất chống oxy hoá còn giúp hạn chế sự phân huỷ các
hydroperoxide.

7