Chất mùi thực phẩm

HÓA SINH THỰC PHẨM

CHƯƠNG 7

CHẤT MÙI TP

Tôn Nữ Minh Nguyệt


KHÁI NIỆM CHUNG
Chất thơm (aroma substances)
Các hợp chất hóa học tạo ra mùi thơm cho sản phẩm
Hàm lượng thấp (10 – 15 ppm)

Các hợp chất có mùi


Mùi là một cảm giác hoá học gây ra bởi tác động của các
phân tử chất bay hơi sau khi vào mũi



Hầu hết các phân tử hữu cơ hay vô cơ có trọng lượng phân
tử trong khoảng 30 – 800 D đều là những chất gây mùi



Đặc trưng chất mang mùi: cường độ mùi và nồng độ mùi


KHÁI NIỆM CHUNG

Các nhóm mang mùi

C

O ;

OH

;

CH3

O
;

C

C

OR

Các nguyên tố tạo mùi
S, N, P, As, Se

CH3 ;
CH3

O
C
H

KHÁI NIỆM CHUNG
Các chất cấu tạo gần giống nhau
mùi hoàn toàn khác nhau
CH2CH

CH2

CH2CH2CH3

OH

OCH3
OCH3

OCH3
OH
Eugenol
(Đinh hương)

OH

OCH3
OH
Hydroxyeugenol
(Không mùi)

CHO
Vanilline

(Mùi thơm ngọt)

CHO
Isovanilline
(Mùi thơm nhẹ)


KHÁI NIỆM CHUNG
Các chất có cấu tạo hoàn toàn khác nhau
có thể tạo mùi giống nhau
Một chất có thể làm mạnh hơn hoặc mất mùi chất khác
ứng dụng làm chất trợ hương
Trinitrobuthyltoluen + quininsulfate  không mùi
(mùi xạ hương)

Nồng độ khác nhau tạo mùi khác nhau
Fufurol: đậm đặc hôi khó chòu;
Ionon: đậm đặc mùi gỗ bá hương;

loãng mùi mật ong
loãng mùi hoa Violet


KHÁI NIỆM CHUNG

Cơ quan nhận mùi
Chất lỏng của niêm dòch mũi/ Màng nhầy khứu giác
Lông mao (đổi mới trong 24 g)
Tế bào khứu giác có các rãnh khe gắn trên lông mao

Yếu tố ảnh hưởng đến khả năng nhận mùi
Nồng độ chất bay hơi chứa trên bề mặt chất mang
Tốc độ dòng khí được hít vào mũi
Số lông mao nhận cảm


KHÁI NIỆM CHUNG

Ngưỡng cảm giác
Giá trò của một kích thích cảm giác cần thiết để đạt được một
cảm giác đặc trưng nào đó
Được đo bằng nồng độ của chất gây kích thích trên một chất
mang nào đó


KHÁI NIỆM CHUNG

Ngưỡng phát hiện

Nồng độ cần thiết của hchất để gây ra cảm giác mùi

Ngưỡng xác đònh

Nồng độ nhỏ nhất của hchất cho phép xác đònh bản chất
của mùi

Ngưỡng phân biệt

Độ chênh lệch nồng độ nhỏ nhất của chất mùi để có thể
nhận biết sự khác nhau

Ngưỡng cuối cùng

Giá trò tối đa của nồng độ chất mùi mà nếu vượt qua nó khả
năng nhận mùi không tăng nữa


KHÁI NIỆM CHUNG
Giá trò ngưỡng xác đònh cho phép so sánh các mùi với nhau về
cường độ mùi và hiệu quả tạo mùi của chúng
Hợp chất được gọi là chất thơm khi tồn tại trong nguyên liệu ở
nồng độ lớn hơn ngưỡng xác đònh

Ngưỡng nhận mùi (NNM) trong dung dòch nước ở 20oC, mg/L
Hợp chất

NNM

Hợp chất

NNM

Hợp chất

NNM

Ethanol
Maltol
Hexanol

100
35
2,5

Furfural
Vanilline
Limonen

3
0,02
0,01

Linalool
Methylthiol
Menthen – 8 thiol

0,006
0,00002
0,00000002


KHÁI NIỆM CHUNG
Mùi tạp


Không có sẵn trong thành phần hương của NL hay SP



Bò nhiễm từ ngoài vào theo nhiều nguyên nhân



Nồng độ có thể tăng dần theo thời gian



Gây biến đổi hoặc tăng giảm mùi có sẵn

Nước cam Terpen
Sữa
Ôi
Bột sữa
Đậu
Bia
Ôi

Limonen bò oxy hóa thành carvon
Oxyhóa do ás methionin thành methional
Linoleic bò ozone hóa thành nonenal
Phản ứng quang phân humulone


PHÂN LOẠI HƯƠNG LIỆU
Theo nguồn gốc
Hương liệu tự nhiên
- Động vật, thực vật, vi sinh vật
- Không độc hại, cường độ thấp, không ổn đònh
- Đắt
Hương liệu tổng hợp

- Tổng hợp bằng pp hóa học những hợp chất có
bản chất hóa học giống hương liệu tự nhiên
- Tổng hợp chất có mùi mới bằng pp hóa học
- Độ độc hại cao, cường độ mùi cao, ổn đònh
- Rẻ

Theo thành phần hóa học

Đơn hương
Tổ hợp hương


CÁC CHẤT MÙI TỰ NHIÊN

Tinh dầu và nhựa
Tinh dầu tập trung ở tuyến tinh dầu (chanh, tắc,…)
Nhựa tồn tại ở các ống nhựa (cao houblon)
Isopren (2-methylbuta-1,3-diene)
Dẫn xuất aldehyd, acid, rượu, ceton của isopren
Terpen (C10H10)n
n=1
Monoterpen
n = 1,5
Sesquiterpen
n=2
Diterpen
n=3
Triterpen,…

CÁC CHẤT MÙI TỰ NHIÊN

Monoterpen

CHO
Mircen
(Hoa Houblon)

Linalol
(Quýt, rau mùi)

Citronellal
(Sả, chanh)

O

Limonen
(Chanh, cam)

Menton
(Bạc hà)

OH

Mentol
(Bạc hà)

alpha - pinen
(Cam, chanh)

CÁC CHẤT MÙI TỰ NHIÊN

Sesquiterpen

Xinhiberen - tinh dầu gừng

Humulen - tinh dầu hoa houblon


CÁC CHẤT MÙI TỰ NHIÊN

Tính chất tinh dầu
Độ hòa tan:

tan rất ít trong nước,
tan nhiều trong rượu nồng độ cao.

Phản ứng oxy hóa:
Hợp chất tạo mùi:

bởi oxy không khí (có nối đôi)

ester, phenol, aldehyd, ceton,…
chất đệm, mùi tạp, các chất cao phân tử

10%
90%

CÁC CHẤT MÙI TỰ NHIÊN

Phương pháp khai thác tinh dầu
1. Chưng cất lôi cuốn hơi nước
-

Tổn thất cao do chất thơm không ngưng tụ hết

-

Một số chất thơm không bò lôi cuốn theo hơi nước

-

Nhiệt độ cao các chất mùi bò biến đổi

-

Rẻ tiền, thiết bò dễ thiết kế


CÁC CHẤT MÙI TỰ NHIÊN

Phương pháp khai thác tinh dầu
2. Ép, trích ly bằng dung môi

Dung môi thường là cồn
Phải phá vỡ màng tế bào - xay, nghiền

3. Hấp phụ chất thơm

Chất hấp phụ là sáp, mỡ heo,…
Trộn nguyên liệu xay với chất hấp phụ để một thời gian
Chất béo hấp phụ chất thơm
Trích ly lại bằng cồn
Thời gian kéo dài, nhưng hiệu quả trích ly cao
Chất lượng chất thơm giữ nguyên


CÁC CHẤT MÙI TỔNG HP
Các chất thơm chính của mùi tự nhiên được tổng hợp bằng
phương pháp hóa học
Mùi rất hắc, không thể sử dụng ở nồng độ cao
Phải chú ý đến giới hạn sử dụng cho phép
CH3
O2N

NO2
Musk ambrette - Mùi xạ hương (Chồn hương)
OCH3
C(CH3)3
OCH2COOCH2CH

CH2

Allyl phenoxyacetate - Mùi dứa

H3C
6 - methyl cumarine - Rau, cỏ
O

O


CÁC CHẤT MÙI TẠO THÀNH TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN

Phản ứng Maillard
Hexose + Pentose + acid amin
Furfurol + oxymetylfurfurol + các loại aldehyd

CHO

O

O

O2
O

R

O

H

R

+

O

O

C

OOH

COOH
A. amin

O

A. peroxyfurfurolic

Furfurol
(Táo)

CHNH2

C

C=NH

+

O
O

C

COOH

A. peroxyfurfurolic

+H2O

A. furfurolic

RCHO + CO2 + NH3

OH

+

H2O


CÁC CHẤT MÙI TẠO THÀNH TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN

Phản ứng quinonamin
Acid amin + polyphenol
Polyphenoloxydase
Acetaldehyd; phenylacetic; a.butyric; a. valerianic
Xảy ra trong quá trình sản xuất chè


TỔ HP HƯƠNG

Hỗn hợp nhiều loại hợp chất, tạo ra mùi cho nguyên liệu
và sản phẩm

Chất nền

Cấu tử giữ vai trò tạo mùi chính
Có thể là đơn mùi; có thể là hỗn hợp nhiều đơn mùi
Ionon
hoa tử đinh hương (Violet)
Benzylacetate
hoa nhài
Ethylacetate
dầu chuối


TỔ HP HƯƠNG
Chất điều hương (chất trợ hương)
Tương tác với mùi nền làm tăng giảm mùi nền
Giúp các đơn mùi hòa lẫn vào nhau, hài hòa, dễ chòu
Lượng nhỏ,
Thường có mùi khó chòu khi đứng một mình
(Indol, Scartol,…)

Chất đònh hương
Cấu tử giữ nhiệm vụ cố đònh mùi thơm, quyết đònh độ bền mùi
Thường là hợp chất cao phân tử
Hấp phụ các phân tử mùi trên bề mặt, làm chúng khó bay hơi
Nhựa benzoic, musk, vanilline, …


TỔ HP HƯƠNG
Các tương tác tạo tổ hợp hương
1. Tương tác với dung môi
O
C6H5CH2C

H

+

2C2H5OH

C6H5CH2CH

C6H5CH2OC
(Nhài)

CH3

OC2H5

(Hoa hồng)

(Dạ hương)
O

OC2H5

+

2C2H5OH

C6H5CH2OH
(Hạnh
nhân)

+

O
C2H5OC
(Quả)

CH3


TỔ HP HƯƠNG
Các tương tác tạo tổ hợp hương
2. Phản ứng oxy hóa
O
C6H5C

H

+

O
O2

C6H5C

OH

(Không mùi)

(Hạnh nhân)

O

O
2C6H5CH2C
(Dạ hương)

H

C6H5CH2C
(Mật)

OCH2CH2C6H5


TỔ HP HƯƠNG
Các tương tác tạo tổ hợp hương
3. Phản ứng ngưng tụ
CHO

CHO

CHO

+
OCH3
OH
(Vanille)

OCH2

OH

OH

CH

OH
(Vanille yếu)

OH