Chất màu và chất mùi thực phẩm

HÓA SINH THỰC PHẨM

CHƯƠNG 7

CHẤT MÀU – CHẤT MÙI TP

Tôn Nữ Minh Nguyệt


CHAÁT MAØU
CHAÁT MAØU
CHAÁT MAØU
CHAÁT MAØU


 Phân loại chất màu


KHÁI NIỆM CHUNG
Phân loại màu TP
1. Chất màu dạng bột hay lỏng được bổ sung trực tiếp
Chất màu tự nhiên
Thực vật
Động vật
Vi sinh vật

(hoa, quả, lá, thân cây có màu)
(huyết tương)
(vi khuẩn, nấm men, nấm mốc, tảo)

Cường độ màu thấp

Kém bền với nhiệt độ, pH môi trường và ánh sáng


Phân loại màu TP

KHÁI NIỆM CHUNG

1. Chất màu dạng bột hay lỏng được bổ sung trực tiếp
Chất màu tổng hợp
Sản xuất bằng tổng hợp hoá học
(sunset yellow, carmoisine, tartrasine,…)
Chất màu tổng hợp giống tự nhiên
Sản xuất bằng phương pháp hoá học
Bản chất giống chất màu tự nhiên
(β-carotene,riboflavin,canthaxanthin, anthocyanin,…)
Mức độ độc hại thấp hơn so với màu tổng hợp
Màu sắc giống màu tự nhiên
Cường độ và độ bền màu cao hơn nhiều


KHÁI NIỆM CHUNG
Phân loại màu TP

2. Chất màu tạo thành trong quá trình chế biến
Màu do phản ứng caramel
Màu do phản ứng Maillard
Màu do phản ứng oxy hóa


Chất màu tự nhiên

Hợp chất hem
Chlorophyll
Carotenoid
Anthocyanne
Anthoxanthin
Betalaein


CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN

Màu từ ĐV
Màu cánh kiến từ con cánh kiến
Màu carmin đỏ từ loại rệp son
Màu đỏ chiết từ loài sâu Kerme
Màu đỏ do hợp chất Hem
Màu từ VSV
Màu carotenoid từ Rhodotorula sp.


CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN
Màu từ TV
Thân cây: gỗ huyết giác cho màu hacmatoxicline
cây vang cho màu braxilin
Lá:
tùng lam u indician; chàm cho màu indigotin
lá cam; lá dứa, lá bồ ngót; lá cẩm; lá gai
Hoa:

hoa pensée cho màu violanine
hoa rum cho màu cartamine đỏ

Trái:

lý cho màu cyanidine
nho đen cho màu oenis
gấc cho chất màu β-carotene

Rễ:

rễ cây thiên thảo cho chất màu alizarine
củ nghệ cho chất màu curcumin

Vỏ cây:

vỏ cây mẻ rìu
vỏ cây canhkina cho màu quinotanine

Rêu tảo :

đòa y cho màu orceine


CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN

Hợp chất Heme
Myoglobin (Mb)
Protein dạng cầu, 1 chuỗi polypeptid
M = 16800, 153acid amin. gọi là globin
Gốc mang màu là vòng porphyrin gọi là Hem
Mb là phức của Hem và globin gắn tại gốc histidin

Tồn tại trong các mô cơ tạo màu cho các phần đó


CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN

Hợp chất Heme
Myoglobin (Mb) – màu đỏ tía
Oxymyoglobin (MbO2) – mang Oxy – màu đỏ tươi
Metmyoglobin (MMb) - Bò oxy hóa, Fe2+ thành Fe3+ màu đỏ nâu
Mb không còn khả năng kết hợp với oxy
Màu của thòt tươi là hỗn hợp của 3 màu này
Mb + NO thành nitrosil Mb – màu đỏ không bền, chuyển tiếp thành
nitrosilhemochrome bền có màu hồng thòt nấu
Màu Mb nhạy cảm với ánh sáng, T, độ ẩm kk, pH,…
Chất chống oxh: vit C, vitE, BHA, TBHQ ,…


CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN

Hợp chất Heme
Hemoglobin (Hb)
Tạo nên màu đỏ cho máu
Hb = 4Mb gắn lại với nhau
Tại phổi, Hb tạo phức với Oxy và vận chuyển Oxy đến các cq
Tại các cq, Mb sẽ tiếp nhận oxy từ Hb, tham gia qtrình TĐC


CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN

Chlorophyll

Màu xanh lục
Cường độ mạnh.
Chiếm khoảng 1% chất khô
Tập trung tại lục lạp - quá trình quang hợp
của cây xanh
Cấu tạo:

Chl. a (C55H72O5N4Mg) Chl. b (C55H70O6N4Mg)
Chl. a có màu đậm hơn Chl. b
Trong thực vật, Chl. a / Chl. b = 3 / 1
X

CH=CH2

CH3

N

CH=CH2

N
Mg

CH3

N

N

CH3

O

C20H39OOC - CH2 - CH2
COOCH3

X = CH3

: Chlorophyll a

X = CHO

: Chlorophyll b


CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN

Chlorophyll

 Tan trong dầu
 Khi trái chín, chlo. bò thủy phân thành các chất không màu
 Màu xanh do ion Mg2+ gắn vào vòng porphirin
 Không bền nhiệt và acid: Mg tách khỏi nhân, thế bằng H tạo
pheophytyl có màu vàng úa
 → bảo vệ màu xanh rau quả phải chế biến nhiệt trong môi
trường kiềm hoặc thay thế Mg2+ bằng Cu2+ hay Zn2+


CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN

Carotenoid

 Tạo ra màu vàng, cam và đỏ
 Có khoảng hơn 600 loại carotenoid tồn tại trong tự nhiên
 38 trong số đó có hoạt tính tiền vitamin A
R

R

β



γ-

ε-

κ-

φ-

χ-

ψ-

Tan trong dầu
Hệ nối đôi liên hợp, không bền với các tác nhân
oxy hoá như nhiệt độ, oxy không khí, ánh sáng, …
Thường gặp là carotene, licopene, xanthophyll


CAC CHAT MAỉU Tệẽ NHIEN

Carotenoid


CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN

Carotenoid

Thực vật
Diệp lục của mô xanh, che lấp bởi chorophyll
Hàm lượng carotenoid hầu như giống nhau ở các loại lá
β-carotene
25 – 30% tổng lượng
lutein
45%
violaxanthin 15%
neoxanthin
15%
α-carotene, α và β-cryptoxanthin, zeaxanthin,
atheraxanthin, lutein-5,6-epoxdide,…
Trong các mô thường không có phản ứng quang hợp
tạo ra màu vàng, cam và đỏ cho hoa trái


CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN

Carotenoid
Động vật
Màu vàng, đỏ cho lông cánh cho các loài chim,
Màu lông và da vàng cho gà con

Màu đỏ cho lòng đỏ trứng
Dạïng phức hợp giữa Car. và protein – carotenoprotein
Tôm hùm, cua,…
lúc còn sống thì có màu xanh lá, tím hoặc xanh dương,
nấu chín, protein bò biến tính, tạo màu đỏ của Car.


CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN

Carotenoid
Vi sinh vật
Là chất màu nội bào của một số các loài vi sinh vật
vi khuẩn
Brevibacterium (tạo canthaxanthin)
Flavobacterium (tạo zeaxanthin)
nấm men
(Rhodotorula sp.),
nấm mốc
Neurospora crassa,
Penicillium sclerotiorum,
Mucorals choanophoracea,…
tảo
(Dunadiella)
Công nghệ gen
Phycomyces blakesleanus (25mg β-carotene %SKK)
Blakeslea tripora (30-35 mg β-carotene %SKK).
Dunadiella tạo β-carotene (10% SKK)
Haematococcus tạo astaxanthin (1-2%/SKK)

CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN

Carotenoid
Vi sinh vật

Rhodotorula rubra

Rhodotorula sp.


CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN

Carotenoid
Vi sinh vật

Brevibacterium linens

Penicillium sclerotiorum van Beyma F 1


CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN

Carotenoid

β-Carotene
o Công thức phân tử là C40H56 , M = 536,85
o Nhiệt độ nóng chảy là 176 – 183oC,
o Tan tốt trong chloroform, benzen, CS2.
o Tan trung bình trong ether, ether petrol, dầu TV
o Tan rất hạn chế trong methanol, ethanol

o Không tan trong nước, acid, hợp chất alkane


CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN

Carotenoid
β-Carotene
o Kết tinh từ benzen-methanol: lăng trụ 6 mặt màu tím đậm
o Kết tinh từ ether petrol: lá hình thoi màu đỏ
o Dung dòch loãng có màu vàng
o Hấp thu cực đại / chloroform tại 497 nm và 466 nm
o Có hoạt tính tiền vitamin A mạnh nhất
o 1 IU = 0.6 µg β-carotene = 0,3 µg vit A
o Ứng dụng: tạo màu vàng tiền vitamin A, chống oxy hóa


CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN
Carotenoid
β-Carotene

α-carotene

15
15

β-carotene

'

O

15
15

O

'
15,15'-peroxy- β-carotene
CHO

CH2OH

retinal (2 phân tử)

retinol (vitam in A)


CÁC CHẤT MÀU TỰ NHIÊN

Carotenoid
Licopene

 Nguồn giàu licopene: cà chua (5,66mg/trái), dưa hấu
 Trong quá trình chín, lượng licopene tăng 10 lần
 Không có hoạt tính vitamin A
 Các loại carotenoid khác đều là dẫn xuất của licopene
và carotene