Tiểu luận Hóa học Thực phẩm: Ảnh hưởng của nước đến cấu trúc và trạng thái của sản phẩm thực phẩm

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: ThS. Lê Thị Thúy Hằng
Nhóm: DOMINO


 Thành viên nhóm
Tên

Mã số sinh viên

Nguyễn Hoài Vương

2008130064
2008130069
2008130065
2008130070

Trịnh Quang Nhật
Vũ Khánh Thiện
Lê Quốc Quy


LỜI MỞ ĐẦU
Ngoài những vai trò vốn có,
nước còn ảnh hưởng đến
chất lượng của thực phẩm.
Vậy cơ chế tác động của
nước ra sao? Ảnh hưởng của

nó đến cấu trúc và trạng thái
của thực phẩm như thế nào?


NỘI DUNG CHÍNH
I. KHÁI QUÁT VỀ NƯỚC
II. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CẤU
TRÚC VÀ TRẠNG THÁI CỦA SẢN
PHẨM THỰC PHẨM
III. ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC ĐẾN
CẤU TRÚC VÀ TRẠNG THÁI CỦA
SẢN PHẨM THỰC PHẨM
IV. KẾT LUẬN


I.I. KHÁT
KHÁT QUÁT
QUÁT CHUNG
CHUNG VỀ
VỀ NƯỚC
NƯỚC
Là
Là một
một hợp
hợp chất
chất hóa
hóa học
học của
của
ôxy

ôxy và
và hiđrô,
hiđrô, có
có công
công thức
thức hóa
hóa
học
học là
là H
H22O
O
Về
Về mặt
mặt hình
hình học
học thì
thì phân
phân tử
tử
nước
nước có
có góc
góc liên
liên kết
kết là
là 104,45°
104,45°
Tính dương ở các nguyên tử
hiđrô và cực tính âm ở nguyên

tử oxy, gây ra sự lưỡng cực
của nước
Các phân tử nước tương tác
lẫn nhau thông qua liên kết
hiđrô


I.I. KHÁT
KHÁT QUÁT
QUÁT CHUNG
CHUNG VỀ
VỀ NƯỚC
NƯỚC
TÍNH CHẤT VẬT LÝ
Nước là chất không màu, không mùi, không vị
Phân tử có cực
Nước cất có khả năng dẫn điện kém
Nước có khả năng ăn mòn hầu hết các kim loại
và phá hoại ngay cả thạch cứng nhất.


I.I. KHÁT
KHÁT QUÁT
QUÁT CHUNG
CHUNG VỀ
VỀ NƯỚC
NƯỚC
TÍNH CHẤT VẬT LÝ
Nhiệt độ sôi bằng 100 độ Celcius.
Nước đóng băng được gọi là nước đá. Nước

đã hóa hơi được gọi là hơi nước.
Tính hòa tan của nước đóng vai trò rất quan
trọng trong sinh học vì nhiều phản ứng hóa
sinh chỉ xảy ra trong dung dịch nước.
Nước tinh khiết không dẫn điện.
Nước tồn tại trong tự nhiên dưới 3 dạng như:
Rắn (Ice), Lỏng (Liquid), Hơi (Water vapor).


I. KHÁT QUÁT CHUNG VỀ NƯỚC
TÍNH CHẤT HÓA HỌC
• Nước là một chất lưỡng tính, có thể phản ứng
như một axit hay bazơ.
• Ở 7 pH (trung tính) hàm lượng các ion hydroxyt
(OH-) cân bằng với hàm lượng của hydronium
(H3O+).
 Khi phản ứng với một axit mạnh hơn thí dụ như
HCl, nước phản ứng như một chất kiềm: HCl +
H2O ↔ H3O+ + ClKhi đông lạnh dưới 4oC các phân tử nước phải
 Với
lạithể
phản
dờ
i xa ammoniac
liên kết để nước
tạo tinh
lụcứng
giácnhư
mở.một axit:
NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH-

Sản phẩm thực phẩm có cấu trúc tức là có hình
dạng, trạng thái, kết cấu, màu sắc và hương thơm.
• Các quá trình tạo cấu trúc bao gồm nhiều giai
đoạn liên tiếp ứng với các trạng thái hình thể
khác nhau:
 Xử lý nhiệt và cơ học, sử dụng các hoá
chất…
Lại tiến hành tổ chức và định hướng các phân
tử từng phần hay toàn bộ đã giãn mạch.
Kết gắn và làm cứng cấu trúc có tổ chức đã
thu được.


Phân loại sản phẩm thực phẩm dựa vào kết cấu

Dạng 1: Kết cấu
dạng lỏng

Dạng 2: Kết cấu
dạng gel tinh bột


Dạng 2: Kết cấu
dạng gel protein

Dạng 3: Kết cấu
dạng sợi protein

Dạng 4: Kết cấu tập hợp
các tế bào trong nước

Dạng 5: Kết cấu sánh,
nhờn, trơn bóng


Dạng 6: Kết cấu khô, bở,
cấu trúc hạt hoặc tinh thể

Dạng 7: Kết cấu trong, tan
chậm trong miệng (kẹo đường)


Dạng 8: Kết cấu xốp


Nguyên liệu trong chế biến các sản phẩm thực
phẩm thường được cấu tạo từ các cao phân tử.
Các cao phân tử này có những tính chất chức
năng đặc trưng riêng.
Tính chất chức năng phụ thuộc chặt chẽ vào cấu
trúc không gian của các phân tử và vào trạng
thái kết hợp của chúng (giữa chúng hay với các
phân tử khác).



Tính chất chức năng phụ thuộc vào nhiều

yếu tố như ảnh hưởng của các pha phân tán
khác
nhauchứng
(hệ đơn phân
phân
=>>
tỏ tán
tầmvà đa
quan
tán). trọng của các tính chất
kích thước của các hạt phân tán khác nhau
sẽ cóliên
sự dipha
chuyển
đến bề
mặtvicủa
trong
hệ
dịphần
thể dị
thể là khác nhau.

được đặc trưng của kích
Tỷ lệ
phân tửcác
nằm ở
bề mặt các liên hợp sẽ
thước
hạt.

tăng lên khi đường kính phân tử nhỏ hơn
1µm.


III. ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC ĐẾN CẤU TRÚC VÀ
TRẠNG THÁI CỦA SẢN PHẨM THỰC PHẨM


III. ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC ĐẾN CẤU TRÚC VÀ
TRẠNG THÁI CỦA SẢN PHẨM THỰC PHẨM

1. Nước gây biến tính protein, tạo cấu trúc
Gel

Gel là kết quả của quá trình các phân tử protein bị
biến tính tập hợp lại với nhau thành một mạng lưới
không gian có trật tự

Ở trạng thái hòa tan, protein được hydrat hóa, quá
trình này hình thành một lớp áo nước bao quanh
phân tử protein => phân tử protein trở nên bền vững
hơn.


III. ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC ĐẾN CẤU TRÚC VÀ
TRẠNG THÁI CỦA SẢN PHẨM THỰC PHẨM

1. Nước gây biến tính protein, tạo cấu trúc
Gel
Dưới tác dụng của các yếu tố bên ngoài: nhiệt độ

cao, tia X, acid, kiềm, kim loại nặng => protein bị
biến tính
Sự biến tính không làm đứt liên kết peptide mà
làm đứt các liên kết hydro, liên kết muối….nối các
khúc của chuỗi polypeptide hoặc các polypeptide
lại với nhau


2. Ảnh hưởng của nước đến khả năng
tạo nhũ tương
- Nhũ tương là một hệ phân tán cao của hai hay
nhiều chất lỏng không trộn lẫn vào nhau, một trong
hai có mặt dưới dạng những giọt nhỏ của pha bị
phân tán, pha còn lại dưới dạng pha liên tục.
- Trong hầu hết thực phẩm, các giọt nhỏ có đường
kính 0.1 – 100µm. VD: hệ nhũ tương như sữa,
mayonnaise, bơ…

Hình 3: Nhũ tương dầu trong giấm


2. Ảnh hưởng của nước đến khả năng
tạo nhũ tương
Pha nước của hầu hết các loại thực phẩm dạng
nhũ tương chứa nhiều phần tử hòa tan được trong
nước như: các chất khoáng, vitamin, axit, chất bảo
quản, chất tạo vị, đường, protein, polysaccharide.
Các chất lỏng có thể hòa tan tốt vào nước (chất lỏng
ưa nước) hoặc hòa tan tốt vào dầu (chất lỏng kỵ
nước).

Phần phân cực có thể tạo liên kết hiđrô và liên kết với
các chất lỏng ưa nước trong khi phần không phân cực
của phân tử tạo nên lực van der Waals và liên kết với
các chất kỵ nước.


3. Ảnh hưởng của nước đến khả năng
tạo bột nhão
Trong bột mì có thành phần protein gọi là gluten.
Hòa tan bột với nước, gluten và tinh bột thấm
nước => trương nở.
Quá trình nhào trộn tác động đến gluten làm
chúng có thể thiết lập dạng mạng, trong đó có
các phân tử tinh bột, làm khối bột có khả năng
giữ khí, cố kết, dẻo và có thể tạo hình => khi
nướng sẽ tạo nên cấu trúc xốp.


4. Ảnh hưởng của nước đến khả năng
tạo bọt
Muốn tạo cho bọt bền nghĩa là các bóng bọt
không bị phá vỡ thì màng bao quanh bóng bọt
phải đàn hồi và không thấm khí. Khi protein được
hấp thụ vào bề mặt liên pha thì sẽ tạo ra được
một màng như thế nên bảo vệ được bóng bọt.
Mặc khác, lớp áo nước là nhân tố có ảnh hưởng
lớn đến độ vững chắc của cấu trúc phân tử
protein, vì vậy có thể nói nước có ảnh hưởng đến
quá trình tạo bọt protein trong thực phẩm.

5. Nước là chất hóa dẻo của tinh bột, tạo
màng, tạo độ độ đặc, độ dính, độ dẻo, độ
nhớt …
5.1 Khả năng tạo màng
Để tạo màng, phân tử tinh bột sẽ dàn phẳng ra,
sắp xếp lại và tương tác trực tiếp với nhau bằng
liên kết hidro và gián tiếp qua phân tử nước.
Liên kết của rất nhiều phân tử Amilozo và
Amilopectin nhờ lực Van der Van và liên kết hidro
nên tạo được độ dai hay độ bền đứt nhất định.
Chính nhờ khả năng này mà người ta tạo được
các sợi tinh bột (sợi miến, bún…).