“CÁC CHẤT CÓ MÙI THƠM THUỘC NHÓM HYDROCACBON, LACTON TRONG SẢN PHẨM HOA QUẢ VÀ RƯỢU VANG”

ĐỀ TÀI:

“CÁC CHẤT CÓ MÙI THƠM THUỘC NHÓM
HYDROCACBON, LACTON TRONG SẢN
PHẨM HOA QUẢ VÀ RƯỢU VANG”

1


1. MỞ ĐẦU
Các sản phẩm hoa quả tươi không những là sản phẩm có giá trị
dinh dưỡng cao mà còn là thực phẩm tươi phục vụ trực tiếp trong
đời sống hàng ngày như cung cấp vitamin, axít hữu cơ, muối
khoáng,... cho cơ thể con người. Do nước ta có khí hậu nhiệt đới
ẩm nên việc bảo quản hoa quả tươi là rất khó, dễ bị thối, hỏng sau
khi thu hoạch và vận chuyển làm giảm phẩm chất ban đầu của hoa
quả. Do đó bên cạnh việc bảo quản quả tươi thì việc chế biến các
loại hoa quả cũng có ý nghĩa hết sức quan trọng nhằm nâng cao giá
trị sử dụng của các loại hoa quả đồng thời phù hợp với nhu cầu, thị
hiếu của người tiêu dùng, tạo ra ngành sản xuất mới góp phần tạo
việc làm ổn định và tăng thu nhập cho người dân.
Rượu vang thực chất là sản phẩm dịch nho lên men và nó đã trở
thành một loại rượu truyền thống lâu đời ở các nước có vùng
nguyên liệu nho phong phú. Sau này người ta mở rộng sử dụng các
loại quả khác để lên men. Từ đó có khái niệm - rượu vang quả và
ngày nay việc làm ra rượu vang quả ngày càng trở nên phổ biến.
Trên thế giới hiện đã có hàng trăm loại rượu quả khác nhau được
sản xuất ở quy mô công nghiệp và quy mô gia đình.
2

Đời sống con người càng được nâng cao thì việc quan tâm đến
hương thơm có nguồn gốc tự nhiên của các sản phẩm hoa quả càng
nhiều. Điều đó được thể hiện thông qua việc sản xuất ngày càng nhiều
các sản phẩm tinh dầu được chiết suất từ các loại hoa quả có hương
thơm quyến rũ. Các loại tinh dầu có trong hoa quả được ứng dụng
trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như dược phẩm, thực
phẩm,... Ngoài ra, chúng còn được sử dụng để chăm sóc sắc đẹp
trong các hiệu Spa dùng để xông hơi và tắm. Như vậy, nguyên liệu để
chiết suất tinh dầu chính là các loại hoa và quả.
Từ những lý do trên, trong đề tài: “Các chất có mùi thơm thuộc
nhóm hydrocacbon, lacton trong các sản phẩm hoa quả và rượu
vang”, chúng tôi tập trung nghiên cứu các chất thơm thuộc hai nhóm
lacton và tecpen (là một loại hydrocacbon) có trong các sản phẩm hoa
quả tươi; tinh dầu của hoa quả và rượu vang quả.
3


NỘI DUNG
Khái niệm về lacton
Lacton là các este nội vòng, được tạo thành qua
quá trình este hoá gốc hydroxil và cacboxylic của
cùng một dãy cacbon. Có 2 loại lacton (γ và δ)
thường có trong các sản phẩm thực phẩm như hoa
quả, thịt, sữa và các sản phẩm từ sữa, các sản
phẩm nước quả lên men.
R-CH(OH)-(CH2)n-COOH

R

γ

β

α

O
O
γ−Lacton

R

γ
δ

β

α

O
O
δ-Lacton
4


Các đặc tính hoá lý, cảm quan của lacton
trong các sản phẩm hoa quả và rượu vang
Ở điều kiện bình thường các lacton trên là những chất
lỏng không màu hoặc có màu vàng nhạt. Chúng hầu như
không tan trong nước nhưng tan rất tốt trong cồn và dầu.
Các đặc tính hoá lý của chúng được thể hiện trong bảng 1.

γ- và δ-n-lacton không độc và có thể sử dụng trực tiếp
trong thực phẩm. Vào năm 1974, Tổ chức Hợp tác châu Âu
đã liệt kê các lacton này trong danh sách các hợp chất
thơm được phép sử dụng trực tiếp vào thực phẩm trong
giới hạn từ 5-20 ppm. Tuy nhiên, trong thực tế sản xuất
thực phẩm người ta thường chỉ sử dụng khoảng 3 ppm
lacton [34].
Trong tự nhiên γ- và δ-alkyllacton được biết đến như là
hợp chất tạo nên mùi vị đặc trưng cho nhiều loại hoa quả
và rượu vang. Các hợp chất γ-lacton có mặt trong rất nhiều
các tổ hợp hương thơm hoa quả tự nhiên như: đào [19],
nho [22], xoài [12], dứa [23], mơ [17,13], đu đủ, dâu [31],
mận,... Trong thành phần hương thơm của các loại hoa quả
cũng có mặt các hợp chất δ-lacton nhưng với hàm lượng
thấp hơn các hợp chất γ-lacton.

5


Các đặc tính hoá lý của γ - và δ -alkyllacton
Nhiệt độ
nóng chảy
(°C)

Nhiệt độ sôi
(°C/mmHg)

Tỷ trọng
d420

Đặc tính mùi vị

Hợp chất

Công thức
phân tử

γ-octalacton

C8H14O2 M
= 142,20

-

234/760

0,975

Mùi dừa

γ-nonalacton

C9H16O2 M
= 156,23

-

243/760

0,962

Mùi ngậy béo, mùi
dừa và cam thảo

δ-nonalacton

C9H16O2 M
= 156,23

-

115-116/2

0,893

Mùi lạc.

γ-decalacton

C10H18O2 M=
170,25

-

281/760

0,952

Mùi hoa quả, mùi
đào

δ-decalacton

C10H18O2 M
= 170,25

- 0,27

117-120/0.02

-

Mùi dừa và mùi đào

γ-undecalacton

C11H20O2
=184,28

M

-

164-166/13

0,943

Mùi hoa quả, ngọt,
mùi nấm và mùi đào

δ-undecalacton

C11H20O2
=184,28

M

-

155-156/10.5

0.969

Mùi váng sữa, mùi
béo ngậy, mùi đào

γ-dodecalacton

C12H22O2 M
= 198,31

17 -18

130-132/1.5

0,936

Mùi hoa quả, mùi
nấm

δ-dodecalacton

C12H22O2 M
= 198,31

-12

140-141/1

0,0942

Mùi hoa quả, đào,
bơ và mùi dừa 6


γ Lacton

C8
C9
C10
C11

Vị

Dạng cấu
trúc

[α]D20
(c = 1,5-2,5
MeOH)

4R

+ 56,2

Mùi quả xanh, có mùi dừa

Vị dừa, rất ngọt

4S

-56,6

Mùi chất béo, có mùi dừa nhưng nhẹ
hơn dạng 4R

Vị dừa, rất ngọt
nhưng nhẹ hơn
dạng 4R

4R

+51,8

Mùi ngọt mạnh, mùi dừa nhẹ, có vết
mùi váng sữa

Vị dừa

4S

-51,6

Mùi ngậy béo có mùi dừa
nhưng nhẹ hơn dạng 4R

Vị dừa

4R

+48,5

Mùi mạnh của ngọt béo, có mùi hoa
quả

Vị váng sữa và quả
đào, rất bền vị

4S

-48,1

Mùi hấp dẫn, ngọt bùi của dừa, có mùi
hoa quả

Vị váng sữa và quả
đào, rất bền vị

4R

+45,3

Mùi mạnh của ngọt béo, có mùi đào và
hương hoa.

Vị ngọt, caramel, đặc
trưng của lacton

4S

-45,8

Mùi ngọt béo nhưng nhẹ hơn dạng 4R

Vị ngọt, caramel, đặc
trưng của lacton

+42,2

Mùi mạnh của ngọt béo, có
hoa và aldehyd.

Vị ngọt của hoa quả,
đào, sữa, đặc
trưng của lacton

-42,6

Mùi ngọt béo, có mùi sữa, mùi nhẹ hơn
dạng 4R

4R

C12
4S

Mùi thơm
(1% trong propylen glicol)

hương

(trong 10%
đường + 0,015%
ax. citric)

Vị ngọt của hoa quả7
nhưng nhẹ hơn
dạng 4R


Đặc tính của các đồng phân quang học của δ -n-lacton
Lacton

Dạng cấu
trúc

[α]D20 (c =
1,0-1,3
MeOH)

Mùi thơm
(1% trong propylen glicol)

Vị
(trong 10% đường +
0,015% ax. citric)

5R

+61

Mùi hấp dẫn, mùi cùi dừa, mùi hơi
ngọt

Vị váng sữa, hoa quả và vị
của lạc

5S

-60

Mùi chất béo rõ rệt nhưng mùi
dừa nhẹ hơn dạng 5R

Vị váng sữa, vị lạc nhưng
nhẹ hơn dạng 5R

5R

+60

Mùi thơm ngọt của hoa quả, mùi
sữa nhẹ

Vị váng sữa, hoa quả, đào
và mơ

5S

-61

Mùi thơm ngọt của hoa quả, mùi
sữa, đào. Mùi thơm mạnh hơn
dạng 5R

Có vị giống với vị của dạng
5R nhưng mạnh hơn

5R

+46

Mùi thơm ngọt của hoa quả, có
mùi nhẹ của mơ và chất béo

Vị ngọt của hoa quả và của
quả mơ

5S

-46

Mùi giống đồng phân dạng 5R,
nhưng mùi mạnh hơn

Vị hoa quả, váng sữa và
mạnh hơn dạng 5R
8

C8

C10

C12


Nồng độ nhận biết được mùi vị của các γ - và δ -n-lacton

γ-Lacton

Butyrolacton
Pentalacton
Hexalacton
Heptalacton

Octalacton
Nonalacton
Decalacton
Dodecalacton

Nồng độ nhận biết
được (ppm- trong
nước)

δ-Lacton

Mùi

Vị

200
-

20

Octalacton
Decalacton

8,0
3,4

1,6
0,4

6-Pentyl-αpyron
Jasminolacton

3,0
2,4

0,007
-

0,14-1,4
-

0,011
0,007

Nồng độ nhận biết
được (ppm- trong
nước)
Mùi

Vị

1,0

0,4
0,1

-

0,15
2,0

9


Đặc tính cảm quan của nhóm lacton nhài

Hợp chất

Tính chất hương vị

(R)-γ-jasminolacton
(Z-7-γ-decenolakton)

Có mùi vị hoa quả, giống phần nào mùi quả đào và
mơ

(S)-(+)-γjasminolacton

Có hương vị của váng sữa, caramel, phảng phất
mùi thơm của quả đào

(R)-(-)-γjasminolacton

Có hương vị giống như dạng racemat nhưng mùi
quả đào mạnh hơn. Mùi vị mạnh hơn rất nhiều so
với dạng đồng phân S

(R)-δ-jasminolacton
(Z-7-δ-decenolacton)

Có hương vị bơ sữa, mùi đào, mơ, dừa, vị ngọt, béo

(S)-(+)-δjasminolacton

Có mùi vị béo ngậy của váng sữa và chất béo
nhưng cường độ mùi vị yếu hơn dạng racemat

(R)-(-)-δjasminolacton

Có hương vị bơ sữa, mùi đào, mơ, dừa. Cường độ
hương thơm mạnh hơn rất nhiều so với dạng đồng
phân S
10


Sự tạo thành γ -butyrolacton từ axit glutamic
COOH-CH2-CH(NH2)-COOH
Axit Glutamic
NH3
COOH-CH2-CH2-CO-COOH
COOH

O

Axit α-xetoglutaric

O

ROH
COOH-CH2-CH2-CH2OH
axit hydroxyl 3 butyric

COOH-CH2-CH2-CHO
Semialdehytsucinic

R-O

O

O

O

O

CH3-CO-COOH

O

O

CH3-CO

O

O

CH3-CHOH

γ-Butyrolacton
11


Sự tạo thành lacton dưới tác dụng của chủng nấm men
Sacharomyces cereviciae

R

CO2H

Sacharomyces
cereviciae
drozdze

piekarskie

R
R

O

CO2H

H

+

O

OH

O
R

drozdze

R

CO2H
O

Sacharomyces
piekarskie
cereviciae

R

CO2H
OH

H

+

O
O
12


Thu nhận các đồng phân của lacton “rượu vang” từ (R)-(+)-limonen

9-BBN
THF

PDC

+

CH2OH

CH2OH

+

COOH

COOH

(+)-limonen

PDC/C6H6
t-BuOOH

+
O

O

O

O
a

c

13

Khái niệm về tecpen
Tecpen là tên gọi nhóm hydrocacbon có
công thức chung: (C5H8)n với n ≥ 2. Phân tử
tecpen có cấu tạo mạch hở hoặc mạch vòng và
có chứa các liên kết đôi C=C. Chúng có dạng
như sau:

14


Mức ngưỡng cảm của các đồng phân quang học của các tecpen và các dẫn suất chứa ôxi
Trong không khí, mg/m3
Hợp chất

Trong nước, ppb

Hương vị

Vị

Mùi

0,008
0,0059

-

-

(1S,5S)-(-)-α -pinen
(1R,5R)-(+)-α -pinen

3,3
2,1

-

-

(S)-(+)-α-phelandren
(R)-(-)-α-phelandren
(S)-(+)-linalol
(R)-(-)-linalol

-

200
500

200
-

0,035-0,040
0,009-0,011

-

-

0,30-0,40
0.10-0,12

85-130
2

-

0,002-0,008
0,002-0,008

-

0,5-5
20-40

-

100
1,5

1
1

-

800

-

(S)-(-)-limonen
(R)-(+)-limonen

(S)-(+)-carwon
(R)-(-)-carwon
(R)-(+)-(E)-α -ionon
(S)-(-)-(E)-α -ionon
(R)-(+)-(E)-α-damascon
(S)-(-)-(E)-α-damascon
(+)-nootcaton
(-)-nootcaton

15


Các đặc tính hoá lý, cảm quan của tecpen trong các sản phẩm
hoa quả và rượu vang
Hợp chất

Hương vị

(S)-(-)-limonen

Giống mùi tecpentina, phảng phất
mùi chanh

(R)-(+)-limonen

Mùi tươi tự nhiên, mùi chanh,

phảng phất mùi cam

(1S,5S)-(-)-α -pinen

Mùi kém hấp dẫn, phảng phất mùi
tecpentina

(1R,5R)-(+)-α -pinen

Mùi kém hấp dẫn, phảng phất mùi
bạc hà

(R)-(-)-α-phelandren

Mùi tecpentina, mùi bệnh viện

(S)-(+)-α-phelandren
(S)-(-)-linalol

Mùi đặc trưng của tinh dầu hạt mùi

(R)-(+)-linalol

Mùi gỗ, phảng phất mùi chất
lawender

Mùi tươi cây cỏ, giống mùi tinh dầu
petitgrain
16

(S)-(-)-citronellol

Mùi tươi mát, giống mùi tinh dầu


Sự hình thành và phát triển của nhóm có mùi thơm tecpen
2CH3-CO-SCoA

CH3-CO-CH2-CO-SCoA
CH3-CO-SCoA

Xeto axetyl coA

COOH-CH2-C(CH3)OH-CH2-CO-SCoA

Diaxit glutaryl CoA

COOH-CH2-C(CH3)OH-CH2-CH2OH

R(+) axit mevalonic

Phèt ph¸t ho¸
COOH-CH2-C(CH3)OH-CH2-CH2O -P-P
-CO2

CH2=C(CH3)OH-CH2-CH2O -P-P
pyrophotphat isopentenyl

Axit pyrophotphat isopentenyl

-CO2

CH3-C(CH3)=CH-CH2O -P-P
pyrophotphat dimetylallyl

OPP

Hs
HR
OPP

pyrophotphat neryl

pyrophotphat geranyl

17


KẾT LUẬN
Các hợp chất thơm thuộc nhóm lacton
và hydrocacbon (chủ yếu là tecpen)
đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong
việc tạo hương vị cho các sản phẩm
hoa quả và rượu vang. Chắc chắn vấn
đề này đã, đang và sẽ là đề tài hấp dẫn
cho nhiều nhà khoa học, doanh nghiệp
nghiên cứu và ứng dụng vào thực tế
sản xuất nhằm khám phá thêm những
đặc tính và giá trị sử dụng mới của
18

chúng.


Hướng nghiên cứu tiếp theo:

Đặc tính cố định
hương thơm của lacton

Nguyên liệu

Vang
Việt Nam

Chất lượng cao

Công nghệ
19


20