LUẬN văn các chất phụ gia tạo màu được sử dụng trong sản phẩm rau quả chế biến

MỤC LỤC
MỤC LỤC

1

PHẦN I: CÁC CHẤT MÀU

3

Chương 1: Tổng quát

3

I. Giới thiệu chung
II. Cấu trúc và tính chất của các hợp chất màu
1. Chlorophyll
2. Carotenoid
3. Anthocyanin và Flavonoid
Giải thích về sự phát sinh màu của các hợp chất

3
4
4
5
7
10

Chương 2: Những biến đổi màu trong quá trình chế biến

12

I. Rau quả chế biến tươi ( fresh cut)
12
1. Biến đổi của Chlorophyll trong sản phẩm rau quả Fresh cut
12
2. Biến đổi của Carotenoid trong sản phẩm rau quả Fresh cut
13
3. Biến đổi của Flavonoid trong sản phẩm rau quả Fresh cut
14
II. Rau quả xử lí nhiệt
15
1. Chlorophyll
16
2. Carotenoid
18
3. Anthocyanin và Flavonoid
21
III. Việc làm lạnh và màu sắc của rau quả
22
1. Chlorophyll
22
2. Carotenoid
23
3. Anthocyanin và Flavonoid
23
IV. Sự biến đổi màu của Chlorophyll trong rau quả lên men23
V. Các chất màu hình thành trong quá trình gia công kó thuật.
24
Chương 3:Các chất phụ gia tạo màu được sử dụng trong sản phẩm
rau quả chế biến
25

I. Các phụ gia tạo màu cho sản phẩm
25
1. Màu tự nhiên
25
2. Màu tổng hợp
28
II. Các phụ gia sử dụng để hạn chế sự sẫm màu và ổn đònh
màu 35
Chương 4: Thành phần các chất màu trong một số rau quả37
I. Lycopen trong dưa hấu
II. Dâu tây
III. Xoài

37
37
37
1


IV. Ổi
V. Cà chua
VI. Cà rốt

38
38
39

PHẦN B: CÁC CHẤT MÙI

40

I. Giới thiệu chung
II. Các chất mùi tự nhiên trong sản phẩm rau quả
1. Giới thiệu chung về tinh dầu
2. Thành phần một số loại tinh dầu rau quả
3. Sự biến đổi
III. Các chất mùi tạo thành trong quá trình chế biến
1. Phản ứng Maillard
2. Axit amin – axit ascorbic
3. Phản ứng quinon amin
IV. Các chất mùi tổng hợp trong sản phẩm rau quả
1. Tổng quan về hương liệu tổng hợp
2. Giới thiệu một số chất mùi tổng hợp
3. Giới thiệu đôi nét về tổ hợp hương
4. Thành phần một số tổ hợp hương
5. Một số nhà cung cấp
TÀI LIỆU THAM KHẢO

40
41
41
42
44
44
44
45
45
46
46
47

48
49
52
54

2


Phần A

CÁC CHẤT MÀU


Chương 1

TỔNG QUÁT

I. GIỚI THIỆU CHUNG [8]
Màu và độ đồng nhất của màu là 2 tiêu chuẩn để đánh
giá chất lượng của rau quả. Màu sắc thể hiển mức độ tươi và
giá trò dinh dưỡng của sản phẩm. Nó là tiêu chuẩn cảm quan để
đánh giá giá trò thương mại của rau quả.
Màu của rau quả phụ thuộc vào các hợp chất có màu. Trong
tự nhiên, các hợp chất mang màu phân ra 3 nhóm chính:
chlorophylls, carotenoids, flavonoids.
Chlorophyll: màu xanh lá.
Carotenoid: màu vàng, cam và màu đỏ.
Flavonoid: màu đỏ thẫm đến tím.
Quả và một số loại củ có màu sắc rực rỡ là do màu của
carotene như: cà rốt, cà chua,… Ở trong lá, màu của chlorophyll lấn

át màu carotenoid nên màu xanh được thể hiện. Màu của
carotenoid được thể hiện khi chlorophyll bò phân hủy hoặc không
tồn tại trong bộ phận đó. Sự phân bố hợp chất màu trong các
bộ phận khác nhau là khác nhau. Các hợp chất màu có vai trò cơ
bản là tạo màu cho rau quả. Bên cạnh các chất màu tự nhiên,
còn có các màu sinh ra trong quá trình chế biến.
Bảng 1: Tính chất của các hợp chất tạo màu tự nhiên
Hợp chất tạo
màu
Chlorophyll
Carotenoid
Anthocyanin
Flavonoid

Màu

Nhạy cảm với tác
nhân
Xanh lá
Nhiệt, axit, kiềm, ion kim
loại
Vàng, cam, nh sáng, oxy, axit,
đỏ
nhiệt
Đỏ, blue
pH, nhiệt, ánh sáng, ion
kim loại
Vàng
oxy, axit mạnh

Bảng 2: Phân nhóm và cấu trúc của hợp chất màu
Nhóm màu
Chlorophyll
Hydroxychlorophyll

Loại cấu trúc
Porphyrins
Porphyrins
3

Màu
Blue green
Blue green


Pyrochlorophylls
Chlorophyllide
Pyrorochlorophyllid
e
Pheophytin
Pyropheophytin
Hydroxypheophytin
Pheophorbide
Pyropheophorbide

Porphyrins
Porphyrins
Porphyrins
Porphyrins
Porphyrins

Porphyrins
Porphyrins
Porphyrins

Carotenoids
Lycopene
-Carotene
-Carotene
-Cryptoxanthin
-Cryptoxanthin
Zeaxanthin
Lutein
Violaxanthin
Capsanthin

Carotene – acyclic
Carotene – acyclic
Carotene – acyclic
Xanthophyll
bicyclic
Xanthophyll
bicyclic
Xanthophyll
bicyclic
Xanthophyll
bicyclic
Xanthophyll
bicyclic
Xanthophyll
bicyclic

Anthocyanin
Cyanidins
glycosides
Delphinidins
glycosides
Malvidins
glycosides
Pelargonidins
glycosides
Peonidins
glycosides
Petunidins
glycosides

Blue green
Blue green
Blue green
Olive brown
Olive brown
Olive brown
Olive brown
Olive brown

Anthocyanidins
Anthocyanidins
Anthocyanidins
Anthocyanidins
Anthocyanidins
Anthocyanidins

Flavonoid

Flavones
Flavonols

Betalain

Betacyanins
Betaxanthins

Red
Orange
yellow
– orange
yellow – orange
– yellow – orange
yellow
– yellow
red
–
– Orange-red
Blue-red
– Blue-red
Orange
Orange-red
Blue-red
Yellow
Red
Yellow

Trong các quá trình bảo quản và chế biến, sự biến đổi của
các hợp chất màu là rất quan trọng vì ảnh hưởng trực tiếp đến
chất lượng và giá trò cảm quan của sản phẩm. Các quá trình
biến đổi, cấu trúc hoá học và tính chất hoá học có vai trò quyết
đònh đến sự biến đổi của các hợp chất màu.

4


II. CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA CÁC HP CHẤT
MÀU [8, 9]
1. Chlorophyll
Chlorophylla và b tồn tại khắp nơi trong các bộ phận ăn được
của rau quả: rễ, thân, lá, hoa, quả, hạt và ít hơn ở chồi.
Chlorophyll tập trung nhiều ở lá và ít hơn ở quả và hoa. Chlorophyll
tồn tại trong lục lạp, có chức năng xúc tác cho phản ứng quang
hoá sinh tổng hợp glucose từ CO2 và H2O.
CO2 +

H2O

C6H12O6

+

O2

Cấu tạo: Chlorophyll là một hợp chất của porphyrin gồm 4
vòng pyrol. Các vòng này liên kết phối trí với ion Mg 2+. Vòng thứ

5: iso cryclic xếp gần vòng pyrol thứ 3. Tại vòng pyrol thứ 4, axit
propionic liên kết với vòng pyrol và liên kết este với phân tử rượu
phytol (hình 1). Cấu tạo này tương tự như cấu tạo của nhóm
hemichromes (hemoglobin và mioglobin) của hồng cầu nhưng khác
nhau ở nguyên tử kim loại trung tâm: của hemichromes là Fe. Do đó
dẫn đến sự khác nhau về màu sắc thể hiện: chlorophyll màu xanh,
hemichromes màu đỏ. Như vậy, nguyên tử kim loại trung tâm có vai
trò nhất đònh trong việc tạo màu của hợp chất.
OHC

Citronella
(s
a
û
, ch
a
n
h
)

Hình 1: Cấu trúc phân tử chlorophyll
Trong cây xanh có chứa cả 2 loại chlorophyll a và b với tỉ lệ
3:1, tuy nhiên tỉ lệ này có thể thay đổi theo điều kiện phát triển
của cây và điều kiện môi trường. Những cây ưa sáng có tỉ lệ

5


khoảng 3.2 : 4, ưa bóng 2.6 : 3.2. Chlorophyll a dễ dàng bò biến đổi
hơn b, và tỉ lệ chlorophyll a này tiếp tục giảm khi lá cây già.

Chlorophyll có tính chất tan trong dầu, trong tự nhiên Chlorophyll
liên kết vơi chất béo trong lục lạp.
Chlorophyll còn liên kết với protein tạo thành hợp chất hữu cơ
phức tạp. Trong quá trình chế biến phức hợp protein – Chlorophyll bò
phân hủy, giải phóng Chlorophyll. Sau đó, Chlorophyll tiếp tục bò
biến đổi làm màu của sản phẩm bò chuyển từ xanh láthành
xanh olive và nâu.
2. Carotenoids
Về cấu tạo, cấu trúc carotenoid gồm:
Đầu tiên: gồm 8 đơn vò isopren (C 5H8) liên kết nối tiếp với
nhau (hình2).
Khi đi phân tích sâu hơn: phân tử carotenoid bao gồm các
phân tử terpene liên kết. Mỗi phân tử terpene gồm 2 đơn vò
isopren liên kết theo thứ tự đầu – đuôi để được chuỗi phân tử 20
nguyên tử C. Sau đó, chuỗi phân tử 20 nguyên tử C này liên
kết đuôi – đuôi để tạo thành chuỗi 40 C. Do đó carotenoid còn
được gọi là tetraterpenoid.

6


Isopren unit

Isopren unit
Đầ
u

Đuô
i

Đuô
i

Đuô
i
Polyme hó
a 2 phâ
n tửisoprene

Myrcene-a terpene
4 terpene units

CAROTENE
Hình 2: Cấu tạo carotenoid
Về phân loại, có 2 cách phân loại carotenoid:
Cách 1: chia carotenoid thành 2 loại
 Loại chỉ chứa 2 nguyên tố: C và H. VD: a, b – carotene,
lycopen,… Do đó độ phân cực thấp.
 Loại ngoài H và C còn chứa nhóm chức của O. Ví dụ:
lutein, xantophyll ….
Cách 2: phân loại theo số vòng 6 ở 2 đầu phân tử:
 Không chứavòng.
 Chứa 1 vòng.
 Chứa 2 vòng.

7


Hình 3: Phân loại caroteniod
(a) lycopen – acyclic hydrocacbon

(b) carotene – monocyclic hydrocacbon
(c) carotene – bicyclic hydrocacbon
(d) lutein – bicyclicxanthophyll)
Về tính tan: từ cấu trúc của phân tử carotene trong tự nhiên ta
nhận thấy carotene là hợp chất không phân cực, tan trong chất
béo, không tan trong nước. Nhóm hydroxyl của xanthophyll làm cho
phân cực hơn do đó dễ dàng tan trong etanol hơn các carotene khác.
Màu vàng, cam, đỏ của carotenoid là do hệ thống nối đôi liên
hợp C = C. Với ít nhất 7 nối đôi trong hệ thống có tác động đến
khả năng hấp thụ bước sóng ánh sáng và tạo ra màu đặc trưng.
Cường độ và màu sắc phụ thuộc vào loại carotenoid, mức độ tập
trung (nồng độ), và trạng thái (theo bảng 2).
3. Anthocyanin và flavonoid
Anthocyanin là một nhóm của flavonoid có chức năng tạo ra
màu đỏ và màu tía cho rau quả. Anthocyanin tồn tại trong lớp vỏ
tế bào hoặc tích luỹ trong không bào. Nhìn chung, hàm lượng
anthocyanin trong rau quả trong khoảng 0,1% đến 1%
Anthocyanin là phức hợp của aglycone (anthocyanidin), đường, và
thỉnh thoảng có thêm phenolic hoặc các phân tử hữu cơ khác
(hình 4).

8


ClCl-

O

O

HO

OH
(b)

R

Cl-

OH

O
O
O-glocose

OH
R'

Flavylium
2-Phenyl-benzopyrilium
(a)

HO

R

O

O

O
C CH=CH

OH

CH3

OH
CH2
O

O

OH OH

OH

(a)
(aglycosides).
(b)
(c)
đường).

OH (c)
OH
Hình 4: cấu trúc của anthocyanin
cấu trúc flavan: cấu trúc cơ bản của anthocyanidin
cấu trúc anthocyanidin.
cấu trúc anthocyanin (có liên kết với phân tử

Bảng 3: Cấu trúc một số Anthocyanin
Tên
Pelargodinin
Cyaninidin
Peonindin
Delphinium
Peonidin
Petunidin
Melvidin

R
H
OH
OCH3
OH
OCH3
OCH3
OCH3

R’
H
H
H
OH
OH
OH
OCH3

Hiện nay, các nhà khoa học đã xác đònh được 20 loại aglycones
trong đó có 18 loại tồn tại trong tự nhiên. Trong rau quả, các loại

anthocyanin chiếm nhiều nhất là: Pelargonidin, cyanidin, delphinidin,
peonidin, petunidin và malvidin. Trong cây xanh, rất ít khi gặp aglycone
tự do vì nó bền trong liên kết tạo anthocyanin. Còn về thành phần
của đường thì bao gồm các loại đường: glucose (chiếm thành phần
cơ bản), rhamnose, galactose, arabinose, xylose hoặc là glucuronic axit
liên kết với aglycone ở các vò trí: 3 – OH, 5 – OH, 7 – OH. Ngoài ra,

9


anthocyanin còn chứa nhóm phenolic axit như: p-coumaric acid, ferulic
acid, cinnamic acid and caffeic, acid oraliphatic acids, và các axit hữu cơ:
malonic acid và acetic acid.
Flavonoid cũng tồn tại trong màng tế bào với hơn 4000 loại cấu
trúc được tìm thấy. Trong cây xanh thường chứa các nhóm cơ bản:
hydroxylate, methoxylate, glycosylate. Ví dụ: flavonol glucoside, kaempferol
3-O--glucoside (hình 5).
Flavonoid là hợp chất tan trong nước và có vai trò tạo màu
trong các loại nước quả ép: cam ép, nước táo, …. Do tính chất tan
trong nước nên các hợp chất này dễ dàng bò mất đi trong quá
trình rửa, nấu,…
Flavonoid chứa nhiều trong táo, nho, và đặc biệt là trà và
cafe, cacao (hợp chất quan trọng là tanin).

Hình 5: Cấu trúc điển hình của vài Flavonoid

10


Hình 6: Tanin

Giải thích về sự phát sinh màu của các hợp chất
Màu của một vật là do sự phản xạ đến mắt của ánh sáng
trắng khi bò mất đi một số bức xạ do vật hấp thụ.
Bảng 4: Dãy bước sóng hấp thụ của các chất màu
400 – 460
Tím

460 – 490
Xanh

490 – 575
Lục

575 – 590
Vàng

590 – 630
Cam

630 - 780
đỏ

Như vậy khi một chất có màu tức là chất đó có khả năng
hấp thụ bức xạ. Sự hấp thụ bức xạ của một chất phụ thuộc vào
cấu tạo của chất đó. Đặc biệt là các nhóm chức, vì mỗi nhóm
chức có khả năng hấp thụ một loại bức xạ nhất đònh (đây là cơ
sở của phương pháp phân tích quang phổ). Khả năng hấp thụ của
một nhóm chức lại phụ thuộc vào cấu tạo của nhóm chức đó:
các dạng liên kết, dạng đồng phân, số và loại nguyên tố (chính
xác là phụ thuộc vào cấu hình eletron, các trạng thái khích thích),

….
Carotene có màu vàng hoặc đỏ là do chúng hấp thụ cực đại
ở bước sóng 497nm (ứng với màu lục) nên màu bồ túc (tổng
hợp màu của các bức xạ phản xạ lại) hay là màu quan sát được
là màu vàng – đỏ.

11


OHC

Citronella
(sả
, chanh)

Hình 7: Quang phổ hấp thụ của các hợp chất màu.

Bảng 5: S phân bố các hợp chất tạo màu trong cây
Vò trí
Rể

Thâ
n

Rau, quả
Cà rốt
Cây củ cải

Màu cơ bản
Cam, vàng và

đỏ
Đỏ, trắng hoặc
xanh
lá
cây
Cây
bà
la bên ngoài màu
môn
trắng bên trong.
Màu nâu bên
Cây củ cải ngoài,
màu
vàng
trắng bên trong.
Cây cần tây
Màu trắng bên
ngoài.
Cây khoai lang Màu nâu bên
ngọt
ngoài,
màu
trắng bên trong.

12

Nhóm tạo màu
Carotenoid
Anthocyanin,
flavonoid

Carotenoid,
anthocyanin
Chlorophyll


Cây
tây
Lá

Quả

măng Màu tía, vàng.

Củ khoai tây
Hành
Tỏi
Ngò tây
Cây thì là
Rau diếp
Cần tây
Rau diếp xoăn
Đậu Hà Lan
Đậu xanh
Quả bí ngô
Dưa leo
Quả trứng gà
Bắp
Cà chua
Tiêu

Màu trắng &
màu xanh lá
cây.
Đỏ,
vàng,
trắng, xanh lá
cây, màu tía.

Chlorophyll,
anthocyanin,
flavonoid
Anthocyanin,
flavonoid
Chlorophyll
Chlorophyll
Chlorophyll
Chlorophyll
Chlorophyll
Chlorophyll

Trắng, đỏ
Trắng – xanh
Xanh lá cây
Trắng – xanh
Xanh lá cây
Xanh lá cây
chlorophyll
Xanh hoặc trắng chlorophyll
carotenoid,

Xanh lá cây
chlorophyll
Xanh lá cây
Trắng,
vàng, chlorophyll
cam,
xanh
lá anthocyanin,
cây.
flavonoid
Xanh lá cây
carotenoid,
Màu tía
anthocyanin
Vàng, cam
carotenoid
Đỏ
carotenoid,
Vàng, đỏ, xanh
chlorophyll

13


Chương 2

NHỮNG BIẾN ĐỔI MÀU CỦA
RAU QUẢ TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ
BIẾN
Các phương pháp giữ màu và tạo màu cho sản phẩm

rau quả
Xây dựng một qui trình công gia công nguyên liệu, bán thành
phẩm để bảo toàn được tối đa các chất màu có sẵn trong
nguyên liệu.
Tách ra, cô đặc và bảo quản các chất màu từ chính nguồn
nguyên liệu thực vật đó hoặc từ các nguyên liệu khác giàu
màu sắc ấy, sau đó từ các chất màu tự nhiên đã cô đặc này
có thể dùng để nhuộm màu cho chính nguyên liệu mà từ đó ta
đã thu được chất màu hoặc cho những nguyên liệu hoàn toàn
khác.
Tổng hợp nhân tạo các chất màu giống như các màu tự
nhiên của sản phẩm thực phẩm rồi dìng chúng để nhuộm màu
cho các sản phẩm khác mà ở dạng tự nhiên không đủ mạnh
hoặc không bò mất màu ban đầu trong quá trình chế biến.
Dùng các biện pháp thích hợp để điều chỉnh các phản ứng
theo chiều tạo ra những chất màu mới từ những hợp phần có
trong nguyên liệu.
I. RAU QUẢ CHẾ BIẾN TƯƠI (FRESH- CUT) [8]
Sản phẩm fresh-cut là sản phẩm thu được từ rau quả sau thu
hoạch qua quá trình chế biến tối thiểu, có tính chất gần giống
với tự nhiên. Khi bò cắt gọt, các tế bào rau quả bò phá vỡ lớp
màng bảo vệ tạo điều kiện cho các thành phần trong rau quả như
các chất màu, các chất gây oxi hoá… tiếp xúc với các tác
nhân oxi (không khí), ánh sáng, vi sinh vật,…. Sự tiếp xúc này làm
biến đổi các hợp chất trong rau quả dẫn đến sự thay đổi chất
lượng sản phẩm. Trong đó sự thay đổi về các giá trò cảm quan như
màu sắc, trạng thái,…là quan trọng nhất.

1. Biến đổi của Chlorophyll trong sản phẩm fresh – cut
Chlorophyll rất nhạy cảm với ánh sáng. Dưới tác dụng của

ánh sáng, chlorophyll bò phân huỷ tạo hợp chất đơn giản hơn không
màu (chlorophyll breakdown).
Sự mất màu do ánh sáng không xảy ra trong tế bào sống vì
chlorophyll trong màng ty thể được bảo vệ bởi carotenoid trong nội
bào. Còn trong chế biến, sự cắt gọt làm cho ánh sáng và oxi tác
dụng trực tiếp gây ra phản ứng quang oxi hoá phá huỷ chlorophyll.
14


nh sáng, O2
Chlorophyll
(xanh lá)

Chlorophyll breakdown
(không màu)

Ví dụ: dưa chuột sẽ bò mất màu trong điều kiện có ánh sáng,
nhiệt độ 1 – 5 oC do sự oxi hoá bởi tác nhân: singlet oxi (O) và
superoxide (O2). (Van Hasselt and Strikwerda, 1976).
Chlorophyll còn bò mất màu bởi tác nhân oxi hoá là gốc tự
do. Trong tế bào, chlorophyll thường liên kết với chất béo. Do tác
động của ánh sáng và enzyme lipoxygenase, chất béo bò oxi hoá
tạo các gốc tự do alkyl peroxy, các gốc tự do này sẽ oxi hoá làm
mất màu chlorophyll.
Chlorophyll
breakdown
(xanh lá)

ánh sáng, lipid, lipoxygenase

Chlorophyll

(không màu)

OHC

Citronella
(sả
, chanh)
Hình 8: Rau cải mất màu dưới tác dụng của ánh sáng và
nhiệt độ

2. Biến đổi của Carotenoid trong sản phẩm fresh – cut
Carotenoid là một chất nhạy cảm với ánh sáng. Dưới tác
dụng của ánh sáng:
 Xảy ra quang oxi hoá
nh sáng tác động lên các chất nhạy cảm, oxi hoá các
hợp chất này tạo ra oxi nguyên tử, sau đó oxi nguyên tử sẽ oxi
hoá nối đôi trong phân tử carotenoid tạo hợp chất không màu.
 Phản ứng oxy hoá do tác động của enzyme lipoxygenase
Sự oxi hoá do hoạt động của hệ thống enzym có sẵn
trong rau quả. Có vai trò qua trọng nhất là enzym oxi hoá lipit
(lipoxygenase), chúng tác động lên các vò trí liên kết đôi của

15


lipit để tạo ra các gốc tự do và peroxide (khi có mặt oxi), các
hợp chất này sẽ tiếp tục oxi hoá carotenoid . Hoặc có thể,
các enzym sẽ oxi hoá trực tiếp lên hệ thống nối đôi liên hợp

của carotenoid tạo ra các sản phẩm không màu.
 Xảy ra phản ứng quang đồng phân hoá
Trans – carotenoid
Cis – carotenoid
(màu đậm)
( màu nhạt)
Ví dụ: nếu cà chua trồng trên cây mà chòu nhiều ánh sáng
và nhiệt độ không khí cao thì quả cà chua sẽ không đẹp như khi
trồng trong điều kiện ôn hoà.
OHC

Citronella
(sả
, chanh)

Hình 9: Sự nhạt màu của cà chua khi trồng trong điều
kiện ánh sáng
và nhiệt độ không khí cao.

3. Biến đổi của Flavoniod trong sản phẩm fresh – cut
Flavonoid là một chất tan trong nước nên trong quá trình rửa thì
một phần các chất này sẽ bò tan vào trong dung dòch nước rửa
làm nhạt màu của rau quả.
Flavonoid có cấu tạo từ các polyphenol nên rất dễ bò oxi hoá.
Các tác động vật lí như gọt, bóc vỏ, cắt và dát mỏng… làm
phá vỡ màng tế bào, tạo điều kiện cho enzyme oxi hoá tiếp xúc
với các chất flavonoid tạo hợp chất flobafen có màu nâu hay đen. Ví
dụ: quả táo lúc mới cắt có màu vàng sáng, để ra không khí
một thời gian ngắn sẽ bò hoá nâu.

16


Hình 10: Sự sậm màu do oxy hóa flavonoid
Các biện pháp hạn chế tác động của oxi hoá trong
Fresh – cut
 Gọt vỏ, cắt miếng, xắt lát,… yêu cầu dụng cụ phải bén,
dụng cụ chứa bằng nhựa hay inox sạch, nếu quả bò nâu thì
phải ngâm vào nước không hoặc có phèn chua.
 Rửa lại bằng nước sạch để loại bỏ những tế bào bề
mặt, và làm khô bề mặt để tránh tiếp xúc với oxy, vi
khuẩn,…
 Sử dụng các chất chống oxi hóa như: vitamin C, SO 2, shock
nhiệt 60oC, 3 5 phút để tiêu diệt VSV và vô hoạt enzym.
Yêu cầu của bao gói: có thể sử dụng các biện pháp MA
hoặc CA
 Thành phần khí quyển chứa oxy (2 – 8%) và CO 2 cao: để
giảm tốc độ phản ứng sinh hoá, chậm quá trình chín,..
 Thành phần CO (5 – 10%), oxy < 5% sẽ làm chậm quá trình
hoá nâu, giữ độ mềm màu xanh của rau.
II. RAU QUẢ XỬ LÍ NHIỆT [8]
Nhiều quá trình chế biến công nghiệp liên quan đến việc gia
nhiệt có ảnh hưởng đến rau quả. Rau quả sẽ bò tái đi khi nấu,
luộc, đóng hộp, thanh trùng hay tách nước. Việc muối, lên men
rau quả cũng có thể làm thay đổi màu.
Chần ở nhiệt độ 70  105oC là một quá trình gia nhiệt trong
thời gian ngắn làm vô hoạt các enzyme và giúp rau quả ổn đònh
chống lại sự hư hỏng trong thời gian bảo quản kéo dài. Điều kiện
chần tối ưu cho từng loại rau quả là khác nhau tùy thuộc vào
chủng loại và kích cỡ của tế bào thực vật, thời gian và nhiệt độ

cần thiết để vô hoạt các enzyme. Peroxydase là một trong những
enzyme chòu nhiệt ổn đònh nhất trong rau quả và thường được sử
dụng như là một dấu hiệu của sự nhạt màu.
Việc chần có thể thực hiện trong nước, hơi nước hay bằng
việc sử dụng các năng lượng vi sóng. Việc chần thường được thực
hiện trước trước khi bảo quản lạnh đông.
Bảo quản bằng cách đóng hộp thường được thực hiện ở
17


nhiệt độ 121oC trong 25 40 phút hoặc ở 115oC trong 30 - 40 phút.
Mục đích của việc đóng hộp là để sản xuất rau quả tiệt trùng,
tiêu diệt bào tử của Clostridium Botulinum - một loại vi khuẩn có
hại trong thực phẩm có khả năng chòu nhiệt tốt nhất.
Thanh trùng (600C – 850C) nhằm mục đích tiêu diệt những tế
bào sinh dưỡng của vi sinh vật. Sản phẩm rau quả thanh trùng
thường được sử dụng trong quá trình sản xuất nước ép rau quả.
Tách nước bao gồm việc loại bỏ nước khỏi chất rắn đến
mức độ mà sự hư hỏng do vi sinh vật là rất nhỏ trong suốt quá
trình bảo quản rau quản dài hạn. Nước có thể loại bỏ bằng cách
đông lạnh hay sấy thùng. Rau quả tách nước được sử dụng trong
những thực phẩm chế biến sẵn (ví dụ trong soup, gia vò mì gói...).
1. Chlorophyll
Việc giữ màu xanh cho rau quả là một thách thức lớn trong
công nghiệp. Hầu hết người tiêu dùng đều thích sử dụng những
loại rau quả mà sau khi gia nhiệt vẫn giữ nguyên được màu xanh
sáng ban đầu. Việc gia nhiệt thì cần thiết để làm ổn đònh rau quả
và vô hoạt các enzyme gây hư hỏng. Ở nhiệt độ trên 60 0C thì
các tế bào sống bò tiêu diệt, các phân tử pectic bò phá vỡ và
cấu trúc của tế bào bò thay đổi.

Màu chlorophyll nằm trong lục lạp của tế bào. Khi tế bào bò
tiêu diệt trong quá trình gia nhiệt, lớp màng của lục lạp bò phá
vỡ, chất diệp lục được thoát ra ngoài. Khi lớp màng tế bào chất
bò phá vỡ, các phân tử axit cũng được giải phóng ra ngoài. Các
axit này sẽ kết hợp với chlorophyll tạo thành pheophytin làm mất
dần màu xanh lá và chuyển thành màu xanh oliu (quá trình này
chỉ có thể xảy ra khi màng tế bào chất bò phá vỡ). Tỉ lệ giữa
chlorophyll và pheophytin có thể sử dụng như một chỉ số màu cho
việc gia nhiệt rau quả xanh.
Việc đo hệ số phản xạ của sự ổn đònh màu trong rau quả hay
những liên kết của nó cũng được sử dụng cho việc đánh giá
toàn bộ những sự biến đổi màu trong suốt quá trình gia nhiệt của
rau quả nhằm sản xuất các loại nước ép.
Sự chuyển từ màu Chlorophyll sang màu pheophytin trong suốt
quá trình gia nhiệt phụ thuộc vào thời gian xử lý nhiệt và pH. Từ
60 0C trở lên thì bắt đầu có sự chuyển từ màu Chlorophyll sang
màu pheophytin, tốc độ này tăng một cách một cách nhanh
chóng khi nhiệt độ tăng.
Chlorophyll a nhạy cảm với nhiệt hơn là Chlorophyll b. Trong nước
cây bông cải xanh, Chlorophyll a mất màu nhanh gấp hai lần
Chlorophyll b. Hiện tượng này do môi trường phân tử xung quanh
chlorophyll trong nước quả hoa cải là môi trường axit.
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng phản ứng tạo pheophytin và

18


việc mất màu xanh tuân theo một cơ chế phản ứng. Quá trình
này gồm hai giai đoạn:
 Giai đoạn 1: sự pheophytin hoá.

 Giai đoạn 2: sự phân huỷ pheophytin thành pyropheophytins.
Tóm lại, sự ổn đònh của màu Chlorophyll trong những tế bào
bò phân huỷ phụ thuộc vào nồng độ axit trong tế bào và liên
kết giữa Chlorophyll và lipoprotein trong lục lạp.

Hình 11: Hàm lượng pheophytin tạo thành ở các chế độ
nhiệt độ
theo thời gian gia nhiệt
Chần
Rau quả có thể mất màu trong quá trình bảo quản lạnh là do
hoạt tính của các enzyme chlorophyllase và peroxidase. Khi chần sẽ
giúp vô hoạt các enzyme này làm màu chlorophyll ít bò biến đổi.
Tuy nhiên, nếu chần trong thời gian quá lâu sẽ tạo ra những màu
không mong muốn và phá vỡ lục lạp do nước xâm nhập vào lục
lạp làm lục lạp bò trương phồng lên.
Quá trình nấu
Quá trình nấu đậu Hà Lan trong nước khoảng ba phút thì
không có ảnh hưởng đáng kể nào lên tổng hàm lượng chlorophyll
và pheophytin vì hàm lượng chlorophyll a và b giảm còn hàm lượng
pheophytin a và b tương ứng tăng.
Dưới tác dụng của quá trình gia nhiệt bằng lò vi sóng đối với
khoai tây ngọt, màu của các hợp chất chlorophyll thay đổi. Khi nấu
19


khoảng 8 phút tổng hàm lượng Chlorophyll giảm khoảng 7 lần.
Chlorophyll a và b chuyển thành Chlorophyll a ’ và b’ trong hai phút
đầu. Pheophytin a và b sẽ xuất hiện sau 8 phút.
Ví dụ: Đối với rau muống, khi luộc thì từ màu xanh sẽ chuyển
sang màu xanh đen.

Hình 12: Sự chuyển màu của rau muống khi luộc
Đóng hộp và thanh trùng
Trong quá trình đóng hộp và thanh trùng rau quả xanh, màu
của nó cuối cùng sẽ thay đổi từ màu blue-green (Chlorophyll) sang
màu olive-green (pheophytin) do quá trình xử lí ở nhiệt độ cao và
thời gian kéo dài nhằm đạt được sự tiệt trùng thương mại. Rau quả
đóng hộp thường có màu nâu olive của phyophytin và
pyropheophytin.
Ví dụ: ở nhiệt độ 1210C, trong 30 phút thì màu Chlorophyll trong
spinach chuyển thành màu pheophytin..
Quá trình tách nước
Thời gian tách nước dài, đặc biệt là ở nhiệt độ cao, dẫn
đến các sản phẩm có chất lượng không tốt nguyên nhân là do
phản ứng Caramel hoá, phản ứng Maillard, hoạt động của các
enzyme và quá trình màu nhạt dần do sự tạo thành pheophytin (vẫn
có thể xảy ra khi hàm lượng nước là rất thấp).
Ví dụ: trong rau ngò sấy khô ở nhiệt độ từ 80 – 90 0C, 3-7%
chlorophyll chuyển thành pheophytin; còn ở 100 0C và 1400C thì lượng
này là 12-15%. Khi sấy khô thì mẫu được lưu trữ trong thời gian là
hai năm.
Ví dụ: Trong tiêu, sự mất màu xanh lục cao hơn ở nhiệt độ 70 0C
– 750 C so với nhiệt độ 550C -600C.
Nói chung, việc mất màu chlorophyll sẽ giảm sau khi phơi khô
và sau khi được chần bằng hơi nước nóng. Việc xử lí bằng hơi nước
sẽ tăng độ bền vững của màng tế bào, làm nước tách bớt ra
khỏi tế bào và giúp giảm thời gian sấy.
2. Carotenoid
Ảnh hưởng của quá trình gia nhiệt đến việc mất màu và

20


việc đồng phân hoá của Carotenoid trong các loại rau quả màu
vàng, màu cam và màu đỏ tuỳ thuộc vào từng chủng loại,
thành phần carotenoid, phương pháp gia nhiệt và các điều kiện
chế biến. Thời gian, nhiệt độ và sự có mặt của oxi là những
nhân tố ảnh hương đến sự bền màu của Carotenoid.

Hình 13: Chu trình biến đổi của Carotenoid
Quá trình chần và nấu
Quá trình chần cà rốt sẽ tạo ra màu sáng hơn và gia tăng
việc bão hoà cường độ màu hơn là không chần. Quá trình gia
nhiệt làm phá huỷ sắc lạp, carotene có thể hoà tan trong chất
béo dẫn đến sự biến đổi màu. nh hưởng của nhiệt độ lên
hàm lượng carotenoid là khá phức tạp. Hàm lượng carotenoid có
thể gia tăng, giảm bớt hoặc duy trì trong suốt quá trình gia nhiệt.
Khi gia nhiệt nhẹ ở nhiệt độ dưới 100 0C trong một thời gian
ngắn…, chần có thể gia tăng hàm lượng carotenoid trong một đơn
vò khối lượng. Việc gia tăng này là do các loại hoá chất tăng
nồng độ khi tế bào bò phá huỷ, lượng ẩm bò mất đi, những chất
rắn hoà tan và vô hoạt các enzyme oxi hoá carotene.
Tuy nhiên việc gia nhiệt mạnh có thể dẫn đến giảm hàm
lượng Carotenoid. Trong quá trình gia nhiệt, phản ứng đồng phân có
thể xảy ra tuỳ thuộc vào thời gian và cường độ gia nhiệt.
Ví dụ:
Trong khoai tây chiên, hàm lượng ß-Carotene tăng 13%  14%
trong 2  10 phút chần ở nhiệt độ 100 0 C. Tuy nhiên nếu nướng ở

21

191 0C thì mất 31 % ß-Carotene.
Trong đậu xanh (đậu Hà Lan), Lutein có hàm lượng tăng 38% ,
hàm lượng carotene tăng 23% và tổng hàm lượng carotenoid tăng
26% khi đem gia nhiệt trong nước khoảng 3 phút.
Cà chua bò mất 10% hàm lượng licopene khi phơi khô ở 110 0C,
nhưng ở 80oC thì hàm lượng lycopene không đổi.
Gia nhiệt trong lò viba trong 7 phút ở công suất 6000 W đối
với khoai tây ngọt thì 23% tổng hàm lượng carotene bò mất đi.
Gia nhiệt trong lò vi sóng trong 9 phút thì hàm lượng carotene
trong cà rốt có sự khác biệt nhỏ so với cà rốt không bò gia
nhiệt.
Màu sắc và hàm lượng carotenoid khác nhau tuỳ thuộc vào
phương pháp chế biến. Thông thường, màu carotenoid không bò
hoà tan vào mội trường xung quanh do carotenoid là một chất tan
trong dầu.
Ví dụ:
Không có sự thay đổi về màu sắc của cà rốt chần trong
nước trong 2 phút ở 880C hay gia nhiệt cao trong thời gian ngắn .
Không có sự thay đổi lớn giữa việc gia nhiệt bằng lò vi
sóng hay việc gia nhiệt bằng phương pháp truyền thống về hàm
lượng carotene trong cà rốt.
Sự có mặt của oxy trong quá trình chần có thể dẫn đến
giảm lượng màu carotenoid. Vì vậy giảm hàm lượng oxy trong suốt
quá trình chế biến sẽ giúp ngăn chặn việc mất màu của
carotenoid một cách đáng kể.
Đóng hộp
Việc xử lý nhiệt ở nhiệt độ 115 0C và 1210 C sẽ phá huỷ các
màu carotenoid trong nước cà rốt ép, cà rốt đóng hộp. Trong quá

trình bảo quản, nếu nhiệt độ tăng dần thì hàm lượng carotene
giảm vì nó thúc đẩy phản ứng oxy hoá và phản ứng đồng phân
hoá.
Khi điều kiện bảo quản cà rốt là 115 0C trong 30 phút, đồng
phân cis của  & ß carotene tăng, khoảng 35% đồng phân trans của
 & ß carotene bò giảm đi
Khi đóng hộp trong điều kiện chân không, sự oxy hoá sẽ bò
ngăn cản do sự loại trừ oxy trong quá trình đóng hộp.
Quá trình chế biến nước ép
Nước ép từ cà rốt và cà chua được làm từ những rau quả
màu đỏ và màu vàng. Màu đỏ và sự ổn đònh thành phần
carotenoid trong quá trình này phụ thuộc vào điều kiện chế biến.
Trong cà rốt thì thành phần carotenoid dễ bò oxy hoá vì rau quả
được ngâm trước khi xử lí nhiệt.
Những phương pháp xử lí nhiệt khác nhau sẽ làm cho nước ép
cà rốt có màu khác nhau từ màu cam đến màu vàng. Màu trong
nước ép cà rốt tương quan với hàm lượng carotenoid và sự hình
22


thành đồng phân cis. Cường độ màu giảm khi đồng phân cis được
hình thành. Trong nước ép cà chua, 1% của licopene bò mất đi trong 7
phút gia nhiệt ở 900C và nmất 17% nếu gia nhiệt ở 130 0C trong 7
phút.
Sấy ở nhiệt độ cao
Thông thường, việc tách nước làm màu nhạt dần và sự đồng
phân hoá carotenoid, đặc biệt là nếu rau quả khô không được
bảo vệ khỏi ánh sáng, không khí.
Việc làm mất màu của rau quả khô sẽ diễn ra nhanh hơn khi
nhiệt độ cao.

Ví dụ: Trong cà chua, hàm lượng lycopene mất nhiều nhất là 4%
khi bò sấy khô trong đó 17% là đồng phân cis. Điều này chỉ ra
rằng sự đồng phân hoá và sự oxi hoá xảy ra đồng thời. Tuy
nhiên, mẫu được sấy khô trong điều kiện chân không thì hàm
lượng carotene bò tổn thất thấp nhất là 2%. Sự khác nhau này có
thể là do hàm lượng đường tồn tại trên bề mặt trong suốt thời
gian thẩm thấu đã ngăn cản oxy thâm nhập vào gây oxy hoá
lycopene.
Không có sự thay đổi đáng chú ý nào về hàm lượng tổng
cộng của carotenoid trong suốt quá trình sấy bằng phương pháp
lạnh. Mặc dù nhiệt độ lạnh thường làm cho sản phẩm bò rỗ cao
hơn và carotenoid dễ bò oxi hoá hơn. Tuy nhiên, việc sấy lạnh có
thể diễn ra dưới điều kiện chân không. Vì vậy, carotenoid được
bảo vệ tránh khỏi sự tiếp xúc với oxy.
Sự mất màu của carotenoid trong cà rốt sấy khô tuỳ thuộc
vào nhiệt độ và thời gian bảo quản. Hàm lượng của trans  & ß
carotene và tất cả các đồng phân trans-lutein sẽ giảm dần khi
nhiệt độ và thời gian bảo quản tăng dần trái lại đồng phân cis
lại tăng.
Việc bảo quản bột cà chua trong N 2 hay không khí sẽ giúp duy
trì hàm lượng lycopene một cách ổn đònh.
Biện pháp hỗ trợ quá trình sấy
Ví dụ: thêm vào 0.05% (w/v) SO 2 và 2.5% (w/v) tinh bột bắp dẫn
đến hàm lượng carotene giảm và tính chất màu sắc của cà rốt
tốt hơn khi đã được tách nước trong không khí ở 70 oC trong 4 giờ
hay 90oC trong 2 giờ.
3. Flavonoid
Sự thay đổi khác nhau của màu anthocyanin xảy ra trong xuốt
quá trình đun nóng sẽ sản sinh ra các màu vàng nhạt hoặc màu
nâu nhạt.

Trong quá trình chế biến, anthocyanin thường bò mất màu. Nhưng
màu của anthocyanin thường trở lại trong quá trình làm mát.
Những phá huỷ về vật lí như là gọt, bóc vỏ, cắt và dát mỏng
làm phá vỡ màng tế bào cho phép việc tiếp xúc của enzym và
các thành phần của rau quả mà trước đó bò tách rời. Các enzym
23


bò vô hoạt trong quá trình gia nhiệt. Sự khác nhau về tính ổn đònh
trong các màu anthocyanin liên quan đến mức độ và họ của rau
quả.
Ví dụ: Trong bắp cải, anthocyanin thì ổn đònh hơn các màu
flavonoid khác. Chúng thường có một dãy hấp thụ từ 560  600 nm
và từ 600  640 nm trong axit yếu và các dung dòch trung tính. Điều
này có nghóa là những hợp chất này dễ có màu ở pH > 4.0 nơi
mà các hợp chất không phải anthocyanin thì gần như không có
màu.
Một số trường hợp, màu của flavonoids sau khi bò mất sẽ trở lại
khi để nguội.

OH

OH

OH

OH

+

O

H

O

O

O+

+

-H

OGlic

OGlic
OH

OH

Flavylium cation (mà
u đỏ
)

Bazo Quinoldal ( xanh dương)

H2O,-H+

H+, -H2O

OH
OH
OH

OH

OH
OGlic

OH

OH

O

OH

OGlic
OH

OH

O

Chalcone (khô
ng mà
u)

Carbinol pseudobase (khô

ng mà
u)
flavonoid

III. VIỆC LÀM LẠNH VÀ MÀU SẮC CỦA RAU QUẢ [8]

24

Hình
14:
Chu
trình
biến
đổi
của


Làm lạnh là một trong những phương pháp quan trọng để duy trì
chất lượng của rau quả trong suốt thời gian bảo quản lâu dài.
Hầu hết rau quả đều được chần trước khi làm lạnh. Tuy nhiên một
vài loại rau quả có thể làm lạnh thô như tỏi tây và cà rốt. Chất
lượng rau quả làm lạnh đưa đến tay người tiêu dùng có thể không
tốt hơn chất lượng của nó vào thời gian làm lạnh.
Nhiệt độ, thời gian bảo quản và sự thay đổi nhiệt độ trong
kho là những nhân tố thiết yếu ảnh hưởng đến chất lượng của
rau quả lạnh đông. Thời gian bảo quản của hầu hết các loại rau
quả tăng khi nhiệt độ bảo quản hạ thấp trong khoảng từ -25 oC 40oC.
1. Chlorophyll
Đậu Hà Lan, đậu xanh, cải Brussels và rau spinach là một trong
những loại rau quả lạnh đông được ưa chuộng nhất. Những rau quả

này thường được chần trước khi lạnh đông nhằm vô hoạt những
enzym làm mất màu và mất hương vò. Việc chần liên quan đến
nhiệt độ bảo quản của những loại rau quả chế biến. Chần đậu
xanh mất đi 10% hàm lượng chlorophyll ban đầu trong vòng 0.7 đến 10
tháng từ -7 đến -18oC. Trong quá trình chần rau spinach, 10% của
hàm lượng chlorophyll ban đầu sẽ bò mất đi trong 1.6 2.5 tháng ở
nhiệt độ -7oC.
Trong suốt quá trình bảo quản kéo dài của rau quả lạnh đông,
màu sắc thay đổi là do chlorophyll chuyển hoá thành pheopytin.
Việc mất dần chlorophyll của đậu xanh sẽ xảy ra khi đậu xanh
được bảo quản ở -90C trong 20 tháng mà không được đem chần
trước.
Hàm lượng chlorophyll giảm và hàm lượng chlorophyllide,
pheophytin và pheophorbide tăng. Đó là do enzyme chlorophyllase,
peroxidase làm chuyển màu những rau quả lạnh đông mà không
được chần trước.
2. Carotenoid
Hàm lượng carotenoid của rau quả lạnh đông màu vàng, cam
và đỏ thì tương đối ổn đònh. Có rất ít hoặc không có sự giảm
màu và sự đồng phân hoá trong cà rốt, khoai tây ngọt và bắp.
Ví dụ: Làm lạnh và bảo quản lạnh trong 6 tháng khoai tây ngọt
ở -170C không gây ra nhiều thay đổi trong hàm lượng và màu sắc
của tổng cũng như của từng đồng phân carotene.
Tuy nhiên oxy và ánh sáng có thể ảnh hưởng đến sự ổn
đònh của màu carotenoid trong suốt quá trình bảo quản lạnh đông.
Vì vậy, đóng gói rau quả trước khi bảo quản lạnh đông có thể
loại bỏ ánh sáng và oxy sẽ giúp giữ màu carotenoid tốt hơn.
Thông thường, người ta sẽ chần trước khi bảo quản rau quả lạnh
đông. Nguyên nhân là do khi chần, ta đã vô hoạt được enzyme
lipoxygenase.

25