HƯƠNG THƠM TRONG sản PHẨM THUỐC lá điếu

Trờng đại học bách khoa hà nội
VIN O TO SAU I HC
-------

-------

Bài tiểu luận
Môn: Các tính chất cảm quan thực phẩm
TI: HNG THM TRONG SN PHM THUC L IU

1


Mục lục
VIN O TO SAU I HC.........................................................1

M U
Chất lợng sản phẩm là sự tồn tại và sống còn của mỗi doanh
nghiệp. Đó là tập hợp những đặc tính nhằm thoả mãn yêu cầu của
khách hàng. Vì vậy để sản xuất kinh doanh ngày càng phát triển,
đòi hỏi chất lợng sản phẩm ngày càng cao các nhà công nghệ cần
nắm rõ các tính chất cảm quan của từng sản phẩm.
Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ngành
công nghệ thực phẩm cũng ngày càng phát triển và các sản phẩm
thực phẩm cũng ngày một đa dạng và phong phú hơn. Mỗi loại thực
phẩm đều có tính chất và mùi thơm khác nhau, đặc trng cho loại
thực phẩm đó. Mùi thơm này có thể do một hay nhiều chất thơm tạo
nên với các tỷ lệ và hàm lợng khác nhau và điều đó làm cho các sản
phẩm có mùi thơm khác biệt với các sản phẩm khác.
Với sản phẩm thuốc lá điếu, là sản phẩm đi vào cơ thể con ngời thông qua quá trình đốt cháy và hút, các tính chất cảm quan nh
vị, hơng thơm, độ nặng, độ cháy, màu sắc sợi của điếu thuốc

thì hơng thơm của sản phẩm là rất quan trọng. Để tạo ra hơng
thơm cho sản phẩm thuốc lá điếu, một giai đoạn quan trọng trong
quá trình sản xuất thuốc lá điếu là gia liệu và tạo hơng cho thuốc lá
điếu.

2


Phần I: Cơ sở khoa học về hình hơng
I.1. Lý thuyết về mùi
I.1.1. Thuyết hóa học về mùi
2000 năm về trớc, triết gia Lucrexia Car cho rằng trong mũi có
những lỗ nhỏ và khi tiếp xúc với hạt chất mùi rơi vào lỗ đó thì mũi sẽ
cảm thụ đợc. ý kiến chủ đạo của Lucrexia là ở chỗ: đặc trng của mùi
phụ thuộc vào tính tơng ứng giữa hình dáng của hạt chất mùi và
của các lỗ nhỏ trong hố mũi.
Năm 1920, Leopond Rujit (Thụy Điển) đã đề ra giả thuyết về
mùi là do chất có mùi đi vào mũi, lan rộng và hấp thụ trong màng
nhầy chất lỏng bao phủ vùng khứu giác, tiếp đó chất có mùi tạo liên
kết với một chất hóa học đặc biệt gọi là chất tiếp nhận mùi (chỉ
những nhóm nguyên tử nhất định của chất tiếp nhận mùi tham gia
tơng tác). Kết quả là một chất mới phát sinh ra và tác động đến
đầu cuối dây thần kinh. Tuy vậy, chất mới này thờng không bền và
bị phân hủy rất nhanh chóng. Chính điều này giải thích lý do tại
sao mùi không duy trì đợc lâu. Khi có một mùi rất mạnh thì dần dần
tất cả các chất tiếp nhận mùi đều bị giữ bởi các phân tử chất có
mùi. Do đó, mùi không đợc thụ cảm thêm nữa và mũi đã hoàn toàn
thích ứng với mùi mạnh và bền.
Cơ chế tác động của chất có mùi là tạo nên hợp chất mới không
bền. Vậy thì phản ứng nào đã xảy ra trong khoảng thời gian chớp

nhoáng nh thế? Các sản phẩm của phản ứng siêu tốc đó có thể sẽ
gây nên ở đầu cuối dây thần kinh cảm giác mùi nh thế nào?
3


Năm 1951, Moncrieff (Scotland) cũng đã đa ra giả thuyết tơng
tự nh ớc đoán của Lucrexia Car. Moncrieff giả định rằng trong mũi có
một vài kiểu tế bào cảm giác. Mỗi kiểu tế bào sẽ chỉ tác dụng với
một mùi "cơ bản" nhất định. Các phân tử vật chất sẽ chỉ gây cảm
giác mùi khi chúng tơng ứng với hố sâu trong tế bào cảm giác nh
chìa khóa với ổ khóa. Mỗi một mùi phức tạp, theo Moncrieff, có thể
chia thành một loạt các mùi cơ bản. Mỗi mùi cơ bản sẽ có thể bao hàm
một mùi bất kỳ nào đó.
Nhà hóa học hữu cơ Amoore (oxford University of England1962) đã nghiên cứu đa ra cách phân loại bảy mùi cơ bản :
- Mùi băng phiến (long não);
- Mùi xạ hơng (pentadecanolacton) ;
- Mùi hoa thơm (phenylmetyletylcachinol) ;
- Mùi bạc hà (mentol ;
- Mùi ete (dicloetylen) ;
- Mùi cay (hăng)(axit formic) ;
- Mùi thối (butylmercaptan).
Theo Amoore, trộn nhũng mùi đó theo những tỉ lệ nhất định
có thể thu đợc hơng thơm bất kỳ nào đó. Với ý nghĩa đó, bảy mùi
cơ bản của Amoore giống với ba màu cơ bản (đỏ, xanh, lam) và bốn
vị cơ bản (ngọt, mặn, chua và đắng).
Amoore và một số nhà nghiên cứu khác cho rằng : hình học lập
thể và hình dáng của phân tử vật chất có vai trò quyết định đối
với mùi của nó. Theo Amoore, mỗi mùi cơ bản sẽ tơng ứng với một kiểu
tế bào cảm giác nhất định.
Đầu tiên Amoore nghiên cứu các chất có mùi băng phiến và cho

rằng tất cả phân tử của các chất này đều có dạng hình cầu hoặc
gần hình cầu có đờng kính khoảng 7 Ao. Mùi xạ hơng thì phân tử
có hình đĩa với đờng kính là 10Ao. Nếu đĩa lại có thêm phần tơng
tự đuôi thì đợc mùi hoa. Mùi ete có phân tử hình gậy.
Đối với chất có mùi bạc hà thì ngoài dáng đặc biệt (cái chêm)
còn phải có những nhóm nguyên tử có khả năng tạo liên kết hydro ở
những vị trí nhất định.
Mùi phức tạp sẽ phát sinh ra trong trờng hợp khi các nhóm khác
nhau của cùng một phân tử rơi vào trong một vài hốc khác nhau.

4


Mùi hăng và mùi thối không liên quan với hình dáng của phân tử
mà liên quan với trạng thái điện của chúng. Điện tích dơng lớn thì có
mùi cay, mùi chua, điện tích âm thì có mùi thối.
Theo lý thuyết hóa lập thể, trên bề mặt của màng tế bào
khứu giác phải có những hố, rãnh và khe có hình dáng và kích thớc tơng ứng với các phân tử có mùi sơ cấp.
Phụ thuộc vào hình dáng của mình mà phân tử có mùi sẽ đợc
đặt vào hố kiểu này hay kiểu khác, nh chìa khóa đặt vào ổ khóa,
để "mở" tế bào khứu giác và kích thích nó. Trong tế bào sẽ phát
sinh ra dòng điện sinh học truyền đến vỏ não, truyền cho trung
tâm khứu giác cao cấp các thông tin về bản chất và cờng độ mùi.
Đa số phân tử chất mùi có hình dáng phức tạp với nhiều mấu lối
ra có hình que, hình chêm và hình cầu. Do đó có thể thích ứng
đợc với nhiều kiểu hố khác nhau về hình dáng của tế bào khứu giác.
Kết quả sẽ phát sinh ra không phải một mùi đơn giản, sơ cấp mà là
một mùi hỗn hợp, ví dụ nh mùi của các quả.
Xuất phát từ giả thuyết hóa học lập thể, Amoore đã thành
công, thậm chí dự đoán đợc mùi của nhiều chất mới đợc tạo nên.

I.1.2. Thuyết lý học về mùi
Theo lý thuyết lý học, nguyên nhân của mùi không phải là
hình dáng của phân tử mà là khả năng phát sóng điện từ của
chúng. Theo thuyết này, để cảm giác đợc mùi không nhất thiết
phân tử chất có mùi tiếp xúc với cái cảm biến của tế bào.
Tất cả các chất thơm đều phát các tia hồng ngoại một cách
mạnh mẽ. Mỗi chất có một phổ năng của mình. Nói một cách khác,
phân tử dao động phát ra sóng điện từ. Nh vậy, phân tử chất có
mùi đợc xem nh một máy phát tia hồng ngoại độc đáo .Các tia này đợc thu hồi bằng máy thu là tế bào thần kinh khứu giác.
Nh vậy, sự khứu giác gần với sự thị giác. Giả định đó đợc xác
nhận ở chỗ : các phần màng nhầy của mũi thụ cảm các mùi, có màu
giống nh màu tế bào mắt thụ cảm ánh sáng.
Ta đều biết rằng các phân tử có màu, theo thờng lệ, kém bền
hơn và dễ dàng bị kích thích hơn các chất không màu. Sự dao
động của phân tử các chất có mùi đợc chồng lên trên sự dao động
năng của các hạt chất màu, nên sẽ bị cộng hởng và sẽ gây nên sự
phân bố lại điện tích ở trong mô thần kinh. Cuối cùng sẽ dẫn đến sự
xung động thần kinh, tức là tín hiệu về mùi.
5


Cần chú ý rằng, lý thuyết hóa học và lý học vế mùi bổ sung lẫn
nhau. Có thể coi rằng các phân tử có hình dáng gần giống nhau
(giống nhau về cấu tạo) sẽ dao động nh nhau. Các phổ bức xạ ở
chúng sẽ ít khác nhau.
I.2. Các chất thơm chủ đạo trong hơng liệu
Trong hơng liệu, có những cấu tử cần có mặt với một lợng
nhiều nhng cũng có cấu tử thậm chí chỉ cần ở dạng vết. Những cấu
tử có vai trò quyết định hơng thơm chủ yếu của hình thơm(một
đơn hơng hoăc một tổ hợp hơng) gọi là chất thơm chủ đạo hoặc

còn gọi là chất tạo mùi (top note). Trong một hình thơm, chất tạo mùi
có thể là một cấu tử thơm đơn thể (ví dụ, ionon cho mùi hoa tím)
hoặc là hỗn hợp của một số chất thơm đơn thể hoặc là tổ hợp một
vài mùi đơn giản.
I.2.1. Hoá học chất thơm.
Hoá học chất thơm đợc định nghĩa là môn khoa học nghiên
cứu bản chất hoá học và sự chuyển hoá các hợp chất taọ hơng trong
thiên nhiên, trong sinh, hoá tổng hợp hữu cơ .
Trong hơn hai triệu chất hữu cơ, thì 400.000 chất có mùi
nhiều hoặc ít. Đa số chất thơm có mùi đặc trng riêng của mình.
Mùi của chúng do những nhóm nguyên tử đặc biệt gọi là nhóm
mang mùi quyết định. Tuy nhiên nếu tăng số nhóm mang mùi trong
một phân tử lên thì không làm tăng mùi mà lại làm yếu mùi và đôi
khi còn làm tắt mùi hoàn toàn.
Những nhóm mang mùi cơ bản thờng là nguyên tử O, S, N, P,
As, Se. Các nhóm mang mùi hữu cơ là:

C(OH)

C

O

CH3
C CH3
CH3

OR

Cách phân loại chất thơm theo 29 mùi cơ bản hiện nay đã chi

tiết, khoa học hơn so với cách phân loại bảy mùi cơ bản của Amoore
(oxford University of England-1962). 29 mùi cơ bản đợc trình bày
trong vòng tròn hơng vị (Hình 1) bao gồm :
- Alliaceous (Mùi hành tỏi)
Balsamic(Mùi hạnh nhân)

-Animal (Mùi động vật)

- Camphoraceous (Mùi long não) - Chemical (Mùi hoá chất)
(Mùicam, chanh)

6

-

Citrus


- Coffee (Mùi cà phê)
Ethereal

- Earthy (Mùi đất)

-

- Fatty (Mùi béo)
(Mùi quả chín)

- Floral (Mùi hoa)

-

- Green ( Mùi cây, lá xanh)
Meaty( Mùi thịt)

-

- Medicinal (Mùi thuốc)
Mossy(Mùi nấm)

- Minty(Mùi bạc hà)

- Musty
- Smoky(Mùi khói)
cay)

Herbaceous(Mùi

- Nutty(Mùi hôi)

dợc

liệu)

Fruity
-

-

- Pepper(Mùi hạttiêu)

- Soapy(Mùi xà phòng)-

Spicy(Mùi

Mô tả một số chất, nhóm chất của từng nét mùi đặc trng.

Mùi cỏ xanh (Green).
Mùi cỏ vừa mới ngắt hoặc từ nguyên liệu cây xanh, lá đợc nghiền ra.
Thờng là các aldehyt không no, ngắn mạch, các chất vòng 6 cạnh và
một số alcolhol.
-Trans -2 - Hexenal (Mùi xanh tơi)
- Cis -3 - Hexenol (Mùi cỏ xanh)
- Cis -3- Hexenal (Mùi lá cây xanh)
-Trans -2- Hexenol (Mùi
quả xanh)
- 2 - isobutyl - 3 -Methoxy - pyrazine (Mùi hạt tiêu xanh)
- 2- butyl -3- Methoxy - pyrazine (Mùi ngái của rễ trong đất)
- 2 - Butyl thiazol (Mùi lá cà chua xanh)
- 2 -Pentyl - 4,5 - dimethyl Thiazol (Mùi hoa xanh)
Mùi quả chín(Fruity).
Mùi thơm ngọt của các quả chuối, lê, táo, da chín.
Các hợp chất tiêu biểu là este, lacton và một số xeton, ete, và axetal
khác cũng nằm trong nhóm này.
- Ethyl trans -2, cis -4- decadienoat ( Mùi quả lê)
- izo Amyl axetat (Mùi thơm ngọt chuối, táo chín)
- -Undecalactone ( Mùi đào chín)
- Ethyl -3- methyl thiopropionate (Mùi dứa chín)
- 2- (p- Hydroxyphenyl) -2- Butanol (Mùi quả dâu)
Mùi quả họ chanh(Citrus). Mùi thơm ngọt mát của chanh, bởi,

cam chín. Các hợp chất tiêu biểu là Citral và nhóm terpen.
7


Hình 1: Vòng tròn hơng vị
1.2.2. Các chất thơm thiên nhiên từ nguồn tinh dầu và
nhựa
Nhóm chất có mùi thờng gặp trong tự nhiên là tinh dầu và
nhựa. Tinh dầu và nhựa thuộc nhóm hợp chất izoprenoit, nghĩa là
những hợp chất đợc coi nh là dẫn xuất của izopren. Nhóm hợp chất
izoprenoit bao gồm rất nhiều chất : ngoài tinh dầu và nhựa còn có
8


steroit, carotenoit và cao su. Các chất thuộc nhóm izoprenoit có đặc
tính chung là không hòa tan trong nớc mà hòa tan trong các dung
môi hữu cơ.
Tinh dầu và nhựa đợc tạo thành và thoát ra trong các cơ quan
đặc biệt của cây: trong lông tuyến và vẩy đối với tinh dầu và trong
ống nhựa đối với nhựa. Tinh dầu và nhựa có hơng thơm nhất định
quyết định mùi của nhiều cây, của hoa và của quả.
Về bản chất hóa học, tinh dầu (và nhựa) thờng là một hỗn hợp
các chất khác nhau: hydrocacbon, rợu, phenol, aldehit, xeton, axit,
este, . . . Tuy nhiên quan trọng và thờng gặp hơn cả trong hợp phần
tinh dầu là terpen và các dẫn xuất chứa oxy của terpen.
Terpen là hydrocachon mạch thẳng hoặc vòng có công thức chung
là (C10H10)n
n = 1 : monoterpen
n = 1,5 : sesquiterpen
n = 2 : diterpen

n = 3 : triterpen
n = 4 : tetraterpen
Các dẫn xuất chứa oxy của tecpen thờng là rợu, aldehit, xeton
v.v.
Monoterpen
Các monoterpen thẳng tiêu biểu là mirxen, oxymen và các dẫn
xuất chứa oxy của chúng là linalol, geraniol, xitronelol, xitronelal và
xitral.
Mirxen có trong một loạt tinh dầu. Trong tinh dầu của hoa
huplông có 30 - 50% mirxen. Linalol, geraniol và xitronelol đều là rợu.

HO
CH2OH
linalol

geraniol

HOCH2
xitronelol

mirxen

oxymen

Linalol có trong hoa lan chuông, trong quít và trong cây mùi.
Linalol đợc dùng trong hơng phẩm dới nguyên dạng hay dới dạng este
9


axetat. Ngời ta cho rằng hơng thơm của đào là do các este khác

nhau formiat, valerianat của linalol quyết định.
Geraniol gặp trong tự nhiên ở trạng thái tự do cũng nh ở dới dạng
este. Geraniol có trong tinh dầu khuynh diệp và cùng với xitronelol là
thành phần chủ yếu của tinh dầu hoa hồng.
Xitronelol có trong tinh dầu hoa hồng, phong lữ và các tinh dầu
khác. Xitronelol có mùi hoa hồng.
Xitral có chứa trong tinh dầu họ cam quít và trong các tinh dầu
khác. Xitral tơng tác với axeton tạo thành ionon là hợp chất vòng có
trong thành phần của phân tử caroten. Ionon và đồng phân của nó
là iron có ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp hơng phẩm. Xitral là
hỗn hợp của hai đồng phân hình học : dạng cis gọi là dạng a và dạng
trans hay là dạng b.
Xitronelal gặp trong tự nhiên dới dạng hai đối quang.
Monoterpen đơn vòng phổ biến và quan trọng hơn cả là
limonen và các dẫn xuất chứa oxy của nó là menton, piperitenon,
piperiton và carvon, v.v.
Limonen có trong nhựa thông, trong tinh dầu cam, chanh và
CHCHCOCH3

CHCHCOCH3

O
O

ionon

iron

carvon

OCH
xitronelal

pulegon

thì là.
Piperitenon, pipenton, pulegon, menton và mentol hợp thành
nhóm menton, có trong tinh dầu bạc hà.
Piperitenon là chất không hoạt quang do không có tâm bất
đối. Menton có hai tâm bất đối và mentol thì có ba tâm bất đối.
Mối liên quan tơng hỗ về cơ cấu giữa limonen và các dẫn xuất chứa
oxy của nó có thể biểu diễn bằng sơ đồ:

10


O

Limonen

isopiperitenon

OH

mentol

O

Piperitenon

O

menton

O

Piperiton

Hình 2: Sơ đồ chuyển hoá các Monoterpen nhóm Menton
Trong số monoterpen hai vòng có pinen và camphen chứa trong
tinh dầu chanh và dẫn xuất oxy của chúng là borneol và campho.
Phân tử pinen là tổ hợp vòng sáu cạnh và bốn cạnh gồm hai
đồng phân - và -pinen. Pinen là hợp phần của nhiều tinh dầu và
là cấu tử chính của dầu thông. Nó cho dầu thông mùi đặc trng, dễ
dàng bị oxy hóa trong không khí chuyển thành sản phẩm dạng
nhựa.
Camphen có cấu tạo đối xứng và gồm hai vòng năm cạnh.
Camphen có chứa trong tinh dầu chanh, tinh dầu loại lavăng, tinh
dầu họ hoa trắc bách; tinh dầu linh sam và trong nhiều tinh dầu
khác.
Borneol là rợu bậc hai có chứa trong tinh dầu long não, lavăng,
họ Rosnlarinus. Borneol ở thể rắn. Khi oxy hóa borneol thì tạo thành
campho. Campho có trong tinh dầu của nhiều thảo mộc.

11


CH2
O
Camphen

OH
pinen

-pinen

borneol

O
campho

Cũng nh borneol, campho ở thể rắn. Campho có trong gỗ và lá
cây long não.
Campho đợc ứng dụng rộng rãi trong y học làm chất kích thích
hoạt động của tim. Trong công nghiệp hoá học campho dùng để chế
tạo xelluloit và thuốc nổ không khói
Sesquiterpen
Sesquiterpen có thể xem nh hợp chất do ba đơn vị izopen tạo
nên, có công thức chung là C 15H24. Sesquitespen cũng chia ra mạch
thẳng và mạch vòng. Đa số sesquiterpen là hợp chất đơn vòng hoặc
đa vòng. Những sesquiterpen thẳng và vòng tiêu biểu là famezen,
xinhiberen, humulen, cardinen và -xantalen. Trong đó đặc biệt là

farnezen

xinhiberen

cardinen

-xantalen

humulen

xinhiberen có nhiều trong tinh dầu gừng, humulen có trong tinh dầu
huplông.
Trong số dẫn xuất chứa oxy của sesquiterpen có farnezol, nerolidol,
xantonin.

12


HOH2C

OH
farnezol

O

nerolidol

O
xantoxin

O

Farnezol rất phổ biến trong tự nhiên. Farnezol có trong tinh dầu
cam, chanh, hoa hồng và trong một số tinh dầu khác. ở côn trùng,
farnezol có vai trò quan trọng, chất "hấp dẫn"
đợc côn trùng đực tiết ra để lôi kéo côn trùng
cái.

Xantonin có trong họ thầu dầu. Xantonin O
đợc dùng rộng rãi làm thuốc tẩy giun sán. Khi
hòa tan trong kiềm, xantonin tạo thành muối
của axit xantonic. Khi axit hóa môi trờng thì lại
đợc xantonin.

OH

COOH

axit xantonic

Diterpen
Diterpen có công thức chung là C20H32.
Diterpen hoàn toàn không bị bay hơi cùng với
hơi nớc. Đặc biệt phổ biến rộng rãi trong các
nhựa là axit nhựa.
Khi chích một chỗ ở trên vỏ thông thì sẽ
cho thông tiết ra một thứ nhựa mà nếu chng
axit abietic
cất với hơi nớc thì sẽ đợc phần bay hơi và phần không bay hơi. Khi
làm nguội phần không bay hơi sẽ đợc một thể thủy tinh màu nâu
gọi là canifol. Phần bay hơi của dầu thông chủ yếu là pinen. Còn
canifol chính là hỗn hợp phức tạp các axit, có công thức chung là
C19H29COOH và có tên chung là axit nhựa.
Axit abietic là chất tiêu biểu của axit nhựa
chiếm phần chính trong canifol.
So với các axit nhựa khác, axit abietic tơng đối
bền vững, mặc dù nó rất dễ dàng bị oxy hóa trong
không khí. Trong quá trình hình thành nên canifol,

axit abietic mới đợc tạo nên từ một loạt các chất tiền
thân linh động khác có tên gọi chung là galipot.
13

COOH
axit levopimaric


Axit levopimaric nằm trong galipot đó. Khi gia nhiệt cũng nh dới tác
dung của axit, axit levopimaric chuyển thành axit abietic. Axit
levopimaric khác với axit abietic về vị trí của nối đôi.
Triterpen
Triterpen thờng gặp trong thực vật dới dạng
este, glucozit hoặc ở trạng thái tự do. Tiêu biểu cho
triterpen là squalen. Squalen có trong chất béo
của gan cá mập, cũng nh trong các cá khác.
squalen

Một triterpen khác đã đợc biết từ lâu là axit
masticadienic. Axit này đợc dùng để làm sơn
bóng.

H

Nguyên liệu đầu tiên để tổng hợp nên
terpen ở trong cây là axit axetic hay nói đúng
hơn là gốc axetyl hoặc đồng nghĩa là từ gluxit
và lipit.
I.2.3. Các chất thơm thiên nhiên chuyển
hoá.

COOH
H
O

H
axit masticadienic

Sau các quá trình gia công kỹ thuật, không
những trạng thái, màu sắc mà hơng vị của các sản phẩm thực
phẩm cũng bị thay đổi. Có những nguyên liệu hay bán thành phẩm
qua những quá trình gia công kỹ thuật nào đó (chẳng hạn gia
nhiệt) thì mùi thơm bị yếu đi hoặc mất đi hoàn toàn. Ngợc lại,
cũng có không ít trờng hợp, các sản phẩm sau khi qua một số gia
công kỹ thuật nào đó thì hơng thơm của chúng lại mạnh thêm,
hoặc thậm chí sản phẩm từ chỗ không có mùi chuyển sang có mùi
thơm hoàn toàn mới.
Nghiên cứu những chất thơm mới đợc tân tạo ra trong các quá
trình gia công kỹ thuật của nhiều sản phẩm thực phẩm, ngời ta
thấy rằng chúng thờng là những hợp chất có nhóm cacbonyl. Vì lẽ khi
cho những chất liên kết đợc với nhóm aldehit nh dimedon, natri sulfit,
... vào các sản phẩm đó đều dẫn đến làm tắt mùi.
Vậy thì từ những hợp chất "nguyên thủy" nào và bằng con đờng nào để tân tạo nên đợc những cấu tử aldehit này?
Aldehit có thể đợc hình thành nên bằng phản ứng Maillard
cũng nh bằng phản ứng polyphenolamin (hay đúng hơn là phản ứng
quinonimin). Nh vậy, rõ ràng hợp chất "nguyên thủy" để tân tạo ra
chất có mùi là axitamin, đờng và polyphenol.
14

Trong những quá trình này, axitamin có một vai trò quyết
định có tính chất trực tiếp hết sức quan trọng. Dới đây chúng ta sẽ
xem xét những đờng hớng tân tạo nên các aldehit ấy.
a/ Phản ứng Maillard là con đờng tạo ra aldehit
Trong quá trình gia nhiệt, các axitamin tơng tác với đờng và
tạo thành các aldêhit và reduction theo sơ đồ phản ứng Maillard:
hexoza + pentoza + axitamin furlurol + oxymetylfurfurol + các
andehit + các reduction + ...
Furfurol và oxymetylfurfurol cũng là những aldehit vòng có mùi
đặc trng.Furfurol có mùi táo và do đờng pentoza tạo thành.
Oxymetylfurfurol có mùi thật đễ chịu và đợc tạo thành từ đờng
hexoza.
Hai furfurol này có thể đợc tạo thành do tơng tác của đờng với
axitamin qua phức hợp trung gian 1-amin-1-dezoxy-2-xetoza (xem cơ
chế phản ứng Maillard ở chơng trớc). Tuy nhiên chúng cũng có thể đợc tạo nên bằng con đờng dehyđrat hóa các đờng sacarrit.
Ngoài furfurol và oxymetylfurfurol, các hợp chất cacbonyl khác
có thể đợc tân tạo do tơng tác của axitamin với furfurol hoặc với các
reduction theo sơ đồ phản ứng sau :
R1
C

NH

R1CH=O +CO2

+ H 2O

aldehit

COOH

+O2

O
O

O

C

O

H

furfurol

NH2

COOH

C
OOH

axit peroxyfurfurolic

R
C

+ H 2O

R1

O

+
O

C

C

COOH

OOH

axitamin

O

NH +

axtimin

O

axit furfurolic

Với reduction thì sơ đồ phản ứng tổng quát nh sau:

15

C
OH

+ H2 O


R

R1
C

NH2 + RCOCOR'

COOH
axitamin

R1CH=O

HC CO

R'

+ CO2

NH2
reduction

aldehit

Từ sơ đồ phản ứng ta thấy các aldehit R 1CH = O đợc tân tạo ra

có mạch cacbon bé hơn axitamin "nguyên thủy" một cacbon. Các
aldehit này do bản chất các axitamin "nguyên thủy" quyết đinh. Nh
vậy cũng có nghĩa là hơng thơm của các bán thành phẩm hay thành
phẩm là do các axitamin quyết định.
Thực nghiệm cho thấy rằng, từ lơxin sẽ cho aldehit có mùi thơm
của bánh mì, từ glixin sẽ cho aldehit có mùi mật và mùi thơm bia, từ
va lin, và phenylalanin sẽ cho aldehit có mùi thơm dịu của hoa hồng,
v.v. .
b/ Phản ứng quinonamin là nguồn tân tạo ra các aldehit
Các aldehit còn đợc tân tạo nên do tơng tác của axitamin với
polyphenol khi có sự xúc tác của enzim polyphenoloxydaza hoặc
trong điều kiện nhiệt độ cao. Sơ đồ phản ứng quinoamin trong
hình 4. Từ sơ đồ này cũng cho thấy aldehit đợc tân tạo nên có mạch
cacbon bé hơn mạch ca chon của axitamin "nguyên thủy" một
nguyên tử cacbon. Nh vậy, trong trờng hợp này axitamin cũng đóng
vai trò quan trọng trong việc tạo ra hơng thơm mới của sản phẩm.
Hình 4: Sơ đồ phản ứng Quinoamin giữa axit amin và các
polyphenol

16


OH
HO

O

H
H
OH

OH

O

OH

1/2 O2

HO

O

H

O

H
OH

enzim
OH

+ R1 CHCOOH
NH2
OH
HO

O

H

OH 1/2 O2
NHCHCOOH

OH

NH3 + H2O

H
OH

OH

O

N=CH-R2
+ H2O
NHCHCOOH

OH

R1

O

OH

H
H

OH

OH

O

NH2
H
OH

+ R2 CHCOOH

NHCHCOOH

NH2

+ R2CH=O R1

CO2

HO

H
OH

OH
HO

O

H

O

R1

OH
HO

O
HO

OH R2

O
HO

N=C-COOH
NHCHCOOH

O

OH

R1

H
H
OH

R2
N-CH-COOH

NHCHCOOH
R1

Trong thực tế, khi chế biến nhiệt các bán thành phẩm chè cha
đợc lên men nhận thấy rằng hàm lợng các axitamin nh alanin,
phenylalanin, valin, lơxin, izolơxin bị giảm đi, trong khi đó hàm lợng các aldehit : axetaldehit, phenylaxetic, butyric và valeric tăng lên
một cách tơng ứng.
Trong điều kiện không gia nhiệt, nhng có sự xúc tác của enzim
polyphenoloxydaza, phản ứng này cũng xảy ra một cách dễ dàng. Đó
là trờng hợp khi lên men các lá chè đã qua giai đoạn vò.
c/ Tơng tác giữa axitamin và axit ascorbic là con đờng
tạo các aldehit
Ngời ta còn nhận thấy rằng, các aldehit có thể đợc hình thành
nên do tơng tác của axitamin với axit ascorbic khi có mặt catechin
(polyphenol), ion Cu 2+ hoặc khi gia nhiệt đến 80 - 90oC. ở đây rõ
ràng cũng là phản ứng oxy hóa - deamin hóa các axitamin. Dới tác
17


dụng của Cu2+, nhiệt độ, ... axit ascorbic bị oxy hóa đến axit
dehydroascorbic. Axit dehydroascorbic cũng là một reduction do đó
có thể tơng tác với các axitamin để tân tạo ra các aldehit khác
nhau :
O

O

C

C

C

OH

C

OH

H

C

HO

C

O

H

C

O

C

O

H

C

HO

C

CH2OH

O

H

CH2OH
O

O

C
R1

C

CH-NH 2
COOH

+

C
H

C

HO

C

C
O

O

CH
R1-CH=O

O

+

H

CH2OH

C
H

C

HO

C

NH2

O

O

H

CH2OH

Phản ứng Maillard có vai trò rất quan trọng trong sản xuất bánh
mì và sản xuất bia. Các biện pháp kỹ thuật tơng ứng khi nớng bánh
mì cũng nh khi sấy malt đều là nhằm tạo ra hơng thơm đặc trng
cho những sản phẩm đó.Chẳng hạn hơng thơm của bánh mì đợc
tân tạo nên sau khi nớng là một hỗn hợp gồm 70 cấu tử thơm, trong
đó quan trọng là furfurol, oxymetylfurfurol và aldehit valerianic.
Trong sản xuất chè thì phản ứng quinonamin lại đặc biệt quan
trọng. Ngời ta thấy rằng mùi thơm có thể đợc tân tạo nên ở trong giai
đoạn làm héo và ủ (lên men). Nhng mùi thơm đặc trng của các sản
phẩm chè thì đợc tân tạo ở trong giai đoạn sấy. Chẳng hạn, trong
sản phẩm chè ngời ta đã tìm thấy 34 cấu tử thơm khác nhau trong
đó có aldehit phenylaxetic, aldehit izovalerianic, geraniol, rợu
benzylic, . . .
I.2.4. Các chất thơm sinh, hoá tổng hợp.
18

O
C
-Naphtylmetylxeton

CH3

Mùi thoáng hoa cam,
mùi giống dâu tây

OH
O-CH2-CH3

Propenylguaetol
(Vanatrop)

CH3-CH=CH

Mùi phenol, mùi thơm
anit

O
O

Mùi thơm ngọt của quả
chín mọng

Piperonylizobutyrat
CH3

CH2-O-CO-CH-CH3

Một số chất thơm tổng hợp sau đây thờng đợc dùng để tạo hơng cho các sản phẩm thực phẩm:

CHO

Mù i thơm ngọt (2 đ
ến 4
lần mạnh hơn vanilin)

Etylvaniln
O-CH2-CH3
OH

CH3
O2N

Musk ambrette

NO2

Mùi hơng xạ

O-CH3
C(CH3)3
O-CH2-CO-O-CH2-CH=CH2

Alylphenoxyaxetat

(CH2)4-CH3

Mùi trái cây, mùi thơm
dứa

CH=C-CHO

Mùi hoa nhài

Aldehit amylxinamic

Hydroxyxitronelal
CHO

Mùi ngọt của hoa, mùi
thơm hoa huệ

HO
O CH3

Mùi thơm hắc, mùi trái
cây

Resorinoldimetylete
O CH3
CH2-CH2-CO-CH3

Mùi thơm ngọt của hoa
trái

Anisylaxeton

O CH3

6-Metylcumarin

H3C

Mùi thơm cỏ khô
O

O

19


I.3. Các chất phụ gia trong hình hơng.
I.3.1. Chất định hơng.
Chất định hơng (Fixative) có vai trò tạo liên kết đợc các thơm
có mùi chủ đạo(top note) và các chất điều hoà hơng (body) nhằm
tạo nên mùi thơm tổ hợp hài hoà(harmonic) và bền vững (tenacity).
Cấu tử đóng vai trò chất định hơng tạo khả năng giữ đợc mùi
thơm của hình thơm. Chất định hơng thờng là các nhựa và bazam
(nhựa benzoic, stirac), mus và xibet động vật, tinh dầu tuyệt đối,
các chất hữu cơ kết tinh (vani, mus nhân tạo), các chất tổng
hợp(dietylphtalat, benzylbenzoat, ...) Ví dụ: Nerolidol có trong tinh
dầu của hoa cam và trong nhựa thơm Pêru: Nerolidol có ứng dụng
quan trọng trong kỹ nghệ nớc hoa với danh nghĩa là chất cố định
mùi, nghĩa là chất có khả năng làm giảm đợc độ bay hơi của chất có
nhiệt độ sôi thấp và dễ dàng bay hơi khi trộn với nó. Các chất cố
định mùi có mùi thơm tơng tự nerolidol đợc coi là quí.

Các chất định hơng dạng nhựa làm cho dung dịch có độ nhớt
cao. Chúng lại là hệ keo phân tán nên có khả năng hấp thụ năng lợng,
khiến cho sự di chuyển của dung môi và các chất dễ bay hơi lên bề
mặt của dung dịch bị cản trở vì không đủ năng lợng để thắng ma
sát nội tại. Còn những chất định hơng dạng tinh thể có khả năng
hấp thụ một lợng lớn chất thơm dễ bay hơi lên bề mặt mạng tinh
thể. Nh vậy, chung qui chất định hơng có tác dụng làm thay đối áp
suất riêng của hỗn hợp và điều chỉnh sự bay hơi của các cấu tử.
I.3.2. Chất điều hoà hơng.
Chất điều hoà hơng(Bodies) là những cấu tử thờng với lợng rất
nhỏ nhng có tác dụng làm tăng hay giảm hơng, làm cho hình thơm
đợc hòa hợp hoàn toàn, nghĩa là tạo ra sự hài hòa cho hình thơm.
I.3.3. Chất pha loãng và dung môi .
Việc lựa chọn dung môi để pha loãng các chất thơm khi phối
chế rất quan trọng( xem phầnI.4.1.a). Đối với hơng liệu cho bánh
kẹo, thuốc lá, đòi hỏi dung môi có nhiệt độ sôi cao, lu giữ hơng
thơm lâu trong sản phẩm. Dung môi thờng dùng trong hơng liệu
gồm có cồn, propylenglycol, triaxetin, glyxerin.
I.4. Kỹ thuật phối chế hình hơng
Khái niệm về mùi vị còn cha thống nhất giữa hai trờng phái lý
thuyết hoá học và vật lý, song ngày nay đa số đều chung quan
điểm mùi vị có tính chất hạt. Con ngời cảm nhận đợc mùi vị là do
có các chất nhận (Receptors) có trong lỡi và mũi. Những Receptor
20


này giúp ngời có thể cảm nhận đợc mùi vị mặn, ngọt , chua, cay ....
với nồng độ p.p.t.(một phần triệu triệu). Nhà phối chế (Parfumer)
cần có cảm nhận tinh tế, có mũi ngửi đặc biệt, có đầu óc sáng tạo
và tâm hồn nghệ sĩ. Có thể so sánh 29 mùi cơ bản nh 7 nốt nhạc

cơ bản, nhạc lý so với hoá lý hơng liệu, nhà phối chế hơng sáng tạo
một hình hơng mùi thơm tuyệt diệu,có tính thời đại, có bản sắc
dân tộc so với nhà soạn nhạc (Composer) soạn nên những bản nhạc
đẹp, bất hủ.
I.4.1. Cơ sở khoa học của phối chế hình hơng
Một hỗn hợp các cấu tử tơng tác hài hòa với nhau qua đó mùi của
các cấu tử đơn thể bị biến đổi đi để tạo ra một mùi thơm nhất
định, gây cho khứu giác một cảm giác dễ chịu gọi là một hình
thơm.
Trong một hình thơm, hàm lợng và vai trò của các cấu tử không
giống nhau. Khi phối các cấu tử tạo hình thơm, cần nắm vững một
số cơ sở khoa học về sự tơng tác giữa các cấu tử.
- Tơng tác lý học gây ra hiện tợng tạo cặn và lắng
xuống.
- Tơng tác hoá học,hoá lý xảy ra giữa cấu tử yhơm với
dung môi, hoặc giữa các cấu tử thơm với nhau.
Tơng tác hoá học, hoá lý giữa các chất thơm và phụ gia có thể
diễn ra trong khi hoặc sau khi phối chế hình thơm. Có thể tăng
mạnh hoặc làm yếu mùi này bằng một mùi khác, hoặc cho mùi mới mà
đôi khi không giống và hoàn toàn bất ngờ. Chẳng hạn, mùi xạ hơng
của trinitrobutyltoluen hoàn toàn mất đi khi thêm vào một lợng nhỏ
quinin sulfat là chất vốn không có mùi.
Mùi của cao su, iot, long não và gỗ bá hơng khi phối hợp sẽ triệt
tiêu lẫn nhau hoàn toàn. Mùi của vani để trong chỗ lạnh sẽ mất hoàn
toàn qua một vài phút, nhng nếu thêm một ít cumarin thì hơng của
CH2-CH=CH2

CH2-CH2-CH3

Eugenol

OCH3
OCH3

OCH3
OH

OH

OH

OCH3
OH

CHO

dihydroxyeugenol

vani sẽ cảm thấy đợc rất lâu.
21

vanilin

CHO
izovanilin


Các chất rất giống nhau về cấu tạo và tính chất có thể có mùi
khác nhau. Chẳng hạn, công thức của hai chất họ hàng eugenol và
dihydroxyeugenol chỉ khác nhau ở mạch bên.

Nhng eugenol là thành phần chủ yếu của dầu đinh hơng và có
mũi đinh hơng mạnh, còn dihydroxyeugenol lại hầu nh không có mùi.
Vanilin và izovanilin chỉ khác nhau ở vị trí của nhóm thế.Nhng
vanilin là hơng liệu nổi tiếng nhất có mùi dễ chịu, còn izovanilin
chỉ bắt đầu có mùi khi đun sôi.
Ngợc lại, các chất có cấu trúc hoàn toàn khác nhau có thể cho
mùi giống nhau. Chẳng hạn, công thức của xạ hơng và các chất thay
thế nó không giống nhau nhng lại cho mùi giống nhau.
Đôi khi mùi còn phụ thuộc vào nống độ của chất trong không
khí. Chẳng hạn mùi của ionon đậm đặc giống bá hơng, nhng khi ở
trạng thái loãng thì ionon lại có mùi cây hoa tím.
Cần phải thấy rằng, nhiều hiện tợng liên quan với mùi không thể
giải thích đợc một cách chắc chắn, vì cha có một quan niệm đầy
đủ về khứu giác làm việc nh thế nào và tại sao một chất nào đó lại
có mùi.
Tóm lại, về kỹ thuật phối chế hơng , cần quan tâm đến các tơng tác hóa học chính có thể biểu diễn dới dạng những phản ứng
sau.
a/ Phản ứng của dung môi với cấu tử thơm
Dung môi thờng là rợu, nên có thể phản ứng với aldehit, xeton và este.
Ví dụ :
C6H5CH2C

O
H

C6H5CH2CH

+ C2H5OH

Mùi dạ hơng

C6H5CH2-O-C

O
CH3

OC2H5
OC2H5

Mùi hồng
C2H5OC

+ C2H5OH

Mùi hoa nhài

O
CH3

Mùi quả

+ C6H5CH2OH

Mùi hạnh nhân

b/ Phản ứng oxy hóa
Phản ứng oxy hóa rất quan trọng có ảnh hởng đến chất lợng
của hình thơm.
22

Ví dụ :
C6H5C

O

C6H5C

+ O2

H

Mùi hạnh nhân

O
OH

không mùi

Chẳng hạn do phản ứng oxy hóa xitral và aldehitdexylic mà mùi
của tinh dầu chanh bị thay đổi và độ nhớt tăng lên do axit tạo thành
xúc tác cho quá trình polyme hóa các terpen và sequiterpen.
Các aldehit cũng có thể oxy hóa - khử dới tác dụng của vết kiềm
C6H5CH2C

O

-(OH)

C6H5CH2C

H

mùi dạ hơng

O
OCH2CH2C6H5

mùi mật

để tạo ra este :
Có trờng hợp phản ứng oxy hóa có ảnh hởng tốt đến hơng :
C6H5CH2C

C6H5CH2C

O
H
O
H

+ O2

C6H5CH2C

+ C2H5OH

C6H5CH2C

O
OH

O
OC2H5

mùi hoa dạ hơng

c/ Phản ứng ngng tụ
Xảy ra khi trong hình thơm có các chất chứa các nhóm định
chức khác nhau (hoặc cùng chức nhóm định thức có khả năng phản
ứng)

C

O

C

H

O

C

H
OCH3

OH

O
H

+

OCH2-CH
OH

OH

mùi vani

OH

mùi vani yếu

23

OH


d/ Phản ứng chuyển este
C6H5CH2-O-C

O
CH3

Mùi hoa nhài

+

C5H11-O-C

O

C5H11OC

C6H5

Mùi anbro

O
CH3

Mùi lê

C6H5CH2OC

O
C6H5

mùi hoa huệ

Quá trình tạo ra một hình thơm có thể chia thành ba giai đoạn
:
- Giai đoạn đầu hay giai đoạn "tuổi trẻ", lúc này mùi của hình
thơm cha hoàn chỉnh, cờng độ và sắc thái kém, mùi không chính
xác;
- Giai đoạn "phát triển", lúc này mùi của hình thơm đã hoàn
chỉnh, ổn định và cực đại hoàn toàn đẹp đẽ ;
- Giai đoạn "già", ở giai đoạn này mùi bị giảm và xấu đi.
Trong thực tế, dựa vào kinh nghiệm ngời ta đã tạo ra đợc
những hình thơm thích ứng dùng cho nớc hoa, phấn sáp, xà phòng

thơm và thực phẩm. Đặc biệt các hình thơm dùng cho thực phẩm
(kẹo, bánh, nớc giải khát, ...) đòi hỏi các cấu tử phải có độ tinh khiết
cao.
I.4.2. Một số hình hơng thực phẩm
Dới đây là một số hình hơng thực phẩm:
Hình thơm mùi hoa nhài:
1- Phenylaxetaldehit 2 g

2- Benzylaxetat 680 g

3- Aldehit benzylic 530 g

4- Linalol 225 g

5- Aldehit phenyletylic 100 g

6- Tinh dầu cam 100 g

7- Metylantranilat 8 g

8- Xilet nhân tạo 18 g

9- Nhài tuyệt đối 20 g

10- Tinh dầu chanh 100 g

11- Geranylaxetat 10 g

12- Aldehit dexylic 2 g

13- Hydroxyxitronelal 100 g

14- Benzylbenzoat 90 g

15- Scatol 0,2 g
Hình thơm hơng dứa:
1- Alylcaproate 5,0 g

2- Isoamylaxetat 3,0g

3- Isoamylisovalerat 3,0g

4- Ethyl axetat 15 g

5- Ethyl Butyrat 22 g

6- Terpinyl propionat 2,5 g

7- Ethyl crotonat 8,0 g

8- Caproic axit 8,0 g
24


9- Butyric axit 12 g

10- Axit axetic 5,0 g

11- Nhùa th¬m Peru 4,0g

12- Nhùa th¬m Cognac 5,0

g
13- Tinh dÇu cam c« ®Æc 4,0 g

14- H¬ng nÊm 1,5 g

15- Tinh dÇu chanh c« ®Æc 2,0 g 16- Triaxetin : võa ®ñ
100 g
H×nh th¬m hoa hång:
1- Phenylethyl ancol 35,5 mol 2- Ethylphenyl axetat 7 mol
3- Lymonen 1,5 mol

4- Geraniol 5 mol

5- Xitral 8 mol

6- Xitronelal 1 mol

7- Linalol 2 mol

8- Eugenol 1,5 mol

9- Nerol 1,5 mol

10- Phanezol 1,6 mol

11- Propylphenyl axetat 1 mol 12- Metyl anthranilate 0,1
mol
13- Ethyl ancol 39,4 mol

Mïi th¬m hoa cam:
1- Metyl anthranilate 10mol

2- Linalol 24,5 mol

3- Linalyl axetat 9 mol

4- Geranyl axetat 2,5 mol

5- Nerol 4 mol

6- Geraniol 1,5 mol

7- Neryl axetat 4,3 mol

8- Indol 1 mol

9- Terpineol 2mol

10- Ethylphenylaxetat 2mol

11- n-propenylphenyl axetat 0,5 mol

12- Ethyl ancol 38,5

mol
Mïi d©u t©y:
1- Ethyl vanilin 3 mol

2- Ethyl maltol 3,5 mol

3- Ethylphenylaxetat 1,5 mol

4- Amyl axetat 6 mol

5- Amyl valerate 6 mol

6- Ethyl axetat 9 mol

7- Ethyl axetat 9 mol

8- Anisandehit 0,4 mol

9- Amyl formate 0,5 mol

10- Ethyl butyrate 1,5 mol

11- Ethyl isovalerate 5 mol

25