Biến đổi của chất màu qua các điều kiện xử lý

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỐ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT HĨA HỌC
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM



BÁO CÁO HĨA HỌC THỰC PHẨM

BIẾN ĐỔI CỦA CHẤT MÀU QUA
CÁC ĐIỀU KIỆN XỬ LÝ

GVHD: ThS Tôn Nữ Minh Nguyệt
SVTH: HC07TP

1


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

TPHCM, 06/2010

MỤC LỤC
A.

CÁC PHẢN ỨNG LÀM THAY ĐỔI MÀU SẮC THỰC PHẨM TRONG CHẾ BIẾN
I.
II.
III.

V.

B.

Phản ứng caramen hoá đường
Trang 2
Phản ứng tạo màu mới do phản ứng melanoidin
Trang 4
Phản ứng oxy hoá các polyphenol
Trang 10
Phản ứng Tyrosine melanin (hiện tượng thâm đen ở đầu, thịt tôm)Trang 11
CÁC SẮC TỐ TỰ NHIÊN

I. Chlorophyll
II. Carotenoid
III. Các chất màu nhóm Flavonoid

Trang 13
Trang 15
Trang 16

2


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

Màu sắc của thực phẩm khơng những có giá trị về hình thức và cịn có tác dụng sinh lý rõ rệt, vì
màu sắc thích hợp giúp cho cơ thể đồng hoá được dễ dàng. Vì vậy trong kỹ thuật sản xuất thực
phẩm khơng những chỉ bảo vệ màu sắc tự nhiên, mà người ta cịn tạo ra những chất màu mới
thích hợp với tính chất và trạng thái sử dụng của thực phẩm.

A. CÁC PHẢN ỨNG LÀM THAY ĐỔI MÀU SẮC THỰC PHẨM
TRONG CHẾ BIẾN
Các nguyên liệu đưa vào chế biến thực phẩm thường chứa một thành phần gồm nhiều chất khác
nhau. Do đó, trong q trình gia cơng nhiệt, chúng sẽ tương tác với nhau tạo thành những màu mới
có ảnh hưởng tốt hoặc xấu tới thành phẩm.
Các phản ứng tạo màu thường rất đa dạng và phức tạp. Chung quy lại đó là các phản ứng
hố học và những phản ứng có hay khơng có enzym xúc tác. Thường gồm các loại phản ứng:
- Phản ứng dehydrat hoá các đường hay là phản ứng caramen hoá
- Phản ứng giữa đường và acid amin (phản ứng melanoidin)
- Phản ứng oxy hoá các polyphenol
- Phản ứng giữa octoquinon và acid amin (phản ứng quinonamin)

I. Phản ứng caramen hoá đường

3


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

- Xảy ra khi cacbonhydrate trong thức ăn bị nung nóng, kết quả tạo ra
các sản phẩm có màu từ nhạt đến đậm, đồng thời tạo ra những
mùi vị mới. PƯ Caramel đóng vai trò quan trọng trong công nghiệp
chế biến thực phẩm, chẳng hạn như SX caffee hay tao ra các chế
phẩm caramel thương mại (tạo màu, mùi cho thức ăn). Thường gặp
trong sản xuất bánh, kẹo, mứt…
- Phản ứng không cần enzym. Điều kiện phản ứng:
+ xảy ra trong môi trường axit hoặc bazơ
+ to > 120o
+ 3 < pH< 9

- Phản ứng caramel xảy ra theo 6 bước, làm biến đổi đường đơn
giản thành hợp chất màu khác, phá vỡ các phân tử dài thành
các phân tử ngắn hơn và sắp xếp chúng lại. Các bước gồm:
+ enol hoá
+ dehydrat hóa
+ tạo dicacboxylic
+ phản ứng hồi adol
+ phản ứng ngưng tụ adol
+ phản ứng gốc

C12H22O11

-H2O

( caramelan )
C36H48O24

C12H20O10

-H2O

C12H18O9

-H2O

C36H50O25

( caramelen )
-H2O

C96H102O51

-H2O

( C3H2O )x

( caramelin )( chất màu humin )
Phản ứng caramen xảy ra ở nhiệt độ nóng chảy của đường: glucose (146 – 150 C),
fructose (95 – 1000C) saccarose ( 160-180oC), lactose (223- 2520C). Nhưng cịn tuỳ
nồng độ đường, pH, thời gian đun nóng, caramen hố có thể xảy ra ở nhiệt độ thấp
hơn, như saccarose có thể bắt đầu ở 1350C.
4


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
- Do sự caramel hoá fructose xảy ra ở nhiệt độ thấp nhất nên
tốc độ đổi màu của fructose là nhanh nhất. Điều này giải thích tại
sao các món nướng có mật ong hoặc xi-rô fructose có màu sậm
hơn các loại đường khác.
Với saccharose: phản ứng caramen hoá xảy ra theo sơ đồ phản ứng:
 Tạo các anhydrit không màu:
C12H22O11 – H2O  C6H10O5 + C6H10O5
Saccharose
glucozan levulozan
0
 Đến 185-190 C sẽ tạo thành izosaccharozan:
Glucozan + levulozan  izosaccharozan
C6H10O5 + C6H10O5  C12H20O10
 Khi nhiệt độ cao hơn sẽ mất đi 10% nước và tạo thành caramelan (C 12H18O9
hoặc C24H36O18) có màu vàng:

2C12H20O10 – 2H2O  (C12H18O9) hoặc C24H36O18
Izosaccharozan
caramelan
 Khi mất đi 14% nước sẽ tạo thành caramelen:
C12H20O10 + C24H36O18 – 3H2O  C36H48O24.H2O


Và khi mất đi 25% nước sẽ tạo thành caramelin có màu nâu đen, khi
nóng quá mới trở thành màu đen humin.

Phản ứng caramel hóa bắt đầu ở 120oC, tăng nhanh và tạo
màu đen ở 160 – 200oC, ở 400oC thì cháy thành than. Hầu như tất cả các sản
phẩm caramen hoá đều có vị đắng.

5


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

II. Phản ứng tạo màu mới do phản ứng melanoidin
Khi chế biến mứt quả, thưòng thấy xuất hiện màu nâu nhạt. Sữa khi đun nóng quá lâu
cũng thấy có màu hơi vàng. Thịt cá chiên hay nướng đều xuất hiện một lợp vỏ màu
vàng nâu. Đó là phản ứng melanoidin.
Đây là phản ứng giữa protein và glucid hay nói rõ hơn là phản ứng giữa đường
khử và acid amin.
Điều kiện để cho phản ứng xảy ra là phải có nhóm carbonyl và chất kia phải có
nhóm amin.
Phản ứng này gồm 3 giai đoạn:
1. Giai đoạn 1: PƯ giữa đường khử (glucose) và acid amine =>
kết quả: tạo ra các hợp chất Amadori.

6


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

Các hợp chất Amadori có thể bị đồng phân hoá trong 3 cấu
trúc khác nhau. Mỗåi cấu trúc lại phản ứng khác nhau ở các
bước kế tiếp. Trong thức ăn có thể tồn tại trên 5 loại đường và
20 loại acid amine khác nhau. Chỉ trong bước đầu tiên, theo lí thuyết
đã có trên 100 sản phảm tạo thành
- Đường có khối lượng càng lớn thì phản ứng càng chậm.
VD: pentose (vd : ribose) sẽ phản ứng nhanh hơn hexose (glucose,
fructose) và disaccharide (lactose)
- Các acid amine có 2 nhóm – NH 2 trở lên (như lysine) thì phản ứng
nhanh hơn và gây ra những màu sậm hơn.
Các acid amine có nhóm sulphur tạo ra mùi đặc trưng nhưng ít
màu.
- Các rượu của đường hay polyol (sorbitol, xylitol) không tham gia PƯ
Maillard => các sản phẩm bánh kẹo được làm ngọt bằng sorbitol thì
không hay hiếm khi thay đổi màu sắc trong suốt quá trình chế biến.
2. Giai đoạn 2: phụ thuộc sự đồng phân hoá các hợp chất
Amadori.
_ Giai đoạn này xảy ra sự khử nước của 1 – amin – 1 – dezoxy – 2 –
xetoza tạo thành các sản phẩm phân ly khác nhau.
_ Tuỳ vào điều kiện môi trường, phản ứng có thể diễn ra bằng
nhiều con đường khác nhau:

7

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

+Tạo nên các chất mùi quan trong như furfural và hydroxymethyl
furfural (HMF)
+Tạo reducton 6C: R – C = C – R1
OH OH
+Phân huỷ đường: => tạo andehit, axetone, diaxetyl.
+Phân huỷ acid amine.: sự phân huỷ Strecker
3. Giai đoạn 3 : Giai đoạn cuối cùng của phản ứng gồm rất
nhiều các phản ứng phức tạp :
_ Phản ứng ngưng tụ adol với sự tạo thành polyme màu nâu không
chứa nitơ.
O
CH3 - C

O

O

+ HCH2 - C
H

andehit axetic

CH3 - CH - CH2 - C
H

H
OH

aldol

andehit axetic

_ Phản ứng trùng hợp hoá aldehitamin với sự tạo thành các hợp
chất nitơ dị vòng:

Pirazine

Pyridine

_ Giai đoạn cuối cùng của phản ứng Melanoidin sẽ tạo nên đầu
tiên là các polyme không no hoà tan được trong nước , sau đến là
các polyme không no và không hòa tan được trong nước, nhưng đều
có màu đậm và có cùng tên gọi chung là melanoidin.

8


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

Điều kiện tiến hành của phản ứng tạo melanoidin
a. nh hưởng của acid amin và đường
Acid amin là chất xúc tác giai đoạn đầu của phản ứng tạo thành
melanoidin, một phần axit amin tiêu tốn cho phản ứng tạo thành
aldehyde và giải phóng NH3. NH3 tương tác với đường & tạo ra
melanoidin.
Các acid amin tham gia phản ứng khác nhau phụ thuộc vào nhiệt
độ /pH/lượng nước. Khả năng phản ứng của acid amin phụ thuộc
nhiều vào độ dài mạch C vị trí nhóm amin so với nhóm

cacboxyl(nhóm amin càng xa nhóm cacboxyl thì phản ứng càng
mạnh). Cường độ phản ứng phụ thuộc vào tỉ lệ acid và đường
(thường là 1:3)
b. Ảnh hưởng của nước là điều kiện cần thiết tiến hành phản
ứng: Để phản ứng đạt cực đại thì xung quanh mỗi phần tử Protein
phải tạo nên lớp đơn phân của nước nồng độ chất tác dụng
càng cao lượng nước càng ít tì tạo thành melanoidin càng mạnh .

Ứng dụng phản ứng melanoidin:
 Trong công nghệ sản xuất bánh mì: quá trình này được tạo
điều kiện để phản ứng này phát triển tối đa. biện pháp kó
thuật tương ứng trong quy trình sản xuất lên men để tạo

9


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
axitamin tự do,đường khử ,điều chỉnh nhiệt độ trong giai đoạn
nướng  tạo nên màu sắc của vỏ bánh mì.
o Trong quá trình nướng bánh có gần 70 chất gây hương vị
được tạo thành ( rượu, axit, este, andehyt, cetone, furfurol)
gây hương vị thơm ngon đặc trưng cho bánh mì. Đặc biệt ở
lớp vỏ đã xảy ra phản ứng Maillard tạo melanoidin, các
chất màu và các chất thơm. Các chất gây mùi thơm từ
lớp vỏ khuếch tán 1 phần vào ruột bánh và 1 phần
thoát ra môi trường.
o Cường độ màu của vỏ bánh phụ thuộc vào : hàm lượng
axit amin và đường khử trong bột nhào, nhiệt độ nướng.
o Vỏ bánh màu nhạt thì chưa hình thành đủ các chất gây
hương. Như vậy, sự hình thành màu sắc vỏ bánh và sự

tạo thành các chất thơm có liên quan với nhau. Bánh mì
có vỏ chặt và nhẵn thì giữ được mùi lâu hơn.
 Trong sản xuất bia
o Trong sản xuất bia (và cơvat) màu sắc và hương vị của
bia phần lớùn do malt quyết định .Các biện pháp kó thuật
trong sản xuất malt đều nhằm điều hòa phản ứng
melanoidin.
o Để thu được malt vàng người ta cho mọc nấm trong thời
gian ngắn ,làm mất nước nhanh để thu được axitamin và ít
đường khó khăn cho phản ứng cacbonylamin.
o Để thu được malt đen thì thời gian sấy lâu hơn và nhiệt
độ sấy phải cao hơn .
o Do thủy phân gluxit và protein mà tích tụ những chất có
khả năng tạo thành chất thơm.
o Malt sấy ở nhiệt độ quá thấp sẽ ảnh hưởng xấu đến
vị của bia còn nếu ở nhiệt độ quá cao thì bia sẽ có
mùi khét .
Khi sản xuất bia vàng cần phải kiểm tra sự tạo melanodin và hạn
chế thời gian đun sôi dung dịch lên men .
 Trong sản xuất rượu
o Người ta kiềm hãm phản ứng tạo melanodin một cách
triệt đểä vì phản ứng sẽ gây tổ thất tinh bột và đường ,
đồng thời melanoidin tạo thành có tác dụng kiềm hãm
hoạt động của enzim .
o Để khắc phục phản ứng xấu của phản ứng này
Zavroxki đã đề ra biện pháp nấu nguyên liệu với một
lượng nước lớn và giảm tổn thất đường và tăng hiệu
suất rượu .
 Trong sản xuất đường
o Nấu đường:Trong q trình nấu xảy ra hiện tượng thay đổi khả năng quay

cực của đường khử, phản ứng tạo chất màu giữa đường khử với axit amin.
10


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
Phản ứng tạo màu xảy ra nhiều khi nấu đường non các sản phẩm cuối vì
nồng độ đường non cao, nhiệt độ một số vùng trong thiết bị cao. Phản ứng
này tiếp tục xảy ra trong thiết bị kết tinh làm lạnh.
o Khi cô đặc đường bị sẫm màu là do phản ứng
melanoidin.
o Khả năng sử dụng H2O2 để xử lý dung dịch mía đường:
 Các số liệu trong phòng thí nghiệm cho thấy dùng H2O2
có kết quả tốt hơn so với phương pháp sulfit hoá về mặt
khử màu, khử polyphenol, axit amin và tinh bột cho dung
dịch mía đường ảnh hưởng đến các tính chất khác như :
độ tinh khiết hàm lượng tro khi xử lý bằng H2O2 cũng đang
được thử nghiệm.
 Nước mía ép là dung dịch chứa nhiều thành phần
gồm đường saccharose , đường khử, các axit amin và các
chất màu. Trong quá trình chế biến, các sản phẩm như
melanoidin ,melanin và caramel được hình thành làm dung
dịch mía ép biến màu.
 Khử các chất màu trong nước mía ép là vấn đề khó
mà ngành sản xuất đường phải giải quyết. Tại n Độ,
người ta thường sử dụng SO2 để làm trong và tẩy nước
mía ép để sx đường trắng. Mặt hạn chế của quá trình
sulfit hoá là đưa thêm SO2 vào đường.
 Vì H2O2 có 1 vài ưu điểm hơn SO2 như chi phí thấp sẵn
có không độc hại và là chất tẩy sạch nên nó đã được
người ta thử dùng làm chất tẩy màu cho nước mía ép.

H2O2 không những khử được màu của nước mía ép mà
còn tiếp tục khử các chất còn lại có khả năng tạo
màu trong suốt quá trình sx. H2O2 oxi hoá các chất màu
thành loại không còn khả năng tạo ra màu và chúng
sẽ dễ bị loại bỏ nhờ các chất hấp thụ.
 Trong các thử nghiệm ở nước đường mía cô đặc được
sulfit hoá xử lý thêm bằng nước với liều lượng 20- 50
ppm người ta thấy màu của nước đường mía cô đặc còn
giảm 3-5% nữa. Xử lý nước đường mía cô đặc bằng H2O2
không chỉ làm chất màu bị khử mà làm cho chất lượng
nói chung của đường tốt hơn vì đã giảm được cả các
polyphenol, axit amin và tinh bột.
 Phản ứng melanoidin còn ảnh hưởng đến việc chế biến cũng
như bảo quản rau quả và đồ hộp:
o Rau quả là sản phẩm chịu nhiệt kém : Các loại đường
trong rau quả, do chịu tác dụng của nhiệt độ cao ở bề mặt
truyền nhiệt của thiết bị cô đặc, nên bị caramel hoá. trên
900 o C thì đường fructose bắt đầu bị caramel hóa, các phản

11


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

o
o
o
o

o

ứng tạo ra melanoidin, polyme hoá các hợp chất cao phân tử
xảy ra mạnh . Còn ở nhiệt độ cao hơn nữa rau quả có thể
bị cháy. Hiện tượng caramel hoá tạo ra các sản phẩm có
màu đen và vị đắng làm sản phẩm có chất lượng kém.
Do vậy, để sấy rau quả cần dùng chế độ sấy ôn hoà.
Tuỳ theo loại nguyên liệu, nhiệt độ sấy không quá 80-900
o
C.
Hiện tượng sẫm màu còn do phản ứng giữa protein ( nhóm
– NH2 ) và đường khử ( nhóm –CHO) tạo các melanoidin.
Để ngăn ngừa quá trình oxi hoá trong quá trình sấy, người
ta thường sử dụng các chất chống oxi hoá như : axit sunfurơ,
axit ascobic, axit xitric và các muối natri của axit sunfurơ.
Axit xitric có tác dụng kiềm hãm biến màu không do men.
Axit sunfurơ và các muối natri của nó có tính khử mạnh,
tác dụng với nhóm hoạt động của men oxi hoá và làm
chậm các phản ứng sẫm màu có nguồn gốc men. Ngoài
ra, chúng còn có tác dụng ngăn ngừa sự tạo thành
melanoidin.
Do phản ứng giữa đường nghịch đảo và axitamin hoặc
muối amon mà tất cả siro và nước quả cô đặc diều bị
sẫm màu khi bảo quản nhất là ở nhiệt độ cao.

12


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

III. Phản ứng oxy hố các polyphenol

Hợp chất polyphenol là những chất trong phân tử có chứa vịng benzen, trong đó có
hai hoặc nhiều nhóm hydroxyl (-OH)
Polyphenol + 1/2O2  Orthoquinon (enzym polyphenoloxydase) (1)
Orthoquinon + glucose  Polypenol + CO2 + H2O (2)
n(orthoquinon)  Flobaphen (màu nâu) (3)
Trong thực tế, người ta đã tìm biện pháp ngăn ngừa
hiện tượng thâm đen của rau quả như:
+ Tránh đụng giập gây tổn hại các mô, để
enzym không có điều kiện tiếp xúc với cơ chất tạo
màu
+ Ngâm trong nước có pha acid (acid
chanh), để làm giảm độ pH của dung dịch, làm
chậm phản ứng sẫm màu.
+ Dùng nước sơi hay hơi nước để tiêu
diệt enzym oxy hố (chần, thanh trùng)
+ Xử lý bằng sulfit hoá (SO2, H2SO2), vì SO2 tăng thì hoạt tính enzym oxy
hố giảm
+ Xử lý bằng NaHSO3
NaHSO3 + HOOC-CH2-CHOH-COOH  NaOOC-CH2CHOH-COOH + H2O + SO2
+ Xử lý bằng Na2S2O3
13


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
Na2S2O3 + H2O  2 NaHSO3
+ Thêm các phụ gia có tính khử để chuyển hố quinon thành phenol, do đó cũng làm
chậm hoặc ngăn cản sự xẫm màu. Người ta hay dùng vitamin C cho vào các nước
quả và các sản phẩm quả cắt lát cũng với mục đích đó. Khi liều lượng vitamin C cao
(có thể cho từ 0,5 – 1% so với khối lượng sản phẩm) enzym polyphenoloxydase có
thể bị vơ hoạt hoàn toàn trước khi lượng vitamin này biến hết trong môi trường.

IV. Phản ứng quinonamin
Các octoquinon và acid amin cũng có thể phản ứng với nhau để sinh ra các sản phẩm
có màu. Đây là phản ứng quinonamin hay phản ứng polyphenolamin. Phản ứng có 2
giai đoạn:
- Nếu hợp chất nitơ tham gia vào phản ứng có chứa nhóm amin bậc hai (prolin),
thì màu đỏ tạo thành sẽ đậm hơn, cịn nếu hợp chất chứa nhóm amin bậc một, thì
phức tạo thành có màu đỏ da cam nhạt hơn.
- Trong chế biến thực phẩm nhiều sự oxy hoá khử sinh học tạo ra các sản phẩm
có màu sắc đẹp, hương vị thơm ngon, làm cho mỗi sản phẩm có tính chất đặc trưng
riêng và làm tăng giá trị cảm quan cho người tiêu dùng.
- Trong sản xuất chè: người ta đã sử dụng enzym polyphenoloxydase của bản
thân nguyên liệu chè để tạo ra chè xanh, đen, đỏ, vàng có hương vị và sắc nước khác
nhau.
o Hợp chất phenol giữ vai trò chủ yếu trong quá trình tạo màu
sắc, hương vị của chè đặc biệt là chè đen. Tanin có đặc tính
dễ bị oxi hoá dưới tác dụng của enzym và được cung cấp oxi
đầy đủ. Vì vậy, chè nguyên liệu chứa càng nhiều tanin, đặc
biệt là tanin hoà tan thì sản phẩm chè đen có chất lượng
càng cao. Flavanoid là thành phần quan trọng của tanin, trong
đó Catechin và flavonol chiếm tỉ lệ lớn.
o Trong sản xuất chè đen, Catechin có vị trí quan trọng trong việc
tạo màu sắc, mùi vị cho chè thành phẩm. Có 6 loại Catechin
chiếm khoảng 20-30% tổng lượng chất khô trong chè tươi.
Catechin là hợp chất không màu, tan trong nước, có vị đắng,
chát, không chỉ có trong chè mà còn được tìm thấy trong
rượu vang đỏ, táo, nho và chocolate.
o Enzym peroxidase, polyphenoloxidase đóng vai trò quan trọng
nhất và có tác dụng khác nhau trong quá trình lên men chè
đen. Các enzym này đều hoạt động mạnh, ở 45-70 0C thì hoạt

động yếu hẳn đi và ở nhiệt độ cao hơn thì sẽ bị vô hoạt
hoàn toàn. Trong chế biến chè xanh, không cần tạo nên
những biến đổi sinh hoá cho tanin nên enzym không có ích cho
quá trình chế biến. Vì vậy , ngay từ đầu của quá trình chế

14


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
biến chè xanh người ta phải dùng nhiệt độ cao để vô hoạt
enzym bằng cách chần hoặc sao.
Các enzym polyphenoloxydase xúc tác sự oxy hố các polyphenol (pirocatesin,
pirogalon, hydroquinon) của lá trà tạo thành các octoquinon tương ứng. Và sau đó
trong điều kiện xác định do con người tạo nêm các octoquinon có thể trùng hợp với
nhau để tạo nên các sản phẩm có màu sắc khác nhau.
Do đó, nếu tạo điều kiện thuận lợi cho enzym polyphenoloxydase phát triển, thì
người ta sản xuất ra trà đen. Trái lại, nếu khống chế hoàn toàn tác dụng của nó bằng
cách hấp lá trà bằng hơi nước, thì người ta sản xuất được trà xanh

V. TYROSINE MELANIN (hiện tượng thâm đen ở đầu, thịt tơm)
•
•

Sau khi đánh bắt, dù bảo quản lạnh ( tôm trong nước đá), dù tôm chưa ươn thối trên đầu và
thịt tôm đã xuất hiện các đốm đen, làm giảm giá trị cảm quan. Sắc tố đen (melanin) hình
thành do oxy hố tyrosin do tyrosinase xúc tác.
Q trình hình thành melanin có 3 giai đoạn:

-

Oxy hoá tyrosine thành sắc tố đỏ ( phản ứng enzym).
Làm mất màu sắc tố nói trên.
Oxy hố và ngưng tụ chất không màu thành melanin.

15


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

Ức chế hiện tượng thâm đen của tôm:
- Không để tôm tiếp xúc với không khí.
- Bổ sung chất khử và điều chỉnh pH acic ( Na2S2O5+ acid citric; acid ascorbic

B. CÁC SẮC TỐ TỰ NHIÊN
I. Chlorophyll
Chlorophyll (diệp lục tố) là một sắc tố màu lục ở thực vật,
đặc biệt là ở lá, giúp cây sử dụng ánh sáng mặt trời trong
quá trình quang hợp (quá trình chủ yếu tạo ra các hợp chất hữu
cơ và nguồn oxy duy nhất cho trái đất), cho phép lá cây tạo tinh
bột từ dioxyt cacbon và nước.
Phân tử chlorophyll có cấu tạo hóa học như sau:
Trong cấu trúc có chứa vịng Porphyrins có cấu
tạo : Ở giữa có nguyên tố kim lọai là Mg gắn
vào tạo màu xanh. Xung quanh vịng pyrol có sự
gắn kết với nhiều nhóm chức hóa học khác
*-CH3,-CH2CH3
*-CHO
16

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
*nhóm vinyl
*nhóm –CH2-CH2-COO*-CH=CHCOOH
1. Biến đổi của chlorophyl trong q trình gia cơng chế biến thực phẩm
Các loại rau quả có màu xanh trong q trình đun nấu thường màu xanh tự nhiên của
chúng dễ bị biến đổi.
 Tác dụng của acid:
Do sự tác động tương hỗ giữa chlorophyl với các acid chứa trong dung dịch của tế
bào của rau quả.
- Dưới tác dụng của nhiệt độ, acid của dịch bào thì màu xanh bị mất đi vì Mg bị acid lấy
mất và chlorophyl biến thành pheophytin màu sẫm oliu
Chlorophyl + 2HX  MgX2 + Pheophytin (màu sẫm oliu)
Pheophytin:
-Có màu xanh oliu, là dẫn xuất Mg tự do của chlorophyll.
Dưới tác dụng của axit dịch bào chlorophyll a và chlorophyll b
sẽ biến đổi thành pheophytin a và b tương ứng. Trong quá
trình này do tác dụng của enzym Mg dechelatase, ion Mg được
thay thế bằng 2 hydro làm cho sản phẩm có màu xanh đặc
trưng.
-Sự hình thành pheophytin a va b diễn ra trong suốt quá trình
xử lý nhiệt, bảo quản đông lạnh, và cất trữ thực phẩm.
- Thời gian đun nóng càng lâu thì chlorophyl chuyển thành pheophytin vàng nhiều.
- Các loại rau quả có hàm lượng acid càng cao thì càng dễ bị biến đổi mạnh và nhanh khi
đun nấu.
Ví dụ: Lá me bị mất màu xanh và có màu oliu ngay trong quá trình chần.
 Tác dụng của kiềm: tạo sản phẩm Chlorophyllide
-Là sản phẩm của quá trình thuỷ phân chlorophyll, có màu xanh
đậm
-Sự thủy phân xảy ra ở gốc phytyl của chlorophyll tạo
chlorophyllide và rượu phytol, sự thuỷ phân này xảy ra dưói tác

dụng của kiềm hoặc axit loãng loặc dưới tác dụng của enzym
chlorophyllase. Enzym này có nhiều ở trong mô xanh, cao nhất là
ở trong lá cây, thấp ở trong hạt và rễ. Hơn nữa hoạt động của
enzym này tuỳ thuộc vào loài ví dụ như củ cải đỏ có chứa
hàm lượng chlorophyllase rất cao đặc biệt là ở trong lá cây.
-Bình thường, chlorophyllase không hoạt động, chúng gắn vào
màng thylakoid, để hoạt đông, phải phá vỡ lớp màng thylakoid đi.
Enzym chlorophyllase sẽ được hoạt hoábởi nhiệt độ, axit ,hoặc sự
phá huỷ cơ học: bị tổn thương. Nhiệt độ tối ưu cho hoạt động
của enzym này là khoảng 60 – 850C. nếu nhiệt độ quá cao: 1000 C
thì enzym nàysẽ ngưng hoạt động.

17


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
Chlorophyl a + kiềm  (C32H30ON4Mg)(COOH)2 + CH3OH + rượu phytol
Chlorophyllide a

2. Bảo vệ màu của chlorophyl trong sản xuất thực phẩm, đặc biệt là đồ hộp rau
quả
Làm giảm hàm lượng acid tự do (tức là tăng pH trong nguyên liệu)
- Gia nhiệt nhanh trong một lượng nước sơi lớn 3-4 lít nước/1kg thực phẩm (để
làm giảm lượng acid, acid sẽ bay hơi cùng với nước)
- Gia nhiệt rau xanh trong nước cứng; cacbonat kiềm sẽ trung hoà một phần acid
dịch bào.
- Cho vào đồ hộp rau quả một ít chất đệm kiềm như dinatri glutamat (để tăng pH)
- Nhuộm màu xanh cho rau quả hộp bằng chlorophyll.

II. Carotenoid

-Là nhóm sắc tố hồ tan trong chất béo làm cho quả và rau có màu da cam, vàng
đơi khi đỏ.
- Nhóm này gồm 60-70 sắc tố tự nhiên, tiêu biểu là carotenoid, xanthophyl,
capxanthin…
- Hàm lượng trong lá xanh chiếm khoảng 0,07-0,2% chất khơ

Thực vật
Carotenoid thường tồn tại ở phần diệp lục của mô
xanh, màu của chúng bị che lấp bởi màu của chorophyll.

Carotenoid cũng phân bố trong các mô thường (không
có phản ứng quang hợp) tạo ra màu vàng, cam, đỏ cho hoa
quả như cà chua, cà rốt, bí đỏ…
Động vật


18


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
Carotenoid tạo màu vàng, đỏ cho lông cánh các loài
chim; tạo màu lông và da vàng cho gà con, tạo màu đỏ cho
lòng đỏ trứng.

Trong một số động vật biển như tôm hùm, cua…
tồn tại một dạng phức hợp giữa carotenoid và protein gọi là
carotenoprotein lúc còn sống có màu xanh lá, tím hoặc xanh
dương; nhưng khi nấu chín protein bị biến tính màu đỏ của
carotenoid mới hiện ra.
Vi sinh vật

Carotenoid là chất màu nội bào của một số các loài vi sinh vật
như: vi khuẩn, nấm men, nấm mốc, tảo.
Biến đổi của carotenoid trong q trình gia cơng chế biến thực phẩm
So với chlorophyl, carotenoid bền vững hơn nhiều đối với tác động của nhiệt độ và
môi trường chế biến. Carotenoid lại không tan trong nước nên hầu như không bị tổn thất
khi ngâm rửa rau quả. Vì vậy trong điều kiện chế biến bình thường, màu của các sản
phẩm tạo nên bởi các carotenoid khơng bị bị biến đổi.
Tuy nhiên, do tính chất hoà tan trong chất béo của các carotenoid, nên khi xào rán
những loại rau quả có chứa nhiều carotenoid như cà rốt, cà chua, ớt… thì một phần
carotenoid trong thực phẩm sẽ hòa tan trong chất béo và làm cho chất béo có màu vàng
da cam.
Đối với một số món ăn để carotenoid hoà tan trong chất béo vừa làm tăng màu
sắc hấp dẫn của món ăn vừa làm cho khả năng hấp thu của cơ thể đối với carotenoid.
Thoâng thường cả vitamin A và carotene khá bền với nhiệt độ
nhưng ở nhiệt độ cao nó lại bị phá huỷ gián tiếp thông qua sự oxy
hoá các acid béo chưa no.
Ví dụ:
+ Trong trứng vì mỡ thường tập trung ở lòng đỏ nên các
loại vitamin tan trong mỡ như vitamin A và caroten cũng tập trung ở
đó.Trong thành phần lipid cuả trứng chứùa nhiều acid béo chưa no
do đó ảnh hưởng đến tính bền của vitamin A trong khi bảo quản
trứng. Đó là do sự oxy hoá các acid béo chưa no của lipid. Chỉ cần
một lượng nhỏ lipid bị oxy hoá là đủ để oxy hoá hoàn toàn vitamin
A của trứng
→ do đó cần bảo quản trứng ở nhiệt độ thấp và ở
các thiết bị chứa khí nitơ.
Trong q trình chế biến nhiệt các loại tơm cua… thành phần protein của chất
xianin có ở vỏ tơm cua bị biến tính. Do đó, astacxanthin được tách ra dưới dạng sắc tố
màu vàng đỏ. Khi luộc cua, rang tôm tép… đều thấy hiện tượng của sản phẩm này xuất
hiện màu đỏ.



Bảo vệ màu vàng carotenoid
- Carotenoid rất bền với nhiệt độ cao và các biến đổi phản ứng của môi trường
- Vì carotenoid khơng hồ tan trong nước nên chúng khơng bị mất đi khi rửa, chần
và các quá trình tương tự khác.
- vì carotenoid tan trong dầu mỡ nên khi rán hay đóng hộp các loại rau quả chứa
nhiều carotenoid như cà rốt, ớt đỏ, cà chua… carotenoid sẽ chuyển vào dầu rán.
19


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

III. Các chất màu nhóm flavonoit
Có màu vàng sáng hoặc vàng cam
Nguồn cung cấp riboflavin chủ yếu là thịt ,trứng ,sữa ,ngũ
cốc .
Flavonoit là những dẫn xuất của cromman và
crommon, thuộc nhóm phenilpropan vì chúng có
chứa khung cacbon từ C6 - C3 .Khi cromman và
crommon bị ngưng tụ với một vòng phenol được
dẫn xuất có tên flavan .
-Flavonoit có trong các không bào , có màu
đỏ , xanh và vàng .
Tỉ lệ các flavonoit trong rau quả và hoa khác
nhau , do đó làm cho chúng có màu sắc khác
nhau .
Tính chất :
Nhóm màu flavonoit hoà tan được trong nước dựa vào mức độ
oxyhoa ( hoặc khử ) người ta chia flavonoit ra thành nhiều nhóm :

- Antoxian : là mono hay diglucozit do gốc đường glucoza, galactoza
hoặc ramnoza kết hợp với gốc aglucon có màu gọi là antoxianidin .
Khi thuỷ phân antoxian thì thu được đường và antoxianidin
(antoxianidol )
- Antoxian và antoxianidol đều tạo màu cho hoa quả, antoxian tan
trong nước còn antoxianidol thi không .
Tính chất chung của antoxian :
20


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
Hoà tan tốt trong nước và trong dung dịch bão hoà . khi kết hợp
đường thì độ hoà tan của nó sẽ cao hơn .
Màu sắc của antoxian luôn hay đổi , nó phụ thuộc vào nhiệt độ,
các chất màu có mặt và còn nhiều yếu tố khác. Khi tăng số
lượng OH trong vòng benzen thì màu xanh càng đậm.
Khi metyl hoá nhóm OH ở trong vòng benzen càng cao thì màu
càng đỏ .
Các antoxian có thể tạo phức với các ion kim loại để cho các
màu khác nhau :
Ví dụ :
Với muối kali sẻ cho với antoxian phức màu đỏ máu
Với muối canxi và magie sẽ cho với antoxian phức màu xanh ve.
Màu sắc của antoxian còn phụ thuộc rất mạnh vào PH của môi
trường :
+ khi pH > 7 ; các antoxian cho màu xanh
+ khi pH < 7 các antoxian cho màu đỏ
Biến đổi của antoxian trong q trình chế biến:
Màu sắc của antoxian có thể bị thay đổi do hấp thụ ở trên
polysacarit

 Các antoxian dễ bị phá huỷ và mất màu khi đun nóng
lâu
 Các màu sắc của hoa có được là do tổ hợp của các
andoxianidin và các este metylic của chúng với acid và
base

21