TIỂU LUẬN các biến đổi lipid trong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm

Mở đầu:Lipid là một trong ba chất thiết yếu lipid, glucid, protein cấu tạo lên các hoạt động sinh lý của cơ thể con người và cấu thành các bữa ăn hằng ngày, đồng thời nó cũng có một vai

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BÀI TIỂU LUẬN

Các biến đổi lipid trong quá trình chế

biến và bảo quản thực phẩm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BÀI TIỂU LUẬN

Các biến đổi lipid trong quá trình chế

biến và bảo quản thực phẩm

Mở đầu:

Lipid là một trong ba chất thiết yếu ( lipid, glucid, protein) cấu tạo lên các hoạt động sinh

lý của cơ thể con người và cấu thành các bữa ăn hằng ngày, đồng thời nó cũng có một vaitrò vô cùng quan trọng đối với công nghệ chế biến thực phẩm Lượng chất béo cần thiếtcho cơ thể một người bình thường từ 36 -42 g/ngày theo tỷ lệ 15% - 3-% trên tổng nănglượng một khẩu phần ăn cung cấp được Trong công nghệ thực phẩm, lipid không chỉtăng mùi vị cảm quan mà còn làm đa dạng các sản phẩm thực phẩm Bên cạnh những lợiích tốt mà chất béo đem lại cho thực phẩm thì lipid cũng đem lại những tác động tiêu cựcđến thực phẩm nếu như không được chế biến và bảo quán đúng cách Qua bài tiểu luậnnày chúng em sẽ trinh bày khai quát về lipid và những biến đổi của nó trong qua trình chế

biến và bảo quản thông qua đề tài: “các biến đổi lipid trong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm”.

Chương 1: Giới thiệu chung về Lipid

1.1 Tổng quát về lipid trong thực phẩm

Lipid có chứa hai thành phần chính là alcol và acid béo Alcol và acid béo đượcnối với nhau bằng liên kết ester

Đặc điểm quan trọng của lipid là không tan hoặc ít tan trong nước nhưng lại dễ tantrong các dung môi hữu cơ Trong điều kiện nhất định, lipid sẽ phân tán trong nước tạo

thành dạng nhũ tương

Lipid là một nhóm chất hữu cơ đa dạng về mặt hóa học và là hợp chất quan trọngcủa khẩu phần ăn của con người Lipid trong thực phẩm có thể được cung cấp từ động

vật và thực vật Các lipid có nguồn gốc động vật gọi là mỡ, lipid có nguồn gốc thực vật

gọi là dầu Cụ thể như:

 Lipid có nguồn gốc thực vật như đậu nành, đậu phộng, hạt vừng, oliu, hướng dương, thầu dầu

 Lipid có nguồn gốc động vật như: trứng, sữa, thịt, cá, thủy sản

Chất béo là 1 loại lipid có trong thực phẩm, bao gồm: Chất béo bão hòa và chất béo không bão hòa Cụ thể:

 Chất béo bão hòa: là chất béo chứa acid béo no (hay còn gọi là acid bão hòa) –acid với cấu trúc không có nối đôi nào cả, được tìm thấy trong mỡ động vật, bơ, sữa, phô mai, kể cả dầuthực vật là dầu dừa, dầu cọ Đây là

loại chất béo không tốt cho cơ thể con người, nếu ăn quá nhiều sẽ có nguy

cơ tăng cholesterol trong máu và một số nguy cơ mắc bệnh khác

 Chất béo không bão hòa: là chất béo chứa acid béo không no chứa nhiều nối đôi (polyunsaturated) hoặc chứa một nối đôi (monounsaturated)

Axít béo không no chứa nhiều nối đôi: với cấu trúc trong chuỗi carbon chứa 2 nốiđôi trở lên, chất béo chứa axít béo loại này được tìm thấy ở dầu mè, dầu hạt hướng

dương, dầu đậu nành, dầu hạt bắp Chất béo không no chứa nhiều nối đôi tốt hơn chất béo

bão hòa do nó làm giảm lượng cholesterol xấu trong máu nhưng đồng thời cũng có nhược

điểm là làm giảm luôn lượng cholesterol tốt trong máu!

Axít béo không no chứa 1 nối đôi: với cấu trúc trong chuỗi carbon chứa nối đôiduy nhất, chất béo chứa axít béo loại này được tìm thấy trong các dầu thực vật như dầu ô

liu, dầu đậu phộng, dầu hạt hạnh nhân Đặc biệt, axít béo không no chứa 1 nối đôi có

tên là axít omega-3 (do khoảng cách từ carbon omega đến nối đôi có 3 carbon, còn có tên

thông dụng là axít oleic), có nhiều trong mỡ một số loại cá ở vùng biển lạnh và sâu như

cá ngừ (tuna), cá hồi (salmon).Chất béo chứa 1 nối đôi được xem là tốt cho tim mạch do

dùng nó sẽ làm giảm cholesterol xấu trong máu mà không ảnh hưởng đến cholesterol tốt

(trong khi chất béo không no chứa nhiều nối đôi lại làm giảm lượng cholesterol tốt trong

máu)

1.2 Phân loại lipid

1.2.1 Dựa vào thành phần cấu tạo

Dựa vào thành phần cấu tạo ta có thể chia lipid thành 2 nhóm:

 Lipid thủy phân được: nhóm này có đặc điểm chung là phân tử có chứa liên kếtester nên có thể thực hiện được phản ứng xà phòng hóa Tùy theo thành phần cấu tạo, có thể chia thành hainhóm: lipid đơn giản và lipid phức tạp

 Lipid đơn giản (lipid thuần): thành phần cấu tạo gồm ba nguyên tố chính là

C, H, O Lipid đơn giản thường là ester của rượu và acid béo chẳng hạn như: glyceride (acylglycerol), sáp(ceride), steride

 Lipid phức tạp (lipid tạp): thành phần cấu tạo ngoài ba nguyên tố chính là

C, H, O thì nhóm này còn có các nguyên tố khác như P, S, N… Lipid tạp bao gồm các nhóm lipid nhỏ nhưglycolipid (như: Cerebroside, Mucolipid), phospholipid (như: Glycerophospholipid, Sphigomyelin)

 Lipid không thủy phân được: nhóm này có đặc điểm chung là không chưa các liênkết ester nên sẽ không tham gia vào phản ứng xà phong hóa, bao gồm các loại như: caroten, quinon, acidbéo tự do, rượu tự do mạch dài bậc cao, các sterol và dẫn xuất của sterol…

1.2.2 Dựa vào trạng thái liên kết

Dựa vào trạng thái liên kết ta có thể chia lipid thành hai loại:

 Lipid liên kết bao gồm thành phần của màng tế bào cũng như các bào quan khác

ví dụ như: ty thể, lạp thể… dạng này không bị biến đổi ngay khi cả cơ thể con người bị đói hoặc bị bệnh béophì

 Lipid tự do: có tác dụng cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của conngười, bảo vệ các nội quan, là dung môi cần thiết cho một số chất khác

1.3 Vai trò của chất béo

1.3.1 Cung cấp năng lượng

Lipid là một trong ba thành phần hóa học chính trong khẩu phần hằng ngày,nhưng khác với protein và glucid, lipid cung cấp năng lượng nhiều hơn (1g cung cấp

khoảng 9kcal), gấp đôi so với mức năng lượng do carbohydrate và protein sản sinh ra

Trong khẩu phần ăn hợp lý, nhu cầu năng lượng do lipid cung cấp khoảng từ 15-20%, giá

trị dinh dưỡng của dầu mỡ được quyết định bởi chúng là một loại thức ăn có giá trị nhiệt

lượng cao nhất Điều đó được chứng minh theo số liệu sau:

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat

Loại thức ăn Nhiệt lượng sinh ra do Nhiệt lượng sinh ra trong

nhiệt lượng kế (calo) cơ thể sinh vật (calo)

lao đọng nặng, cần thiết cho sự phục hồi sức khỏe với phụ nữ sau khi sinh và các cơ thể

mới ốm dậy, chất béo dự trữ nằm ở dưới da và mô liên kết Chất béo trong mô mỡ còn là

nguồn dự trữ năng lượng sẽ được giải phóng khi nguồn cung cấp từ bên ngoài tạm thời bị

ngừng hoặc giảm sút Các công trình nghiên cứu sinh hóa học và dinh dưỡng đã cho thấy

rằng nếu trong thức ăn hằng ngày thiếu chất béo, trong một thời gian dài dẫn đến những

rối loạn về hoạt động sinh lý cơ thể gây nên sự mất cân bằng vật chất và cuối cùng dẫn

đến sự suy nhược cơ thể Ví dụ như đối với trẻ em đang phát triển nếu không cung cấp đủ

lượng chất béo cần thiết thì não bộ sẽ kém phát triển ( thiếu cholesterol-là dẫn xuất

andehit của rượu đa chức, là loại lipid có tác dụng đặc biệt quan trọng trong hoạt động

sinh lý của cơ thể) điều này giải thích được rằng cholesterol không hoàn toàn không có

lợi cho sức khỏe, tuy nhiên đối với những người già và béo phì thì sự có mặt của

cholesterol là điều đáng lo ngại

1.3.2 Cấu thành các tổ chức

Như màng tế bào là lớp mỡ do lipoid, glucolipid và cholesterol… hợp thành, tủynão và các mô thần kinh có chứa lipid và glucolipid Cholesterol là nguyên liệu cần thiết

để chế tạo ra steroid hormoon

Chất béo là cấu trúc quan trọng của tế bào và của các mô trong cơ thể Mô mỡ ởdưới da và quanh các phủ tạng là một mô đệm có bảo vệ, nâng đỡ cho các mô của cơ thể

khỏi những tác động bất lợi của môi trường bên ngoài như nhiệt độ và sang chấn

Màng tế bào là lớp mỡ do lipoid, glucolipid và cholesterol là nguyên liệu cần thiết

để chế tạo ra steroid hormoon Chất béo còn cung cấp một số acid béo thiết yếu, cần thiếtcho cơ thể con người, ví dụ như: Acid linoleic, linolenic và acid arachidonic Não bộ cónhu cầu acid béo w-3 (DHA) để cấu trúc màng tế bào thần kinh, vì vậy người ta còn gọiDHA là acid béo bổ não, nhất là trẻ em ở lứa tuổi não bộ đang phát triển

Các công trình nghiên cứu về y học cũng đã cho thấy chất béo có quan hệ trực tiếpđến sụ sống và chết của vi sinh vật Người ta đã phát hiện được nhiều loại acid béo vàdẫn xuất của nó có tính hoạt động sinh học rất cao Một ví dụ điển hình về mặt này là sựphát hiện vai trò của cholesterol của các acid béo không no như acid béo linolic, acidlinoleic và một vài loại khác được ứng dụng và chữa một số bệnh tim mạch và từ đóngười ta khẳng định được vai trò cần thiết của chúng đồng thời khẳng định vai trò củamột loại nguyên tố F-những acid amin không thay thế

1.3.3 Duy trì nhiệt độ cơ thể, bảo vệ các cơ quan trong cơ thể

Lipid là chất dẫn nhiệt không tốt ngăn ngừa sự mất nhiệt dưới da, có tác dụng giữnhiệt, giúp ích cho việc chống rét, đồng thời còn làm cho lượng nhiệt ở bên ngoài đãđược hấp thu không truyền dẫn vào bên trong cơ thể, có tác dụng cách nhiệt

Lipid phân bố không đều trong cơ thể người với tổng hàm lượng khoảng 10%.Lượng chất béo chủ yếu tập trung ở các tổ chức dưới da tạo thành lượng mỡ dự trữ để cơthể sử dụng khi cần thiết Một phần chất béo còn bao quanh phủ tạng như là tổ chức bảo

vệ, để ngăn ngừa các va chạm và giúp chúng ở vị trí đúng đắn.Nó còn giúp cơ thể tránhkhỏi các tác động bất lợi của môi trường ngoài như nóng, lạnh Người gầy thì lớp mỡdưới da mỏng, do vậy mà cơ thể kém chịu đựng với sự thay đổi của thời tiết

Chất béo trong thức ăn cần thiết cho sự tiêu hóa và hấp thu của những vitamin tantrong dầu như vitamin A, D, E, K Acid béo (cholesterol) là thành phần của acid mật vàmuối mật, rất cần cho quá trình tiêu hóa và hấp thu các chất dinh dưỡng ở ruột Tham giavào thành phần của một số loại hormoon loại steroid, cần cho hoạt động bình thường của

hệ nội tiết và sinh dục

Lipid là chất dẫn nhiệt không tốt ngăn ngừa sự mất nhiệt dưới da, có tác dụng giữnhiệt, giúp ích cho việc chống rét, đồng thời còn làm cho lượng nhiệt ở bên ngoài đãđược hấp thu không truyền dẫn vào bên trong cơ thể, có tác dụng cách nhiệt Chất béođược chuyển hóa cung cấp năng lượng cho cơ thể làm việc chống lại sự giảm thân nhiệt

do ảnh hưởng của những yếu tố bên ngoài như khí hậu, nhiệt độ Ví dụ đơn giản nhất làkhi trời lạnh những người có lớp mỡ dưới da dày sẽ chịu lạnh tốt do chất béo kém truyềnnhiệt nên nó giống như chiếc áo thiên nhiên giúp cơ thể không bị lạnh

1.3.4 Thúc đẩy việc hấp thu các vitamin tan trong chất béo

Chất béo là một loại dung môi đặc biệt để hòa tan các vitamin tan trong chất béo như A,

D, E, K,… chất béo cũng có tác dụng nhất định đối với sự đồng hóa cũng như hiệu quảtác dụng sinh lý của các vitamin này Lipid có trong thức ăn sẽ làm dung môi để thúc đẩy

sự hấp thu chúng.Nếu hàm lượng lipid trong bữa ăn thấp thì sẽ ảnh hưởng đến việc hấpthu caroten trong rau xanh ( trong cơ thể caroten chuyển thành vitamin A)

Lipid là dung môi hòa tan các carotenoid, vitamin A, D, E, K Lipid có trong thức ăn sẽlàm dung môi để thúc đẩy sự hấp thu chúng Trong cơ thể β-caroten chuyển thànhvitamin A

1.3.5 Chế biến thực phẩm

Chất béo rất cần thiết cho quá trình chế biến nhiều loại thức ăn, tạo cảm giác ngonmiệng và làm chậm cảm giác đói sau sau bữa ăn Lipid ngừng ở dạ dày với thời giantương đối lâu, cho nên khi ăn những thức ăn nhiều hàm lượng lipid cao sẽ lâu bị đói

Trong công nghiệp dầu mỡ là nguyên liệu cơ sở của công nghiệp thực phẩm xàonấu tăng thêm giá trị dinh dưỡng cho thức ăn

Thức ăn có nhiều chất béo sẽ có mùi thơm và ngon, do vậy làm tăng sự thèm ăn

Trong công nghiệp đồ hộp các chất béo dung để bảo quản thịt cá và các loại đồhộp, chế biến bánh kẹo, mì ăn liền… magarine, mayoinne là những loại thức ăn quý cógiá trị dinh dưỡng cao

1.1 Nhu cầu và hàm lượng của lipid trong thực phẩm

Theo khuyến nghị, khẩu phần ăn tốt cho người bình thường là 20-30% năng lượngđược cung cấp từ chất béo Hạn chế sử dụng chất béo bão hòa và chất béo dạng trans

Nhu cầu về hấp thụ được lipid của con người vào khoảng 36-42 gam/ngày Nhucầu lipid phụ thuộc vào độ tuổi, sức khỏe, dân tộc, khí hậu… đối với người trẻ tỷ lệ đạm :lipid là 1:1, người đứng tuổi tỷ lệ này là 1:0.7, người già và người béo tỷ lệ này là 1:0,5

Các loại động vật đều có tồn trữ chất béo trong cơ thể Nguồn gốc cung cấp cácloại chất béo động vật thường là các loại gia súc như lợn, bò, cừu, trâu, ngựa hoặc một sốloại động vật ở biển cá voi, báo biển… chất béo động vật thường tập trung ở các lớp mỡdưới da và xung quanh các cơ ở trong bụng, ngoài ra còn chứa rải rác trong một số bộphận khác của cơ thể như xương cốt, bắp thịt… đặc biệt đối với cá trong gan có chứa mộtlượng chất béo khá lớn, trong sữa động vật có chứa một loại chất béo mà ta thường gọi làbơ

Lớp mỡ dưới da động vật chiếm từ 85-90% chất béo, nó tùy thuộc vào loài, mức

độ lớn nhỏ và gầy béo mà hàm lượng khác nhau Đối với các động vật ở biển như cá voilớp mỡ dưới da có hàm lượng chất béo khoảng 25-30% Trong các loại sữa, hàm lượngchất béo tuy ít song nó là nguồn chất béo quan trọng và có giá trị dinh dưỡng rất cao,trong sữa bò khoảng 3-4%, sữa cừu khoảng 6-7% Đối với nguồn chất béo thực vậtngười ta xác định có trên ¾ thực vật sinh trưởng trên trái đất có tồn trữ chất béo, nhưngchỉ có những loại có hàm lượng lớn mới có ý nghĩa và trên thực tế người ta cũng chỉ sửdụng vài tram loại Chất béo trong thực vật chủ yếu tích tụ dưới dạng quả và hạt, đồngthời cũng có ở lá, rễ, vỏ, cành… nhưng hàm lượng lượng rất ít Nguồn dầu thực vật cóthể thuộc các loại cây ngắn ngày như lạc, vừng, hướng dương,đậu tương, bông, lúa,ngô… hoặc các loại cây lâu năm như dừa,cọ.Thành phần và hàm lượng lipid hoàn toànkhác nhau ở các nguồn thức ăn có nguồn gốc động vật và thực vật Ta có thể thống kê rahàm lượng lipid trong một số loại thực phẩm theo bảng sau:

Bảng hàm lượng lipid tổng số trong một số loại thức ăn chính (% khối lượng khô)

Tên thực phẩm Hàm lượng lipid tổng số (%)

phải kể đến cùi dừa, đậu phộng, mè, đậu nành, đậu rồng, cọ dầu Có thể nói những thựcphẩm này là nguồn lipid vô cùng quý giá có thể dung làm thức ăn trực tiếp, có thể lànguyên liệu sản xuất dầu thực vật.

Thức ăn có nguồn gốc động vật có hàm lượng lipid cao là thịt mỡ, mỡ cá, bơ, sữapho mát, kem, lòng đỏ trứng Còn ở thực vật là các loại hạt như lạc, vừng, đậu tương, hạtđiều, hạt dẻ cùi dừa, sô cô la, mỡ thực vật

Nên hạn chế lipid, đặc biệt là lipid động vật đối với người bị béo phì

Chương 2: Các quá trinh biến đổi trong chế biến và bảo quản

2.1 Sự biến đổi của lipid trong quá trình chế biến

2.1.1.1 Biến đổi vật lý

Quá trình bay hơi là sự thoát hơi nước từ bề mặt chất béo và các hợp chất dễ bayhơi Sự bay hơi tỉ lệ nghịch với điểm khói

Hơi ẩm gia tăng tạo thành lớp phủ quanh bề mặt của các chất béo làm giảm tốithiểu sự tiếp xúc giữa oxy không khí và thực phẩm trong chảo Các chất dễ bay hơi trongchất béo sẽ bắt đầu bay hơi khi nhiệt độ đủ lớn.Qúa trình này diễn ra rất nhanh ở giaiđoạn đầu nhưng lại giảm ở những giai đoạn tiếp theo

Một số chất khi bay hơi sẽ tạo ra các chất gây ảnh hưởng đến chất lượng chất béonhư:

 Aldehyde bão hòa C6-C9

 Enal (2-decenal) hay C10H180 :Là một chất gây độc trong cơ thể con người và có thể gây kích ứng da nghiêm trọng

Dienal (2,4-heptadienal)

Hydrocarbon (hexene, hexane, heptane, octane, nonane, decane)

b) Sự tạo bọtTrong quá trình chiên, nước trong thực phẩm được tách ra thông qua bề mặt sảnphẩm nhờ sự gia nhiệt của dầu Nước khi bốc hơi ra ngoài sẽ bay hơi tạo thành các bọtkhí

Sự tạo bọt xảy ra mãnh liệt nhất vào giai đoạn đầu khi mới đưa thực phẩm vào dầunóng, quá trình sẽ dừng lại khi không còn các giọt ẩm trong thực phẩm đang chiên

2.1.1.2 Biến đổi hóa học

a)Sự tạo thành các gốc tự do

Các gốc tự do được tạo thành từ các phân tử acid béo chưa bão hòa thông qua phảnứng với oxy Phản ứng được xúc tác bởi các tác nhân như: nhiệt độ, ánh sáng, các ionkim loại (sắt, đồng, niken)

Quá trình phân tử lipid bị oxy hóa để tạo thành gốc tự do diễn ra theo phương trìnhdưới đây

Đây là phản ứng đơn phân khi có ánh sáng Trong đó :

R : gốc của axit béo no hoặc không no tự do hoặc gốc của axit béo trong phân tử glixerit

H : Nguyên tử hydro ở Cα so với nối đôi, hoặc nguyên tử H của nhóm metylen bất

kỳ trong axit béo no

RH : chất béo

R* , H* , OH

* , ROO* : là các gốc tự do , các gốc này ở trạng thái kích thích vì

đã mất điện tử ,có khuynh hướng kết hợp Khi có oxy hòa tan thì tương tác giữa RH ban đầu với oxy sẽ diễn ra một cách mạnh

mẽ hơn Lượng oxy tiếp xúc với dầu mỡ bắt nguồn từ hàm lượng oxi hòa tan trong dầu

mỡ cùng với lượng oxy trong không khí

Các gốc tự do có thể làm tăng phản ứng oxy hóa hóa học trong dầu Dầu càng chiên

đi chiên lại thì các acid béo chưa bão hòa bị phân hủy càng nhiều, sự tạo thành các gốc tự

do càng cao

Các gốc tự do này có khả năng gây ung thư cho cơ thể người hấp thụ

b) Quá trình tự oxy hóa ( oxy hóa hóa học)Đây là phản ứng rất thường xảy ra trong quá quá trình chế biến nhiệt với thực phẩmgiàu lipid mà trong quá trình chế biến các sản phẩm tiếp xúc với oxi không khí Khả

năng bị oxy hóa của dầu tỷ lệ nghịch với độ no của dầu, tức là càng nhiều nối đôi thì khả

năng bị oxy hóa càng lớn

Bản chất của sự oxy hóa: Các gốc acid béo tự do được tạo thành sẽ tiếp thục chuỗichuyển hóa oxy hóa Phản ứng tạo ra sản phẩm đầu là hydro peroxit theo phương trình

* , ROO* : các gốc acid béo tự do

RO2*: peroxit (chất gây ung thư ở người)RH: chất béo

RO2H: hydro peroxit

Ở giai đoạn kết thúc: Xảy ra khi gốc tự do đạt nồng độ cao Các gốc peroxit có xu hướng

phản ứng với sản phẩm đã bị oxy hóa hơn là phản ứng với phân tử chưa bị oxy