TIỂU LUẬN HÓA SINH CÁC CHẤT CHỐNG OXI HÓA VÀ CƠ CHẾ CHỐNG OXI HÓA CỦA CHÚNG TRONG SẢN PHẨM - THỰC PHẨM CHỨA LIPID

• Bảo đảm việc tiêu thụ thuận lợi khi sử dụng các chất chống oxy hóa.Not contribute an objectionable flavor, odor, or color to the fatEffective in low concentrate• Hiệu quả trong nồng độ

CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM CHẤT CHỐNG

OXI HÓA

1.1 Khái niệm: là một loại hóa chất giúp ngăn chặn hoặc làm

chậm quá trình oxi hóa chất khác

1.3 Phản ứng, cơ chế của sự oxi hóa:

1.3.1 nguyên nhân xảy ra phản ứng oxi hóa:Sự oxi hóa xảy ra

phổ biến trong các sản phẩm coa chứa lipid Thường người ta phân biệt ra làm hai loại: sự oxi hóa hóa hoc và sự oxi hóa sinh học

1.3.2 Sự oxi hóa hóa học:Sự oxi hóa hóa hoc thường được gọi là

sự tự oxi hóa

 Sản phẩm tạo thành sau khi bi oxi hóa là các aldehit no và không

no, xeton, axit mono và dicaboxylic.v.v Ngoài ra có thể trùng hợp hóa các sản phầm oxi hóa nữa :

Rượu peroxyt  xeton

  axit Aldehit

R HC2 R'

1.4.Yêu cầu đối với chất chống oxi hóa sử dụng trong thực phẩm chứa lipid:

trong khối thực phẩm.

khi hạn chế hay loại bỏ quá trình oxy hóa các chất dễ bị oxy hóa trong sản phẩm

phải được bảo tồn

trạng thái của dầu mỡ

• Bảo đảm việc tiêu thụ thuận lợi khi sử dụng các chất chống oxy hóa.Not contribute an objectionable flavor, odor, or color to the fatEffective in low concentrate

• Hiệu quả trong nồng độ thấp

• Fat-soluble Tan trong chất béo

• Carry-through effect No destruction during

processing Bị loại bỏ khi chế biến

• Readily-available Thông dụng dễ tìm có sẵn

• Economical Kinh tế

• Not absorbable by the body Không giữa lại trong cơ thể

• Biochemical Control of Lipid Oxidation in

Mayonnaise Kiểm soát sinh hóa oxy hóa Lipid

CHƯƠNG 2: CÁC CHẤT CHỐNG OXI

HÓA & CƠ CHẾ CHỐNG OXI HÓA CỦA

CHÚNG TRONG SẢN PHẨM THỰC

PHẨM CHỨA LIPID2.1 Tert-Butylhydroquinon (TBHQ):

2.1.1 Khái niệm: là một hợp chất hữu cơ thơm có vòng

phenol

2.1.2 Cấu tạo :

Tên IUPAC:2-Dimethylethyl)-1,4-benzenediol 2 - Dimethylethyl) -1,4-benzenediol

(1,1-Tên khác: TBHQ

Công thức phân tử: C10H14O2, (CH 3) 3 CC 6 H 3 (OH) 2

Công thức cấu tạo:

2.1.3 Tính chất:

 Là tinh thể trắng, có mùi đặc trưng.

 Khối lượng phân tử: 166,22g mol -1

H3C

H3C

CH3

tert-Butylhydroquinon

2.1.4 Ứng dụng của TBHQ: TBHQ được sử dụng

như là một chất bảo quản cho dầu thực vật, mỡ

động vật và được dùng trong công nghệ sản xuất bánh mì , công nghệ sản xuất mì v.v.v

2.1.5.Ưu điểm của THBQ: khi ta cho nó trong sản

phẩm thì nó không gây ra sự thay đổi màu hay

hương vị của sản phẩm.

2.1.6.Nhược điểm: nếu ta sử dụng nhiều thì có thể

gây hại đối với người tiêu dùng, cụ thể với 1 gam

có thể gây buồn nôn, ù tai, mê sảng hoặc có cảm giác nghẹt thở.v.v

ACID ASCORBICA

2.2.1 Khái niệm: acid ascorbic còn được gọi là vitamin C

được tìm thấy nhiều nhất trong trái cây là chất dinh dưỡng rất cần thiết cho sự sống của sinh vật

CH2OH

HO

H

2.2.3 Tính chất.

Có vị chua, không mùi, tinh thể trắng

Nóng chảy ở 190-1920C (374-3780F)

Kết tinh không màu hoặc hơi vàng

Dễ tan trong nước (300g/1L).

Dung dịch nước 5% có pH=3.

Là chất oxy hóa khử mạnh,kém bền,nhạy với

nhiệt,chất oxy hóa và ánh sang

Bền trong môi trường trung tính và acid.

Acid ascorbic bị oxy hóa cho acid dehydroascorbic.

Dù trong CTCT không có nhóm –COOH nhưng vitamin C vẫn có tính axit Nó có tính chất hóa học tương tự các axit thông thường, có khả năng bị oxi hóa và bị phân hủy thành

CO2 và nước ở 193oC.

2.2.4 Cơ chế chống oxi hóa của acid ascorbic thực

phẩm có lipid:

2.2.5.Ứng dụng: Ở lĩnh vực hóa sinh, nó là chất chống

oxi hóa, tham gia vào các quá trình tổng hợp enzim,

tăng sức đề kháng, phục hồi sức khỏe, đặc biệt ngăn

ngừa bệnh scurvy ở người Được ứng dụng trong chế

biến rau quả, rượu vang, đồ hộp sữa và sữa chua, các

sản phẩm cá, xúc xích, bánh mì

H C

CH2OH HO

CH2OH HO

H

+ ROH

dehydroascorbic acid acid ascorbic

2.2.6 Ưu điểm:

Nó là 1 vitamin thiết yếu cho cơ thể

Giúp chuyển hóa acid folic thành acid folinic trong

tổng hợp camitin.

Tham gia tổng hợp hormon corticosteroid.

Tác động đến sự tổng hợp collagen.( quá trình

hydroxyl hóa prolin cần thiết cho sự tổng hợp

colagen.chuyễn procolagen thành colagen)

Giúp hấp thụ lipid ở thành ruột và tổng hợp corticoid.

glucose-Giúp dễ dàng hấp thụ Fe do khử Fe3+ thành Fe2- ở dạ dày để hấp thụ ở ruột

Acid ascorbic cần thết cho cơ thể để tăng sức đề kháng

và chống các hiện tượng choáng hoặc ngộ độc bởi các hóa chất củng như các độc tố của vi trùng.kháng

virus, tăng tính miễn dịch.

Tham gia điều hòa sự tạo AND từ ARN.

2.2.7 Nhược điểm: Axit ascorbic tinh khiết phải được

trung hòa với nước và người ta thấy là hầu hết các sản phẩm có độ ẩm môi trường cao hơn 50% thì khả năng duy trì tính ổn định của Axit ascorbic là không bảo

đảm.

BUTYLATED HYDROXYL ANISOLE

(BHA)

2.3.1 khái niệm: một chất chống oxi hóa bao gồm một

hỗn hợp của hai đồng phân hợp chất hữu cơ, 2 - butyl-4-hydroxyanisole và 3 - tert-butyl-4-

tert-hydroxyanisole.

 2.3.2 Cấu tạo :

 Tên khoa học: Tertiary - butyl-4-methoxyphenol

 Tên khác: BOA, Tert - butyl-4-hydroxyanisole, dimethylethyl)-4-methoxyphenol, 3,5-di-tert-butyl-4- hydroxytoluene; methyl-di-butylphenol-tert; 2,6-di-

(1,1-tert-butyl-para-creso.v.v

 Công thức phân tử: C11H16O2

2.3.3 Tính chất:

Điểm nóng chảy: 48 ° C - 63 ° C

Điểm sôi: 264°C – 270°C

Khối lượng phân tử: 180.24 g/mol

Độ hòa tan trong nước: Không hòa tan trong nước, tự do hòa tan trong ethanol, methanol, propylene glycol, hòa tan trong chất béo và dầu

2.3.4 cơ chế chống oxi hóa của BHA trong sản phẩm chứa lipid:

O HO

2.3.5 Nhược điểm: Đối với sự hình thành khối u, năm

1982, người ta đã tìm thấy khối u ác tính ở chuột khi được cho ăn ở liều lượng 2% trong khẩu phần (gần 0, 8g/kg thể trọng một ngày) trong hai năm Tuy nhiên, khối u ác tính không hình thành khi cho ăn ở liều

lượng 0, 5% trong cùng điều kiện.

2.3.6 Ứng dụng: Trong thực phẩm đóng gói vào bao bì

người ta có thể bổ sung chất chống oxy hóa BHA bằng cách phun hoặc phủ một lớp trên bề mặt bao bì hoặc

bổ sung trực tiếp vào thành phần làm bao bì Chức

năng của chất chống oxy hóa BHA này là:

Bảo vệ các vật liệu làm bao bì chống lại sự oxy hóa nên ngăn ngừa được quá trình ôi hóa thực phẩm

bên trong bao bì

Bảo vệ các thành phần chất béo của thực phẩm tiếp xúc với mặt bên trong bao bì

BUTYLATED HYDROXYL

TOLUENE (BHT)

2.4.1 Khái niệm: là các hợp chất phenolic mà thường

được bổ sung vào thực phẩm để bảo quản chất

2.4.2.Cấu tạo

TÊN UIPAC:

2,6-bismethylphenol 2,6-bis

Công thức cấu tạo:

2.4.5.Ứng dụng: BHT được sử dụng như một chất chống oxy hóa

hóa học đối với thực phẩm, mỹ phẩm.

CH3

H3C

H3C

CH3

 2.5.1 Khái Niệm: Tocopherol (vitamin E) là dẫn xuất của

benzopiran.

 2.5.2 Cấu tạo:

 Công thức phân tử: C 29 H 50 O 2

 Công thức cấu tạo:

2.5.3.Tính chất:

là chất lỏng không màu

hòa tan rất tốt trong dầu thực vật, trong rượu ethylic, ether etylic và ether dầu hỏa

2.5.4 Cơ chế chống oxi hóa của tocopherol trong sản phẩm chứa lipid:

O

CH3HO

2.5.4 Ưu điểm: bổ sung vitamin E làm giảm xuống

4 lần nguy cơ chảy máu não ở trẻ đẻ non.

2.5.5.Nhươc điểm:

Ở người già, người ta nghi ngờ rằng thiếu

vitamin E tạo thuận lợi cho thoái hóa não (bệnh Parkinson, Alzheimer).

Tác dụng phụ khi dùng Vitamin E quá dùng với liều cao vitamin D có thể gây ra các phản ứng

trầm trọng : chán ăn, buồn nôn, mất cân, đi tiểu tăng lên, mất nước, tăng huyết áp

Dùng liều cao lúc có thai có thể gây sống thai

hay tăng calci máu ở trẻ bú mẹ (chậm phát triển

về tâm thần vận động, bất thường về tim mạch).

ACID CITRIC

2.6.1.Khái Niệm: Axít citric là một axít hữu cơ thuộc loại yếu và

nó thường được tìm thấy trong các loại trái cây thuộc họ cam quít

2.6.2 Cấu tạo

Tên theo IUPAC: 2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid

Tên khác: Axít 3-hydroxypentanedioic axít 3-cacboxylic, Citrat hiđrô, E330

Tên thông thường: axit chanh

OH

2.6.3.Tính chất:

Phân tử gam : 192,123 g/mol (khan), 210,14g/mol

(monohydrate)

Bề ngoài : chất rắn kết tinh màu trắng

Nhiệt độ sôi: 175oC (phân hủy)

Tỷ trọng: 1.665 cm3

Điểm nóng chảy: 1530C

Độ hòa tan trong nước: 133/100 ml (200C)

Đô axít (pk a): pKa1=3,15, pKa2=4,77, pKa3=6,40

ở 100oC bị dung giải; 1300C bay hơi

 2.6.4.Ứng dụng: là một chất chống oxi hóa tự nhiên sử

dụng trong công nghệ sản xuất dầu thực vật, phẩm sữa, kẹo, nước giải khát

 2.6.5.Ưu điểm: là chất chống oxi hóa tự nhiên, không gây

tác dụng phụ

 2.6.6.Nhược điểm: giá thành cao.

IC (EDTA)

2.7.1.Khái Niệm: Nó là một amino axit thường được sử dụng

để ion kim loại có hóa trị II và III EDTA kết hợp với kim loại bởi 4 nhóm carboxylate và nhóm amin

2.7.5.Ứng dụng:

 Làm sạch nước: Tạo phức với ion Ca2+, Mg2+ (giảm độ

cứng của nước)

 Trong nhiếp ảnh: sử dụng Fe(III)EDTA như là chất oxihóa

 Trong công nghiệp sản xuất giấy: Tạo phức với kim loại

nặng trong tẩy trắng, sự ổn định của hydro peoxit

 Công nghiệp dệt: Tạo phức với kim loại nặng, máy tẩy

giải pháp dinh dưỡng cho cây trồng

 Trong thực phẩm: được sử dụng trong thực phẩm như một chất bảo quản ngăn ngừa quá trình oxi hóa xảy ra do tạo phức với kim loại là tác nhân gây ra sự oxi hóa vd: như

công nghệ sản xuất dầu thực vật

ENZYME CATALASE

2.8.1 khái niệm: là một enzym phổ biến được tìm thấy trong

cơ thể của hầu hết các sinh vật sống, chúng tồn tại trong cơ thể với chức năng xúc tác thủy phân hydrogen peroxide

thành nước và giải phóng oxy phân tử

2.8.2 Cấu tạo:

Catalase là một tetramer của bốn chuỗi polypeptide, gồm

500 acid amin Nó chứa bốn nhóm porphyrin heme (sắt) cho phép enzyme phản ứng với hydro peroxide

Được chấp nhận tên: catalase

CTCT: Catalase ( Ngân hàng dữ liệu protein dựng dựa trên 1dgb)

2.8.3 Cơ chế chống oxi hóa:

 Loại bỏ hydrogen peroxide có trong thực phẩm; 

 H 2 O 2 enzym catalase H 2 + O 2 

2.8.4 Ứng dụng:

 Được sử dụng rộng rãi trong công nghệ sản xuất sữa và phô-mai

 Tacalase còn được tẩm vào giấy gói để ngăn ngừa sự oxi hóa xảy ra trong sản phẩm.

 Nó còn được sử dụng trong công nghệ dệt may công nghiệp nó có

tác dụng loại bỏ hydrogen peroxide để vải được bền hơn

 Tacalase đã được bắt đầu được ứng dụng trong mỹ phẩm , nó làm ngăn chặn sự oxi hóa xảy ra trên bề mặt lớp da, làm da ít bị lão hóa lại

CÁC TÁC NHÂN CHốNG

OXY HÓA ĐA PHầN

Các tác nhân chống oxy hóa đa phần làm tăng hoạt tính

chống oxy hóa như hệ tocopherol với acid citric hoặc acid ascorbic

Cơ chế chống oxi hóa của hệ chống oxi hóa trong thực phẩm lipid là:

 Tạo môi trường acid ổn định để chống sự oxy hoá chất béo

 Loại bỏ hoạt tính của các ion kim loại (bằng cách tạo phức

vô hoạt)

 Loại bỏ oxy (oxy hoá acid ascorbic)

 Phục hồi các chất chống sự oxy hoá

 SH + A  AH + S

 Chất hỗ trợ: ngăn chận nguyên nhân gây ra phản ứng

 Chất chống oxy hoá: ngăn chặn các phản ứng lan truyền

: pt phản ứng hệ chống oxi hóa của acid ascorbic và tocopheron trong sản phẩm chứa lipid

O

CH3HO

CH2OH HO

HOH2C HO

H

O

acid ascorbic

 Lý do người ta thường dùng hệ chống oxi hóa vì :

 Cho phép kiểm soát tốt hơn và chính xác

 Có thể cung cấp các hiệu ứng hiệp đồng

 Kết hợp có thể cung cấp sự chống oxi hóa là tối đa.

 Thuận tiện hơn để xử lý

 Yêu cầu của chất chống oxi hóa được dùng trong thực phẩm

 Nên không gây ra mùi vị khác lạ

 Phải được hòa tan trong chất béo

 Không mang dộc hại

CHẤT CHỐNG OXI HÓA THỨ CẤP

Phân hủy các hydroperoxyt bằng cách tạo ra sản phẩm cuối bền như dilauryl thiopropionat và

thiodipropionic.

Cơ chế hoạt động của chất oxi hóa đa thành phần:

 Hợp chất Organophosphorus:Organophosphorus là hợp

chất chống oxy hóa thứ cấp phân hủy peroxit và

hydroperoxides Hợp chất mag kèm theo nguyên tố Photpho (III) thì khả nag chống oxi hóa càng cao phosphites (hoặc

phosphonites) được sử dụng và phản ứng theo phản ứng tổng hợp sau đây, để tạo ra phốt phát

 Phosphites thương mại có khác nhau về bản chất của các

nhóm aryl Some typical structures are shown below Một số cấu trúc điển hình được trình bày dưới đây

 Trong số các phân huỷ hydroperoxide dựa trên lưu huỳnh, este của axit 3,3-thiodipropionic đóng một vai trò quan trọng phản ứng theo phản ứng tổng hợp sau đây, tạo ra sulfoxides

và sulfones