Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm nguồn gốc các hợp chất trong cây nguyên liệu gia vị phương pháp chiết suất và ứng dụng trong thực phẩm

Bảng phân công nhiệm vụ của nhóm STT Họ và tên Nhiệm vụ 1 Huỳnh Thị Mỹ Linh -Tìm hiểu về các cây rau củ gia vị, phân loại và tác dụng của nó - Trình bày bìa, mục lục bài tiểu luận 2 Dươn

Viện Công nghệ sinh học – thực phẩm

~~~~~~~~~~~~~~~~~

TÊN ĐỀ TÀI

NGUỒN GỐC CÁC HỢP CHẤT TRONG CÂY

NGUYÊN LIỆU GIA VỊ PHƯƠNG PHÁP CHIẾT SUẤT VÀ ỨNG DỤNG

3.Đặng Thị Nhung 12089271

Tp Hồ Chí Minh, ngày 18 tháng 6 năm 2014

Bảng phân công nhiệm vụ của nhóm

STT Họ và tên Nhiệm vụ

1 Huỳnh Thị Mỹ Linh -Tìm hiểu về các cây rau củ gia

vị, phân loại và tác dụng của nó

- Trình bày bìa, mục lục bài tiểu luận

2 Dương Đức Long -Tìm hiểu về các phương pháp

chiết suất và kiểm tra chất lượng tinh dầu

- Tổng hợp bài tiểu luận

3 Đặng Thị Nhung -Tìm hiểu về các loại cây rau củ

gia vị phổ biến ở Việt Nam

- Viết lời mở đầu bài tiểu luận

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 5

Chương 1 :Giới thiệu về các loại rau củ gia vị 6

1.1.Định nghĩa 6

1.2 Phân loại 6

1.3 Tác dụng của rau quả gia vị 7

1.3.1 Tạo nên mùi, vị tốt, át đi mùi vị xấu 7

1.3.2 Vị đặc biệt tạo nên tính chất riêng cho từng món ăn 7

1.3.3 Chứa nhiều kháng sinh thực vật 7

1.3.4 Cung cấp nhiều chất ding dưỡng, chất khoáng, vi khoáng cần thiết cho cơ thể sống .7

1.4 Thành phần của rau củ gia vị. 8

1.4.1 Tinh dầu: 8

1.4.2 Chất kháng sinh thực vật .8

Chương 2 Các loại rau gia vị phổ biến ở Việt Nam 10

2.1 cây bạc hà: 11

2.2 Cây gừng: 11

2.3 Cây ớt: 11

2.4 Cây hành: 12

2.5 Cây nghệ: 12

2.6 Cây Ngò gai: 13

2.7 Cây sả : 13

2.8 Cây tiêu: 14

2.9 Tỏi: 14

2.10 Húng 15

2.11 Tía tô 15

2.12 Riềng 15

2.13 Hồi 16

2.14 Ngải cứu 16

Chương 3: Các phương pháp chiết xuất và kiểm tra chất lượng tinh dầu: 16

3.1 PHƯƠNG PHÁP TẨM TRÍCH: 17

3.2 PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT HƠI NƯỚC: 20

3.2.1 Lý thuyết chưng cất: 20

3.2.2 Những ảnh hưởng chính trong sự chưng cất hơi nước: 21

3.2 1 Chưng cất bằng nước: 22

3.2.2 Thu hồi thêm tinh dầu từ nước chưng: 23

3.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP MỚI TRONG VIỆC LY TRÍCH TINH DẦU: 23

3.3.1 Vi sóng: 23

3.2 Siêu âm: 25

3.3.Cá h ng há i m nghiệm h t ng tinh ầ 26

MỞ ĐẦU

Phát triển và khai thác các loài thực vật có giá trị là một trong những vấn đề góp phần xây dựng nền kinh tế nước ta Vì thế các loài cây được sử dụng làm Thực phẩm cũng như loài cây cho tinh dầu đều là những nguồn tài nguyên đang được chú ý vì những ứng dụng vô cùng quý giá của nó trong các lĩnh vực thực phẩm, y học, nông nghiệp, công nghiệp

Nước Việt Nam chúng ta, với khí hậu nhiệt đới gió mùa, với nhiều vùng địa lý khác nhau Do vậy mà có hệ thực vật đa dạng và phong phú, có nhiều điều kiện thuận lợi cho việc phát triển của cây gia vị, cây tinh dầu và một số loại cây công nghiệp có giá trị khác

Với sự phát triển của khoa học - công nghệ, đời sống con người ngày càng được nâng cao Nhu cầu đối với thực phẩm và tinh dầu để sử dụng cho các nghành thực phẩm ngày một tăng lên Không thể không nhắc đến các cây nguyên liệu, gia vị Gia vị là những chất cho vào thực phẩm nhằm để tăng chất lượng của thực phẩm

về mặt dinh dưỡng, sức khỏe, kỹ thuật, cảm quan Gia vị phải thích hợp với tập quán, sở thích, khí hậu, sản phẩm của từng địa phương Nó phải chịu được thử thách và được sự công nhận rộng rãi với một thời gian lâu dài nhiều thế hệ Vì nếu không như vậy, gia vị không hợp được thay thế ngay

Ch ng 1 :Giới thiệu về các loại rau củ gia vị

Thứ ở đây có nghĩa là tất cả những vật gì, dù ở dạng gì, là nguyên liệu hoặc sản phẩm của một công đoạn hoặc một quá trình…nếu cho vào thực phẩm nhằm mục đích tăng chất lượng thực phẩm cũng đều được gọi là gia vị

Chất lượng có thể được hiểu về mặt dinh dưỡng, sức khỏe, kỹ thuật hoặc về mặt cảm quan…

- Tạo vị : ớt, chanh, tiêu…

- Tạo màu : nghệ…

1.3 Tác dụng của rau quả gia vị

1.3.1 Tạo nên mùi, vị tốt, át đi mùi vị x u

Thật dễ nhận thấy mùi hành chiên át đi vị ôi của dầu mỡ, vị cay của ớt, vị chua của chanh lấn át đi mùi tanh của thịt, cá…

Vị ngọt át đi vị đắng khó chịu ngược lại, đôi khi vị đắng lại làm cho món ăn bớt ngấy vì dầu mỡ

1.3.2 Vị đặc biệt tạo nên tính ch t riêng cho từng món ăn

Củ riềng, lá mơ lông có vị gắn liền với thịt chó, rau thìa là với món canh cá, chuối chát không thể thiếu được khi nấu ba ba, chanh không thể thiếu khi ăn mắm tôm, lá lốt là thứ rất quen thuộc để nướng thịt trâu bò…

Sự gắn bó này khiến người ta có thể nấu nhiều món ăn rất ngon chỉ nhờ gia

vị, mặc dù thức ăn đó không có mặt của thức ăn chính

1.3.3 Chứa nhiều kháng sinh thực vật

Hầu như các loại rau gia vị ở Việt Nam đều chứa chất kháng sinh

Loại Chất kháng sinh chủ yếu

1.4 Thành phần của rau củ gia vị

Trong thành phần của rau củ gia vị là tinh dầu và chất kháng sinh thực vật

1.4.1 Tinh dầu:

Rau gia vị chứa nhiều tinh dầu (0.1 đến 2% ), làm cho chúng có mùi thơm rất

đặc trưng Tinh dầu trong rau gia vị khi ép giữa hai tờ giấy để lại một vết trong

mờ, nhưng để lâu hoặc hơ nóng thì bay mất Tinh dầu phần lớn là những hợp chất

- Một số loại rau củ gia vị và tinh dầu

Tinh dầu Nguyên liệu Thành phần

Húng quế lá Metylchaniol,

linalool

Dùng trong chế biến thịt, cá… Riềng nếp Thân, rễ 1,8-cineol Dùng cho cá đóng

hộp…

Tỏi Củ Allicin Dùng trong bánh

kẹo, nước uống… Gừng Thân, rễ, quả,

cây

Zingiberen Hành Củ, lá tươi Alyl-propyl-

disunfit

Hạt tiêu Hạt tiêu đen Hydrocacbon

tecpen

Ớt Quả chín 2-metoxy-3-

Isobutylpyrazin Nghệ vàng Thân, rễ Sesquiterpen Gia vị

Rau mùi Cây và quả Linalool

Ngải cứu Toàn cây 1,8-xineol Nước uống, bơ…

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM 4888-89 (ISO 676-1982 )

GIA VỊ- TÊN GỌI- DANH MỤC ĐẦU TIÊN

Hành tây Hành ta Tỏi Hành búi Riềng Thì là Bạch chỉ Rau nga sâm Cần tây Cần tây ăn lá cuống rỗng Cải củ cay

Ngải thơm

Thân, rễ Quả và hạt Quả và hạt

Lá Hạt Cây

Rễ

Lá, phần trên hoa

Ớt Hạt phòng phong Quế

Rau mùi Nghệ tây Nghệ Đinh hương

A ngùy Hương bài Hồi hình sao Bách xù Nguyệt quế Cần núi Kinh giới ngọt Hương phong Bạc hà cay Bạc hà lục Cari Mục đầu khấu Húng quế Kinh giới ô Mùi tây

Quả Hạt

Nụ hoa chưa nở Quả

Quả

Vỏ cây

Lá và hạt Đầu nhụy Thân, rễ

Nụ hoa chưa nở Thân củ, nhựa của rễ

Lá Quả Quả

Lá Quả, rễ

Lá, phần trên của hoa

2.1 cây bạc hà:

-Tên khoa học: Metha sp

- Thuộc họ: HOA MÔI (labiatae)

- Thành phần hóa học: thành phần chủ yếu của tinh dầu bạc hà là mentol Ngoài

ra còn có xeton một số hợp chất tecpen như menten, pinen, phellandren, limonen,

1 Tinh dầu: zingiberen, rượu sesquitecpen,xitrala bocneola, Geraniola

2 Nhựa dầu: một nhựa trung tính, hai nhựa acid

3 chất cay: zingeron, zingerola, shogaola

- Công dụng: Hành được dùng trong thực phẩm và xuất khẩu

+ Chất màu curcumin: 60% curcumin I ( acid ferulic là acid hydroxy –

4 –metoxy- 3- cinamic), 14% Curcumin II (monodesmonooxy – curcumin)

+ Nước và chất vô cơ

- Công dụng:

Curcumin là chất tạo màu mạnh, tạo màu vàng chói chỉ với hàm lượng rất

thấp Màu vàng trứng là màu được sử dụng nhiều trong sản phẩm thực phẩm, để tạo màu vàng trứng mong muốn người ta thường phối màu vàng curcumin với annatto Sự phối trộn này tạo ra một màu vàng thương mại

được dùng trong một số sản phẩm thực phẩm như: bơ, margarin, phô mai, mứt kẹo và các sản phẩm mỡ và dầu khác…

Tinh dầu nghệ : tạo hương thơm đặc trưng cho các sản phẩm thực phẩm

Nhựa oleoresin: tạo hương thơm và vị đặc trưng cho các sản phẩm thực

phẩm : bột cari, bột ngũ vị hương…

2.6 Cây Ngò gai:

- Tên khoa học: Eryngium foetidum L

- Thuộc họ: HOA TÁN

- Thành phần hóa học: Toan cây có tinh dầu Hương thơm của Ngò gai là do hàm

lượng tinh dầu nhẹ bay hơi chứa trong lá từ 0.5 – 0.7% ( tính trên khối lượng khô) Hàm lượng tinh dầu chứa các cấu tử như: lenadol, decline, d pine limonene và một

ít geranial Ngoài ra, Ngỏ gai còn chứa các hợp chất màu như: chlorophyll,

bêtacaroten…

- Công dụng:

+ dùng làm gia vị, do cây có mùi thơm nhẹ gần giống như rau mùi Thường dùng

để ăn sống hay trộn vào thức ăn khi đã làm chín

+ Tinh dầu từ Ngò gai sử dụng trong sản xuất hương liệu, trong sản xuất thực phẩm và dược phẩm

+ Bột Ngò gai là sản phẩm được chế biến bằng cách ghiền cây Ngò gai rồi sấy khô thành bột, thường được sử dụng trong công nghệ chế biến thực phẩm

+ Tinh dầu sả Xrilanca: Xitronelal 32.85%, Geraniol 7.79%, Xitronelol 9.14% + Tinh dầu sả Java: Xitronelal 30 – 40%, Xitronelol 10 – 14%, Geraniol16 – 20%, Trans – metylizoeugenol 5.8%

- Công dụng: Sả là gia vị cho thức ăn ( thịt, cá ), làm hương liệu cho các sản phẩm thực phẩm…

+ Ở tiêu đen :95.49% chất hữu cơ, 4.51% chất khoáng

+ Ở tiêu trắng : 98.38% chất hữu cơ, 1.62% chất khoáng

- Thành phần hóa học: Tinh dầu ( 0.06 – 0.1% ) trong đó hơn 90% các hợp chất

lưu huỳnh ( alyldisunfua) Thành phần chủ yếu của tỏi là alicine có mùi đặc trưng tỏi Trong tỏi tươi không có alicine ngay, mà có chất allin ( một loại acidamin) Ngoài ra củ tỏi còn chứa nhiều vitamin và chất khoáng…, đặc biệt là selen

- Công dụng:

+ Làm gia vị hầu hết trong các món nấu xào để tăng cường mùi vị món ăn nhờ vào mui thơm đặc trưng của tỏi, giúp khử các mùi không mong muốn khác trong thủy sản, thịt động vật… dùng chế biến cùng các rau, củ khác

+ dùng chế biến thịt, rau trái, nước dùng…

2.10 Húng

- Tên khoa học: Ocimum basilicum L

- Thuộc họ: HOA MÔI

- Thành phần hóa học: Metylchavicol 90%, anetol, furural, xineol,

camphor,metylheptanon

- Công dụng: Làm gia vị, hương liệu, chế biến thịt cá và chất thơm cho giấm

2.11 Tía tô

- Tên khoa học: Perilla frutescens ( L) Brei

- Thuộc họ: HOA MÔI

- Thành phần hóa học: Tinh dầu 0.4% chứa aldehyt perilic, p – xymen,

camphor,metyleugenol, peril alcol, geraniol, linalol, linalyl axetat, terpinen – 4 – ol…

- Công dụng: Dùng làm gia vị và hương liệu trong thực phẩm

2.12 Riềng

- Tên khoa học: Alpinia officinarum, Hance

-Thuộc họ: GỪNG

- Thành phần hóa học: Tinh dầu 0.9 – 1% chứa anpha pinen, 1.8% xineol,

+ trong quả: chất nhầy, đường, tinh dầu 3 – 3.5% (tươi) hoặc 9 – 10% khô Trong

tinh dầu có 80 – 90% anetol, còn lại là tecpen, pinen, dipeten, limonen…

- Thành phần hóa học: tinh bột và một ít tanin Thành phần chủ yếu của tinh bột:

1.8 – xineol, anpha thuyon, một ít adenin, cholin

- Công dụng: Dùng cho xử lý thịt cá và công nghiệp nước uống, bơ

Ch ng 3: Các h ng há hiết xu t và ki m tra ch t ng tinh dầu:

Dựa trên cách thực hành, người ta chia các phương pháp

sản xuất tinh dầu ra làm bốn loại: cơ học, tẩm trích, hấp

thụ và chưng cất hơi nước

Nhưng dù có tiến hành theo bất cứ phương pháp

nào, quy trình sản xuất đều có những điểm chung sau đây:

- Tinh dầu thu được phải có mùi thơm tự nhiên như nguyên liệu

- Quy trình khai thác phải phù hợp nguyên liệu

- Tinh dầu phải được lấy triệt để khỏi nguyên liệu, với chi phí thấp nhất Nguyên tắc ly trích của tất cả các phương pháp nói trên đều dựa vào những đặc tính của tinh dầu như:

- Dễ bay hơi

- Lôi cuốn theo hơi nước ở nhiệt độ dưới 100oC

- Hòa tan dễ dàng trong dung môi hữu cơ

- Dễ bị hấp thu ngay ở thể khí

3.1 PHƯƠNG PHÁP TẨM TRÍCH:

TẨM TRÍCH BẰNG DUNG MÔI DỄ BAY HƠI:

Phương pháp này có nhiều ưu điểm vì tiến hành ở nhiệt độ phòng, nên thành phần hóa học của tinh dầu ít bị thay đổi

Phương pháp này không những được áp dụng để ly trích cô kết (concrete)

từ hoa mà còn dùng để tận trích khi các phương pháp khác không ly trích hết hoặc dùng để ly trích các loại nhựa dầu (oleoresin) gia vị

- Hòa tan hoàn toàn và nhanh chóng các cấu phần có mùi thơm trong

nguyên liệu

- Hòa tan kém các hợp chất khác như sáp, nhựa dầu có trong nguyên liệu

- Không có tác dụng hóa học với tinh dầu

- Không biến chất khi sử dụng lại nhiều lần

- Hoàn toàn tinh khiết, không có mùi lạ, không độc, không ăn mòn thiết bị, không tạo thành hỗn hợp nổ với không khí và có độ nhớt kém

- Nhiệt độ sôi thấp vì khi chưng cất dung dịch ly trích để thu hồi dung môi, nhiệt độ sôi cao sẽ ảnh hưởng đến chất lượng tinh dầu Điểm sôi của dung môi nên thấp hơn điểm sôi của cấu phần dễ bay hơi nhất trong tinh dầu

- Ngoài ra, cần có thêm những yếu tố phụ khác như: giá thành thấp, nguồn cung cấp dễ tìm, …

Thường thì không có dung môi nào thỏa mãn tất cả những điều kiện kể trên Người ta sử dụng cả dung môi không tan trong nước như: dietil eter, eter dầu hỏa, hexan, cloroform … lẫn dung môi tan trong nước như: etanol, aceton … Trong một số trường hợp cụ thể, người ta còn dùng một hỗn hợp dung môi

c) Quy trình tẩm trích:

Phương pháp ly trích này thích hợp cho các nguyên liệu có chứa lượng tinh dầu không lớn lắm hoặc có chứa những cấu phần tan được trong nước và không chịu được nhiệt độ quá cao Quy trình kỹ thuật gồm các giai đoạn sau đây:

- Tẩm trích: nguyên liệu được ngâm vào dung môi trong bình chứa Trong một số trường hợp, để gia tăng khả năng ly trích, nguyên liệu cần được xay nhỏ trước Hỗn hợp nguyên liệu và dung môi cần được xáo trộn đều trong suốt thời gian ly trích Nên khảo sát trước xem việc gia nhiệt có cần thiết hay không, nếu cần, cũng không nên gia nhiệt quá 50oC để không ảnh hưởng đến mùi thơm của sản phẩm sau này

- Xử lý dung dịch ly trích: sau khi quá trình tẩm trích kết thúc, dung dịch ly trích được lấy ra và có thể thay thế bằng dung môi mới sau một khoảng thời gian nhất định, tùy theo nguyên liệu Tách nước (nếu có) ra khỏi dung dịch, rồi làm khan bằng Na2SO4 và lọc Dung môi phải được thu hồi ở nhiệt độ càng thấp càng tốt để tránh tình trạng sản phẩm bị mất mác và phân hủy Do đó, nên loại dung môi

ra khỏi sản phẩm bằng phương pháp chưng cất dưới áp suất kém (cô quay) Dung môi thu hồi có thể dùng để ly trích lần nguyên liệu kế tiếp

- Xử lý sản phẩm ly trích: sau khi thu hồi hoàn toàn dung môi, sản phẩm là một chất đặc sệt gồm có tinh dầu và một số hợp chất khác như nhựa, sáp, chất béo, cho nên cần phải tách riêng tinh dầu ra Chất đặc sệt này đem đi chưng cất bằng hơi nước để tách riêng tinh dầu ra Tinh dầu có mùi thơm tự nhiên, nhưng khối lượng thu được kém, ngoài ra tinh dầu này có chứa một số cấu phần thơm có nhiệt

độ sôi cao nên có tính chất định hương rất tốt

- Tách dung dịch từ bã: sau khi tháo hết dung dịch ly trích ra khỏi hệ thống, trong bã còn chứa một lượng dung dịch rất lớn (khoảng 20 – 30% lượng dung môi

ly trích) Phần dung dịch còn lại nằm trong nguyên liệu thường được lấy ra bằng phương pháp chưng cất hơi nước (trường hợp dung môi không tan trong nước), hoặc ly tâm, lọc ép (trường hợp dung môi tan trong nước) Sau đó dung dịch này cũng được tách nước, làm khan và nhập chung với dung dịch ly trích

Chất lượng thành phẩm và hiệu quả của phương pháp ly trích này phụ thuộc chủ yếu vào dung môi dùng để ly trích Để đạt kết quả tốt thì dung môi sử dụng phải thoả mãn được các yêu cầu đã được trình bày ở trên

Vì dung môi dễ bay hơi nên chúng ta cần phải lưu ý đến tỉ lệ thất thoát dung môi trong quy trình ly trích vì việc này có thể ảnh hưởng rất lớn đến giá thành sản phẩm

- Ư đi m: sản phẩm thu được theo phương pháp này thường có mùi thơm

tự nhiên Hiệu suất sản phẩm thu được thường cao hơn các phương pháp khác

- Khuyết đi m: - yêu cầu cao về thiết bị; - thất thoát dung môi; - quy trình

tương đối phức tạp