Chất màu thực phẩm tài liệu chuyên ngành sinh học thưc phẩm

Slide trình bày đầy đủ về thành phần, tính chất, cấu tạo hợp chất,... của chất màu thực phẩm. Đây là tài liệu bổ ích cho các bạn kỹ thuật sinh học thực phẩm.Cùng tham khảo để hiểu rõ hơn các chất tạo màu thực phẩm

Ý NGHĨA

Trong chế biến thực phẩm

Tạo các giá trị cảm quan

Màu sắc đẹp tạo  ngon miệng

kích thích tiết dịch vị tiêu hoá  đồng hoá thức ăn dễ dàng hơn

Hấp dẫn người tiêu dùng tiêu thụ sản phẩm

CHẤT MÀU TỰ NHIÊN:

Có sẵn trong nguyên liệu

3 nhóm chính:

- Chlorophyl xanh lục

- Carotenoid vàng, da cam, đỏ

-Flavonoid trắng, vàng, da cam, xám, xanh sẫm

Có qua quá trình chế biến

CHẤT MÀU TỔNG HỢP

CHẤT MÀU TỰ NHIÊN

A nhiều hơn, sậm màu hơn B

yl

pH acid + nhiệt độ  pheophytin ngã vàng Kiềm nhẹ  không đổi

Xà phòng hoá  xanh lam, đẹp hơn

Có kim loại  sẫm màu

Oxi không khí, vsv oxi hoá sẫm màu

pH acid + nhiệt độ  pheophytin  ngã vàng

– Nhiệt độ  protein đông tụ phá vỡ vỏ tế bào giải phóng acid dịch bào

– Đứt liên kết chlorophyll-protein  chlorophyll tự

do dễ tham gia phản ứng

– Tạo ra là pheophytin, bị mất nguyên tử Mg

ngã vàng, xanh ôliu, nâu

Chlorophill + HX  pheophytin + MgX 2

Chloroph

yl

XANH LAM, ĐẸP HƠN

Xà phòng hoá

GIỮ MÀU XANH

Kiềm nhẹ

Chlorophyllin A: (C 32 H 30 ON 4 Mg)(COONa) 2Chlorophyllin B:

(C 32 H 28 ON 4 Mg)(COONa) 2

Thay Na thành H

 chlorophyllide

 màu xanh đậm, đẹp hơn.

Chlorophyl + Kim loại nặng  màu mới

Kim loại thay vào vị trí Mg

- Fe, Pb: sẫm màu, nâu

- Al cho màu xám

- Cu: màu xanh đậm hơn

Chlorophyl

Cấm dùng

Bảo quản màu chlorophyll:

1.Tạo môi trường hơi kiềm trong dung dịch chế biến

- Thêm muối kiềm : CaCO3, Na2CO3, nước vôi trong Ca(OH)2 Các muối này sẽ trung hoà acid pH tối đa là 8-8,5

- Nước tro tàu

- Khuyết điểm của phương pháp này là thất

thoát vitamin

- Giữ vitamin C: chỉnh đến kiềm nhẹ (7-7,5)

Bảo quản màu chlorophyll

2 Chần rau trước khi chế biến giữ màu xanh

Bảo quản màu chlorophyll

2 Tăng lượng nước chế biến

3 Tránh tiếp xúc trực tiếp với thiết bị kim loại không có lớp inox bảo vệ

 Đây là một nhóm màu đẹp nhất

 Khoảng 400 màu vàng nhạt  đỏ

 Không tan trong nước, tan trong chất béo

 Màu rất bền.

 nhiều nhóm nối đôi luân hợp

 một vài là tiền vitamin A Ngừa và

chống ung thư, tim mạch, quáng gà

• Bền ở nhiệt độ cao

• Nhạy cảm với oxy và ánh sáng

• Có thể bị oxy hoá:

– Bởi các gốc tự do tạo ra khi oxy

hoá chất béo

– tăng khi có lipoxygenase

• Kết quả:

– mất màu, sẫm màu

– Thay đổi mùi: đun nóng nước

quả, tạo mùi đặc trưng (rượu

vang trắng bảo quản lâu)

– Ứùng dụng: tẩy màu bột

CAROTENOID

Gồm các nhóm: α βδε

cho màu đỏ, cam, vàng

gấc, bí đỏ, ớt, cà chua, bắp vàng

carotenase  cắt thành vitamin A còn có giá trị dinh dưỡng

CAROTENOID

CAROTENOID

 Sắc tố đỏ có nhiều trong cà

chua chín

 Cà chua càng chín, lượng

lycopene càng tăng: có thể gấp

10 lần quả xanh

 Công thức:

C 40 H 56 O 2 ,

 Màu vàng sáng hơn

caroten

 Có trong lòng đỏ

trứng gà, rau xanh.

Xanthophyll

CAROTENOID

CAROTENOID

 Màu đậm hơn caroten

 Ơùt chín capsanthin tăng

35 lần

 Tan trong nước

 có trong hoa, rau, quả

 Vàng, cam đến tím, xanh

Khung cấu tạo cơ bản :

croman và cromon (C 3 và C 6)

Các chất trong nhóm chỉ

khác nhau nhóm bên (_OH, -CH 3 ,

-OCH 3 , -H)

Anthocyanin

nho, tắc chín, carrot, bắp cải tía, dền đỏ

Cà chua tím chống ung thư, chuyển gen hoa mõm chó sang cà chua

Nhạy với pH

pH acid đỏ, cam, vàng

pH kiềm  xanh, xanh tím

Có kim loại: sẫm màu-

Al: đỏ  xanh tím

Ca: xanh ve

K: màu đỏ

Mg: tím hoặc xanh tím

Fe, Cu: sẫm

Dễ biến đổi theo nhiệt, oxi không

khí

Nhạy với ánh sáng

Anthocyanin

Anthocyanin

khi có kim loại

Bảo vệ màu :

- Chất chống oxy hoá (tanin, acid ascorbic)

- Thêm glucose-oxidase

Flavonol

màu vàng và da cam

Kaempferol: astragalin trong chè và hoa hồng Quercetin: táo, nho, thuốc lá, hoa houblon

Rutin: hoa hoè

Flavonol

Hoà tan trong nước

Cường độ màu phụ thuộc vào vị trí nhóm OH ở ortho hay para

Dễ bị oxi hoá trong môi trường kiềm rất ngưng tụ

 màu đỏ

Fe: màu xanh lá cây  nâu: phản ứng khi nấu rau quả trong thiết bị bằng Fe

Pb: phức vàng xám

TARO

GREEN BEAN

SWEET POTATO

GARBANZO SWEET PEA

SHIITAKE MUSHROOM

Potato Carrot

Mango Multiflora Bean

Các chất màu hình thành trong

quá trình chế biến

• Các phản ứng phi enzyme

–Maillard: đường khử + gốc amin

–Tạo nên sulfure kim loại có màu

• Các phản ứng enzyme

–Phản ứng oxy hoá các hợp chất polyphenol

phản ứng Maillard

Đường khử + protein/ peptid/ acid amin glycoside chuyển vị Amadori, tạo furfurol,

N-reducton  polyme màu nâu

 Mong muốn: sản phẩm chiên, nướng

 Không mong muốn: sữa đặc, rau củ sấy, nước sốt cà

Cường độ màu phụ thuộc: bản chất acid amine, đường,

- Mạnh nhất: alanin, asparagine, Glucose

- Yếu nhất: cystein, tyrosin

Điều kiện: nhiệt độ thấp, phản ứng xảy ra nhanh khi nhiệt độ tăng, ở 95- 100 0 C sp cảm quan tốt

Trong pH acid (<3): yếu.

Cường độ đường còn phụ thuộc đường: acid amin, thích hợp nhất 1:2 hoặc 1:3.

Giảm phản ứng : giảm pH, nhiệt độ thấp, tránh đường khử, thêm chất khử (H 2 SO 3 ), acid ascorbic, chất oxi hoá (H 2 O 2 , KMnO 4 )

Tăng phản ứng: acid lactic, một số muối phosphát

Phản ứng Maillard

phản ứng Caramen hoá

Đun nóng đường màu nâu vàng đen

Điều kiện: không có nhóm amino, nhiệt

Glucoside đứt, loại nước, hình thành vòng không bão hòa hấp thu ánh sángmàu

Thay đổi chất xúc tác đổi màu

Các bisulfit để tăng độ bền, khả năng hoà tan của các hợp chất polyme.

Trà xanh Trà oolong Trà đen

TRÀ XANH

TRÀ ĐEN

TRÀ Oolong

Bán lên men:

- Không có giai đoạn diệt men

- Không có giai đoạn lên men

PHENOL:

-VÒNG BENZEN

Nhiều nhóm benzen

Poly-hydroxyphenol: nhiều -OH

Có màu hoặc sẫm màu khi bị oxy hoá

vị chát: trà

Chống oxy hoá mạnh

Có thể tạo phức bền với kim loại

Kháng khuẩn

POLYPHENOL

Acid gallic:

- Trà, lá sồi

- oxy hoá  đỏ thẫm

Acid cafeic

- táo, lê, khoai tây…

- ester với acid quinic

OH

OH O

Catechin :

- quan trọng nhất: catechin, gallocatechin,

catechin-gallate

- Không màu, dễ bị oxy hoá (nhiệt độ cao, pH

acid) mất nước chuyển thành sản phẩm có màu

- Có nhiều trong trà xanh: 25% trọng lượng

khô

- Chocolate

O HO

PHẢN ỨNG CỦA POLYPHENOL

Polyphenol dễ bị oxi hoá (oxi không

khí, ở nhiệt độ thường,

polyphenoloxidase ) quinone đen hoặc

xám trà đen.

Phản ứng oxi hoá polyphenol có thể có hoặc không có sự tham gia của enzyme

Quinone tạo phức với acid amin, peptid,

protein  màu hồng, đỏ, nâu, xanh đen

Ngăn ngừa phản ứng sẫm màu

Tránh làm giập mô trái cây, rau quả  enzyme không có điều kiện tiếp xúc với cơ chất tạo màu Vô hoạt enzyme: chần, thanh trùng

Dùng các phụ gia có tính khử như vitamin C để chuyển quinon thành phenol, làm chậm hoặc

ngăn cản sử sẫm màu

Hạn chế oxi: ngâm lát cắt quả trong nước muối nhạt, saccharose hoặc glucose, enzyme (catalase, glucooxidase), chân không, acid ascorbic  lấy oxi

giảm pH  chậm phản ứng: acid citric làm

CHẤT MÙI THỰC PHẨM

CHẤT MÙI

Chất tạo mùi:

- phân tử lượng thấp,

- Bản chất hoá học: rượu, andehyd, ceton, gốc phenyl

dị vòng 5 cạnh, (không hoặc có O, N, S, nhóm –CH 3 Quyết định tính chất cảm quan : kích thích ngon

miệng  sự tiết dịch vị,

Còn có tính chất dược lý: chữa và ngừa bệnh (tinh dầu, alcaloic)

- Các hợp chất tạo mùi tự nhiên

- Mùi thơm tạo ra trong quá trình chế biến, bảo quản

CHẤT MÙI THỰC PHẨM

• Mùi của một hợp chất phụ thuộc vào:

– Số lượng các nhóm mang mùi

– Sự phối hợp giữa các chất mùi

– Nồng độ của chất mùi trong không khí

– Công thức hoá học của chất mùi:

• Cấu tạo hoá học giống nhau – mùi khác nhau (vanilin, isovanilin)

• Cấu tạo hoá học khác nhau – mùi giống nhau (xạ hương và các chất thay thế)

CHẤT THƠM TỰ NHIÊN

 Chủ yếu là TINH DẦU và nhựa thơm

 Chiết từ thực vật và một số ít từ động vật

 Tính chất:

- Ít tan trong nước tan trong dung môi hữu cơ: cồn,

benzen, chloroform,

- Tan trong dung môi rắn ( nhiệt độ thường): parafin,

mỡ động vật

- Dễ bay hơi, nhiệt độ bay hơi thấp hơn nước

- Dễ khuếch tán trong không khí

- Dưới tác dụng của oxi, các hợp chất không no trong

tinh dầu bị oxi hóa  mùi nhựa

 tinh dầu dễ thu nhận NHƯNG cũng rất dễ tổn thất trong

không khí

TINH DẦU

• Là hỗn hợp nhiều chất khác nhau

• Chủ yếu là các hydrocarbon, aldehyd, este, rượu,

dẫn xuất ceton, các hợp chất phenol.

• Quan trọng nhất là các terpene, dẫn xuất có oxi

Mạch thẳng hoặc vòng

2 gốc isoprene

Citral: mùi sả, chanh, vỏ quả các loại citrus

Citronelol: cho mùi dễ chịu, có trong sả, bạch đàn, húng, tía tô Khá bền với nhiệt độ và các tác dụng bên ngoài.

Linalol: hoa lan, hoa hồng, rau ngò, cam quýt

Geraniol: khuynh diệp, hoa hồng

Limonen: vỏ cam chanh, nhựa thông, mùi thơm

nhẹ dùng nhiều trong nước giải khát, bánh kẹo, dễ bị phân huỷ trong không khí khi có ánh sáng

mặt trơì

Mentol: thơm, hơi cay, có trong bạc hà

Isoprene

CH2OH Geraniol

OH

Mentol

đa vòng

-Cinhiberen: có trong gừng

-Humulen: có trong hoa houblon

-Farnezol: rất phổ biến trong tự nhiên, có trong cam, chanh, hoa hồng, một số côn trùng

SEQUI-TERPENE

hoa houblon

• 4 gốc isoprene

bay hơi cùng với hơi nước

Tri-terpene:

• 6 gốc isoprene

hoặc trạng thái tự do

cá

Diterpene

Squalene - triterpene

Nguyên liệu (thực vật)

Nguyên liệu (động vật) Chế biến

- Mùi từ thực phẩm khác, từ bao bì

Thay đổi mùi

Yếu đi, mất đi Mạnh lên Thay đổi hoàn toàn

Chất thơm tạo ra trong quá

trình chế biến

• Các cấu tử riêng lẻ trong nguyên liệu  tương

tác sản phẩm có hương thơm khác

• Mùi thơm yếu đi hoặc mất hẳn,

• mùi hương mạnh thêm,

• không mùi chuyển thành có mùi,

• Tạo mùi mới hoàn toàn

• Sản phẩm: Aldehyd, ceton, este, rượu dễ bay hơi,

trong đó chủ yếu là aldehyd

PHẢN ỨNG MELANOIDIN

• Tạo mùi mới

• Hexose + pentose+ acid amin  furfurol +

oxymetylfurfurol+ aldehyd+ reducton

• hương chủ yếu do aldehyd và reducton

• Reducton cho mùi dễ chịu,

- leusin: mùi bánh mì,

- valin và phenylalanin: mùi hoa hồng,

- glycin cho mùi mật

• reducton phản ứng với acid amin khác 

adehyd mới  mùi mới

• một số dạng rượu: furfurol mùi táo,

hydroxyfurfurol mùi mận chín

PHẢN ỨNG QUINON-AMIN:

• Xảy ra trong vò, lên men, sấy trà

• acid amin + polyphenol (polyphenoloxydase,

nhiệt độ cao)  Các aldehyd (có số C nhỏ hơn số

C của acid amin)

• acid amin: alanin, phenylalanin, valin, leucin,

isoleucin giảm đi trong quá trình chế biến

• các aldehyd như acetaldehyd, phenylacetic,

butyric tăng

• Các aa khác nhau cho mùi thơm khác nhau: trà

có nhiều loại acid amin  mùi thơm là hỗn hợp nhiều aldehyd.

• Acid dehydroascorbic = reducton tương tác

với acid amin để  các aldehyd mới (Aldehyd có số C nhỏ hơn trong aa )

Acid ascorbic

C

O

C C CH CH

C C HC CH