Luận văn các chất xơ trong hoa quả

Luận văn các chất xơ trong hao quả

Trường Đại Học Mở TPHCM Khoa : Công Nghệ Sinh Học

>

“

cA

Bai Bao Cao

Môn: Công Nghệ Bảo Quản Chế Biến Rau Quả

Lò Thị Nguyệt Thanh 0953010618 Nguyễn Lê Trang Ngọc 0953010463

Mục Lục

Danh mục bảng

Bảng 1 Bản chất chất XƠ - 2< E9 cư cư ve eereerereee 5

Bảng 2 Các thực phẩm giàu chất xơ và các thực phẩm chứa ít chất xơ 5

Bang 3 Sự phân chia chất xơ không tan va tan được trong ngũ cốc 8

Bang 4 Sự phan chia chat xo khéng tan va tan du@c trong hat Psyllinum 9

Bảng 5 SỰ phân chia chất xơ không tan va tan được trong trái cây 10

Bảng 6 Sự phân chia chất xơ không tan va tan được trong các loại đậu 11

Bảng 7 Sự phân chia chất xơ không tan va tan được trong rau cải 11

Bang 8 Các nguồn cung cấp chất xơ hà tan và không hòa tan 14

Bảng 9 Nhu cầu sử dụng chất xơ theo độ tuổi và giới tính 2 5s se 16 Danh mục hình Hình 1 Chất xơ không hòa tan có trong Bông cải xanh và Ngũ cốc 6

Hình 2 Chất xơ hòa tan có trong quả Cam và dang gel của Pectin 7

Hình 3 Các loại ngñi CỐTC 2 << << sEEEES E4 eESEưc gcrecưgecrgseeerrersre 8 Hình 4 Vỏ hãt mã đề Psylliuim 2 << sE ES£ s sEE<€E⁄ 8 x£#eEeEeEs czEeEeeeEeeersrsea 9 Hinh @-si 0ï 9

Hình 6 Các loại điỘu - 2= E99 E9 g9 cư ni ni cư cư ưng 10

Hình 8 Nguồn cung cấp chất xƠ 2< «2© +s+ee+sExE+EEEscEeEeeEEkevsrersrerrsre 15 Hình 9 Cấu tạo celÏuÌO se - 2 < s < sEE *£ E£ # #ø€E<€ #9 ErevEsEscegrrserecsrscrsra 17 Hình 10 Công thức cấu tạo CelÌuilOse -2- 2 2s ss©sz + se+zexs+ezrsrssesesces 17 Hình 11 Sợi bông gòn — bông vải — sƠ đỪia -. - 2 2-2 2 se sec cscerseseecrs 18 Hình 12 cấu trúc cellulose thỰC vậtt - s- < s se +ss£Ee xe SE eE ke re csceseca 18

Hình 13 O-acetyl-4-O-methylglucuronoxylan 6 cay gÕ cứỨng -. 5- c-«¿ 22 Hình 14: Arabino-4-O-methylglucuronoxylan ở cây gỗ mềm 2s 2 23

Đặt Vấn Đề

Trong những năm gần đây, thời đại công nghiệp ngày càng phát triển dẫn đến nhiều sản phẩm thực phẩm đồ hộp, thức ăn nhanh ngày càng nhiều Điều đó đã góp phần làm gia tăng những căn bệnh nguy hiểm của thời đại: những bệnh về chuyển hoá như béo phì, tiểu đường, áp huyết cao, tim mạch Chính vì vậy nhiều nhà khoa học đã

và đang đặt mối quan tâm đến việc cần điều chỉnh lại lối sống, bắt đầu từ việc xem lại

cơ cấu bữa ăn hàng ngày

Theo điều tra nghiên cứu của Viện Dinh Dưõng, thói quen ăn uống của người Việt Nam trong 20 năm gần đây đã diễn biến theo chiều hướng bất lợi cho sức khoẻ

Đó là khuynh hướng ăn nhiều thịt, chất béo động vật và quá ít rau, quả, củ Trong khi đó Rau quả là nguồn thực phẩm cung cấp những chất xơ, sinh tố, khoáng chất bao gồm cả những chất chống oxy hoá quan trọng Những vi chất này cần thiết cho nhu cầu chuyển hoá, cho hệ miễn dịch, có tác dụng giải độc, bảo vệ thành mạch máu và làm chậm quá trình lão hoá Chính vì vậy việc tìm hiểu những kiến thức về chất xơ trong thực phẩm

là cần thiết TỪ những hiểu biết đó có thể xây một thực đơn bổ dưỡng và hợp lí đem lại sức khỏe tốt

Theo khuyến cáo của tổ chức Y tế quốc tế, mỗi người cần khoảng 400g rau quả mỗi ngày Tuy nhiên hiện nay, chúng ta chỉ ăn trung bình khoảng 200g, có người ăn chưa đến 100g rau quả mỗi ngày Do đó, điều thiết yếu nhất trong việc cải thiện cơ cấu bữa ăn là nên tăng cường lƯỢng rau, rau luộc, nấu soup, rau sống hoặc rau trộn Cách xa các bỮa ăn nên ăn dậm thêm trái cây, chuối, táo, lê, dâu tây Cần ăn đa dạng nhiều loại rau quả, củ khác nhau để cung cấp đủ các nhóm chất sinh tố hoặc khoáng chất cần thiết

Chương I: Tổng quan về chất xơ

Chất xơ (fiber)

Chất xơ là thành phần quan trọng trong khẩu phần ăn, giúp cho hệ tiêu hóa luôn khỏe mạnh, đồng thời tham gia vào nhiều quá trình chuyển hóa khác như: giúp ổn định lượng đường, cholesterol trong máu Theo Tổ chức Y tế thế giới, tầm quan trọng của chất xơ thực phẩm đối với sức khỏe con người có thể so sánh ngang bằng với vai trò của vitamin, các nguyên tố vi lượng và khoáng chất Chất xơ được xem như các tác nhân loại bỏ độc tố gây nên những bệnh chết người như: tim mạch, tiểu đường Bên cạnh đó chất xơ còn góp phần tăng cường sức khỏe cho mọi người, đặc biệt là những người cần giảm trọng lượng cơ thể

1 Khái niệm

TU fiber (bac Mỹ) cũng có thể được viết là fibre (Anh) Nó bắt nguồn từ tiếng

La Tinh fibra, có nghĩa là sợi Theo từ điển y khoa Medilexicon, thức ăn chứa chất

xơ có nghĩa là “chất dinh dưỡng trong bữa ăn mà không được tiêu hóa bởi men da dày ruỘt”

Chất xơ được xem là thức ăn thô Nó là một phần của thực phẩm không thể chuyển hoá được bởi hệ tiêu hoá của con người hay là phần còn lại sau quá trình tiêu hoá, được đẩy đi ngang qua hệ tiêu hóa và được hấp thu nước khi đi chuyển qua đường ruỘi

Chất xơ (còn gọi cellulose) là chất bã thức ăn còn lại sau khi được tiêu hóa, gồm các chất tạo thành vách tế bào (cellulose, hemicellulose, pectin và lignin) và các chất dự trữ, bài tiết bên trong tế bào (gôm, nhầy) Ngoài ra hiện nay các chất sáp, cutin, glycoprotein (chất đạm cấu tạo vách tế bào không tiêu hóa được) cũng được xếp vào loại chất xơ thực phẩm

Chất xơ có bản chất là các lignin, xenlulo, hemixenlulo, pectin, các chất keo, các chất nhầy inlunin, oligosaccarit

Creer Ohewrne Lad Maio erertucs! cerpence of plant ccf «ak

Tremde due an comeererieed sli, ededve oe ct+xtrveravá soil

MasrWiecw

Hr>srelkaskex Xvise ^*'gtrnse Url wel potrerctande «tech conten

J fen aees (all tarkhewe of 4 Lethe opr emestde exgery m Gabectase Checerons ace Vary in degree of Seed” arcane aout

= Glame teitrsi Sáubệc 9ì 4

Pret: tebweren Celetenae aw Hlorsscee (>x4®geeerts sí prrtary cell well sod epee

AleMeww Lanne De s43 (* By nhớt etevg Xv‹ e Generally waver seidháo suớ gvì-Lcưvyng

Mi tot ahs ter cere Coleree Sytebeseced bry plane serrttory etth peeves

# Ciixaae xasevme deren số se ớt máa«4gszva Food

Aratassee- rà eg thuc se hư ớđssgt(iÌix weabiberr ee

Cake 1lvisg+ đÄ 3i there ; t

Ceres ` "« Xr.~ Secreted at eee of plant mjury ty qpecabend

Gluraretec acut-wareeme Faics “retey ca Food aa4 pê.wesaseee¿szs¿

x CGaia+erowws &»4-rhưresg (acto usr, ¢g Kareys gem

Algal peynecctaném Maseoe (ash actoee Dertecd from algae ond sawtcd Vy 4

X yheve ween wet comecet ned p99ee9x+ về 0) wr Guburesic anit groupe Yoed and pharraawurkal use #9

tái Qrresreran age lieu Seuapyl abcoted )-@2nrmueul New carbetydrvs oc! wall ccenpecert

Crary sheeted “m“atyrt (Ssrcdrs cóc <3 ÍgukẾ ptyrry( pragse

£-Lss.sSa¿ gÍ sh câ»m( polvcew uel¿vk (á 1S (23), Keswe

Le er+ial cácg? Ôn

Bảng 1 Bản chất chất xơ

e _ Trong thực vật có rất nhiều chất xơ Các sản phẩm sữa, sản phẩm có nguồn gốc động vật như thịt, cá, trứng hầu như không chứa chất xơ Các sản phẩm chứa nhiều chất béo chứa hàm lượng chất xơ rất ít hay những sản phẩm chứa nhiếu chất xơ hầu như không chứa chất béo

Easy Choices That Make a Big Difference!

White bread Whole grain bread Instant or white rice Brown rice

ruit or juice

to

Cream of tomato or mushroom Lentil or

Low fiber cereal Bran cereal

Chất xơ được tìm thấy trong vỏ và thành tế bào thực vật như: hạt ngũ cốc, rau, quả, củ Chất xơ không phải là nguồn cung cấp năng lượng, vitamin hay khoáng chất

Chủ yếu là cellulose, ngoài ra còn có hemicellulose và lignin

Chất xơ không hòa tan có đặc tính thấm thấu nước trong ruột, trương lên tạo điều kiện cho chất bã thải đễ thoát ngoài

Chất xơ không hòa tan trong nước như: cám lúa mì, hạt ngũ cốc chưa xay, rau

Hình 1 Chất xơ không hòa tan có trong Bông cải xanh và Ngũ cốc

Vai trò:

e Chất xơ không hòa tan có nhiều chức năng, bao gồm di chuyển khối thông qua đường tiêu hóa và kiểm soát đỘ pH trong đường tiêu hóa

Lợi ích của chất xơ không hòa tan:

e _ Tăng cường chuyển động bình thường của ruột và ngăn ngừa táo bón

e Gia tăng sự thải trừ chất độc qua ruột kết

e©_ Bằng cách giỮ một pH tối ưu trong đường ruột, chất xơ không hòa tan giúp ngăn ngừa vi khuẩn tạo ra chất có thể dẫn đến ung thư đường ruột Chất xơ không hòa tan đi qua đường tiêu hóa mà không thay đổi hình dạng của nó

b Chất xơ hòa tan

Đặc điểm:

se GỒm pectin cùng với chất dịch nhầy, pentozan

e_ Pectin có trong cùi trắng bưởi, cam, quýt và một số loại quả khác, dễ tan trong nước, khi gặp đường và axit thì tạo thành thể đông (gel)

e Chất xơ hòa tan khi đi qua ruột sẽ tạo ra thể đông làm chậm quá trình hấp thu một số chất đinh dưỡng vào máu và cũng làm tăng độ xốp, mềm của bã thải tiêu hóa

Lợi ích của chất xơ tan được:

e - Làm giảm lượng cholesterol, đặc biệt là LDL (cholesterol xấu)

* Điều hòa lượng đường thu vào, điều này đặc biệt có ý nghĩa đối với người bị tiểu đường và hội chứng chuyển hóa

e Không có chất xơ nào có thể tiêu hóa được đƯợc tuy nhiên, chất xơ tan được thay đổi khi nó đi ngang đường ruột, nơi nó lên men bởi vi khuẩn Xơ tan được hấp thu nước và trở thành thể chất gel sỆt

c SỰ phân chia giỮa chất xơ không hòa tan và hòa tan trong thực phẩm

Tan được | Không tan được

Lúa mạch 1g 4g Yến mach 1g 2g Bột yến mạch 1g 3g

Bảng 3 Sự phân chia chất xơ không tan va tan đƯợc trong ngũ cốc

(1/2 tach được chế biến)

Dau (1/2 tach) 1g 4ø Cay ho cam chanh 2g 2-3g (cam, bưởi chùm)

Xuân đào 1g 2ø

Đào 1g 22

Lê 2g Ag Man 1g 4g Man (1/4 tach) 1g 3g

Bảng 6 Sự phân chia chat xơ không tan va tan được trong các loại đậu

e Rau cai

Hinh 7 Cac loai rau cai

Tan được | Không tan được

3 Tính chất chung của chất xơ

e©_ Là chất bền với nhiệt, ổn định khi chế biến ở nhiệt độ cao

e Bên vỮng trong môi trường axit, Ứng dụng bổ sung trong nước ép hoa quả

e Ổn định sau thời gian tàng trỮ

12

Không làm thay đổi trạng thái, màu sắc, mùi vị khi được bổ sung vào các sản phẩm

Tac dung của chất xơ

Chất xơ giúp đường tiêu hóa, làm mềm chất thải rắn, giúp đào thải các chất thải rắn ra ngoài qua đường tiêu hóa

Chất xơ là nguồn nhiên liệu quan trọng cho các vi khuẩn có lợi đang sống trong đường tiêu hóa Các vi khuẩn có lợi này giúp tiết ra các chất đinh dưỡng khác để

cơ thể hấp thụ và ngăn ngừa các vi khuẩn có hại sinh sôi nảy nở trong đường tiêu hóa

Chất xơ thực sự có thể kết nối với các chất có nguy cơ có hại trong đường tiêu hóa và đào thải chúng ra ngoài

Chống táo bón: chất xơ vào cơ thể có tác dụng thẩm thấu nước, nở to ra làm tăng khối lượng bã thải Mặt khác, nó kích thích nhu động ruỘt non, ruột già co bóp mạnh làm cho tiêu hóa dễ hơn và dễ tống phân ra ngoài Ngoài ra, chất xơ ở ruột già có tác dụng tăng khả năng lên men của vi khuẩn ruột già với các

polysaccharide, sinh ra các acid chuỖi ngắn là nguồn năng lượng cho tế bào niêm

ruỘt già

Điều trị bệnh đái tháo đường: mục đích của việc điều trị bệnh đái tháo đường là giữ hàm lượng đường glucose trong máu của ở mức bình thường và ngăn ngừa các biến chứng Thực phẩm giàu chất xơ làm chậm lại quá trình hấp thu đường vào máu, qua đó giữ cho mức đường trong máu không bị tăng đột ngỘt ngay sau bữa ăn, mà tiêu hóa hấp thu từ từ

Chất xơ với bệnh tim mạch: Chất xơ làm giảm cholesterol bằng cách làm giảm cholesterol có hại (LDL) và tăng cholesterol có ích (HDL) Nếu chế độ ăn nhiều

bơ, cholesterol tăng cao, nhưng khi thêm chất xơ vào khẩu phần thì lượng cholesterol giảm xuống tới 20% Cholesterol tăng cao trong máu là nguyên nhân gây một số bệnh tìm mạch

Phòng ngừa ung thư: nhiều nghiên cứu cho thấy, những người dùng nhiều chất

xØ ít có nguy cơ bị ung thư đường tiêu hóa Ung thư kết tràng thường xảy ra Ở

13

5

phần cuối Ống tiêu hóa, vì đây là nơi tạo ra một số chất độc hại cho tế bào như amoniac, indol, phenol, amin Chất xơ hòa tan dễ dàng lên men trong ruột tạo một môi trường có tính khử cao, có khả năng ức chế quá trình oxy hóa và giúp nuôi dưỡng hệ vi khuẩn có ích sống tại ruột Hệ vi khuẩn này tạo ra các axit béo dễ bay hơi, tác động trực tiếp lên tế bào thành ruột kích thích sự phân chia của tẾ bào bình thường, ức chế sự phát triển của tế bào ung thư Còn chất xơ không hòa tan tuy ít có khả năng lên men nhưng lại đóng vai trò tích cực trong việc bài xuất các chất có khả năng gây ung thư trước khi chúng có đủ thời gian để gây hại thành ruột

Chống béo phì: chế độ ăn giàu chất xơ tuy làm giảm calo của khẩu phần, nhưng vẫn đảm bảo cảm giác no, rất có lợi cho những ai muốn giảm trọng lượng cơ thể Mặt khác, chất xơ trong quá trình tiêu hóa sẽ hút nước nở ra, làm cho các chất dinh đưỡng thấm qua lớp nhầy nhớt dần qua thành ruỘt vào máu

Điều trị sỏi mật: Khi kết hợp với acid mật, các chất xơ tự nhiên ngăn chặn nguy

CƠ tạo ra sỏi mật

Giảm mỡ máu: Khi các chất xơ không hòa tan hút nước, chúng giỮ luôn một phần muối mật nên kích thích cơ thể tăng cường sản xuất muối mật để bù vào lượng thiếu hụt, vì thế mà tăng sử dụng cholesterol

Nguồn cung cấp chất xơ

Theo bảng thành phần dinh dưỡng thực phẩm Việt Nam của viện dinh dưỡng 2000, thức ăn chứa nhiều chất xơ cellulose được sắp xếp theo thứ tự từ nhiều đến ít nhƯ sau:

Nhóm ngũ cốc: cám gạo mè, bánh mè đen, khoai mì, khoai lang, đậu xanh, đậu đũa, đậu rồng, đậu đen, đậu nành, hạt đậu cô ve, mè đen

Nhóm rau: măng khô, nấm mèo, rau câu, măng tre, rau má, bắp chuối, đu đủ xanh, cải soong, xương rồng, bồ ngót, rau dền, rau lang, cải trắng, cần ta, rau nuỐng Nhóm trái cây: chuối khô, vú sữa, thanh long, sầu riêng, cam, cái dừa, mít dại,

Chất xơ hoà tan Rau họ đậu- đậu đÕ, đậu tương và các loại đậu khác

Các loại yến mạch, kiều mạch, lúa mạch Các loại trái cây, đặc biệt là táo, chuối, họ đậu Các loại rau xanh như bông cải xanh, carot Các loại rau củ như khoai tây, khoai mỡ và hành- vỏ của những rau xanh này cung cấp chất xơ không tan

Vỏ hạt mã đề- chất xơ hoà tan dạng nhầy

Các loại vỏ trái cây bao gồm cả cà chua

Bảng 8 Các nguồn cung cấp chất xơ hà tan và không hòa tan Nhìn chung:

e - Các loại rau quả có chứa nhiều chất xơ

e Thực phẩm có nguồn gốc động vật như sữa, thịt, cá, trứng không có chất xơ

e Chất béo có rất ít chất xơ, các loại thực phẩm có giàu chất xơ thì thường nghèo chất béo

15

Trẻ em có nhu cầu chất xơ tuỳ thuộc lứa tuổi Ở Úc thông thường là 10g và mỗi

tuổi tăng thêm 1g

16

ĐỘ tuổi | ø chất xơ/ngày ĐỘ tuổi | ø chất xơ/ngày

Dùng nhiều thức ăn chứa chất xơ không gây nguy hiểm gi ngoài cảm giác tự nhiên là no đầy và đôi khi sôi bụng Nhưng nếu dùng chất xơ dưới dạng bột khô tinh chế thì có thể gây tác dụng phụ Người có cơ địa dị ứng hít phải bột khô của chất xơ chiết tinh có thể bị dị ứng

Có thể dễ dàng phòng tránh điều này bằng cách không dùng chất xơ dạng bột và uống nhiều nước sau khi dùng chất xơ

II Cellulose

1 Tính chất vật lý

© Cellulose hién dién dang rắn, màu trắng, không mùi, không vị, không tan trong nước, kể cả nước nóng Cellulose cũng không bị hòa tan trong các dung môi hữu

cơ thông thường như benzen, rượu, ete, axeton (aceton),

e© Cellulose có nhiều Ở vách tế bào thực vật, có nhiều trong bông vải, bông gòn (95- 98%), đay, gai, tre, nứa, vỏ dừa, Trong øÕ, cellulose chiếm khoảng 40-50%

2 Cau tao cla cellulose

Cellulose là một loại polysaccarit (gluxit phức tạp) do các monosaccarit (gluxit đơn giản) là các beta-glucozit liên kết với nhau bằng liên kết beta-1.4-glicozit (hay glucozit) mà thành

17

Cellulose

OH OH oH

HOT n7 | HOT EN 9 Hof ETN —

(Otte, 4 HO oN Late AH ~ư <x~{ „DH

Khối lượng phân tử Cellulose rất lớn, khoảng 1 000 000 — 2 400 000 đvC

Công thức cấu tạo của Cellulose do các bate-glucoside liên kết với nhau bằng liên kết beta-l,4-glicoside (hay beta-1,4-glucoside, beta-1,4-glicoside, beta-1,4- glycoside, beta-1,4-glucoside)

Do đó cellulose có mạch thẳng và Cellulose thường gặp có dạng sợi Sợi bông gòn, bông vải hay sợi xơ dừa mà ta thấy là sự xoắn hay chập vào nhau của vô sỐ

các đại phân tử Cellulose chung quanh một trục chung

Lué s tết beta.| 4.gl¿cozit Lids bet beta-Í 4-gÌ£e@e(t

øwcoc¿n

Xenlulooss (Cellulose

Hình 10 Công thức cấu tạo Cellulose

18

Hình 11 Sợi bông gòn — bông vải — sơ dừa

Crystalline array Cellulose

Tính chất hóa học

e Cellulose bị hòa tan trong nước Schweitzer (dung dịch phức chất (Cu(NH;)¿)?ˆ có màu xanh biếc, xanh dương đậm, do dung dịch NH; hòa tan Cu(OH); tạo thành dung dịch nhớt

se Cellulose duc tao ra do cay xanh quang hợp với sự hiện diện của diệp lục tố (chlorophyll)

e Cellulose bi thUly phân đến cùng tạo glucose với sự hiện diện các men (enzyme)

thích hợp hay axit vô cơ (H') làm xúc tác Trong cơ thể con người không có men

thủy phân được Cellulose nhưng loài động vật nhai lại (trâu, bò, ) có men

cellulosase nên thủy phân cenllulose tao glucose Do đó con người không tiêu hóa

được cenllulose nhưng loài động vật ăn cỏ tiêu hóa được

¬ 7 = Coat Tren = ”

(Cai lids), Y nHạ© He 5 ` ~ nCaH¡z©s

Xenlulo zø Nước Glucozd

e Cellulose tac dụng với dung dịch HNO: đậm đặc, có dung dịch H;SO¿ đậm đặc

làm xúc tác, đun nóng, có thể thu được cellulose mononitrat, cellulose đinitrat,

cellulose trinitrat, do một, hai hay ba nhóm —OH trong mỗi đơn vị mắt xích của cellulose đã tham gia phản ứng tạo thành nhóm este vô cơ nitrat (ONO;) Cellulose trinitrat dùng làm thuốc súng không khói (pyrocellulose, guncotton), lựu

đạn, mìn

+

[CcH702(OH)3Jn + 3nHNO— —> [C;H;O;(ONO;)]ja + 3nH;O

Cellulose Axit nitric Cellulose trinitrat

chức este (-OCOCH3) Hỗn hợp cellulose điaxetat và cellulose triaxetat được dùng

làm tƠ sợi axetat cũng như phim ảnh

(C,H;ế_XOH):]-+2nCH;COOCOCH: ——> [C¿H;OzOH(OCOCHg)z]s+2nCH:COOH

Cellulose Anhidrit axetic Cellulose diaxetat Axit axetic

(C¿H;O;(OH);]s + 3nCH:COOCOCH:—2[CaH;O;(OCOCHg);]s + 3nCH;COOH

Cellulose Anhiđrit axetic Cellulose triaxetat Axit axetic

3 Vai trò

e© Từ cellulose cũng điều chế được các loại tơ sợi nhân tạo visco, tơ đồng-amoniac

(hòa tan cellulose trong nước Schweitzer, tạo dung dịch nhớt, rồi ép dung dịch nhớt này qua những lỖ nhỏ để tạo sợi tơ đồng-amoniac)

* Cellulose trong bing, day, gai, vỎ trái dừa, tre, gÕ, được dùng làm vải (cotton), bện dây thừng, làm giấy viết, vật liệu xây dựng, làm bàn ghế (đồ g6) cellulose còn được dùng điều chế rượu etylic (thủy phân tạo glucose, rồi cho lên men rượu)

III Hemicellulose

1 Dac tinh cUa hemicellulose

e Hemicellulose 14 m6t loai polymer phức tạp và phân nhánh, đỘ trùng hợp khoảng

70 đến 200 đơn phân

e« Hemicellulose chứa cả đường 6 carbon gém glucose, mannose va galactose va đường 5 gồm xylose va arabinose Thanh phần cơ bản của hemicellulose 1a B — D xylopyranose, lién két vGi nhau bang lién két B -(1>4)

e© ĐỘ bền hóa học và bền nhiệt của hemicellulose thấp hơn so với cellulose vì chúng có đỘ kết tinh và đỘ trùng hợp thấp hơn (đỘ trùng hợp <90)

e Có tan trong dung dịch kiềm loãng

e - So với cellulose nó dễ bị thủy phân hơn trong môi trường kiềm hay acid

2 Phân loại

21

nó trong bột làm cho bột dễ nghiền hơn

e - Cellulosesen : là những hexose và pentose liên kết khá chặt chẽ với cellulose

- _ Nhóm thế phổ biến nhất là nhóm acetyl O — liên kết với vị trí 2 hoặc 3

- Mạch nhánh cấu tạo tỪừ các nhóm đơn giản, thông thƯờng 1a disaccharide

hoặc trisaccharide Sự liên kết của hemicellulose với các polysaccharide khác

và với lignin là nhờ các mạch nhánh này Cũng vì hemicellulose có mạch

nhánh nên tồn tại ở dạng vô định hình và vì thế dễ bị thủy phân

e - Hemicellulose là polysaccharide trong màng tẾ bào tan trong dung dịch kiểm và có liên kết chặt chẽ với cellulose, là một trong ba sinh khối tự nhiên chính Cùng với cellulose va lignin, hemicellulose tao nén thanh tế bào vững chắc ở thỰc vật Về

cấu trúc, hemicellulose có thành phần chính là D-glucose, D-galactose, D-mannose, D-xylose và L-arabinose liên kết với các thành phần khác và nằm trong liên kết ølycoside Hemicellulose còn chứa cả axit 4-O-methylglucuronic, axit D- galacturonic và axit glucuronic Trong đó, đường D-xylose, L-arabinose, D-glucose

và D-galactose là phổ biến ở thực vật thân cỏ và ngũ cốc Tuy nhiên, khác với hemicellulose than gÕ, hemicellulose ở thực vật thân cỏ lại có lượng lớn các dạng liên kết và phân nhánh phụ thuộc vào các loài và từng loại mô trong cùng một loài cũng như phụ thuộc vào đỘ tuổi của mô đó

22

e Tùy theo trong thành phần của hemicellulose có chứa monosaccharide nào mà nó

sẽ có nhỮng tên tương Ứng như manan, galactan, glucan và xylan Các polysaccharide như manan, galactan, glucan hay xylan đều là các chất phổ biến trong thực vật, chủ yếu ở các thành phần của màng tế bào cỦa các cơ quan khác nhau như gÕ, rơm rạ, v.v

e Trong các loại hemicellulose, xylan là một polymer chính của thành tế bào thực vật trong đó các gốc D-xylopyranose kết hợp với nhau qua liên kết B-1,4-D- xylopyranose, là nguồn năng lượng đồi dào thứ hai trên trái đất Đa số phân tử xylan chứa nhiều nhóm ở trục chính và chuỗi bên Các gốc thay thế chủ yếu trên khung chính của xylan là các gốc acetyl, arabinosyl và glucuronosyl Các nhóm này

có đặc tính liên kết tương tác cộng hóa trị và không hóa trị với lignin, cellulose và

các polymer khác

e - Cấu tạo, số lượng và vị trí của xylan ở các loài thực vật khác nhau là khác nhau Xylan tổn tại ở dạng O-acetyl-4-O-methylglucuronoxylan ở cây gỗ cứng, hay arabino-4-O-methylglucuronoxylan Ở cây gÕ mềm, hay thành phần cấu tao xylan

là axit D-glucuronic, có hoặc không có ete 4-O-methyl và arabinose Ở các loài ngũ

Dac tinh cUa pectin

Pectin là một polysaccharide tồn tại phổ biến trong thực vật, là thành phần tham gia xây dựng cấu trúc tế bào thực vật Pectin tỔn tại trong và giỮa các thành tế bào

Là 1 chất không có mùi vị

Dưới tác dụng của acid, enzyme protopectinaza hoặc khi gia nhiệt thì protopectin chuyển thành pectin Pectin trở thành dạng øel (tạo đông) khi thêm đường và acid Đây là cơ sở sản xuất mứt

Khả năng tạo đông phụ thuộc: nguồn gốc thu nhận, phân tử lượng cỦa pectin va mức độ metoxyl hóa

Đặc điểm cỦa pectin

Pectin là hợp chất cao phân tỬ polygalactoronic có đơn phân tử là galactoronic và rượu metylic Trọng lượng phân tử từ 20.000 - 200.000 đvC Hàm lượng pectin 1% trong dung dịch có độ nhớt cao, nếu bổ sung 60 % đường và điều chỉnh pH môi trường từ 3,1-3,4 sản phẩm sẽ tạo đông

24