- Trang Chủ
- Hoá học
- Bài giảng Hóa học hóa sinh thực phẩm - Chương 8: Chất mùi thực phẩm
Xem mẫu
- HÓA HỌC HÓA SINH THỰC PHẨM
Author: Hirotoshi Tamura, Susan E. Ebelet,
Kikue Kubota, Gary R. Takioka
Hardcover: 304 pages
Publisher: Oxford University Press, USA
Press: (September 19, 2008)
CHÖÔNG 8
CHAÁT MUØI TP Author: Chi Tang Ho, Cynthia Mussinan,
Fereidoon Shahidi, helen T.Contis,…
Hardcover: 474 pages
Publisher: Royal Society of Chemistry
Press: 1st edition (June 8, 2010)
1 2
CHẤT THƠM (AROMA SUBSTANCES)
CHẤT THƠM (AROMA SUBSTANCES)
Các chất thơm có cấu tạo gần giống nhau, mùi có thể hoàn toàn
khác nhau; cấu tạo hoàn toàn khác nhau có thể tạo mùi giống nhau
Hợp chất tạo ra mùi thơm cho sản phẩm, hàm lượng thấp (10–15ppm)
Chất thơm thực phẩm = flavor = hương vị
Đặc trưng chất mang mùi: cường độ mùi và nồng độ mùi
Nhóm chức tạo mùi: aldehyde, ceton, ester, hydroxyl, trimethylamyl,…
Nguyên tố tạo mùi: S, N, Fe, Zn, Cu, P, As, Se….
Một chất có thể làm mạnh hơn hoặc mất mùi chất khác (trợ hương)
Trinitrobuthyltoluen + quininsulfate không mùi
(mùi xạ hương)
Nồng độ khác nhau tạo mùi khác nhau
Fufurol: đậm đặc hôi khó chịu; loãng mùi mật ong
Ionon: đậm đặc mùi gỗ bá hương; loãng mùi hoa Violet
3 4
- NGƯỠNG CẢM GIÁC NGƯỠNG NHẬN MÙI
Cơ quan nhận mùi
Ngưỡng cảm giác: Giá trị của một kích thích cảm giác cần
Mũi: màng nhầy khứu giác + lông mao (đổi mới sau 24h) + tế bào
thiết để đạt được một cảm giác đặc trưng nào đó, được đo bằng
khứu giác có các rãnh khe gắn trên lông mao
nồng độ của chất gây kích thích trên một chất mang nào đó
Họng: tế bào khứu giác
Ngưỡng phát hiện: nồng độ cần thiết của hợp chất để gây ra cảm Yếu tố ảnh hưởng đến khả năng nhận mùi
giác mùi
Nồng độ chất bay hơi chứa trên bề mặt chất mang
Ngưỡng xác định: nồng độ nhỏ nhất của hợp chất cho phép xác Tốc độ dòng khí được hít vào mũi
định bản chất của mùi Số lông mao nhận cảm
Ngưỡng phân biệt: độ chênh lệch nồng độ nhỏ nhất của chất mùi
để có thể nhận biết sự khác nhau Ngöôõng nhaän muøi (NNM) trong dung dòch nöôùc ôû 20oC, mg/L
Ngưỡng cuối cùng: giá trị tối đa của nồng độ chất mùi mà nếu Hôïp chaát NNM Hôïp chaát NNM Hôïp chaát NNM
vượt qua nó khả năng nhận mùi không tăng nữa Ethanol 100 Furfural 3 Linalool 0,006
Maltol 35 Vanilline 0,02 Methylthiol 0,00002
Hexanol 2,5 Limonen 0,01 Menthen – 8 thiol 0,00000002
5 6
MÙI TẠP (OFF FLAVOR) PHÂN LOẠI
Theo nguoàn goác
Khoâng coù saün trong thaønh phaàn höông cuûa NL hay SP
Höông töï nhieân
Bò nhieãm töø ngoaøi vaøo theo nhieàu nguyeân nhaân - Ñoäng vaät, thöïc vaät, vi sinh vaät
Noàng ñoä coù theå taêng daàn theo thôøi gian - Khoâng ñoäc haïi, cöôøng ñoä thaáp, khoâng oån ñònh
Gaây bieán ñoåi hoaëc taêng giaûm muøi coù saün
Höơng toång hôïp
- Toång hôïp baèng pp hoùa hoïc nhöõng hôïp chaát coù
Nöôùc cam Terpen Limonen bò oxy hoùa thaønh carvon baûn chaát hoùa hoïc gioáng höông lieäu töï nhieân
Söõa OÂi Oxyhoùa do aùs methionin thaønh methional - Toång hôïp chaát coù muøi môùi baèng pp hoùa hoïc
Boät söõa Ñaäu Linoleic bò ozone hoùa thaønh nonenal - Ñoä ñoäc haïi cao, cöôøng ñoä muøi cao, oån ñònh
Bia OÂi Phaûn öùng quang phaân humulone
Höông taïo thaønh trong quaù trình cheá bieán
- Chieân, nöôùng, leân men, gia nhieät, oxy hoùa, ester hoùa,…
7 8
- PHÂN LOẠI TINH DẦU (CHẤT THƠM TỰ NHIÊN)
Tinh dầu và nhựa là các chất dễ bay hơi có mùi thơm trong cây cỏ,
chứa trong hoa, lá, trái cây, vỏ, hạt, và rễ.
Tinh dầu tập trung ở tuyến tinh dầu (chanh, tắc,…)
Theo baûn chaát hoùa hoïc
Nhựa tồn tại ở các ống nhựa (cao houblon)
- tinh daàu, nhöïa: terpen
- Caùc chaát khaùc: ester, alcohol, aldehyde, ….
Tính chất tinh dầu
o Là chất lỏng linh động, màu sắc, mùi, vị tùy thuộc nguyên liệu.
Theo thaønh phaàn hoùa hoïc
- Ñôn höông o Tan tốt trong dung môi không phân cực, tan rất ít trong nước
- Toå hôïp höông o Nhiệt độ bay hơi thấp
o Đa số tinh dầu có tỷ trọng thấp hơn tỷ trọng của nước
o Có nhiều nối đôi và những nhóm chức dễ bị oxy hóa, không bền với
nhiệt độ và các tác nhân oxy hóa khác
9 10
TINH DAÀU TINH DAÀU
Phương pháp khai thác tinh dầu
Thành phần hóa học
Isopren = 2-methylbuta-1,3-diene (C5H8) 1. Chưng cất lôi cuốn hơi nước
Dẫn xuất aldehyd, acid, rượu, ceton của isopren Nguyên tắc: sục hơi nước qua nguyên liệu đã xay nhỏ, tinh dầu sẽ bị lôi
Terpen = 2 isoprene (C10H16)n kéo theo và ngưng tụ cùng hơi nước, tách tinh dầu nhờ tỷ trọng
Ưu: thiết bị dễ thiết kế, chi phí thấp.
Nhược: tổn thất cao do chất thơm không ngưng tụ hết, một số chất thơm
không bị lôi cuốn theo hơi nước, nhiệt độ cao các chất mùi bị biến đổi
11 12
- CAÙC CHAÁT MUØI TÖÏ NHIEÂN CAÙC CHAÁT MUØI TÖÏ NHIEÂN
Phöông phaùp khai thaùc tinh daàu Phöông phaùp khai thaùc tinh daàu
2. Ép, trích ly bằng dung môi 2. Trích ly baèng dung moâi
Dung môi: ethanol, dầu ăn, CO2 siêu tới hạn
Quá trình: xay nghiền (phá vỡ màng tế bào), ngâm
(trích ly), chưng cất (loại dung môi)
Ưu: chất lượng tinh dầu cao
Nhược: thiết bị trích ly phức tạp và đắt tiền, phải
chọn dung môi phù hợp thực phẩm, dung môi dễ
bay hơi dễ cháy nổ, thất thoát tinh dầu 20-30%.
Thiết bị trích ly bằng sóng siêu âm
13 14
CAÙC CHAÁT MUØI TÖÏ NHIEÂN CAÙC CHAÁT MUØI TÖÏ NHIEÂN
Phöông phaùp khai thaùc tinh daàu Phöông phaùp khai thaùc tinh daàu
2. Trích ly baèng dung moâi
“Hypercritical carbon dioxide extraction” appears to be an 3. Hấp phụ chất thơm
improvement. Unlike the products produced by regular solvents (absolutes
and concretes) the solvent (CO2) can be easily and totally removed, just by Chất hấp phụ: sáp, mỡ heo, than hoạt tính,…
releasing the pressure in the extraction chamber. This process happens in “a
closed chamber where the most volatile and most fragile fractions of the Nguyên tắc: trộn nguyên liệu xay với chất hấp phụ để một thời gian,
fragrance and plant can be collected. The result of this type of extraction is an trích ly lại tinh dầu bằng cồn
extract that is as close to the essence of the plant as can be found.
Ưu: chất lượng tinh dầu gần như nguyên vẹn, ít lẫn tạp chất, hiệu
quả trích ly cao, qui trình đơn giản, thực hiện ở nhiệt độ thường
Nhược: thời gian kéo dài, chất hấp phụ khó tinh chế và bảo quản
15 16
- TINH DẦU HỌ CITRUS
TINH DẦU CHANH - LEMON
Nguyên liệu: vỏ xanh của quả chanh già
Tính chất vật lý: chất lỏng trong suốt đến vàng nhạt,
mùi đặc biệt giống citral, vị đắng
Thành phần Tỉ lệ % tinh dầu
Limonene 50 – 71
γ-terpinene 7 – 10,5
β-pinene 8 – 12,7
α-pinene 1–2
Myrcene 1 – 2,5
Hằng số vật lý Giá trị Geranial 0,8 – 2,2
Tỉ trọng d20 0,846 – 0,854 α-tecpineol 1 – 1,4
Chiết suất n20D 1,402 – 1,476 Terpinen-4-ol 0,2 – 1,2
17
Độ quay cực α20D +56o – +66o 18
TINH DẦU HỌ CITRUS TINH DẦU HỌ CITRUS
TINH DẦU CAM - ORANGE TINH DẦU QUÝT (MANDARIN)
Nguyên liệu: vỏ cam
Nguyên liệu: vỏ quýt
Tính chất vật lý: chất lỏng trong suốt màu vàng, mùi cam, vị đắng
Tính chất vật lý: chất lỏng màu vàng nhạt, mùi quýt ngọt
Thành phần Tỉ lê % tinh dầu
Limonene 6 – 9,4
γ-terpinene 20
Myrcene 0,7 – 2,37
Thành phần Tỉ lệ % tinh dầu α-pinene 1,5 – 2,3
β-pinene 1 – 2,03
Hằng số vật lý Giá trị Limonene 92,3 – 95,5 Hằng số vật lý Giá trị
Terpinolene 0,4 – 1
Tỉ trọng d20 0,85 – 0,86 Myrcene 1,79 – 1,89 Tỉ trọng d20 0,846 – 0,856
Decanal 0,09 – 0,9
Chiết suất n20D 1,471 – 1,479 Linalyl acetate 0,81 – 0,89 Chiết suất n20D 1,472 – 1,479
α-tecpineol 0,1 – 0,44
Độ quay cực α20D +85o – +95o Aldehyde 1 – 1,7 Độ quay cực α20D +65o – +75o
19
Aldehyde 0,5 – 1,2 20
- TINH DẦU HỌ CITRUS TINH DẦU HỌ HOA MÔI
TINH DẦU BƯỞI (GRAPE FRUIT) TINH DẦU HỒI (ANISE)
Nguyên liệu: vỏ, hoa bưởi
Nguyên liệu: quả hồi
Tính chất vật lý: tinh dầu hoa bưởi dạng lỏng màu vàng
Tính chất vật lý: chất lỏng không màu hay màu vàng nhạt,
rơm, mùi hoa bưởi. Tinh dầu vỏ bưởi dạng lỏng, màu
tan trong cồn 90o với tỉ lê 1:2
lục nhạt, mùi gỗ nhẹ.
Thành phần hóa học: trans-anethol (75–95%), cis- anethol
(0,04%), tepineol, anise cetone, acid anisic, p-cymene,
safrol,…
Hằng số vật lý Giá trị
Thành phần Tỉ lê % tdầu
Tỉ trọng d20 0,978 – 0,990
Limonene 83 – 93
Chiết suất n20D 1,522 – 1,560
Hằng số vật lý Vỏ bưởi Hoa bưởi Myrcene 1,4 – 1,6
Độ quay cực α20D -2o – +1o
Tỉ trọng d25 0,803 – 0,848 0,823 – 0,833 β-caryophyllen 0,2 – 2,7
Chiết suất n25D 1,468 – 1,470 1,4762 – 1,4806 Nookatone 0,1 – 1
Độ quay cực α25 D - 126o +11o Octanone 0,1 – 0,3
Chỉ số ester 13,62 Octanol 0,1 – 0,2
21 22
TINH DẦU HỌ HOA MÔI TINH DẦU HỌ HOA MÔI
TINH DẦU BẠC HÀ (PEPPERMINT) TINH DẦU HƯƠNG NHU TRẮNG (BASIL)
Nguyên liệu: lá, ngọn có hoa của cây bạc hà
Phương pháp thu nhận: chưng cất lôi cuốn hơi Nguyên liệu: lá, hoa hương nhu
nước Tính chất vật lý: Chất lỏng, màu vàng nhạt đến nâu,
Tính chất vật lý: chất lỏng không màu đến vàng mùi đặc trưng của hương nhu trắng
nhạt, mùi đặc biệt của bạc hà. Thành phần hoá học chính: eugenol (>60%)
Thành phần hóa học: menthol : (>60%), terpene và
đồng phân (menten, pinene, phellandrene,
limonene, serquiterpen, menthofuran, coumarone.
Hằng số vật lý Giá trị
Hằng số vật lý Bạc hà Châu Âu Bạc hà Châu Á
Tỉ trọng d20 0,980 – 1,010
Tỉ trọng d20 0,900 – 0,927 0,890 – 0,910
Chiết suất n20D 1,510 – 1,528
Chiết suất n20D 1,459 – 1,471 1,458 – 1,471
Độ quay cực 20 -20,2o – -15,6o
Độ quay cực α20D -10o – -35o -18o – -32o D
Eugenol
Menthol
2-methoxy-4-(2-propenyl)phenol
23 24
- TINH DẦU HỌ LONG NÃO TINH DẦU ĐỘNG VẬT
TINH DẦU QUẾ (CIMANON) TINH DAÀU CAØ CUOÁNG
Nguyên liệu: cành con, lá, vỏ
Đà cuống/Sâu quế/Long sắt
Tính chất vật lý: Chất lỏng không màu hay vàng nhạt, vị nóng, ngọt, mùi
quế, tỷ trọng lớn hơn nước Lớp Insecta
Thành phần hóa học: Vỏ: cinamaldehyde (65 – 95%) Họ Belostomatidae
Lá : eugenol (70 – 95%) Bộ Cánh nửa Hemiptera
Cinamaldehyde
Eugenol
Hằng số vật lý Vỏ quế Lá quế
Tỉ trọng d15 1,020 – 1,040 1,043 – 1,066 o Cà cuống sống ở những nơi ao hồ, ẩm thấp, là loài ăn thịt, hút máu
động vật, bản tính hung tợn.
Chiết suất n20 D 1,581 – 1,591 1,530 – 1,540
Độ quay cực 20
D 1o – 0o 0o,10 – 2o,35 o Mùa giao phối, sinh sản: tháng 5 – 8, cà cuống cái mang trứng trên
lưng. Thu hoạch cà cuống vào tháng 10 âm lịch.
25 26
TINH DẦU ĐỘNG VẬT TINH DẦU ĐỘNG VẬT
TINH DAÀU CAØ CUOÁNG TINH DAÀU CAØ CUOÁNG
Nguồn nguyên liệu: 2 bọng tinh dầu trên con đực (0,02mL/con)
Thông số 2-hexenyl acetat 2-hexenyl butyrat
Tính chất vật lý: chất lỏng, trong nhẹ hơn nước, rất dễ bay hơi, dễ
cháy, oxy hóa mạnh, mùi thơm giống tinh dầu quế, vị đắng nhẹ CTPT C8H14O2 C10H18O2
CTCT
Thành phần chính: 2-hexenol acetat, 2-hexenol butyrat + acid amin
Có thể tổng hợp hữu cơ từ butyraldehyd và ethyl malonat / pyridin
Tỷ trọng (250C) 0,898 g/mL 0.878 – 0.885 g/mL
Nhiệt độ sôi 165-1660C 1900C
Điểm cháy 580C
Hằng số vật lý 2-hexenyl 2-hexenyl Độ hòa tan Không tan trong nước. Tan trong dung môi hữu cơ phân
acetat butyrate cực (rượu….)
Tỉ trọng d15 1,020 – 1,040 1,043 – 1,066
Chiết suất n20D 1,581 – 1,591 1,530 – 1,540
Độ quay cực 20
D 1o – 0o 0o,10 – 2o,35
27 28
- TINH DẦU ĐỘNG VẬT
TINH DAÀU CAØ CUOÁNG
Công dụng tinh dầu cà cuống
Pheromone: cà cuống đực tiết tinh dầu lôi kéo cà cuống cái
Độc tố: liều cao sẽ gây ngộ độc, giúp cà cuống săn mồi, tự bảo vệ
Dược tính: bổ thận, tráng dương, lợi tiêu hóa, kích thích thần kinh và gây
hưng phấn bộ phận sinh dục
Gia vị: tinh dầu cho vào nước mắm, nước chấm bánh cuốn, phở. Có thể
ăn luôn cả con cà cuống (ẩm thực quốc tế)
29 30
CAÙC CHAÁT MUØI TAÏO THAØNH TRONG QUAÙ TRÌNH CHEÁ BIEÁN
CAÙC CHAÁT MUØI TAÏO THAØNH TRONG QUAÙ TRÌNH CHEÁ BIEÁN
Phản ứng Maillard
Đường + acid amin → mùi nướng
Phaûn öùng quinonamin
Acid amin + polyphenol → acetaldehyd + phenylacetic +
a.butyric+a. valerianic
E. polyphenoloxydase
Phản ứng Caramel
Xaûy ra trong quaù trình saûn xuaát traø
Đường + nhiệt độ nóng chảy → mùi đường khét
31 32
- TỔ HỢP HƯƠNG TỔ HỢP HƯƠNG
Chất nền
Các phản ứng tạo tổ hợp hương
Cấu tử giữ vai trò tạo mùi chính, có thể là đơn mùi; có thể là hỗn hợp
nhiều đơn mùi
Phản ứng giữa các hợp chất hương với dung môi (ethanol)
Ionon (tử đinh hương), benzylacetate (nhài), ethylacetate (dầu chuối),
limonene (tinh dầu citrus)
Chất điều hương (chất trợ hương)
Lượng nhỏ, tương tác với mùi nền làm tăng giảm mùi nền, giúp các
đơn mùi hòa lẫn vào nhau, hài hòa, dễ chịu
Thường có mùi khó chịu khi đứng một mình (Indol, scartol,…)
Chất định hương
Cố định mùi thơm bằng cách tác dụng và hấp phụ các phân tử mùi trên
bề mặt, làm chúng khó bay hơi
Thường là hợp chất cao phân tử (nhựa benzoic, musk, vanilline, … )
33 34
TỔ HỢP HƯƠNG TỔ HỢP HƯƠNG
Các phản ứng tạo tổ hợp hương Các phản ứng tạo tổ hợp hương
Phản ứng ngưng tụ giữa các hợp chất hương
Phản ứng oxy các hợp chất hương
Phản ứng chuyển ester giữa các hợp chất hương
35 36
- SỬ DỤNG CHẤT THƠM TRONG CBTP SỬ DỤNG CHẤT THƠM TRONG CBTP
o Hương liệu tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm (tinh dầu hoặc Thaát thoaùt
nguyên liệu chứa tinh dầu)
Bay hôi laøm giaûm muøi thôm töï nhieân
o Phụ gia bổ sung cho lượng chất thơm đã bị biến đổi hay bị bay hơi Caùc phaûn öùng laøm bieán ñoåi muøi töï nhieân (oxh)
trong quá trình chế biến
o Chất bảo quản chống vi sinh vật vì có tính kháng khuẩn (phitonxyde),
chất bảo quản chống oxy hóa vì dễ bị oxy hóa.
Baûo veä, boå sung, ñieàu chænh
o Dược liệu nhờ tính kháng khuẩn và chống oxy hóa
Tìm bieän phaùp baûo veä höông töï nhieân ñaëc tröng cho NL
Boå sung chaát thôm cho sphaåm hoaëc ñieàu khieån caùc pöùng
trong quaù trình cheá bieán taïo ra nhöõng höông thôm
Yeâu caàu vieäc söû duïng höông lieäu thöïc phaåm
Khoâng gaây ñoäc haïi cho ngöôøi söû duïng
Tuaân thuû haøm löôïng cho pheùp cuûa boä Y Teá veà phuï gia
Phuø hôïp vôùi saûn phaåm
37 38
SỬ DỤNG CHẤT THƠM TRONG CBTP
Biến đổi chất thơm
Do thành phần nguyên liệu (thịt, cá, rau, trái, gia vị)
Quá trình nhiệt (nấu, chần hấp, chiên, nướng, sấy)
Các phản ứng giữa các thành phần (thủy phân, ester hóa, oxy
hóa, hydrate hóa, đồng phân, ngưng tụ,….
Thất thoát chất thơm (bay hơi)
Quá trình nhiệt (nấu, chần hấp, chiên, nướng, sấy)
Điều kiện thiết bị
Bảo vệ chất thơm
Tìm bieän phaùp baûo veä höông töï nhieân ñaëc tröng cho NL
Boå sung chaát thôm cho sphaåm hoaëc ñieàu khieån caùc pöùng
trong quaù trình cheá bieán taïo ra nhöõng höông thôm
39 40
nguon tai.lieu . vn