Khảo sát các biến đổi của lipid trong quá trình bảo quản, chế biến

và Cβ (C2 và C3 ). - Hydrát hoá axyl CoA chưa bão hoà tạo ra beta-hydroxy-axyl-CoA, nhờ sự xúc tác của enzym Enoyl –CoA hydrataza, phân tử nước được gắn vào liên kết đôi. - β–hydroxy-axyl CoA bị oxy hoá bởi enzym β–hydroxy-axyl CoA dehydrogenaza tạo thành beta-xetoa xyl CoA. - Phản ứng tách acetyl CoA khi có sự tham gia của 1 phân tử CoA khác và enzym β –xetoaxyl- CoA thiolaza. Sản phẩm là axyl -CoA mới ngắn hơn 2C so với axyl- CoA ban đầu và quá trình được lặp lại từ phản ứng 1,2,3,4, cho tới khi toàn bộ mạch cacbon của axyl CoA bị phân giải hoàn toàn thành acetyl CoA. Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 32 Bước 1. Quá trình  oxy hóa Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 33  Sự oxy hóa các acid béo có số carbon lẻ Đa số các acid béo trong tự nhiên có số C chẵn. Tuy nhiên ở một số thực vật và một số động vật biển còn có acid béo có số C lẻ. Ngoài ra ở dạ cỏ của động vật nhai lại cũng luôn có sự hình thành propionic acid. Đối với acid béo có số C lẻ, các sản phẩm tạo ra trong quá trình oxy hóa là acetyl-CoA, trừ sản phẩm cuối cùng chứa 3 carbon là propionic acid. Quá trình oxy hóa propionic acid cần thêm 3 phản ứng sau: 1) Carboxyl hóa propionyl-CoA tạo ra D-methylmalonyl-CoA nhờ propionyl-CoA carboxylase xúc tác. Bước 2. Quá trình  oxy hóa Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 34 2) Đồng phân hóa methylmalonyl-CoA nhờ enzyme methyl malonyl-CoA epimerase xúc tác tạo ra L-methyl malonyl-CoA. 3) Tái sắp xếp nhóm chức trong phân tử L-methyl malonyl-CoA nhờ enzyme methylmalonyl-CoA mutase chứa coenzyme B12 xúc tác tạo ra succinyl-CoA, chất trao đổi trung gian của chu trình Krebs. Sơ đồ β- oxy hóa axit béo bão hòa - Lợi ích của beta oxy hoá axit béo: tạo năng lượng và nguyên liệu cho các quá trình tổng hợp các chất mới ở các cơ quan mới hình thành. Ví dụ: Tính năng lượng sinh ra khi beta oxy hoá axit béo có 18 cacbon - Một vòng beta oxy hoá axit béo tạo ra 5ATP khi tách khỏi axit béo 2 cacbon và 1 acetyl-CoA. - 1 acetyl-CoA vào chu trình Krebs tạo 12 ATP. Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 35 - Do đó beta oxy hoá hoàn toàn axit béo có 18C phải qua 8 vòng tạo 9 acetyl-CoA nên tổng năng lượng là: (5ATPx 8 ) +(12ATP x9)=148ATP. - Để hoạt hoá axit béo lúc đầu cần 1 ATP do đó năng lượng giải phóng là: 148ATP- 1ATP=147ATP. Vậy beta oxy hoá a xit béo có 18C tạo năng lượng: 147ATP.  Sự hình thành và chuyển hóa thể cetone Ở động vật, trong quá trình β-oxy hóa acid béo, acetyl-CoA được tạo ra rất nhiều. Tế bào gan chỉ sử dụng một phần nhỏ acetyl-CoA cho nhu cầu của mình cho nên phần lớn acetyl-CoA được đưa đến các mô bào khác để sử dụng. Thể ketone được hình thành ở tế bào gan là dạng chuyển vận trung gian của acetyl- CoA. Quá trình tạo ra thể cetone có thể tóm tắt như sau: acetoacetyl-CoA hình thành từ 2 phân tử acetyl-CoA nhờ enzyme thiolase xúc tác sẽ trùng ngưng tiếp với acetyl-CoA thứ 3 nhờ enzyme β-hydroxy-β-methylglutaryl-CoA synthase (HMG- CoA synthase) xúc tác nhằm tạo ra β-hydroxy-β-methylglutaryl-CoA (HMG- CoA). Tiếp theo HMG-CoA bị phân giải thành acetyl-CoA và acetoacetate nhờ enzyme HMG-CoA lyase xúc tác. Acetoacetate sau đó dễ dàng bị khử thành β- hydroxy butyrate nhờ enzyme β-hydroxy butyrate dehydrogenase. Mặt khác acetoacetate cũng tạo ra acetone do enzyme acetoacetate decarboxylase xúc tác. 4. SỰ OXY HÓA GLYXEROL Glycerol là sản phẩm dễ chuyển hóa trong cơ thể. Glycerol cung cấp khoảng 5% năng lượng do quá trình oxy hóa. Ở gan và một số cơ quan khác, glycerol được tạo thành glycerol-3-phosphate nhờ enzyme glycerol-kinase xúc tác. Sau đó nó bị oxy hóa thành glyceraldehyde-3-phosphate. Sự chuyển hóa của chất này tiếp theo có thể xảy ra theo hai hướng: tiếp tục bị oxy hóa trong phản ứng đường phân và chu trình Krebs để tạo thành CO2, H2O và năng lượng hoặc bằng các phản ứng ngược với sự đường phân để tổng hợp nên carbohydrate. Glyxerol vừa được giải phóng qua phản ứng thủy phân có thể được dùng để tái tổng hợp triaxylglyxerol nhưng cũng có thể được chuyển hóa theo sơ đồ sau: Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 36 Sơ đồ chuyển hoá glycerol 5. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VẬN TỐC PHẢN ỨNG OXY HÓA Ảnh hưởng của sự oxy hoá: – Enzym mất hoạt tính – Tăng khả năng phản ứng với protein – Mất khả năng hoà tan trong dung môi – Kiềm hãm sự phát triển của động vật – Tăng khả năng phát triển các bệnh về tim mạch Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng oxy hóa: Các yếu tố kích thích:  Ảnh hưởng của axit béo tự do: axit béo tự do có tác dụng xúc tác quá trình oxy hóa, làm tăng nhanh sự phân giải hydro peroxyt thành các gốc.  Ảnh hưởng của oxy: Vận tốc tự oxy hóa phụ thuộc vào lượng oxy trong môi trường. Vì sự phát sinh chuỗi phản ứng chủ yếu phụ thuộc vào RH+O2. Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 37  Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến vận tốc phản ứng hóa học. Tăng nhiệt độ, lượng peroxyt tạo thành tăng. Ở nhiệt độ 40-45 0C và cao hơn, sự phân giải hydro peroxyt sẽ tăng.  Ảnh hưởng của trạng thái lipid: bề mặt tiếp xúc của chất béo với không khí càng lớn thì vận tốc oxy hóa càng cao. Vận tốc tự oxy hóa còn phụ thuộc vào chiều dày của lớp. Khi chiều dày oxy xâm nhập khó. Giảm nhiệt độ đến lúc chất béo chuyển sang trạng thái rắn thì vận tốc oxy hóa càng giảm.  Ảnh hưởng của ion kim loại chuyển tiếp: các ion cũng như các hợp chất của kim loại chuyển tiếp có tác dụng xúc tác phản ứng oxy hóa lipid. Ion kim loại chuyển tiếp có các electron độc thân và thực chất là gốc. Nhưng tính chất gốc ở chúng thể hiện yếu do đó chúng có thể tồn tại trong dung dịch với nồng độ lớn. Tuy nhiên chúng có thể chuyển hoặc lấy electron từ một hạt bão hòa hóa trị nào đó để tạo thành gốc tự do hoạt động hoặc gốc ion.  Ảnh hưởng của năng lượng mặt trời và tia ion: năng lượng ánh sáng đặc biệt là tia cực tím và tia ngắn của quantg phổ nhìn thấy có tác dụng xúc tác quá trình oxy hóa lipid. Có lẽ năng lượng ánh sáng sẽ quang phân hydro peroxyt thành các gốc tự do.  Ảnh hưởng của nước: Nước có tác dụng làm tăng sự ổn định của chất béo sữa đối với sự oxy hóa ở nhiệt độ 95oC. Và ở 50oC nước không có ảnh hưởng gì đến mỡ lợn. Ảnh hưởng của các yếu tố kìm hãm: Ở trên chúng ta thấy phản ứng : R + O2 → RO2 Xảy ra tức thời, do đó vận tốc quá trình oxy hóa do nồng độ RO2 quyết định. Trị số của nồng độ đó được xác định bằng tỉ lệ vận tốc tạo thành và mất đi của các gốc tự do. Có thể giảm vận tốc RO2 + RH bằng cách hướng các phản ứng của gốc peroxit theo chiều khác. Điều đó đạt được bằng cách đưa vào trong lipid các chất chống oxi hóa InH2, nghĩa là chất có khả năng phản ứng dễ dàng với gốc RO2 hơn. Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 38 InH2 ROOH + *InH RO*2 RH Kết quả là thay gốc peroxyt RO2 bằng gốc của chất chống oxy hóa In* là gốc yếu không thể tương tác với phân tử lipid. Các gốc In sẽ bị vô hoạt do sự tổ hợp: RO*2 + InH2 → ROOH + In In + In → In – In RO2 + In → ROOIn  Kìm hãm sự oxi hóa bằng cách làm đứt mạch Cơ chế tác dụng của những chất chống oxy hóa loại này (như phenol, amin) có thể như sau: RO*2 + InH2 → ROOH + In*H In*H + In*H → In* + ROOH Hoặc RO*2 + InH → [RO2InH2] [RO2InH2] + RO2 → sản phẩm bền Hoặc RO*2 +InH2 → In*H + ROOH InH + RO*2 → sản phẩm bền  Kìm hãm sự oxi hóa bằng cách làm giảm vận tốc phát sinh mạch Ví dụ các sunlfua có khả năng phá hủy hydro peroxyt: ROOH + R1SR2 → ROH + R1SOR2 ROOH + R1SOR2 → ROH + RSO2R2 Vô hoạt các hợp chất chứa kim loại có hoạt động xúc tác Các kim loại chuyển tiếp có thể tương tác với hydro peroxyt để tạo thành gốc tự do, đồng thời kim loại chuyển sang hóa trị khác: Fe2+ + ROOH → Fe3+ + RO* + *OH Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 39 Fe3+ + ROOH → Fe2+ + RO*2 + H + Vì vậy phải chọn những chất chống oxy hóa có khả năng tạo phức với ion kim loại để loại trừ được khả năng chuyển hóa trị. Những chất chống oxy hóa loại này như axit xitric, axit malic, ….  Các chất chống oxy hóa: Chất chống oxy hóa sơ cấp: là những chất cho electron và kết thúc quá trình phản ứng chuỗi. Ví dụ: tocopherol, butylhydroxyl anisol, butylhydroxytoluen, tert- butyl hydroquinon... Chất bắt giữ oxy (oxygen scavengers): phản ứng với oxy và loại oxy ra khỏi hệ thống. Ví dụ: ascorbic acid, ascobyl palmitate... Chất chống oxy hóa thứ cấp: phân hủy các hydroperoxyt bằng cách tạo ra sản phẩm cuối bền như dilauryl thiopropinat và thiodipropionic acid. Các enzym chống oxy hóa: loại các oxygen hoặc loại các chất có tính oxy hóa. Ví dụ: glucooxidase, superoxide dimutase, catalase... Các tác nhân tạo phức: tạo phức vòng với các ion kim loại như đồng, sắt. Ví dụ: acid citric, aminoacid, ethylendiamintetra acetic acid (EDTA). Các tác nhân chống oxy hóa đa phần làm tăng hoạt tính chống oxy hóa như hệ tocopherol với acid citric hoặc acid ascorbic. Trong bảo quản lipid, người ta có thể dùng cộng tính của hai chất để làm tăng hiệu quả của chất chống oxy hóa. Chất làm tăng tính chất chống oxy hóa của chất kia gọi là chất hiệp trợ. Chất hiệp trợ có thể có hoặc không có chất chống oxy hóa. Bản chất của chúng có thể là vô cơ hoặc hữu cơ. Axit phtphoric, axit ascobic, axit citric và muối của chúng, polyphosphat, axitamin, xephalin là những chất thuộc loại đó. Cơ chế hiệp trợ của chúng là ở chỗ chúng cho H để khử các dạng chất kìm hãm đã bị oxy hóa. Chẳng hạn kìm hãm oxy hóa chất béo bằng hỗn hợp axit ascorbic và quinon. Axit ascorbic chuyển H đến quinon để chất này tác dụng được với gốc peroxyt. Quá trình chuyển H này được coi là hiệp trợ của axit ascorbic với tocoferol. Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 40 Các chất như tocoferol, xemazol, phosphatit, gossipol,… là những chất chống oxy hóa tự nhiên, vì thường chứa trong các nguồn lipid tự nhiên. Trong quá trình khai thác và tinh luyện những hợp chất này có thể bị mất đi, do đó những nguồn lipid này dễ bị ôi hóa. Hiện nay người ta còn sử dụng nhiều chất chống oxy hóa tổng hợp như butyloxyanizol, butyloxytoluen, dodexigalat… trong bảo quản dầu mỡ. C. NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA LIPID TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN THỰC PHẨM 1. GIA NHIỆT 1.1. Quá trình chiên Chiên là một quá trình gia nhiệt ở nhiệt độ khá cao, khoảng 1900C (3750F). Quá trình chiên dựa theo nguyên tắc gia nhiệt và truyền chất. Sự truyền nhiệt từ dầu nóng vào thực phẩm là quá trình truyền nhiệt đối lưu. Sự truyền chất bao gồm các quá trình: khử nước (dehydrat hóa), thủy phân, oxi hóa, bay hơi... Quá trình truyền nhiệt và chất trong quá trình chiên Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 41 Trong quá trình chiên, có rất nhiều biến đổi vật lí và hóa học xảy ra trong chất béo. Các phản ứng và quá trình biến đổi xảy ra trong dầu trong quá trình chiên Bảng trên đã chỉ ra có rất nhiều phản ứng hóa học cũng như những biến đổi vật lí biến đổi xảy ra đồng thời trong quá trình chiên, bao gồm: quá trình bay hơi, hòa tan, phản ứng thủy phân, khử nước, oxi hóa, polyme hóa… Theo bảng trên cho thấy phản ứng oxi hóa tạo ra rượu, adehyde và acid, trong đó có một số hợp chất gồm hai gốc acid, nghĩa là trong cấu trúc của nó bao gồm hai gốc acid (- COOH). Điều đó giải thích tại sao dầu trong các thực phẩm chiên đã bị oxi hóa và ôi thiu lại chứa một lượng lớn acid béo tự do. Ngoài ra, phản ứng Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 42 oxi hóa và một số phản ứng khác trong quá trình chiên còn làm cho thực phẩm bị trở mùi. 1.1.1. Những biến đổi vật lý * Quá trình bay hơi: Hơi nước thoát ra từ bề mặt của chất béo và các hợp chất dễ bay hơi. Sự bay hơi gia tăng do điểm khói giảm. Hơi ẩm gia tăng tạo thành lớp bao phủ quanh bề mặt của các chất béo làm giảm tối thiểu sự tiếp xúc giữa oxy không khí và thực phẩm trong chảo. Các chất dễ bay hơi trong chất béo sẽ bắt đầu bay hơi khi nhiệt độ đủ lớn. Quá trình này diễn ra rất nhanh ở giai đoạn đầu nhưng lại giảm ở những giai đoạn tiếp theo. Một số chất khi bay hơi sẽ gây ảnh hưởng đến chất lượng của chất béo sau khi chiên là các aldehyde bão hòa C6 – C9, enal (2 – decenal), dienal (2,4 - heptadienal) và hydrocarbon (hexene, hexane, heptane, octane, nonane, và decane). * Sự tạo bọt Trong quá trình này, dầu nóng sẽ cung cấp nhiệt đến thức ăn đang chiên. Nhiệt sẽ tác động làm cho hơi nước bên trong thực phẩm đang chiên ra ngoài và tạo thành các giọt nước. Hơi nước ra khỏi thực phẩm chiên bằng cách bốc hơi qua bề mặt sản phẩm. Điều đó giải thích tại sao luôn có bọt xung quanh thực phẩm đang chiên trong chảo dầu. Sự tạo bọt xảy ra mãnh liệt vào giai đoạn đầu khi mới đưa thực phẩm vào dầu nóng và quá trình này sẽ dừng lại khi không còn các giọt ẩm trên thực phẩm đang chiên. Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 43 1.1.2. Những biến đổi hóa học – các phản ứng xảy ra trong quá trình chiên Các phản ứng xảy ra trong dầu cũng như sự biến đổi của chất béo trong quá trình chiên rất phức tạp. * Quá trình tự oxi hóa (oxi hóa hóa học) Dầu luôn bị oxi hóa trong suốt quá trình chiên. Các acid béo đã bị oxi hóa sẽ tạo sản phẩm là lactone và andehyde, các hợp chất này sẽ tạo mùi cho món ăn chiên. Hầu hết các hợp chất này có nguồn gốc từ acid linoleic. Quá trình tự oxi hóa của các acid béo chưa bão hòa có thể gây nổ bởi sự tạo thành các gốc tự do. Các gốc này được giải phóng khi một acid béo chưa bão hòa tiếp xúc trực tiếp với oxi trong không khí với sự có mặt của kim loại như đồng, niken, iron. Các acid béo bao gồm các acid béo liên kết (trong phân tử triacylglycerol) và các acid béo tự do có sẵn trong dầu tinh khiết hoặc được sinh ra từ phản ứng thủy phân trong suốt quá trình chiên. Kết quả của quá trình này sẽ làm cho dầu cũng như món ăn có màu sậm hơn, mùi vị khó chịu hơn, đặc biệt là dầu sử dụng lại nhiều lần. * Sự tạo thành các gốc tự do Các gốc tự do được tạo thành khi dầu có chứa các acid béo chưa bão hòa bị đun nóng và có mặt của kim loại khởi đầu như iron, đồng, niken. Các gốc tự do sẽ được tạo thành trong dầu trong suốt quá trình chiên. Kim loại khởi đầu trong quá trình chiên có thể được tạo thành từ các nguồn:  Thực phẩm đang chiên Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 44  Bản thân dầu Các gốc tự do có thề làm tăng phản ứng oxi hóa hóa học trong dầu. Dầu càng chiên đi chiên lại thì sự tạo thành các gốc tự do càng cao, do sự phân hủy các acid béo chưa bão hòa càng lớn. * Phản ứng phân hủy Sự tạo thành của các sản phẩm của sự phân hủy không bay hơi là do sự oxi hóa và polymer hóa các acid béo không bão hòa. Sản phẩm của nó như chất xúc tác trong phản ứng gốc và gia tăng sự phân hủy. Các aldehyde ảnh hưởng đến hương vị của thực phẩm chiên ở nhiệt độ cao. 2 – Trans – 4 – trans – decadienal góp phần làm cho hương vị dịu nhẹ trong khi các aldehyde khác tạo mùi khó chịu. Biểu hiện đầu tiên của sự phân hủy mạnh chất béo là hiện tượng sinh khỏi. Ngoài ra, sự tạo thành dimer và một số các oligomer khác là dấu hiệu của sự phân hủy chất béo.  Nhiệt độ sinh khói của các loại dầu: - Safflower oil: 2650C - Sunflower oil: 2460C - Soybean oil: 2410C - Canola oil: 2380C - Corn oil: 2360C - Peanut oil: 2310C - Sesame oil: 2130C - Olive oil: 1900C - Lard: 183-200C Mỗi lần dầu được sử dụng trở lại là mỗi lần nhiệt độ bốc khói của dầu lại bị giảm xuống bởi những nguyên nhân sau đây : - Sự hiện diện của ngoại vật, của cặn trong dầu - Muối - Nhiệt độ lúc chiên - Sự hiện diện của ánh sáng, có bị lọt gió không. Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 45 - Thời gian dầu bị đun nóng trên bếp - Số lần dùng lại dầu - Pha trộn nhiều loại dầu với nhau sẽ làm giảm nhiệt độ bốc khói của dầu. * Phản ứng polyme hóa Trong điều kiện kỵ khí, sự thủy phân, phản ứng isomer hóa và polymer hóa là những phản ứng chính. Liên kết đơn C – C là liên kết chính trong các dimer và trimer đã được gia nhiệt. Sự tạo thành các polyme làm tăng độ nhớt. Có hai loại polymer được tạo thành từ dầu chiên, bao gồm: - Polyme oxi hóa - Polyme nhiệt hóa * Polyme oxi hóa Polyme oxi hóa được tạo thành từ sự oxi hóa khi các gốc tự do kết thúc phản ứng chuỗi trong quá trình tự oxi hóa. Khi một phân tử triacylglycerol bị bẽ gãy trong quá trình tự oxi hóa, một phần các phân tử triacylglycerol không bị loại ra trong quá trình khử mùi sẽ phản ứng với với nhau, tạo thành dime, trime hoặc polyme. Các polyme oxi hóa không phải lúc nào cũng tạo mùi ôi cho món ăn chiên mới. Tuy nhiên, mùi ôi trong quá trình bảo quản sản phẩm có thể xuất hiện trong vài ngày sau ngày sản xuất và sự oxi hóa hoặc mùi ôi có thể xuất hiện trong sản phẩm trước ngày hết hạn được ghi trên sản phẩm. Những phản ứng trên xảy ra là do các biến cố sau xảy ra:  Các polyme oxi hóa có nhiều gốc tự do có thể bị phân hủy trong quá trình bảo quản sản phẩm chiên.  Một số phân tử polyme oxi hóa có thể chứa một lượng lớn oxi hơn các phân tử triacylglycerol. Khi các polyme oxi hóa bị phân giải, chúng sẽ sản xuất ra các gốc tự do và giải phóng oxi.  Các gốc tự do và sự giải phóng oxi có thể tiếp tục quá trình tự oxi hóa trong sản phẩm trong quá trình bảo quản. Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 46  Phản ứng này có thể được tiếp diễn ngay cả khi sản phẩm được bảo quản lạnh đông.  Một số nghiên cứu gọi phản ứng này là “sự oxi hóa ngầm”. Chế biến dầu không đúng cách sẽ chứa một nồng độ các gốc tự do ngay cả khi đã dầu đã qua giai đoạn khử mùi. * Polyme nhiệt hóa Quá trình polyme hóa của dầu xảy ra dưới tác động của nhiệt có hoặc không có sự có mặt của oxi. Nhiệt độ có thể phân giải các phân tử dầu hoặc acid béo. Các hợp chất sau khi phân giải sẽ phản ứng với nhau tạo ra các phân tử có phân tử lượng lớn, gọi là các polyme nhiệt hóa. Trong quá trình chiên, nếu nhiệt độ chiên quá cao và thời gian chiên quá lâu sẽ tạo ra một lượng lớn polyme nhiệt hóa. * Phản ứng thủy phân Trong quá trình chiên, ở nhiệt độ cao, khoảng 1000C (2120F) hoặc dưới 2600C (5000F), nước trong thực phẩm sẽ thoát ra và phản ứng với triacylglycerol. Các phân tử triacylglycerol sẽ bị cắt mạch tạo thành các acid béo tự do (FFA) và các phân tử diacylglycerol (DG). Dầu và nước sẽ hòa tan vào nhau tạo thành hỗn hợp dầu/nước trong suốt quá trình chiên. Vì thế, thể tích của dầu sau khi chiên sẽ tăng lên (do có thêm một lượng nước đã hòa vào đó). Quá trình phản ứng thùy phân được tóm tắt như sau: Triacylglycerol + H2O  Acid béo tự do (FFA) + Diacylglycerol Hầu hết các loại dầu đều bị thủy phân khi chiên vì trong thực phẩm luôn có nước – điều kiện tối thiểu để phản ứng thủy phân có thề xảy ra. Phản ứng thủy phân sẽ làm cho dầu bị chua và dễ bị oxi hóa. Kết luận Như đã trình bày ở trên, chiên là một quá trình diễn ra ở nhiệt độ khá cao, khoảng 1400C - 1500C. Chính vì thế tốc độ phản ứng nói chung cũng nhanh hơn sao với bình thường (do có xúc tác nhiệt độ). Mỗi lần chiên thì chất béo cũng như dầu đều trải qua các phản ứng và biến đổi trên; và các quá trình biến đổi cũng như Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 47 các phản ứng hóa học sẽ diễn ra mãnh liệt và nhanh hơn nếu chiên lại dầu đã chiên rồi. Điều đó giải thích tại sao dầu chiên đi chiên lại lại có màu màu sẫm, mùi chua hơn và dễ bị ôi hơn so với dầu chưa qua sử dụng. Ngoài ra, dầu ăn chiên đi chiên lại nhiều lần rất dễ bị oxy hóa do tiếp xúc với oxy từ bên ngoài môi trường. Điều này không chỉ dẫn đến sự thay đổi bất lợi về mùi vị và màu sắc của món ăn mà còn gây các bệnh lý mãn tính liên quan đến phản ứng oxy hóa như ung thư, tiểu đường, tim mạch… Thực phẩm chiên có màu vàng tươi do không dùng dầu chiên đi chiên lại nhiều lần Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 48 Thực phẩm chiên có màu vàng sậm, không an toàn do dùng dầu chiên đi chiên lại nhiều lần  Dấu hiệu dầu bị hư - Dầu trở nên sậm màu vì chiên lâu ở nhiệt độ quá cao - Càng chiên đi chiên lại dầu càng sậm màu, dễ bị hư đi và các phân tử dầu sẽ thay đổi khiến dầu trở nên nhờn và sệt hơn. - Hiện diện của các cặn bã nổi lên lêu bêu rất nhiều trong dầu. - Dầu có mùi hôi cần phải bỏ đi. 1.2. Quá trình nấu Trong quá trình nấu các sản phẩm động vật, chất béo chứa trong chúng sẽ bị nóng chảy. Mức độ nóng chảy phụ thuộc vào từng loại mỡ - Mỡ bò: 42 – 53 0C - Mỡ gà: 33 – 40 0C - Mỡ lấy từ xương bò: 36 – 44 0C - Mỡ cừu: 44 – 54 0C - Mỡ heo: 28 – 48 0C - Mỡ gia cầm: 26 – 46 0C - Mỡ ngỗng: 26 – 34 0C Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 49 - Mỡ thỏ: 50 0C Khi nấu, chất béo chuyển dần từng phần nhỏ từ sản phẩm vào nước theo mức độ nóng chảy của nó. Lượng mỡ sau khi tách từ sản phẩm đem nấu vào nước, phần lớn tập hợp lại trên bề mặt nước cà chỉ có một phần nhỏ bị nhũ tương hóa, nghĩa là mỡ bị phân tán trong nước dưới những hình cầu rất nhỏ. Kết quả của sự nhũ tương hóa là bề mặt tiếp xúc của chất béo với nước sôi sẽ tăng mạnh, và do đó tạo điều kiện thuận lợi hơn cho sự phân giải mỡ. Qua sự phân giải này, các acid béo được hình thành chủ yếu là acid stearic và palmitic. 2. QUÁ TRÌNH TẠO NHŨ CỦA CHẤT BÉO 2.1. Hệ nhũ tương các sản phẩm chứa chất béo Các nhũ tương là hệ phân tãn hai chất lỏng không trộn lẫn vào nhau mà một trong hai có dạng những giọt nhỏ của pha bị phân tán, còn chất lỏng kia dưới dạng chất lỏng pha (tác nhân) phân tán liên tục. Phần lớn nhũ tương thực phẩm đều là dạng dầu trong nước (D/N) hay nước trong dầu (N/D). Thuật ngữ nước chỉ chất lỏng có cực , ưa nước mà thường là dung dịch nước. Còn “dầu ” chỉ chất lỏng không phân cực , ưa béo (mỡ nóng chảy, dầu thực vật ,..) Trong công nghệ chế biến sữa đôi khi hệ nhũ tương còn chứa các bọt khí và một số chất rắn phân tán khác. Các dạng nhũ tương thực phẩm của sữa đã đồng hóa : Thực phẩm Kiểu nhũ Tỷ lệ : Chất nhũ hóa Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 50 tương dầu/nước -Sữa đã đồng hóa (3.5% chất béo) -Margarin (80% chất béo) -Bơ (50% chất béo) -Mayonne (Sốt dầu lòng đỏ trứng (80% chất béo) D/N D/N N/D D/N 0.04 ~5 ~5 5.3 - Không cần chất nhũ hóa tổng hợp vì đã xó protein và photpholipit trong sữa. - Lecithin , protein, glyceridemonostearat 1% - Không cần thêm chất nhũ hóa. - Lecithin của trứng. Đôi khi thêm glyceridemonostearat và chất làm bền ưa nước với lượng rất ít. Việc hình thành các giọt nhũ tương sẽ đi đôi với việc tạo nên một bề mặt phân chia pha, để hai pha không trộn lẫn vào nhau. Kích thước giọt càng nhỏ, diện tích bề mặt phân chia pha càng lớn hệ nhũ càng ổn định. Để phân nhỏ các giọt pha dầu , người ta có các thiết bị trộn nhanh, máy đồng hóa hay hoặc hệ thống siêu âm. * Các phương pháp đồng hóa: Trong công nghệ ché biến thực phẩm : quá trình đồng hòa đươc sử dụng mục đich để ổn định hệ nhũ tương, chống lại sự tách pha dưới tác dụng của trọng lực. Bằng khuấy trộn : Các pha phân tán đập vâo cánh khuấy để giảm kích thước. Phương pháp này đơn giản nhưng hiệu quả không cao . Thường áp dụng mục đích chuản bị sơ bộ hệ nhũ tương trước khi đem di đồng hóa áp lực cao. Bằng áp lực cao : các chất của pha phân tán sẽ bị phá vỡ và giảm ích thước khi bơm hệ nhũ tương đi qua khe hẹp với tốc độ cao. Kích thước khe hẹp 15-300um , tốc độ dòng 50-200m/s.Phuong pháp này sử dụng rộng rãi . Bằng các phương pháp khác : phương pháp nghiền keo, dùng dòng chảy xoáy tâm, sóng diêu âm , v v ..Sóng siêu âm thường có tân số 18-30kHz. Các yếu tố ảnh hưởng quá trình đồng hóa: Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 51 - Tỷ lệ phần trăm giữa thể tích pha chất tan và tổng thể tích hệ nhũ tương . Tỷ lệ nhỏ, quá trình đồng hóa thực hiện dễ dàng. Còn tỷ lệ pha phân tán qua cao thường khó đồng hóa bằng phương pháp thông thường, các hạt pha phân tán có xu hướng kết hợp lại thành hạt to hơn , dẫn đến hiện tượng tách pha. Với sữa có hàm lượng chất béo nhỏ hơn 12% thì dùng phương pháp đồng hóa áp lực cao để ổn định hệ nhũ . Trong sản xuất sữa bột nguyên cream, hàm lượng béo trong sữa sau khi cô đặc khá cao , có thể thực hiện quá trình đồng hóa , giảm kích thước hạt béo và giúp chúng phân bố đều trước khi đem sang khâu sấy sữa, bột sữa mịn hơn. Áp lực đồng hóa hai cấp cho cream sữa bột là 200bar và 50 bar. Quá trình đồng hóa lại tránh hiện tượng tách pha của chất béo xảy ra trong quá trình lên men sữa của sản phẩm yaourt, tạo một hệ đồng nhất , mịn cho khối gel thành phẩm . - Nhiệt độ: nhiệt độ càng thấp quá trình đồng hóa càng kém do một số chất béo chuyển sang thể rắn. Nhiệt độ tăng thì nhớt giảm , sức căng bề mặt giảm , nhờ đó hệ nhũ dễ hình thành và ổn định hơn. Nhưng nhiệt độ quá cao , chi phí năng lượng cao, mà còn phát sinh các phản ứng hóa học không cần thiết ảnh hưởng chất lượng hệ nhũ tương. Đối với sữa chọn nhiệt độ 55-80 oC. - Áp suất : càng cao các hạt pha phân tán tạo thành cành nhỏ và hệ có độ bền cao. Đối với sữa chọn áp suất 100-250bar. - Chất nhũ hóa: lecithin, glyceride ester, sorbitol ester… * Chất tạo nhũ tương (chất nhũ hóa) Để ổn định hệ nhũ tương , chất nhũ hóa thường được ứng dụng rộng rãi. Chất nhũ hóa có sẵn trong nguyên liệu hay bổ sung thêm dưới dạng phụ gia để làm tăng tính bền vững cho hệ nhũ. Các chất nhũ hóa có đặc tính sau : - Các chất điện ly vô cơ để cung cấp điện tích cho giọt dầu. - Các phân tử hoạt động bề mặt có cấu trúc lưỡng cực sẽ tự định hướng để hai cực háo nước và kị nước của hai phía của bề mặt liên pha dầu / nước. Các phân tử Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 52 hoạt động bề mặt có khả năng ion hóa cung cấp để cung cấp diện tích cho cá giọt bị phân tán. - Các chất cao phân tử hòa tan trong pha liên tục hoặc để làm tăng độ nhớt của pha này - Các chất không hòa tan có mức độ phân chia rất nhỏ và có thẻ thấm ướt cả hai pha, khi được hấp thụ bề mặt lien pha sẽ tạo ra vật chắn chống lại hiện tượng hợp giọt. Có hai dạng tạo nhũ : không no với dầu không no, chất tạo nhũ no với dầu béo no. Hiện tượng tạo nhũ tương dưới tác dụng các chất làm bền nhũ tương sẽ tạo ra sao cho : tính tan của chất làm bền nhũ tương trong pha phân tán nhỏ hơn tính làm bền nhũ tương trong pha liên tục. Đối với sữa phụ gia làm bền cấu trúc sữa cần phải tan trong nước lớn hơn khi nó tan trong dầu . Ngược lại với magarin (D/N) , phụ gia tính tan của chất làm bền nhũ tương trong pha nước nhỏ hơn tính làm bền nhũ tương trong pha dầu . Tính tan của chất làm bền nhũ tương được đặc trưng bởi chỉ số HLB (hydrophil-lipophil Blance) . HBL >12 thích hợp với hệ D/N. HBL<12 thích hợp hệ N/D. Đối với sản phẩm cream, chất nhũ hóa như monoglyceride, este polyoxyethylence, sorbitan của acid béo .. làm tăng khả năng phân tán của chất béo, khả năng tương tác giữa chất béo với protein, nên tăng khả năng sấy và tạo hình , khả năng liên kết với không khi Đối với sản phẩm bánh kẹo, chất nhũ hóa ức chế sự kết tinh chất béo , làm tăng độ mềm, tăng thể tích bánh mỳ, kiểm soát độ nhớt của chocolate. Các chất nhũ hóa (embusifers) Chất nhũ hóa đa phần là este của acid béo và rượu. Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 53 - Lecithin được miêu tả cho cả phosphatidychololin và hỗn hợp phopholipit. Lecithin có trong đậu nành, bắp , hoa hướng dương hạt bôn gm trứng. Lecithin sản xuất công nghiệp chứa phospholipit khác nhau như: phosphatidylcholin, phosphatidyethanollamin và phosphatidylinsisol. Ứng dụng trong sản xuất bánh mì hoặc các sản phẩm từ tinh bột ,nó có tác dụng làm tăng khả năng hấp thụ nước, làm giảm thời gian phối trộn, tăng khả năng tạo hình của bột, tăng hiệu suất của bánh do tăng thể tích , làm tăng thời gian bảo quản . Ứng dụng lecithine trong sữa bột tan nhanh gọi là quá trình lecitnine hóa. Do một số hạt sữa được bao bọc bởi màng mỏng lipit tự do gây giảm khả năng hòa tan của sữa bột trong nước, gây hiện tượng không tan hoặc đóng vón khi pha sữa. Lecithine sẽ bao quanh hạt sữa thành một lớp màng mỏng. Nhờ khả năng nhũ tương của lecithine, các hạt sữa với màng bao lipit có khả năng hòa tan ngay cả trong nước lạnh. Trong sản xuất chocolate người ta thường sử dụng lecithine làm chất nhũ hóa nhằm tạo cấu trúc và tránh hiện tượng chất béo “nở hoa bề mặt” , hàm lượng bổ sung 03-0.5% . - Mono – diglyceride: ứng dụng rộng rãi để hóa thực phẩm , có hai loại là monoglyceride và diglyceride . Chúng chứa este tổng hợp bằng cách cho xúc tác Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 54 chuyển hóa của glycerol với triglyceride. Được tổng tợp trực tiếp từ glycerol với acid béo trongmooi trường kềm, bằng cách này ta thu được sản phẩm tới 90% monogyceride. Kem là hệ keo phức tạp có khoảng 17 % chất béo sữa. Monoglyceride là chất nhũ hóa thông dụng được sử dụng sản xuất kem. Hàm lượng béo trong sữa khá đa dạng từ 0.1 % sữa gầy đến 20% sữa nguyên kem. Monoglyceride và diglyceride bao quanh giọt béo có trong sữa từ đó giúp tăng và ổn định bề mặt tiếp xúc giọt béo này trong quá trình đồng hóa sữa, tránh hiện tượng tách lớp làm giảm giá trị cảm quan. Este của acid béo và acid hữu cơ như :este của acid béo và acid hydroxycarboxylic, este của acid béo lactylate, este acid béo polyglycerol, este của acid béo glycerol propylen hay polyethylen, este của acide béo sorbitan , dẫn xuất chất nhũ tương từ hỗn hợp este của stearic, scid oleic, acid laric hay acid palmitic. Các loại này ứng dụng nhiều trong sản xuất bánh kẹo. Một số quá trình sản xuất tạo nhũ gây khó khăn cho sản xuất . Vì vậy cần có nhữag biện pháp phù hợp hạn chế sự tạo tạo nhũ . * Ngăn hiện tượng tạo nhũ Trong chế biến dầu thực vật, khâu xà phòng hóa nhằm trung hòa acid béo tự do ta cần tránh tạo nhũ. Nồng độ xút đưa vào trung hòa quá thấp dễ gây ra nhũ, nước nhiều , xà phòng ít. Nếu tốc độ khuấy ,nhằm phân tán đều xút , quá cao và thời gian dài thì xà phòng phân chia thành hạt nhỏ ly ti dẫn đến tạo nhũ tương , khó cho quá trình kết lắng xà phòng. Cần kiểm soát các nhân tố: nồng độ kiềm, nhiệt độ trung hòa và tốc độ đánh khuấy để quá hạn chế qua trình tạo nhũ gây khó khăn cho khâu rửa xà phòng bằng nước. * Sự kết tinh chất béo Chất béo kết tinh khi nhiệt độ hạ thấp và hình thành cấu trúc mạng tinh thể . Cấu trúc mạng tinh thể sẽ phụ thuộc vào cấu tạo, thành phần của các lipid Tính chất các glyceride quyết định tính chất cream (chứa 35-40%chất béo) sữa đem đi sản xuất bơ và tính chất bơ thành phẩm. Dựa vào chỉ số iod của cream Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 55 chọn chế độ nhiệt -làm lạnh, kết tinh chất béo chứa trong cream, tạo thành hạt bơ. Hạ nhiệt độ làm lạnh , kết tinh chất béo . Nhiệt độ thấp hơn 40 oC quá trình kết tinh chất béo bắt đầu. Quá trình làm lạnh chậm và kéo dài thì tinh thể chất béo lần lượt xuất hiện độ tinh khiết cao . Nếu rút ngắn thời gian làm lạnh cho hạ nhiệt độ nhanh chóng thì không đạt độ tinh khiết cao . Do glyceride có điểm nóng chảy thấp nhốt trong glyceride nóng chảy cao. Tổn thất chất béo lỏng cao . Bơ thành phẩm thu được sẽ cứng và khó phết lên bánh mỳ. Điều chỉnh nhiệt độ làm lạnh, thời gian và chế độ làm lạnh để thu được hỗn hợp tỷ lệ phần trăm khối lượng giữa lượng chất béo lỏng so với tổng khối lượng chất béo sẽ đạt độ cứng cho bơ mong muốn. Ảnh hưởng tỷ lệ chất béo lỏng và chất béo rắn trong cream quyết định độ cứng và điểm nóng chảy của bơ. Bảng: Ảnh hưởng tỷ lệ chất béo lỏng và chất béo rắn trong cream quyết định độ cứng Lượng chất béo lỏng (%so với tổng lượng chất béo) Lượng chất béo rắn (%so với tổng lượng chất béo) Cấu trúc bơ thành phẩm 85 55 65-78 15 45 22-45 Bơ mềm Bơ cứng Bơ có độ cứng vừa phải, dễ phết lên bánh Bơ ca cao rất đa dạng và có nhiều hơn 6 thể kết tinh. Trong đó chỉ có dạng V hay dạng β của bơ ca cao có cấu trúc tinh thể mịn, bóng, vị thơm đặc trưng, tan chảy nhanh dưới thân nhiệt, chính đặc điểm này giúp chocolate sản xuất từ bơ ca cao có vị thơm ngon hơn loại chocolate dùng bơ thực vật thay thế. Để đảm bảo chỉ có tinh thể β bền được tạo ra trong quá trình sản xuất kẹo, chocolate tảng (cục) cần phải được nhào trộn trước khi đông đặc. Nếu chỉ muốn giữ lại dạng tinh thể β thì chocolate cần được làm ấm đến nhiệt độ ở giữa điểm tan chảy của hai dạng tinh thể này: 31- 32°C cho sô cô la sữa và 32-33°C cho chocolate đắng. Chocolate sữa được nhào trộn ở nhiệt độ thấp hơn vì chất béo trong sữa làm hạn chế sự tạo thành tinh thể giống (nhiệt độ sẽ được thay đổi tùy thuộc vào thành phần và chất lượng của Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 56 nguyên liệu). Lúc này, hầu hết các tinh thể không bền đã bị tan chảy, nhưng một số tinh thể giống sẽ vẫn còn sót lại. Thời gian nhào trộn cũng quan trọng vì tinh thể giống cần thời gian để tăng kích thước và phát triển. Chocolate cần có thời gian “ổn định” trước khi đưa vào khuôn hay đóng gói. Nhào trộn chocolate cần được làm mát nhẹ để kích thích sự phát triển của tinh thể bền mong muốn. Nhiệt độ tốt nhất cho quá trình này là 13-15°C. Nên cho sức gió vừa phải trong ống làm mát để làm dịu nhiệt phát sinh trong quá trình kết tinh. Nên tăng nhiệt độ từ từ lên đến nhiệt độ phòng ở cuối ống làm mát. Bơ cacao Đặc biệt cần lưu ý ở nhiệt độ lạnh ở sữa, tất cả các chất béo hầu hết được tập trung ở bề mặt và thành từng khối. Các triglyceride ngoại vi (nằm ở phía ngoài) bắt đầu kết tinh từ 6-7oC gây ra sự co rút thành phần protein làm cho bề mặt lớp vỏ màng của các cầu béo bị phá vỡ và có thể bị kết tinh làm mất đi tính mềm mại của thành phần chất béo. Vì vậy, cần phải thận trọng phòng ngừa các hiện tượng có thể xảy ra khi làm lạnh sữa và nhất thiết phải đồng nhất hóa nghiêm ngặt trước khi phân phối vào bao bì. Magarine ở nhiệt độ thường có cấu trúc khối đông với chất béo kết tinh ở dạng β’ , dạng tinh thể này có điểm nóng chảy cao như mong đợi.Nhưng quá trình Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 57 hydro hóa dầu có khả năng sinh ra cấu trúc β điểm nóng chảy thấp hơn. Để tránh hiênh tượng này người ta chuyển toàn bộ dạng β’ thành β bằng cách bổ sung thêm 1% diacylglycerols bão hòa. 3. HYDRO HÓA CHẤT BÉO Bản chất hydro hóa chất béo là quá trình phản ứng có xúc tác ,đó là kết hợp nguyên tử hidro với các acid béo chưa no trong nguyên tử tryglyceride tạo hợp chất có mức độ no lớn hơn. Quá trình làm no nối đôi xảy ra như sau (ví dụ acid oleic) CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH + H2 → CH3-(CH2)7-CH2- CH2-(CH2)7-COOH Tác dụng làm giảm nối đôi trên dây acid béo làm giảm khả năng oxy hóa và trùng hợp khiến sản phẩm có chứa dầu mỡ đã hydro hóa ổn định và hạn chế bị trở mùi khi bảo quản. Ứng dụng của hydro hóa trong chế biến dầu đặc : margarin hay shorterning, hoặc sản xuất xà phòng. Quá trình hydro hóa là quá trình tỏa nhiệt . Tăng nhanh quá trình hydro hóa bằng cách sau : - Tăng áp suất nén khí hydro - Tăng tốc độ khuấy hay phun trực tiếp mạnh (P khoảng 4kg/cm2) - Tăng nhiệt độ (> 150 0C tốc độ phản ứng rất lớn). thường dùng 180-190 oC - Tăng về số lượng (thường dùng là 0,1 – 0,3% trên trọng lượng dầu mỡ) - Tăng hoạt độ (độ tinh khiết , độ hoạt tính, độ hạt mịn) của chất xúc tác. Qua những thông tin trên ta có thể kiểm soát quá trình bằng các yếu tố : áp suất, nhiệt độ, sự khuấy trộn, loại xúc tác và nồng đồ sử dụng… Nguyên liệu sản xuất hidro hóa có thể là dầu thực vật hoặc mỡ động vật . Hydro hóa có sự lựa chọn khuynh hướng để hydro hóa. Phản ứng sẽ xảy ra nhiều hơn những nhưng mạch có nhiều nối đôi. Như vậy sẽ bảo vệ được một số acib béo thiết yếu cũng nhue hạn chế được sự oxi hóa mạnh do những dây có nhiều nối đôi gây ra. Tốc độ phản ứn xảy ra theo thứ tự như sau : C3> C2> C1> C0 Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 58 Chất tác trong công nghiệp hidro hóa dầu thường là muối niken và muối đồng dạng bột (NiSO4 và CuSO4) có kích thước 0.05- 0.1mm. Nhiệt độ qua trình sản xuất dầu đặc (200-220oC) hay dầu để sản xuất xà phòng (240-250 0C). Áp suất cao của nồi hơi 20-25atm để hơi có nhiệt độ 250- 300 oC, gia nhiệt cho khoảng 5-6 tấn dầu trong khoảng 30-60 phút trong ống xoắn ruột gà .Lượng hydro vào là 70-74 m3/tấn . Lượng hydro ban đầu khi nhiệt độ đạt 100 oC tốc độ hydro cho vào là 25 m3/h, khi nhiệt độ đạt 240-250 oC, tốc độ hidro cho vào là 150m3/h Dầu mỡ sau khi hidro hóa có tính chất tính chất lý hóa thay đổi sâu sắc: - Dạng lỏng mềm thành dạng cứng, đặc - Điểm nóng chảy tăng, chỉ số IV tăng - Các chất béo chưa no giảm, AV tăng. - Dầu tự nhiên thường có ở dạng trans có cấu trúc bền vững, khó tiêu hóa. Các sản phẩm dầu thực vật hydro hóa : - Dầu ăn giàu acid béo no : salad oil hoặc shortening , có khả năng ổn định và chống oxi hóa và thời hạn sử dụng tương tự dầu ô liu. - Sản phẩm hydo hóa có lựa chọn : dầu nành hydro hóa acid linolenic, hạn chế bị tác động bởi quá trình oxi hóa. - Chất béo ,có điểm nóng chảy gần 30 oC, mang tính dẻo, trơn ở nhiệt độ phòng. Người ta cũng hydro hóa chất béo động vật, đặc biệt chất béo sữa, nhằm tăng mức độ no của glyceride tự nhiên, ổn định cấu trúc, làm chậm tiến trình oxi hóa gây mùi khó chịu . Lựa chọn mức độ hydro hóa từng phần hay toàn bộ để cho tính chất lưu biến mong đợi của sản phẩm phụ thuộc vào mức độ chưa bão hòa của chất béo. Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 59 Sự thay đổi các thành phần acid béo khi hydro hóa chất béo sữa 4. CHUYỂN ESTER HÓA CHẤT BÉO Trong điều kiện thích hợp về nhiệt độ , xúc tác môi trường thì các gốc acid béo trong cùng một triglyceride hoặc giữa các triglyceride có thể đổi chỗ cho nhau. Chất xúc tác thường dùng alcolat kiềm (0.1-0.3%) hoặc natri methylate, nhiệt độ thường 110-160oC. Phương pháp này có nhược điểm sản phẩm sẽ mất màu và mùi đặc trưng của thành phẩm . Dầu mỡ sau khi tái este hóa thay đổi tính chất và giá trị dinh dưỡng thay đổi sâu sắc: Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 60 - Nếu các glycerid thay thế bằng các acid béo ít nối đôi hoặc no thì dầu mỡ đặc và cứng hơn. Ngược lại thay thế bằng acid béo không no thì dạng lỏng mềm hơn. - Điểm nóng chảy thay đổi phụ thuộc vào độ bão hòa của acid béo. Phản ứng thu từ mỡ lợn các chất có khả năng nhũ hóa, dùng cho sản xuất bánh ngọt hoặ kem. Hoặc dùng để chuyển mỡ rắn (cứng) giàu acid linoleic thành magarin. Ứng dụng công nghệ chế biến sữa : bơ cứng , chế biến dầu mỡ ; margarin, shortening, hay chế biến dầu đặc không sinh lipid dạng trans, hay nguyên liệu chất béo cho sản xuất bánh kẹo. Còn trong công nghệ sản xuất sản phẩm từ sữa, chất béo sữa gồm hỗn hợp nhiều các loại glyceride khác nhau do khác nhau về số acid béo liên kết, trình tự sắp xếp các acib béo, cấu tạo các acid béo (độ bão hòa, chiều dài mạch carbon). Vì vậy phản ứng chuyển este hóa làm biến đổi tính chất glyceride,có thể làm gia tăng nhiệt độ nóng chảy chất béo sữa lên 3,7 -4,2 oC, khi este hóa 5-7 % triacylglycerols có điểm nóng chảy cao thì độ cứng mỡ sữa tăng lên. Tái este hóa cũng ứng dụng nếu muốn làm mềm cấu trúc bơ. Tỷ lệ giữa chất béo sữa tự nhiên và béo sữa đã tái este hóa tạo ra các sản phẩm bơ có độ cứng khác nhau . Quá trình này cần kiểm soát các thông số nhiệt độ(40–90OC), thời gian phản ứng este (5–55 phút), nồng độ chất xúc tác phản ứng (0.5–5%) sai số dao động ít hơn 0.05 . Chẳng hạn, khi sản xuất bơ nửa rắn (semisolid resembling butter ) ta sử dụng nồng độ chất xúc tác 1–2%, thì làm giảm 45-55% độ cứng so với bơ ban đầu. Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 61 Đồ thị : so sánh hàm lượng béo rắn của chất béo của bơ tự nhiên, bơ hỗn tạp , và bơ đã chuyển este hóa. Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 62 Hằng năm nhu cầu về các sản phẩm chế biến từ dầu mỡ lên tới hơn 100 triệu tấn, riêng dầu mỡ chế biến nhiệt khoảng 20 triệu tấn. Nhu cầu lớn như vậy cho ta tháy lipid, thành phần chủ đạo của các loại sản phẩm chế biến từ dầu mỡ, đóng một vai trò quan trọng tạo ra giá trị dinh dưỡng và tạo ra các tính chất chức mong muốn cho công nghệ thực phẩm. Khi nói đến vai trò dinh dưỡng, lipit biết tới là nguồn năng lượng lớn, 1g chất béo cho 9 Kcal. Thức ăn giàu lipit là nguồn năng lượng đậm đặc cần thiết cho người lao động nặng, cần thiết cho thời kì phục hồi dinh dưỡng đối với người ốm. Photphatit là thành phần cấu trúc tế bào thần kinh, não, tim, gan, tuyến sinh dục... tham gia vào quá trình điều hòa chuyển hóa cholesterol. Các axit béo chưa no cần thiết (linoleic, a - linolenic, arachidonic) có vai trò quan trọng trong dinh dưỡng để điều trị các eczema khó chữa, trong sự phát triển bình thường của cơ thể và tăng cường sức đề kháng. Ngoài ra, chất béo còn rất cần thiết cho quá trình chế biến nấu nướng thức ăn làm cho thức ăn trở nên đa dạng, ngon miệng. Các loại dầu mỡ cần thiết trong quá trình nhiệt : chiên, nướng .. tạo ra môi trường nhiệt độ cao, ổn định , giúp quá trình tương tác tốt giữa lipid và các thành phần khác của nguyên liệu mang đi chế biến nhiệt như protein, glucide,.. . Từ đó hình thành và phát triển màu sắc , mùi vị, trạng thái cho thành phẩm như mong muốn. Các sản phẩm giàu lipid được cảm nhận bùi, béo, mềm mịn. Nguyên liệu có thành phần lipid tạo ra tính chất lưu biến cần thiết như : nhũ, nhớt, dẻo, đặc ,mềm mại, trơn bóng, khả năng tan chảy lan tỏa trong miệng, khô ráo vv .. Ngoài ra các phụ gia nguồn gốc từ lipid cải thiện đáng kể tính chất cho sản phẩm như tăng tính ổn định trước thay đổi nhiệt độ, ổn định hệ nhũ, tạo cấu trúc, tạo kết cấu, độ đặc, …. Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 63 Bên cạnh những giá trị đáng kể, vấn đề bản quản sản phẩm chữa lipid đưa ra nhiều khó khăn. Nhất là sản phẩm béo chỉ số IV , AV cao, mạch acid béo ngắn, luôn phải đối mặt với nguy cơ oxi hóa, thủy phân, các chất béo trans làm tổn hao giá trị dinh dưỡng thiết yếu của chất béo. Hay tình trạng tan chảy, kết tinh, tạo polyme không mong muốn , gây biến dạng cấu trúc sản phẩm. Kéo dài thời gian bảo quản và sử dụng cho sản phẩm và cải thiện tính chất cho sản phẩm chứa lipit luôn đặt ra cho các công nghệ sản xuất thực phẩm nhiều giải pháp mới. Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm sữa, NXB KH&KT, 2002. 2. Công nghệ sản xuất các snr phẩm từ sữa, Lê Văn Việt Mẫn, tập 1, NXB Đại Học 3. Quốc Gia, 2004. 3. Công nghệ sản xuất dầu thực phẩm ,Nguyễn Thị Mai Hương, NXBtrường ĐH CN, 2005. 4. Hóa Sinh Công Nghiệp, Lê Ngọc Tú, NXB KH&KT Hà Nội, 2005. 5. Hóa Học Thực Phẩm, Lê Ngọc Tú, NXB KH&KT Hà Nội, 2005. 6. Food Chemistry, Beliz Grosch, NXB Springer. 7. Food lipid, Casimir C. Akoh, NXB Marcel Dekker, Inc, 2002. 8. Frying oils, Monoj K. Gupta, MG Ediable Oil Consulting International Richardson, Texas. 9. Chemical anh functional properties of food lipid. Các tài liệu tra cứu trên Internet =_2oyUZo1kHnWnnf80Fm.5JQat8QDBD00wuWll36IsHD_b9IzXw ewst&sid=8595 ewst&sid=8595 lai/65164158/248/ Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 65 LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................. 1 A. GIỚI THIỆU VỀ LIPID THỰC PHẨM ...................................................... 2 1.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LIPID ................................................................. 2 2. SỰ CẦN THIẾT CỦA LIPID ĐỐI VỚI ĐỜI SỐNG VÀ THỰC PHẨM ..... 4 3.HÀM LƯỢNG CỦA LIPID TRONG THỰC PHẨM VÀ NHU CẦU CỦA LIPID ............................................................................................................... 6 4.GIÁ TRỊ SINH VẬT HỌC CỦA CHẤT BÉO VÀ SƠ LƯỢC VAI TRÒ CỦA NÓ TRONG TỔ CHỨC SINH VẬT ................................................................ 8 5.PHÂN LOẠI LIPID .................................................................................... 10 6. LIPID ĐƠN GIẢN .................................................................................... 11 6.1 Triacyglycerol .......................................................................................... 11 6.1.1 Cấu trúc ................................................................................................. 11 6.1.2 Tính chất chung của triacyglyceride ...................................................... 13 6.1.2.1 Tính chất lý học .................................................................................. 13 6.1.2.2 Tính chất hóa học ............................................................................... 14 6.1.2.3 Các chỉ số hóa học ............................................................................. 17 6.2 Sáp (serid) ............................................................................................... 18 6.3 Sterid ........................................................................................................ 18 6.3.1 sterol ..................................................................................................... 18 6.3.2.Sterid ..................................................................................................... 19 7. LIPID PHỨC TẠP ..................................................................... 19 7.1 Photpholypid .................................................................................... 19 7.1.1 cấu tạo chung ................................................................................ 19 Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 66 7.1.2 tính chất chung .............................................................................. 20 7.2.Glycolypid ....................................................................................... 20 B.NHỮNG BIẾN ĐỒI CỦA LIPID TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN...... 21 1. KHẢ NĂNG CHUYỂN CỦA LIPID ......................................................... 21 2. ÔI HÓA DO PHẢN ỨNG THỦY PHÂN ................................................... 21 3. ÔI HÓA DO PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ ............................................... 24 3.1. Ôi hóa hóa học ........................................................................................ 25 3.2. Sự oxy hóa sinh học ................................................................................ 27 4. SỰ OXY HÓA GLYXEROL ..................................................................... 33 5. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VẬN TỐC PHẢN ỨNG OXY HÓA . 34 C. NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA LIPID TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN THỰC PHẨM 1. GIA NHIỆT ............................................................................................... 38 1.1. Quá trình chiên ........................................................................................ 38 1.1.1. Những biến đổi vật lý ........................................................................... 40 1.1.2. Những biến đổi hóa học – các phản ứng xảy ra trong quá trình chiên ... 41 2. QUÁ TRÌNH TẠO NHŨ CỦA CHẤT BÉO .............................................. 47 2.1. Hệ nhũ tương các sản phẩm chứa chất béo ............................................. 47 3.HYDRO HÓA CHẤT BÉO......................................................................... 55 4. CHUYỂN ESTER HÓA CHẤT BÉO ........................................................ 57 KẾT LUẬN.................................................................................................... 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 62 Lipid thực phẩm và những biến đổi của nó trong quá trình bảo quản và chế biến thực phẩm SVTH: Nhóm 7 Trang 67