Đề tài Các hợp chất màu và mùi của rau trái

ì hàm lượng carotene trong cà rốt có sự khác biệt nhỏ so với cà rốt không bị gia nhiệt. Màu sắc và hàm lượng carotenoid khác nhau tùy thuộc vào phương pháp chế biến. Những phương pháp gia nhiệt khác nhau cũng có thể có những ảnh hưởng như nhau. Ví dụ: Không có sự thay đổi về màu sắc của cà rốt trong nước trong 2 phút ở 88oC hay gia nhiệt cao trong thời gian ngắn. Không có sự thay đồi lớn giữa việc gia nhiệt bằng lò vi sóng hay gia nhiệt bằng phương pháp truyền thống về hàm lượng carotene trong cà rốt. Sự có mặt của oxy trong quá trình chần có thể dẫn đến giảm lượng màu carotenoid. Vì vậy giàm hàm lượng oxy hòa tan trong suốt quá trình chế biến sẽ giúp ngăn chặn việc mất màu của carotenoid một cách đáng kể. Đóng hộp Việc xử lý nhiệt ở 115oC và 121oC sẽ phá hủy các màu của carotenoid trong nước cà rốt ép, cà rốt đóng hộp. Trong quá trình bảo quản nếu nhiệt độ tăng dần thì hàm lượng carotene giàm vì nó thúc đẩy phản ứng oxy hóa và đồng phân hóa. Khi điều kiện bảo quản cà rốt là 115oC trong 30 phút thì đồng phân cis của a,β-carotene tăng, còn khoảng 35% đồng phân trans của a, β-carotene bị giảm đi. Khi đóng hộp trong điều kiện chân không, sự oxy hóa sẽ bị ngăn chặn do oxy đã được loại trừ trong quá trình đóng hộp. Quá trình chế biến nước ép Nước ép từ cà rốt và cà chua được làm từ những rau quả màu đỏ và vàng. Màu đỏ và sự ổn định thành phần carotenoid trong quá trình này phụ thuộc vào điều kiện chế biến. Những phương pháp xử lý nhiệt khác nhau sẽ cho ra nước cà rốt có màu khác nhau từ cam đến vàng. Màu trong nước ép cà rốt tương quan với hàm lượng carotenoid và sự hình thành đồng phân cis. Cường độ màu giảm khi đồng phân cis được hình thành. Trong nước ép cà chua, 1% của lycopene bị mất đi trong 7 phút gia nhiệt ở 90oC và mất 17% nếu gia nhiệt ở 130oC. Sấy ở nhiệt độ cao Thông thường việc tách nước làm cho màu nhạt dần và đồng phân hóa carotenoid, đặc biệt là nếu rau quả khô không được bảo vệ khỏi ánh sáng, không khí. Việc làm mất màu của rau quả khô sẽ diễn ra nhanh hơn khi nhiệt độ cao. Ví dụ: Trong cà chua, hàm lượng lycopene mất nhiều nhất là 4% khi bị sấy khô trong đó 17 % là đồng phân cis. Điều này chỉ ra rằng sự đồng phân hóa và sự oxy hóa xảy ra đồng thời. Tuy nhiên, mẫu được sấy khô trong điều kiện chân không thì hàm lượng carotene bị tổn thất thấp nhất là 2%. Sự khác nhau này có thể là do hàm lượng đường tồn tại trên bề mặt trong suốt thời gian thẩm thấu đã ngăn cản oxy xâm nhập vào gây oxy hóa lycopene. Không có sự thay đổi đáng chú ý nào về hàm lượng tổng cộng của carotenoid trong suốt quá trình sấy bằng phương pháp lạnh, mặc dù nhiệt độ lạnh thường làm cho sản phẩm bị rỗ cao hơn và carotenoid dễ bị oxy hóa hơn. Tuy nhiên việc sấy lạnh có thể diễn ra dưới điều kiện chân không. Vì vậy, carotenoid được bảo vệ tránh khỏi sự tiếp xúc với oxy. Sự mất màu của carotenoid trong cà rốt sấy khô tùy thuộc vào nhiệt độ và thời gian bảo quản. Hàm lượng của tran a, β-carotene và tất cả các đồng phân trans-lutein sẽ giảm dần khi nhiệt độ và thời gian bảo quản tăng dần, trái lại đồng phân cis tăng. Việc bảo quản bột cà chua trong N2 hay không khí sẽ giúp duy trì hàm lượng lycopene được ổn định. Cà rốt tươi Nước ép cà rốt Cà rốt sấy Cà rốt cắt lát Cà rốt nấu Hình 16: Sự thay đổi màu của cà rốt ở các quá trình chế biến khác nhau Biện pháp hỗ trợ sấy: Ví dụ: thêm vào 0,05% (w/v) tinh bột bắp dẫn đến hàm lượng carotene giảm và tính chất của màu sắc cà rốt tốt hơn khi đã được tách nước trong không khí ở 70oC trong 4 giờ hay 90oC trong 2giờ. II.3 Flavonoids II.3.1 Đặc điểm chung cùa các hợp chất flavonoid Trong các mô của thực vật, có rất nhiều các sản phẩm trao đổi chất bậc 2 trong đó phổ biến là các hợp chất phenolic. Những hợp chất phenolic này rất đa dạng về cấu trúc hóa học và tính chất sinh học, đóng vai trò quan trọng trong rau trái như: tạo màu, tạo mùi vị và tốt cho sức khỏe (Tomas-B. và Espin 2001). Trong các hợp chất phenolic thì flavonoid là nhóm lớn nhất. Các flavonoid có màu được tổng hợp chủ yếu trong các loại rau có hoa và có thể tìm thấy ở tất cả các loại cây. Flavonoid có thể tồn tại ở dạng nguyên gốc hay bị biến đổi trong các sản phẩm từ rau trái và trở thành một thành phần không thay đổi trong khẩu phần ăn của động vật và người (khoảng 10g/ngày đối với người lớn) (Brouillard và cộng sự 1997). Flavan Hình 137: Cấu trúc cơ bản của flavonoid II.3.2 Phân loại: Có hơn 5000 chất thuộc nhóm flavonoid được phát hiện trong thực vật hiện nay. Chúng được phân lọai dựa vào cấu tạo hóa học và thường được chia thành các nhóm sau: II.3.2.1 Flavone (màu vàng) Flavone có sườn 2-phenylchromen-4-one. Ví dụ: luteolin, apigenin,.. flavone Bảng 9: Hàm lượng Flavone trong một số rau quả Rau quả Hàm lượng Flavone mg/100g Ngò tây 24-185 Cần tây 2-14 Ớt 0.5-1 Cần tây Ớt Hình 148: Rau trái có chứa Flavone II.3.2.2 Flavonol hay 3-hydroxyflavone (màu vàng) Có cấu trúc 3-hydroxy-2phenylchromen-4-one Flavonol là glucoside làm cho rau quả và hoa có màu vàng và da cam. Khi flavonol bị thủy phân thì giải phóng ra aglucone màu vàng. Các glucoside nhóm flavonol rất nhiều, nhưng thường gặp hơn cả là những aglucone dẫn xuất sau: Kempherol Quercetol Miricetin Astragalin là 3 – glyoside của kempherol, có trong hoa tử vân anh và trong hoa hồng. Quercetol có trong vỏ sồi, lá chè, táo, nho, thuốc lá, hoa houblon. Rutin là 3 – ramnoglycoside của quercetol, rất thường gặp ở trong cây. Rutin được ứng dụng rộng rãi trong y học làm thuốc bổ mao mạch. Các flavonol đều hòa tan trong nước. Cường độ màu của chúng phụ thuộc vào vị trí nhóm OH: màu xanh nhất khi OH ở vị trí ortho. Flavonol tương tác với sắt cho ta phức màu xanh lá cây, sau chuyển sang màu nâu. Phản ứng này thường xảy ra khi gia nhiệt rau quả trong thiết bi bằng sắt hoặc bằng sắt tráng men bị dập. Với acetate, flavonol cho phức màu vàng xám. Trong môi trường kiềm, flavonol rất dễ bị oxy hóa và sau đó ngưng tụ để tạo thành sản phẩm màu đỏ. Bảng 10: Hàm lượng Flavonol trong một số rau quả Rau quả Hàm lượng Flavonol(mg/100g) Hành tây 35-120 Cải xoăn 30-60 Tỏi tây 3-22.5 Bông cải 4-10 Cà chua 0.2-1.5 Táo 2-4 Nho đen 1.5-4 Nho xanh 3-16 II.3.2.3 Flavanone (không màu, khi đun nóng có màu đỏ) flavanone Cam Bưởi Hình 19: Một số quả chứa Flavanone So với các flavonoid khác thì các flavanon ít gặp hơn. Hesperetin và naringenin là 2 flavanon có trong vỏ cam quýt bên cạnh các catechin có hoạt tính vitamin P. Aglucone của các glucoside này là hesperetol và naringenol. Naringenin là diholoside (với glucose và raminose) thường gây ra vị đắng của bưởi nhất là ở bưởi trước khi chín. Naringenin là một flavonoid không màu, ít tan trong nước, dễ dàng kết tủa dưới dạng các tinh thể nhỏ do đó gây khó khăn cho sản xuất nước quả cũng như puree cam quýt. Khi quả chín enzyme naringinase phân cắt liên kết glucose – raminose do đó mất vị đắng. Hesperetin Naringenin Bảng 11: Hàm lượng Flavanon có trong các loại nước ép trái cây Nước ép Flavanones, mg/100g nước ép Nước cam 21.5-68.5 Nước nho 10-65 Nước chanh 5-30 II.3.2.4 Isoflavone Ví dụ: Genstein, Daidzein Genistein Daidzein II.3.2.5 Flavan-3-ol flavan-3-ol Ví dụ: Catechin, Epicatechin Catechin (flavan-3-ol, không màu) Epicatechin Bảng 12: Hàm lượng catechin trong một số rau quả Rau trái Hàm lượng Catechinsmg/100g Mơ 10-25 Sơ ri 5-22 Nho 3-17.5 Đào 5-14 Táo 10-43 Mâm xôi 2-48 Dâu 2-50 Trái mơ Sơri Hình 20: Một số quả có chứa catechin II.3.2.6 Anthocyanine Phúc bồn tử Cà tím Mâm xôi Hình 21: Một số quả có chứa anthocyanine Anthocyanine là nhóm đáng chú ý nhất trong các flavonoid và đảm nhận những chức năng khác nhau trong cây. Anthocyanine trong cánh hoa có nhiệm vụ thu hút các tác nhân thụ phấn và giúp phân tán hạt giống. Mặt khác, anthocyanin và các flavonoid khác cũng có vai trò chống oxy hóa, ngăn cản tác dụng của tia UV (Holton và Cornish 1995). Anthocyanin ở trong mô của cây tồn tại dưới dạng glucoside với bộ khung carbon C6-C3-C6. Có rất ít hợp chất phenolic có khả năng hấp thụ ánh sáng nhìn thấy và anthocyanin là phân nhóm quan trọng duy nhất của polyphenol mà mắt người có thể nhìn thấy được (Brouillard và cộng sự 1997). Anthocyanine là nhóm sắc tố tan trong nước quan trọng nhất trong mô thực vật, tạo ra màu đỏ, xanh, tím, đen và những màu trung gian của rất nhiều rau trái và sản phẩm từ rau trái. Anthocyanin chứa trong không bào của rau, trong tế bào biểu bì của trái chín (táo, mơ, artichoke, măng tây, cà, sung, rau diếp đỏ, xuân đào, hành đỏ, đào, lê, mận, lựu, khoai tây đỏ, củ cải,…), hoặc anthocyanin cũng có thể tích lũy ở phần thịt quả (táo, dâu đen, blueberry, cà rốt đỏ, cherry, cranberry, currant đen và đỏ, sung, nho, đào, mận, lựu, olive, cam Sanguine, khoai lang tím, raspberry, dâu,…) (Clifford 2000, Tomas-B. và Espin 2001). Anthocyanin là những hợp chất glycoside của anthocyanidin. Tất cả anthocyanin đều có chứa vòng pyran oxy hóa trị tự do. anthocyanidin anthocyanin Các anthocyanin khi bị mất hết các nhóm đường được gọi là anthocyanidin hay aglycone, mỗi anthocyanindin có thể bị glycosyl hóa và acyl hóa bởi các loại đường và các acid khác nhau tại những vị trí khác nhau nên số lượng anthocyanin lớn hơn 10-20 lần so với số lượng anthocyaninidin Các loại đường thông thường nhất liên kết với anthocyanidin là glucose, các mono saccharide (rhamnose, galactose, xylose, arabinose), các disaccharide (rutinose, sabubiose,sophorose, ít thông dụng hơn là lathyrose, gentiobiose hoặc laminariobiose). Tính chất của anthocyanidin Anthocyanidin ( hay anthocyanidol) là aglycone của anthocyanine, không hòa tan trong nước. Các anthocyanidin có màu đỏ, xanh tím hoặc những gam màu trung gian. Cấu trúc anthocyanidin có vòng pyranoxy hóa trị tự do.Tuy nhiên người ta chưa biết chắc nguyên tử nào : Oxy hay Carbon mang điện tích dương tự do. Nhờ điện tích dương tự do này mà các anthocyanin trong dung dịch acid tác dụng như những cation và tạo muối được với các acid. Còn trong dung dịch kiềm thì anthocyanin bị tác dụng như anion và tạo muối được với base. 3 anthocyanin thường gặp là: pelargonidin, cyanidin và delphinidin Cyanidin (màu xanh) Delphinidin Tính chất của anthocyanine: Nói chung các anthocyanine hòa tan tốt trong nước và trong dịch bão hòa. Khi kết hợp với đường làm cho phân tử anthocyanine càng hòa tan hơn. Màu sắc của các anthocyanine luôn luôn thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ, các chất màu có mặt và nhiều yếu tố khác…Khi tăng số lượng nhóm -OH trong vòng benzene thì màu xanh càng xanh đậm (trong vòng benzene có thể có 1-2 hoặc 3 nhóm OH). Mức độ methyl hóa các nhóm -OH ở trong vòng benzene càng cao thì màu càng đỏ. Nếu nhóm -OH ở vị trí thứ 3 kết hợp với các gốc đường thì màu sắc cũng sẽ thay đổi theo số lượng các gốc đường được tính vào nhiều hay ít. Các anthocyanine cũng có thể tạo phức với các kim loại để cho các màu khác nhau: chẳng hạn muối kali sẽ cho với anthocyanine màu đỏ máu, còn muối calci và magie sẽ cho với anthocyanine phức có màu xanh ve. Hoặc người ta cũng thấy phúc bồn tử đen sẽ chuyển thành màu xanh, còn anh đào thì chuyển thành màu tím khi có mặt thiếc, anh đào cũng sẽ cho màu tím khi có mặt nhôm, nhưng nhôm lại không ảnh hưởng đến màu của nho đỏ. Các anthocyanine của nho đỏ chỉ thay đổi đáng kể khi có Fe, Sn, hoặc Cu. Điểm đáng chú ý là màu sắc của các anthocyanine phụ thuộc rất mạnh vào pH của môi trường. Thông thường Khi pH > 7 các anthocyanine cho màu xanh Khi < 7 các anthocyanine có màu đỏ Chẳng hạn, rubrobacinin clorua là anthocyanine của bắp cải đỏ, là một triglucoside của cyanidin. Khi pH = 2,4 – 4,0 thì có màu đỏ thắm pH = 4 – 6 thì có màu tím pH = 6 thì có màu xanh lam pH là kiềm thì có màu xanh lá cây Hoặc như cyanin có trong hoa hồng, màu sắc sẽ thay đổi khi pH của dịch bào thay đổi. Màu sắc của anthocyanine còn có thể thay đổi do hấp thụ ở trên polysaccharide. Khi đun nóng lâu dài các anthocyanine có thể phá hủy và mất màu, đặc biệt là các anthocyanin của dâu tây, anh đào, củ cải. Ngược lại, các anthocyanine của phúc bồn tử đen cũng trong điều kiện đó lại không bị thay đổi. Nhìn chung khi gia nhiệt, các chất màu đỏ dễ dàng bị phá hủy, còn chất màu vàng thì khó hơn. Các màu sắc khác nhau của hoa có được là do tổ hợp các anthocyanin và các ester methylic của chúng với acid và base. Tóm lại, trong môi trường acid, các anthocyanine là những base mạnh (oxonium) và có thể tạo muối bền vững với acid. Anthocyanine cũng có khả năng cho muối với base. Như vậy chúng có tính chất amphote. Muối với acid thì có màu đỏ, còn muối với base có màu xanh. Trong sản xuất đồ hộp, để bảo vệ các màu sắc tự nhiên, người ta có thể cho thêm chất chống oxy hóa, ví dụ, thêm rutin để bảo vệ màu của anh đào và mận, thêm tannin, acid ascorbic để bảo vệ màu của dâu và anh đào. Một biện pháp khác có thể bảo vệ được màu tự nhiên của các đồ hộp rau quả là thêm enzyme glucooxydase, chẳng hạn như thêm glucooxydase để giữ màu tự nhiên của nước quả đục… Bảng 13: Hàm lượng anthocyanine trong một số rau quả Quả Hàm lượng Anthocyanins mg/100g food Cà tím 750 Mâm xôi 100-400 Việt quất 25-500 Nho đen 30-750 Sơ ri 35-450 Dâu 15-75 Bắp cải đỏ 25 Mận 2-25 II.3.3 Biến đổi của flavonoid II.3.3.1 Trong sản phẩm Fresh-cut Flavonoid là một chất tan trong nước nên trong quá trình rửa thì một phần các chất này sẽ bị tan vào trong dung dịch nước rửa làm nhạt màu của rau quả. Flavonoid có cấu tạo từ các polyphenol nên rất dễ bị oxy hóa. Các tác động vật lý như cắt gọt, bóc vỏ cắt và dát mỏng làm phá vỡ màng tế bào tạo điều kiện cho enzyme oxy hóa tiếp xúc với các chất flavonoid tạo hợp chất flobafen có màu nâu hay đen. Ví dụ: quả táo lúc mới cắt có màu vàng sáng, để ra không khí một thời gian ngắn sẽ hóa nâu. Các biện pháp hạn chế tác động của oxy hóa trong sản phẩm Fresh-cut: Gọt vỏ, cắt miếng, xắt lát, yêu cầu dụng cụ phải bén, dụng cụ chứa bằng nhựa hay inox sạch; nếu quả bị nâu thì phải ngâm vào nước không hoặc có phèn chua. Rửa lại bằng nước sạch để loại bỏ những tế bào bề mặt, và làm khô bề mặt để tránh tiếp xúc với oxy, vi khuẩn… Sử dụng các chất chống oxy hóa như: vitamin C, SO2, shock nhiệt 60OC, 3-5 phút để tiêu diệt vi sinh vật và vô họat enzyme. Yêu cầu của bao gói: có thể sử dụng các biện pháp MA hoặc CA Thành phần khí quyển chứa oxy (2-8%) và CO2 cao : để giảm tốc độ phản ứng sinh hóa, chậm quá trình chín Thành phần CO2 (5-10%) , oxy <5% sẽ làm chậm quá trình hóa nâu, giữ độ mềm, màu xanh của rau. II.3.3.2 Trong rau quả được xử lý nhiệt Sự thay đổi khác nhau của màu anthocyanine xảy ra trong suốt quá trình đun nóng sẽ sản sinh ra các màu vàng nhạt hoặc nâu nhạt. Trong quá trình chế biến, anthocyanine thường bị mất màu. Những màu của anthocyanine thường trở lại trong quá trình làm mát. Những phá hủy về vật lý như gọt, bóc vỏ, cắt và dát mỏng làm phá vỡ màng tế bào làm cho enzyme có thể tiếp xúc với các thành phần của rau quả mà trước đó bị tách rời. Các enzyme bị vô hoạt trong quá trình gia nhiệt. Sự khác nhau về tính ổn định trong các màu anthocyanine liên quan đến mức độ và họ của rau quả. Ví dụ: trong bắp cải anthocyanin thì ổn định hơn các màu flavonoid khác. Chúng thường có một dãy hấp thụ từ 560-600nm và từ 600-640nm trong acid yếu và các dung dịch trung tính. Điều này có nghĩa là những hợp chất này dế có màu ở pH >4 nơi mà các hợp chất không phải anthocyanin thì gần như không có màu. Một số trường hợp màu của flavonoid sau khi mất sẽ trở lại khi nguội. Dâu tươi Dâu đông lạnh bằng phương pháp IQF Hình 22: Sự thay đổi màu sắc của dâu sau khi bảo quản lạnh đông II.4 Betalain Betalain có tạo nên sắc tố vàng, tím, đến đỏ cho thực vật. Betalain là hợp chất tan trong nước, tạo nên sắc tố vàng và tím cho các loại cây thuộc họ Caryophyllales (thay cho anthocyanin), đặc biệt có nhiều trong củ cải đường.. Betalain được chuyển hoá từ acid betalamic. Cấu trúc phân tử của betalain có chứa nguyên tử N. Betalain gồm 2 dạng: - Betacyanin : tạo sắc tố từ đỏ đến tím - Betaxanthin: tạo sắc tố vàng. Hình 23: Củ cải đường có chứa sắc tố betalain Hình 24: Cấu trúc hoá học của anthocyanins (delphinidin), betacyanins (betanidin) và betaxanthins. Hình 25: Sự tổng hợp các betalanin Bethaxanthin được hình thành bởi sự ngưng tụ của một amino acid hoặc một amine với nhóm aldehyde của acid betalamic. Cấu trúc này đóng vai trò tạo nên màu vàng đậm hoặc màu vàng cam trong rau quả, bước sóng hấp thu cực đại từ 470-486 nm. Hình 26: Cấu trúc hoá học của betalamic acid , betaxanthin (indicaxanthin từ Opuntia ficus-indica) và betacyanins (betanin từ Beta vulgaris). Tất cả các protein amino acid và 220 non-protein amino acid được tìm thấy trong thực vật có thể được tìm thấy trong cấu trúc phân tử betaxanthin. Do đó, hầu hết các betaxanthin được tìm thấy trong thực vật, nhưng chỉ có một số là biểu hiện đầy đủ tính chất của betaxanthin, còn lại chỉ biểu hiện một vài tính chất. Sự phân loại betaxanthin dựa vào amino acid hay amine gắn vào cấu trúc. Cấu trúc được tìm thấy đầu tiên là indicaxanthin từ trái Cactus pear (Opuntia ficus-indica) (Piattelli et al, 1964) Bảng 14: Các amino acid và các loại betaxanthin tương ứng Betacyanin được hình thành do sự kết hợp của betalamic acid với nguyên tử cyclo-DOPA (cyclo-dihydroxy-phenylalanin) (Wyler and Dreiding, 1961). Tất cả các betacyanin đều cần hai nguyên tử tyrosine như là tiền chất. Betacyanin đơn giản nhất là non-glycosylated betanidin hoặc isobetanidin chromophores được tạo thành do sự ngưng tụ của cyclo-DOPA với betalamic acid (Wyler et al., 1963). Các phân tử này được phân biệt bởi nguyên tử C-15. Hình 27: Betanidin và Isobetanidin được phân biệt bởi C-15 Các betacyanin khác được chuyển hoá từ hai isomer từ nhóm hydroxyl của cyclo-DOPA bằng liên kết O-glycoside. Nếu liên kết ở vị trí C5 thì gọi là betanin, betanin tạo nên sắc tố đỏ. Vài betacyanin khác có liên kết glycoside ở vị trí C6 như gomphrenin. « Biến đổi của Betalain trong bảo quản và chế biến Betalanin có thể bị phân huỷ thành betalamic acid và cyclo-DOPA-5-O-b-D-glucoside do: Điều kiện bình thường Màng tế bào bị phá huỷ Xúc tác của enzyme a b-glucosidase Ảnh hưởng của bảo quản lạnh đến hàm lượng betalain được thấy trong vỏ của củ cải đường. Lượng betanin giảm trong 140 ngày trữ ở 5oC , sau đó lại bắt đầu tăng trong suốt 46 ngày tiếp theo. Điều này là hợp lý vì phản ứng giảm sắc tố của betalain và phản ứng tái tổng hợp trong suốt thời gian bảo quản đó là thuận nghịch. III. Các chất màu hình thành trong quá trình gia công kỹ thuật Trong nguyên liệu đưa vào chế biến thực phẩm, thường chứa một tổ hợp các chất khác nhau. Trong quá trình gia công cơ nhiệt, chúng sẽ tương tác với nhau để tạo thành những chất có màu mới có ảnh hưởng tốt hoặc xấu đến sản phẩm. Các phản ứng tạo màu trong thực phẩm thường phức tạp và đa dạng. Chúng thường là những phản ứng oxy hóa hoặc những phản ứng do enzyme xúc tác gồm: Phản ứng Maillard Phản ứng Caramen hóa Phản ứng oxy hóa Polyphenol III.1 Phản ứng Maillard Đây là phản ứng giữa acid amin với đường khử tạo melanoidin. Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào: bản chất acid amin, bản chất của đường khử, nồng độ chất khô nói chung trong dung dịch, nhiệt độ, pH và một loạt yếu tố khác. Tuy nhiên, nhiệt độ xảy ra phản ứng là khá cao so với nhiệt độ xử lý nhiệt trong chế biến, các sản phẩm rau quả nên phản ứng này có ảnh hưởng không nhiều đến các sản phẩm rau quả chế biến. Nhìn chung phản ứng tạo màu melanoidin là phản ứng không mong muốn trong các sản phẩm rau quả chế biến. III.2 Phản ứng Caramel hóa Đây là phản ứng dehydrate hóa đường. Phản ứng xảy ra mạnh mẽ ở nhiệt độ nóng chảy của đường ( khoảng > 140oC). Phản ứng này có ảnh hưởng lớn đối với màu sắc của các sản phẩm giàu đường. Sản phẩm của phản ứng này đều có vị đắng và không mong muốn trong sản phẩm rau quả chế biến. Tuy nhiên, nhiệt độ xảy ra phản ứng này cũng khá cao và hàm lượng đường khử trong rau quả cũng không nhiều nên phản ứng này hầu như xảy ra rất ít. III.3 Phản ứng oxy hóa Polyphenol Khả năng tạo màu mạnh hay yếu phụ thuộc vào một trong những phản ứng làm thay đổi màu của sản phẩm rau quả quan trọng. Vì vậy, trong các quá trình gia công người ta thường tìm các biện pháp để khống chế phản ứng. Ta thấy các hợp chất màu đều là những cơ chất phenol (có chứa vòng benzen). Dưới tác dụng của enzyme polyphenoloxydase thì các polyphenol bị oxy hóa tạo các quinon. Các phản ứng tạo màu bắt đầu từ đây mà không cần có enzyme tham gia. Các chất màu tạo thành (gọi chung là flobaphen) thường có màu nâu, hoặc các gam màu trung gian như hồng, đỏ, nâu, xanh đen… Cơ chế tạo màu từ quinon: Polyphenol + O2 polyphenoloxydase orcoquinon n (Octoquinon) ngưng tụ Flobafen (nâu hoặc nâu đen) Như vậy cần phải vô hoạt enzyme polyphenoloxydase. Người ta có thể sử dụng các phụ gia có tính khử để chuyển hóa các quinon thành diphenol, như thế sẽ làm chậm hoặc ngăn cản sự sẫm màu. Một số chất thường dùng là: Vitamin C Acid Citric: có tác dụng giảm pH của môi trường làm chậm phản ứng sẫm màu SO2 và bi sunfit: tác dụng trực tiếp đến polyphenoloxydase nên có tác dụng ức chế phản ứng sẫm màu. Các chất phụ gia tạo màu được sử dụng trong rau quả chế biến Màu của các sản phẩm rau quả chế biến là do màu tự nhiên có sẵn trong rau quả , hoặc nhờ các phụ gia được sử dụng sau khi chế biến. Việc sử dụng phụ gia nhằm: Tạo màu cho sản phẩm mà sau khi chế biến bị nhạt đi hoặc bị mất đi màu tự nhiên nhằm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm. Hạn chế sự sẫm màu hay ổn định các màu tự nhiên trong sản phẩm. Như đã nêu ở trên, các quá trình chế biến làm cho màu tự nhiên trong sản phẩm rau quả có khuynh hướng bị biến đổi so với lúc đầu hoặc bị mất đi. Trong thực tế, sau khi chế biến người ta sử dụng chất màu tự nhiên hoặc tổng hợp để thêm vào sản phẩm được sử dụng nhiều hơn cả là màu đỏ hay màu vàng. IV.1 Màu tự nhiên Chlorophyll: Từ loại rau xanh có lá. Mô tả: màu thay đổi từ vàng lục hay xanh lục Dạng hợp chất: Pheophytin và magie chlorophyll Tên khác: CI Natural green 3 Carotene tự nhiên (chiết xuất từ thực vật) Tên khác: CI Food orange 5 Chất chiết xuất từ Annatto Annatto là chất màu chiết xuất từ loại thực vật Bixa orellana. Màu lấy được từ lớp vỏ nhựa bọc bên ngoài hạt, và được hình thành từ hai chất màu thuộc nhóm carotenoid là bixin, norbixin và các ester của chúng. Màu vàng cam của Annatto có cùng nguồn gốc hóa lý với màu cam của β- carotene. Annatto cũng có tính chất chống oxy hóa. Dạng thường gặp của màu này là dạng bột hoặc dạng paste. ADI: 0-0,065 mg/kg thể trọng một ngày. Hình 28: Bixin Hình 15: Norbixin Chất chiết xuất từ vỏ nho Công thức cấu tạo chất chiết xuất từ vỏ nho ADI: 0-25mg/kg thể trọng một ngày. Nhóm chất màu: Anthocyanicarotenoid Canthaxanthine ADI:0-0,03 mg/kg thể trọng một ngày Tên khác : CI Food Orange 8 Nhóm chất màu: Carotene Curcumin (vàng nghệ): ADI: 0-0,1mg/kg thể trọng một ngày Tên khác CI Natural Yellow 3 Carmines Carmines dễ được tẩy trắng bằng SO2 ADI: 0-5mg /kg thể trọng một ngày Tên khác:CI Natural Red 4 Nhóm chất màu: Anthraquinone Indigotine ( xanh chàm ) Indigotine còn gọi là Indigo. Hiện nay hầu hết các chế phẩm này được sản xuất từ Trung Quốc. Mô tả: Bột hay những hạt nhỏ màu xanh đậm ADI: 0-5mg/kg thể trọng một ngày Tên khác: CI Food Blue 1, Indigocamine, E 132, Acid Blue 74, FD&C Blue Bo.2 Nhóm chất màu: Indigo Quang phổ hấp thu bước sóng: 608nm IV.2 Màu tổng hợp Tartrazine: màu vàng chanh được dùng để tạo màu trong sản phẩm mứt, bột tan. Công thức phân tử : C16H9N4Na3O9S2 Tên khác: CI Food Yellow 4; FD&C Yellow No. 5, Colorant alimentaire E 102, Acid Yellow 23. Quang phổ hấp thụ ở bước sóng: 426nm ADI: 0-7,5 mg/kg thể trọng một ng ày Nhóm chất màu: Monoazo Quinoline ( vàng) Dạng bột vàng, tạo thành từ sulfinating 2-(2-quinolyl) indan-1,3-dione. Vàng quinoline chứa các chất cần thiết là muối natri, hỗn hợp disulfonate (chủ yếu), monosulfonate và trisulfonate và các chất màu bổ sung cùng với NaCl hoặc Na2SO4. Công thức phân tử: C18H9Na2O8S2 Tên khác: CI Food Yellow 13, E 104, Acid Yellow 3, FD&C Yellow No.10 Khối lượng phân tử: 477,38 g/mol ADI: 0-10mg/ kg thể trọng trong một ngày Nhóm chất màu: Quinophthalone Sunset FCF (vàng) Là chất màu đỏ cam , dạng bột gồm có các chất thiết yếu: disodium 2-hydroxy-1-(4 sulfonatophenylazo), naphtalnene-6-sulfonate và chất màu phụ cùng với NaCl hay Na2SO4. Công thức phân tử: C16H10N2Na2O7S2 Tên khác: CI Food Yellow 3; FD & C Yellow No. 6, Crelborange S, E 110 Khối lượng phân tử ADI: 0-2,5mg/ kg th ể trọng trong một ngày Nhóm chất màu: Monoazo Carmoisine Công thức phân tử: C16H10N2Na2O7S2 Tên khác: CI Food Red 3, E 122, Azorubine Khối lượng phân tử ADI: 0-4 mg/ kg thể trọng trong một ngày Nhóm chất màu: Monoazo Đỏ Amaranth: Tạo màu cho đồ uống , mứt quả, mứ kẹo,mứt nhừ Tên khác:CI Food Red 9, Cpchineal Red A, New Coccine, E 103 Khối lượng phân tử ADI: 0-0,5 mg/ kg thể trọng trong một ngày Nhóm chất màu: Monoazo Đỏ Ponceau 4R Tên khác: CI Fo