Đề tài Giá trị dinh dưỡng, nguyên nhân mất mát và biện pháp bảo vệ của rau quả trong quá trình sản xuất

a vitamin B6 đều có hoạt tính như nhau nên thông thường người ta chỉ điều chế 1 dạng piridoxin . Trong số những phản ứng khác từ cuộc sống nó được sử dụng trong: -Tổng hợp 1 thành phần khử độc của muối mật, chất này đóng vai trò làm dịu não -Tổng hợp chất trung gian thần kinh quan trọng, giống như serotonin và GABA, những chất này cần thiết cho tiến trình kiểm soát lo lắng . -Tính miễn dịch -Tổng hợp HEMOGLOBIN -Cầu nối tạo keo cần thiết để làm chắc xương Nguồn chứa Vitamin B6: Bảng 9 : Hàm lượng Vitamin B6 trong một số rau trái Vitamin B6 (mg/100g) Đậu lăng Lentils 0.535 Đậu F.Beans 0.401 Súp lơ Cauliflower 0.222 Rau bina Spinach 0.195 Bông cải xanh Broccoli 0.175 Đậu Hà-lan G.Peas 0.169 Cà rốt Carrots 0.138 Nho Grapes 0.11 Chuối Banana 0.11 Dứa Pineapple 0.106 Măng tây Asparagus 0.091 Rau diếp Lettuce 0.09 Dưa Melon 0.088 Cà chua Tomatoes 0.08 Cam Orange 0.051 Táo Apples 0.041 Lê Pear 0.028 Đào Peach 0.025 Đu đủ Papaya 0.019 Dâu tây Strawberry 0 Bảng10 : Bảng so sánh hàm lượng Vitamin B6 trong một số rau trái 4./ Vitamin B1 (Thiamin): Vitamin B1 là loại vitamin phổ biến rộng rãi trong thiên nhiên đặc biệt trong nấm men , mầm lúa mì, cám gạo, … Vitamin B1 chỉ bền trong môi trường axít, còn ở môi trường kiềm nó bi phá huỷ nhanh chóng khi đun nóng Chức năng sinh học và vai trò cùa Vitamin B1: Dưới dạng tiaminphosphat, vitamin B1 tham gia vào hệ enzym decacboxyl – oxy hoá các xetoaxit như axit piruvic hoặc axít xetoglutaric. Vì vậy khi cơ thể thiếu vitamin B1 sẽ dẫn tới tích luỹ các xetoaxit làm hỗn loạn trao đổi chất kèm theo hiện tượng bệnh lý trầm trọng, ví dụ: giảm sút tiết dịch vị, tê phù, v.v. Ngoài ra vitamin B1 cùng với axít pantotenic còn tham gia tạo nên chất axetylcolin là chất giữ vai trò quan trọng trong việc truyền xung động thần kinh. Chính vì vậy mà khi thiếu vitamin B1 , ở hệ thần kinh, nơi xảy ra trao đổi mạnh gluxit, sẽ bị ảnh hưởng nhiều hơn cả. Vitamin B1 là những tinh thể hoà tan tốt trong nước và chịu được các quá trình gia nhiệt thông thường. Khi oxy hoá vitamin B1 sẽ chuyển thành một hợp chất gọi là tiocrom phát huỳnh quang tính chất này được ứng dụng phổ biến để định lương vitamin B1 trong các nguồn thực phẩm khác nhau. Về cơ chế tác dụng của tiamin cho đến nay người ta đã biết rõ ràng tiaminpirophosphat là coenzym của các enzym piruvatdecacboxylaza hoặc alpha- xetoglutarat decacboxylaza. Các axít piruvic và axit alpha-xetoglutaric chính là sản phẩm của quá trình trao đổi gluxít. Chính vì vậy khi cơ thể thiếu vitamin B1 thì sự trao đổi gluxít sẽ ngừng trệ. Ngoài ra tiaminphosphat còn tham gia vào thành phần coenzym của tranxetolaza trong chuyển hoá pentoza. Nó còn liên quan tới các enzym phân giải các sản phẩm của mỡ và anxitamin . Nguồn chứa Vitamin B1: Vitamin B6 (mg/100g) Cam Orange 0.046 Chuối Banana 0.081 Bưởi Grapefruit 0.041 Táo Apple 0.021 V./ Khoáng: Chất khoáng còn gọi là các chất vô cơ như: sắt, kẽm, đồng, vàng, calci, magie, natri, kali, chlor, phosphat, sulphate… Chất khoáng là những chất có tỉ lệ thấp trong cơ thể nhưng là những chất rất quan trọng trong hoạt động sống còn của cơ thể vì chúng tham gia vào một trong các chức năng sống của cơ thể là phát triển hoặc sinh sản. Khi thiếu những chất này sê gây ra nhiều bệnh cảnh khác nhau, đôi khi cũng nguy hiểm đến tính mạng. Vai trò chính của chất khoáng: Xây dựng và tu bổ cấu trúc cơ thể : Ca , P , Mg 2. Điều hòa hoạt động cơ thể : a. Điều hòa áp suất thẩm thấu của tế bào : K+ , Na+ , Cl- , PO43-. b. Cân bằng axit-bazơ được điều hòa bởi chất khoáng và protein . -Khoáng: K+ , Na+ , Cl- , PO43-. -Protein : axit amin Vì thế , nói chung thể dịch có tinh bazơ , như máu có pH là 7,35 c. Điều hòa tác động của enzym : Cofactor của enzym như : Mg , Cu , Fe , Mn,Zn , Ca , Mo , Co . d.Tác động trên chức năng của bắp thịt : Ca2+,kích thích tim và Na+ , K+ , có tác dụng đối kháng với Ca2+. 3. Là cấu tử vô cơ của các hợp chất hữu cơ của cơ thể: Protein và Lipid 4. Một số các cấu tử khoáng có chức năng đặc biệt : Sắt là thành phần của nhân heme trong cấu tạo của hemoglobin,quan trọng trong hô hấp. Cobalt là cấu tử của vitamin B12 và Iodine là thành phần của horcmone thyroxine . Tăng cường sức khỏe hoặc phát triển, khi bị thiếu hụt sẽ gây ra những rối loạn về chức năng phát triển hoặc sinh sản. Chức năng của chất khoáng này không thể được thay thế bằng một chất khoáng khác. Có thể chia chất khoáng ra làm 2 nhóm : Đa khoáng : là những chất có mặt trong cơ thể với một lượng tương đối lớn(>0,005% trọng lượng cơ thể) và đòi hỏi một nhu cầu lớn từ thức ăn. Hầu như các đa khoáng tồn tại <1% trọng lượng cơ thể (trừ Ca chiếm 1,5 – 2%). Vi khoáng: là những chất có mặt trong cơ thể với một lượng <0,005% trọng lượng cơ thể và cơ thể cần 1 lượng nhỏ hơn. Bảng 11: Hàm lượng khoáng trong cơ thể con người Nguyên tố đa lượng Hàm lượng (g/kg) Nguyên tố vi lượng Hàm lượng (mg/kg) Calci (Ca) 10-20 Iron (Fe) 70-100 Phosphorus (P) 6-12 Zinc (Zn) 20-30 Potassium (K) 2-2,5 Copper (Cu) 1,5-2,5 Sodium (Na) 1-1,5 Manganese (Mn) 0,15-0,3 Chlorine (Cl) 1-1,2 Iodine (I) 0,1-0,2 Magnesium (Mg) 0,4-0,5 Molybdenum (Mo) 0,1 Bảng 12: Hàm lượng khoáng trong cơ thể và nhu cầu mỗi ngày Nguyên tố Hàm lượng (mg/kg thể trọng) Nhu cầu (mg/ngày) Cần thiết Fe 60 15 F 37 2,5 Zn 33 6-22 Si 14 33 Cu 1,5 3,2 B 0,7 1,3-4,3 V 0,3 0,02 As 0,3 0,02-0,03 Se 0,2 0,07 Mn 0,2 2-48 I 0,2 0,2 Ni 0,1 0,4 Mo 0,1 0,3 Cr 0,1 0,005-0,2 Co 0,02 0,002-0,1 Không cần thiết Rb 4,6 1-2 Br 2,9 7,5 Al 0,9 5-35 Ba 0,3 1,3 Sn 0,2 4,0 Ti 0,1 0,9 Các nguồn cung cấp khoáng: Bảng 13: Hàm lượng các nguyên tố đa lượng trong rau trái Calcium (Ca): Calcium (mg/100g) Vừng (đen, trắng) 1200 Mộc nhĩ 357 Rau giền cơm 341 Cần ta 310 Rau giền đỏ 288 Rau giền trắng 288 Đậu French Beans 186 Rau đay 182 Rau mồng tơi 176 Rau ngót 169 đậu tương 165 đậu trắng hạt 160 Rau bí 100 Rau muống 100 Rau bina Spinach 99 Đậu lăng Lentils 51 Bông cải xanh Broccoli 47 Cam Orange 43 Rau diếp Lettuce 36 Cà rốt Carrots 33 Đậu Hà Lan G.Peas 25 Đu đủ Papaya 24 Măng tây Asparagus 24 Súp lơ Cauliflower 22 Dâu tây Strawberry 21 Nho Grapes 14 Dứa Pineapple 13 Cà chua Tomatoes 10 Lê Pear 9 Dưa Melon 6 Đào Peach 6 Táo Apples 6 Chuối Banana 5 Phosphorus(P) (mg/100g) : Đậu nành 580 Hạnh đào 470 Hạt dẻ 400 Chocolate 400 Gạo 300 Nấm 100 Magie (Mg) (mg/100g) : Kê 430 Đậu xanh 270 Đậu tương 236 Khoai lang 201 Lạc hạt 185 Bột mỳ 173 Rau giền đỏ 164 Cùi dừa già 160 Đậu Hà Lan 145 Rau ngót 123 Tía tô 112 Lá lốt 98 Rau mồng tơi 94 Rau kinh giới 80 Măng chua 88 Hạt ngô vàng khô 85 Rau đay 79 Rau húng quế 73 Rau khoai lang 60 Đu đủ xanh 56 Gạo tẻ giã 52 Xương sông 50 Tôm đồng 42 Chuối tiêu 41 Đậu đũa 36 Cá thu 35 Rau mùi tàu 35 Khoai sọ 33 Kali (K) (mg/100g): Đậu tương 1504 Đậu xanh 1132 Sầu riêng 601 Lá lốt 598 Cùi dừa già 555 Vừng (đen, trắng) 508 Rau khoai lang 498 Măng chua 486 Rau giền đỏ 476 Rau ngót 457 Khoai sọ 448 Lạc hạt 421 Rau đay 417 Củ cải 397 Khoai tây 396 Củ sắn 394 Rau mồng tơi 391 Rau bí 390 Bầu dục heo 390 Tỏi ta 373 Mít dai 368 Thìa là 361 Súp lơ 349 Bí ngô 349 Bảng 13: Các nguyên tố vi lượng Sắt (Fe) (mg/100g): Mộc nhĩ 56,1 Nấm hương khô 35,0 Cùi dừa già 30,0 Đậu tương 11,0 Đậu phụ 10,8 Bột cacao 10,7 Vừng (đen, trắng) 10,0 Rau câu khô 8,8 Rau mùi 4,5 Cần tây 8,0 Rau đay 7,7 Đậu trắng hạt 6,8 Đậu đũa hạt 6,5 Hạt sen khô 6,4 Đậu đen hạt 6,1 Rau giền trắng 6,1 Rau giền đỏ 5,4 Măng khô 5,0 Rau muống 1,4 Kẽm (Zn) : Có nhiều trong mầm của các loại hạt: các loại đậu, bơ …… VI ./ Các hợp chất khác: 1./ Các acid hữu cơ Acid hữu cơ là sản phẩm trung gian của quá trình chuyển hóa. Chu trình Krebs (TCA) kênh chính cho quá trình oxy hóa các acid hữu cơ trong tế bào sống và nó cung cấp năng lượng cần thiết để duy trì hoạt độngtế bào. Acid hữu cơ được chuyển hóa thành nhiều thành phần, bao gồm cả amino acid. Hầu hết các loại trái cây tươi có tính acid (pH từ 3 tới 5). Một số loại trái cây như chanh có chứa nhiều acid hữu cơ (từ 2-3%) trọng lượng tươi của chúng . Hàm lượng acid thường giảm trong quá trình chín do việc sử dụng các axit hữu cơtrong quá trình hô hấp hoặc chuyển hóa thành đường. Acid Malic và acid citric có nhiều trong trái cây (Bảng 1,2), nho (acid tartaric) và trái kiwi (acid quinic chiếm nhiếu nhất). Bảng 14: Hàm lượng acid hữu cơ trong rau trái 2./ Chất màu: Chất màu (Pigments) là các chất hữu cơ làm nên màu sắc của vỏ và thịt quả, chúng sẽ bị biến đổi trong quá trình trưởng thành của quả Những chất bao gồm: Mất chất diệp lục (màu xanh lá cây), ảnh hưởng bởi những thay đổi độ pH, điều kiện oxy hoá,và hoạt tính củachlorophyllase Tổng hợp carotenoid (màu vàng và màu da cam) Phát triển anthocyanins (đỏ, xanh, tím), mà cụ thể là trái cây Beta-caroten là tiền vitamin A và có ý nghĩa rất quan trọng về mặt dinh dưỡng. Carotenoids rất ổn định và vẫn còn nguyên vẹn trong mô trái cây, ngay cả khi sự lão hóa xảy ra. Các phản ứng màu Anthocyanins xảy ra như glycosides trong dịch tế bào, chúng là nước hòa tan, không ổn định, và được dễ dàng bị thủy phân bởi enzym anthocyanins như có thể bị ôxi hóa bởi phenoloxidases làm chuyển thành màu nâu. 3./ Các hợp chất phenolic: Tổng số lượng phenolic trong quả non cao hơn trong hoa quả chín và thường là khoảng giữa 0,1 và 2 g/100 g trọng lượng tươi. Hợp chất phenolic trong trái cây bao gồm axit chlorogenic, Catechin, epicatechin leucoanthocyanidins, flavonols, dẫn xuất axit cinnamic, và phenol đơn giản. Chlorogenic axit (este của axit caffeic) xuất hiện nhiều trong hoa quả và là chất nền chính tham gia vào các phản ứng làm sậm màu của mô trái cây khi tiếp xúc với không khí do enzyme polyphenoloxidase (PPO). Bảng 15: Các hợp chất Phenolic trong rau trái 4./ Các chất dể bay hơi: Chất bay hơi làm nên hương thơm đặc trưng của hoa quả. Chúng có hàm lượng rất ít (<100mg/ g khối lượng). Chất dể bay hơi chủ yếu trong trái cây lá ethylene (50 đến 75% tổng lượng carbon có trongcác chất bay hơi). Ethylene không có một hương thơm mạnh mẽ và không đóng góp cho hương liệu trái cây điển hình. Hợp chất dễ bay hơi là phần lớn các este, rượu, axit, aldehyde và Ketones ( hợp chất có khối lượng phân tử thấp). Các chất dể bay hơi trong quả có rất nhiều tuy nhiên chỉ có một vài chất bay hơi chính là quan trọng đối với hương thơm đặc biệt của một loại trái cây. Sự ảnh hưởng của chúng phụ thuộc vào nồng độ ngưỡng (có thể là thấp như là 1 ppb), và tương tác với các hợp chất khác. B./ Những biến đổi trong quá trình chế biến: I./ Những biến đổi của vitamin trong quá trình chế biến và bảo quản: Các vitamin chịu nhiều thay đổi nhất vì đó là những thành phần tương đối ít bền vững. Phần lớn các vitamin bị phá hủy bởi: oxy (sự oxy hóa); nhiệt độ của môi trường và tia cực tím; nấu nướng và các hóa chất công nghiệp như tẩy trắng, khử khuẩn, ion hóa… Bên cạnh đó, các vitamin tan trong nước cũng thất thoát trong quá rửa, ngâm, chần. 1./ Vitamin C : Tính chất: Vitamin C dễ bị oxy hóa dước tác dụng của oxy khi có mặt cuả enzyme xúc tác ascorbatoxylase, biến acid ascorbic thành dehidroascorbic. Khi có mặt của các ion kim loại đặc biệt sắt đồng thì qua trình oxy hóa còn xẩy ra mạnh hơn. Ánh sáng cũng tham gia vào quá trình xúc tiến oxy hoá Vitamin C Cơ chế của sự oxy hóa vitamin C: Dễ bị oxy hóa thành acid dehydro ascorbic theo phương trình AA + 1/2O2àDAA + H2O Cơ chế của sự oxy hóa vitamin C Do tác dung của enzim ascorbate oxidase có mặt ở một số loại quả có pH không quá thấp như:chuối, lê, bơ.coenzim là Cu2+, pHopt=6 (4.5-6.5), topt=370C. Do sự xúc tác của Cu2+ không cần có mặt của enzim AA + O2 à DAA + H2O2 AA + H2O2 àDAA + H2O Do sự oxy hóa không trực tiếp diphenol Dễ bị oxy hóa trong môi trường có anthocyanins ở nhiệt độ cao và pH thấp(không cần có Cu2+) VitaminC rất nhạy cảm với nhiệt độ, ở nhiệt độ thấp cũng có thể xẩy ra sự oxy hóa Vitamin C Vitamin C bền trong môi trường acid không bền trong base Do các tính chất trên ta thấy vitamin C ít bền vững nhất. Trong chế biến thực phẩm, do lượng vitamin C thất thoát đáng kể do là vitamin tan trong nước và kém bền với oxy trong không khí. Nhiệt độ càng cao, thời gian đun nấu càng lâu thì khả năng vitamin bị phá hủy càng lớn.Vitamin C đặc biệt nhạy cảm với các tác động của oxy nhất là khi nhiệt độ môi trường quanh nó tăng lên hoặc khi có mặt của các kim loại sắt, đồng. Người ta thấy 90-95% vitamin C bị mất đi khi xử lý nhiệt. Ví dụ: Thời gian dự trữ rau càng dài thì lượng C hao hụt càng lớn, sau một ngày hao hụt 26%, sau hai ngày 41%. Một lát dưa chuột sẽ bị mất đến 41% thành phần vitamin C nếu để lâu trong 3 giờ, còn một lát dưa đỏ nếu để hở trong tủ lạnh sẽ mất 35% vitamin C trong chưa đến 24 giờ. Rửa rau hao 1%, cắt nhỏ hao 14%. Cho rau vào nước sôi để luộc hao 15%, cho vào nước lạnh kuộc tới sôi hao 42%. Luộc rau đậy nắp hao 15%, mở nắp hao 32%. Rau luộc xong ăn ngay hao 15%, để sau 1 giờ hao 25%, sau 2 giờ hao 34%, sau 3 giờ hao 42%. Rau xào mất nhiều vitamin hơn luộc, vì tiếp xúc cùng một lúc với không khí và nhiệt độ cao hơn. Xào xong để một giờ hao 45%, sau hai giờ hao 57%. Bảng 16: Thất thoát Vitamin trong quá trinh chế biến và bao gói rau củ Sản phẩm chế biến, đóng hộp Thấm thoát vitamin C(%) (so với rau củ mới nấu xong và xả nước) Sản phẩm đông lạnh (a) 26(c) 0 – 78 (d) Sản phẩm tiệt trùng (b) 51(c) 28-67(d) (a) Gồm măng tây, đậu lima, đậu xanh, súp lơ, bắp cải, đậu Hà Lan, khoai tây, rau spinach, giá đỗ, lõi ngô non. (b) Giống ở thí nghiệm a, ngoại trừ súp lơ, bắp cải, giá đỗ. (c) Giá trị trung bình. (d) Khoảng biến động (của giá trị đo được). Bảng 17: Thất thoát Vitamin trong quá trinh chế biến và bao gói trái cây Sản phẩm chế biến, đóng hộp Thấm thoát vitamin C(%) (so với rau củ mới nấu xong và xả nước) Sản phẩm đông lạnh (a) 18(c) 0 – 50 (d) Sản phẩm tiệt trùng (b) 56(c) 11-86(d) (a) Gồm táo, mơ, quả việt quất, sơ ri chua, nước cam ép cô đặc (concentrate), đào, quả mâm xôi và dâu tây. (b) Giống thí nghiệm (a) nhưng sử dụng nước cam ép thường thay cho dạng concentrate 2./ Vitamin E 2/3 vitamin E có thể mất đi trong quá trình sản xuất dầu thực vật thương mại, sản xuất margarine, shortening… Quá trình tự oxy hoá chất béo xảy ra ở thực phẩm sấy hay thực phẩm chiên rán trong dầu mỡ ở nhiệt độ cao làm mất đi vitamin E. Độ bền của tocopherol trong quá trình chiên rán ở nhiệt độ cao Bảng 18: Thất thoát Vitamin trong quá trình chế biến Tổng lượng tocopherol (mg/100g) Lượng vitamin E mất đi(%) Dầu trước khi chiên 82 1 Dầu sau khi chiên 73 1 Dầu tách từ khoai tây chiên (potato chip) Ngay sau khi sản xuất 75 Sau 2 tuần bảo quản ở nhiệt độ phòng 39 48 Sau 1 tháng bảo quản ở nhiệt độ phòng 22 71 Sau 2 tháng bảo quản ở nhiệt độ phòng 17 77 Sau 1 tháng bảo quản ở -120C 28 63 Sau 2 tháng bảo quản ở -120C 24 68 Dầu tách từ khoai tây chiên(French fries) Ngay sau khi sản xuất 78 Sau 1 tháng bảo quản ở -120C 25 68 Sau 2 tháng bảo quản ở -120C 20 74 3./ Vitamin A Sự oxy hóa không do enzyme: Carotenoid khi tiếp xúc với không khí dần dần bị oxy hoá tại nối đối tạo thành các hợp chất có màu nâu như hydroperoxide, carbonyl…Sản phẩm ở dạng bột sấy khô (có bề mặt tiếp xúc với không khí lớn) đặc biệt dễ bị oxy hoá. Hydroperoxide Cacrbonyl Thông thường cả vitamin A và carotene khá bền với nhiệt độ nhưng ở nhiệt độ cao nó lại bị phá huỷ gián tiếp thông qua sự oxy hoá các acid béo chưa no. Tỷ lệ carotenoid bị mất đi do oxy hoá không chỉ phụ thuộc lượng oxy mà còn phụ thuộc nhiệt độ và ánh sáng. Tất cả carotenoid đều nhạy cảm với ánh sáng mặt trời. Ánh sáng nhân tạo thì không có tác dụng xúc tác như ánh sáng mặt trời. Ví dụ : Sau 3 giờ, ở 65oC chỉ có 15% lycopene bị mất đi ;ở 100oC là 25% lượng lycopene bị mất đi. Khi giữ nhiệt trong các bao bì không thấm nước, trong chân không hay trong khí nitơ thì sự mất mát rất nhỏ. Nhìn chung, vitamin A và carotenoid không bền với nhiệt độ khi có cả oxy và ánh sáng. Như vậy việc tăng nhiệt độ chỉ làm tăng thêm quá trình biến đổi nhất là quá trình oxy hoá. Sự oxy hoá bởi enzyme: Trong tế bào, carotenoid ổn định hơn khi tạo thành phức hợp carotenoid- protein. Carotenoid bị tấn công bởi các enzyme oxy hoá chất béo: Peroxidase làm giảm chất lượng chất béo theo cơ chế: peroxidase acid thực vật carotenoid 5,6-epoxide 5,8-epoxide Lipoxidase tạo thành gốc tự do từ acid béo không no sau đó bắt đầu oxy hoá các carotenoid. Lipoperoxidase chỉ hoạt động khi có mặt acid béo không no bị oxy hoá bởi lipoxidase. Một vài ion kim loại có thể xúc tác làm giảm chất lượng của carotenoid khi không có chất béo. Ví dụ : như ngươì ta đã chứng tỏ được rằng Cu làm giảm chất lượng của lycopene đến 3,5 lần so với tỷ lệ bình thường . Ion đồng là chất xúc tác cho việc tạo thành gốc tự do. Ở pH trung tính và kiềm, nhiệt độ sẽ phá huỷ dễ dàng các loại vitamin trong đó có vitamin A và carotenoids. II./ Những biến đổi của đường trong quá trình chế biến: Khi đun nóng lâu và ở nhiệt độ cao, các rau quả có chứa đường, có thể xảy ra hiện tượng caramel hoá tức là sự phân huỷ chưa hoàn toàn các đường còn gọi là sự cháy đường. Ở giai đoạn đầu của sự phân huỷ đường, các chất được tạo nên thường làm cho rau quả có mùi thơm( mùi rau rán ). Tuy nhiên, nếu ở nhiệt độ cao, lâu thì các sản phẩm giàu đường sẽ bị sẫm mầu và vị đắng làm sản phẩm có chất lượng kém. Ở nhiệt độ 95oC, đường khử có thể bị caramel hóa. Ở nhiệt độ 160oC, quá trình caramel hóa xảy ra mạnh. Ở 160oC, saccharose loại 1 phân tử nước tạo ra glucosan và fructosan. Ở 185 – 190oC, glucosan kết hợp với fructosan tạo thành isosaccharosan. Tiếp tục, 2 phân tử isosaccharosan kết với nhau, loại 2 phân tử nước tạo thành caramelan. Caramelan lại kết hợp với isosaccharosan, loại 3 phân tử nước tạo thành caramelen. Khi nhiệt độ tăng cao trên 200oC tạo thành caramelin (mất tính hòa tan) Sơ đồ phản ứng caramel hóa như sau: Hiện tượng xẫm màu còn do phản ứng giữa protein (nhóm –NH2) và đường khử (nhóm –CHO) tạo các melanoidin. Nhưng trong chế biến rau quả, các quá trình xử lí nhiệt rất ít khi đến1600C ,vì vậy phản ứng cháy đường chỉ có thể xảy ra ở giai đoạn đầu. Phản ứng này xảy ra mạnh giữa các axit amin, đặc biệt là glixin và các axit amin hoà tan khác ( alamin, asparagin ) với các đường mono có nhóm cacbonyl tự do( fructoza,glucoza, maltoza, kxiloza ). Phản ứng xảy ra mạnh nhất khi tỉ lệ khối lượng phân tử giữa axit amin và đường là 1:2 . Saccaroza chi có thẻ tham gia phản ứng sau khi thuỷ phân thành đường khử, axit amin hoà tan kém( xistin, tirozin ) cũng kém tác dụng. Phản ứng melanoidin xảy ra không chỉ ngay khi đun nấu mà còn có thể tiếp tục trong cả quá trình bảo quản. Vì vậy có nhiều sản phẩm bảo quản càng lâu, màu càng sẫm dần. Trong quá trình rán glucid bị biến đổi, đường và tinh bột ở lớp bề mặt bị caramel hóa. Protopectin bị thủy phân thành pectin hòa tan, làm rau rán trở nên mềm. Tinh bột sẽ bị hồ hóa. Pectin bị phân hủy nên giảm tính tạo đông trong nấu mứtKhi gia nhiệt, các nguyên liệu chứa nhiều tinh bột hút nước sẽ trương nở, như đậu khô sau khi chần sẽ tăng thể tích gần 2 lần và khối lượng tăng 1,85 lần, nên khi thanh trùng sẽ chóng chín, dung dịch rót vào không bị hút nhiều. III./ Những biến đổi của Protein trong quá trình chế biến: Mặc dù hàm lượng nhỏ nhưng protein trong rau quả có ảnh hưởng đến quá trình chế biến nguyên liệu. Chế biến , gia nhiệt vừa phải thì lượng protid trong nguyên liệu dễ tiêu hóa, nhưng nhiệt độ cao thì lượng acid amin trong sản phẩm bị thủy phân một phần và protid trong nguyên liệu bị biến tính. Ví dụ: Trong quá trình rán protid trong nguyên liệu bị biến tính. Rau chứa ít protid nên khi đông, protid chuyển thành dạng hạt rời, rồi phân hủy thành dạng bông. Sự biến đổi của protid bắt đầu ở nhiệt độ 30 – 35oC, và tốc độ tăng dần theo nhiệt độ, ở nhiệt độ 60 – 65oC thì protid đã bị biến tính. Các protid mất tính tan, các phân tử protid chứa S bị cắt đứt, giải phóng H2S. Rau quả sấy bị hóa nâu, hóa đen do phản ứng giữa đường khử và acid amin do sự khử nước của đường dưới tác dụng của nhiệt, do pirocatexin bị oxy hóa hay trùng hợp. Nhiệt độ sấy: trong điều kiện ẩm, nếu nhiệt độ trên 600C, protein bị biến tính. Sup lơ xanh còn có thêm protein ESP với nhiệm vụ tạo ra sự cân bằng cho các sulphoraphane kém sunphur( chất sulphoraphane giết vi khuẩn Helicobacterpylori- vi khuẩn gây bệnh ung thư dạ dày). Khi sup lơ đã nấu chín sẽ mất tác dụng chống ung thư vì nhiệt độ cao sẽ phá hủy enzyme và chất ESP, làm xáo trộn sự cân bằng của sulphoraphane. Hơn nữa, lượng sulphoraphanes có đính thêm sulphur trong sup lơ xanh rất nhỏ, chỉ chiếm khoảng 20% tổng số và rất dễ bị vô hiệu hóa. Các thành phần còn lại không có đủ nguyên tố sulphur hữu ích, nên không có khả năng kháng bệnh. Do đó nên ăn sup lơ như một loại rau sống là tốt nhất. Có thể nấu hay hấp với ít nước và thật nhanh đủ đề nó hơi mềm. Ta có thể ngâm cho hột sup lơ mọc mầm (như giá đậu xanh sống). Trọng lượng phân tử protein rất lớn nên dung dịch thật của protein có tính chất keo, phân tán cao và bền vững: trong môi trường acid của dịch quả, protein có tích điện dương, khi bị trung hòa thì kết tủa. Protein mất tính keo dưới tác dụng của nhiệt độ. Từ keo háo nước ở điều kiện thường trở thành keo kị nước và kết tủa dưới tác dụng của: Nhiệt độ chuyển động nội phân tử Acid, dòng điện: pH của môi trường thay đổi tiến đến giảm độ hòa tan của protein Muối và rượu: từ keo háo nước trở thành mất háo nước và tiến đến lắng cặn. Với rau quả giàu protein thì biến đổi của hệ keo này khác với hệ keo có hàm lượng cao của tinh bột và các thứ glucid khác. Do gia nhiệt, protein bị đông tụ làm cho tính háo nước của nó giảm. Khác với protein ban đầu, protein bị đông tụ (biến tính) thì trương nở kém, không tan trong nước và trong dung dịch trung tính. Khi có nước, protein bắt đầu biến tính ở gần 400C và biến tính hoàn toàn khi nhiệt độ ở trên 600C. Vì thế tính háo nước của hệ keo của rau giàu protein giảm đi khi xử l‎ nhiệt tạo điều kiện thuận lợi cho sự thoát ẩm khi sấy, nhưng cũng làm giảm khả năng chín rền khi nấu nướng( nghĩa là có thể bị sượng). Nguyên liệu giàu protid, do bị đông tụ dưới tác dụng của nhiệt, sẽ làm giảm thể tích và trọng lượng. Sự thay đổi trọng lượng và thể tích của nguyên liệu sau khi gia nhiệt làm cho sản phẩm ổn định, đáp ứng các yêu cầu về tỉ lệ cái-nước và thành phần các cấu tử trong hộp. Đối với nguyên liệu thực vật, dưới tác dụng của enzyme peroxidase, polyphenoloxidase trong các nguyên liệu thường xảy ra quá trình oxy hóa các chất chát, tạo thành flobafen có màu đen. Chần, hấp, đun nóng làm cho hệ thống enzyme đó bị phá hủy nên nguyên liệu không bị thâm đen. Ngoài ra Chlorophyl chuyển thành pheophytin, caroten ít bị phân hủy, nhưng lại tan nhiều trong dầu nóng làm cho dầu có màu da cam. Các chất hữu cơ hòa tan và các vitamin hòa tan trong chất béo đều chuyển vào dầu. Vitamin B1, B2 tổn thất ít. Vitamin C bị phá hủy 7 – 18%. Các ester và các chất thơm bay hơi cũng bị tổn thất khi rán. Nước thoát ra làm tăng nồng độ chất khô. Các chất thơm và các chất hữu cơ dễ bay hơi sẽ bốc theo hơi nước làm giảm hương vị của sản phẩm. C./ Các biện pháp bảo vệ chất dinh dưỡng trong quá trình sản xuất và bảo quản I./ Dùng chất chống oxy hóa: Một số chất dinh dưỡng trong rau trái rất dễ bị oxy hóa như carbohydrate, lipid, vitamin . Nguyên nhân gây oxy cũng rất phong phú, chủ yếu là do các tác nhân bên ngoài môi trường như là nhiệt độ, ánh sáng, oxy không khí hay là do các enzyme có sẵn trong nguyên liệu. Biểu hiện cảm quan bên ngoài của sự oxy hóa các chất dinh dưỡng là sự hóa nâu bề mặt nguyên liệu hay là tạo thành các hợp chất có mùi ôi khó chịu. Tùy theo tác nhân và cơ chế oxy hóa là gì mà chúng ta có các biện pháp bảo vệ cụ thể. 1./ Acid hóa : mỗi loại enzyme có khả năng hoạt động ở một dãy pH và bị mất hay giảm đáng kể hoạt tính ở pH nằm ngoài dãy đó. Theo các nghiêm cứu trước đây thì pH tối ưu cho polyphenoloxidase hoạt động là từ acid tới pH trung tính. pH tối ưu cho loại enzyme này hoạt động là 6.0 – 6.5, hoạt tính thấp nhất ghi nhận lại được là tại pH 4.5. Đó là lý do tại sao sau đây sử dụng pH thấp để hỗ trợ kiểm soát enzyme oxy hóa. Tuy nhiên việc chỉ dùng pH thấp để ngăn cản sự oxy hóa là rất khó thực hiện, do đó người ta thường sử dụng kết hợp với các biện pháp khác. Các acid thường dùng acid citric, malic và phosphoric có khả năng làm giảm nhẹ pH của hệ thống do đó giảm hoạt tính của polyphenol oxidase (Lamikanra, 2002 and Marshall et al., 2000). Acid citric được sử dụng rộng rãi, lượng cho vào từ 1.5-2%(w/v) để chống lại sự oxy hóa trong rau trái. Acid citric có thể sử dụng kết hợp với các tác nhân chống hóa nâu khác như acid ascorbic hay erythorbic và các muối tự nhiên của chúng để ngăn chặn các prooxidants và vô h