Đang tải... (xem toàn văn)
Màu sắc trong cảm quan thực phẩm ...
Chất màu từ phế liệu rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt I. Giới thiệu chung: Màu sắc luôn mang lại những nét đẹp cho đời sống tinh thần của con người. Thiên nhiên đã tự tạo cho mình muôn sắc màu rực rỡ và việc thưởng thức những sắc màu ấy luôn đem lại những nguồn cảm hứng vô tận. Từ rất lâu, con người đã quan tâm đến việc đem những sắc màu thiên nhiên vào nguồn thực phẩm của mình để làm cho chúng thêm hấp dẫn. Ngày nay, màu sắc là một trong những chỉ tiêu quan trọng quyết định chất lượng sản phẩm thực phẩm. Trong 5 chỉ tiêu để đánh giá chất lượng cảm quan thực phẩm, màu sắc chiếm một vai trò rất quan trọng. Tuy nó không có giá trị về mặt dinh dưỡng nhưng lại góp phần làm tăng cảm giác ngon miệng. Từ năm 1956, khi màu tổng hợp ra đời, chúng đã chiếm ưu thế nhờ có thể chủ động sản xuất với số lượng lớn, màu sắc đa dạng, tươi đẹp, bền và rẻ. Tuy nhiên, trong vòng 20 năm trở lại đây, y học đã ghi nhận không có một loại chất màu tổng hợp nào là an toàn tuyệt đối cho sức khỏe con người. Chúng có thể tác động lên hệ miễn dịch, hệ thần kinh gây dị ứng, tiêu chảy nhất là nhất là với trẻ em. Ngoài ra, các chất màu còn có khả năng tích tụ lại trong cơ thể gây ung thư, suy thận và có thể ảnh hưởng lên cả bào thai. Chính vì thế ở mỗi quốc gia đều hạn chế việc dùng màu tổng hợp và đưa ra một danh mục các chất màu tổng hợp được phép sử dụng. Do vậy, người ta đã quan tâm nghiên cứu các chất màu thiên nhiên để đưa vào thực phẩm, trong đó chủ yếu là các chất màu được trích từ thực vật vì chúng không ảnh hưởng xấu cho sức khỏe. Nước ta nằm ở vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nên các loại thực phẩm phát triển rất phong phú và đa dạng, trong đó có những loại thực vật có nhiều màu sắc rất đẹp, có thể trích ly để đưa vào các sản phẩm thực phẩm. Đây là một thuận lợi lớn cho các nhà nghiên cứu trong nước. Thế nhưng thực tế hiện nay ở nước ta đa số chất màu dùng trong ngành thực phẩm phải nhập từ nước ngoài do luợng màu sản xuất được trong nước rất ít, không đủ cung cấp cho nhu cầu sử dụng. Vài năm gần đây, việc nghiên cứu sản xuất các chất màu tự nhiên từ nguồn nguyên liệu sẵn có trong nước như quả sim, củ nghệ, củ dền, lá cẩm…được quan tâm nghiên cứu nhiều hơn và đã đạt được một số kết quả bước đầu đáng ghi nhận. Tuy nhiên, việc tiêu thụ vẫn còn gặp khó khăn, hạn chế do giá thành còn cao so với chất màu tổng hợp. Trong tình hình như vậy, việc đầu tư nghiên cứu để giúp tối ưu và đa dạng hóa quá trình sản xuất màu thực phẩm từ nguồn nguyên liệu tự nhiên sẵn có trong nước là một điều hết sức cấp thiết. Màu tự nhiên : Trong tự nhiên có những nguyên liệu cho nhiều sắc màu rất phong phú đa dạng như màu diệp lục tố chlorophyll trong lá dứa, lá bồ ngót , lá gừng, màu vàng của curcumin trong nghệ, màu hồng tím của lá cẩm , màu đỏ cam của gấc… Ưu điểm của màu tự nhiên là an toàn cho người sử dụng vì chúng có nguồn gốc sinh học. Ở một khía cạnh nào đó điều này không phải đúng hoàn toàn. Thật vậy, người ta đã phải tiến hành nghiên cứu liều lượng sử dụng an toàn của màu tự nhiên cho người tiêu dùng. Chẳng hạn liều dùng tối đa của nghệ là 0,5 mg/kg thể trọng người/ngày. Phức hợp chlorophyll - đồng là 0,15mg/kg thể trọng người/ngày. Ngoài ra vấn đề không chỉ là các chất màu thu được từ một nguồn gốc nào, có cấu trúc hóa học ra sao mà còn những hóa chất sử dụng để tách những chất màu đó là những chất gì , có hại đối với con người hay không? Các quá trình thu nhận tinh chế các chất màu có tồn tại và xuất hiện những lượng chất gây hại nào hay không. Đây là vấn đề cần hết sức lưu ý khi tiến hành các phương pháp thu nhận các chất màu tự nhiên. 1 Chất màu từ phế liệu rau trái GVHD: Tơn Nữ Minh Nguyệt Màu của rau quả phụ thuộc vào các hợp chất chứa màu. Các chất màu đó có thể chia ra bốn nhóm chính là Chlorophylls: diệp lục hay chất màu xanh lá. Carotenoids: có trong lục lạp, cho quả và rau màu vàng, cam và màu đỏ Flavonoids: có trong khơng bào, có màu đỏ , xanh, vàng. Betalains: có trong khơng bào, tạo sắc tố vàng và đỏ. Các sắc tố tạo màu chiếm ưu thế trong rau trái CÁC SẮC TỐ CHÍNH TRONG RAU TRÁI MÀU SẮC TỐ RAU TRÁI ĐỎ Anthocyanins Dâu, Raspberry, Cherry, Cranberry, Lựu, Táo, Nho đỏ Lycopene Cà chua, Bưởi đỏ, Dưa hấu Betacyanins Củ cải đường CAM Beta-carotene Cà rốt, Xồi, Mơ, Cantelope, Bí đỏ, Khoai tây ngọt Beta- cryptoxanthin Cam, Qt XANH/TÍM Anthocyanins Blueberry, Mận, Cà, Nho xanh VÀNG Lutein, Zeaxantin Bắp, Bơ Curcumin Củ nghệ XANH LÁ CÂY Chlorophyll Bơng cải xanh, Cải xoăn, Rau bina, Cải bắp, Măng tây, Trà xanh ĐEN Thearubigens Trà đen Anthocyanins Blackberry Ngày nay, các chất màu tự nhiên đang được sử dụng rộng rãi trong các q trình chế biến thực phẩm và nước giải khát bên cạnh các chất màu tổng hợp. Năm chất màu tự nhiên được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm thực phẩm là: Annatto, Anthocyanin, Beetroot, Turmeric, Carmine. Trong đó màu Anthocyanin được biết đến nhiều nhất. II. Nguồn ngun liệu: 1. Nhóm thực phẩm giàu Carotenoid: a) Dưa hấu: 2 Chất màu từ phế liệu rau trái GVHD: Tơn Nữ Minh Nguyệt Dưa hấu là một loại trái cây có hàm lượng lycopene nhiều hơn các loại rau quả và trái cây khác. Nó là một sắc tố chỉ có trong quả của các loại cây có màu đỏ như cà chua, dưa hấu và bưởi tía. Lycopene là một chất có khả năng chống oxi hoá mạnh và ngăn ngừa bệnh. Nó có tác dụng loại bỏ các gốc tự do gây hại cho tế bào lành. Trước đây cà chua được sử dụng trong việc nghiên cứu lycopene nhưng gần đây người ta đã khám phá ra trong dưa hấu có nhiều lycopene hơn. Nguồn nguyên liệu giàu lycopene là dưa hấu, cà chua, cây bưởi đỏ và quả ổi. Hình 1: Các loại dưa hấu Dưa hấu có thòt đỏ chứa khoảng 6300-6800 µg lycopene/100g thòt quả. Dưa hấu có ruột vàng thì chứa 370-420 µg lycopene/100g thòt quả. Hàm lượng lycopene tập trung cao vào thời điểm 7 ngày trước khi chín và 7 ngày sau khi chín. Trong sản xuất nhỏ, dưa hấu đã cắt ra thì hàm lượng lycopen giảm 10% sau 7-10 ngày trữ ở 2 o C. b) Cà chua: Trong cà chua thường có sắc tố thuộc nhóm carotenoid như carotene, lycopene, xantophyll. ƠÛ quả xanh còn có chlorophyll. Tùy theo mức độ chín mà các sắc tố kia tăng dần nên màu của quả trở nên đậm hơn: Thành phần các sắc tố trong cà chua 3 Chất màu từ phế liệu rau trái GVHD: Tơn Nữ Minh Nguyệt Sắc tố cà chua Còn xanh Nửa chín Chín Lycopene 0.11 0.84 7.85 Carotene 0.16 0.43 0.73 Xantophyll 0.02 0.05 0.06 c) Ổi: Trong một số ổi ruột hồng, màu hồng là do sự có mặt của lycopene ( C 40 H 50 ), sắc tố thuộc nhóm carotenoid. d) Xoài: Thành phần tạo màu chính cho xoài chín là carotenoid: carotenoid : 50,6% phytofluence : 11,7% phytoene : 6,3% auroxanthin : 11,4% cis – violanthin : 7,1% 4 Chất màu từ phế liệu rau trái GVHD: Tơn Nữ Minh Nguyệt các carotenoid khác. Một số loại xoài có màu đỏ là do có anthocyanin, peonidin – 3 – galactoside. Xoài chứa một tiền vitamin A đáng kể: 12.5mg carotenoid/100g thòt quả Cis -β-carotene chỉ có trong xoài chín, γ - carotene có trong cả tất cả các giai đoạn chín của xoài. Thành phần chính của xanthophyll có trong xoài chưa chín là mutatoxanthin (9.44%). Thành phần cryptoxanthin giảm dần trong quá trình chín, lượng zeaxanthin cũng có đáng kể trong xoài chín 1 phần và chín hoàn toàn. Epoxy carotenoid : 5,6 – monoepoxy - β-caroten, mutatochrome, cis – violaxanthin, luteoxanthin, auroxanthin có trong tất cả các giai đoạn quả chín. Trong quá trình chín, carotenoid tăng lên rất nhiều. Tăng đến cực đại khi xoài được bảo quản ở nhiệt độ thường, khoảng 16mg/100g thòt quả. Nếu được giữ ở 7 ÷ 20 0 C trong 16 ÷ 23 ngày và sau đó để chín ở nhiệt độ thường thì carotenoid còn ít hơn 22 ÷ 53%. Sự tạo thành carotenoid trong quá trình chín sẽ bò ức chế nhiều nhất khi bảo quản liên tục ở nhiệt độ thấp, thường là ở 7; 15 và 20 0 C thì lượng carotenoid chỉ bằng 30; 34 và 51% so với quả chín ở nhiệt độ thường. Bảo quản dưới 25 0 C còn ảnh hưởng đến sự tạo hương cho quả. e) Cà rốt: Cà rốt không nhất thiết phải có màu cam, cà rốt có thể có nhiều màu khác nhau do có nhiều nhóm màu khác nhau. Phía trên bên trái: cà rốt có màu cam truyền thống. Màu này là do hàm lượng β-carotene là chủ yếu và một phần α-carotene. 5 Chất màu từ phế liệu rau trái GVHD: Tơn Nữ Minh Nguyệt Phía giữa bên trái: là cà rốt màu vàng, do chứa nhiều xanthophyll. Phía cuối bên trái: là cà rốt đỏ, chủ yếu là do hàm lượng lycopene, một ít α&β- carotene. Phía trên bên phải: cà rốt tím là do màu anthocyanins. Phía dưới bên phải: là cà rốt trắng, không có chất tạo màu. 2. Nhóm nguyên liệu giàu Flavonoid: a) Dâu tây: Chất màu chủ yếu có trong dâu tây là anthocyannin: Cyanindin. Pelargonidin. 6 Chất màu từ phế liệu rau trái GVHD: Tơn Nữ Minh Nguyệt b) Nho: Quả nho gồm vỏ mọng 5-12%, thòt quả 80-95%, hạt chiếm 0-4% khối lượng quả. Vỏ nho có chất chát, chất màu, một ít chất thơm. Ngoài ra còn có protein, chất khoáng, canxi oxalat, chất sáp, tartrat. Chất màu ít hoà tan trong nước nho ép. Hạt nho có acid, nhựa và dầu hoà tan. c) Việt quất: Đến nay, bã ép việt quất, một sản phẩm phế thải của q trình trích ly nước ép trái việt quất, được xem như nguồn cung cấp màu đỏ, nhưng vị đắng và chát làm khả năng sử dụng nó bị hạn chế đến mức thấp. Do đó, người ta đã dùng phương pháp trao đổi ion để tách hợp chất màu từ dịch ép việt quất, bằng nhựa trao đổi ion. Những đề tài khác đưa ra dùng methanol được acid hóa và ethanol như dung mơi tách thì tốt hơn là nước. Chất màu chủ yếu trong việt quất là: Delphinidin Malvidin Petunidin 7 Chất màu từ phế liệu rau trái GVHD: Tơn Nữ Minh Nguyệt 3. Nhóm nguyên liệu giàu Chlorophyll: Chủ yếu là từ các loại rau xanh như: bơng cải xanh, cải xoăn, rau bina, cải bắp, măng tây, trà xanh… 4. Nhóm ngun liệu khác: a) Củ nghệ: Chất màu chủ yếu trong củ nghệ là curcumin. b) Củ cải đỏ (Beetroot): Chất màu chủ yếu trong củ cải đỏ là betanin và vulgaxanthin. 8 Chất màu từ phế liệu rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt III. Quy trình sản xuất: 1. Từ nguyên liệu giàu Carotenoid: a) Từ bã cà chua: Sơ đồ quy trình công nghệ: 9 Dầu thực vật 90-98 0 ,2h Tách hạt Trích ly Lọc Cô đặc chân không Lọc Trích ly Trích ly Màu licopen e Trộn duy trì Bã cà chua 30-40 phút 550-560mmHg Dung môi Dung môi Bã Bã Chất màu từ phế liệu rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt Cách thực hiện: Một phần thịt cà chua được phân ly có chứa chất màu licopene (đồng phân của β- carotene), có công thức C 40 H 56 , chính là chất tạo màu đỏ của cà chua. Ở dạng tinh khiết, licopene là chất màu đỏ, có cấu trúc tinh thể lăng trụ và hình kim dài. Hàm lượng licopene trong cà chua dao động từ 1,3-13,2 mg%. Ở nhà máy liên hợp sản xuất vitamin vùng Cratnođa (Voronen và cộng sự) đã sản xuất được thịt cà chua thu được sau khi ép hoặc ly tâm một chất màu thực phẩm lý hiệu là KMT, dùng vào sản xuất magarine thay cho carotene. Người ta chiết sắc tố này từ thịt quả bằng cách hòa tan nó trong dầu thực vật. Để khai thác chất màu thực phẩm, người ta cho thịt quả vào những chai thủy tinh dung tích khoảng 3 lit và đem thanh trùng trong nồi hấp hoặc cho vào thùng gỗ có cho thêm 10% NaCl và 0,5% natri benzoat. Mitxen phần lỏng có hòa tan chất màu đi từ thiết bị trích ly 2 vào thùng chứa rồi quay về thiết bị trích ly 1 để được gia nhiệt đến 90-95 0 C. Người ta cho thêm thịt quả vào thiết bị trích ly này và làm bốc hơi nó ở nhiệt độ tăng dần đến 95-98 0 C và độ chân không 550- 560 mmHg. Quá trình chuẩn bị, tức là giai đoạn đầu tiên của việc hòa tan sắc tố, thường kéo dài 25-30 phút, còn giai đoạn thứ hai xảy ra với các điều kiện giống như trên nhưng kéo dài 85-90 phút. Sau khi kết thúc trích ly, dung dịch dầu được chuyển bằng bơm ly tâm và lọc bằng máy ép lọc khung bản đến khi thu được thành phẩm. Bã còn lại trong máy ép lọc được thổi bằng không khí nén đến khi không thấy mitxen chảy ra. Người ta cho bã này vào thiết bị trích ly 2 để trích ly sắc tố bằng dung môi ở dạng mitxen loãng lấy từ thiết bị trích ly 3 sang. Việc trích ly lần hai tiến hành tương tự như trên trong vài giờ. Huyền phù tạo ra, được lọc lần hai ở trên máy lọc ép. Bã còn lại trên máy lọc ép sau khi thổi không khí cho chảy về thiết bị trích ly 3, còn mitxen lần hai cho chảy về các thùng chứa và làm dung môi để tiến hành trích ly lần đầu. Sau khi trích ly lần thứ ba thu được mitxen thứ ba dùng để trích ly lần hai. Cặn còn trên máy ép lọc được đem tách hết dầu và chuyển thành phế liệu. Chất màu thành phẩm chứa licopene ( mitxen sau lần trích ly đầu) được lọc nguội lần thứ hai trên máy lọc ép và chuyển về thùng trộn, tại đây nó được trộn trong 30-40 phút để thu sản phẩm màu đồng đều, tức là màu da cam thẫm, sau đó được đóng gói vào thùng kín. Mục đích công nghệ: Tách hạt: 10 [...]... chất màu thực vật tự nhiên để tạo màu cho thực phẩm Ngồi chất màu, các chất màu thực phẩm tự nhiên còn chứa các thành phần hoạt tính sinh học khác như: các vitamin, các acid hữu cơ, glycoside, các chất thơm, các ngun tố vi lượng Chính vì vậy, khi sử dụng chất màu tự nhiên để nhuộm màu chẳng những cải thiện được hình thức bên ngồi mà lại còn làm tăng giá trị đinh dưỡng của thực phẩm Trong cơng nghiệp thực. .. nghiệp thực phẩm, các chất màu có nguồn gốc tự nhiên chỉ chiếm 6% trong tổng số các chất được sử dụng để tạo màu Tuy nhiên, chất màu tổng hợp thì khơng an tồn đối với sức khỏe con người, do đó, người ta đã nghiên cứu đưa các chất màu tự nhiên vào trong thực phẩm, an tồn hơn khi sử dụng • Tình hình sử dụng chất màu trong thực phẩm: Ở các nước tiên tiến, việc nghiên cứu khai thác sử dụng các chất màu tự nhiên... chất màu trong thực phẩm: 1) Phối màu vào agar ( rau câu): Bột agar Nước Ngâm Bột màu Nấu Hòa tan Đường Phối trộn Rau câu 27 Nước Chất màu từ phế liệu rau trái GVHD: Tơn Nữ Minh Nguyệt 2) Phối màu vào sữa chua uống: Sữa chua uống khơng màu Bột màu anthocyani n Phối trộn Đồng hóa Rót Tiệt trùng Sữa chua uống có màu 3) Phối màu vào sirơ: Nước Mạch nha Đun sơi Đường Khuấy trộn Bột màu Hòa tan trong nước... hết trong thực vật bậc cao, chúng hiện diện trong hoa quả và các bộ phận khác của cây Athocyanin được dùng thay thế cho các phẩm màu khác vì có những ưu điểm sau: 1) Khơng gây hại cho người và động vật vì được trích từ cây ăn được 2) Có màu tươi sáng đặc biệt là vùng đỏ 3) Tan tốt trong nước, điều này làm đơn giản việc phối trộn chúng trong một số sản phẩm thực phẩm • Một số quy trình ứng dụng chất màu. .. đều đã được ứng dụng trong thực phẩm Ở Đức, người ta đã sản xuất được chế phẩm màu acid từ chlorophyll Chế phẩm này có màu xanh lá cây sáng, khơng gây mùi vị lạ, bền trong mơi trường acid Betalain: Betalain E 162 hay là nước ép củ cải đỏ cơ đặc có khả năng nhuộm màu tốt nhất tại pH 3,5 - 5,0 do đó được ứng dụng chủ yếu trong chế biến các sản phẩm sữa và sản xuất đường Chất nhuộm màu eno được sản xuất... đến loai màu trích từ quả nho Chất màu đó được gọi là enin(C23H24O12) thuộc nhóm sắc tố Anthocyanin Nó được dùng để nhuộm màu các lọai quả, nước ngọt, nước uống có gas Tìm kiếm một chất màu có thể tan tốt trong nước là một u cầu đặt ra từ ngành sản xuất bánh kẹo, mứt, kem, nước giải khát…Anthocyanin thuộc nhóm màu flavonoid là chất màu có nhiều triển vọng cho các ứng dụng của các sản phẩm thực phẩm trên... glycol có thể sử dụng để nhuộm màu cho các sản phẩm sữa và thịt E 160C là chất nhuộm màu đỏ tự nhiên được chiết xuất từ loại ớt đỏ capsicum annuum được trồng ở châu Âu và Bắc Mỹ, dạng hòa tan trong nước và mỡ với hàm lượng chất màu là 1,5 % có thể sử dụng để nhuộm màu cho các bán thành phẩm từ thịt với nồng độ từ 0, 05 đến 0,1% Chlorophyll: Dùng làm chất màu thực phẩm (nhuộm màu rượu, nước giải khát ,... hiệu quả kinh tế 22 Chất màu từ phế liệu rau trái GVHD: Tơn Nữ Minh Nguyệt 5 Thiết bị: Máy nghiền Thiết bị trích ly Thiết bị ly tâm Thiết bị lọc khung bản 23 Chất màu từ phế liệu rau trái GVHD: Tơn Nữ Minh Nguyệt Thiết bị cơ đặc Thiết bị sấy phun IV Sản phẩm và lĩnh vực ứng dụng: 1 Phân loại: a) Theo màu sắc: Người ta phân loại màu thực phẩm dựa trên màu sắc và bản chất của chất màu: Colour Shade Product... bã rắn khơng tan Cơ đặc chân khơng: - Thực hiện ở áp suất chân khơng nhằm tạo nhiệt độ thấp, tránh làm biến đổi chất màu, tăng giá trị sử dụng - Tăng hàm lượng chất khơ trong sản phẩm Lọc tinh: - Tăng độ tinh sạch của chất màu thành phẩm - Tăng giá trị thương phẩm Sấy phun: - Tăng thời gian bảo quản - Tạo hình cho sản phẩm - Hồn thiện sản phẩm 15 Chất màu từ phế liệu rau trái - GVHD: Tơn Nữ Minh... nghiên cứu khai thác sử dụng các chất màu tự nhiên đã được quan tâm thực hiện khá sớm Hiện nay, ở các nước tiên tiến, số lượng các chất màu sản xuất từ nguồn gốc thực vật ngày càng nhiều Tổng giá trị bn bán phẩm màu tự nhiên trên thị trường thế giới năm 1993 là 500 triệu USD và tốc độ tăng trưởng hàng năm lên đến 10% Xu hướng dùng màu thực phẩm trích chiết từ thiên nhiên đang tăng nhanh khơng những . quyết định chất lượng sản phẩm thực phẩm. Trong 5 chỉ tiêu để đánh giá chất lượng cảm quan thực phẩm, màu sắc chiếm một vai trò rất quan trọng. Tuy nó không. Betalains: có trong khơng bào, tạo sắc tố vàng và đỏ. Các sắc tố tạo màu chiếm ưu thế trong rau trái CÁC SẮC TỐ CHÍNH TRONG RAU TRÁI MÀU SẮC TỐ RAU TRÁI