TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ MAY VÀ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM LỚP 041160 CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỀ TÀI : MÔN HÓA HỌC THỰC PHẨM PHẢN ỨNG MELANOIDIN NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN NGUYỄN THỊ NGỌC CẦM NGUYỄN THỊ MỘNG LINH NGUYỄN QUỐC NGHĨA PHẠM VĂN THẠNH HOÀNG THỊ THƠM VI THÙY TRANG I- ĐỊNH NGHĨA PHẢN ỨNG MELANOIDIN: * P hản ứng Melanoidin phản ứng đường khử sản phẩm phân huỷ đường nhiệt độ chất chứa nhóm amin, trước hết amit, axit amin, peptit amoniac -Nói tóm gọn, hợp phần tham gia phản ứng protein glucide * Thực chất Melanoidin hợp chất màu dạng polyme, sản phẩm phản ứng Maillard-một phản ứng tạo màu nâu phi enzym mà chất phản ứng melanoidin * -Điều kiện để phản ứng xảy chất tham gia phản ứng phải có nhóm cacbonyl C = O -Phản ứng xảy môi trường kiềm acid -Phản ứng bắt đầu nhiệt độ 30o C, tăng nhanh nhiệt độ 60o C Khi nhiệt độ khoảng từ 100o C đến 120o C phản ứng xảy nhanh II- CƠ CHẾ PHẢN ỨNG ( CÁC GIAI ĐOẠN CỦA PHẢN ỨNG TẠO MELANOIDIN ): Theo Hodge, phản ứng tạo Melanoidin bao gồm loạt phản ứng xảy song song nối tiếp -Dựa vào mức độ màu sắc sản phẩm chia thành giai đoạn + Giai đoạn đầu: Bao gồm phản ứng phản ứng ngưng tụ cacbonylamin vàphản ứng chuyển vò Amadori Sản phẩm giai đoạn không màu không hấp thụ ánh sáng cực tím + Giai đoạn thứ hai(giai đoạn trung gian):gồm phản ứng khử H 2O đường,phản ứng phân huỷ đường hợp chất amin Sản phẩm giai đoạn không màu có màu vàng hấp thụ mạnh ánh sáng cực tím + Giai đoạn cuối cùng: gồm phản ứng ngưng tụ aldol, phản ứng trùng hợp hóa aldehitamin tạo thành hợp chất dò vòng chứa Nitơ -Thực tế hỗn hợp phản ứng có chứa đồng thời tất sản phẩm, tỉ lệ sản phẩm hay sản phẩm khác chiếm ưu phụ thuộc mức độ tiến hành phản ứng 1)Giai đoạn đầu phản ứng tạo melanoidin: a)Phản ứng ngưng tụ cacbonylamin: Giai đoạn tạo thành melanoidin ngưng tụ đường với axit amin + Trong điều kiện nhiệt độ sinh lý tạo thành bazơ schiff glucozit (Bazơ schiff hợp chất hữu có nhóm – HC = N - ) O H N R C H H C C OH H C OH HO C H H C OH H C OH HO C H H C OH H C OH + H2N-R -H2O +H2O CH2OH CH2OH Glucoza bazơ schiff NH R H C H C OH HO C H H C OH H C O CH2OH N-glucozit Trong điều kiện sản xuất nhiệt độ cao, phản ứng bắt đầu từ N-glucozit mà từ sacaroamin( đường amin) theo sơ đồ: O H OH C H C + H H COOH N C ' R R” H O H H COOH H N C C C ' R R“ H -Phức đường amin tạo thành không màu tính chất melanoidin -Phản ứng tiến hành chỗ lạnh qua vài đạt cân bằng.Nhưng tốc độ phản ứng tăng nhanh đun nóng hỗn hợp phản ứng b)Phản ứng chuyển vò Amadori: -Khi nhiệt độ cao phức đường amin bò đồng phân hoá hay gọi bò chuyển vò nội phân Amadori.Kết nguyên tử cacbon thứ thứ hai phát sinh nối kép tạo thành 1- amin – – dezoxy – – xetoza: O H C H H C OOH C H N C ' R R” O ’ R C COOH CH2 NH CH R 1- amin – – dezoxy – - xetoza Phức đường amin OH COOH ” ’ R C CH NH CH R” Dạng enol – amin – – dezoxy – 2- xetoza -Sản phẩm chuyển vò Amadori hợp chất có khả phản ứng chất khởi đầu để tạo thành polime có màu sẫm gọi melanoidin 2) Giai đoạn trung gian phản ứng melanoidin: Ở giai đoạn xảy khử H2O 1- amin – – dezoxy – – xetoza tạo thành sản phẩm phân ly khác -Phụ thuộc vào điều kiện môi trường nhiệt độ mà giai đoạn tiến hành vài đường: + Khử H2O dezoxyxetoza tạo thành furfurol hydroxymetylfurfurol + Khử H2O dezoxyxetoza tạo thành reducton mạch hở + Phân huỷ hợp phần đường để tạo thành andehit, axeton, diaxetyl + Tạo thành ozon * Tạo thành furfurol ozon: -Nếu cấu tử tạo thành melanoidin glucoza, sản phẩm chuyển vò Amadori đun nóng chuyển sang dạng furan sau thành bazơ schiff hydroxymetylfurfurol NH H HO H H R C C OH C H C C OH H2O HOCH HOH2C OH CH2OH – amin – – dezoxy – xetoza CHOH C C = CH NH R O H dạng furan dezoxyfructoza H2O HOH2C CH CH C C CH = NR O bazo schiff hydroxymetyl furfurol -Nếu đường khởi đầu hexoza mà pentoza tạo thành bazơ schiff furfurol -Sau bò thủy phân, bazo schiff hydroxymetylfurfurol furfurol bò phân hủy để tạo thành hydroxymetylfurfurol furfurol axitamin tự theo sơ đồ: HOH2C CH CH C C CH = N R + H2O O HC HOH2C C CH O C C O + R NH2 H Hydroxymetylfurfurol axit amin -Đôi bazơ schiff hydroxymetylfurol furfurol ngưng tụ để tạo thành melanoidin chứa nitơ Trong môi trường axit trung tính nhiệt độ cao furfurol dẫn xuất tạo thành trước tiên -Reinol, Anst Inglend tìm thấy đường khử nước khác dezoxyxetoza: Ban đầu dezoxyxetoza phản ứng với phân tử glucoza để tạo thành difuranozamin Sau difuranozamin bò phân hủy để tạo thành 3- dezoxyglucozon, ozon không no dạng cis trans: OH OH OH H C H C = O C H C H C = O CH2 H C O OH H C H C H C C= O O H C C C H O H C CH2OH CH2OH CH2OH – dezoxyglucozon glucozon không no dạng cis glucozon không no dạng trans -Hydroxymetylfrufurol tạo thành Các tác giả cho sản phẩm vừa kể chất tiền thân polyme có màu nâu sẫm * Tạo thành reducton có sáu cacbon: -Các aminodexyxetoza tạo thành chuyển vò Amadori, bò khử hai phân tử H2O để tạo thành reducton có sáu cacbon -Reducton hợp chất hữu có tính chất chung khử mạnh có nhóm endiol: C C OH OH -Theo thường lệ, nhóm ediol reducton liên kết với gốc aldehit gốc axit Ví dụ: O CH = C C OH OH H -Do hợp chất nhạy với phản ứng oxy hóa khử Chẳng hạn, reducton đơn giản triozoreducton: O O CH2 C OH O C hydroxymetylglioxal CH = C H OH OH C H reducton enolaldehit axit tartric -Sự tổ hợp nhóm endiol với nhóm cacbonyl làm cho chất có khả nhạy cảm đặc biệt phản ứng oxy hoá khử -Khả phản ứng reducton đến hủy hidro để chuyển nhóm endiol thành nhóm cacbonyl: R C = C OH OH reducton R1 2H R C C R1 O O dehydroreducton -Các reducton dễ dàng kết hợp với oxy điều quan trọng cho bền vững cơvat O -Reducton không khử nước Feilling lại dễ dàng khử iot C 2,6-diclophenolindophenol -Axit dehydroascobic coi ví dụ C = O reducton sáu cacbon: O C =O Axit dehydroascobic H C HO C H CH2OH -Không phải riêng reducton mà dạng dehydro chúng tham gia vào việc tạo nên màu nâu * Phân hủy đường: -Một giai đoạn trung gian phản ứng tạo melanoidin phân huỷ cấu tử đường sản phẩm chuyển vò amadori để tạo thành sản phẩm khác nhau: triozonreducton , andehit piruvic, axeton, axetoin, diaxetyl -Một số chất tạo thành phân huỷ đường có mùi vò dễ chòu, đònh chất lượng sản phẩm * Phân hủy hợp chất amin: -Trong trình tạo nên melanoidin CO2 , andehit NH3 sản phẩm phản ứng nhiệt độ cao.Nguyên tượng phân huỷ strecker theo hướng khác nhau: ♦Sản phẩm chuyển vò Amadori kết hợp với axit amin để thoát CO2 H2O: COOH R CH Axit amin O NH2 + R COOH C CH2 NH CH aminodezoxyxetoza H R C N = C ’ H R H H H C N C H R - CO2 -H2O ” R” COOH Bazơ schiff H R C H = N C H H C COOH N C R” R’ H H -Bazơ schiff tạo thành bò thuỷ phân thành andehit hợp chất amin Chính hợp chất amin cho sản phẩm chứa Nitơ có màu nâu sau Còn andehit tạo thành phản ứng này, so với axit amin tham gia tương tác với aminodezoxyxetoza có cacbon H C R N NH2 R’ C H H C H N H C COOH ” R H Bazơ schiff H2O R C= O H + R’ C H H C H N H C COOH ” R andehit H hợp chất amin ♦Giữa furfurol hydroxymetylfurfurol axit amin xảy tương tác oxy hoá: HC CH HC C +O2 C = O HC CH HC CH O C =O O H OO furfurol R CH NH2 + axit peroxyfurfurolic HC CH HC C R C= O CH C = NH + HC O C C = O + H 2O O COOH OOH Axit amin HC COOH axit peroxyfurfurolic R OH axit imin axit furfurolic R C = NH + H2O C = O + COOH CO2 + NH3 COOH Axit imin andehit -Kết từ axit amin tạo thành andehit có nguyên tử cacbon ♦ Andehit tạo thành kết chuyển amin axit amin với reducton: R CH R NH2 + R COOH Axit amin C C O O reducton R' C= O + R H andehit CH NH2 C R9 + CO2 O aminoreducton 10 -Do chuyển amin mà dẫn đến hình thành nên andehit phản ứng chủ yếu nên nitơ tham gia vào polyme màu nâu -Phần lớn CO2 thoát trình tạo melanoidin axit amin bò phân huỷ strecker -Các andehit tạo thành đóng vai trò quan trọng việc hình thành hương vò sản phẩm thực phẩm chế biến nhiệt Mỗi amino axit kết hợp với loại đường cho mùi hương riêng biệt, tuỳ thuộc vào tạo thành loại andehit đònh 3) Giai đoạn cuối phản ứng tạo melanoidin: -Giai đoạn bao gồm nhiều phản ứng phức tạp Có thể chia thành kiểu phản ứng: + Phản ứng ngưng tụ aldol với tạo thành polyme màu nâu không chứa nitơ + Phản ứng trùng hợp hoá andehitamin với tạo thành hợp chất nitơ dò vòng ♦Ngưng tụ aldol: Ví dụ ngưng tụ andehit axetic: CH3 C = O + HCH2 C = O H H Andehit axetic CH3 CH OH andehit axetic CH2 C = O H aldol -Khi đó, nguyên tử hidro nhóm metyl phân tử andehit liên kết với nguyên tử oxy nhóm cacbonyl phân tử andehit thứ hai ♦Sự trùng hợp hoá: -Sự trùng hợp hoá oxy hoá đồng thời andehit aminoaxetic dẫn đến tạo thành pirazin: NH2 CH2 CHO CHO N CH + CH2 NH2 + O2 CH CH CH + H2O N Andehit aminoaxetic pirazin -Pirazin có mùi dễ chòu yếu, hoà tan nước -Khi trùng hợp hoá dehydroreducton với amoniac andehit tạo thành hợp chất phức tạp có chứa vòng imidazol: 11 R C = O NH3 R’ C = O + OHC R ” R C N R’ C C NH3 R” + H2O NH Imidazon dẫn xuất -Ngoài hợp chất trên, kết qủa phản ứng ngưng tụ andehit, piridin pirol tạo thành -Sự ngưng tụ aldol tiến hành caramen hoá dung dòch đường khiết Khi có mặt hợp chất amin vết xảy đồng thời hai kiểu phản ứng -Giai đoạn cuối phản ứng melanoidin tạo nên polyme không no hoà tan H2O, sau đến polyme không no không hoà tan H2O, có màu sậm có tên gọi chung melanoidin Một số cấu trúc monome melanoidin: HC CH C H C C O C H O HC n CH C HC C N CH C C = C H C N C C H R OH OH R O n -Khả hoà tan melanoidin phụ thuộc vào nhiệt độ phản ứng -Khi nhiệt độ cao phản ứng xảy mãnh liệt melanoidin tạo thành có hương thơm hoà tan H2O 12 III-CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN PHẢN ỨNG MELANOIDIN: 1) nh hưởng axit amin đường: -Cường độ sẫm màu melanoidin tạo thành phụ thuộc nhiều vào chất axit amin đường a) Sự phụ vào axit amin: -Ta thấy giai đoạn trung gian tạo thành furfurol oxymetylfurfurol có kèm theo tái tạo axit amin vốn tham gia tương tác với đường từ phản ứng đầu tiên.Như xem axit amin chất xúc tác giai đoạn đầu Một phần axit amin tham gia tạo thành andehit NH , NH3 tương tác với đường tạo thành melanoidin * Các axit amin tham gia phản ứng khác phụ thuộc vào nhiệt độ , pH lượng nước, chẳng hạn: +Khả phản ứng cho màu mạnh glicocol, alanin, asparagin.Trái lại Xistin tirozin cho sản phẩm màu yếu +Valin lơxin cho mùi mạnh +Glicocol cho màu đậm, mùi bia vò chua +Phenylalanin pản ứng chậm , tạo thành sản phẩm có màu nâu sẫm có mùi thơm hoa hồng +Lơxin cho sản phẩm có màu không đáng kể , có mùi bánh mì rõ rệt +Axit glutamic có hoạt độ cao cho sản phẩm có màu nhạt * Khả tham gia phản ứng axit amin phụ thuộc mạnh vào độ dài mạch cacbon vò trí nhóm amin so với nhóm cacbonyl Nhóm amin xa nhóm cacbonyl tham gia phản ứng mạnh mẽ.Chính α - axitamin hoạt động β - axitamin * Protein, peptit, amin , amon số chất chứa Nitơ khác có khả phản ứng với đường khử tạo thành chất có màu sẫm Các protein phản ứng với đường nhóm –NH2 tự đònh -Nhóm -NH2 protein nhiều khả tạo melanoidin mạnh.: -Glucoza phản ứng mãnh liệt cả, đến galactoza lactoza -Fructoza phản b) Sự phụ thuộc vào đường khử: *Cường độ phản ứng melanoidin phụ thuộc vào chất đường khử ứng nhanh glucoza -Pentoza(arabinoza, xiloza) có hoạt động cao -Khả phản ứng maltoza tương tự glucoza 13 -Sacaroza không phản ứng với axit amin nhóm cacbonyl *Cường độ phản ứng phụ thuộc vào nồng độ đường: -Tỷ lệ axit amin đường thích hợp ½ 1/3 -Việc tăng hợp phần đường làm cho melanoidin tạo có dạng hoà tan nồng độ cao -Mặc dầu vậy, thực tế phản ứng tiến hành nồng độ axitamin không đáng kể tỷ lệ axit amin/đường bé:1/40, chí 1/300 2) nh hưởng H2O: -Để phản ứng Maillard tiến hành cực đại xung quanh phân tử protein phải tạo nên lớp đơn phân glucoza lớp đơn phân H2O Như , có mặt H2O điều kiện cần thiết để tiến hành phản ứng -Nồng độ chất tác dụng cao, nồng độ H2O tạo thành melanoidin mạnh.Khi hàm lượng nước 30% so với trọng lượng hợp chất phản ứng xảy thuận lợi.Khi hàm lượng nước 90% phản ứng không phát sinh 3) nh hưởng nhiệt độ: Nhiệt độ có ảnh hưởng quan trọng đến tạo thành màu -Ở 0o C 0o C, phản ứng melanoidin không xảy Cùng với tăng nhiệt độ, vận tốc phản ứng tăng lên mạnh mẽ(khoảng 60 o C vận tốc phản ứng bắt đầu tăng nhanh) -Ở nhiệt độ khác nhau, sản phẩm tạo thành khác +Khi nhiệt độ từ 95o C đến 100o C ,phản ứng cho sản phẩm có tính chất cảm quan tốt +Nhiệt độ cao melanoidin tạo thành có vò đắng mùi khét +Ở nhiệt độ 160o C, melanoidin tạo thành không tan nước +Lượng chất màu đạt cực đại nhiệt độ 190o C 4) nh hưởng pH: Phản ứng Maillard tiến hành khoảng pH rộng.Nhưng môi trường kiềm phản ứng xảy nhanh -Trong môi trường axit (pH< 3) , trình tạo melanoidin thể yếu chủ yếu phân huỷ đường -Tuy nhiên nhiệt độ tăng cao thì phản ứng có thề xảy môi trường có pH = 14 5) Chất kìm hãm chất tăng tốc phản ứng melanoidin a) Chất kìm hãm: -Chất kìm hãm phản ứng melanoidin thường chất phản ứng với nhóm cacbonyl như: dimedon( dimetyldihydrorezorxin), hydroxylamin, bisunfit Những chất kết hợp với chất khác phát sinh giai đoạn trung gian, làm ngừng trình phản ứng * Khí sunfurơ , axit sunfurơ muối nó(natri bisunfit kalibisunfit) chất kìm hãm mạnh mẽ phản ứng tạo màu melanoidin -Tác dụng kìm hãm axit sunfurơ có liên quan với reducton: CHO CHO CHO CO COH CO CH2 CH CHOH CHOH CHOH CHOH CH2OH CH2OH H2SO3 CH2 CHSO3H CHOH CH2OH 3,4-didezoxy - sulfonexozon CHO CO CH CH CHOH CH2OH -Các dẫn xuất axit sunfuric hợp chất bền vững, chí phương pháp thuỷ phân người ta không thu lại SO chưng cất Do sản phẩm trung gian tương tự phản ứng melanoidin không chuyển hoá thành hợp chất màu cuối 15 -Ngoài ra, kết hợp nhóm rượu bậc glucozon không no dạng trans, axit sunfurơ gạt bỏ khả vòng hoá sau glucozon( tương tác với amoniac) -Axit ascobic có tác dụng kìm hãm sẫm màu sản phẩm nước trái nước chanh, nước nho, nước táo… * Chất kìm hãm phản ứng melanoidin tốt dimedon.Nó có khả liên kết với furfurol andehit làm ngừng tạo thành melanoidin -Trong điều kiện đònh kết tủa hoàn toàn furfurol cách tạo sản phẩm ngưng tụ furfuroldimedon * Các chất oxy hoá :KMNO4 , H2O2 , quinhidron chất khử :H2SO3, natri hiposunfit, hydroquinon, hydro sinh kìm hãm phản ứng tạo melanoidin với cường độ khác * Gần , người ta dùng este axit pirocacbonic làm chất kìm hãm phản ứng melanoidin Este có cấu tạo sau: R1 O C O C O R2 O O R1,R2 gốc ankyl, aryl gốc dò vòng (furfuryl) -Ngoài ra, người ta dùng anhydrit cacbonic α - hydroxyaxit pirocacbonat chúng tương tác với nhóm amin tự làm cho amin không khả phản ứng với nhóm cacbonyl đường O O= C O C= O C O H C O H C O C=O H C O C= O CH3 Trường hợp dùng axit lactic O = C O trường hợp dùng axit tartric b) Chất tăng tốc phản ứng : 16 -Các chất tăng tốc phản ứng gồm có axit lactic phosphat Muối axit lactic làm tăng tốc phản ứng mạnh Dung dòch đệm phosphat làm tăng nhanh vận tốc phản ứng axit amin glucoza mà làm tăng phản ứng nâu hoá dung dòch glucoza tinh khiết 17 IV – TÍNH PHỔ BIẾN CỦA PHẢN ỨNG MELANOIDIN TRONG CHẾ BIẾN VÀ BẢO QUẢN THỰC PHẨM: V ì phản ứng axit amin đường xảy điều kiện dễ dàng nên phản ứng phổ biến trình sản xuất bảo quản loại thực phẩm Tuỳ theo yêu cầu tính chất cảm quan sản phẩm ảnh hưởng mặt dinh dưỡng phản ứng mà người ta tạo điều kiện để tăng cường phản ứng đến mức tối đa kìm hãm phản ứng đến mức tối thiểu 1) Trong sản xuất bánh mì: -Màu sắc vỏ bánh mì phản ứng đònh -Trong bánh mì, glucoza, fructoza, maltoza, lactoza đường khử phổ biến.Trong đó, bột mì chứa hầu hết axit amin phổ biến Trong ủ bột, nhờ xảy trình lên men làm tăng thêm hàm lượng axit amin lysin , alanin, prolin, cystein… Trong trình nướng, H2O toả lên bề mặt bánh mì làm nhiệt độ tăng cao xúc tác cho phản ứng maillard diễn ra, làm hình thành màu vàng nâu bắt mắt vỏ bánh mì Chính vậy, cần tạo điều kiện cho phản ứng xảy tối đa sản xuất bánh mì 18 2)Trong sản xuất bia: Màu sắc hương vò bia phần lớn malt đònh.Do biện pháp kó thuật sản xuất malt nhằm điều hoà phản ứng melanoidin Chẳng han: -Để thu malt vàng,người ta cho mọc mầm thời gian ngắn, làm nước nhanh để thu axit amin đường, làm khó khăn cho phản ứng cacboylamin Ngoài cần hạn chế thời gian đun sôi dung dòch lên men -Để sản xuất malt đen nhiệt độ sấy phải cao thời gian sấy phải lâu -Malt sấy nhiệt độ thấp ảnh hưởng xấu đến vò bia -Nếu sấy malt nhiệt độ cao, bia có vò khét 3)Trong sản xuất rượu: -Phản ứng melanoidin gây tổn thất tinh bột đường.Đồng thời, melanoidin t ạo thành có tác dụng kìm hãm hoạt động emzym Do vậy, cần kìm hãm phản ứng cách triệt để -Biện pháp: Nấu nguyên liệu với lượng lớn H2O để khắc phục ảnh hưởng xấu phản ứng này, đồng thời giảm tổn thất đường tăng hiệu suất rượu 4) Trong sản xuất thuốc lá: -Quá trình sấy, trước lên men lên men phản ứng Maillard đònh -Thuốc thường bò ẩm hoá phản ứng melanoidin xảy thường có kèm theo thoát H2O, đặc biệt, tỉ lệ axit amin/đường ½ lượng ẩm thoát cực đại Việc thay đổi tỉ lệ làm giảm ẩm độ môi trường, tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng tăng cường màu sẫm 5) Trong sản xuất bánh kẹo: Maillard phản ứng quan trọng tạo màu mùi cho bánh kẹo -Đường sản xuất bánh kẹo thường là: xiloza,fructoza, sacaroza, tinh bột bắp, maltodextrin… 19 -Nguồn protein để sản xuất bánh kẹo: sữa, kem , bơ, cacao, trái cây( cung cấp amino axit tự do), gelatin, lecithin… Đó nguồn nguyên liệu phản ứng tạo màu melanoidin -Màu sắc mùi vò bánh kẹo trình sản xuất phụ thuộc vaò nhiều yếu tố:loại đường khử, loại axit amin, tỷ lệ chất phản ứng, nhiệt độ ( thông thường nhiệt độ cao 100o C, lên đến 160o C ), độ pH, thời gian chế biến 6) Trong sản xuất đường: -Nước mía ép dung dòch chứa nhiều thành phần gồm đường sacaroza, đường khử, axit hữu chất màu -Trong trình chế biến ( đặc biệt trình cô đặc ), phản ứng melanoidin xảy làm cho dung dòch mía đường bò sẫm màu.Do vậy, việc khử chất màu để tạo độ tinh khiết cho đường vấn đề mà ngành sản xuất mía đường cần giải 7) Chế biến, bảo quản rau quả: Do phản ứng đường nghòch đảo axit amin muối amon mà tất xiro nước cô đặc bò sẫm màu bảo quản, nhiệt độ cao, dẫn đến màu sắc tự nhiên hương thơm loại nước Cho nên cần hạn chế tối đa phản ứng 8)Trong sản xuất phomai: Những sản phẩm phản ứng Maillard trình chế biến phomai gây ức chế hoạt tính enzym tripsin phomai,đồng thời ngăn cản làm giảm tạo thành độc tố gây ngộ độc Chẳng han, sản phẩm cuối phản ứng Maillard tạo từ glucoza glycin ức chế phát triển vikhuẩn Aeromonas hydrophila, nhiên không cản trở phát triển vi khuẩn gây hại khác Staphylococcus aureus Listeria Salmonella 20 9) nh hưởng dinh dưỡng phản ứng Maillard: Trong trình chế biến, phản ứng Maillard cóthể làm giảm thành phần dinh dưỡng thực phẩm tạo hợp chất độc hại -Làm giảm thành phần dinh dưỡng thực phẩm: Trong trình hình thành sản phẩm chuyển vò Amadori chất trung gian khác, giảm lượng axit amin đường khử dẫn đến việc số chất dinh dưỡng như: Lysin, Thiamin, Arginin, Histidin… Dưới số số cụ thể LƯNG THIAMIN MẤT TRONG QUÁ TRÌNH NƯỚNG Thòt bò Thòt heo Thòt cừu Bánh mì Bánh lan 40%-60% 30% - 40% 40%-50% 15% 23% -30% 21 LƯNG LYSIN BỊ MẤT TRONG SỮA Sữa tươi tiệt trùng UHT 140o C Sữa đặc có đường Sữa bột 2% 8% -12% 10% Vì cần tìm cách làm giảm thất thoát lysin số chất dinh dưỡng khác trình chế biến sữa bột sữa bột thức ăn trẻ nhỏ - Những nghiên cứu gần cho thấy sản phẩm thòt trình chế biến tạo hợp chất dò vòng độc hại có khả gây ung thư 10) Hoạt chất chống oxy hoá melanoidin: -Những chất tạo thành phản ứng tạo melanoidin cho thâý có hoạt tính chống oxy hoá,đặc biệt oxy hoá lipid Càng có tập trung sản phẩm phản ứng melanoidin sản phẩm oxy hoá lipid giảm Chẳng hạn, cà phê bột : Chất melanoidin tạo thành trình sấy cà phê làm cho cà phê bột có tính chống oxy hoá -Tuỳ thuộc vào loại đường khử axit amin mà hợp chất tạo thành có hoạt tính oxy hoá khác bảng 22 Tóm lại , số thực phẩm chứa melanoidin có khả chống oxy hoá 23 [...]... Chất tăng tốc phản ứng : 16 -Các chất tăng tốc phản ứng gồm có axit lactic và phosphat Muối của axit lactic làm tăng tốc phản ứng này rất mạnh Dung dòch đệm phosphat không những làm tăng nhanh vận tốc phản ứng giữa axit amin và glucoza mà còn làm tăng phản ứng nâu hoá dung dòch glucoza tinh khiết 17 IV – TÍNH PHỔ BIẾN CỦA PHẢN ỨNG MELANOIDIN TRONG CHẾ BIẾN VÀ BẢO QUẢN THỰC PHẨM: V ì phản ứng giữa axit... nhiều thì khả năng tạo melanoidin càng mạnh.: -Glucoza phản ứng mãnh liệt hơn cả, tiếp theo là đến galactoza và lactoza -Fructoza phản b) Sự phụ thuộc vào đường khử: *Cường độ phản ứng melanoidin phụ thuộc vào bản chất đường khử ứng nhanh hơn glucoza -Pentoza(arabinoza, xiloza) có hoạt động cao nhất -Khả năng phản ứng của maltoza tương tự như glucoza 13 -Sacaroza không phản ứng với axit amin vì không... một mùi hương riêng biệt, tuỳ thuộc vào sự tạo thành một loại andehit nhất đònh 3) Giai đoạn cuối cùng của phản ứng tạo melanoidin: -Giai đoạn này bao gồm rất nhiều phản ứng phức tạp Có thể chia thành 2 kiểu phản ứng: + Phản ứng ngưng tụ aldol với sự tạo thành polyme màu nâu không chứa nitơ + Phản ứng trùng hợp hoá andehitamin với sự tạo thành các hợp chất nitơ dò vòng ♦Ngưng tụ aldol: Ví dụ như sự ngưng... có tên gọi chung là melanoidin Một số cấu trúc monome của melanoidin: HC CH C H C C O C H O HC n CH C HC C N CH C C = C H C N C C H R OH OH R O n -Khả năng hoà tan của melanoidin phụ thuộc vào nhiệt độ phản ứng -Khi nhiệt độ cao thì phản ứng xảy ra mãnh liệt hơn nhưng melanoidin tạo thành có hương thơm kém hơn và ít hoà tan trong H2O hơn 12 III-CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN PHẢN ỨNG MELANOIDIN: 1) nh hưởng... nh hưởng của pH: Phản ứng Maillard có thể tiến hành trong một khoảng pH khá rộng.Nhưng trong môi trường kiềm phản ứng xảy ra nhanh hơn -Trong môi trường axit (pH< 3) , quá trình tạo melanoidin thể hiện rất yếu và chủ yếu là sự phân huỷ đường -Tuy nhiên khi nhiệt độ tăng cao thì thì phản ứng có thề xảy ra ngay cả trong môi trường có pH = 2 14 5) Chất kìm hãm và chất tăng tốc phản ứng melanoidin a) Chất... cần thiết để tiến hành phản ứng -Nồng độ chất tác dụng càng cao, nồng độ H2O càng ít thì tạo thành melanoidin càng mạnh.Khi hàm lượng nước là 30% so với trọng lượng hợp chất thì phản ứng xảy ra thuận lợi.Khi hàm lượng nước là 90% thì phản ứng hầu như không phát sinh 3) nh hưởng của nhiệt độ: Nhiệt độ có ảnh hưởng quan trọng đến sự tạo thành màu -Ở 0o C và dưới 0o C, phản ứng melanoidin không xảy ra... rất dễ dàng nên phản ứng này rất phổ biến trong quá trình sản xuất và bảo quản các loại thực phẩm Tuỳ theo yêu cầu về tính chất cảm quan của từng sản phẩm cũng như những ảnh hưởng về mặt dinh dưỡng của phản ứng này mà người ta hoặc tạo điều kiện để tăng cường phản ứng đến mức tối đa hoặc kìm hãm phản ứng đến mức tối thiểu 1) Trong sản xuất bánh mì: -Màu sắc của vỏ bánh mì hầu như do phản ứng này quyết... kìm hãm phản ứng melanoidin thường là những chất phản ứng được với nhóm cacbonyl như: dimedon( dimetyldihydrorezorxin), hydroxylamin, bisunfit Những chất này sẽ kết hợp với các chất khác nhau phát sinh ở giai đoạn trung gian, do đó làm ngừng các quá trình tiếp theo của phản ứng * Khí sunfurơ , axit sunfurơ hoặc muối của nó(natri bisunfit hoặc kalibisunfit) là những chất kìm hãm rất mạnh mẽ phản ứng tạo... hoạt động của emzym Do vậy, cần kìm hãm phản ứng này một cách triệt để -Biện pháp: Nấu nguyên liệu với một lượng lớn H2O để khắc phục ảnh hưởng xấu của phản ứng này, đồng thời giảm tổn thất đường và tăng hiệu suất rượu 4) Trong sản xuất thuốc lá: -Quá trình sấy, trước khi lên men và lên men là do phản ứng Maillard quyết đònh -Thuốc lá thường bò ẩm hoá do phản ứng melanoidin xảy ra thường có kèm theo sự... Cùng với sự tăng nhiệt độ, vận tốc phản ứng tăng lên mạnh mẽ(khoảng ở 60 o C thì vận tốc phản ứng bắt đầu tăng nhanh) -Ở các nhiệt độ khác nhau, các sản phẩm tạo thành khác nhau +Khi nhiệt độ từ 95o C đến 100o C ,phản ứng sẽ cho ra các sản phẩm có tính chất cảm quan tốt hơn cả +Nhiệt độ quá cao thì melanoidin tạo thành sẽ có vò đắng và mùi khét +Ở nhiệt độ trên 160o C, melanoidin tạo thành không tan trong ... gia phản ứng protein glucide * Thực chất Melanoidin hợp chất màu dạng polyme, sản phẩm phản ứng Maillard-một phản ứng tạo màu nâu phi enzym mà chất phản ứng melanoidin * -Điều kiện để phản ứng. .. đoạn cuối phản ứng tạo melanoidin: -Giai đoạn bao gồm nhiều phản ứng phức tạp Có thể chia thành kiểu phản ứng: + Phản ứng ngưng tụ aldol với tạo thành polyme màu nâu không chứa nitơ + Phản ứng trùng... đến 120o C phản ứng xảy nhanh II- CƠ CHẾ PHẢN ỨNG ( CÁC GIAI ĐOẠN CỦA PHẢN ỨNG TẠO MELANOIDIN ): Theo Hodge, phản ứng tạo Melanoidin bao gồm loạt phản ứng xảy song song nối tiếp -Dựa vào mức độ