Đang tải... (xem toàn văn)
Protein là những hợp chất azot có phân tử lượng lớn, được tạo thành từ các axit amin. Trong tất cả các protein đều có chứa các nguyên tố C, H, O, N ngoài ra còn chứa một lượng nhỏ S và P, Fe, Cu, Zn, Mn, Ca... (C: 50 - 55%; O: 21,5 – 23,5; N: 15 -18%; H: 6,5 – 7,3%; S: 0,3 – 2,5%; P 0,1 – 2%).
Ebook.VCU – www.ebookvcu.com Giáo trình chuyên ngành Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CHẾ BIẾN MÓN ĂN 1.1 SỰ BIẾN ĐỔI CÁC CHẤT TRONG CHẾ BIẾN MÓN ĂN 1.1.1 SỰ BIẾN ĐỔI CỦA PROTEIN 1.1.1.1 Khái niệm cơ bản về protein Protein là những hợp chất azot có phân tử lượng lớn, được tạo thành từ các axit amin. Trong tất cả các protein đều có chứa các nguyên tố C, H, O, N ngoài ra còn chứa một lượng nhỏ S và P, Fe, Cu, Zn, Mn, Ca . (C: 50 - 55%; O: 21,5 – 23,5; N: 15 -18%; H: 6,5 – 7,3%; S: 0,3 – 2,5%; P 0,1 – 2%). Protein là thành phần không thể thiếu được của tất cả các cơ thể sinh vật, là cơ sở của mọi tế bào của bất cứ cơ thể nào. Không có protein thì không thể có sự sống, sự sinh trưởng và sự phát triển. Trong các nguyên liệu lương thực, thực phẩm cũng như trong các món ăn được chế biến từ chúng đều có chứa protein tồn tại dưới dạng khác nhau. - Phân nhóm hạng protein Dựa theo thành phần hoá học protein được phân thành hai nhóm: protein đơn giản và protein phức tạp. Trong thành phần của protein phức tạp ngoài các axit amin còn chứa một phần không phải protein gọi là nhóm ngoại. Protein đơn giản bao gồm các nhóm nhỏ như: anbumin, globulin, prolamin, glutelin, protamin, histon. protein phức tạp bao gồm các nhóm nhỏ như nucleoproteit, cromoprotein, mucoprotein, lipoprotein, photphoprotein. - Cấu tạo phân tử protein Protein là hợp chất cao phân tử do các axit amin cấu tạo nên. Công thức tổng quát của axit amin như sau : R - CH - COOH NH 2 Hiện nay người ta nghiên cứu thấy có trên 80 loại axit amin có trong tự nhiên, thường gặp khoảng 20 đến 22 loại, trong đó có 10 loại axit amin cần thiết mà cơ thể người và động vật không thể tự tổng hợp được mà phải được bổ sung cung cấp cho cơ thể qua đường thức ăn, 10 axit amin đó gọi là các axit amin “không thay thế” đó là: lơxin, lzolơxin, metionin, valin, lizin, treonin, phenylalanin, triptophan cần cho cơ thể trưởng thành, acginin, histidin cần thêm đối với cơ thể trẻ em. - Hình dạng phân tử protein Về hình dạng phân tử, protein thường được chia thành hai loại: Protein hình cầu và protein hình sợi ; các protein hình cầu như abumin và globulin của sữa, mioglobin của thịt, hemoglobin của máu… loại protein này thường tan trong nước hoặc tan trong dung dịch muối loãng. Các protein hình sợi có colagen và elastin của mô liên kết có trong thịt, keratin của lông… phân tử có hình dạng sợi với chiều dài gấp hàng trăm, có khi hàng nghìn lần chiều rộng, loại protein này thường không tan trong nước. Việc phân chia như trên chỉ có tính chất tương đối, trong những điều kiện nhất định protein hình cầu có thể chuyển thành hình sợi và ngược lại. Chủ biên: Nguyễn Đắc Cường – Lã Minh Quý Ebook.VCU 1 Ebook.VCU – www.ebookvcu.com Giáo trình chuyên ngành - Tính điện ly lưỡng tính của protein Protein được tạo thành từ các axit amin, axit amin là chất điện ly lưỡng tính, do vậy giống như axit amin protein cũng là chất điện ly lưỡng tính. Tính điện ly lưỡng tính được hình thành là do trong phân tử axit amin có chứa cả nhóm amin và nhóm cacboxyl. Trong dung dịch nước axit amin có thể tồn tại đồng thời dưới hai dạng: dạng phân tử và chủ yếu là dạng ion lưỡng cực. R - CH - COO - NH 3 + Trong môi trường axit, sự phân ly của nhóm cacboxyl bị kìm hãm, phân tử axit amin có tác dụng như một bazơ, tích điện dương và chuyển dịch về phía cực âm trong điện trường. R - CH - COO - H + R - CH - COO H NH 3 + NH 3 + Trong môi trường kiềm, sự phân ly của nhóm amin bị kìm hãm, phân tử axit amin có tác dụng như một axit, tích điện âm và chuyển dịch về phía cực dương trong điện trường. R - CH - COO - 0H - R - CH - COO - + H 2 0 NH 3 + NH 3 + Giá trị pH tại đó phân tử trung hoà điện được gọi là điểm bằng điện (đẳng điện) pI của phân tử axit amin. 1.1.1.2 Những biến đổi của protein thường xảy ra trong chế biến món ăn a. Biến đổi do hoà tan Phần lớn protein có trong nguyên liệu thực phẩm sử dụng để chế biến món ăn là loại protein hoà tan, vì vậy trong quá trình nấu thực phẩm trong môi trường nước, một phần protein hoà tan có trong thực phẩm dần dần hoà tan vào nước nấu, làm tăng chất lượng cảm quan và giá trị dinh dưỡng cho nước nấu. Protein là keo háo nước nên tính hoà tan của chúng có liên quan với khả năng hydrat hoá, nghĩa là phụ thuộc vào khả năng kết hợp nước. Sự có mặt của lớp vỏ nước xung quanh phân tử protein là yếu tố làm cho phân tử protein vững bền ở trong dung dịch, không bị kết tủa. Protein trong cơ thể sinh vật thường chứa tới 70 – 80% nước, trong đó có khoảng 20 -50% là nước hydrat, phần còn lại là nước tự do (tĩnh) được giữ lại trong phân tử protein trong các nút do các phần gấp của mạch polypetit tạo thành. Về cơ chế kết hợp nước của các phân tử protein, một số tác giả cho rằng nước hydrat được kết hợp rất chặt chẽ với protein bởi các nhóm có cực, bằng lực tĩnh điện. Kết quả là tạo nên trên bề mặt phân tử protein một lớp vỏ nước đơn phân tử có chiều dày bằng kích thước của phân tử nước (khoảng 3Ǻ ). Kết quả nghiên cứu của một số tác giả khác lại cho thấy nước hydrat kết hợp với phân tử protein chủ yếu nhờ các liên kết peptit tạo thành cầu nối giữa các nhóm peptit của các mạch hoặc đoạn mạch polypeptit gần kề. Với đa số protein cả hai cơ chế kết hợp nước nói trên luôn luôn xảy ra đồng thời, với Chủ biên: Nguyễn Đắc Cường – Lã Minh Quý Ebook.VCU 2 Ebook.VCU – www.ebookvcu.com Giáo trình chuyên ngành từng protein xác định thì một cơ chế kết hợp nước nào đó có thể sẽ là chủ yếu. Trong quá trình chế biến món ăn, protein tan nhiều hay ít phụ thuộc vào những yếu tố như: bản chất của từng loại protein khác nhau, nồng độ muối ăn, pH của môi trường đun nấu, nhiệt độ đun nấu… - Yếu tố bản chất của protein Các loại protein trong nguyên liệu thực phẩm có thành phần và cấu tạo khác nhau, tính tan của protein phụ thuộc trước hết vào thành phần sắp xếp phân bố của axit amin trong phân tử protein. Trong phân tử protein có những nhóm kỵ nước và những nhóm háo nước. Nhóm kỵ nước làm cho protein không tan trong nước, nhóm háo nước làm cho protein có khả năng hòa tan trong nước. Nhưng tính háo nước của các nhóm háo nước không giống nhau, có nhóm kết hợp được 3 phân tử nước (nhóm – OH), có nhóm kết hợp được 4 phân tử nước (nhóm – COOH). Như vậy tính tan nhiều hay ít của protein phụ thuộc vào tỷ lệ giữa các nhóm háo nước và kỵ nước, và sự phân bổ chúng trên bề mặt phân tử protein. - Yếu tố nồng độ muối ăn (NaCl) Khi nấu thức ăn người ta thường cho thêm mắm, muối (NaCl); sự có mặt của muối trung tính ảnh hưởng hai chiều tới tính tan của protein. Khi nồng độ muối trung hoà thấp thì khả năng hoà tan của protein tăng; tuy nhiên khi nồng độ muối ăn cao, tính tan của protein lại giảm đi và đa số protein lại có thể bị kết tủa. Nguyên nhân là do ở nồng độ muối ăn thấp các ion muối kết hợp với các nhóm ion của protein có tác dụng làm tăng tính có cực, nhờ đó làm tăng khả năng hoà tan của protein. Nhưng nếu nồng độ muối cao lại xảy ra sự cạnh tranh dung môi giữa phân tử muối và phân tử protein, nghĩa là khi đó muối có thể làm mất vỏ nước của phân tử protein. Trong chế biến thức ăn để tránh protein hoà tan nhiều trong nước người ta thường chỉ cho thêm muối (nồng độ thấp) sau khi đã đun sôi thực phẩm. - Yếu tố pH của môi trường Trong quá trình đun nấu khả năng hoà tan của protein vào nước nấu cũng còn phụ thuộc vào pH của môi trường nấu. Vì tính tan của protein phụ thuộc vào số lượng và tỷ lệ các nhóm có cực trong phân tử nên nó thay đổi phụ thuộc vào pH của môi trường, ở pH bằng điện (đẳng điện) khả năng hòa tan của protein nhỏ nhất, còn khi tăng hoặc giảm pH so với điểm bằng điện thì tính tan của protein sẽ tăng lên. - Yếu tố nhiệt độ Trong quá trình chế biến thức ăn có thể cho thực phẩm vào nước lạnh hoặc nước sôi. Nhiệt độ ban đầu của nước nấu cũng ảnh hưởng tới lượng protein hoà tan vào nước nấu, nếu nhiệt độ chưa gây nên hiện tượng biến tính, tính tan của đa số protein tăng khi nhiệt độ tăng. Ngoài các yếu tố trên khi thêm vào nước những chất có khả năng làm giảm hằng số điện môi (ví dụ như rượu . ) sẽ làm giảm khả năng hoà tan của protein. Vì khi làm giảm hằng số điện môi của nước thì làm giảm sự ion hoá của phân tử protein. b. Biến đổi do biến tính và đông tụ Dưới tác động của nhiệt trong quá trình chế biến thức ăn, các protein hoà tan dần dần bị biến tính, nghĩa là mất đi những tính chất tự nhiên ban đầu của protein, sự biến tính này là một quá trình không thuận nghịch. Ví dụ: khi đun nóng lòng trắng trứng ta thấy nó đông đặc, vón cục lại; hiện tượng đó là do protein của trứng bị biến tính. Sự biến đổi này là biến đổi không thuận nghịch vì sau khi để nguội protein của trứng không trở lại được trạng thái lỏng ban đầu nữa. Tuy nhiên nếu Chủ biên: Nguyễn Đắc Cường – Lã Minh Quý Ebook.VCU 3 Ebook.VCU – www.ebookvcu.com Giáo trình chuyên ngành cho kiềm đậm đặc vào, protein đã vón cục này bị hoà tan, song ta sẽ được một dung dịch có tính chất khác hẳn tính chất protein trứng ban đầu. Để giải thích về cơ chế của các quá trình biến tính của protein, người ta dựa vào sự biến tính bởi nhiệt của globulin vì đã được nghiên cứu cặn kẽ hơn cả. Bình thường, các mạch polypetit của protein được các mối liên kết gắn chặt lại theo một trạng thái nhất định. Khi đun nóng, các mạch polypeptit gấp khúc ở bên trong phân tử protein sẽ bị chuyển động mạnh dẫn đến sự phá vỡ những liên kết không bền vững. Kết quả là các mạng polypetit gấp khúc bị dãn ra và phân bố lại; các nhóm hoá học trước kia ẩn sâu ở bên trong có thể xuất hiện ra ngoài, các nhóm kỵ nước chiếm ưu thế; vì vậy, tính ưa nước của các phân tử protein bị biến tính giảm đi và chúng trở nên mất tính hoà tan. Protein sau khi bị biến tính thường có khả năng đông tụ lại làm biến đổi trạng thái của chúng. Quá trình đông tụ xảy ra là do các nhóm hoá học xuất hiện tạo nên những cầu nối giữa các mạch polypeptit khác nhau và protein bị mất vỏ nước bao bọc. Do đó các phần tử protein dễ kết hợp lại với nhau thành một tập hợp lớn và không theo một qui luật nào cả. Vì thế biến tính thường kèm theo hiện tượng protein bị vón cục và kết tủa. Sự đông tụ của protein hình thành trong quá trình đun nấu các món ăn khác nhau thường tồn tại dưới hai dạng: + Nếu nồng độ protein thấp, khi đông tụ thường tạo thành “dạng bông” (như nấu canh cua, nấu nước dùng từ xương, thịt xuất hiện các đám bông protein). + Nếu nồng độ protein cao, khi đông tụ chúng tạo thành khối keo đông đặc (dạng gen) như khi luộc trứng. Sau khi protein đã bị biến tính và đông tụ trong quá trình chế biến nhiệt, nếu ta cứ tiếp tục kéo dài thời gian đun nóng ở nhiệt độ cao thì có thể xảy ra hiện tượng tạo thành khí H 2 S và đôi khi cả khí NH 3 cũng được hình thành do sự phân huỷ protein. Protein trong món ăn sau khi nấu chín có tính chất khác hẳn với protein trong nguyên liệu thực phẩm về nhiều mặt như: mất khả năng hòa tan trong nước, mất tính chất hoạt động sinh học, tăng khả năng bị thủy phân bởi ezim proteaza, thay đổi hình dạng và kích thước phân tử, mất đi những tính chất lý hóa khác (khả năng kết dính, độ nhớt, sức căng bề mặt .). Như vậy, nấu chín thức ăn, ngoài tác dụng tạo mùi, vị thích hợp, đảm bảo vệ sinh…còn giúp cho cơ thể dễ tiêu hoá, dễ hấp thu thức ăn hơn. Sự biến tính và đông tụ protein trong quá trình đun nấu bị ảnh hưởng bởi các yếu tố nhiệt độ, thời gian đun nấu, pH môi trường, sự có mặt của muối trung tính hoặc đường. - Nếu nhiệt độ đun nấu càng cao, thời gian đun nấu càng dài thì sự biến tính và đông tụ protein càng mạnh. - Nếu thay đổi pH của môi trường nấu thì tốc độ đông tụ của protein cũng thay đổi, khi pH của môi trường ở điểm bằng điện (pI) thì sự đông tụ xảy ra dễ dàng nhất, và nếu pH của môi trường càng xa điểm bằng điện thì sự đông tụ càng khó. - Nếu cho thêm muối hoặc đường vào món ăn khi chế biến nhiệt sẽ làm cho tốc độ đông tụ của protein bị giảm xuống. Ví dụ khi làm bánh nếu cho thêm đường vào trứng thì sự đông tụ của protein trứng có khó khăn hơn. Đó là do đường được hấp phụ trên bề mặt những phân tử protein tạo thành những phức chất hòa tan tốt trong nước. Ngoài tác động của nhiệt làm cho protein bị biến tính và đông tụ còn do tác động của yếu tố vật lý (sự khuấy mạnh của phới, máy đánh trứng) làm cho protein trứng bị biến tính Chủ biên: Nguyễn Đắc Cường – Lã Minh Quý Ebook.VCU 4 Ebook.VCU – www.ebookvcu.com Giáo trình chuyên ngành từng phần hoặc hoàn toàn. Ngoài ra một số yếu tố khác cũng gây nên sự biến tính và kết tủa không thuận nghịch protein, như tác dụng của axit, bazơ, của muối kim loại nặng…, nhưng những yếu tố này không được sử dụng trong lĩnh vực chế biến món ăn. Người ta ứng dụng sự biến tính của protein trong sản xuất đậu phụ, phomat, sữa chua, v.v c. Biến đổi do thủy phân Sự thủy phân protein là phản ứng quan trọng và phổ biến của protein được ứng dụng làm cơ sở kỹ thuật của nhiều quá trình chế biến các món ăn. Bản chất của quá trình thủy phân protein dù là nguồn gốc động vật hay thực vật cũng đều là quá trình thủy phân các mối liên kết peptit của protein, tạo thành các axit amin và các polypeptit hòa tan được trong nước, nhờ đó sản phẩm có hương vị thơm ngon và dễ hấp thu. Có thể thực hiện các quá trình thủy phân protein bằng axit, bằng kiềm, hoặc bằng hệ enzim proteaza. Trong thực tế sản xuất tùy theo từng loại sản phẩm cụ thể mà người ta áp dụng một loại hay phối hợp các loại thủy phân trên sao cho có hiệu quả. Ví dụ: trong sản xuất tương, chao, . người ta thường sử dụng phương pháp lên men; trong sản xuất nước mắm, nước chấm . có thể sử dụng phối hợp giữa phương pháp lên men và phương pháp axit, để làm mềm thịt có thể áp dụng cả ba quá trình thủy phân bằng lên men, bằng axit hoặc bằng kiềm. d. Biến đổi do tác dụng với đường khử Trong quá trình biến nhiệt các món ăn, protein và các sản phẩm phân giải của chúng như peptit, axit amin có khả năng tác dụng với đường khử (có nhóm cacbonyl >C= 0) để tạo thành một hợp chất có mầu sẫm gọi là melanoidin. Melanoidin là một phức chất bao gồm nhiều chất khác nhau. Phản ứng tạo thành melanoidin là phản ứng thường xảy ra trong quá trình chế biến nhiệt, nhất là khi chế biến ở nhiệt độ cao, tạo cho món ăn có mầu sắc, hương vị mới thích hợp. Tuy nhiên cũng có trường hợp phải hạn chế phản ứng này trong quá trình chế biến. Đặc biệt khi có mặt của đường khử cùng với axit glutamic dưới tác động của nhiệt phản ứng melanoidin xảy ra làm cho lượng axit glutamíc tổn thất tăng lên. Kết quả thí nghiệm cho thấy khi đun nóng axit glutamic với đường glucoza, lượng axit glutamíc tổn thất cao hơn trường hợp không có glucoza và nếu thời gian đun nóng kéo dài và nhiệt độ cao thì sự tổn thất axit glutamic tăng. 1.1.1.3 Biến đổi protein trong một số thực phẩm a. Biến đổi protein của thịt trong chế biến Thịt là nguồn thực phẩm cung cấp protein quan trọng cho con người, là nguồn nguyên liệu phổ biến dùng để chế biến món ăn. Sự biến đổi protein của thịt có liên quan đến cấu trúc của một số mô cơ bản cấu tạo nên loại thực phẩm này, cụ thể là mô cơ và mô liên kết. - Biến đổi ở mô cơ Thành phần chủ yếu của thịt là mô cơ, nó chiếm một tỷ lệ lớn và có hàm lượng protein cao. Mô cơ được cấu tạo từ những tế bào đặc biệt có dạng hình trụ gọi là sợi cơ, có chiều dài khoảng 3 – 12 cm và đường kính khoảng 40 – 60 µm (có khi tới 120µm). Các sợi cơ được kết hợp với nhau thành từng bó sợi cơ và nhiều bó sợi cơ lại được kết hợp với nhau tạo thành bắp thịt. Các phần tử cấu tạo nên bắp thịt như sợi cơ, các bó sợi cơ có thứ tự khác nhau đều Chủ biên: Nguyễn Đắc Cường – Lã Minh Quý Ebook.VCU 5 Ebook.VCU – www.ebookvcu.com Giáo trình chuyên ngành được liên kết lại với nhau bởi mô liên kết. Trong mô cơ protein là thành phần quan trọng nhất và hàm lượng biến đổi theo loại, độ béo, các phần thịt khác nhau v.v… Ở trâu bò có độ béo trung bình, lượng protein mô cơ chiếm 13,4%. Trong đó ở bắp thịt mông chứa 14,3% còn ở bắp thịt vai 13,2 %, ở phần bụng và ngực 11%, ở còng chân trước 6,1%, ở còng chân sau 9,6%. Ở thịt cừu có độ béo trung bình, lượng protein mô cơ trong các phần thịt khác nhau thay đổi trong khoảng 9,2 đến 12,8%. Ở cá protein mô cơ có trong các loại cá khác nhau cũng khác nhau; ví dụ: Cá chép 10,8%, cá thu 10,1%, cá trích 14,3%, cá vược 12,1%. Protein mô cơ bao gồm nhiều loại khác nhau, hầu hết là những protein hoàn thiện nghĩa là trong chúng có chứa đầy đủ các axit amin không thể thay thế được. Các proteinchủ yếu của sợi cơ bao gồm: Protein tơ cơ có miozin, actin, actomiozin, tropomiozin. Protein chất cơ có globulin X, miogen, mioanbumin, mioglobin, nucleoprotein. Protein nhân có nucleoprotein, các protein khác. Protein màng cơ có colagen, elastin, reticulin. Trong quá trình chế biến nhiệt, thịt nguyên liệu bị biến đổi nhiều mặt như biến đổi về kích thước, hình dạng, màu sắc, mùi vị, trạng thái, thành phần hoá học . Sự biến đổi này có liên quan nhiều tới sự biến đổi của protein trong miếng thịt đem chế biến. Tuỳ theo phương pháp chế biến và tùy theo từng loại protein mà các protein trong thịt có những biến đổi khác nhau. Một trong những biến đổi quan trọng nhất của protein hoà tan trong mô cơ là sự biến tính và đông tụ bởi nhiệt. Khi chế biến nhiệt nguyên liệu thịt, các protein hoà tan của mô cơ bị biến tính dần dần theo nhiệt độ đun nóng, khi nhiệt độ khoảng 60 0 - 65 0 C có tới khoảng trên dưới 90% protein của mô cơ bị biến tính. Kèm theo sự biến tính bởi nhiệt là sự đông tụ của các protein, biểu hiện là gel protein nén chặt vào nhau ở bên trong các sợi cơ, khiến cho cho một phần nước chứa trong các sợi cơ bị ép đẩy ra ngoài, trong nước đó có cả những chất hòa tan; cũng vì vậy mà đường kính của các sợi cơ trong chế biến nhiệt bị co rút lại. Ví dụ khi đun nóng thịt bò tới 65 0 C thì đường kính của những sợi cơ bị giảm đi khoảng 12 – 16% so với kích thước ban đầu. Sau khi đun nấu các sợi cơ bị ép chặt lại với nhau khiến cho miếng thịt trở nên bền chặt hơn đối với tác động cơ học như nghiền, băm, giã. Khi luộc thịt trong môi trường nước nhiều, nếu cho những miếng thịt vào nước lạnh ngay từ đầu thì protein hoà tan (miogen) ở lớp bên ngoài của miếng thịt sẽ chuyển dần vào nước nấu. Vì lượng nước luộc thường khá lớn so với lượng thịt nên xon protein được tạo thành trong nước có nồng độ thấp. Trong quá trình luộc xon protein này dần dần biến tính và đông tụ thành từng đám (dạng bông) gọi là bọt. Nếu đun nước sôi rồi mới cho thịt vào thì lượng protein hoà tan chuyển vào nước dùng ít hơn so với trường hợp cho vào từ nước lạnh, vì sự biến tính và đông tụ protein trên bề mặt miếng thịt xảy ra nhanh chóng hơn. - Biến đổi ở mô liên kết Protein đặc trưng của mô liên kết là colagen và elastin; colagen có trong sợi tạo keo, đặc biệt colagen có nhiều ở các còng chân của gia súc và chiếm khoảng 10 – 13,9%; còn Chủ biên: Nguyễn Đắc Cường – Lã Minh Quý Ebook.VCU 6 Ebook.VCU – www.ebookvcu.com Giáo trình chuyên ngành elastin có trong sợi đàn hồi, elastin có nhiều ở vùng cổ (trong các dây chằng ) và ở vùng bụng dưới. Lượng protein mô liên kết trong cùng một phần thịt như nhau phụ thuộc vào độ non, già và độ béo. Lượng colagen và elastin ở những con vật đã già cao hơn ở các con vật còn non. Sự biến đổi bởi nhiệt của mô liên kết được áp dụng trong chế biến một số món ăn như thịt đông, giò bì, xúc xích, .v.v . + Biến đổi trong chế biến nhiệt Trong quá trình chế biến món ăn, ở điều kiện chế biến nhiệt bình thường, elastin khá bền vững và hầu như không bị biến đổi; còn colagen kém bền vững hơn nhiều và bị biến đổi thành glutin. Sự biến đổi này làm ảnh hưởng tới một số tính chất của món ăn và được ứng dụng khá rộng rãi trong chế biến một số mặt hàng ăn uống. Colagen là loại protein hình sợi không hoà tan trong nước lạnh, dung dịch muối ăn, dung dịch axit yếu hoặc kiềm yếu . Khi tiếp xúc với nước, colagen bị trương nở làm giảm độ bền vững của các mối liên kết giữa các mạch trong phân tử colagen. Trong môi trường axit và kiềm, khả năng ngậm nước và trương nở của colagen mạnh hơn ở nước lạnh và khả năng trương phồng do vậy cũng tăng lên. Vì vậy colagen càng tiếp xúc với nước nhiều, càng ngậm nhiều nước thì độ bền vững của chúng càng yếu đi và dễ bị phân giải trong quá trình chế biến nhiệt. Khi đun nóng thịt gia súc, gia cầm, cá, colagen dần dần bị biến đổi về kích thước, cấu trúc phân tử và trạng thái. Quá trình biến đổi bởi nhiệt của colagen bao gồm quá trình chín và tan rã của colagen. - Quá trình chín của colagen Qua thí nghiệm cho thấy, nếu đem nấu những bó sợi colagen đã được tách riêng ra ở trong nước thì kích thước của chúng bị biến đổi, chúng dần dần trương phồng lên. Khi nhiệt độ đạt 60 0 C thì chiều dài của các bó sợi colagen bị rút ngắn lại còn chiều dày thì lớn lên. Sự biến đổi về kích thước này càng tăng khi nhiệt độ và thời gian đun nóng tăng cao. Kèm theo với sự biến đổi này còn xảy ra sự đồng thể hóa chúng, nghĩa là cấu trúc hình sợi dần dần bị phá huỷ và chúng chuyển thành một khối đồng nhất, trong suốt. Sự biến đổi của các bó sợi colagen như trên gọi là “sự chín” của colagen, còn nhiệt độ mà ở đó xảy ra sự rút ngắn cực đại của các sợi colagen thì được gọi là “nhiệt độ chín”. Quá trình chín của colagen là một quá trình không thuận nghịch, vì khi làm nguội colagen đã chín thì cấu trúc ban đầu của chúng không phục hồi trở lại được. Colagen đã chín khác với colagen nguyên thủy ở chỗ chúng dễ bị phân giải bởi các enzim proteaza như pepsin, tripsin ở tuyến tuỵ và các enzim khác. Nếu đem nấu ở trong nước không phải là các bó sợi colagen được tách riêng ra mà là các lớp mô liên kết, thì nhiệt độ chín trong trường hợp này không phải là một nhiệt độ xác định mà là một khoảng nhiệt độ, trong đó xảy ra quá trình chín của colagen. - Quá trình tan rã của colagen. Quá trình chín của colagen là giai đoạn đầu của sự phá huỷ cấu trúc ban đầu của colagen trong các lớp mô liên kết. Nếu tiếp tục nâng cao nhiệt độ đun nấu và kéo dài thời gian chế biến nhiệt thì sẽ làm cho toàn bộ những liên kết ngang giữa các mạch polypeptit của colagen bị cắt đứt và chúng bị phân giải thành những chuỗi polypetit riêng biệt. Kết quả này Chủ biên: Nguyễn Đắc Cường – Lã Minh Quý Ebook.VCU 7 Ebook.VCU – www.ebookvcu.com Giáo trình chuyên ngành dẫn đến sự tan rã không thuận nghịch của colagen, biến đổi thành glutin là chất dễ hoà tan trong nước nóng. Sự chuyển hóa colagen thành glutin là nguyên nhân khiến cho cấu trúc ban đầu của các lớp mô liên kết bị phá hủy sâu xa. Thời gian đun nấu càng dài, sự tan rã colagen xẩy ra càng mạnh và sự tạo thành glutin càng nhiều làm cho độ bền vững của mô liên kết nói chung, của màng quanh cơ nói riêng bị suy yếu, do đó làm suy yếu mối liên kết giữa các bó sợi cơ làm cho thịt sau khi nấu trở nên dễ cắt hoặc xé dọc theo thớ hơn khi còn sống. Sự chuyển hoá colagen thành glutin phụ thuộc vào các yếu tố: - Độ bền vững của các mô liên kết và số lượng mô liên kết có trong thịt. Độ bền vững này là do cấu trúc phức tạp hay cấu trúc đơn giản của mô liên kết. Đối với thịt có cấu trúc mô liên kết đơn giản (ở động vật non và cá) colagen dễ bị tan rã hơn. - Nhiệt độ và thời gian đun nấu: nhiệt độ đun nấu càng cao, thời gian đun nấu càng dài lượng colagen bị tan rã càng nhiều, đặc biệt khi nhiệt độ cao trên 100 0 c. - Phụ thuộc vào phương pháp chế biến nhiệt. Nếu các loại thịt có màng quanh cơ bền vững thường người ta dùng phương pháp chế biến nóng ướt như hầm, ninh, nấu để chế biến các món ăn từ thịt đó. Còn phương pháp đun nóng khô ít sử dụng vì phương pháp này khó làm cho độ bền vững của mô liên kết giảm đến mức độ cần thiết. Điều này có thể giải thích là do trong điều kiện đun nóng khô khả năng tác dụng lâu dài của nước lên colagen không duy trì được (vì nước có trong nguyên liệu quá ít). Do đó chỉ có một lượng rất nhỏ colagen chuyển thành glutin. Nếu tiếp tục kéo dài thời gian chế biến nhiệt, lượng nước bị mất đi (bốc hơi) quá nhiều khiến cho sự tan ră colagen bị chậm lại, thịt sẽ bị rắn chắc lại. Nếu các loại thịt có màng quanh cơ (mô liên kết đơn giản) kém bền vững đều có thể sử dụng phương pháp đun nóng khô và phương pháp đun nóng ướt để chế biến thức ăn. Đối với các loại thịt có mô liên kết bền vững muốn sử dụng phương pháp chế biến nhiệt rộng rãi (cả đun nóng ướt, đun nóng khô) để làm mềm thịt nhanh (làm tan rã colagen ), người ta sử dụng chế phẩm enzim papain để tẩm ướp vào thịt trước khi chế biến nhiệt. Trong thực tế ở một số thực vật (quả, lá, thân) có chứa enzim papain (đu đủ xanh), enzim bromelin (dứa) . Người ta sử dụng chúng để làm mềm thịt bằng cách tẩm ướp lẫn với thịt hoặc nấu lẫn với thịt làm cho thịt mềm mại hơn, thơm ngon hơn và thời gian chế biến nhanh hơn. Ngoài ra sự tan rã của colagen còn chịu ảnh hưởng của môi trường đun nóng, cụ thể khi ninh, hầm, om thịt người ta cho thêm gia vị làm cho môi trường đun nấu chuyển từ trung tính sang axit. Ví dụ: cho thêm xốt cà chua, rượu vang, chanh, giấm v.v . làm thay đổi pH của môi trường sang miền axit khiến cho sự tan rã của colagen tăng. b. Biến đổi protein của bột mỳ trong chế biến Protein bột mỳ bao gồm 4 loại: anbumin, globulin, prolamin và glutelin, trong đó prolamin và glutelin là chủ yếu. Prolamin của bột mỳ còn gọi là glyadin và glutelin còn gọi là glutenin, hai loại này thường chiếm 75 -80% tổng số protein có trong bột mỳ. Glyadin và glutenin không hoà tan trong nước, nhưng có khả năng hút một lượng nước nhất định để trương phồng lên tạo thành chất dẻo, đàn hồi gọi là gluten; chính do đặc tính này mà bột mỳ có nhiều ứng dụng trong chế biến các món ăn. Sự biến đổi protein của bột mỳ trong chế biến thường xẩy ra trong quá trình nhào bột Chủ biên: Nguyễn Đắc Cường – Lã Minh Quý Ebook.VCU 8 Ebook.VCU – www.ebookvcu.com Giáo trình chuyên ngành và trong quá trình chế biến nhiệt. - Trong quá trình nhào bột: Khi cho nước vào bột mỳ và nhào trộn, glyadin và glutenin hút nước dần dần và trương phồng lên. Khi đó trong khối bột hình thành mạng lưới bởi các phân tử của glyadin và glutenin bị trương phồng trong nước và liên kết chặt chẽ với nhau, trong từng “mắt” của mạng lưới có chứa nước và đó là sự hình thành gluten. Nhờ gluten có tính dẻo và đàn hồi nên bột mỳ nhào có khả năng giữ khí; gluten càng dẻo và đàn hồi tốt thì khả năng làm nở và xốp bánh càng tốt. Gluten kém đàn hồi thì bánh sẽ kém nở và kém xốp. - Trong quá trình chế biến nhiệt. Trong quá trình chế biến nhiệt các món ăn từ bột mỳ, các protein hòa tan có trong bột sẽ dần dần bị biến tính và đông tụ. Do kết quả của sự biến tính và đông tụ bởi nhiệt của protein bột mỳ mà các sản phẩm bánh có độ nở, xốp nhất định khi chế biến. Khi nướng, rán . các sản phẩm từ bột mỳ các protein, axit amin trong bột dưới tác dụng của nhiệt độ cao chúng kết hợp với đường khử để tạo thành melanoidin, làm cho sản phẩm có lớp vỏ màu vàng, nâu đặc trưng và mùi thơm hấp dẫn. 1.1.2. SỰ BIẾN ĐỔI CỦA GLUXIT 1.1.2.1. Khái niệm cơ bản về gluxit Gluxit là nhóm hợp chất hữu cơ phổ biến trong nguyên liệu thực phẩm. Ở thực phẩm thực vật gluxit chiếm tỷ lệ khá cao, có trường hợp tới 80-90% trọng lượng khô, còn ở thực phẩm động vật hàm lượng gluxit thấp hơn nhiều, thường chiếm không quá 2%. Gluxit thuộc nhóm chất dinh dưỡng đặc biệt quan trọng đối với cơ thể người và động vật. Các nguyên tố cấu tạo nên gluxit là C, H và O; công thức cấu tạo của gluxit thường được biểu diễn dưới dạng C m H 2n 0 n hoặc C m (H 2 0) n thông thường m≈n. Gluxit là chất đảm nhiệm nhiều vai trò quan trọng ở cơ thể sinh vật, tuỳ thành phần, tính chất và cấu tạo của gluxit, người ta chia thành gluxit đơn giản (monosacarit) và gluxit phức tạp (polysacarit). + Monosacarit: Tuỳ thuộc vào số lượng cacbon có trong mạch của monosacarít mà chúng có tên tương ứng như trioza (3 cacbon), tetroza (4 cacbon), pentoza (5 cacbon), hexoza (6 cacbon) . Cách đánh số thứ tự nguyên tử cacbon trong phân tử monosacarit dựa trên nguyên tắc: đánh số bắt đầu từ phía đầu nguyên tử các bon nào gần với nhóm cacbonyl nhất, để nguyên tử các bon của nhóm cacbonyl có chỉ số nhỏ nhất. + Polysacrit: Tuỳ thuộc vào số lượng monosacarit có trong thành phần của polysacarit mà có polysacarit loại 1 (hay oligosacarit) và polysacarit loại 2. Oligosacarit là nhóm gluxit cấu tạo bởi sự liên kết của một số ít monosacarit, vì thế phân tử lượng của chúng không lớn lắm, có một số tính chất như đường đơn giản, dễ tan trong nước và dễ kết tinh. Oligosacarit là các gluxit có chứa từ 2 đến 10 monosacarit trong số đó quan trọng và phổ biến hơn cả là các disacarit như sacaroza, lactoza và maltoza. Polysacarit loại 2 được cấu tạo bởi nhiều monosacarit liên kết với nhau. Các polysacarit phổ biến hơn cả trong nguyên liệu thực phẩm là tinh bột, pectin, xeluloza. Nguồn gluxit mà thực phẩm cung cấp cho cơ thể con người chủ yếu là lấy từ nguyên liệu thực vật. Theo tính chất của gluxit, người ta còn phân gluxit thành: đường, tinh bột và Chủ biên: Nguyễn Đắc Cường – Lã Minh Quý Ebook.VCU 9 Ebook.VCU – www.ebookvcu.com Giáo trình chuyên ngành gluxit của thành tế bào. 1.1.2.2. Những biến đổi của gluxit trong chế biến món ăn a. Biến đổi của đường Đường là một trong những thành phần hoá học quan trọng của nhiều loại rau, củ, quả ở trạng thái hoà tan trong dịch tế bào, thường bao gồm glucoza, fructoza và sacaroza. Đường trong các loại quả chiếm tỷ lệ tương đối cao, trong các loại rau chiếm tỷ lệ thấp hơn (trừ hành tây, củ cải, cà rốt, có tương đối nhiều đường hơn), trong các loại hạt hàm lượng đường không nhiều lắm. Khi chế biến các món ăn có những trường hợp phải sử dụng thêm đường hoặc trong bản thân các nguyên liệu có chứa một lượng đường nhất định. Trong quá trình chế biến, một phần đường trong đó sẽ bị biến đổi. Thường thường sự biến đổi đó là do chúng bị thuỷ phân hoặc bị phân giải sâu xa. * Biến đổi do thuỷ phân disacarit Trong quá trình chế biến các món ăn, các disacarit đều có thể bị thuỷ phân dưới tác động của các enzim (như trường hợp lên men bột nhào, hay muối dưa.) Hoặc dưới tác động của axit (như trường hợp nấu mứt quả, nấu kẹo, nước quả ép.) Khi bị thuỷ phân một phân tử disacarit tạo thành 2 monosacarít, ví dụ một phân tử sacaroza khi bị thuỷ phân cho một phân tử glucoza và một phân tử frutoza. + Biến đổi do thuỷ phân bởi enzim Trong chế biến làm bánh từ bột nhào, ở giai đoạn lên men bột nhào saccaroza và maltoza trong bánh bị thuỷ do tác dụng của enzim tương ứng. Dưới tác dụng của enzim mantaza, mantoza sẽ dần dần bị thuỷ phân thành hai phân tử glucoza, mantaza có trong mô thực vật, nấm men, vi khuẩn và đặc biệt có nhiều ở kê nảy mầm. Sacaroza bị thuỷ phân tương đối nhanh bởi enzim sacaraza, vì vậy sau khi nhào bột sự thuỷ phân sacaroza thường kết thúc nhanh chóng. Trong hạt nảy mầm có nhiều enzim sacaraza, enzim này cũng có trong thực vật thượng đẳng và dịch tiêu hoá của động vật . + Thuỷ phân bởi axit Trong chế biến một số sản phẩm như mứt quả, xirô, kẹo có cho thêm axit thực phẩm đều có thể xẩy ra sự thuỷ phân sacaroza bởi axit tạo thành đường chuyển hoá. Sự có mặt của đường chuyển hoá trong sản phẩm làm cho độ ngọt của sản phẩm tăng lên, đồng thời có tác dụng ngăn ngừa sự kết tinh (lại đường), nhưng lượng đường chuyển hoá nhiều thì sản phẩm dễ bị chảy, khó bảo quản. Trong rau quả thường có sẵn một lượng axit hữu cơ (trung bình từ 0,5 – 1.5%) nhất định, tuy nhiên có một số loại như : chanh, khế, chua me, sấu, vv hàm lượng axit cao, các loại axit thực phẩm thường dùng là axit xitric, axit malic, axit tactric, axit lactic. Độ pH của nhiều loại quả thường nằm trong khoảng từ 2,5 đến 4,2 Khả năng thuỷ phân sacaroza bởi axit mạnh hay yếu phụ thuộc vào các yếu tố khác nhau, cụ thể: - Môi trường đun nấu: Nếu môi trường đun nấu có pH ≤ 6,5 thì sacaroza bị thuỷ phân mạnh. - Loại axit dùng để thuỷ phân khi đun nấu: Mức độ chuyển hoá đường phụ thuộc vào loại axit. Cụ thể: axit oxalic mạnh hơn cả, tiếp theo là axit xitric, axit malic, axit lactic, axit sucxinic và axit axetic. Chủ biên: Nguyễn Đắc Cường – Lã Minh Quý Ebook.VCU 10 [...]... màu, tan trong nước, có vị chua, không độc; được dùng nhiều trong chế biến bánh kẹo và nước giải khát, trong chế biến một số món ăn 1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ BIẾN MÓN ĂN 1.2.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ BIẾN MÓN ĂN a Khái niệm Chế biến là sự tác động của những phương tiện lên nguyên liệu (với ý nghĩa chưa ăn được hoặc có thể ăn được) thành dạng bán thành phẩm hoặc thành sản phẩm Những tác... nhau tạo nên những biến đổi tương tự nhau về bản chất của hiện tượng và kết quả của quá trình chế biến * Phân loại phương pháp chế biến Việc phân loại phương pháp chế biến cũng theo nguyên tắc từ tổng quát đến cụ thể hơn Nhìn chung, thường phân loại các phương pháp chế biến làm ba phương pháp cơ bản là chế biến bằng tác động cơ học, chế biến bằng nhiệt và chế biến bằng vi sinh + Chế biến bằng tác động... amilopectin khoảng 1/4 + Những biến đổi xảy ra trong chế biến Trong quá trình chế biến các món ăn, tinh bột chứa trong nguyên liệu thực phẩm sẽ bị biến đổi tùy theo phương pháp chế biến, cụ thể: - Khi chế biến nóng ướt: Tinh bột bị hồ hóa - Khi chế biến nóng khô: Xảy ra hiện tượng dextrin hoá tinh bột - Khi chế biến bằng phương pháp lên men: Xảy ra sự thủy phân tinh bột bởi enzim + Biến đổi do hiện tượng tinh... khả năng tăng nhanh ngay cả khi trong môi trường axit khá mạnh (pH = 2) Qua cơ chế phản ứng và các yếu tố ảnh hưởng ta thấy phản ứng tạo thành melanoidin xảy ra trong điều kiện rất dễ dàng do đó phản ứng này khá phổ biến trong chế biến món ăn Tuỳ thuộc vào yêu cầu cảm quan của từng loại sản phẩm mà người chế biến có thể tạo ra điều kiện để tăng cường phản ứng hoặc kìm hãm phản ứng Ví dụ: Trong chế biến. .. vừa đủ để tận dụng hết hoặc sử dụng vào chế biến các sản phẩm khác - Nên nấu lẫn rau, củ, quả với các thực phẩm có tác dụng bảo vệ vitamin C - Chế biến sản phẩm xong nên sử dụng ngay, không nên để lâu ngoài không khí - Nên chế biến các sản phẩm muối chua rau quả để sử dụng ăn trực tiếp không qua chế biến nhiệt 1.1.4.2 Sự biến đổi màu sắc trong chế biến món ăn a Những khái niệm cơ bản Màu sắc tự nhiên... Hiện nay, chế biến bằng vi sinh ứng dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm, như sản xuất mì chính, sản xuất đường gluco,v.v 1.2.2 PHƯƠNG PHÁP CHẾ BIẾN NÓNG ƯỚT Làm chín nguyên liệu bằng nhiệt là phương pháp chế biến món ăn phổ biến nhất, nhằm làm biến đổi trạng thái, cấu tạo, tính chất lý, hoá và tính chất cảm quan của nguyên liệu, tạo ra những giá trị mới về màu sắc, mùi vị, trạng thái của món ăn phù... vitamin F b Những biến đổi của vitamin Trong quá trình chế biến các món ăn một phần vitamin trong nguyên liệu thực phẩm sẽ bị hoà tan vào nước, hoặc vào trong chất béo, một phần bị phá huỷ khiến cho hàm lượng vitamin trong món ăn bị giảm sút Sự giảm sút này nhiều hay ít chủ yếu phụ thuộc vào các điều kiện chế biến Nếu chúng ta hiểu và nắm được các tính chất và biến đổi của chúng trong chế biến, tuân theo... tan vào nước càng lớn Vì vậy trong chế biến nên sử dụng hợp lý lượng nước nấu Đồng thời không nên kéo dài thời gian nấu để hạn chế lượng vitamin C bị hao tổn - Thời gian chế biến và bảo quản sản phẩm: Thời gian chế biến càng dài, nấu đi nấu lại nhiều lần, thì sự tổn thất vitamin C càng lớn Thức ăn sau khi chế biến nếu không ăn ngay mà giữ lại một thời gian lâu rồi mới ăn thì vitamin C sẽ tiếp tục bị tổn... béo đồng thời làm biến đổi chất lượng cảm quan cũng như các chỉ số hoá học của chất béo (màu sắc sẫm hơn, vị đắng, mùi khét, các chỉ số hoá học bị biến đổi nhanh) Để hạn chế sự biến đổi chất lượng chất béo, ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm Nên áp dụng một số biện pháp sau: - Duy trì nhiệt độ chế biến thích hợp, không nên chế biến ở nhiệt độ quá cao - Sử dụng các dụng cụ chế biến trơ về mặt hóa học,... và phenol của khói rồi tích tụ chúng trong sản phẩm Ngoài ra trong chế biến một số món ăn đôi khi người ta còn sử dụng một số chất phụ gia nhằm làm tăng thêm mùi, vị của món ăn theo yêu cầu của chất lượng sản phẩm c Các chất cho thêm để tăng mùi, vị của sản phẩm * Các chất cho thêm để tăng mùi thơm của sản phẩm Tuỳ thuộc vào từng món ăn mà người ta sử dụng các loại hoá chất cho thêm vào để tạo được . Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CHẾ BIẾN MÓN ĂN 1.1 SỰ BIẾN ĐỔI CÁC CHẤT TRONG CHẾ BIẾN MÓN ĂN 1.1.1 SỰ BIẾN ĐỔI CỦA PROTEIN 1.1.1.1 Khái niệm cơ bản về protein. biến đổi xảy ra trong chế biến Trong quá trình chế biến các món ăn, tinh bột chứa trong nguyên liệu thực phẩm sẽ bị biến đổi tùy theo phương pháp chế biến,
