TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
Báo cáo
CHẤT CHỐNG OXY HOÁ
TRONG THỰC PHẨM
Môn: Hoá Môi Trường
Giáo Viên: Nguyễn Thị Diệp Chi
Nhóm thực hiện:
Nguyễn Thị Ngọc Nhân 3093456
Nguyễn Thị Ngọc Hà 3093435
Thái Hồng Cúc 3093427
Nguyễn Thị Hồng Xuyến3093485
1
Mục Lục
Mục Lục 2
I. Khái quát chung về gốc tự do và chất chống oxy hoá 3
1.Gốc tự do, và sự oxy hoá 3
2. Khái niệm chất chống oxy hoá (COH) 7
II. Phân loại chất chống oxy hoá trong thực phẩm 9
1. Chất chống oxy hoá tự nhiên 9
a. Acid ascorbic (Vitamin C) 9
b. Tocopherol (Vitamin E) 11
c. Một số chất chống oxy hoá tự nhiên khác 12
2.Chất chống oxy hoá tổng hợp 13
III. Nguyên lý bảo quản thực phẩm bằng chất chống oxy hóa 18
2
I. Khái quát chung về gốc tự do và chất chống oxy hoá.
1. Gốc tự do, và sự oxy hoá.
a. Gốc tự do
Nguyên tử là thành phần cơ bản nhất và nhỏ nhất cấu tạo nên vật
phẩm có mùi khó chịu (mùi ôi, tanh, mùi kim loại, mùi thực phẩm cũ,…).
Do đó chất béo không no được xem là hợp chất không bền.
hydroperoxide
Dù phản ứng oxi hóa thuộc loại cơ bản trong đời sống nhưng có thể
ngăn chận nó, chẳng hạn động thực vật duy trì hệ thống rất nhiều loại
chất chống oxi hóa như glutathione, vitamin C, Vitamin E,
enzime catalase, superoxide dismutase. Chất chống oxi hóa yếu hay còn
gọi là chất ức chế có thể phá hủy tế bào.
Có hai kiểu phản ứng oxy hóa không no:
Phản ứng tự oxy hóa
Phản ứng oxy hóa dưới tác dụng của enzyme lipoxygenase: một
số enzyme có khả năng xúc tác phản ứng tạo sản phẩm trung
gian, góp phần thúc đẩy quá trình oxy hóa chất béo diễn ra
nhanh hơn.
Cơ chế phản ứng oxy tự hoá chất béo
Bao gồm 3 gian đoạn: khởi tạo, lan truyền, kết thúc.
Khởi tạo: sự tạo thành các gốc tự do như peroxy, alkoxy, alkyl.
RH R
.
+ H
.
4
RCOOH + M
3+
ROO
.
+ H
.
+ M
hóa theo một trong hai cách sau:
Các chất “nhạy cảm” (sensitizer) có mặt trong thực phẩm
được kích hoạt bởi ánh sáng sẽ phản ứng với cơ chất tạo các
gốc tự do, các gốc này sẽ khởi động quá trình oxy hóa chất
béo.
Một dạng chất nhạy cảm khác có khả năng chuyển oxy từ
trạng thái cơ bản sang trạng thái kích thích. Oxy được hoạt
hóa sẽ phản ứng với acid béo không no theo cơ chế “cyclo –
addition” tạo hydroperoxide:
Các kim loại nặng góp phần khởi động quá trình oxy hóa chất
béo do chúng tham gia vào phản ứng phân hủy các hydroperoxide
tạo thành các gốc tự do. Trong dầu mỡ và thực phẩm nói chung luôn
chứa một lượng vết các ion kim loại nặng (Fe,Cu,Co,…), chúng có
thể là thành phần của nguyên liệu thực phẩm hoặc xâm nhập vào
thực phẩm từ thiết bị chế biến, bao bì thực phẩm. Các ion kim loại ở
5
trạng thái oxy hóa thấp sẽ phân hủy hdroperoxide dễ hơn các kim
loại ở thái oxy hóa cao hơn.
Protein chứa heme có mặt trong thực phẩm như hemoglobin,
myoglobin, cytochrom C thường làm tăng quá trình oxy hóa chấ béo
ở động vật, tạo nên mùi khó chịu. Đối với các chất béo thực vật, quá
trình này diễn ra khi có mặt các enzyme catalase, peroxidase. Các
hợp chất heme phân hủy hydroperoxide với tốc độ cao hơn so với
ion Fe, do đó chúng làm tốc độ phản ứng diễn ra nhanh hơn.
Lan truyền: tạo các sản phẩm trung gian là các
monohydroxyperoxide không mùi, không vị.
R
.
+ O
2
ROOR
_
+ O
2
Tự oxy hóa chất béo là quá trình biến đổi acid béo không no khi có
mặt oxy. Quá trình này đươc khởi tạo bằng việc tạo thành các gốc tự do.
Thông thường phản ứng xảy ra trên nhóm Mêtyl cận kề nối đôi của C =C.
Sản phẩm đầu tiên của quá trình oxy hóa là các hydroperoxide (ROOH).
6
Tốc độ phản ứng oxy hóa phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
• Số nối đôi có trong chất béo
• Hàm lường chất béo có trong thực phẩm
• Trạng thái chất béo: bề mặt tiếp xúc giữa không khí và chất béo
càng lớn thì vận tốc oxy hóa càng cao.
• Sự có mặt của chất chống oxy hóa: có tác dụng kìm hãm hoặc
làm chấm dứt các phản ứng oxy hóa chất béo.
• Áp suất riêng phần của oxy, vận tốc phản ứng tự oxy hóa phụ
thuộc vào lượng oxy trong môi trường.
• Nhiệt độ: khi tăng nhiệt độ, lượng peroxide tạo thành tăng, ở
nhiệt độ cao hơn 45
0
C tốc độ phân giải hydroperoxide tăng.
• Áng sáng
• Độ ẩm
• Các ion kim loại : sự hiện diện của ion kim loại sẽ xúc tác quá
trình oxy hóa chất béo.
• Các xúc tác sinh học
2. Khái niệm chất chống oxy hoá (COH)
Các phụ gia thực phẩm là các chất được bổ sung thêm vào thực
chống oxy hoá:
Chất chống oxy
hóa là chất dinh
dưỡng, có thể làm
sạch các gốc tự do
bằng cách đưa lên
một electron. Khi
một phân tử gốc tự do nhận thêm một electron từ một phân tử chống oxy
hóa, các gốc tự do trở nên ổn định và không còn khả năng gây ra hại.
Ngoài ra, chất chống oxy hoá còn giúp hạn chế sự phân huỷ các
hydroperoxide.
8
II. Phân loại chất chống oxy hoá trong thực phẩm
Chất chống oxy hóa trong thực phẩm bao gồm hai nhóm chính:
Chất chống oxy hoá tự nhiên.
Chất chống oxy hoá tổng hợp.
1. Chất chống oxy hoá tự nhiên
Các chất béo không no trong mô sinh học tương đối bền. Nguyên
nhân là do trong mô sinh học có chứa các chất chống oxy hoá cũng như
các enzim ngăn ngừa hiện tượng oxy hoá.
a. Acid ascorbic (Vitamin C)
Vitamin C hay ascorbic acid là chất dinh dưỡng chủ yếu cho động
vật bậc cao và các loài khác. Sự hiện diện của ascorbate có vai trò quan
trọng cho những phản ứng trao đổi chất cho động vật, cây trồng và hoạt
9
động bên trong của cơ quan con người. Nó được biết đến như vitamin mà
sự thiếu hụt của nó là nguyên nhân gây ra bệnh scorbus (do thiếu vitamin
flavonol
Vanilin ngoài có vai trò tạo mùi, nó cũng đóng vai trò là chất
chống oxy hoá tốt.
Vainilin
Ngoài ra, các reduction tạo thành trong phản ứng Maillard cũng là các
chất chống oxy hoá hình thành trong thực phẩm.
Phản ứng Maillard
2.Chất chống oxy hoá tổng hợp
Các chất chống oxy hoá tổng hợp phải thoả mãn các yêu cầu sau:
− Không độc.
− Có hoạt tính chống oxy hoá cao ở nồng độ thấp.
− Có thể tập trung được trên bề mặt pha dầu.
− Bền trong các điều kiện kỹ thuật của quá trình chế biến thực
phẩm.
Các chất chống oxy hóa tổng hợp thường được sử dụng là: BHT
(Butylated hydroxytoluen), BHA (Butylate hydroxyanisole), tocopherol
13
tổng hợp, TBHQ (Tertbutyl hydroquinone), dodecyl gallate, propyl
gallate, ascorbyl palmitate,…
14
BHT (Butylated hydroxytoluen)
• Còn được gọi là 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxytoluene; methyl-di-
tertbutylphenol; 2,6-di-tert-butyl-para-cresol. BHT được tạo thành
phản ứng của p-cresol (4-methylphenol) với isobutylen (2-
methylpropene) xúc tác bởi acid sulfuric.
• Công thức phân tử: C15H24O
• Bột màu trắng
BHT ngăn ngừa oxy hóa chất béo. Nó được sử dụng để bảo quản
thực phẩm có mùi, màu sắc và hương vị. Nhiều vật liệu đóng gói kết hợp
phẩm, mỹ phẩm, cao su, đặc biệt là trong bảo quản các loại dầu và
chất béo. Nó còn được sử dụng như một chất ổn định để hạn chế sự
trùng hợp tự động của các peroxit hữu cơ.
• TBHQ là một tinh thể rắn màu trắng có mùi đặc trưng, không tan
trong nước nhưng hòa tan trong rượu và ete.
Các chất hố trợ chống oxy hóa: Những chất có khả năng tăng cường
hoạt tính chống oxy hóa gọi là chất hỗ trợ chống oxy hóa. Các chất này
có thể cô lập hay loại bỏ các ion kim loại nặng, giúp ngăn chặn quá trình
oxy hóa chất béo: hoặc chúng có thể hoạt động như các tác nhân khử giúp
khôi phục hoạt tính của cá chất chống oxy hóa.
17
III. Nguyên lý bảo quản thực phẩm bằng chất chống oxy
hóa
Theo thực nghiệm cho thấy khi có sự phối hợp các chất chống oxy
hóa sẽ có tác dụng tốt hơn trong bảo quản thực phẩm.
BHT và BHA là hai chất được sử dụng rộng rãi, có thể dùng
riêng hoặc phối hợp theo tỉ lệ thích hợp hai chất này trong bảo
quản thực phẩm.
BHA sử dụng với liều lượng: 0,01 – 0,02% so với hàm
lượng chất béo.
BHT cũng sử dụng với liều lượng: 0,01 – 0,02% nhưng chủ
yếu dùng trong quá trình chống oxy hóa sinh ra màu vàng
làm giảm chất lượng sản phẩm.
Vitamin E được dùng với liều lượng là: 0,03 – 0,1% so với chất
béo.
Một số ứng dụng
– Thủy sản ướp muối phơi khô: cho 0,01% chất chống oxy hóa (so
với nước muối) vào nước muối rồi đem ướp cá, phơi khô.
– Thủy sản nấu chín phơi khô: cho chất chống oxy hóa vào trong
nước luộc cùng với nguyên liệu, sau đó đem phơi khô.