Hóa sinh thực phẩm - Chương 7: Chất màu, chất mùi

1 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
1 
Chương 7: Chất màu, chất mùi 
I. Các chất tạo màu 
II. Các chất thơm 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
2 
I. Các chất tạo màu 
 Khái niệm chung 
 Các chất màu tự nhiên 
 Các chất màu hình thành trong 
quá trình gia công kỹ thuật 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
3 
Khái niệm chung 
 Ý nghĩa của các chất màu trong sản 
xuất thực phẩm: 
– Chất lượng: 
• giá trị dinh dưỡng 
• giá trị cảm quan 
– Màu sắc còn có tác dụng sinh lý rõ rệt 
 đồng hóa thực phẩm dễ dàng 
bảo vệ màu sắc tự nhiên, thêm chất 
màu mới, tạo ra những màu sắc thích 
hợp với tính chất và trạng thái của sản 
phẩm 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
4 
Khái niệm chung 
 Các biện pháp kỹ thuật để giữ và tạo 
màu sắc cho sản phẩm: 
– Xây dựng quy trình để bảo toàn được tối 
đa các chất màu có sẵn 
– Tách ra, cô đặc chất màu từ nguyên liệu 
thực vật giàu màu sắc nhuộm màu 
cho nguyên liệu trên / nguyên liệu khác 
– Tổng hợp nhân tạo các chất màu 
– Điều chỉnh các phản ứng theo chiều tạo 
ra những chất màu mới. 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
5 
Khái niệm chung 
 Phân loại: Dựa vào quá trình 
hình thành, chất màu được chia 
làm 2 loại: 
– Các chất màu tự nhiên 
– Các chất màu tổng hợp. 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
6 
Các chất màu tự nhiên 
2 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
7 
Clorofil  Khái niệm: 
– Tạo nên màu xanh của thực 
vật, đóng vai trò quan trọng 
trong quá trình quang hợp 
– Clorofil có trong cơ quan con 
đặc biệt gọi là lục lạp hạt hạt 
diệp lục, nằm phân tán trong 
nguyên sinh chất 
– Clorofil tạo màu xanh và che 
mờ các chất màu khác 
– Hàm lượng clorofil trong cây 
xanh chiếm khoảng 1% chất 
khô. 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
8 
Clorofil 
Cấu tạo: Clorofil có 2 
dạng: 
– Clorofil a: 
C55H72O5N4Mg 
– Clorofil b: 
C55H70O6N4Mg có màu 
nhạt hơn clorofil a 
Tỷ lệ clorofil a và clorofil 
b trong thực vật 
khoảng 3:1 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
9 
Clorofil 
 Tính chất: 
– Dưới td của t0 và axit: hóa xanh oliu/nâu 
Clorofil + 2HX feofitin(xanh oliu/ nâu) + MgX2 
– Td với kiềm nhẹ: cho màu xanh đậm 
Clorofil + kiềm axit clorofilinic + CH3OH + rượu phitol 
– Oxy hóa (do enzim lipoxydaza) màu nâu của các 
hợp chất clorin, purpurin 
– Td của Fe, Sn, Al, Cu: Mg bị thay thế các màu 
khác nhau như: 
• Fe tạo màu nâu 
• Sn và Al tạo màu xám 
• Cu tạo màu xanh sáng. 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
10 
Clorofil 
Các biện pháp kỹ thuật: 
– Gia nhiệt nhanh trong một lượng nước sôi lớn 
(3 – 4 lít/kg) bay hơi axit 
– Gia nhiệt rau xanh trong nước cứng 
cacbonat kiềm thổ sẽ trung hòa một phần axit 
của dịch bào 
– Để bảo vệ màu xanh của đậu đóng hộp: dùng 
dinatri glutamat, clorofilin (clorofin + kiềm) để 
nhuộm màu. 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
11 
Carotenoit Khái niệm: 
– Carotenoit là nhóm chất 
màu hòa tan trong chất 
béo tạo màu vàng, da cam 
và màu đỏ cho rau quả 
– Nhóm này gồm từ 65 đến 
70 chất màu tự nhiên, tiêu 
biểu là caroten, licopen, 
xantofil, capxantin và 
xitroxantin 
– Carotenoit có trong đa số 
cây (trừ một số nấm) và 
hầu như có trong tất cả cơ 
thể động vật. 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
12 
Carotenoit Tính chất: 
– Không tan trong nước 
– Rất nhạy đối với axit 
và chất oxy hóa nhưng 
lại bền vững với kiềm 
– Có nhiều nối đôi luân 
hợp tạo nên những 
nhóm mang màu 
– Về mặt cấu tạo: 
carotenoit tự nhiên đều 
là dẫn xuất của 
licopen. 
3 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
13 
Carotenoit  Một số carotenoit tiêu biểu: 
– Caroten: tạo màu da cam cho cà 
rốt, dễ dàng chuyển hóa thành 
vitamin A 
– Licopen: màu đỏ của cà chua, 
hàm lượng licopen trong cà chua 
tăng lên 10 lần khi cà chua chín 
– Xantofil: màu vàng nhưng màu 
sáng hơn caroten vì chứa ít nối đôi 
hơn. Trong lòng đỏ trứng gà có 2 
xantofil là dihydroxy – – caroten 
và dihydroxy –  – caroten với tỷ lệ 
2:1 
– Capxantin: màu vàng có trong ớt 
đỏ (7/8 chất màu của ớt), màu 
mạnh hơn các carotenoit khác 10 
lần. Trong ớt đỏ có nhiều 
capxantin hơn ớt xanh. 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
14 
Flavonoit 
Các chất màu này hòa tan trong nước và 
chứa trong các không bào 
Trong rau, quả và hoa, số lượng và tỷ lệ 
của các flavonoit khác nhau đã tạo cho 
chúng có nhiều màu sắc khác nhau từ đỏ 
đến tím 
Về mặt cấu tạo, flavonoit là dẫn xuất của 
croman và cromon 
Gồm: 
– Antoxian 
– Flavanon 
– Flavonol 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
15 
Antoxian 
Đỏ, xanh, tím hoặc những gam màu trung gian 
khác 
Antoxian hòa tan trong nước 
Khi bị thủy phân, antoxian tạo ra đường và 
antoxianidin không tan trong nước. 
Màu sắc thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ, các 
chất màu có mặt, tạo phức với các ion kim loại 
để cho các màu khác nhau, thay đổi màu sắc 
theo pH (pH axit có màu đỏ, pH kiềm có màu 
xanh tím) 
Biện pháp kỹ thuật: dùng các chất chống oxy 
hóa, enzim glucooxydaza 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
16 
Flavanon 
Hesperidin và naringin là 2 flavanon có 
trong vỏ cam quýt bên cạnh các catesin 
có hoạt tính vitamin P 
Naringin là một flavonoit không màu, có vị 
đắng, ít tan trong nước, dễ dàng kết tủa 
dưới dạng tinh thể nhỏ do đó gây khó 
khăn trong sản xuất nước quả hay pure 
cam quýt 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
17 
Flavonol 
Flavonol là glucozit làm cho rau quả và hoa có 
màu vàng và da cam 
Các flavonol đều hòa tan tốt trong nước 
Khi flavonol bị thủy phân aglucon màu vàng 
Flavonol + sắt phức màu xanh nâu (gia 
nhiệt rau quả trong TB bằng sắt hay sắt tráng 
men bị dập) 
Flavonol + chì axetat phức màu vàng xám 
Trong môi trường kiềm, flavonol dễ bị oxy hóa 
và ngưng tụ sản phẩm có màu đỏ. 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
18 
Các chất màu hình thành trong quá 
trình gia công kỹ thuật 
Phản ứng dehydrat hóa các đường hay còn gọi 
là phản ứng caramen hóa 
Phản ứng giữa đường với axit amin (phản ứng 
melanoidin) 
Phản ứng phân hủy axit ascorbic, axit limonic, 
axit maleic, axit tactric và các axit hữu cơ khác. 
Phản ứng oxy hóa các hợp chất của sắt và tạo 
thành phức có màu 
Phản ứng tạo nên các sulfua kim loại có màu. 
4 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
19 
Phản ứng caramen 
Phản ứng caramen là phản ứng dehydrat đường 
tạo thành các hợp chất cao phân tử: Đường 
anhydrit không màu vàng nâu vàng nâu 
đen (vị đắng) 
Đường sacaroza: 
– Mất đi 10% nước caramelan (C12H18O9 hay 
C24H36O18) có màu vàng 
– Mất đi 14% nước caramelen 
(C36H48O24.H2O) nâu vàng 
– Mất đi 25% nước caramelin nâu đen. 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
20 
Phản ứng melanoidin 
 Chất tham gia phản ứng: 
Cacbonyl + amin / amoniac 
CO + NH2/NH3 
đường + axit amin 
 Có 3 giai đoạn: 
– Gđ1: 2 phản ứng là phản ứng ngưng tụ cacbonylamin 
và phản ứng chuyển vị amadori sp không màu và 
không hấp thụ ánh sáng tím 
– Gđ2: phản ứng khử nước của đường, phân hủy 
đường và các hợp chất amin sp không màu hoặc 
có màu vàng, hấp thụ mạnh ánh sáng cực tím 
– Gđ3: phản ứng ngưng tụ aldol, trùng hợp hóa 
aldehitamin hợp chất dị vòng chứa nitơ có màu 
đậm (từ vàng đến nâu). 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
21 
Phản ứng oxy hóa polyphenol 
 Phản ứng oxy hóa polyphenol (melamin) là phản ứng 
oxy hóa các hợp chất polyphenol xúc tác bởi enzim 
polyphenoloxydaza hợp chất melanin có màu nâu 
đen và các màu trung gian khác 
 Gặp trong chế biến chè (trà) hoặc khi cắt gọt rau, quả, 
củ 
 Các nhân tố ảnh hưởng: 
– Nồng độ cơ chất polyphenol trong sản phẩm 
– Hàm lượng và trạng thái của enzim 
polyphenoloxydaza 
– Nồng độ oxy không khí 
– pH 
– Nồng độ quinon 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
22 
Phản ứng oxy hóa polyphenol 
 Biện pháp ngăn ngừa phản ứng: 
– Tránh làm dập, gây tổn hại đến các mô để enzim 
không có điều kiện tiếp xúc với cơ chất tạo màu 
– Vô hoạt enzim polyphenoloxydaza bằng nhiệt 
– Thêm phụ gia có tính khử như vitamin C để chuyển 
hóa quinon thành phenol 
– Dùng axit citric làm giảm pH để làm chậm phản ứng 
sẫm màu 
– Dùng SO2 hay bisulfit để ức chế phản ứng sẫm màu 
– Nhúng ngập rau quả sau khi cắt lát, gọt vỏ trong dd 
nước muối nhạt/ đường để ngăn oxy không khí 
– Loại oxy không khí bằng cách hút chân không hay bổ 
sung các chất chống oxy hóa như axit ascobic, enzim 
glucooxydaza, catalaza. 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
23 
II. Các chất thơm 
Ý nghĩa của các chất thơm trong sản xuất 
thực phẩm 
Các biện pháp kỹ thuật để tạo sản phẩm 
có hương thơm 
Các chất mùi tự nhiên 
Các chất thơm hình thành nên trong quá 
trình gia công kỹ thuật 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
24 
Ý nghĩa của các chất thơm trong 
sản xuất thực phẩm 
Cũng như màu sắc, hương thơm là một tính 
chất cảm quan quan trọng trong thực phẩm 
vì chúng có những tác dụng sinh lý rõ rệt. 
Chất thơm có ảnh hưởng đến hệ tuần hoàn, 
đến nhịp đập của tim, đến hô hấp, đến nhịp 
thở, đến sự tiêu hóa, đến thính giác, thị giác 
và cả xúc giác nữa. 
5 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
25 
Các biện pháp kỹ thuật để tạo sản 
phẩm có hương thơm 
 Thu hồi chất thơm đã bị tách ra khỏi sản phẩm trong 
quá trình gia nhiệt (đun hoặc cô đặc), tạo điều kiện giữ 
chúng lại, hấp thụ trở lại vào thành phẩm các chất thơm 
tự nhiên vốn có trong nguyên liệu ban đầu 
 Chưng cất và cô đặc chất thơm tự nhiên từ các nguồn 
giàu chất thơm, sau đó dùng các chất thơm này để cho 
vào các sản phẩm thực phẩm khác nhau 
 Tổng hợp các chất thơm nhân tạo có mùi thích ứng để 
cho vào các sản phẩm thực phẩm. 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
26 
Các chất mùi tự nhiên 
 Tinh dầu và nhựa 
– Tinh dầu và nhựa là các chất mùi thường gặp trong 
tự nhiên. Tinh dầu và nhựa thuộc nhóm hợp chất 
izoprenoit, nghĩa là những hợp chất được coi như là 
dẫn xuất của izopren 
– Về bản chất hóa học, tinh dầu và nhựa = hỗn hợp 
các chất khác nhau như hydrocacbon, rượu, phenol, 
aldehit, xeton, axit, este đăc biệt là terpen và các 
dẫn xuất chứa oxy của terpen (Terpen là những 
hydrocacbon mạch thẳng hay vòng có công thức 
chung là (C10H10)n) 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
27 
Các chất mùi tự nhiên 
 Tính chất chung của tinh dầu 
– Tinh dầu rất ít tan trong nước, tan nhiều trong những 
dung môi phân cực mạnh như rượu đậm đặc 
– Dưới tác dụng của oxy, một phần tinh dầu mà chủ 
yếu là các hợp chất không no bị oxy hóa và cho mùi 
nhựa 
– Mùi thơm của tinh dầu chủ yếu là do este, phenol, 
aldehit, xeton và các hợp chất hữu cơ khác quyết 
định. Tổng lượng chất này chỉ chiếm khoảng 10% 
lượng tinh dầu, 90% còn lại là chất đệm (chất ổn 
định). 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
28 
Các chất mùi tự nhiên 
 Phương pháp khai thác tinh dầu: 
– PP ép lấy tinh dầu: với nguyên liệu có hàm 
lượng tinh dầu cao tách sơ bộ 
– PP chưng cất với hơi nước: đơn giản, gây 
nhiều tổn thất chất thơm bay hơi 
– PP trích ly bằng dung môi có nhiệt độ sôi 
thấp: Dung môi thường sử dụng là rượu 
– PP hấp thụ: trộn nguyên liệu với mỡ lợn, mỡ 
bò, tách chất thơm ra khỏi chất béo bằng 
rượu. 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
29 
Các chất thơm hình thành nên trong 
quá trình gia công kỹ thuật 
Phản ứng Maillard: axit amin + đường aldehit 
(Leu aldehit có mùi thơm bánh mì, Gly 
aldehit có mùi mật và mùi thơm của bia, Val, Phe 
 aldehit có mùi hoa hồng) 
Phản ứng quinonamin: axit amin + polyphenol, 
xúc tác enzim polyphenoloxydaza,t0 cao aldehit 
axit amin + axit ascorbic aldehit 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 7: Chất màu 
chất mùi 
30