Bài giảng Chất màu thực phẩm

CHẤT MÀU THỰC PHẨM Tại sao phải thêm chất màu vào thực phẩm ? z Khôi phục lại màu đã mất trong quá trình bảo quản (tiếp xúc với không khí, ẩm, nhiệt độ và các điều kiện bảo quản…) z Điều chỉnh màu sắc tự nhiên của thực phẩm (màu tự nhiên không đủ để thệ hiện màu sắc thực phẩm). z Gia tăng màu sắc của thực phẩm ở mức độ cần thiết. z Làm đồng nhất màu sắc thực phẩm. z Làm thực phẩm có màu sắc hấp dẫn với người tiêu dùng. Phân loại Các chất màu tự nhiên (Proudlove (1994) and DeMann (1980)) Nhóm chính Các nhóm màu Dẫn xuất của Isoprenoid Carotenoids, Xanthophylls Dẫn xuất của Tetrapyrrole Chlorophylls, Porphyrin, Chất màu Heme, Bilins Dẫn xuất Benzopyran Anthocyanins, Flavones Flavonoids, Tannins Trong quá trình chế biến Melanoidins, Caramels Các chất màu khác Iso-allorazine, Phenalone Betalain, Anthraquinone Carbon, Inorganic Các chất màu trong rau, quả Chất màu Số hợp chất Màu sắc Phá huỷ Chlorophylls <50 Xanh, Ô liu Nhiệt, Acid, kiềm, ion kim loại Carotenoids >300 Vàng, cam, đỏ Ánh sáng, 02, acid, nhiệt Anthocyanins <150 Đỏ, xanh dương pH, Nhiệt, ánh sáng, ion kim loại Flavonoids >600 Vàng 02, nhiệt độ cao, acid mạnh Betalains <100 Đỏ vàng Nhiệt, kiềm , ion kim loại Chlorophylls và các dẫn xuất Chlorophills và dẫn xuất Màu sắc Pyrochlorophylls Chlorophyllides Hydroxychlorophylls Chlorophylls Pyrorochlorophyllides Màu xanh lá Pheophytins Pyropheophytins Hydroxypheophytins Pheophorbides Pyropheophorbides Xanh oliu (olive) Các tính chất của Chlorophills Phản ứng của Chlorophylls Chlorophylls Pyrochlorophylls Chlorophylls bị phá hủy (mất màu) Chlorophylls bị phá hủy (mất màu) Pyropheophytins Chlorophyllides Hydroxychlorophylls Pheophytins Hydroxypheophytins Pheophorbides Pyropheophorbides Pyrorochlorophyllides Nhiệt độ Ánh sáng, 02 Nhiệt độ → - C02-CH3 → Mg2+ pH thấp Nhiệt độ→ - C0 2 -CH 3 Nhiệt độ Chlorophyllase → Phytol Chlorophyllase → Phytol → Mg2+pH thấp Nhiệt độ→ - C02-CH3 → -C02-CH3 Lypoxygenase Chất béo không no, 02 Chlorophyllin (xanh đậm) Chlorophyll Pheophytin (Olive) Chlorophyllide (xanh đậm) Pheophorbide (Olive) Nhiệt Acid Nhiệt Kiềm Nhiệt Acid Chlorophyllase Biến đổi chất màu Chlorophyll Thay đổi màu sắc Chlorophill dưới tác dụng pH Carotenoids Carotenoids và dẫn xuất Màu sắc Lycopene β-Carotene α-Carotene b-Cryptoxanthin a-Cryptoxanthin Zeaxanthin Lutein Violaxanthin Capsanthin Đỏ Cam Vàng Cam Vàng cam Vàng cam Vàng Vàng Đỏ Carotenoids Vàng, Cam, đỏ Cis isomers (thay đổi màu) Carotenoid bi phân huỷ (mất màu) Carotenoid bi phân huỷ (mất màu) Cis isomers (thay đổi màu) Carotenoid bi phân huỷ (mất màu) Carotenoid bi phân huỷ (mất màu) Ánh sáng, 02 Nhiệt độ Tính chất caroten β -Carotene β -Apo-8'-carotenal (C30) Canthaxanthin Màu trong dung dịch dầu Vàng tới cam Vàng tới cam Đỏ Hoà tan (g/100ml solution, 20oC) Chất béo 0.05-0.08 0.7-1.5 Khoảng 0.005 Nước Không hoà tan Không hoà tan Không hoà tan Glyxerin Insoluble Insoluble Insoluble Rượu < 0.01 Khoảng 0.1 < 0.01 Benzene Khoảng 0. 2 Khoảng 12 Khoảng 0.2 Cholorform Khoảng 0. 3 Khoảng 20 Khoảng 10 Hấp thu sóng λ max (in cyclohexane) 455-456 nm 460-462 nm 468-472 nm Chỉ số sinh học Chỉ số Vitamin A 1667 IU/mg 1200 IU/mg Không giá trị Sự oxy hoá Tác dụng nhiệt Tác dụng pH Các Anthocyanins Anthocyanins Màu sắc Cyanidins glycosides Delphinidins glycosides Malvidins glycosides Pelargonidins glycosides Peonidins glycosides Petunidins glycosides Đỏ cam Xanh dương - đỏ Xanh dương - đỏ Cam Cam - đỏ Xanh dương - đỏ Tác dụng với các chất oxy hoá mạnh Với Ion kim loại Với nhiệt độ Ảnh hưởng của pH trên sự chuyển hoá màu của anthocyanidins(Glc = glucose) Flavonoids và Betalains Chất màu Màu sắc Flavonoids –Flavones –Flavonols Vàng Vàng Betalains –Betacyanins –Betaxanthins Đỏ Vàng Betalains Betalaines are the red-purple pigments of beetroot, Beta vulgaris. They are water soluble and exist as internal salts (zwitterions) in vacuoles of plant cells. Betalaines are made up of red betacyanins and yellow betaxanthins. Betacyanines comprise about 90 percent of beetroot betalaines. The most important betacyanin is betain. This makes up 75-95% of the total coloring matter found in the beet. They are all either the glycosides or the free aglycones of betanidine or its C-15 isomer. Betaxanthines, in beetroot represented by the vulgaxanthines, characterised by the lack of an aromatic ring system attached to N-1, and the absence of sugar residues. The other colored compounds are the isobetanin, betanidin, isobetanidin, and isobetanin. In addition to these, the sulfate monoesters of betanin and isobetanin are prebetanin and isoprebetanin, repectively Betalain thay đổi theo pH. Ổn định với pH 4.0 – 7.0 ƒ Thấp hơn 3.5 bước sóng hấp thu tối đa là 535nm. ƒ 4-7 bước sóng hấp thu là 538nm ƒ >9 bức sóng hấp thu lớn nhất là 544nm. Không khí và ánh sáng cũng làm biến đổi betalain Tác dụng nhiệt Tác dụng pH Betacyanins kém ổn định trong quá trình chế biến, gia nhiệt trong không hhí tại nhiệt độ thường cũng có thể bị biến màu. Thời gian giảm ½ lần của Betacyanins tại 25oC là 413.6 phút và tại 60oC là 83.4oC Acid Ascorbic có khả năng giử được màu của sản phẩm thậm chí trong d8iều kiện nhiệt độ cao (thanh trùng) Thời gian giảm ½ lần tăng gấp đôi khi sử lý với 0.1% ascorbic Sự hiện diện của kim loại làm giảm sự ổn định cũa Betalain. Các chất màu có trong thịt Chất màu Màu sắc Myoglobin bị khử Oxymyoglobin Metmyoglobin Globin haemichrome bị biến tính Đỏ đậm Đỏ sáng Nâu Nâu Tác dụng nhiệt Chuyển hoá chất màu của thịt Oxymyoglobin Myoglobin Metmyoglobin Oxy hoá Loại bỏ oxy Khử Oxyhoá Khử Nấu Metmyoglobin Biến tính Metmyoglobin Myoglobin Oxymyoglobin Fe2+ Fe2+ Fe3+ Fe3+ Biến đổi màu của thịt Quá trình lên men Glucoz Acid Lactic Lên men do vi khuần lactic Ảnh hưởng của Nitrit Biến đồi chất màu NO3- NO2- HNO2 NO Myoglobin Màu thịt sử lý Nitrit, có màu đầy đủ khi gia nhiệt Sụ oxy hoá porphyrins (màu xanh) NO vượt quá mức Phản ứng với H20 Vi khuẩn phân hủy Nitrit Biến đổi màu thịt trong Quá trình sử lý Nitrit Chất màu trong thủy sản 4 nhóm chất màu tìm thấy trong thủy sản • Melanins • Carotenoids • Pteridines • Purines 1.Melanins tạo màu đen của thủy sản 2.Carotenoids tạo màu xanh trong thủy sản sống và vàng tới đỏ cho thủy sản chết.Trong Tôm, Cua chất màu Astaxanthin ở dạng Carotenoprotein và crustacyanin 3.Pteridines có vai trò rất nhỏ so với Carotenoids 4.Purines tạo màu bạc của vẩy cá Các Carotenoid tìm thấy trong thủy sản 1. Lutein (Vàng xanh) 2. Tunaxanthin (Vàng) 3. Beta-Carotene (Cam) 4. Doradexanthins (Vàng) 5. Zeaxanthin (Vàng Cam) 6. Canthaxanthin (Đỏ cam) 7. Astaxanthin (Đỏ) 8. Eichinenone (Đỏ) Cấu trúc Astaxanthin Các chất màu tổng hợp Biến đổi màu sắc thực phẩm trong quá trình chế biến 1. Phản ứng Caramel hoá 2. Phản ứng Maillard 3. Sự oxy hóa Acid Ascorbic 4. Phản ứng hoá nâu có sự tham gia của Enzim Kiểm soát phản ứng Nước hoạt động Kiểm soát phản ứng pH Kiểm soát phản ứng Nhiệt độ 4. Biến đổi màu có sự tham gia của Enzim Kiểm soát phản ứng hoá nâu có Enzim 2. Loại bỏ oxy trong hệ thống • Bao gói chân không, không khí trơ, nhâm trong nước… • Sử dụng Acid Ascorbic 1. Tiêu diệt Enzym • Sử lý nhiệt (chần, hấp …) 3. Loại bỏ các hợp chất phenol trong thực phẩm • Cải thiện giống 4. Vô hoạt các ion lim loại • Sử dụng các chất tạo phức 5. Sử dụng các yếu tố vật lý để ngăn cản phản ứng • Sử dụng dung dịch đường co nồng độ cao Biến đổi màu sắc của Tôm trong quá trình bảo quản Acid ascorbic in Food Màu sắc Tên FD&C … Tartrazine Yellow 5 Sunset Yellow Yellow 6 Carmoisine Red 3 Ponceau 4R Red 7 Amaranth Red 9 Allura Red Red 17 Brilliant Blue FCF Blue 2 Indigo Carmine Blue 1 Erythrosine Red 14 Black PN Black 1 Fast Red E Red 4 Chocolate Brown HT Brown 3 Patent Blue V Blue 5 Quinoline Yellow Yellow 13 Green S Green 4 Một số chất màu tổng hợp thường dùng trong thực phẩm Food Colour No. Blue 1 F.D. & C. No. Blue 2 CAS NO. 860-22-0 E.E.C. No. E-132 I.S. No. 1698 Solubility In Water (20 c) 120 gram / litre Combined Ether Extract. (Max) 0.20% Water Insoluble (Max) 0.20% Class Triarylmethane Light Stability 6 Heat Stability (100 c) 5 Alkali Stability 3 Indigo Carmine Annatto Food Colour No. Yellow 4 F.D. & C. No. Yellow 5 CAS NO. 1934-21-0 E.E.C. No. E-102 I.S. No. 1694 Solubility In Water (20 c) 120 gram / litre Combined Ether Extract. (Max) 0.20% Water Insoluble (Max) 0.20% Class Monoazo Light Stability 6 Heat Stability (100 c) 5 Alkali Stability 4 Tartrazine Carmoisine Food Colour No. Red 3 CAS NO. 53026-69-9 E.E.C. No. E-122 I.S. No. 2923 Solubility In Water (20 c) 120 gram / litre Combined Ether Extract. (Max) 0.20% Water Insoluble (Max) 0.20% Class Monoazo Light Stability 5 Heat Stability (100 c) 4 Alkali Stability 4 Sunset Yellow FCF Food Colour No. Yellow 3 F.D. & C. No. Yellow 6 CAS NO. 2783-94-0 E.E.C. No. E-110 I.S. No. 1695 Solubility In Water (20 c) 120 gram / litre Combined Ether Extract. (Max) 0.20% Water Insoluble (Max) 0.20% Class Monoazo Light Stability 4 Heat Stability (100 c) 5 Alkali Stability 4 Food Colour No. Brown 3 CAS NO. 4553-89-3 E.E.C. No. E-155 Solubility In Water (20 c) 120 gram / litre Combined Ether Extract. (Max) 0.20% Water Insoluble (Max) 0.20% Class Bisazo Light Stability 4 Heat Stability (100 c) 5 Alkali Stability 4 Chocolate Brown HT Allura red Amaranth Azorubine Ponceau 4R Reds Sunset Yellow FGF Tartrazine Yellow 2G Yellows Green S Greens Brilliant Blue FCF Indigotine Blues Brown HT Brown Brilliant Black BN Black Màu sắc một số chất màu tổng hợp Annato Carotenoids Cochineal Beetroot extract Fruit & vegetable juices/extracts Grape skin extract Paprika Riboflavin Saffron Turmeric Yellows to reds Caramel Yellowsto browns Chlorophyll Greens Vegetable carbon Black Màu sắc một số chất màu tự nhiên