Đề tài số 1: Màu sắc biến đổi màu sắc nguyên liệu BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM Viện Công Nghệ Sinh Học Và Thực Phẩm Tiểu luận: Công nghệ chế biến súc sản ĐỀ TÀI SỐ1 MÀU SẮC VÀ NHỮNG BIẾN ĐỔI MÀU SẮC CỦA NGUYÊN LIỆU GVHD: NGUYỄN THỊ THANH BÌNH Nhóm SVTH: TRẦN THỊ THANH THÚY 12011631 PHẠM THỊ DIỄM THÙY 12019681 NGUYỄN THỊ BÍCH PHƯỢNG 12024201 NGUYỄN THỊ HƯỜNG 12038591 NGUYỄN THỊ NGỌC DIỆP 12059421 PHẠM ĐỨC THUẬN 12015261 TP Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng 04 năm 2015 1|Page Đề tài số 1: Màu sắc biến đổi màu sắc nguyên liệu BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM Viện Công Nghệ Sinh Học Và Thực Phẩm Tiểu luận: Công nghệ chế biến súc sản ĐỀ TÀI SỐ1 MÀU SẮC VÀ NHỮNG BIẾN ĐỔI MÀU SẮC CỦA NGUYÊN LIỆU ( phần: biến đổi màu sắc nguyên liệu tự nhiênkhông qua trình chế biến) \ GVHD: NGUYỄN THỊ THANH BÌNH Nhóm SVTH: TRẦN THỊ THANH THÚY PHẠM THỊ DIỄM THÙY NGUYỄN THỊ BÍCH PHƯỢNG NGUYỄN THỊ HƯỜNG NGUYỄN THỊ NGỌC DIỆP PHẠM ĐỨC THUẬN 12011631 12019681 12024201 12038591 12059421 12015261 TP Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng 04 năm 2015 2|Page Đề tài số 1: Màu sắc biến đổi màu sắc nguyên liệu MỤC LỤC 3|Page Đề tài số 1: Màu sắc biến đổi màu sắc nguyên liệu Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU THỊT Sơ lược thịt, thành phần hóa học, giá trị dinh dưỡng: Thịt có đặc điểm chung chứa nhiều nước (60-75%) Protein chiếm 15-22% trọng lượng tươi Lipid thịt dao động nhiều(1-30%)) tùy thuộc vào loại súc vật độ béo Chất béo có tổ chức da, bụng, quanh phủ tạng, bao gồm axit béo no chưa no Các xịt béo no chủ yếu palmitic (25-30%) stearle (16-28) Các axit béo chưa no chủ yếu oleic (35-43%), axit béo chưa no có nhiều mạch kép khoảng 2-7% Riêng mỡ gà có 18% axit linoleic mỡ ngựa có 16% linolenic, axit béo chưa no cần thiết mà thể không tự tổng hợp Mỡ lợn lớp có nhiều axit béo chưa no lớp sâu Glucid thịt có Glycogen, glucose acid lactic có lượng nhỏ (1% trọng lượng thịt) Giá trị dinh dưỡng thịt chủ yếu nguồn protein Protein thịt loại protein hoàn thiện, chứa tất acid amin cần thiết cho thể Giá trị sinh học protein thịt 74%, độ đồng hóa protein thịt 96-97% Trong thịt protein có giá trị sinh học cao, có colagen elastin loại protein khó hấp thu, giá trị dinh dưỡng thấp thành phần tryptophan xystin hai axit amin có giá trị cao Loại tập trung nhiều phần thịt bụng, thủ, chân giò Colagen đun nóng chuyển thành gelatin chất đông keo Còn elastin gần không bị tác dụng men phân giải protein Vì ăn vào thải nguyên dạng Trong thịt lựng chất chiết xuất tan nước, dễ bay hơi, có mùi thơm đặc biệt, số lượng khoảng 1,5-2% thịt Nó có tác dụng kích thích tiết dịch vị nhanh Các chất chiết xuất gồm có creatin, creatinin, camosin glycogen, glucoza acid lactic Thịt chứa nhiều loại muối khoáng cần thiết cho tồn phát triển thể nguồn vitamin nhóm B tốt Thịt nguồn vitamin nhóm B chủ yếu B1 tập trung phần thịt nạc Các vitamin tan chất béo có gan, thận Ngoài ra, gan, thận, tim, não có nhiều colesteron photphatit Về chất khoáng, thịt nguồn photpho (116-117mg%), kali (212-259mg%) Fe ( 1,1-2,3 mg%) tập trung nhiều gan Vì yếu tố có Cu, Zn, Coban Lượng Canxi thịt thấp (10-15 mg%) thịt thức ăn gây toan 4|Page Đề tài số 1: Màu sắc biến đổi màu sắc nguyên liệu Giá trị cảm quan màu sắc thịt: Thịt heo Thịt bò Thịt cừu 5|Page Đề tài số 1: Màu sắc biến đổi màu sắc nguyên liệu Thịt gà Chất lượng sản phẩm thực phẩm bao hàm giá trị dinh dưỡng mà bao hàm giá trị cảm quan chúng Màu sắc số quan trọng giá trị cảm quan Màu sắc sản phẩm thực phẩm giá trị mặt hình thức mà có tác dụng sinh lý rõ rệt Màu sắc thích hợp giúp cho thể đồng hóa thực phẩm dễ dàng Màu sắc thực phẩm bị biến đổi tác dụng trình sinh học, phản ứng hoá học, yếu tố nhiệt độ ánh sáng… Trong trình chế biến thực phẩm người ta cần bảo vệ đến mức cao hương vị, màu sắc cuả nguyên liệu, đồng thời dùng số hoá chất để ngăn cản biến màu thực phẩm tượng oxy hóa gây Từng loại thực phẩm có màu sắc đặc trưng riêng biệt Màu tự nhiên thực phẩm sắc tố gây nên Ở thịt có màu đỏ chứa nhiều Myoglobin Hemoglobin Phân loại thịt 3.1 Thịt bình thường pH : 5.6-6.2 , thu từ thú nghỉ ngơi trước giết mổ không bị stress suốt trình hạ thịt 3.2 Thịt PSE pH giảm nhanh, đạt khoảng 5.2 thấp Con vật bị stress trước hạ thịt Thịt loại nhạt màu, mềm nhão, rỉ dịch 3.3 Thịt DFD Trị số pH cao, từ 6.4 trở lên thú bị stress trước hạ thịt thịt sậm màu , cứng khô 6|Page Đề tài số 1: Màu sắc biến đổi màu sắc nguyên liệu Chương 2: BIẾN ĐỔI MÀU SẮC CỦA NGUYÊN LIỆU THỊT I Myoglobin Cấu tạo Myoglobin Myoglobin protein định màu sắc thịt thường chiếm tới 90% tổng lượng sắc tố thịt bò Myoglobin có cấu tạo gồm nhóm ngoại nhóm Heme phân tử Globin Một phân tử Myoglobin gồm đơn vị, đơn vị Hemoglobin Phân tử Globin 153 gốc acid amin tạo nên, 121 gốc tham gia vào cấu trúc xoắn , gồm phần, phần chứa từ 7- 26 gốc Myoglobin protein có có cấu trúc bậc tiêu biểu Nhóm Heme gắn với với globin gốc Histidin có số thứ tự 93 Cấu trúc bậc có dạng hình cầu ổn dịnh bới cầu muối, liên kết hydro liên kết ưa béo Nhóm ngoại heme nằm khoang cầu Nguyên tử sắt Heme liên kết phối trí với nguyên tử, nguyên tử cho cặp điện tử ( nguyên tử N nhân porphyrin, nguyên tử N vòng imidazol histidin số 93, vị trí thứ gắn với oxy oxymyoglobin trạng thái tự desoxymyoglobin) Trạng thái oxy hóa Fe ( Fe2+ Fe3+) heme chất phối tử nối với Fe ( O2, CO, NO) nguyên nhân làm cho thay đổi màu sắc thịt Cấu trúc không gian Myoglobin Cấu tạo nhóm heme: Những biến đổi Myglobin thịt nguyên liệu Desoxymyoglobin sắc tố bẩm sinh thịt làm cho thịt có màu đỏ tía, sắt có hóa trị II Myoglobin (Mb) mang oxy tạo thành oxymyoglobin (MbO2) có màu đỏ rực MbO2 chất dự trữ oxy cho cơ, sắt có hóa trị II, màu MbO2 nhận thấy rõ bề mặt thịt tươi 7|Page Đề tài số 1: Màu sắc biến đổi màu sắc nguyên liệu Myoglobin MbO2 bị oxy hóa Fe2+ chuyển thành Fe3+ tạo nên metmyoglobin (MMb) có màu nâu Khi nguyên tử sắt trạng thái Fe3+ phân tử Mb khả kết hợp với oxy Chúng thể qua sơ đồ theo: Màu sắc thịt tươi tỉ lệ chất quy định Khi quan sát ta thấy bên thịt có màu đỏ tươi bên có màu sậm Nguyên nhân phân tử Mb bên thịt tiếp xúc với oxy không khí tạo MbO2 Còn bên thiếu oxy nên lượng Desoxymyoglobin MMb nhiều nên thịt có màu sẫm Trong số trường hợp thịt để lâu không khí tiếp xúc với chất oxy hóa làm cho phần bên thịt có lượng MMb nhiều nên có màu đậm Phản ứng oxy hóa MbO2 thành MMb phản ứng khử ngược lại liên tục xảy sau súc vật bị giết thời gian Vì để bảo vệ màu sắc thịt tươi cần tạo điều kiện để phản ứng khử chiếm ưu Có thể chuyển MMb thành desoxymyoglobin có mặt tác nhân khử glucose, acid Ascorbic SO2 Các ferrohemochrom ferrihemochrom Mb MMb, protein bị biến tính nhiệt độ (> 80o C) pH môit trường (pH < 3-4) Nitrosomyoglobin (MbNO) Nitrosoferrohemochrom có màu đỏ đậm đỏ hồng, có mặt thịt sản phẩm thịt tương tác Nitrit, Mb ferrohemochrom Khi xử lí nhiệt có NO Mb kết hợp với NO tạo thành Nitrosomyoglobin có màu đỏ tươi, không bền nên sau chuyển thành Nitrosoferrohemochrom bền hơn, có màu đỏ hồng Hiện tượng xảy nhiều trình ướp muối Cacboxymyoglobin Cacboxyferrohemochrom có màu đỏ, thường tạo xử lí thịt khí có chứa khí CO, nướng thịt lò khí có chứa CO hun khói nhiệt độ cao 8|Page Đề tài số 1: Màu sắc biến đổi màu sắc nguyên liệu • Sự biến đổi màu sắc thịt tác dụng nhiệt độ Phần lớn protein chất bị biến tính tạo tập hợp nhiệt độ từ 45-600C Myoglobin bị biến tính làm cho màu sắc thịt chuyển twf màu nâu đỏ sang nâu xám dó tạo sắc tố ferrihemochrom Ở 500C thịt giữ màu sắc, 500C 700C thịt trắng cho dịch màu đỏ, 700C thịt có màu nâu dịch màu myoglobin bị biến tính Khi nhiệt độ 750C xảy phản ứng khử sunfua để tạo H2S, nguyên nhân làm đen hộp thịt Phản ứng Mailard xuất nhiệt độ gần 900C làm thịt bị sẫm màu.[3] Sau sơ đồ tóm tắt biến đổi myoglobin định màu sắc thịt sản phẩm thịt: 9|Page Đề tài số 1: Màu sắc biến đổi màu sắc nguyên liệu II Các biến đổi sắc tố khác Màu sắc thịt bị hư hỏng hỗn hợp nhiều màu: xanh, nâu, trắng, xám, đen, … Vi sinh vật phát triển bề mặt thịt sinh hydrogen peroxyt hydrogen sulfide - Hydrogen peroxyt phản ứng với Fe2+ Fe3+ tạo cholemyoglobin, sắc tố có màu xanh - Sự xuất hydrogen sulfide oxy tạo sulfomyoglobin có màu xanh • Sự phát triển bề mặt thịt vi khuẩn hiếu khí tạo thành sắc tố như: - Bact.Prodigosum làm thịt có màu đỏ (không giống màu đỏ đắc trưng thịt) - Bact.Synyaneum tạo thành vết xanh - Sarcina Flava Sacnalutae tạo thành vết vàng • Môi trường có độ ẩm cao thoáng gió tạo điều kiện cho số loại nấm mốc phát triển bề mặt thịt Penicilinum, Mucor, Aspergillus,… - Mucorealae tạo thành vết trắng xám - Clasosborium Herbarium tạo thàng vết đen - Nấm Pennicilinum tạo thành vết xanh • Nhiều loại nấm mốc phát triển nhiệt độ -8, số loại khác tạo thành loại khuẩn lạc màu trắng, xanh sẫm, xanh xám hay đen bề mặt thịt Các khuẩn lạc phần lớn phát triển 20- 25, số phát triển bảo quản tủ lạnh -7 đến -9 10 | P a g e Đề tài số 1: Màu sắc biến đổi màu sắc nguyên liệu III Các yếu tố ảnh hưởng đến màu sắc thịt nguyên liệu Màu sắc thịt sắc tố Mb tạo nên Hàm lượng sắc tố Mb có thịt ảnh hưởng tới cường độ màu thịt Hàm lượng Mb thịt thay đổi theo loài, theo độ tuổi, theo vị trí chức loại thịt… dẫn tới cường độ màu thịt không giống Theo loài Đối với loài động vật khác hàm lượng sắc tố Mb không giống nhau, màu thịt không giống Ta có bảng sau: Loài Lượng Myoglobin ( mg/g) Màu Thịt heo Thịt cưù Thịt bò Thịt gia cầm Thịt cá ngừ 1-3 4-8 4-10 1-2 0,5-1 Xám hồng Gạch đỏ Đỏ tươi Vàng nhạt Trắng Nhìn vào bảng ta thấy hàm lượng sắc tố Mb thịt bò nhiều chiếm tới 4-10 mg/g trọng lượng Lần lượt sau thịt cừu, thịt lợn, thịt gia cầm thấp cá ngừ Tương ứng với hàm lượng Mb giảm dần cường độ màu thịt loài giảm dần, từ màu đỏ tươi sang màu trắng Như hàm lượng Mb theo loài có ảnh hưởng tới cường độ màu thịt Loài chứa nhiều sắc tố Mb cường độ màu cao, thịt loài có màu đỏ ngược lại loai có thịt chứa Mb cho cường độ màu nhạt Theo độ tuổi Trong loài độ tuổi khác cho hàm lượng Mb khác cường độ màu thịt không giống Ví dụ loài bò: 11 | P a g e Đề tài số 1: Màu sắc biến đổi màu sắc nguyên liệu Loài (theo tuổi) Lượng Myoglobin (mg/g) Màu Thịt bê Thịt bê ( non ) Thịt bò ( non ) Thịt bò ( già ) 18 Đỏ nhạt Đỏ Đỏ tươi Đỏ đậm Như theo bảng ta có thịt bò trưởng thành có hàm lượng sắc tố Mb nhiều Theo vị trí chức từng loại thịt Đối với loại cơ, vị trí khác nhau, chức sinh học khác dẫn tới nhu cầu oxi chúng không giống màu sắc loại không giống Với vận động hoạt động nhiều hơn, thực chức vận động nên cần lượng oxy dự trữ lớn lượng sắc tố Mb tập trung nhiều, kết thịt có màu đỏ sáng so với trụ đỡ Loại Lượng Myoglobin (mg/g) Màu Cơ vận động 12-21 Đỏ tươi Cơ trụ đỡ Đỏ nhạt Theo chế độ dinh dưỡng, vận động Bổ sung chất phù hợp chế độ ăn uống xem biện pháp để cải thiện màu sắc thịt Khi bổ sung vào chế độ ăn hàng ngày lợn loại acid amin phức tạp chứa mangan cải thiện màu sắc thịt lợn Tương tự, bổ sung khoáng chất Mg vào phần ăn cải thiện màu sắc thịt Theo Frederick cộng (2004) Mg tối thiểu hóa tượng stress gia súc trước giết mổ, ảnh hưởng tới gradien canxi nội bào thúc đẩy phân giải glycogen 12 | P a g e Đề tài số 1: Màu sắc biến đổi màu sắc nguyên liệu Chương 3: PHƯƠNG PHÁP DUY TRÌ MÀU SẮC CỦA THỊT NGUYÊN LIỆU Các trình oxy hóa ảnh hưởng trực tiếp tới màu sắc thịt, làm biến đổi màu sắc thịt, làm màu đỏ thịt ban đầu Có nhiều cách để cải thiện màu sắc thịt không qua chế biến, chủ yếu ngăn cản trình khử diễn Sử dụng phụ gia  Nitrit Nitrat Trên thực tế, người ta thường dùng muối nitrat nitrit (Na, K): NaNO có số INS:250 oxy hóa chậm không khí tạo thành NaNO3 Liều lượng sử dụng: Ở EU, Nitrit dùng hỗn hợp với muối ăn chứa tối đa 0.6% NaNO 2, số E250, KNO2 có công dụng tương tự Liều lượng Nitrit gây chết 32mg/kg thể trọng Tác dụng: Vì gốc nitrat nitrit có tính chất khử mạnh, có tác dụng chống lại trình oxy hóa diễn trình bảo quản thịt Do sử dụng nitrat nitrit có khả ổn định màu tạo màu cho thịt ướp Cơ chế tạo màu sau: Trong thịt chứa hợp chất có màu Myoglobin- chất có chứa Fe2+ nhân Heme, có tác nhân oxy hóa chuyển Fe2+ thành Fe3+ màu thịt trở nên tối sẫm Nitrat Vi khuẩn Nitrit Khử NO + Myoglobin, Hemoglobin Nitrosomyoglobin Nitrosohemochromogen (màu đỏ hồng) Nitrosohemoglobin Dùng riêng muối Nitrit tạo màu nhanh bền, ưu điểm tạo màu nhanh, sát trùng mạnh có nhược điểm độc Nitrit dư kết hợp với Hemoglobin tạo thành Metmyoglobin gây tượng ngạt, nhức đầu, buồn nôn Bên cạnh nitrit dư kết hợp với acid amin tạo thành nitrozamin gây ngộ độc lâu dài cho thể, trường hợp nguy hiểm gây bệnh ung thư gan Tuy nhiên công nghiệp sản xuất thịt, tỉ lệ nhiễm độc không đáng kể so với việc thịt hư hỏng không sử dụng nitrat, nitrit nên người ta sử dụng Cường độ màu phụ thuộc vào: hàm lượng chất sắc tố thịt, mức độ tự phân thịt trước ướp, nồng độ chất khử pH thịt, nhiệt độ thời gian ướp  Acid citric Acid citric có số INS:330, ADI: CXĐ Acid citric phân bố rộng rãi tự nhiên động vật thực vật Nó sử dụng chất phụ gia để bảo vệ màu sắc tươi miếng thịt bảo quản Axit citric giúp bảo vệ hương vị làm tăng hiệu chất chống oxy hóa 13 | P a g e Đề tài số 1: Màu sắc biến đổi màu sắc nguyên liệu Công thức phân tử: Dạng khan: C6H8O7, dạng monohydrat: C6H8O7.H2O Liều lượng sử dụng: Theo định số 3742/2001/QĐ-BYT ngày 31/8/2001 Bộ trưởng Bộ Y tế, quy định liều lượng sử dụng acid citric số loại thực phẩm, đó: thịt, thịt gia cầm thịt thú tươi nguyên miếng cắt nhỏ 200 ML Phương pháp lạnh Ngoài sử dụng phụ gia dùng phương pháp lạnh đông nhanh: Thịt xử lí trước lạnh đông, thường làm lạnh trước Lạnh đông thịt thường thực phòng với lưu thông không khí mạnh Nhiệt độ không khí thường khoảng -18oC tới -25oC, tới -40oC Không khí tuần hoàn với tốc độ cao từ 2-4 m/s m/s Độ ẩm tương đối phòng trì khoảng 95-98% Thịt sau lạnh đông phải đóng bao bì plastic, đóng gói chân không Bao gói giúp ngăn ngừa nguy cơ: phát triển vi sinh vật, hydrat hóa, ảnh hưởng tới môi trường,…tác động lên chất lượng thịt Ngoài bao bì giúp ngăn chặn tiếp xúc với oxy không khí, tác nhân dễ bay hơi, ánh sáng…Hạn chế biến đổi không mong muốn thịt trình bảo quản làm giá trị cảm quan thịt, đặc biệt biến đổi màu thịt 14 | P a g e Đề tài số 1: Màu sắc biến đổi màu sắc nguyên liệu TÀI LIỆU THAM KHẢO Hóa sinh công nghiệp, Lê Ngọc Tú, Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kĩ Thuật, Hà Nội, 1997 Hóa học thực phẩm, Lê Ngọc Tú (chủ biên), Bùi Đức Lợi, Lưu Duẩn, Ngô Hữu Hợp, Đặng Thị Thu, Nguyễn Trọng Cẩn, Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kĩ Thuật Proteins in food processing, Edited by R Y Yada, CRC Press, Boca Raton Boston New York Washington, DC Food Biochemistry and Food Processing, second Edition, Leo M.L Nollet, Fidel Toldra, Sootawat benjakul, gopinadan Paliyath, Y.H Hui, edited by Bẹnami K Simpson Lê Văn Viễn, Lê Khắc Huy,Nguyễn Thị Liên, Công nghệ sau thu hoạch sản phẩm chăn nuôi, Nhà xuất Nông nghiệp Hà Nội Lê Duẩn, Lê Bạch Tuyết, Hà Văn Thuyết, Nguyến Đình Thưởng, Hoàng Đình Hoa, Các trình công nghệ sản xuất thực phẩm, Nnhà xuất Đại học Bách Khoa, Hà Nội http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/003663.htm http://en.wikipedia.org/wiki/Myoglobin http://themedicalbiochemistrypage.org/hemoglobin-myoglobin.php 15 | P a g e Đề tài số 1: Màu sắc biến đổi màu sắc nguyên liệu 16 | P a g e