Chương 3: Glucide - Đề cương ôn tập giữa kì môn Hóa đại cương | Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng

CHƯƠNG 3. GLUCIDE
1. Nêu vai trò sinh học của glucide đối với cơ thể và vai trò công nghệ của nó trong sản
xuất thực phẩm. Cho ví dụ minh họa.
TL: -Vai trò dinh dưỡng của glucide:
+ Cấu tạo: DNA, RNA, glycoprotein,cellulose, hemicellulose, protopectin,…(ở thực vật); chitin( ở giáp xác).
+ Cung cấp các chất trao đổi trung gian: thể hiện rõ trong quá trình trao đổi chất
+ Cung cấp năng lượng: cung cấp 50%-60% số calo cần thiết cho hoạt động sống hằng ngày.
Một gram glucide cung cấp khoảng 4,1kcal.
- Vai trò trong công nghệ chế biến thực phẩm:
 Tạo kết cấu, cấu trúc cho sản phẩm:
 Tạo sợi, tạo màng (miến, mì, bánh tráng)
 Tạo độ đặc, độ đàn hồi(giò lụa, mứt đông)
 Nguyên liệu cho các quy trình chế biến: rượu bia, nước giải khát, bột ngọt.
 Tạo thành các yếu tố chất lượng cho sản phẩm:
 Tạo vị ngọt, tạo vị chua cho yaourt (lên men lactic)
 Tạo màu sắc, mùi thơm, cố định mùi, giữ ẩm,…
10. Nêu 1 disaccharide không có tính khử mà em biết, trình bày cấu tạo, tính chất vật
lý và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm.
TL: Disaccharide không có tính khử: Saccharose
- Cấu tạo Saccharose: gồm 1 gốc α-Glucose và 1 gốc β-Fructose nối nhau bằng liên kết 1,2- Glicozit. - Tính chất vật lý:
+ Là chất kết tinh không màu, ngọt, dễ tan trong nước
+ Có nhiều trong tự nhiên: mía, củ cải đường, hoa thốt nốt
+ Có nhiều dạng: đường phèn, đường cát, đường tinh luyện.
- Ứng dụng trong công nghệ thực phẩm: dùng làm thức ăn, dùng trong quá trình sản xuất
bánh kẹo, nước giải khát trong công nghiệp thực phẩm
4. Phân biệt đường aldose và đường cetose. Cho ví dụ minh họa (tên, công thức phân
tử, công thức cấu tạo)
- Aldose: Là hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm -CHO liên kết với gốc Hidrocacbon, với H hoặc với nhau. +Ví dụ: Fomandehi CTPT: HCHO
- Cetone: Là hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm -C(=O)- liên kết trực tiếp với 2 nguyên tử C.
+ Ví dụ: Đimetyl xeton (Axeton) CTPT: CH3COCH
7. Đường nghịch đảo đường là gì? Viết phương trình tạo thành đường nghịch đảo,
nêu điều kiện xảy ra phản ứng, ưu điểm của đường nghịch đảo trong công nghệ thực phẩm.
- Đường nghịch đảo là sản phẩm khi thủy Saccharose thành Glucose và Fructose
bởi enzyme invertase hoặc acid ở nhiệt độ cao. - Phương trình:
C12H22O11 + H2O -> C6H12O6 + C6H12O
- Ưu điểm trong công nghệ thực phẩm:
+ Tăng lượng chất khô khoảng 5,26% + Tăng vị ngọt
+ Tăng độ hòa tan của đường, tránh hiện tượng kết tinh lại
+ Có tính hút ẩm cao làm nền bánh kẹo, giữ ẩm, gây dính.
8. Nêu cấu tạo, nguồn gốc, tính chất của các PS quan trọng: tinh bột, glycogen,
cellulose, hemicellulose, pectin, chitin. * Tinh bột:
 Cấu tạo: Đơn phân (monomer): α-D-glucose bao gồm từ 2 loại glucan là amylose
(AM) và amyloppectin (AP), (tỷ lệ 1:4).
 Nguồn gốc: Tinh bột có nhiều trong các hạt ngũ cốc, củ lương thực (khoai, sắn)
và một số quả (táo, chuối).  Tính chất: - Quá trình hydrat hóa
- Sự trương nở của tinh bột - Tính nhớt dẻo - Khả năng tạo gel - Khả năng tạo màng * Glycogen:
Cấu tạo: giống tinh bột
 Nguồn gốc: từ động vật (gan, cơ)
 Tính chất: không vị, bột trắng không mùi, hòa tan trong nước * Cellulose:
Cấu tạo: liên kết 1,4 glucoside
Nguồn gốc: vách tế bào thực vật Tính chất:
- Cellulose không tan trong nước và dung môi hữu cơ
- Tan trong dung dịch kẽm chlorid đậm đặc
- Tan trong dung dịch Schweitzer: hydroxyd đồng trong ammoniac. * Hemicellulose:
 Cấu tạo: liên kết 1,4, 1,3, 1,6 glucoside
 Nguồn gốc: có nhiều trong vỏ hạt, bẹ ngô, rơm, cám, trấu…
 Tính chất: có cấu trúc ngẫu nhiên, vô định hình, ít bền. Nó có thể dễ dàng bị thủy
phân bởi axit hoặc bazơ loãng và cũng như bởi vô số enzym hemicellulose.
- Hemicellulose có thể phân hủy sinh học và phân hủy thông qua tác dụng cộng
hưởng của một số enzym của một số vi khuẩn và nấm. * Pectin:
 Cấu tạo: Polysaccharide dị thể, mạch thẳng, là dẫn xuất methyl của acid pectic
(α-D-1,4-polygalacturonic acid). Acid pectic là 1 polymer của acid D-galcturonic,
liên kết với nhau bằng liên kết 1,4-glucoside.
 Nguồn gốc: cấu tạo tế bào thực vật  Tính chất:
- Pectin tinh chế có dạng chất bột trắng, màu xám nhạt, không mùi vị
- Là một chất keo hút nước và rất dễ tan trong nước, không tan trong ethanol.
- Khả năng tạo gel và tạo đông, khi có mặt của acid và đường.
- Pectin tự do, nó mất khả năng tạo đông khi có đường Chitin:
 Cấu tạo: Dẫn xuất của cellulose
 Nguồn gốc: có nhiều trong vỏ giáp xác như: tôm, cua,...
Tính chất: Chitin tồn tại ở chất rắn màu trắng ngà hoặc vàng nhạt, có dạng vẩy hay dạng
bột, không mùi, không vị. Không tan trong nước, kiềm hay axit loãng và các dung môi
hữu cơ. Chitin tan được trong dung dịch axit đặc nóng như HCl, H2S04, H3PO4 78-97%,
axit formic khan cùng hexafluoro isopropanol,…
9. Cấu trúc hóa học của tinh bột? Hiện tương trương nở, hồ hóa và dịch hóa của
tinh bột và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm.
TL: - Cấu trúc hóa học của tinh bột:
 Phản ứng của hồ tinh bột với I2 tạo thành dung dịch xanh tím (nếu đun nóng dung dịch bị
mất màu để nguội màu xuất hiện trở lại )
 Phản ứng này thường được dung để nhận biết hồ tinh bột
 Phản ứng thủy phân (C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6
 Khi có men thì thủy phân :tinh bột -> dextrin -> mantorơ -> glucorơ  Chia làm 2 loại:
+ Amylose: liên kết 1,4-Oglucoside
 Không tan trong nước lạnh
 Mỗi vòng xoắn chứa 6 gốc glucozo có màu xanh thẫm đặc trưng
+Amylopectin(AP):1,4-glucoside, 1.6-glucoside cấu trúc nhánh. Mức độ phân nhánh
của AP quy định độ dẻo của tinh bột, tùy thuộc vào nguyên liệu mà mức độ phân nhánh khác nhau.
 Quá trình trương nở - hồ hóa- dịch hóa- thoái hóa của tinh bột: khi có mặt nước, tinh bột
hút nước, các liên kết Hidro ngoại phân tử được hình thành giữa các sợi tinh bột, làm hạt tinh bột trương lên.
 Hiện tượng hồ hóa của tinh bột: khi gia nhiệt hoặc khuấy trộn lớp vỏ bị phá vỡ, AM và AP
thoát ra, khả năng hút nước của tinh bột tăng tối đa. Nước xâm nhập ngày càng nhiều đến khi
các sợi AM và AP phân tán đều nhau trong nước tạo nên dung dịch hồ tinh bột có độ nhớt cao.
 Hiện tượng dịch hóa của tinh bột: khi tiếp tục gia nhiệt và khuấy trộn dung dịch hồ tinh bột
thì sẽ xảy ra hiện tượng đứt đoạn, giảm độ nhớt.
 Ứng dụng trong thực phẩm:
+ Chất tạo độ đặc và chất ổn định trong các loại nước sốt bột súp bánh pudding lớp phủ bảo
vệ trái cây, giữ mùi hay tạo viên nang mềm.
+ Được sử dụng để giữ và bảo vệ chất béo khỏi bị oxy hóa trong súp khô giữ ẩm trong ấn
phẩm thịt sử dụng trong sản phẩm kem và các sản phẩm ăn liền.
10. Đặc điểm của pectin: nguồn gốc, đơn phân tạo thành, phân loại và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm
TL: - Nguồn gốc của Pectin: tồn tại trong thực vật-Đơn phân tạo thành Pectin: là dẫn xuất
methyl của acid pectin (α-D-1,4-polygalacturonic acid), có MS là acid galacturonic, liên kết
với nhau bằng liên kết 1,4-glucoside. - Phân loại Pectin:
+ Theo % nhóm methylen trong phân tử pectin, có 2 loại:  HMB  LMB
+Theo khả năng hòa tan trong nước, có 2 loại:  Pectin hòa tan  Pectin không hòa tan
- Ứng dụng của pectin trong công nghệ thực phẩm:
+ Tác dụng tạo gel: tạo cấu trúc mứt đông và mứt trái cây không bị thay đổi trong quá trình vận chuyển
+ Tạo ra mùi vị thơm ngon cho sản phẩm và giảm sự phá vỡ cấu trúc.
11. So sánh tinh bột và cellulose: đặc điểm, nguồn gốc, đơn phân, liên kết tạo thành.  TL: - Tinh bột
+ Đặc điểm: Đồng thể, gồm amylose và amylopectin
+ Nguồn gốc: Hạt ngũ cốc, củ, quả + Đơn phân: -D-glucose
+ Liên kết tạo thành: AM : 1,4 glucoside AP : 1,4 và 1,6 glucoside Cellulose:
+ Đặc điểm: Là polysaccharide đồng thể
+ Nguồn gốc: vách tế bào thực vật
+ Bản chất là glucan. Monomer: β-D-glucose
+ Cấu tạo: liên kết 1,4 glucoside
12. So sánh tinh bột và glycogen: đặc điểm, nguồn gốc, đơn phân, liên kết tạo thành.  TL: -Tinh bột
+ Đặc điểm: Đồng thể, gồm AM và AP
+ Nguồn gốc: Hạt ngũ cốc, củ, quả + Đơn phân: -D-glucose
+ Liên kết tạo thành:  AM : 1,4 glucoside  AP : 1,4 và 1,6 glucoside  Glycogen
+ Đặc điểm: PS đồng thể
+ Nguồn gốc: từ động vật (gan, cơ) + Đơn phân: -D-glucose
+ Liên kết tạo thành: 1,4 và 1,6 glucosid CHƯƠNG 4. LIPID
1. Lipid là gì? Nêu các vai trò của lipid đối với sinh vật và trong công nghệ chế biến thực phẩm.
TL: - Lipid là một nhóm chất hữu cơ đa dạng về mặt hóa học và phổ biến trong tự nhiên.
Đặc điểm quan trong của lipid là không tan hoặc rất ít tan trong nước (là dung môi phân cực)
nhưng lại dễ tan trong các dung môi hữu cơ. Trong những điều kiện nhất định, lipid phân tán
trong nước tạo thành dạng nhũ tương.
Trong phần lớn chất lipid có chứa hai thành phần chính là alcol và acid béo. Alcol và acid
béo được nối với nhau bằng liên kết ester hoặc bằng liên kết amid
- Vai trò của lipid đối với sinh vật: + Kiến tạo cơ thể + Dự trữ năng lương + Dung môi hòa tan vitamin + Giữ nhiệt cho cơ thể
+ Bảo vệ chống đỡ cơ học
+ Cung cấp nước nội sinh
Vai trò của lipid trong công nghệ chế biến thực phẩm:
Quá trình oxy hóa lipid làm phát sinh sự hình thành các hợp chất không lành mạnh như gốc
tự do và aldehyde phản ứng và nó làm giảm giá trị dinh dưỡng của lipid. Quá trình oxy hóa
lipid cũng sẽ dẫn đến những thay đổi đáng kể về tính chất cảm quan bao gồm mùi, hương vị,
màu sắc và kết cấu. Trong các sản phẩm chứa cả lipit và protein như sữa, thịt và cá, quá trình
oxy hóa lipid sẽ đi đôi với quá trình oxy hóa protein.
2. Có thể phân loại lipid dựa theo những căn cứ nào, trình bày các hình thức phân loại
đó. Cho ví dụ mỗi trường hợp. TL: Phân loại lipid
Dựa vào trạng thái liên kết
+ Mỡ nguyên sinh chất (lipid liên kết). VD: ty thể, lạp thể,…
+ Mỡ dự trữ (lipid tự do). VD: preadipocytes, mô mỡ trắng, mô mỡ nâu,…
Dựa vào thành phần cấu tạo + Lipid thuỷ phân được.
Lipid đơn giản. VD: glyceride, sáp (ceride), steride,…
Lipid phức tạp. VD: glycolipid, phospholipid, lipoprotein,…
+ Lipid không thuỷ phân được. VD: caroten, quinon, các sterol và dẫn xuất củasterol,…
3. Thế nào là acid béo bão hòa và acid béo không bão hòa? Mỗi trường hợp cho 2 ví dụ
minh họa và viết ký hiệu. Giải thích ý nghĩa của ký hiệu đó.
TL: + Acid béo bão hòa (béo no): là acid chỉ có liên kết đơn trong chuỗi hydrocarbon.
Ví dụ: •CH3(CH2)2COOH (Butyric acid) / Kí hiệu 4:0 →Giải thích: 4 là số Carbon trong
phân tử; 0 là số liên kết đôi trong phân tử.
•CH3(CH2)14COOH (Palmitic acid/ mỡ ĐV) / Kí hiệu 16:0 →Giải thích: 16 là số Carbon
trong phân tử; 0 là số liên kết đôi trong phân tử.
+ Acid béo chưa bão hòa (béo không no): là acid ngoài liên kết đơn, còn có liên kết đôi ,ba trong chuỗi hydrocarbon
.Ví dụ: •Palmitoleic acid / Kí hiệu 16:1(Δ9) → Giải thích: 16 là số Carbon trong phân tử ; 1
là số liên kết đôi trong phân tử ; Δ9 là vị trí liên kết đôi ở giữa carbon số 9 và số 10.
•Linoleic acid / Kí hiệu 18:2(Δ9,12) → Giải thích: 18 là số Carbon trong phân tử; 2 là số
liên kết đôi trong phân tử; Δ9,12 là vị trí liên kết đôi ở giữa các carbon.
4. Các alcol nào có thể tham gia cấu tạo lipid, nêu đặc điểm và cho ví dụ.
TL: - Các alcol của lipid được chia thành nhiều nhóm:
+ Nhóm glycerol là một alcol đa chức có trong thành phần cấu tạo của glyceride và phosphatide.
+ Nhóm alcol cao phân tử có mạch carbon dài thường tham gia vào thành phần của các chất sáp.
+Nhóm Aminnoalcol tham gia vào thành phần cấu tạo cảu cerebroside và một số
phosphatide. Aminoalcol thường gặp: Sphingosine là thành phần cấu tạo sphingolipid;
Cerebirine có nhiều trong nấm men, hạt ngô.
+ Nhóm Sterol tiêu biểu là cholesterol trong mô bào động vật, sertol khi ester hóa với acid béo tạo thành steride.
5. Glyceride là gì? Phân biệt glyceride thực vật và glyceride động vật.
TL: - Glyceride là ester của rượu glycerol và acid béo, là chất béo dự trữ phổ biến ở động vật và thực vật.
- Glyceride động vật: thường tập trung trong mô mỡ dưới da, hoặc bao quanh một số cơ
quan, trong sữa, hoặc nằm xen giữa các mô khác. Mỡ động vật thường chứa nhiều acid béo
no nên có trạng thái rắn ở nhiệt độ bình thường (đặc biệt mỡ bò, cừu) thường chiếm tỉ lệ 70-
90% ở mô mỡ, từ 14-20%khối lượng tươi ở tủy sống và não. Dầu động vật thường có trong
gan cá và động vật dưới nước trạng thái lỏng, tỉ lệ các acid béo không no trong dầu cá khá cao.
- Glyceride thực vật: nhiều cơ quan như củ, quả, hạt chứa lượng dầu rất cao. Ví dụ lượng
dầu chiếm 65-70% chất khô ở hạt thầu đâu. Hạt của một số cây chứa nhiều dầu được gọi là
nguồn nguyên liệu để khai thác dầu như lạc, đậu nành. bông, lanh, thầu đâu …. Trong các
hạt hòa thảo thì dầu chủ yếu tập trung ở phôi. Hầu hết thực vật luôn ở trạng thái lỏng do chứa
nhiều acid béo không no, dầu thực vật như dầu oliu, dầu lạc, dầu đậu nành,...cũng tùy theo tỉ
lệ giữa acid béo no và không no có trong thành phần của chất béo mà có điểm nóng chảy khác nhau.
Các chỉ số lí hóa đặc trưng:
- Chỉ số acid (AV): Là số mg KOH cần thiết để trung hòa lượng acid béo tự do có trong 1g chất béo. RCOOH +KOH → RCOOK + H2O
+ Chỉ số acid phản ánh mức độ bị thủy phân của dầu, mỡ; chỉ số acid càng cao thì dầu mỡ bị
thủy phân càng nhiều và ngược lại. Từ chỉ số acid, suy ra % acid béo tự do:
% acid béo tự do = Chỉ số acid × 0,503-
- Chỉ số xà phòng hóa (savon-SV):
+ Là số mg KOH cần thiết để trung hòa hết lượng acid béo tự do và lượng acid béo kết hợp trong 1g chất béo.
+Chỉ số savon càng cao chứng tỏ trong dầu mỡ chứa nhiều acid béo phân tử lượng thấp và ngược lại - Chỉ số ester (EV):
+ Là số mg KOH cần thiết để trung hòa lượng acid béo liên kết với glycerin được giải phóng
khi savon hóa 1g chất béo.
+ Chỉ số este được tính gián tiếp như sau: EV = SV – AV
+ Từ đó suy ra % glycerin: %glycerin = chỉ số este × 0,05466 - Chỉ số iod(IV):
+ Là số g iode kết hợp với 100g chất béo.
+ Chỉ số iode đặc trưng cho:
 Số lượng acid béo không no trong thành phần của chất béo
 Nói lên khả năng ổn định của chất béo với sự oxy hoá, sự polymer hóa và các biến đổi
khác. Đánh giá mức độ bảo quản chất béo
+ Dùng IV để phân loại dầu béo:  Dầu khô: IV > 130
 Dầu bán khô: 85 < IV < 130
 Dầu không khô: IV < 85 PHỤ GIA THỰC PHẨM 1. Khái niệm:
- Chất phụ gia là những chất thêm vào thực phẩm trong quá trình chế biến có thể có hoặc không có
giá trị dinh dưỡng với mục đích làm tăng hương, vị, màu sắc, làm thay đổi những tính chất lý học ,
hoá học để tạo điều kiện dễ dàng trong chế biến, hoặc để kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. Liều lượng thường rất ít.
- Theo quan điểm sử dụng, mỗi nước có cách định nghĩa riêng.
2. Cơ sở để một chất trở thành phụ gia thực phẩm: Cần 3 điều kiện:
- Có đầy đủ tài liệu nghiên cứu về kỹ thuật và công nghệ sử dụng chất phụ gia
 Cần phải đưa ra những tài liệu nghiên cứu về những tính chất hoá học, lý học và khả năng
ứng dụng của chất phụ gia
- Có đầy đủ tài liệu nghiên cứu về độc tố học
 Muốn có kết luận rõ ràng cần phải tiến hành nghiên cứu :
 Các chất phụ gia phải được thử độc ít nhất trên 2 loại sinh vật, trong đó có một loại
không phải là loài gặm nhấm, cơ thể sinh vật đó cần có các chức năng chuyển hoá gần giống như người.
 Liều thử độc phải lớn hơn liều mà người có thể hấp thụ chất phụ gia đó vào cơ thể khi sử
dụng thực phẩm (tính cho khối lượng một người tối thiểu là 50-100kg).
- Có đầy đủ tài liệu nghiên cứu về các phương pháp phân tích:
Cần phải có các phương pháp phân tích đủ chính xác và thích hợp để xác định hàm lượng CPG có trong thực phẩm.