Đề 8 – Bài tập, đề thi trắc nghiệm online Hóa học thực phẩm

Chất nhũ hóa giúp trộn lẫn và ổn định hệ phân tán của hai chất lỏng không trộn lẫn, ví dụ như dầu và nước trong mayonnaise hoặc kem. Các vai trò khác (tạo màu, tăng ngọt, bảo quản) không phải là vai trò chính của chất nhũ hóa.

Sấy khô (hoặc cô đặc, thêm đường/muối) làm giảm hoạt độ nước trong thực phẩm, khiến vi sinh vật khó phát triển và làm chậm các phản ứng phân hủy. Chiếu xạ diệt vi sinh vật bằng bức xạ. Làm lạnh làm chậm tốc độ phản ứng và phát triển vi sinh vật. Đóng hộp tạo môi trường kín khí, ngăn chặn sự xâm nhập của vi sinh vật.

Sự ôi thiu của chất béo không bão hòa chủ yếu do phản ứng oxy hóa lipid. Các liên kết đôi trong axit béo không bão hòa dễ bị tấn công bởi oxy và gốc tự do, tạo ra các sản phẩm phân hủy có mùi và vị khó chịu. Hydro hóa làm no liên kết đôi. Thủy phân cắt liên kết ester. Este hóa tạo liên kết ester.

Natri benzoat là chất bảo quản phổ biến, hiệu quả trong việc ức chế nấm men và nấm mốc, thường được sử dụng trong đồ uống, nước sốt, mứt. Axit ascorbic và tocopherol là chất chống oxy hóa. Beta-carotene là tiền vitamin A và chất tạo màu.

Chất xơ thực phẩm chủ yếu là polysaccharide không tinh bột (NSP), bao gồm xenlulose, hemicellulose, pectin, lignin, v.v. Chúng không bị tiêu hóa bởi enzyme trong đường tiêu hóa người. Monosaccharide và disaccharide là đường đơn và đường đôi. Polysaccharide tinh bột (ví dụ tinh bột) thì có thể tiêu hóa được.

Phức hợp enzyme zymase, được sản xuất bởi nấm men *Saccharomyces cerevisiae*, chịu trách nhiệm chính cho quá trình lên men rượu, chuyển hóa đường (glucose, fructose) trong dịch quả nho thành ethanol (cồn) và carbon dioxide. Amylase phân hủy tinh bột. Lipase phân hủy lipid. Protease phân hủy protein.

Rennet (chymosin) là enzyme protease đặc biệt được sử dụng để đông tụ casein trong sữa, tạo thành sữa đông trong sản xuất phô mai. Amylase phân hủy tinh bột. Lipase phân hủy lipid. Protease là nhóm enzyme phân hủy protein nói chung, nhưng rennet có tính đặc hiệu cao với casein.

Thiếu sắt là một vấn đề dinh dưỡng phổ biến trên toàn cầu, đặc biệt là ở phụ nữ và trẻ em. Bổ sung sắt vào thực phẩm phổ biến như bột mì và ngũ cốc là một cách hiệu quả để tăng cường lượng sắt hấp thụ vào cơ thể, giảm nguy cơ thiếu máu do thiếu sắt. Các đáp án khác không phải là lý do chính cho việc bổ sung sắt.

Vitamin B3 (Niacin) là tiền chất của coenzyme NAD+ và NADP+, là cofactor quan trọng trong nhiều enzyme tham gia vào các phản ứng oxy hóa khử, đặc biệt trong chuyển hóa carbohydrate, lipid và protein. Vitamin B1 (Thiamine) là tiền chất của coenzyme TPP (trong chuyển hóa carbohydrate). Vitamin B2 (Riboflavin) là tiền chất của coenzyme FAD (trong phản ứng oxy hóa khử). Vitamin B6 (Pyridoxine) liên quan đến chuyển hóa amino acid.

Baking soda (natri bicarbonate) khi phản ứng với axit (có trong bột mì hoặc thêm vào) hoặc nhiệt độ cao sẽ giải phóng khí CO2, tạo xốp cho bánh mì và các sản phẩm nướng. Axit citric là chất điều vị và bảo quản. MSG là chất điều vị (mì chính). Carrageenan là chất làm dày và ổn định.

Bromelain là enzyme protease (phân hủy protein) có trong dứa. Nó có tác dụng làm mềm thịt, hỗ trợ tiêu hóa protein. Amylase phân hủy tinh bột. Lipase phân hủy lipid. Cellulase phân hủy xenlulose.

Betalain là nhóm sắc tố tự nhiên tạo màu đỏ đến tím, có nhiều trong củ dền. Curcumin tạo màu vàng (từ nghệ). Annatto tạo màu vàng cam (từ hạt điều màu). Chlorophyll tạo màu xanh lá cây (trong thực vật).

Nhiệt độ và pH là hai yếu tố chính ảnh hưởng đến hoạt độ enzyme. Enzyme có hoạt độ tối ưu ở một nhiệt độ và pH nhất định. Nhiệt độ quá cao hoặc pH quá axit/bazơ có thể làm enzyme mất hoạt tính (đông tụ). Áp suất và thể tích ít ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt độ enzyme trong điều kiện chế biến thực phẩm thông thường.

Phản ứng Maillard tạo ra melanoidin, các polymer nitơ nâu, góp phần tạo màu sắc, hương vị đặc trưng cho thực phẩm nướng, chiên. Axit béo tự do là sản phẩm của quá trình thủy phân lipid. Vitamin tan trong nước là vi chất dinh dưỡng. Enzyme là protein xúc tác các phản ứng sinh hóa.

Pectin là polysaccharide có trong thành tế bào thực vật, đặc biệt nhiều trong vỏ quả (như táo, cam quýt). Trong môi trường axit và có đường, pectin tạo thành mạng lưới gel, giúp mứt và thạch đông đặc lại. Các vai trò khác (tạo màu, tạo ngọt, bảo quản) không phải vai trò chính của pectin trong mứt và thạch.

Vitamin E là một chất chống oxy hóa tan trong chất béo mạnh, bảo vệ lipid màng tế bào khỏi peroxy hóa. Vitamin C là chất chống oxy hóa tan trong nước. Vitamin B1 và D không phải là chất chống oxy hóa chính.

Vitamin C là vitamin tan trong nước và rất nhạy cảm với nhiệt độ, ánh sáng, oxy và pH kiềm. Đun nóng thực phẩm chứa vitamin C trong thời gian dài sẽ làm vitamin C bị oxy hóa và phân hủy, dẫn đến mất hoạt tính và giảm hàm lượng vitamin C trong thực phẩm. Các đáp án khác không đúng với tính chất của vitamin C.

Cháy lạnh (freezer burn) là hiện tượng mất nước trên bề mặt thực phẩm đông lạnh do nước đá thăng hoa (chuyển trực tiếp từ trạng thái rắn sang khí) và bay hơi, dẫn đến bề mặt khô ráp, màu sắc và chất lượng giảm. Oxy hóa lipid có thể xảy ra trong thực phẩm đông lạnh nhưng không phải nguyên nhân chính gây cháy lạnh. Đông tụ protein xảy ra khi protein bị biến tính. Phản ứng Maillard cần nhiệt độ cao hơn.

Xenlulose là polysaccharide cấu trúc chính của thành tế bào thực vật, tạo nên độ cứng cáp cho thực vật. Tinh bột là polysaccharide dự trữ năng lượng ở thực vật. Glycogen là polysaccharide dự trữ ở động vật. Kitin là polysaccharide cấu trúc trong vỏ côn trùng và thành tế bào nấm.

Dầu ăn (thường là dầu thực vật) chứa tỷ lệ cao axit béo không bão hòa, có điểm nóng chảy thấp, nên ở trạng thái lỏng ở nhiệt độ phòng. Mỡ động vật chứa tỷ lệ cao axit béo bão hòa, có điểm nóng chảy cao hơn, nên ở trạng thái rắn hoặc bán rắn ở nhiệt độ phòng. Cholesterol có trong mỡ động vật nhưng không phải là yếu tố quyết định trạng thái lỏng/rắn. Độ dài mạch carbon có ảnh hưởng đến điểm nóng chảy nhưng không phải là sự khác biệt chính giữa dầu và mỡ.

Sucralose là chất tạo ngọt nhân tạo cường độ cao, không được chuyển hóa trong cơ thể nên không cung cấp calo. Fructose là đường tự nhiên, cung cấp calo. Sorbitol là đường alcohol, cung cấp calo nhưng ít hơn đường thông thường. Aspartame cung cấp calo nhưng với lượng rất nhỏ do độ ngọt cao, sử dụng lượng ít.

Thủy phân lipid (triglyceride) sẽ cắt đứt liên kết ester, giải phóng ra glycerol và các axit béo tự do. Monosaccharide là sản phẩm thủy phân carbohydrate. Amino acid và peptide là sản phẩm liên quan đến protein.

Giai đoạn lan truyền trong oxy hóa lipid là chuỗi phản ứng gốc tự do. Một gốc tự do (ví dụ ROO•) sẽ tấn công một phân tử lipid (LH) tạo ra gốc lipid mới (L•) và hydroperoxide lipid (LOOH). Gốc lipid mới này lại tiếp tục phản ứng với oxy phân tử để duy trì chuỗi phản ứng. Giai đoạn khởi đầu là hình thành gốc tự do ban đầu. Giai đoạn kết thúc là sự kết hợp các gốc tự do.

Tính lưỡng cực của nước là do oxy có độ âm điện lớn hơn hydro, hút electron mạnh hơn, tạo ra điện tích âm cục bộ trên oxy và điện tích dương cục bộ trên hydro. Liên kết O-H cong (không tuyến tính) cũng góp phần vào tính lưỡng cực. Liên kết cộng hóa trị không tuyến tính là đúng, nhưng độ âm điện khác nhau mới là nguyên nhân trực tiếp. Liên kết hydrogen là kết quả của tính lưỡng cực, không phải nguyên nhân. Khối lượng phân tử nhỏ không quyết định tính lưỡng cực.

Glucose là một monosaccharide và là đường khử do có nhóm aldehyde hoặc ketone tự do có thể bị oxy hóa. Sucrose là disaccharide (glucose-fructose) nhưng liên kết glycosidic giữa hai monosaccharide làm mất tính chất đường khử của cả hai. Xenlulose và tinh bột là polysaccharide và không phải đường khử.

Độ cay của ớt được đo bằng đơn vị Scoville (Scoville Heat Units - SHU), dựa trên nồng độ capsaicin, hợp chất gây cay trong ớt. Độ Brix đo hàm lượng đường trong dung dịch. pH đo độ axit/bazơ. Độ axit đo lượng axit tự do.

Glucose là monosaccharide phổ biến nhất, còn được gọi là đường huyết. Nó là đơn vị cấu tạo của tinh bột, xenlulose, glycogen, sucrose (glucose-fructose), lactose (glucose-galactose), maltose (glucose-glucose). Fructose và galactose cũng là monosaccharide nhưng không phổ biến bằng glucose và không phải đơn vị cấu tạo trung tâm như glucose. Sucrose là disaccharide.

Lên men lactic là quá trình vi khuẩn lactic (ví dụ *Lactobacillus*) chuyển hóa đường (glucose, lactose) thành axit lactic. Axit lactic tạo vị chua đặc trưng trong các sản phẩm lên men như sữa chua, dưa muối. Axit citric, acetic, malic là các axit hữu cơ khác, không phải sản phẩm chính của lên men lactic.

Đông tụ protein (denaturation) là sự phá vỡ cấu trúc bậc cao của protein (bậc 2, 3, 4), làm protein mất cấu trúc không gian đặc trưng và chức năng ban đầu. Nấu chín trứng là ví dụ về đông tụ protein do nhiệt. Thủy phân là cắt mạch protein thành peptide và amino acid. Este hóa và oxy hóa không phải là quá trình chính gây biến đổi protein khi nấu chín.

Chất béo trans hình thành trong quá trình hydro hóa dầu thực vật, nhằm chuyển dầu lỏng thành chất béo rắn hoặc bán rắn. Este hóa, xà phòng hóa, oxy hóa là các quá trình hóa học khác không trực tiếp tạo ra chất béo trans với lượng đáng kể như hydro hóa.