Đề thi, bài tập trắc nghiệm online Hóa học thực phẩm – Đề 15

Protein là polymer sinh học được cấu tạo từ các đơn vị nhỏ hơn gọi là amino acid. Các amino acid liên kết với nhau bằng liên kết peptide để tạo thành chuỗi polypeptide, sau đó gấp lại thành cấu trúc protein hoàn chỉnh.

Đường và muối, ở nồng độ cao, có khả năng liên kết với nước, làm giảm lượng nước tự do (hoạt độ nước) trong thực phẩm. Việc giảm hoạt độ nước ức chế sự phát triển của vi sinh vật, từ đó kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm. Đây là nguyên tắc cơ bản của phương pháp bảo quản thực phẩm bằng đường (mứt, siro) và muối (muối chua, cá muối).

Aspartame là một chất tạo ngọt nhân tạo phổ biến, có độ ngọt gấp khoảng 200 lần đường sucrose, nhưng cung cấp rất ít calo. Nó được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm 'ăn kiêng′ và đồ uống không đường. Acid citric là chất điều chỉnh độ acid, natri glutamate là chất điều vị, và kali sorbate là chất bảo quản.

Về mặt hóa học, sự khác biệt chính giữa dầu ăn (thường có nguồn gốc thực vật) và mỡ động vật nằm ở thành phần acid béo. Dầu ăn thường chứa tỷ lệ cao acid béo không bão hòa (có chứa liên kết đôi C=C), làm cho chúng có trạng thái lỏng ở nhiệt độ phòng. Mỡ động vật chứa tỷ lệ cao acid béo bão hòa (không có liên kết đôi C=C), làm cho chúng có trạng thái rắn hoặc bán rắn ở nhiệt độ phòng.

Đường khử là đường có khả năng khử các chất khác, do có nhóm aldehyde (-CHO) hoặc ketone (C=O) tự do. Glucose là một monosaccharide có nhóm aldehyde tự do, do đó là một đường khử. Sucrose (đường mía) là disaccharide không phải đường khử vì nhóm carbonyl của cả glucose và fructose đã tham gia liên kết glycosidic. Tinh bột và cellulose là polysaccharide, không phải đường khử.

Chất xơ là carbohydrate phức tạp mà cơ thể người không tiêu hóa được. Tuy không cung cấp năng lượng trực tiếp, chất xơ rất quan trọng cho sức khỏe tiêu hóa, giúp tăng cường nhu động ruột, ngăn ngừa táo bón, và có vai trò trong điều hòa đường huyết và cholesterol máu.

Khi dầu ăn được đun nóng ở nhiệt độ cao trong quá trình chiên rán, nó trải qua nhiều phản ứng hóa học phức tạp, trong đó chủ yếu là phản ứng oxy hóa (do tiếp xúc với oxy không khí ở nhiệt độ cao) và trùng hợp (các phân tử dầu nhỏ kết hợp thành phân tử lớn hơn). Các phản ứng này tạo ra các hợp chất không mong muốn, làm giảm chất lượng dầu và có thể gây hại cho sức khỏe.

Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng mạnh mẽ đến tốc độ phản ứng hóa học. Theo quy tắc Van′t Hoff, tốc độ phản ứng hóa học thường tăng lên gấp đôi hoặc gấp ba khi nhiệt độ tăng lên 10°C. Trong thực phẩm, nhiệt độ kiểm soát tốc độ các phản ứng như phản ứng Maillard, oxy hóa chất béo, và hoạt động enzyme.

Tinh bột là polysaccharide dự trữ năng lượng chủ yếu trong thực vật, được cấu tạo từ các đơn vị glucose liên kết với nhau. Nó cũng đóng góp vào cấu trúc và kết cấu của nhiều loại thực phẩm.

Phản ứng Maillard là phản ứng giữa đường khử (chứa nhóm carbonyl) và các amino acid (chứa nhóm amino), thường xảy ra trong quá trình chế biến nhiệt thực phẩm, tạo màu và hương vị đặc trưng.

Flavor (hương vị) là một cảm nhận phức tạp khi ăn thực phẩm, được tạo thành từ sự kết hợp của hai yếu tố chính: mùi (aroma), được cảm nhận bởi khứu giác, và vị (taste), được cảm nhận bởi vị giác trên lưỡi. Mùi thường đóng vai trò quan trọng hơn trong việc tạo ra sự đa dạng và phong phú của flavor.

Liên kết glycosidic là liên kết hóa học hình thành giữa hai phân tử monosaccharide khi nhóm hydroxyl của một monosaccharide phản ứng với nhóm hydroxyl của monosaccharide khác, loại bỏ một phân tử nước. Liên kết này tạo thành khung xương của polysaccharide.

Hoạt độ nước (aW) là thước đo lượng nước tự do (không liên kết) có sẵn trong thực phẩm, có thể tham gia vào các phản ứng hóa học, sinh hóa và hỗ trợ sự phát triển của vi sinh vật. aW có giá trị từ 0 đến 1, với nước tinh khiết có aW = 1. Thực phẩm có aW cao dễ bị hư hỏng do vi sinh vật hơn.

Enzyme amylase là enzyme xúc tác quá trình thủy phân liên kết glycosidic trong tinh bột, biến tinh bột (polysaccharide) thành các đường đơn giản hơn như glucose và maltose (disaccharide). Nó được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất bánh mì, bia, và các sản phẩm từ ngũ cốc.

Vitamin tan trong chất béo bao gồm vitamin A, D, E, và K. Chúng có đặc điểm là không tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ và chất béo, được hấp thụ cùng với chất béo trong ruột non và dự trữ trong cơ thể. Vitamin C và các vitamin nhóm B là vitamin tan trong nước.

Chất nhũ hóa giúp trộn lẫn và ổn định hỗn hợp của hai chất lỏng không trộn lẫn vào nhau (ví dụ dầu và nước). Lecithin là một phospholipid tự nhiên có trong lòng đỏ trứng và đậu nành, hoạt động như một chất nhũ hóa mạnh mẽ, thường được sử dụng trong mayonnaise, sốt salad, và nhiều sản phẩm thực phẩm khác.

Nước cứng chứa nhiều ion khoáng, chủ yếu là Ca2+ và Mg2+. Các ion này có thể phản ứng với các thành phần trong thực phẩm, ví dụ như acid béo, protein, tạo thành kết tủa không tan. Điều này có thể làm ảnh hưởng đến màu sắc (làm đục), độ trong (giảm độ trong), và kết cấu của thực phẩm, đặc biệt trong quá trình nấu ăn hoặc chế biến đồ uống.

Thủy phân lipid (chất béo) là quá trình phá vỡ liên kết ester trong triglyceride bằng nước, thường nhờ enzyme lipase hoặc phản ứng hóa học. Sản phẩm chính của quá trình thủy phân lipid là acid béo và glycerol.

Lycopene là một loại carotenoid, sắc tố tự nhiên tạo màu đỏ cho nhiều loại rau quả, đặc biệt là cà chua, dưa hấu, và ớt chuông đỏ. Chlorophyll tạo màu xanh lá cây, anthocyanin thường tạo màu đỏ, tím, xanh ở môi trường acid, và betalain tạo màu đỏ hoặc vàng ở củ dền.

Chần (blanching) bằng nhiệt (nước nóng hoặc hơi nước) là phương pháp phổ biến để vô hoạt enzyme PPO. Nhiệt độ cao làm biến tính enzyme, ngăn chặn quá trình oxy hóa polyphenol thành quinone, từ đó giảm thiểu sự hóa nâu.

Liên kết hydro giữa các nhóm carbonyl (C=O) và nhóm amino (N-H) trong mạch polypeptide là yếu tố chính hình thành cấu trúc bậc hai của protein, tạo ra các cấu trúc ổn định như alpha-helix và beta-sheet.

Carbon dioxide (CO2) là khí được sử dụng phổ biến để tạo độ sủi bọt và cảm giác sảng khoái trong đồ uống có gas. CO2 được hòa tan vào đồ uống dưới áp suất cao. Khi mở nắp chai hoặc lon, áp suất giảm, CO2 thoát ra tạo thành các bọt khí.

Vitamin C (acid ascorbic) là một chất chống oxy hóa mạnh, tan trong nước, có khả năng trung hòa các gốc tự do và bảo vệ các thành phần thực phẩm, đặc biệt là chất béo, khỏi quá trình oxy hóa gây hư hỏng.

Chất chống oxy hóa hoạt động bằng cách cho điện tử hoặc hydro cho các gốc tự do (free radicals), là các phân tử không ổn định có khả năng gây hại cho tế bào và thực phẩm. Việc này trung hòa gốc tự do, làm chúng trở nên ổn định và giảm khả năng gây hại.

Ôi hóa chất béo là quá trình chất béo bị phân hủy và biến đổi do phản ứng oxy hóa, đặc biệt là oxy hóa các acid béo không no. Quá trình này tạo ra các sản phẩm thứ cấp như aldehyde, ketone, acid carboxylic có mùi và vị khó chịu.

Chất béo trans thường được tạo ra trong quá trình hydro hóa một phần dầu thực vật lỏng để tạo thành chất béo rắn hơn. Tiêu thụ chất béo trans có liên quan đến việc tăng cholesterol xấu (LDL) và giảm cholesterol tốt (HDL), từ đó làm tăng nguy cơ bệnh tim mạch.

pH (độ acid) là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến nhiều khía cạnh của thực phẩm. Nó ảnh hưởng đến màu sắc (ví dụ, anthocyanin thay đổi màu theo pH), kết cấu (ví dụ, protein đông tụ ở pH nhất định), và đặc biệt là hoạt động của vi sinh vật (mỗi loại vi sinh vật có pH sinh trưởng tối ưu khác nhau). Do đó, pH có vai trò quyết định trong bảo quản và chế biến thực phẩm.

Rennet, chủ yếu chứa enzyme chymosin, là enzyme truyền thống được sử dụng trong sản xuất phô mai để gây đông tụ sữa. Chymosin là một loại protease, có tác dụng cắt protein casein trong sữa, làm chúng mất ổn định và kết tụ lại thành khối đông, tạo thành phô mai.

Vi khuẩn lactic (ví dụ Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophilus) sử dụng lactose (đường sữa) làm nguồn năng lượng và lên men lactose thành acid lactic trong điều kiện kỵ khí (thiếu oxy). Acid lactic làm giảm pH của sữa, gây đông tụ protein và tạo ra sản phẩm sữa chua.

Phương pháp Kjeldahl là một phương pháp định lượng cổ điển và phổ biến để xác định hàm lượng protein trong thực phẩm và nhiều loại mẫu khác. Phương pháp này dựa trên việc đo lượng nitơ tổng trong mẫu, sau đó quy đổi ra hàm lượng protein dựa trên hệ số chuyển đổi (thường là 6.25, giả định protein chứa khoảng 16% nitơ).