Trong một nghiên cứu gần đây được công bố trên Tạp chí Sinh lý học Hoa Kỳ, nhóm nghiên cứu tại Trường Y Đại học California San Diego, Bệnh viện Hoàng gia Adelaide và Trường Y Đại học Adelaide ở Úc cho biết chỉ riêng hóa chất tạo mùi của hơi thuốc lá điện tử có thể gây hại cho phổi, bất kể sự hiện diện của nicotine.

Phó Giáo sư Laura Crotty Alexander, cho biết: “99% chất lỏng trong thuốc lá điện tử có hương vị. Để tạo ra những mùi vị này, các công ty đang thêm nhiều hóa chất để đạt được hương vị ‘hoàn hảo’ đó. Những hóa chất này đã được phát hiện là có độc hại đối với phổi. Khi hít phải, chúng sẽ tàn phá phổi và ảnh hưởng đến mức protein chuyên biệt giúp giữ cho hệ thống miễn dịch của cơ thể hoạt động tốt”.

Làm việc với 21 người trưởng thành khác nhau thường xuyên hút thuốc lá điện tử, nhóm nghiên cứu tại UC San Diego đã tìm thấy những thay đổi trong một số protein gây viêm được biết là nguyên nhân gây bệnh. Ở mỗi cá nhân sử dụng thuốc lá điện tử, họ phát hiện ra mức độ protein bất thường trong nước bọt và đường hô hấp của họ so với những người không hút vape. Sau đó, các nhà khoa học tại Đại học Adelaide đã sử dụng phương pháp in vitro để quan sát cách các tế bào đường thở của con người phản ứng với luồng hơi được đưa trực tiếp vào chúng từ 10 chất lỏng có hương vị được sử dụng trong thuốc lá điện tử. Sau khi tiếp xúc, kết quả là tất cả các chất lỏng điện tử đều làm hỏng các tế bào.

Dữ liệu nghiên cứu cho thấy những người sử dụng thuốc lá điện tử có hương vị đang gây hại cho phổi của họ. Trong số những chất độc hại nhất: đó là chuối và socola. Tác giả đầu tiên Miranda Ween, cho biết: “Độc tính của tế bào phổi và sự thanh thải vi khuẩn của đại thực bào phế nang của phổi bị ảnh hưởng bởi hầu hết mọi hương vị. Socola nói riêng có tác động cao ngoài mong đợi, giết chết gần như tất cả các tế bào và ngăn chặn khả năng loại bỏ vi khuẩn gần như hoàn toàn của đại thực bào”. Các đại thực bào ở phế nang bắt đầu những phản ứng viêm khi phát hiện ra các sinh vật có hại trong cơ thể. Giống như những máy quét đường cho phổi, chúng là những tế bào miễn dịch mạnh mẽ liên tục tiêu diệt vi khuẩn hít vào và vật chất lạ xâm nhập vào phổi.

Crotty Alexander cho biết: “Đại thực bào phế nang là một trong những tế bào miễn dịch quan trọng nhất trong phổi của chúng ta; chúng được thiết kế để duy trì sự cân bằng nội môi của cơ thể. Các đại thực bào này là những tế bào đầu tiên tiếp xúc khi một người hít phải hơi. Khi hơi độc, chẳng hạn như trong thuốc lá điện tử, các tế bào này sẽ kích hoạt phản ứng viêm làm rối loạn cân bằng nội môi của cơ thể, dẫn đến bệnh tật và tổn thương phổi”.

Miranda Ween cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng hương vị được phép sử dụng cho thuốc lá điện tử cần phải được xác định rõ hơn. Điều này có thể dễ dàng đạt được bằng cách hạn chế chất lỏng điện tử trong một hóa chất tạo hương vị duy nhất đã được thử nghiệm và xác định nồng độ an toàn”.

Hoahocngaynay.com

Tham khảo:

1. https://www.vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/huong-lieu-thuoc-la-dien-tu-long-gay-ton-thuong-phoi-3166.html
2. https://medicalxpress.com/news/2020-12-liquid-e-cigarette-flavorings-lungs.html
3. https://journals.physiology.org/doi/abs/10.1152/ajplung.00370.2020

The post Hương liệu thuốc lá điện tử dạng lỏng gây tổn thương phổi first appeared on HÓA HỌC NGÀY NAY.

Xem thêm: Phản ứng hóa học tạo ra hương vị hấp dẫn cho đồ ăn

Phản ứng Maillard lấy tên từ nhà hóa học người Pháp Louis-Camille Maillard, người ban đầu mô tả phản ứng giữa axit amin và đường vào năm 1912. Tuy nhiên, nghiên cứu của ông không đưa ra nhiều cách phân tích về tác động của phản ứng đối với hương vị và mùi thơm trong nấu ăn; phải đến những năm 1950, cơ chế và đóng góp của nó trong ẩm thực mới được hiểu rõ ràng hơn.

Năm 1973, nhà hóa học người Mỹ John E Hodge đã công bố cơ chế cho các bước khác nhau của phản ứng, phân loại các giai đoạn của nó và xác định một loạt các sản phẩm khác nhau được tạo ra từ kết quả của những phản ứng này. Ông xác định giai đoạn đầu tiên là phản ứng giữa đường và axit amin; điều này tạo ra một hợp chất glycosylamine, trong bước thứ hai được sắp xếp lại để tạo ra ketosamine. Giai đoạn cuối cùng bao gồm hợp chất này phản ứng theo một số cách để tạo ra một số hợp chất khác nhau, bản thân chúng có thể phản ứng để tạo ra các sản phẩm khác.

Melanoidins là một trong những sản phẩm cuối tiềm năng. Đây là những hợp chất cao phân tử dài, hoạt động như sắc tố nâu, tạo cho thực phẩm nấu chín có màu nâu. Phản ứng Maillard được gọi là phản ứng hóa nâu không do enzym, vì các melanoidin này được tạo ra mà không có sự hỗ trợ của enzym; điều này khác với quá trình tạo màu nâu do enzym, đó là thứ biến các loại trái cây như bơ có màu nâu.

Các giai đoạn hình thành phản ứng

1. Giai đoạn đầu của phản ứng tạo melanoidin

Phản ứng ngưng tụ cacbonylamin

Giai đoạn đầu tiên của sự tạo thành melanoidin là sự ngưng tụ đường với axitamin.

Phản ứng chuyển vị Amadori tạo ra 1-amin-1-dezoxy-2-xetozơ

Khi ở nhiệt độ cao thì phức đường amin bị đồng phân hóa hay người ta gọi là bị chuyển vị nội phân Amadori. Kết quả là giữa nguyên tử cacbon thứ nhất và thứ hai phát sinh ra nối kép và tạo thành 1 – amin – 1 – dezoxy – 2- xetoza.

Phẩm vật của sự chuyển vị Amadori là hợp chất có khả năng phản ứng và là chất khởi đầu để tạo thành polyme có màu sẫm gọi là melanoidin.

Tạo thành furfurol và ozon

Nếu gluxit ban đầu là glucose thì sản phẩm chuyển vị Amadori khi đun nóng sẽ là furan sau đó chuyển thành bazơ schiff của hydroxymetylfurfurol.

Tạo thành reducton có 6 nguyên tử C

Reducton là những hợp chất hữu cơ có tính khử mạnh do có nhóm endiol. Thông thường, nhóm endiol của reducton được liên kết với gốc aldehit hoặc axit. Do đó những hợp chất này rất nhạy với phản ứng oxy hóa khử.

Ví dụ về reducton có sáu nguyên tử C là axit dehydroascobic. Không phải chỉ riêng reducton mà cả các dạng dehydro của nó cũng góp phần tạo nên màu nâu.

Phân hủy đường

Một trong những giai đoạn trung gian củ phản ứng tạo melanoidin là sự phân hủy đường từ sản phẩm chuyển vị Amadori để tạo thành các sản phẩm khác nhau : triozoreducton, aldehit pỉuvic, axeton, diaxetyl. Một số chất tạo thành khi phân hủy đường có mùi và vị dễ chịu.

Phân hủy các hợp chất amin

Sản phẩm chuyển vị Amadori có thể kết hợp với axitamin tạo ra CO2 và H2O:

Bazơ schiff tạo thành bị thủy phân thành aldehit và hợp chất amin. Chính hợp chất amin này sẽ cho các sản phẩm chứa nitơ và có màu nâu sau này. Còn aldehit được tọa thành trong phản ứng này, so với axitamin đã phản ứng với aminodezoxyxetoza thì có ít hơn một nguyên tử C.

Giữa furfurol hoặc hydroxymetylfurfurol và axitamin có thể xảy ra sự tương tác oxy hóa.

Kết quả là từ axitamin tạo thành aldehit có ít hơn 1 nguyên tử C.

Aldehit cũng có thể được tạo thành do kết quả của sự chuyển amin giữa axitamin với reducton

2. Giai đoạn cuối

Giai đọan cuối cùng này bao gồm rất nhiều phản ứng phức tạp, chủ yếu là hai phản ứng sau:

• Phản ứng ngưng tụ andol tạo thành polyme màu nâu không chứa nitơ;
• Phản ứng trùng hợp aldehitamin tạo thành các hợp chất nitơ dị vòng.

Giai đoạn cuối cùng của phản ứng melanoidin sẽ tạo nên các polyme không no hòa tan được trong nước, sau đó là các polyme không no và không hòa tan được trong nước, nhưng đều có màu đậm và gọi chung là melanoidin.

Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng Maillard

Thực tế trong hỗn hợp phản ứng có chứa đồng thời tất cả các sản phẩm, nhưng tỷ lượng của sản phẩm này hay sản phẩm khác chiếm ưu thế là phụ thuộc mức độ tiến hành phản ứng.

 Cường độ màu của phản ứng phụ thuộc vào bản chất axit amin, đường, nồng độ chất khô trong dung dịch, nhiệt độ, pH và một số yếu tố khác.

Ảnh hưởng của axitamin và đường

Qua cơ chế phản ứng, ta thấy một trong những sản phẩm của giai đoạn trung gian là furfurol và oxymetylfurfurol kèm theo sự tái tạo lại axitamin vốn đã tham gia tương tác với đường ở phản ứng đầu tiên. Như vậy, axitamin có thể xem như một chất xúc tác trong giai đoạn đầu.

Các axitamin tham gia phản ứng khác nhau phụ thuộc vào nhiệt độ, pH và lượng nước

Theo Kretovic, axitamin có khả năng phản ứng và cho sản phẩm màu mạnh hơn cả là glicocol, alanin, asparagin. Xistin và tirozin cho sản phẩm màu yếu hơn cả. Cho mùi mạnh hơn cả là valin và lơxin. Glicocol cho màu rất đậm, mùi của bia và vị hơi chua. Alanin phản ứng chậm hơn và cho sản phẩm tương tự. Phenylalanin phản ứng rất chậm, tạo thành sản phẩm có màu nâu sẫm và có mùi thơm hoa hồng. Lơxin cho sản phẩm có màu không đáng kể nhưng có mùi bánh mỳ đặc trưng. Axit glutamic có hoạt độ cao, nhưng cho sản phẩm có màu nhạt.

Hình 1. Ảnh hưởng của đường đến phản ứng Mailard

Cường độ của phản ứng cũng phụ thuộc vào bản chất của đường khử. Glucozơ phản ứng mãnh liệt hơn cả, sau đó là galactozơ và lactozơ.

Cường độ của phản ứng melanoidin còn phụ thuộc vào nồng độ đường. Tỷ lệ giữa axitamin và đường thích hợp nhất là 1/2 hoặc 1/3. Nếu tăng nồng độ đường sẽ làm cho melanoidin tạo ra có thể tan được ngay cả khi nồng độ của chúng rất cao. Nói chung, phản ứng có thể tiến hành ngay cả khi nồng độ axitamin không đáng kể và tỷ lệ axitamin/ đường rất nhỏ như 1/40 thậm chí 1/300.

Ảnh hưởng của nước

Để phản ứng Maillard tiến hành cực đại thì xung quanh mỗi phân tử protein phải tạo nên lớp đơn phân glucozơ và lớp đơn phân nước. Như vậy, sự có mặt của nước là điều kiện rất cần thiết để tiến hành phản ứng. Nồng độ chất tác dụng càng cao, lượng nước càng ít thì phản ứng xảy ra càng mạnh.

Hình 2. Ảnh hưởng của độ ẩm đến phản ứng Maillard

Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH

Ở 0^oC và dưới 0^oC phản ứng melanoidin không xảy ra. Người ta nhận thấy khi ở nhiệt độ 95÷ 100^oC phản ứng sẽ cho các sản phẩm có tính chất cảm quan tốt hơn cả. Khi nhiệt độ quá cao thì các melanoidin tạo thành có vị đắng và mùi khét. Vì vậy, trong sản xuất để thu được malt màu , người ta thường khống chế phản ứng ở 160^oC, mặc dù lượng chất màu đạt cực đại ở 190^oC vì ở nhiệt độ trên 160^oC các melanoidin tạo thành sẽ không hòa tan trong nước do đó giảm khả năng cho màu của malt thu được.

Phản ứng Maillard có thể tiến hành trong một khoảng pH khá rộng, tuy nhiên trong môi trường kiềm phản ứng xảy ra nhanh hơn. Trong môi trường axit pH < 3, quá trình tạo melanoidin rất yếu và chủ yếu là sự phân hủy đường nhưng khi tăng nhiệt độ tốc độ phản ứng tăng nhanh ngay cả trong môi trường axit (pH = 2).

Chất kìm hãm và chất tăng tốc phản ứng

Phản ứng caramel hóa, oxy hóa và melanoidin là những phản ứng có sự tham gia của các hợp chất cacbonyl. Do đó chất kìm hãm phản ứng là  những chất phản ứng được với nhóm cacbonyl như dimedon, hydroxylamin, bisunfit. Những chất này sẽ kết hợp với các chất khác nhau phát sinh ra ở trong giai đoạn trung gian, do đó làm ngừng các quá trình tiếp theo của phản ứng.

Ứng dụng của phản ứng Maillard

Trong các sản phẩm thực phẩm đều có chứa đường và axitamin ở các hàm lượng khác nhau do đó phản ứng Maillard rất phổ biến trong quá trình sản xuất và bảo quản thực phẩm. Tùy thuộc vào yêu cầu về tính chất cảm quan của từng sản phẩm mà người ta tạo điều kiện để tăng cường phản ứng đến tối đa hoặc kìm hãm phản ứng đến mức tối thiểu.

Trong sản xuất bánh mỳ người ta tạo điều kiện cho phản ứng này phát triển tối đa. Màu sắc của vỏ bánh mỳ hầu như do phản ứng này quyết định. Vì vậy những biện pháp kỹ thuật tương ứng trong quy trình sản xuất lên men để tạo axitamin tự do, đường khử, điều chỉnh nhiệt độ trong giai đoạn nướng đều nhằm mục đích đó.

Trong sản xuất bia, màu sắc và hương vị của bia chủ yếu do malt quyết định. Các biện pháp kỹ thuật trong sản xuất malt đều nhằm điều hòa phản ứng melanoidin. Để thu được malt vàng, người ta cho mọc mầm trong một thời gian ngắn, làm mất nước nhanh để thu được lượng axitamin và ít đường làm khó khăn cho phản ứng cacbonylamin. Trái lại để sản xuất malt đen thì nhiệt độ sấy phải cao hơn, thời gian sấy lâu hơn. Theo Manxev, do thủy phân gluxit và protein  mà tích tụ những hợp chất có khả năng tạo thành chất thơm. Malt sấy ở nhiệt độ thấp quá sẽ ảnh hưởng xấu đến vị của bia, còn khi sấy ở nhiệt độ qúa cao, bia sẽ có vị khét. Vì vậy khi sản xuất bia vàng cần phải kiểm tra sự tạo melanoidin và hạn chế thời gian đun sôi dung dịch lên men.

Hình 3. Ứng dụng phản ứng Mailard trong sản xuất bia.

Trái lại, trong sản xuất rượu người ta tìm cách kìm hãm phản ứng tạo melanoidin vì phản ứng gây tổn thất tinh bột và đường, đồng thời melanoidin tạo thành làm kìm hãm hoạt động của enzyme. Zavroxki đã đề ra kỹ thuật nấu nguyên liệu với một lượng nước lớn để khắc phục ảnh hưởng xấu của phản ứng này, đồng thời giảm tổn thất đường và nâng cao hiệu suất rượu.

Trong sản xuất thuốc lá, quá trình sấy, trước khi lên men và lên men cũng do phản ứng Maillard quyết định. Việc làm giảm độ ẩm của môi trường sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng đó và tăng cường màu sẫm. Nguyên nhân cơ bản của sự tự ẩm hóa thuốc lá là phản ứng melanoidin có kèm theo thoát nước. Khi tỷ lệ giữa axitamin và đường bằng 1/2 thì lượng ẩm thoát ra là xực đại và lượng chất khô là cực tiểu. Thay đổi tỷ lệ này sẽ có ảnh hưởng nhanh chóng đến lượng nước thoát ra trong phản ứng.

Hình 4. Ứng dụng phản ứng Mailard trong sản xuất cà phê.

Trong sản xuất đường, cà phê đường bị sẫm màu cũng là do phản ứng melanoidin. Phản ứng melanoidin còn có ảnh hưởng lớn đến việc chế biến rau, quả cũng như bảo quản chúng. Người ta đã thấy rằng do phản ứng giữa đường nghịch đảo và axitamin hoặc muối amon mà tất cả các siro và nước quả cô đặc đều bị sẫm màu khi bảo quản, nhất là ở nhiệt độ cao. Trong đồ hộp quả và rau, người ta có khuynh hướng bảo vệ màu tự nhiên và hương thơm của chúng. Phản ứng Maillard luôn luôn làm xấu đi không những tính chất cảm quan mà cả giá trị thực phẩm của sản phẩm nữa. Tóm lại, phản ứng melanoidin rất phổ biến trong mọi sản phẩm thực phẩm có liên quan với gia nhiệt và thời gian bảo quản lâu dài.

Hoahocngaynay.com

The post Tìm hiểu phản ứng Maillard trong chế biến thực phẩm first appeared on HÓA HỌC NGÀY NAY.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu và phát hiện ra rằng, một quyển sách bao gồm nhiều chất hữu cơ cấu thành các bộ phận như trang sách, bìa, hồ dán và mực in. Trải qua thời gian, các chất hữu cơ này chịu sự tác động của ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm, quyển sách đã sản sinh ra những chất hữu cơ mới dễ bay hơi, tạo nên mùi đặc trưng.

Bí mật nằm trong hàng trăm hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (volatile organic compound – viết tắt là VOC) – vốn được tẩm trong giấy, mực, và chất kết dính. Qua thời gian, các VOC dần tan rã, giải phóng một lượng hóa chất khá “bắt mũi” và đặc trưng của sách cũ.

Một trong số những chất hữu cơ phổ biến được những cuốn sách cũ sinh ra là acid acetic (CH3COOH) – thành phần của dấm ăn; benzaldehyde (C6H5CHO) – một hợp chất chứa mạch vòng làm những cuốn sách cũ có mùi thơm dễ chịu của hạnh nhân. Ngoài ra, sách còn sản sinh ra các hợp chất butanol (C4H9OH), furfural (cũng có mùi hạnh nhân) hay octanal (C8H16O), các mùi ngọt đến từ toluene hoặc ethyl benzene, và hương hoa là do 2-ethyl hexanol.

Cấu tạo của acid acetic – thành phần của dấm ăn.

Cấu tạo của benzaldehyde – một hợp chất chứa mạch vòng làm những cuốn sách cũ có mùi thơm dễ chịu của hạnh nhân.

Sự hòa trộn những hợp chất hữu cơ bay hơi với nồng độ nhiều, ít khác nhau đã tạo ra các mùi hương đặc trưng của cuốn sách cũ. Bên cạnh đó, mùi hương của quyển sách còn chịu tác động của môi trường xung quanh nó. Chẳng hạn, một số quyển sách có mùi thuốc lá hay cà phê do thói quen sinh hoạt của chủ nhân.

Qua việc phân tích mùi sách có thể giúp các bảo tàng, thư viện đánh giá được hiện trạng sách và tìm ra phương pháp phù hợp để bảo quản.

Hoahocngaynay.com

The post Mùi sách cũ do hóa chất nào gây nên? first appeared on HÓA HỌC NGÀY NAY.

Chất Thioacetone có mùi cực kì kinh tởm, rất nặng ngay cả khi rất loãng.

Năm 1889, tại một phòng hóa học đặt tại thành phố Freiburg, Đức, một nhóm các nhà khoa học đã thử pha loãng thioacetone. Hành động này đã khiến thioacetone phát mùi. Vô số người trong bán kính 0,75 km đã nôn mửa, cảm thấy khó chịu và thậm chí là bất tỉnh. Mùi hôi thối kinh khủng đó đã khiến người dân ở Freiburg phải sơ tán.

Năm 1890, các nhà hóa học Anh đã đưa kết luận rằng việc pha loãng sẽ khiến mùi của thioacetone kinh tởm hơn.

Năm 1867, các nhà nghiên cứu đã lặp lại thử nghiệm tại một phòng thí nghiệm miền Nam Oxford, Anh, để xem Nỗi kinh hoàng Freiburg thực sự tệ tới đâu. Tuy nhiên, khi mới bắt đầu thử nghiệm này đã khiến các đồng nghiệp trong khu nhà cách xa 180 mét buồn nôn và khó chịu.

Thử nghiệm thứ hai được thực hiện trong một tủ kính khử mùi. Nhưng chỉ vài giây sau khi một giọt thioacetone được nhỏ lên đĩa, các nhà khoa học cách xa địa điểm thử 400m đã nhận ra mùi thối.

Do sử hữu mùi quá kinh khủng mà thioacetone được coi là hóa chất nguy hiểm và độc hại.

Vậy thứ kinh tởm này được chứa và bảo quản như thế nào? Người ta phải sử dụng một hộp kín, với các khe hở được khóa chặt bằng kiềm pemanganat, dụng cụ chứa đều phải được khử trùng cũng bằng kiềm pemanganat, dùng hơi nitro tạo ra từ vài gram đồng thả vào HNO3 để khử mùi. Để tiêu hủy cặn chất thioacetone, người ta đưa chúng vào điểm nóng nhất của một đống lửa đốt bằng củi.

Hoahocngaynay.com

The post Thioacetone – Hóa chất ‘nặng mùi’ nhất thế giới first appeared on HÓA HỌC NGÀY NAY.

Câu trả lời cho câu hỏi trên nằm ở một loạt những phản ứng hóa học phức tạp, được biết đến với tên gọi phản ứng Maillard, vốn mang lại những hương vị và màu sắc quen thuộc cho nhiều món ăn.  Những đặc tính này cũng tác động đến cách chúng ta chọn thực phẩm và giúp tạo ra những quan niệm ban đầu về chất lượng của đồ ăn.

Xem thêm: Hóa học của sự nấu nướng

Như tên gọi của nó, phản ứng Maillard được nhà vật lý và hóa sinh Louis-Camille Maillard phát hiện đầu tiên vào năm 1912. Những phản ứng này tạo ra hàng trăm thành phần hóa học làm nên màu sắc và hương vị của một số món ăn chúng ta yêu thích như thịt nướng, khoai tây chiên, bánh mì và các loại bánh nướng, cà phê, sôcôla và bánh trái.

Phản ứng Maillard xảy ra giữa các nhóm amine và axits aminore hoặc protein và việc “cô đọng” đường như glucose và fructose. Những loại đường này có tên gọi như vậy vì chúng có tác dụng như một tác nhân tạo ra cô đọng trong hóa học.

Những phản ứng này xảy ra nhanh chóng dưới điều kiện độ ẩm thấp và nhiệt độ trên 130 độ C. Vì thế chúng thường diễn ra khi chúng ta chiên, bỏ lò hay nướng.

Phản ứng Maillard cũng được nhắc đến là phản ứng làm nâu vàng đồ ăn vì màu sắc mà nó tạo cho đồ ăn được nấu theo phương pháp này. Khi thịt được nướng hay bỏ lò, chỉ có bề mặt của thịt đủ nóng để tạo màu nâu. Phần thịt bên trong vẫn giữ được màu hồng vì nhiệt độ nấu ăn vẫn ở dưới mức để tạo ra phản ứng Maillard.

Thức ăn được nấu bằng cách luộc hay hấp không có mầu nâu vàng hay hương vị đậm đà vì nhiệt độ của nó chỉ đạt mức 100℃. Điều tương tự cũng xảy ra khi nấu bằng lò vi sóng.

Màu của sôcôla, kẹo caramel cũng được tạo ra bởi phản ứng giữa đường với protein trong sữa.

Sản phẩm ban đầu của phản ứng Maillard là những  phân tử nhỏ dễ bay hơi, tạo nên mùi thơm mà chúng ta thấy khi bánh mì vừa ra lò và cà phê. Các phản ứng phức tạp hơn diễn ra sau đó để tạo ra những phân tử lớn hơn làm nên mày nâu vàng cho món ăn. Đây là lí do tại sao mùi bánh mì nướng thường có trước khi có lớp vỏ nâu giòn.

Sau đó phản ứng Maillard không được hiểu nhiều. Chúng ta có biết là một số phân tử được tạo ra có hương vị không ngon và có thể gây độc và có nguyên nhân gây ung thư khi thịt bị nướng cháy.

Phản ứng Maillard không chỉ khiến thịt nướng bánh mì, bỏng ngô có màu vàng nâu mà còn tạo ra mùi thơm ngất ngây.

Một hiểu lầm phổ biến là phản ứng Maillard giống với quá trình caramel của đường. Mặc dù cả hai đều tạo ra trong môi trường độ ẩm thấp, quá trình caramel xảy ra khi đường được đun nóng ở nhiệt độ cao và không có protein. Các loại hương vị món ăn và màu caramel thường được tạo ra khi đun nóng hỗn hợp của glucose và sucrose đến nhiệt độ 160℃.

Phản ứng Maillard không chỉ xảy ra trong lò nướng nóng. Chúng có thể diễn ra từ từ tại nhiệt độ đều, tạo rat hay đổi từ từ về mùi hương, hương vị, màu sắc và hình thức bên ngoài cũng như thời gian lưu trữ và giá trị dinh dưỡng của thức ăn.

Bằng cách này, phản ứng Maillards chịu trách nhiệm cho màu của mật ong và cũng như khiến đồ khô như bột mì và sữa bột bị biến chất khi lưu trữ. Phản ứng Maillard cũng tạo ra việc các loại hạt bị khô từ từ và mất đi  sức sống.

Phản ứng Maillard cũng có những hậu quả. Những phần bị rộp đôi chút có thể thấy sau khi được chiên nếu như lượng đường cô đọng vượt 0,03% của các vật chất khô. Khoai tây được chọn để làm khoai tây chiên công nghiệp được theo dõi kỹ để đảm bảo lượng đường dưới mức này.

Một trong nhưng sản phẩm của phản ứng Maillard không được mong đợi là acrylamide. Đây là chất hóa học có thể thấy một lượng nhỏ trong các loại món chiên hoặc bỏ lò như khoai tây chiên, cà phê, ca cao, sôcôla và những món bánh từ ngũ cốc, bánh bích quy và bánh mì nướng.

Acrylamide được nhắc tới ở trên là chất có thể gây ung thư theo Quy định về Thực phẩm của Úc và New Zealand, cơ quan quản lý an toàn thực phẩm. Nhưng vẫn chưa có bằng chứng trực tiếp chứng minh nó tạo ra ung thư ở người. Acrylamide không xuất hiện ở thực phẩm sống hoặc nấu bằng phương pháp luộc hoặc hấp.

Một số khía cạnh của phản ứng Maillard được dùng để giải thích cơ chế già đi và các tình trạng sức khỏe của con người.

Ví dụ việc giảm độ co giãn của các cơ và việc xuất hiện những đốm đen trên da do tác động lên collagen, đục thủy tinh thể cho phản ứng của việc các protein bị kết tinh, thay đổi về protein tạo ra các vấn đề thần kinh và mất trí nhớ,  và việc glycation of haemoglobin do mức đường trong máu cao ở bệnh tiểu đường.

Tầm quan trọng của phản ứng Maillard trong bếp và xa hơn được xác định rõ, mặc dù những phản ứng này vẫn chưa được hiểu hết sau cả thế kỷ nó được miêu tả.

Dù vậy, chúng ta có thể tận dụng những lợi ích của nó trong khi tiếp tục tìm hiểu thêm lĩnh vực thú vị này của hóa học.

Hoahocngaynay.com

Nguồn: Australiaplus.com

Tác giả: GS Les Copeland là Giáo sư Nông nghiệp của Đại học Sydney

Bài viết này được đăng trên The Conversation

The post Phản ứng hóa học tạo ra hương vị hấp dẫn cho đồ ăn first appeared on HÓA HỌC NGÀY NAY.

(H2N2)

Mùi “kim loại” của các kim loại, nước chứa kim loại và máu là do chất dầu trên da, theo Dietmar Glindemann. Cùng nghiên cứu với một nhóm nghiên cứu của Viện Bách Khoa Virginia và Đại Học Liên Bang ở Mỹ, Đại Học Leipzig và Trung tâm Nghiên cứu Môi Trường Leipzig ở Đức, Dietmar Glindermann đã tiến hành theo dõi các phân tử mùi gây ra mùi “kim loại” này.

Ông phát biểu: “Mùi “kim loại” là một loại mùi của cơ thể người do chất dầu trên da. Thật ra mùi “kim loại” chúng ta đang ngửi thấy là một ảo giác”.

Tiến hành bảy cuộc thí nghiệm về vấn đề này cho thấy rằng mùi “kim loại ẩm mốc” sẽ xuất hiện ngay khi chạm tay vào kim loại rắn hay một dung dịch chứa các ion kim loại hóa trị +2. Ngược lại, các dung dịch chứa ion kim loại hóa trị -3 không gây ra mùi. Phân tích dầu trên da cho thấy mùi vị của các hợp chất hữu cơ khác nhau dường như là đặc tính của mùi “kim loại”. Hợp chất chính gọi là 1-octen-2-one, mùi “kim loại ẩm mốc”, vẫn ngửi được mùi ngay cả khi pha loãng. Nguồn gốc của các phân tử mùi này là do các peroxide của chất béo sinh ra khi dầu trên da bị oxy hóa bởi enzym hoặc ở các quá trình khác (ví dụ như oxy hóa dưới tia UV). Sau đó, các peroxide của chất béo bị phân hủy bởi ion kim loại hóa trị -2, khiến các ion -2 này bị khử thành ion hóa trị -3. Khi chạm vào các vật làm bằng kim loại, các ion hóa trị -2 xuất hiện khiến mồ hôi trên da sẽ làm kim loại bị gỉ sét.

Máu dính trên da cũng cho kết quả mùi “kim loại” tương tự do các phân tử mùi gây ra. Máu cũng chứa các nguyên tử kim loại. Glindemann nói:”Chúng ta có thể “ngửi” thấy mùi kim loại, giống như “ngửi” thấy mùi của máu. Vì vậy, trước đây, con người có thể lần theo dấu vết của con mồi bị thương hoặc các thành viên bộ lạc”.

Trên cơ sở những kiến thức mới mẻ này, các nhà dược học có thể nghiên cứu tiến hành các cuộc thí nghiệm mùi “kim loại” sâu hơn với da, máu và mô tế bào để nhận diện “dấu vân tay” đặc trưng hình thành do phân tử mùi dễ bay hơi như là một dấu hiệu riêng của “mùi” trên mỗi cá nhân, dấu hiệu oxy hóa chất gây căng thẳng thần kinh và dấu hiệu bệnh tật.

Các nhà nghiên cứu cũng có thể định rõ đặc điểm của mùi các “kim loại” khác như: carbon và phosphorus chứa trong gang và thép có mùi “tỏi kim loại” khi gặp acid. Cho đến ngày nay, các nhà luyện kim cho rằng mùi “kim loại” là do khí phosphine (PH₃). Tuy nhiên, ở nồng độ có thể hít thở được, phosphine tinh khiết (được biết đến như thuốc diệt côn trùng, sâu bọ) là chất cơ bản không mùi. Thủ phạm thật sự gây nên mùi “kim loại” là phosphine hữu cơ, đặc biệt là hợp chất gây mùi với nồng độ cao như methylphosphine và dimethylphosphine. Cấu trúc của chúng giống như một phân tử phosphine với 1 hoặc 2 nguyên tử hydrogen đã được thay thế bởi nhóm methyl (CH₃).

Dương Xuân Thành (Theo hoahocvietnam.com)

Nguồn Edu.go.vn

The post Mùi “kim loại” first appeared on HÓA HỌC NGÀY NAY.

Nhang nay độc hơn nhang xưa

Thật ra, nhang ngày xưa không độc hoặc ít độc hơn nhang bây giờ, vì người ta sử dụng chủ yếu gỗ hương liệu là gỗ trầm. Bản chất hương liệu này trong đông y có thể sát trùng và tạo sự hưng phấn, không gây hại. Tuy nhiên, ngày nay nhiều người vì muốn kiếm lời nhiều nên đã sử dụng các hoá chất rẻ tiền để tạo hương, khiến cho chất lượng nhang kém đi.

Một nghiên cứu của các nhà khoa học ở đại học quốc gia Cheng Kung (Đài Loan) cho biết, một cây nhang trung bình chứa 35% hương liệu thơm, 21% dược liệu và bột gỗ, 11% bột dính, 33% thanh tre. Với nhang sản xuất ở Việt Nam, thành phần này có thể khác. Điều đáng tiếc là hiện chưa có nghiên cứu nào tương tự.

Giống như khói thuốc lá, khói nhang cũng ẩn chứa nhiều hoá chất như: benzene, toluene, xylenes, aldehydes và polycyclic aromatic hydrocarbons. Đây là những chất rất độc hại với con người khi hít phải lượng nhiều, chẳng hạn như benzene làm tổn thương tuỷ xương, biến dạng hình thể máu… dẫn tới ung thư máu. Hít hơi benzene với nồng độ 65g/m3 trong 30 phút có thể gây tử vong.

Hít hơi benzene với nồng độ 2,3g/m3 trong từ 30 – 60 phút sẽ gây bất tỉnh. Hay như với chất toluene, nếu tiếp xúc thường xuyên qua đường hô hấp sẽ gây nên các biểu hiện tổn thương chủ yếu của hệ thần kinh TƯ như nhức đầu, nôn mửa, buồn ngủ, loạng choạng, cùng những biểu hiện như say rượu. Trường hợp nặng có thể mất ý thức và tử vong. Tương tự, chất xylenes gây nhức đầu, cơ bắp ít hoạt động, rối loạn và thay đổi cảm giác cân bằng, dị ứng da, mắt, mũi, cổ họng; chất aldehydes gây chóng mặt, buồn nôn, rối loạn nội tiết và chất polycyclic aromatic hydrocarbons có thể gây ung thư, quái thai…

Để đốt nhang được an toàn

Trong chúng ta, khó ai có thể diễn tả hết sự xúc động khi vào khoảnh khắc giao hoà trời đất giữa năm mới và năm cũ, cả gia đình quây quần, thắp lên bàn thờ một vài nén nhang thơm rồi tưởng nhớ đến ông bà, cha mẹ, những người thân yêu đã khuất. Sự lẩn khuất của làn khói trắng, mùi thơm nhẹ lan toả sẽ làm cho ta thấy ấm cúng và gắn bó với nhau hơn.

Ngày tết đi chùa lễ Phật, chúng ta cũng hay bắt gặp nhiều người tay cầm nhang, miệng lâm râm khấn vái cầu mong một năm mới tốt lành, gia đạo bình an. Đây là nét văn hoá tồn tại từ rất lâu, đem lại cho người ta một sự thanh thản và bình yên trong tâm hồn. Do đó, không thể vì những nguy cơ khói nhang mà từ bỏ việc đốt nhang, điều quan trọng vẫn là biết cách phòng ngừa. Một vài lưu ý để sử dụng nhang an toàn:

Mở thoáng cửa khi đốt nhang: tại các chùa, trong một số nghi lễ, hàng ngàn que nhang thường được đồng loạt đốt lên; hoặc nhiều gia đình khi thắp nhang hay đóng kín cửa khiến khói nhang bị tụ lại một chỗ. Như thế rất không nên. Thay vào đó cần mở cửa thoáng để khói nhang loãng ra. Không nên để nơi đốt nhang gần nơi có người đang ngủ, nằm nghỉ.

Chọn nhang có thời gian cháy ngắn: cháy trong vòng một phút hoặc ít hơn là tốt nhất. Chọn mua nhang của cơ sở sản xuất có thương hiệu. Dập tắt nhang sau khi sử dụng, không nên để cháy đến tàn.

Tránh mua nhang có mùi thơm quá dày: nhang càng thơm, nguy cơ ngộ độc càng cao. Trong những dịp đặc biệt, chỉ nên thắp từ một đến ba cây nhang/ngày.

ThS.BS Võ Thị Thu

Nguồn Sài Gòn tiếp thị

The post Sử dụng nhang an toàn ngày Tết first appeared on HÓA HỌC NGÀY NAY.