hoá học protein thực vật

hoá học protein thực vật tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực kin...

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁN CÔNG TÔN ĐỨC THẮNG KHOA: KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ SINH HỌC    ĐỀ TÀI: NHÓM THỰC HIỆN NGUYỄN THỊ DUY TỨ LÊ THỊ NGỌC DUNG VŨ THỊ HỒNG THU NỘI DUNG: I / PHÂN LOẠI – LIỆT KÊ: gồm loại 1/ Protein có giá trị dinh dưỡng / Protein có giá trị cơng nghệ / Protein trị liệu II / TÍNH CHẤT CỦA PROTEIN THỰC VẬT 1/ Khả tạo gel protein 2/ Khả tạo bột nhão 3/ Khả tạo màng 4/ Khả nhũ hóa 5/ Khả tạo bọt 6/ Khả cố định mùi III / ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM 1/ Trong hạt đậu tương 2/ Trong bột mì TÀI LIỆU THAM KHẢO: 1/ Phạm Thành Hổ-Nhập Môn Công Nghệ Sinh Học NXB Giáo Dục 2/ Lê Ngọc Tú (chủ biên), Bùi Đức Hợi, Lưu Duẩn, Ngô Hữu Hợp, Đặng Thị Thu, Nguyễn Trong Cần Hóa học protein thực vật NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2003 3/ Lê Ngọc Tú (chủ biên), La Văn Chứ, Đặng Thi Thu, Nguyễn Thị Thịnh, Bùi Đức Hợi, Lê Dỗn Diên Hóa Sinh Cơng Nghiêp, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội, 2005 4/ www.bio.fsu.edu/graphics/model-of-cashes-115globulin.jpg 5/www.ifrn.bbsrc.ac.wk/protall/images/update.fig7gif I/ PHÂN LOẠI – LIỆT KÊ: Dựa vào chức loại protein có thực vật mà người ta phân làm loại: 1/ protein có giá trị dinh dưỡng:  Protein hợp phần chủ yếu, định toàn đặc trưng phần thức ăn  Khi thiếu protein chế độ ăn ngày dẫn đến nhiều biểu xấu cho sức khỏe suy dinh dưỡng, sút cân mau, chậm lớn (đối với trẻ em), giảm khả miễn dịch, khả chống đỡ thể số bệnh  Thiếu dinh dưỡng gây ảnh hưởng xấu đến hoạt động bình thường nhiều quan chức gan, tuyến nội tiết hệ thần kinh  Thiếu protein làm thay đổi thành phần hóa học cấu tạo hình thái xương (lượng canxi giảm, lượng magiê tăng cao) Do mức protein cao chất lượng tốt (protein chứa đủ acid amin không thay thế) cần thiết thức ăn cho lứa tuổi 1.1/ feritin: có đậu ve - protein dự trữ sắt, có hàm lượng cao , cần thiết cho người ª Cấu tạo ª Chức năng: § Cung cấp sắt cho người § Đã ứng dụng cho việc chuyển gen nhằm mục đích biến đổi chất lượng lương thực, thực phẩm trồng , cụ thể chuyển gen vào giống lúa để tăng chất sắt lúa thực phẩm người dùng ngày Cơ chế chuyển gen: 1.2/ phytase metallothionlin:(có nấm Aspergillus) ♦ Cấu tạo: Cơng thức cấu tạo metallothionlin : Cấu trúc không gian metallothionlin ♦ Chức năng:  Làm tăng khả hấp thu sắt người  Được ứng dung chuyển gen 1.3/ Monellin: Là protein có trái Dioscoreophyllum cumminsii mọc châu phi, gấp 100.000 lần đường ăn so khối lượng ª Cấu tạo: ª Chức năng: § Được sử dụng cơng nghệ thực phẩm để thay cho đường § Ứng dụng vào chuyển gen vào cà chua rau xa lách : 1.4/ Thaumatin: protein chiết xuất từ thịt nhiệt đới Thaumatococcus danielli, có độ gấp 10.000 lần đường saccharose Thauma tococcu s danielli ♦ Cấu tạo: ♦ Chức năng: § Được dùng thay đường hóa học cơng nghệ thực phẩm § Ứng dụng chuyển gen vào khoai tây có rễ, thân 2/ Protein có giá trị cơng nghệ : ♦ Ngồi giá trị dinh dưỡng cơng nghệ sản xuất thực phẩm protein có vai trị quan trọng: ♦ Protein chất có khả tạo cấu trúc, tạo hình khối, tạo trạng thái cho sản phẩm thực phẩm.Nhờ khả có quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm tương ứng từ nguyên liệu giàu protein VD: Nhờ có protein Amilase chiết từ malt mà bọ CO (một yếu tố quan bia) bia bền 2.1/ Papain: Là protein chiết xuất từ đu đủ ª Cấu tạo: kết hợp hạt thục ( sau phá huỷ màng thể protein ,cũng nh tr ích ly) Hình sợi 3)Khả tạo bột hão protein kết cấu xốp sản phẩm - Gliadin glutenin có chứa ion hố nên chúng hồ tan dung dịch nước trung tính, lại giàu glutamin( 33% trọng lượng) axit amin có chứa nhóm hydroxil làm cho gluten có khả hấp thụ nước - Glutenin hợp phần tạo lực đàn hồi, mức độ chịu nhào trộn - Gliadin làm cho bột co tính kéo giãn khả trương nở làm tăng thể tích bánh - Thành phần cũa chất bột nhão Thành phần số lượng (theo trọng lượng) bột mì 100 nước 50-65 NaCl Nấm men Malt 0.5 muối amon 0.5 đường (sacaroza or glucoza) bột sữa lipit 0.2 canxi propionat vết vitamin Vai trò nguồn gluten,tinh bột,lipit tác nhân hoá dẻo tạo vị làm cứng gluten l ên men đ ể t ạo co2 ngu ồn amilaza, proteaza chất có nấm men t ạo vị, màu, cơchất cho nấm men tạo vị, màu,tác dụng đệm PH cải biến kết cấu tác nhân vi sinh vật tăng giá trị dinh dưỡng Cơ chế tạo bột nhão bột đ ược thêm nước NaCl nhào trộn 20-30ph, protein gluten hấp thụ nước định hướng xếp lại thành hàng giãn mạch phần, nên làm phát sinh tương tác ưa béo hình thành cầu disulfua tiểu phần gluten ban đầu biến thành màng mỏng bao xung quanh h ạt tinh bột với hợp phần kh ác có bột m ì  khối bột trở thành đàn hồi dễ chảy gọi bột nhão Sơ đồ biểu diễn gliadin glutenin bột mì mạng protein nhớt đàn hồi có mặt bơt nhão  Sau trộn nấm men để lên men 2-3h khí co2 tạo làm bột nhão phồng lên lưới dạng túi khí bao màng mỏng gluten  mạng lưới protein co tính chất đặc trưng sau đây:  dễ kéo giãn, thay đổi hình dạng  khơng thấm khí,làm màng giữ lại khí co2 trương phồng lên  tính dàn hồi góp phần giữ kh í co2 hình thành nên cấu trúc xốp cho sản phẩm  khả g iữ nước cao nên sản phẩm có độ mềm cao sau nướng  Các lipit trung tính có cực bột thêm vào bột nhão tương tác với gliadin glutenin làm yếu tăng cường mạng gluten 3) Làm giàu giá trị dinh dưỡng cua bột mì  Thêm lipit có cực glycolipit bột mì (mono digalactosil diglixerit) chất họat động bề mặt tổng hợp( este phi ion sacaroza stearoil-2- lactilat natri ion hóa) cho phép phối trộn với protein ngoại bột ngũ cốc khác mà không làm hỏng cấu trúc bánh Điều chứng tỏ tầm quan trọng glycolipit việc thiết lập nên liên kết hidro liên kết ưa béo ( kỵ nước) mạng gluten  Khi thêm vào chất khử xistein phá hủy cầu disulfua làm cho lực cố kết bột nhão bị giảm xuống ngược lại thêm tác nhân oxy hóa kali bromat làm tăng độ cứng, độ đàn hồ Cũng thêm gluten tách biệt vào bột mì để tăng cường mạng lưới bột nhào Mơ hình tương tác glutenin gliadin với lipit nhào bột 2/ TRONG ĐẬU TƯƠNG: Đặc điểm cấu tạo: - Trong đậu tương trung bình có:40-45% protein, 18-20% lipit, 30-35% gluxit, 5% tro - Các protein hạt chủ yếu protein dự trữ (globulin) bị thuỷ phân lúc nảy mầm để làm chất dinh dưỡng cho phơi phát triển Cịn protein cấu trúc protein chức định vị phần cón lại tế bào Trong đậu tương chứa chất: astrogen, goitrogea, fitat,sapoin, sterol,… -Sau hoà tan nước pH kiềm nhẹ, protein đậu tương tách làm nhiều đoạn Bằng phương pháp siêu li tâm ngườI ta tách đoạn: 2s,7s, 11s, 15s Trong có globulin 7S 11S chiếm 70% tổng lượng protein hạt + Globulin 11S hay Glixinin cấu tạo từ 12 “dưới đơn vị” tương đối ưa béo: đơn vị có tính acid (A) đơn vị có tính kiềm (B) Polypeptid A gắn với polypeptid B qua cầu đisulfua (ASSB) Mơ hình cấu trúc glixinin: đơn vị xếp thành hai hình cạnh chồng lên tạo cho phân tử có hình thể rắn Mỗi đơn vị A nằm gần đơn vị B ngược lại globulin 11S + Globulin dễ bị phân li thành đơn vị gia nhiệt đến 80oC, lực ion thấp, pH acid kiềm, Khi tăng lực ion cao cấu trúc bậc bốn lạI bền tăng tính ưa béo bề mặt đơn vị trung hồ nhóm điện tích ion muối (làm giảm lực đẩy tỉnh điện đơn vị) Ở pH trung tính có lực ion 0,1, glixinin tự hợp lại mức trùng hợp bé + Globulin 7S hay β-conglixinin, globulin 7S chiếm gần 35% trọng lượng protein hạt, glucoprotein chứa gần 5% gluxit Phân tử cấu tạo từ dướI đơn vị α, α’ , β, có tính acid + Dưới đơn vị α, α’ (M~ 54000) có thành phần acid amin giống nhau, thiếu cystein, cystine + Dưới đơn vị β (M~ 42000) không chứa cystein,metionin + pH 10, lực ion yếu, β-conglixinin tạo thành dime gồm đơn vị Môi trường acid hay kiềm thẩm tách lực ion 0,5 phân tử tự phân ly thành đơn vị Tính chất protein đậu tương: a Sự phân li tập hợp : - Khi đun nóng dung dịch β-conglixinin loãng, pH = 78 lực ion yếu, đến 100oC phân tử chúng phân ly thành đơn vị không tập trung lại phân tử - Khi đun 100oC dung dịch glixinin loãng, pH = 7-7,6 lực ion 0,2-0,4 phân tử phân ly thành đơn vị sau tập hợp lại - Khi đun 80oC dung dịch chứa glixinin βconglixinincó nồng độ lỗng , pH = phản ứng phân ly tập hơp xảy sau: Glixinin + glixinin + + 0.5MNaCl (0.5%p/v) 800 C - pH=8 ; 800C + Trong đó: đơn vị A (glixinin), • đơn vị B (glixinin) đơn vị β-conglixinin • Giải thích: (1), Sự phân ly glixinin (2), Sự phân ly β-conglixinin thành đơn vị mang điện tích âm, phân ly xảy đồng thời với phân ly glixinin (3), Phức hoà tan tạo thành đơn vị βconglixinin đơn vị B (kiềm tính) glixinin Cả đơn vị mang điện tích ngược dấu nên phức ổn định nhờ lực hút tĩnh điện Phức hồ tan tổng điện tích âm (4), Nếu đưa lực ion dung dịch lên 0,5 cách thêm NaCl (0,5M) Na+ vàCl- thủ tiêu lực hút tĩnh điện đơn vị phức đơn vị kiềm tính giải phóng tự tập hợp kết tủa tương tác ưa béo, đơn vị β-conglixinin hố nước nên nằm trạng thái hoà tan Kết luận: Sự trung hồ điện tích â m β-conglixinin làm dễ dàng cho trình tập hợp , trình tạo gel đậu tương Sự tạo gel đậu tương: - Định nghĩa: Các phản ứng tập hợp xảy tương tác protein – protein chiếm ưu tương tác protein nước dẫn đến phân tử bị biến tính tập hợp lại để tạo thành mạng lưới protein có trật tự tượng gọi tạo gel - Cơ chế tạo gel: protein bị biến tính cấu trúc bậc cao bị phá huỷ, liên kết phân tử bị đứt dần,các nhóm liên kết bên acid amin lúc trước ẩn phía xuất Các mạch polypeptid bị duỗi , gần nhau, tiếp xúc với liên kết lại với thành mạng lưới không gian chiều mà vị trí tiếp xúc mạch nút Các phần cón lại hình thành mạng lưới khơng gian vơ định hình, rắn ,trong có chứa đầy pha phân tán nước + Các nút mạng lưới tạo tương tác nhóm ưa béo Khi nhóm gần nhau, tương tác với hình thành liên kết ưa béo, lúc phân tử bao quanh chúng bị đẩy chúng có khuynh hướng tụ lại Tương tác ưa béo tăng cường nhiệt độ tăng, làm mạch polypeptid sít lại gần làm khối gel cứng + Nút mạng lưới tạo liên kết Hyđro nhóm peptid với (-OH, -COOH, ) nhiệt độ thấp liên kết Hyđrơ tăng cường Liên kết Hyđro liên kết yếu nên tạo độ linh động phân tử làm cho gel có độ dẻo + Nút mạng liên kết tĩnh điện,liên kết nhóm cầu nối tích điện ngược dấu,… - Để làm đậu hũ từ sữa đậu phải gia nhiệt 100oC phút, sau cho Ca2+ vào với nồng độ không 0,4 M cho dung dịch nước muối chua vào + Giải thích: • Cho đun 100oC 3phút để làm cho protein bị biến tính hồn tồn Khi protein duỗi thẳng mạch cho nhóm bên có chứa –SH dễ liên kết với theo trật tự tạo gel,các nhóm ưa nước quay ngồi tiếp xúc với nước, nhóm ưa béo ép chặt vào tạo mạng gel bền • Cho Ca2+ nước muối chua vào để tách lớp áo nước bên ngồi làm cho protein bị nước pH trở nên trung tính, đẳng điện nên tập hợp lại nhiều tạo thành kết tủa • Khi có dung dịch tủa ngườI ta cho vào khuôn ép định dạng nhằm tạo lực để đẩy nước làm cho đậu hũ rắn hơn, bị vỡ • Có số protein khơng hồ tan đậu tương, làm đậu hủ tạo màng mỏng phía bề mặt người ta lấy để làm đậu hủ ki ... PHÂN LOẠI – LIỆT KÊ: gồm loại 1/ Protein có giá trị dinh dưỡng / Protein có giá trị cơng nghệ / Protein trị liệu II / TÍNH CHẤT CỦA PROTEIN THỰC VẬT 1/ Khả tạo gel protein 2/ Khả tạo bột nhão 3/... Hóa học protein thực vật NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2003 3/ Lê Ngọc Tú (chủ biên), La Văn Chứ, Đặng Thi Thu, Nguyễn Thị Thịnh, Bùi Đức Hợi, Lê Dỗn Diên Hóa Sinh Cơng Nghiêp, NXB Khoa Học. .. Dựa vào chức loại protein có thực vật mà người ta phân làm loại: 1/ protein có giá trị dinh dưỡng:  Protein hợp phần chủ yếu, định toàn đặc trưng phần thức ăn  Khi thiếu protein chế độ ăn ngày