Tiểu luận: Protein trong các loại đậu

Trang 1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN HÓA HỌC THỰC PHẨM * Tiểu luận PROTEIN TRONG CÁC LOẠI ĐẬU NHÓM SVTH:  HÀ QUÝ DƯƠNG 61200638  PHẠM HOÀNG TIẾN ĐẠT 61200735  PHAN HỒNG ĐỨC 61200847 GVHD: ThS. TÔN NỮ MINH NGUYỆT TP HCM, Tháng 11/2013 Trang 2 MỤC LỤC Mở đầu 5 1. Tóm tắt chung về protein 6 1.1. Khái niệm 6 1.2. Các bậc cấu trúc của protein 6 1.3. Phân loại protein 7 2. Tổng quan về các loại đậu 7 3. Protein trong các loại đậu 8 3.1. Hàm lượng protein trong đậu 8 3.2. Tính chất, chức năng của protein trong hệ thống đậu đỗ 10 3.3. Những biến đổi của protein đậu trong chế biến và bảo quản 15 4. Một số thực phẩm chế biến từ đậu 18 4.1. Đậu hũ 18 4.2. Sữa đậu nành 22 4.3. Nước tương 26 4.4. Chao 30 4.5. Một số sản phẩm khác 34 Kết luận 37 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 8 Bảng 1.2 9 Bảng 1.3 13 Trang 3 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Các bậc cấu trúc của protein 6 Hình 1.2. Các loại đậu (từ trái qua, từ trên xuống): đậu nành, đậu xanh, đậu Hà Lan 8 Hình 1.3. Sữa đậu nành 18 Hình 1.4. Quy trình sản xuất sữa đậu nành 19 Hình 1.5. Bảng giá trị dinh dưỡng của sữa đậu nành 21 Hình 1.6. Đậu hũ 22 Hình 1.7. Quy trình sản xuất đậu hũ 23 Hình 1.8. Bảng giá trị dinh dưỡng của đậu hũ 25 Hình 1.9. Các loại chao 26 Hình 1.10. Bảng hàm lượng dinh dưỡng trong chao 29 Hình 1.11. Quy trình sản xuất nước tương 30 Hình 1.12. Một số hãng nước tương phổ biến ở Việt Nam 32 Hình 1.13. Bảng hàm lượng dinh dưỡng trong nước tương 33 Hình 1.14. Nước mắm chay 34 Hình 1.15. Phô mai đậu nành 35 Hình 1.16. Quy trình chế biến phô mai 35 Hình 1.17. Mayonnaise đậu nành 36 Trang 4 Tài liệu tham khảo 1. Đàm Sao Mai, Hóa Sinh Thực Phẩm, NXB Đại học Quốc gia TP HCM 2. Sở y tế Hà Nội, http://www.soyte.hanoi.gov.vn/?u=dt&id=8334 3. Báo Sức khỏe Việt Nam http://www.baosuckhoe.org 4. Báo Nông nghiệp Việt Nam, http://nongnghiep.vn 5. Trang web chuyên về đậu nành, http://www.soya.be/ 6. Nguồn tham khảo về số liệu: - http://www.healthaliciousness.com/articles/beans-legumes-highest-protein.php - http://www.nutritiondata.self.com Nguồn hình: [15]: http://vietbao.vn/Khoa-hoc/San-xuat-pho-mai-tu-dau-nanh/20751176/188/ [14]: http://www.vatgia.com/raovat/7803/9014334/nuoc-mam-chay-tinh-khiet-huong-dau.html [9]: http://www.china-direct- buy.com/v/4/product_detail/5460390/Fermented_Bean_Curd.html#normal_img [3]: http://webgiamcan.org/w/dinh-duong-giam-can-222/uong-sua-dau-nanh-giam-can-lanh- manh.html [2]: http://tamtrangantoanbn.wordpress.com/2013/07/06/lam-trang-da-tri-mun-cung-dau- xanh/ http://www.vn.all.biz/lac-au-phong-bgg1056048 http://alobacsi.vn/dinh-duong/mon-ngon-meo-vat/dau-van-xao-thit- a20130212080227950c349.htm http://phunutoday.org/suc-khoe/tu-van-suc-khoe/thanh-phan-va-cong-dung-cua-dau- den.html Các từ viết tắt có trong bài: Try: Tryptophan Leu: Leucine Phe: Phenyalanine Thre: Threonine Lys: Lysine Val: Valine Isoleu: Isoleucine Met: Methionine His: Histidine Trang 5 Mở đầu Ngoài nguồn cung cấp protein rất lớn là động vật thì các protein trong hệ thống protein đậu đỗ cũng góp phần quan trọng vào chế độ dinh dưỡng của con người. Mặc dù có hàm lượng acid amin cần thiết thấp hơn protein động vật, giá trị dinh dưỡng mà protein đậu đỗ mang lại vô cùng quý giá. Các sản phẩm thực phẩm từ các loại đậu được chế biến phải dựa trên những tính chất chức năng của protein chứa trong chúng, vì protein không ngừng biến đổi trong quá trình chế biến cũng như bảo quản. Biết được những tính chất trên chúng ta sẽ tạo được những điều kiện tốt nhất để chế biến và bảo quản sản phẩm từ đậu, giữ được nguồn protein nhiều nhất có thể để cung cấp cho các bữa ăn của con người. Vì vậy, việc tìm hiểu kĩ hệ thống protein trong các loại đậu là yêu cầu quan trọng của các chuyên viên ngành công nghệ thực phẩm Trang 6 1. Tóm tắt chung về protein 1.1 Khái niệm Protein là đại phân tử hữu cơ, đơn phân là các acid amin, protenen thường là chuỗi polypeptide gồm 100 acid amin trở lên 1.2 Các bậc cấu trúc của protein:  Bậc 1: Là chuỗi polypeptide mạch thẳng, gồm các acid amin liên kết với nhau nhờ liên kết peptide  Bậc 2: Ổn định cấu trúc nhờ liên kết hydro giữa nhóm OH của acid amin này với nhóm NH của acid amin thứ tư tiếp theo, số lường liên kết hydro rất lớn . Chủ yếu là cấu trúc dạng xoắn α và gấp nếp β . Là cấu trúc của các loại protein dạng sợi  Bậc 3: Các xoắn α và phiến gấp nếp β có thể cuộn lại với nhau thành dạng lập thể đặc trưng cho từng loại protein. Cấu trúc không gian này có vai trò quyết định đối với hoạt tính và chức năng của protein. Cấu trúc này lại đặc biệt phụ thuộc vào tính chất của nhóm -R trong các mạch polypeptide. Chẳng hạn nhóm -R của cystein có khả năng tạo cầu đisulfur (-S- S-), nhóm -R của prolin cản trở việc hình thành xoắn, Hình 1.1. Các bậc cấu trúc của protein Trang 7 từ đó vị trí của chúng sẽ xác định điểm gấp, hay những nhóm -R ưa nước thì nằm phía ngoài phân tử, còn các nhóm kị nước thì chui vào bên trong phân tử Các liên kết yếu hơn như liên kết hyđro hay điện hóa trị có ở giữa các nhóm -R có điện tích trái dấu.  Bậc 4: Các tiểu cầu bậc 3 kết hợp lại tạo thành cấu trúc bậc 4. Liên kết giữa các tiểu cầu: Hydro, kỵ nước, ion 1.3 Phân loại protein: Theo thành phần hóa học: Protein đơn giản: chỉ có acid amin Protein phức tạp: ngoài a.a còn có các nhóm ngoại (nucleoprotein, lipoprotein, phosphoprotein…) Theo giá trị dinh dưỡng: Protein hoàn hảo: đủ acid amin không thay thế, tỉ lệ thích hợp Protein không hoàn hảo: không đủ a.a không thay thế Protein kém hoàn hảo: đủ a.a không thay thế, tỷ lệ không thích hợp Các a.a không thay thế: phenylalanine, valine, threonine, tryptophan, isoleucine, methionine, leucine, lysine, và histidine. Ngoài ra trẻ em cần thêm cysteine và arginine 2. Tổng quan về đậu Họ Đậu (danh pháp khoa học: Fabaceae), đồng nghĩa: Leguminosae (hay Fabaceae sensu lato) là một họ thực vật trong bộ Đậu. Đây là họ thực vật có hoa lớn thứ ba, sau họ Phong lan và họ Cúc, với khoảng 730 chi và 19.400 loài. Các loài đa dạng tập trung nhiều trong cácphân họ Trinh nữ (Mimosoideae) và phân họ Đậu (Faboideae), và chúng chiếm khoảng 9,4% trong tổng số loài thực vật hai lá mầm thật sự. Ước tính các loài trong họ này chiếm 16% các loài cây trong vùng rừng mưa nhiệt đới Nam Mỹ. Ngoài ra, họ này cũng có mặt nhiều ở các rừng mưa và rừng Trang 8 khô nhiệt đới ở châu Mỹ và châu Phi. Cho đến nay vẫn còn những tranh cãi về việc họ này bao gồm 3 phân họ hay tách các phân họ của nó thành các họ riêng biệt. Có rất nhiều thông tin về dữ liệu phân tử và hình thái học chứng minh họ Đậu là một họ đơn ngành. Quan điểm này được xem xét không chỉ ở cấp độ tổng hợp khi so sánh các nhóm khác nhau trong họ này và các quan hệ họ hàng của chúng mà còn dựa trên các kết quả phân tích về phát sinh loài gần đây dựa trên ADN. Các nghiên cứu này xác nhận rằng họ Đậu là một nhóm đơn ngành và có quan hệ gần gũi với các họ trong bộ Đậu là họ Viễn chí (Polygalaceae), họ Suyên biển (Surianaceae), và họ Quillajaceae. Theo các nhà khảo cổ thì đậu được trồng trước tiên ở các quốc gia Đông Nam Á, từ hơn 10.000 năm về trước. Nhiều nơi, đậu được trồng xen kẽ giữa hai luống ngô, vì đậu có thể hấp thụ nitrogen từ không khí, tồn trữ dưới đất và làm đất giàu thêm chất này mà ngô cần để tăng trưởng. 3. Protein trong các loại đậu 3.1 Hàm lượng protein trong 1 số loại đậu Hình 1.2. Các loại đậu (từ trái qua, từ trên xuống): đậu nành, đậu xanh, đậu ván, đậu đen [2] Trang 9 Hạt đậu là nguồn dinh dưỡng rất phong phú, ngon và tương đối rẻ tiền. Đậu nành cung cấp đủ các loại acid amin thiết yếu mà cơ thể cần. Đậu có nhiều calci cho nên các vị tu hành, người ăn chay có thể sống lành mạnh chỉ với đậu hũ và các loại sản phẩm khác của đậu nành. Nói chung, các loại đậu có lượng đạm cao hơn các loại ngũ cốc khác từ hai đến năm lần. Hạt đậu có nhiều vitamin nhóm B, nhiều sắt, kali, rất nhiều chất xơ. Đa số hạt đậu đều có rất ít chất béo và năng lượng, ngoại trừ đậu mành và đậu phộng lại có nhiều chất béo tốt ở dạng chưa bão hòa. Đậu có ít năng lượng nhưng chứa nhiều nước. Một trăm gram đậu nấu chín cung cấp khoảng 100 – 130 calori và 7 g chất đạm, tương đương với số chất đạm trong 30g thịt động vật. Đậu nảy mầm có nhiều đạm hơn đậu nguyên hạt. Khi ăn kèm nhiều loại đậu, lượng đạm có được sẽ có phẩm chất tương đương với đạm động vật. Tên Hàm lượng protein có trong 100g (g) Lượng protein cần thiết có thể cung cấp trong 1 ngày (%) Đậu đen 21.6 43% Đậu nành 36.5 73% Đậu xanh 23.9 48% Đậu phộng 26.1 52% Đậu triều 21.7 43% Đậu cô-ve 18.8 38% Đậu Hà Lan 5.4 11% Đậu tây đỏ 22.5 45% Bảng 1.1. Một vài loại đậu và hàm lượng protein Trang 10 Loại Hàm lượng acid amin không thay thế trong 100g (mg) Try Thre Isoleu Leu Lys Met Phe Val His Đậu đen 256 909 954 1725 1483 325 1168 1130 601 Đậu nành 591 1766 1971 3309 2706 547 2122 2029 1097 Đậu xanh 260 782 1008 1847 1664 286 1443 1237 695 Đậu phộng 247 928 1053 1964 1671 213 1103 1161 664 Đậu triều 212 767 785 1549 1521 243 1858 937 774 Đậu cô- ve 223 792 831 1502 1291 283 1017 984 524 Đậu Hà Lan 37 203 195 323 317 82 200 235 107 Đậu tây đỏ 267 948 995 1799 1547 339 1218 1179 627 3.2 Tính chất, chức năng của protein trong hệ thống đậu đỗ 3.2.1. Tính chất chung của protetin Trong chuỗi polimer của protein có sự hiện diện của cả hai nhóm ưa nước và kị nước đã tạo điều kiện cho sự liên kết của protein với cả nước và chất béo. Điều này thúc đẩy sự hình thành hệ nhũ tương ổn định dầu và nước khi có sự pha trộn phân tán của protein. Chuỗi polymer của protein có chứa các nhóm phân cực và không phân cực, các nhóm tích điện và không tích điện cho phép protein có thể liên kết với nhiều loại hợp chất khác nhau. Các protein có thể dính chặt vào các tiểu phân rắn và thể hiện như một chất kết dính, trong dung dịch protein hoạt động như là tác nhân phân tán các tiểu phân rắn lơ lửng đồng nhất vào dung dịch. Các protein màng có thể bám chặt vào các hạt rắn làm cho các hạt rắn này được phân phối đều và gắn trên khung protein màng những tính chất này thường đòi hỏi một protein có mức độ persibility tương đối cao. Những protein hòa tan thì dễ dàng kết hợp chặt chẽ với các loại thực phẩm giàu độ ẩm. Trong một sản phẩm các protein không bị hòa tan những tính chất trên hiện diện ở một giới hạn Bảng 1.2. Hàm lượng các acid amin không thay thế trong một vài loại đậu [...]... làm từ đậu nành law: - Sữa đậu nành - Đậu hũ - Nước tương - Chao Ngoài ra còn có những sản phẩm giàu protein từ các loại đậu khác cũng được chế biến và sử dụng rộng rãi như: Bơ đậu phộng, chè đậu các loại, tương đỗ, bột đậu các loại, bánh kẹo, các thực phẩm chức năng, vân vân… Nhưng đậu nành law loại được ứng dụng rộng rãi nhất vì hàm lượng protein cao nhất (>30%), nên ở đây chỉ giới thiệu các sản... bền nhiệt, có thể chịu đến 77°C Tuy nhiên, ở nhiệt độ đó protein không thể tan trở lại Protein đậu có thể bền nhiệt đến 100°C khi thêm vào các yếu tố làm tăng lực ion Trong phần lớn các ứng dụng của đậu nành việc gia nhiệt thấp để vô hoạt các enzyme là cần thiết Tuy nhiên trong vài ứng dụng, protein đậu nành gia nhiệt ở nhiệt độ thấp được thêm vào các chất có chứa lypoxygenase hoạt động Những ứng dụng... có trọng lượng phân tử thấp Trong quá trình biến đổi này, xảy ra các phản ứng đặc trưng: Ví dụ: Phản ứng khử nhóm amin: Trang 16 Trang 17 4 Một số thực phẩm giàu protein chế biến từ đậu nành Ta đã biết đậu nành có hàm lượng protein cao nhất trong hệ thống đậu đỗ, nên các sản phẩm được chế biến từ đậu nành rất giàu đạm, có giá trị dinh dưỡng cao Đậu nành có ứng dụng rất lớn trong ngành công nghiệp chế... số khác chỉ chứa 10% các tiểu phân rắn Sử dụng tác nhân nhiệt cũng có thể làm thay đổi độ nhớt của các protein hòa tan Sự thủy phân protein đậu nành: Sự thủy phân protein đậu nành bởi enzim (ví dụ enzim pepsin) sẽ gây ra hai biến đổi như sau: thứ nhất là khối lượng phân tử của protein giảm xuống còn khoảng 3000 đến 5000 dalton, thứ hai các protein sau thủy phân có khả năng hòa tan trong nước ở những... Collgen, Glixinin đậu nành dễ dàng tiêu hóa hơn vì mạch peptid bị duỗi ra giải tỏa các acid amin tão điều kiện cho proteaza tác dụng được thuận lợi hơn Khi gia nhiệt ở nhiệt độ cao các thực phẩm giàu protein trong điều kiện pH trung tính hoặc trong môi trường kiềm Arginine trong đậu phộng sẽ chuyển thành Omitin, Ure, Sitrulin, Amoniac Ngoài ra trong điều kiện này thì Lysine, Threonine trong đậu nành cũng... thành gel protein sẽ phụ thuộc vào cân bằng giữa liên kết protein- nước và liên kết protein- protein Độ cứng của gel protein đậu nành sẽ giảm cùng nồng độ NaCl và khi vượt quá một nhiệt độ nào đó Axit hóa dung dịch protein đậu nành đến PH= 5,5 hoặc thêm cation Ca2+ sẽ làm đông tụ protein thành từng cục tương đối đàn hồi Nếu đun nóng các cục đã thu đượng bằng kết tủa đẳng điện hoặc bằng canxi sẽ làm các chuỗi... cuối cùng, mà còn tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình chế biến 3.2.2 Tính chất, chức năng của protein đậu nành: Trang 11 Bảng 1.3 Các tính chất đặc trưng của protein Protein được tách chiết từ đậu nành có những tính chất chức năng đặc biệt, chúng có thể làm thay đổi những tính chất vật lý của các sản phẩm thực phẩm Các tính chất chức năng đặc trưng của protein đậu nành là: tính hòa tan, khả năng tạo... không coi đậu nành như thực phẩm bình thường mà coi đậu nành là thực phẩm chức năng Hình 1.5 Bảng giá trị dinh dưỡng của sữa đậu nành Trang 21 4.2 Đậu hũ Hình 1.6 Đậu hũ Là sản phẩm từ dịch sữa đậu nành đã được điều chỉnh pI, đậu hũ có giá trị dinh dưỡng rất cao 100g đậu hũ trung bình có 8.1 g protein, 3.7g chất béo, 4.2 g đường, 0.4 g cellulose và 164 md canxi Đậu nành được chế biến thành đậu hũ giúp... rất tốt Các protein họ đậu khác nhau chủ yếu ở khả năng phân tán, khả năng tạo gel và đặc điểm độ nhớt Khi tạo gel, protein đậu nành hình thành một cấu trúc không gian hoạt động như một ma trận để giữ ẩm, chất béo, và các hạt chất rắn Điều này dẫn đến kết cấu tạo thành tương tự như những kết cấu tạo thành từ các tính chất của các protein ở thịt Khả năng này đặc biệt quan Trang 12 trọng đối với các sản... Methionine và Trytophan, ngoài ra còn có các acid amin khác như: Lysine, Leucine, Isoleucine, Valine, Threonine, Phenylalanine Protein đậu phộng gồm: Methionine, Trytophan, Arginine, acid amin amino alhydroxy butyric 3.3.2 Biến đổi do nhiệt Gia nhiệt Khi gia nhiệt vừa phải thì protein đẫu sẽ biến tính Khi đó các độc tố có bản chất protein trong đậu như: antitrypsin trong đậu nành đi vào thực phẩm theo nguyên . chung về protein 6 1.1. Khái niệm 6 1.2. Các bậc cấu trúc của protein 6 1.3. Phân loại protein 7 2. Tổng quan về các loại đậu 7 3. Protein trong các loại đậu 8 3.1. Hàm lượng protein trong. 1.3 Phân loại protein: Theo thành phần hóa học: Protein đơn giản: chỉ có acid amin Protein phức tạp: ngoài a.a còn có các nhóm ngoại (nucleoprotein, lipoprotein, phosphoprotein…) Theo. cấp protein rất lớn là động vật thì các protein trong hệ thống protein đậu đỗ cũng góp phần quan trọng vào chế độ dinh dưỡng của con người. Mặc dù có hàm lượng acid amin cần thiết thấp hơn protein