Sự biến đổi protein của trứng trong quá trình chế biến và bảo quản

Trong đó đối với protein đóng vai trò quantrọng nhất, nó là thành phần quan trọng cấu tạo nên bạch cầu có nhiệm vụ chống lại vi khuẩn không những thế nó là thành phần dinh dưỡng quan trọ

Lời cảm ơn

Trên thực tế không có thành công nào không gắn liền với sự hỗ trợ, giúp đỡ ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác Trong thời gian bắt đầu bước vào trường CĐSP đã nhận được sự giúp đỡ quan tâm của quý thầy cô, gia đình và bạn bè

Em xin chân thành cảm ơn Ths Phan Thị Dung giảng viên hóa học khoa tự nhiên đã hướng dẫn chúng em trong những buổi học trên lớp cũng như những lần góp ý cho đề tài nghiên cứu khoa học Nếu không có những lời hướng dẫn, dạy bảo, góp ý của cô thì bài nghiên cứu này của em khó có thể hoàn thiện và gặp nhiều sai sót Ngoài ra nhờ sự góp ý của các bạn cùng lớp mà em có những tài liệu hay Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình quý báu đó

Dù đã hết sức cố gắng nhưng do đây là lần đầu tiên làm đầu tiên làm

đề tài kinh nghiêm không khả năng và thời gian hạn chế

Đây là bài tập khoa học đầu tay, mặc dù đã rất cố gắng song không thể không có những thiếu sót Kính mong thầy cô giáo cùng các bạn đóng góp ý kiến để đề tài nghiên cứu được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Vinh, ngày tháng năm 2014

Trần Thị Hoài Phương

Lời mở đầu

Những chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể sống là các chất sinh năng lượng gồm protein, lipit, glluxit và các chất không sinh năng lượng gồm các vitamin các chất khoáng và nước Trong đó đối với protein đóng vai trò quantrọng nhất, nó là thành phần quan trọng cấu tạo nên bạch cầu có nhiệm vụ chống lại vi khuẩn không những thế nó là thành phần dinh dưỡng quan trọng

có mặt tronng thành phần của nhân và chất nguyên sinh các tế bào Quá trìnhsống là sự thoái hóa và tân tạo thường xuyên của protein Khi thiếu protein

sẽ mắc một số bệnh như phù thũng, loạn nhịp tim, tóc gãy rụng, da có nhiều nếp nhăn, ăn không ngon, đầu óc kẽm minh mẫn, sức đề kháng kém, cơ bắp teo lại, khớp xương rã rời… trứng là một loại thực phẩm quan trọng mà con người ta ưa chuộng từ già đến trẻ Chắc ta cũng biết rằng các bà mẹ khi mang thai thường chọn trứng là thực phẩm tất yếu cung cho thai nhi giúp cho thai nhi khỏe mạnh, thông minh…Tuy nhiên cũng không nên ăn quá nhiều protein có trong thức ăn vì nó gây hại cho gan và thận Vì vậy hàng ngày cần ăn một lượng vừa đủ protein khác nhau để cung cấp đầy đủ lượng protein cho cơ thể, sự biến đổi protein trứng trong quá trình chế biến và bảo quản có tác dụng như thế nào đến vấn đề an toàn thực phẩm, có đảm bảo chất dinh dưỡng trong quá trình sử dụng nó hay không?

Để trả lời cho những thắc mắc trên và tìm thêm sự hiểu biết về nó nên em

đã chọn nghiên cứu đề tài: “Sự biến đổi protein của trứng trong quá trình chế biến và bảo quản”.

Nội dung Giới thiệu chung

Protein (protit hay đạm) là những đại phân tử được cấu tạo theo nghuyên tắc

đa phân mà các đơn phân là acid amin Chúng kết hợp với nhau thành một mạch dài nhờ các liên kết peptide (gọi là chuỗi polypeptide) Các chuỗi này

có thể xoắn cuộn hoặc gấp theo nhiều cách để tạo thành các bậc cấu trúc không gian khác nhau của protein Protein là một hợp chất đại phân tử được tạo thành từ rất nhiều các đơn phân là các acid amin Acid amin được cấu tạo bởi 3 thành phần: 1 nhóm là amino (- NH2 -), hai là nhóm cacboxyl (- COOH) và cuối cùng là nguyên tử hidro và nhóm biến đổi R quyết định tính chất của acid amin Người ta đã phát hiện ra được tất cả 20 loại acid amin trong thành phần của tất cả các loại protein khác nhau trong cơ thể sống

Chương I Cơ sở lý thuyết về protein

1.1 Vai trò dinh dưỡng của protein

Protein là thành phần không thể thiếu được của tất cả cơ thể sống protein là nền tảng của cấu trúc và chức năng của cơ thể vi sinh vật

Protein là yếu tố tạo hình chính, tham gia vào thành phần các cơbắp, máu, bạch tuyết, hocmoon men, các tuyến bài tiết, nội tiết Cơ thểbình thường chỉ có mật và nước tiểu không chứa protein Do vai trò này protein không liên quan đến mọi chức năng sống của cơ thể (tuần hoàn, hô hấp, sinh dục) bài tiết hoạt động thần kinh và tinh thần

Protein cần cho chuyển hóa bình thường các chất dung dịch khác, đặc biệt là các vitamin và chất khoáng Khi thiếu protein nhiều

vitamin không phát huy đầy đủ chức năng của chúng mặc dù không thiếu về số lượng

Protein còn là nguồn năng lượng cho cơ thể thường cung cấp 10- 15% năng lượng của khẩu phần 1g protein đốt cháy trong cơ thể cho 4 kcal, nhưng về mặt tạo hình không có chất, dung dịch nào có thểthay thế protein

Protein kích thích sự thèm ăn và vì thế nó giữ vai trò chính tiếp nhận các chế độ ăn khác nhau Thiếu protein gây ra rối loạn quan trọng trong cơ thể như ngừng lớn hoặc chậm phát triển, mỡ hóa gan rối loạn hoạt động nhiều tuyến nội tiết (giáp trang, sinh dục) thay đổi thành phần protein máu, giàu khả năng miễn dịch sinh học của cơ thể

và tăng tính cảm thụ của cơ thể với các bệnh nhiễm khuẩn

Tình trạng suy dinh dưỡng do thiếu protein đã ảnh hưởng đến sức khỏe trẻ em ở nhiều nơi trên thế giới

1.2 Giá trị dinh dưỡng của protein

Giá trị dinh dưỡng của protein nhiều hay ít chủ yếu được quyết định bởi các chủng loại, số lượng và tỉ lệ hòa hợp acid amin của nó chứa gần giống với protein có trong cơ thể hay không?

Thông thường chủng loại, số lượng và tỉ lệ acid amin cần thiết chứa trong protein động vật khá phù hợp với nhu cầu cơ thể con người Protein trong thực vật lại kém phù hợp với cơ thể hơn một chút nhưng cũng là protein hoàn toàn

Protein là hợp phần chủ yếu quyết định toàn bộ các đặc trưng của khẩu phần thức ăn Chỉ trên nền tảng protein cao thì tính chất sinh học của các cấu tử khác mới thể hiện đầy đủ

Khi thiếu protein trong chế độ thức ăn hàng ngày sẽ dẫn đến biểu hiện xấu cho sức khỏe như suy dinh dưỡng, sút cân mau, chậm lớn (đối với trẻ em), giảm khả năng miễn dịch khả năng chống đỡ của cơ thể với một số bệnh

Thiếu protein sẽ ảnh hưởng xấu đến hoạt động bình thường của nhiều cơ quan chức năng như gan, tuyến nội tiết và hệ thần kinh.Thiếu protein cũng làm thay đổi một số thành phần hóa học và cấu tạo hình thái của xương (lượng canxi giảm, lượng magie tăng cao)

Do vậy mức protein cao chất lượng tốt (đầy đủ acid amin không thay thế) là cần thiết trong thức ăn của mọi lứa tuổi

Các protein cấu thành là các acid amin ăn vào để tổng hợp protein của tế bào và tổ chức Thành phần acid amin của cơ thể ngườikhông thay đổi và cơ thể chỉ tiếp thu một lượng các acid amin hằng định vào mục đích xây dựng và tái tạo tổ chức Trong tự nhiên không

có loại protein, thức ăn nào có thành phần hoàn toàn giống với thành phần acid amin trong cơ thể Do đó để đáp ứng nhu cầu cơ thể cần phối hợp các loại protein thức ăn để có trong thành phần acid amin

cân đối nhất Khi sử dụng nhiều loại thức ăn có chứa protein hỗn

hợp, giữa các loại acid amin mà nó chữa có thể bù đắp chỗ khuyết,

hỗ trợ lẫn nhau, từ đó nâng cao giá trị dinh dưỡng của protein thực phẩm Khi sử dụng thực phẩm hỗn hợp

8 acid amin cơ thể không thể tổng hợp được một lượng rất ít đó

là lizine, tryptophan, phenynalaninin, izoleucine, valine, treonine, methionine Người ta gọi chung là các acid amin cần thiết

Giá trị dinh dưỡng một loại protein cao khi thành phần acid amin cần thiết trong đó cân đối và ngược lại Các loại protein nguồn gốc động vật (thịt, cá, trứng, sữa) có dinh dưỡng thấp hơn Biết phối hợp các nguồn protein thức ăn hợp lý sẽ tạo nên giá trị dinh dưỡng cao của khẩu phần ví dụ gạo ngô mì nghèo lizin còn đậu tương lạc, vừng hàm lượng lizin cao, khi phối hợp gạo hoặc mì hoặc ngô với đậutương, vừng lạc sẽ tạo nên protein khẩu phần có giá trị dinh dưỡng cao hơn các protein đơn lẻ

1.3 Nguồn protein trong thực phẩm

Thành phần nguồn gốc động vật, thịt, cá, trứng, sữa là nguồn proteinquý, nhiều về số lượng và cân đối hơn về thành phần và đậm độ axit amin cần thiết cao

Thành phần nguồn gốc thực vật (đậu tương, gạo, mì, ngô, các loại đậu khác ) là nguồn protein quan trọng Hàm lượng axit amin cần thiết, cao trong đậu tương còn các

loại khác thì hàm lượng axit

amin cần thiết không cao, tỉ lệ

các loại axit amin kém cân đối

hơn so với nhu cầu cơ thể

Vai trò của protein trong thực

phẩm:

Ngoài giá trị sinh học và giá

trị dinh dưỡng trong công nghệ

sản xuất thực phẩm protein cũng có vai trò quan trọng

Protein là chất có khả năng tạo cấu trúc tạo hình khối, tạo trạng thái cho các sản phẩm thực phẩm nhờ có khả năng này mới có quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm thực phẩm tương ứng từ nguồn nguyênliệu giàu protein

Ví dụ nhờ có protein cơ tơ của thịt, cá mới tạo ra được cấu trúc gel cho sản phẩm như giò lụa kamaboko Công nghệ sản xuất bánh mì là dựa trên cơ sở tính chất tạo hình, tính chất cố kết và tính chất giữ khí củahai protein đặc hữu của bột mì là gliadin và glutenin

Nhờ có các protein hòa tan của malt mà bọt CO2 trong bia mới được giữ bền, nhờ tính chất đặc thù của protein trong sữa mới tạo ra được

2000 loại phomat hiện nay trên thế giới

Getalin của da có khả năng tạo gel và dữ gel bền bằng liên kết hidro mới có công nghệ tạo ra màng để bọc kẹo và bọc các viên thuốc.

Protein còn gián tiếp tạo ra chất lượng của các sản phẩm

Các acid amin (từ protein phân giải ra) có khả năng tương tác với đường khi gia nhiệt để tạo màu vàng nâu cũng như hương thơm đặc trưng của bánh mì gồm 70 cấu tử thơm

Hình thơm đặc trưng của chè gồm 34 cấu tử thơm cũng là nhờ các acid amin và các polyphenol của lá chè tương tác với nhau khi gia nhiệt.Các protein có khả năng cố định mùi tức là khả năng giữ hương lâu bền cho thực phẩm

Chương II Hệ thống protein trứng và sự biến đổi protein của trứng trong quá trình chế biến và bảo quản.

2.1 Hệ thống protein trong trứng

Trứng là loại thức ăn có giá trị dinh dưỡng đặc biệt cao Trong trứng có

đủ chất đạm, chất béo, vitamin, chất khoáng các men horrmon Hơn

nữa tỷ lệ các chất dinh dưỡng trong trứng tương quan với nhau rất thích hợp và cân đối

2.1.1 Thành phần dinh dưỡng của trứng

Trứng gồm lòng đỏ và lòng trắng Lòng đỏ tập trung chủ yếu các chất dinh dưỡng Lòng đỏ trứng gà có 13, 6 % đạm, 29, 8% chất béo và

1, 6% chất khoáng Chất đạm trong lòng đỏ trứng chủ yếu thuộc loại đơngiản và ở trạng thái hòa tan Còn chất đạm của trứng là nguồn cung cấp rất tốt các acid amin cần thiết có vai trò quan trọng cho cơ thể, đặc biệt cần cho sự phát triển cả

về cân nặng và chiều cao

của trẻ

Trứng có nguồn chất

béo rất quý đó là lecithin

vì lecithin tham gia vào

ra khỏi cơ thể Trứng cũng chứa lượng cholesterol đáng kể (600mg cholesterol/ 100 trứng gà), nhưng lại có tương quan thuận lợi giữa

lecithin và cholesterol do vậy lecithin sẽ phát huy vai trò điều hòa

cholesterol, ngăn ngừa quá trình xơ vữa động mạch và đào thải

cholesterol ra khỏi cơ thể

Trứng cũng là nguồn cung cấp vitamin và chất khoáng rất tốt Các chất khoáng như sắt, kẽm, đồng, mangan, iod…tập trung hầu hết trong lòng đỏ trứng Lòng đỏ trứng có các vitamin tan trong nước (B1, B6) và các vitamin tan trong dầu (vitamin A, D, C)

Trong lòng trắng trứng chỉ có một ít vitamin tan trong nước (B2, B6)

Cả trong lòng đỏ và lòng trắng đều có Biotin Biotin và vitamin B tham gia vào chu trình sản xuất năng lượng để đáp ứng nhu cầu của cơ thể Trong lòng trắng chứa chất Biotin kết hợp với một protein là Avidin làmmất hoạt tính của biotin tạo phức Biotin – Avidin rất bền vững và không chịu tác dụng của men tiêu hóa khi vật chín, Avidin sẽ được giải phóng khỏi phức hợp Biotin – Avidin

rửa hay cọ xát làm tổn thương lớp màng này mà không có biện pháp bảo vệ (sát trùng, bao gói) thì vi sinh vật dễ xâm nhập vào trứng gây ung hỏng nhanh.Sự tồn tại của lớp màng này là dấu hiệu đánh giá mức độ tươi mới củatrứng.

Tiếp đến là lớp canxi được tạo nên từ mạng lưới protein trên đó có bám các tinh thể canxi cacbonat CaCO3 (90% khối lượng vỏ), magie cacbonat MgCO3 (1%) và canxi phosphat Ca3(PO4)2 (1%) Độ cứng của vỏ phụ thuộc vào cấu trúc mạng protein và hàm lượng magie Trên bề mặt vỏ có những lỗ nhỏ thấm khí: 10000 lỗ/trứng xuyên qua mạng lưới protein này để có tác dụng cho phôi có thể hô hấp khi ấp trứng

Màng trứng do các sợi protein saccarit tạo nên có bề mặt dày 70µ Khi

bị biến tính (luộc trứng) màng này trở nên giai và bền chắc dễ tách khỏi lòng trắng.

Buồng hơi: trứng vừa mới đẻ thì màng trong dính vào vỏ Sau một thời gian nhiệt độ của trứng giảm dần khí và hơi nước trong ruột trứng thoát

ra ngoài qua các lỗ trên vỏ, thể tích ruột giảm đi ở đầu tù của trứng lớp màng dần dần tách ra khỏi vỏ tạo nên buồng hơi, kích thước của buồng hơi tăng dần theo thời gian.

Lòng trắng (albumin) gồm 3 lớp: lớp ngoài lỏng (23%), lớp giữa đặc (57%), lớp trong lỏng (20%) khi bị vỡ thì chính lớp albumin đặc giữa bao lấy lòng đỏ

Albumin là các dịch thể gồm các protein hình cầu như avolbumin,

conalbumin, ovogolbumin, flavoprotein, avoglucoprotein,

ovomacroglobulin, avidin và một protein hình sợi ovomuxin

Trong albumin trứng còn có 0, 5% glucoza tự do, đây là tác nhân gây nên phản ứng sẫm màu phienzim, có thể loại trừ phản ứng này bằng enzym glucoxidoza (đã được ứng dụng trong công nghệ)

Dây chằng cũng là một loại albumin đặc để giữ lòng đỏ luôn ở trung tâm quả trứng Nếu trứng để lâu hay trứng bị hư hỏng thì lòng trắng trứng và dâychằng bị chảy loãng (vừa lòng trắng), khi đó lòng đỏ có thể bị di chuyển tự

do hoặc trộn lẫn với lòng trắng trứng, khi trứng vỡ thì ruột trắng chảy loãng, không phân biệt được lòng đỏ Thành phần ovalbumin chiếm nhiều nhất lòng trắng (58,4%), nó có 4 nhóm SH và hai cầu đisunfua – S - S -, có khả năng tạo gel tốt, tạo bọt tốt khi đánh khuấy, bọt ổn định khi làm lạnh, làm bền bọt khi gia nhiệt các albumin có tính kháng khuẩn (trực tiếp hay gián tiếp tạo phức với vitamin, kim loại, độc tố) góp phần bảo vệ phôi của trứng, albumin tươi nói chung là khó tiêu hóa, chỉ sau khi biến tính nhiệt (luộc, rán chín) mới có thể tiêu hóa dễ dàng,đó là do thành phần ovomuxin là một antitripxin (enzym kháng tiêu hóa protein) và có một số globulin không chịu tác dụng của enzym tiêu hóa

Lòng đỏ: gồm các hạt protein phân tán trong dung dịch protein, hạt hình cầu có đường kính 1, 3 – 20µ do ba kiểu protein liên kết với nhau thành một phức bao gồm livolitelin và phosvitin là hai hợp phần cơ sở còn lipoprotein

sẽ dính với phức qua cầu nối trung gian phosvitin Các lipovitelin là protein nặng có thể tách thành hai dạng α, β, lipovitelin, phosvitin là một

phosphosprotein rất giàu serin (chiếm 31% lượng acid amin của lòng đỏ) có khả năng cố định các ion sắt Dung dịch của lòng đỏ (dịch tương) bao gồm livetin và lipoprotein nhẹ Livetin là một protein hình cầu với ba dạng α, β, ɣkhác nhau về phân tử lượng

Chúng có thể tách ra thành hai phần: L1 có phân tử lượng 10 triệu và L3 có phân tử lượng 3 triệu

Lòng đỏ chứa gần như toàn bộ lipit của trứng chủ yếu là triglixerit (60%), phosphatit (28 %) và cholesterol (5%)

Cường độ màu của lòng đỏ phụ thuộc vào hàm lượng carotenoit của thức ăn và điều kiện chăn thả Gia cầm nuôi thả tự nhiên, ăn thức ăn tự nhiên thì trứng có lòng đỏ màu sắc đẹp hơn so với gia cầm nuôi theo lối công nghiệp Khi luộc trứng hoặc dùng các xử lý nhiệt khác (rán) thì lòng

đỏ đặc lại mùi vị bùi béo đặc trưng, đặc biệt từ lòng trắng có thể giải phóng ra khí H2S có thể tác dụng với Fe của lòng đỏ trứng tạo kết tuả đen FeS (vết đen trên bề mặt lòng đỏ đã chín).

Đáng chú ý là thành phần acid amin của trứng rất cân đối, ổn định gần như không phụ thuộc vào giống ta, điều kiện nuôi dưỡng gia cầm Vì vậy trong dinh dưỡng học người ta coi protein trứng là loại hoàn thiện và lấy nó làm chuẩn dinh dưỡng (các chỉ số: giá trị sinh học (BV), tỉ lệ hiệu quả protein (PER), thang giá trị hóa học (CS), chỉ số acid amin cần thiết (EAAI), giá trị thay thế protein (PRV)

Ovalbumine là protein giàu nhất của lòng trắng trứng, có gốc

photphat dính vào gốc serin, có chứa 3,5% gluxit dưới dạng một đơn

nguyên với khối lượng phân tử là 1570 gồm 5 gốc D - maroza và 3 gốc D - glucosamin

Phân tử ovoalbumune có 4 nhóm SH và 2 cầu disunfua Trong thời gian bảo quản số cầu disunfua sẽ tăng lên do hình thành ra S - ovoalbumine thì khả

Ovoalbumine rất dễ bị biến tính, bề mặt đó cũng có tác dụng ổn định các bọttạo ra khi ở nhiệt độ thấp

Ovoconalbumine là một glucoprotein, có chứa 0, 9% D - manoza và

1, 7% glucosamin, do hai tiểu đơn vị tạo nên

Ovomucoide là một gluprotein chứa 0, 5 - 4% D-galactoza 7 - 8%

mantoza 10 - 18% D – glucosamin và 0, 03 - 2, 2 % acid xialin Đơn

nguyên guluxit nối với phân tử protein gốc asparagin phân tử do 3 tiểu đơn

vị tạo nên

Ovomucoide có hoạt tính antitripxin và có hoạt tính rất chịu nhiệt trừ khi ở trong môi trường kiềm

Ovoucine là 1 guluco protein do 2 tiểu đơn vị lập nên, có chứa gần

30% gluxit (6 – 23% hexoza, 6 - 16 % hexoamin và 1 - 14 % acid xialic) Do các gốc xialic tích điện tạo ra lực đẩy tĩnh điện là cho cấu trúc thở và cấu trúc nhất của lòng trắng trứng Ovomucine cũng làm bền bọt ở lạnh.

Nói chung các protein của lòng trắng trứng có tính kháng khuẩn trực tiếp hoặc gián tiếp (phức với vitamin hoặc với kim loại) góp phần bảo vệ phôi cũng như khả năng bảo quản của trứng

Khi mới đẻ ra coi như đã tiệt trùng, nhưng ngoài vỏ có rất nhiều vi khuẩn do phân gà mang đến, đặc biệt là salmonella Khi rửa trứng phải làm khô ngay

Các protein của lòng trắng trứng nguyên là khó tiêu hóa chỉ sau khi nấu mới trở nên dễ dàng Có lẽ là do hoạt tính kháng tripxin của

ovomucoide cũng như do tính chống chịu với enzym tiêu hóa của một số globulin không bị biến tính

Sự chuyển ovoconalbumine thành S – ovoconalbumine, sự phân li phức ovomucine- lizozim kèm theo phá hủy gel ovomucine là những phản ứng quan trọng xảy ra trong thời gian bảo quản trứng làm tổn thất ít ra là từng phần các tính chất tạo gel và tạo bọt cũng như khả năng hóa lỏng của lòng trắng trứng Sự tổn thất CO 2 trong trứng xảy ra thường xuyên bắt đầu ngay sau khi trứng mới đẻ và sẽ gia tăng khi nhiệt độ tăng do đó

sẽ làm tăng giá trị PH của lòng trắng trứng từ 7, 6 – 9, 7.

Có thể bảo quản hay sơ chế trứng bằng phương pháp bảo quản lạnh khi t = 10C độ ẩm 90% trong 6 tháng, bảo quản trứng trong khí quyển đặc

có 2, 5% CO2 hay khí trơ như N2, nhúng trứng và dầu khoáng parafin nóng chảy để bịt các lỗ thông hơi trên vỏ chần trứng ( để làm đông tụ nhanh một lớp mỏng protein dưới màng trong), bao gói kín, chế biến trứng muối (dung dịch NaCl, Ca(OH)2 )

2.1.3 Các protein trong lòng đỏ trứng

Các hạt có mặt lơ lửng trong lòng đỏ là do 3 kiểu protein liên kết với nhau thành một phức trong đó lipovitelin và phosvitin là hai hợp phần cơ sở

Các lipovitelin là lipoprotein nặng có thể tách ra thành α- và β- khi

pH < 7 chúng tồn tại dưới dạng đime, phần lipit của protein này (chiếm 20%trọng lượng) là do 60% phospholipit và 40% trung tính tạo nên

Phosvitin là photphoprotein rất giàu serin (chiếm 21% tổng lượng axitamin) phosphovitin có khả năng cố định các ion sắt Các phức tạo ra tan trong nước và là nguồn dự trữ sắt

Dịch tương chứa hai kiểu protein: livetin và lipoprotein

Livetin là protein hình cầu Có ba loại livetin là α, β, ɣ với khối phân

tử khác nhau Các lipoprotein nhẹ có thể tách ra thành 2 phần L1 có khối

lượng phân tử lớn 10 triệu và L2 có khối lượng phân tử 3 triệu Phần lipit của phân tử này chiếm tới 86%.

Khi lòng đỏ trứng đã đông và được bảo quản – 6oC thì độ nhợt của sản phẩm sau khi tan thường được tăng lên rất nhiều so với trước sự biến đổi thuận nghịch này có được là do sự tập hợp các lipoprotein nhẹ Khả năng tạogel sẽ càng mạnh khi bảo quản ở - 500C Nếu thêm các chất làm hạ điểm nóng thì càng hiệu quả (chẳng hạn saccaroza hoặc muối nồng độ 8 – 10%, glyxerin 5%)

Khi gia nhiệt (nấu nướng hoặc chế biến) thì lòng đỏ đặc lại trở nên khô, một số protein của lòng trắng trứng tạo ra H2S Nếu nấu trong thời gian kéo dài mà không làm lạnh thì H2S sẽ phản ứng với Fe có mặt trong lòng đỏtạo ra kết tủa đen Ta có thể thực hiện phản ứng này để thu được trứng hoàn toàn đen và chất lượng

Trứng nguyên khi sấy khô thì làm biến tính một phần protein và làm thay đổi một số tính chất và chức năng của chúng

Có thể thêm đường hoặc muối để bảo quản Lòng trắng trứng đã cô đặc có đường thường chứa 40% saccaroza, 1% NaCl và 40% H2O có thể bảoquản ở nhiệt độ bình thường trong nhiều tháng Lòng đỏ mặn có đường chứa10% NaCl và 10% saccaroza có hoạt độ nước là 0, 85

Khi nấu trứng hoặc các xử lí khác thì lòng đỏ đặc lại và trở nên khó đồng thời một số protein của lòng trứng giải phóng khí H2S

2.2 Tính chất và chức năng của protein

2.2.1 tính chất của protein

2.2.1.1 Cấu trúc hóa học protein

Là hợp chất hữu cơ gồm 4 nguyên tố cơ bản C, H, O, N thường có thêm S và đôi lúc có P

Thuộc loại đại phân tử, phân tử lớn nhất dài 0, 1 µ, phân tử lượng có thể đạt tới 1α, 5 triệu đ V.C

Thuộc loại đa phân tử, đơn phân là các acid

amin

Có hơn 20 loại acid amin khác nhau tạo nên các

protein, mỗi acid amin có 3 thành phần gốc cacbon

( R ), nhóm amin (- NH2 -) và nhóm cacboxyl

(-COOH) chúng khác nhau bởi gốc R Mỗi acid amin

có kích thước trung bình 3µ

Trên phân tử các acid amin liên kết với nhau

bằng các liên kết peptide tạo nên chuỗi polypeptide

Liên kết polypeptide được tạo thành do nhóm

cacboxyl của acid amin này liên kết với nhóm amin

của acid amin tiếp theo và giải phóng một phân tử

nước Mỗi phân tử protein có thể gồm một hay nhiều

chuỗi polypeptide cùng loại

Từ 20 loại acid amin kết hợp với nhau theo

những cách khác nhau (trong cơ thể động vật, thực vật

ước tính có khoảng 1014 – 1015 loại protein) Mỗi

loại protein đặc trưng bởi số lượng, thành phần và

trình tự sắp xếp các acid amin trong phân tử điều đó

giải thích tại sao trong thiên nhiên các protein vừa rất

đa dạng vừa mang tính chất đặc thù

a Cấu trúc không gian của protein

Cấu trúc bậc 1

Các acid amin nối với nhau bởi liên kết peptide hình thành chuỗi polypeptide Đầu mạch chuỗi polypeptide là nhóm amin của acid amin thứ nhất và cuối mạch là nhóm cacboxyl của acid amin cuối cùng Cấu trúc bậc

1 của protein thực chất là trình tự sắp xếp các acid amin trên chuỗi

polypeptide Cấu trúc bậc 1 protein có vai trò quan trọng vì trình tự các acid amin trên chuỗi polypeptide sẽ thể hiện tính tương tác giữa các phân trong chuỗi trong polypeptide từ đó tạo nên hình dạng lập thể của protein và do

đó quy định tính chất cũng như vai trò của protein Sự sai lệch trong trình tự sắp xếp của các acid amin có thể dẫn đến sự biến đổi cấu trúc và tính chất của protein

Cấu trúc bậc hai

Là sự sắp xếp đều đặn các chuỗi polypeptide trong không gian Chuỗi

polypeptide thường không ở dạng thẳng mà xoắn lại tạo thành cấu trúc xoắn

α và cấu trúc nếp gấp β, được cố định bởi liên kết hidro giữa các acid amin

gần nhau Các protein sợi như keratin, collagen…(có trong lông, tóc, móng sừng) gồm nhiều xoắn α trong khi các protein cầu có nhiều nếp gấp β hơn.

polypetide Chẳng hạn nhóm – R của cystein có khả năng tạo cầu disulful

(- S – S), nhóm – R của prolin cản trở việc hình thành xoắn, 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 hidro hay điện hóa trị có ở giữa các nhóm – R có điện tích trái dấu

Cấu trúc bậc 4

Khi protein có nhiều chuỗi polypeptide phối hợp với nhau tạo nên cấu trúc bậc 4 của protein Các chuỗi polypeptide liên kết với nhau nhờ các liên kết yếu như liên kết hidro

b Ý nghĩa cấu trúc bậc 1 protein

+ Là bước đầu tiên quan trọng để xác định cơ sở phân tử hoạt tính sinh học và tính chất hóa lý của protein Là dấu hiệu rõ nhất về sự sai khác giữa protein này với protein khác

+ Là cơ sở xác định cấu trúc không gian của phân tử protein Từ những dấu hiệu từ cấu trúc bậc 1, trên cơ sở những quy luật hình thành cấu trúc không gian protein, dựa vào cấu trúc không gian của các protein tương

đồng có thể dự đoán sự định vị cầu disunfua, cấu trúc không gian của

protein nghiên cứu

+ Là yếu tố góp phần quan trọng trong nghiên cứu bệnh lí phân tử Nhiều kết quả nghiên cứu đã cho thấy khi thay đổi thứ tự các acid amin, thậm chí thay đổi chỉ một gốc acid amin trong phân tử protein có thể làm thay đổi hoạt tính sinh học, chức năng của một cơ quan

+ Cấu trúc bậc một là bản phiên dịch mà di truyền Vì vậy cấu trúc này nó liên quan họ hàng, lịch sử tiến hóa của thế giới sống

+ Việc xác định được cấu trúc bậc một là cơ sở để tổng hợp nhân tạo protein bằng phương pháp hóa học hoặc các biện pháp công nghệ sinh học

c Sự hình thành 4 bậc cấu trúc protein.

Do cách liên kết giữa các acid amin để tạo thành chuỗi polypeptide trong mạch dài polypeptide luôn lặp lại các đoạn – CO - NH - CH -

Mạch bên của acid amin không tham gia tạo thành bộ khung của mạch mà ở bên ngoài mạch polypeptide.

Kết quả nghiên cứu của paulin và cori (linus pauling, robert corey 1930) và những người khác cho thấy nhóm peptide (- CO – NH – CH) là phẳng và cứng

Hidro của nhóm – NH- luôn ở vị trí trong so với O của nhóm

cacbolxyl Nhưng nhóm peptide có cấu trúc hình phẳng, nghĩa là tất cả các nguyên tử tham gia trong liên kết peptide nằm trên cùng một mặt phẳng paulin và cori đẫ xác định được khoảng cách giữa N và C của liên kết đơn (1, 46 AO) và khoảng cách giữa C và N trong không gian Trong liên kết đôi– C = N - , khoảng cách này là 1, 27 AO Như vậy liên kết peptide có một phần của liên kết đôi, có thể hình thành

Do đó liên kết peptide “cứng” không có sự tự do quay xung quanh liên kết lúc này Ngược lại khả năng quay tự do xung quanh các liên kết nối nhómPeptide với carbon xung quanh giữa C và Cα, giữa N và Cα là rất lớn, mạch peptide có khuynh hướng hình thành cấu trúc xoắn

Cấu trúc bậc 1: chuỗi acid amin cơ bản

Từ các acid amin, nhờ liên kết peptide nối chúng lại với nhau tạo nên chuỗi polypeptide

Chuỗi polypeptide là cơ sở cấu trúc bậc 1 của protein Tuy nhiên, không phải mọi chuỗi polypeptide đều là protein bậc 1 Nhiều chuỗi

polypeptide chỉ tồn tại ở dạng tự do trong tế bào mà không tạo nên phân tử protein

Những chuỗi polypeptide có trật tự cao xác định thì mới hình thành phân tử protein Người ta xem cấu tạo bậc 1 của protein là trật tự các acid amin trong chuỗi polypeptide Thứ tự các acid amin trong chuỗi có vai trò quan trọng vì là cơ sở hình thành cho cấu trúc không gian của protein và từ

đó quy định đặc tính của protein Phân tử protein ở bậc 1 chưa có hoạt tính sinh học vì chưa hình thành nên các trung tâm hoạt động phân tử protein ở cấu trúc bậc 1 chỉ mang tính đặc thù về thành phần acid amin, trật tự các acid amin trong nhóm Tuy tế bào protein thường tồn tại ở các bậc cấu trúc không gian Sau khi chuỗi polypeptide – protein bậc I được tổng hợp tại ribosome và hình thành cấu trúc không gian (bậc I, II, III) rồi mới di chuyển đến nơi sử dụng thực hiện chức năng của nó

Cấu trúc bậc II: cuộn gấp không gian.

Theo paulin và cori (1951) có hai kiểu cấu trúc chính là xoắn α và gấpnếp β