bài giảng PROTEIN thực phẩm

CHƯƠNG 2: PROTEIN Nhắc lại Protein • Protein hợp chất hữu cao phân tử, tạo thành từ đơn phân acid L-α amin liên kết với liên kết peptid • Thành phần nguyên tố: Chủ yếu C, H, O, N, S người ta đưa ra: Hệ số chuyển nitơ = % protein/%N tổng số %Protein = N tổng số × hệ số chuyển nitơ Chức sinh học • Chức xúc tác (amylase, protease) • Chức vận chuyển (hemoglobine, myoglobine, lipoprotein) • Chức vận động (myosin, actin) • Chức bảo vệ (kháng thể - glycoprotein – nhận biết vô hoạt vật chất lạ, eg lectin) • Chức dẫn truyền xung thần kinh (opsin) • Chức điều hòa (hormon- isuline) • Chức cấu trúc (keratin, collagen, elastin) • Chức dự trữ (albumin, gliadin, zein) Acid amin/aminoacid - Acid α amin - Acid β amin - Gốc R Các aminoacid không thay nhu cầu hàng ngày người trưởng thành TT Tên aminoacid Nhu cầu (g/ngày/người) TT Tên aminoacid Nhu cầu (g/ngày/người) Valine 8,8 Lysine 5,2 Leucine 9,0 Tryptophan 1,1 Isoleucine 3,3 Phenylalanin 4,4 Threonine 3,5 Histidin* Methionine 3,0 10 Arginine* Chất lượng nông sản thực phẩm định thành phần hàm lượng acid amin không thay Tính chất lưỡng tính Acid amin có khả phân ly theo kiểu acid kiểu base - Trong môi trường acid - Trong môi trường base - Trong môi trường trung tính Tính đồng phân quang học - Tất acid amin có chứa nguyên tử C bất đối (trừ glycin?) - acid amin có tính hoạt quang: Dãy D dãy L - Để xác định aa thuộc dãy D hay L, ta dựa vào chất tiêu chuẩn aa serin - Số đồng phân quang học tính 2n PEPTIDE Cấu trúc bậc protein - Cấu trúc bậc hiểu số lượng trình tự xếp acid amin mạch polypeptide - Rất bền nhờ liên kết peptide (400J/mol, enzyme protease, acid kiềm mạnh) - Quyết định chức sinh học phân tử protein Các yếu tố ảnh hưởng đến khả nhũ hoá protein • Độ hoà tan protein: – độ hoà tan tỷ lệ thuận với khả nhũ hoá protein – Protein dễ hòa tan có khả nhũ hóa cao • pH tác động đến: – độ hòa tan protein→ở pI khả làm bền nhũ tương – Điện tích protein →Ở pI protein không tạo điện tích cho giọt • Gia nhiệt: – Nhiệt độ cao làm giảm độ nhớt protein →giảm khả nhũ hoá – Trong số trường hợp, gia nhiệt →tạo gel→ tạo thành màng protein bề mặt liên pha/tăng độ nhớt pha liên tục →làm bền nhũ tương Khả tạo bọt protein • Bọt thực phẩm hệ phân tán bọt khí pha liên tục – pha liên tục lỏng: bia, nước sốt – pha liên tục bán rắn/rắn: bột nhào bánh mỳ, kem, bánh mỳ, giò chả • Cách tạo bọt: – Đưa không khí vào dung dịch: • Phương pháp sục bọt • Phương pháp khuấy – Thay đổi khả hòa tan khí dung dịch: Hạ thấp áp suất dung dịch nén cách đột ngột Độ bền bọt khí • • • • Kích thước bọt khí Độ nhớt pha liên tục Điện tích bọt khí Độ bền màng bọt/Sức căng bề mặt màng liên pha Khả cố định chất thơm protein • Bản chât cố định hương thơm: – Chất thơm hấp phụ bề mặt – Chất thơm xâm nhập vào bên • kiểu hấp phụ: - hấp phụ lý học: thuận nghịch, liên kết yếu - hấp phụ hoá học: liên kết đồng hoá trị tĩnh điện • Ngoài hai kiểu tương tác có: – tương tác hydro: Các hợp chất có cực (rượu) – tương tác kỵ nước: hợp chất bay có khối lượng phân tử nhỏ tương tác kỵ nước với gốc acid amin không cực protein Các yếu tố ảnh hưởng đến trình cố định chất thơm protein • Nước: – tăng cường cố định chất bay có cực, – không ảnh hưởng đến cố định chất bay ko có cực • pH: nhiều protein cố định chất thơm pH trung tính tốt pH kiềm acid • Các ion Cl- SO42- Có tác dụng tốt khả cố định chất thơm: tạo liên kết ion • Nhiệt: làm biến tính protein, làm tăng cố định chất bay • Lipid: có tác dụng tốt việc cố định giữ hợp chất bay chứa nhóm cacbonyl Biến hình protein Khái niệm - Khái niệm: Sự biến hình việc dùng phương pháp vật lý, hoá học sinh học để tác động vào phân tử protein làm thay đổi phần cấu trúc phân tử, dẫn đến thay đổi tính chất chức - Sự biến hình tác động có định hướng trình chế biến thực phẩm Mục đích biến hình protein • Tạo hình dáng kết cấu thích hợp cho sản phẩm • Làm tăng giá trị thương phẩm gía trị dinh dưỡng (tăng khả tiêu hóa) • Giúp cho trình bảo quản • Làm phong phú sản phẩm (từ loại nguyên liệu chế biến nhiều sản phẩm khác nhau) Tác nhân biến hình • Vật lý: học, nhiệt • Hoá học: acid, base, muối, dung môi hữu cơ… • Sinh học: chủ yếu enzyme Biến hình gia công học - Nghiền Đồng hoá Khuấy đảo Nhào trộn Xử lý nhiệt Xử lý nhiệt độ vừa phải (khoảng 1000C): • cần thiết • → có lợi: • làm tăng khả đồng hoá thể • làm tăng gía trị dinh dưỡng thực phẩm - Loại chất độc có chất protein Các chất ức chế enzyme Các chất lectin Vô hoạt số enzyme lợi Xử lý nhiệt Xử lý nhiệt độ cao: • >2000C 4000C) • Có thay đổi sâu sắc phân tử protein • biến đổi lợi: Một số acid amin có S bị phân giải Hiện tượng đồng phân hóa Tạo polyme khó tiêu hoá Mất acid amin không thay Xử lý lạnh • Hiện tượng chảy dịch → làm chất dinh dưỡng, làm cho thịt khô xác – Nhiệt độ thấp làm protein bị biến tính – giảm khả giữ nước →chảy dịch rã đông – Các tinh thể nước làm rách màng tế bào →chảy dịch tan đá Biến hình tác nhân hoá học • Thay đổi pH • Xử lý dung môi không cực • Gắn vào protein nhóm chức Biến hình nhờ enzyme Trong bảo quản: • Enzyme làm hư hỏng thực phẩm • enzyme có sẵn thực phẩm • enzyme từ vi sinh vật • Protein bị chuyển hoá theo trình sau: • • • • Khử amin hoá (sản phẩm acid hữu NH3) Khử cacboxyl hoá (sản phẩm chất độc) Chuyển aromatic acid amin thành chất độc, mùi hôi Các protein có phospho bị phân giải tạo phosphin (PH3)không màu, thối độc Biến hình nhờ enzyme Trong chế biến: - Enzyme dùng để thuỷ phân protein - Mục đích: - tăng độ hoà tan/đông tụ protein, tăng khả nhũ hoá, tạo bọt, tăng khả tiêu hoá protein… [...]... thể Vai trò của protein trong thực phẩm • Vai trò cảm quan: - TẠO CẤU TRÚC, TẠO HÌNH KHỐI cho các sản phẩm - Tạo ra màu sắc và hương thơm cho thực phẩm (mailard, aa-polyphenol) - Là chất cố định mùi, giữ được hương thơm lâu Các hệ thống protein thực phẩm • • • • • • Hệ thống protein của thịt, cá (cơ) Hệ thống protein của trứng Hệ thống protein của sữa Hệ thống protein của máu Hệ thống protein của lúa... với acid nucleic Protein (histon và protamin), tham gia vào cấu tạo nhiễm sắc thể Định nghĩa về protein thực phẩm • Protein thực phẩm là tất cả các protein có nguồn gốc khác nhau, có trong tự nhiên, cơ thể người có thể đồng hoá được, không độc và không có mùi vị khó chịu • Thường có nguồn gốc thực vật hoặc động vật, nguồn gốc vi sinh vật ít được sử dụng Vai trò của protein trong thực phẩm • Vai trò... nhớt) Phân loại protein thực phẩm Phân loại theo nguồn gốc - Protein thực vật: - hạt, củ, quả Có nhiều ở cây họ đậu - Tồn tại ở dạng liên kết với hợp chất khác - Protein động vật: - Dự trữ trong mô - Thường tồn tại ở trạng thái nguyên chất - Đầy đủ acid amin không thay thế - Protein vi sinh vật??? Phân loại theo hình dạng - Protein hình cầu: - Protein dự trữ - protein enzyme - kháng thể - Protein hình... Có 6 nhóm: protein dự trữ, cấu trúc, vận chuyển, điều hoà, bảo vệ, xúc tác Phân loại theo thành phần cấu tạo • - Protein đơn giản:►thủy phân► acid amin • - Protein phức tạp: ►thủy phân► acid amin + chất khác không có bản chất protein Protein đơn giản • + Nhóm tan trong nước (albumin) – Protein lòng trắng trứng • + Nhóm tan trong dung dịch muối trung tính (NaCl hoặc KCl 1÷ 2%) (globulin) • protein hạt... thống protein của trứng Hệ thống protein của sữa Hệ thống protein của máu Hệ thống protein của lúa mì Hệ thống protein của đậu tương Hệ thống protein của thịt, cá Protein cơ chiếm từ 50-95% chất khô của thịt Dựa vào vị trí, phân protein cơ thành 3 nhóm Protein của chất cơ Protein của mô liên kết Protein của tơ cơ Thịt động vật gồm các sợi cơ, được tạo nên từ nhiều sợi tơ cơ xếp song song, được bọc trong... trong dung dịch muối trung tính (NaCl hoặc KCl 1÷ 2%) (globulin) • protein hạt đậu • + Các protein tan trong rượu etylic (70%) (prolamin) • Protein ngô (50% là zein) • + Các protein tan trong kiềm (0,5 ÷ 2%) (glutein) • Có hàm lượng acid glutamic cao • khối lượng phân tử lớn, cấu trúc phức tạp • Protein gạo, lúa mì Protein phức tạp + Phosphoproteid: gắn với acid phosphoric, thường là liên kết giữa OH của... Vai trò của cấu trúc bậc 3: + Gắn liền với chức năng sinh học của protein Chymotrypsin Cấu trúc bậc 4 - Cấu trúc bậc 4 là sự kết hợp của các chuỗi polypeptide tạo thành phân tử protein - Các liên kết tạo thành cấu trúc bậc 4 cũng chính là các liên kết tạo thành cấu trúc bậc 3 (ngoại trừ liên kết disulfide) - Vai trò: Với các phân tử protein được tạo thành từ nhiều chuỗi polypeptide thì sự kết hợp các... phân tử protein được tạo thành từ nhiều chuỗi polypeptide thì sự kết hợp các chuỗi polypeptide tạo thành cấu trúc bậc 4 và chỉ ở cấu trúc bậc 4 thì phân tử protein mới thực hiện được chức năng sinh học của mình Hemoglobin Các bậc cấu trúc của Protein Hệ số sa lắng (S) Sedimentation coeffiction • Tỷ lệ giữa tốc độ lắng (m/s) và gia tốc (m/s2) của vật thể dưới tác dụng của lực ly tâm • S=v/a • Đơn vị...• 1/3 số bệnh di truyền liên quan đến thay đổi cấu trúc bậc 1 của protein ở vị trí của CHỈ MỘT AMINO ACID Cấu trúc bậc 2 của protein - Là sự sắp xếp có quy luật trong không gian của aminoacid trong chuỗi polypeptide - cấu trúc xoắn α (α helix) - cấu trúc “tấm xếp gấp” β - liên kết H (giữa H của... bào tương gọi là chất cơ • Mô liên kết có trong da, gân, sụn, thành và màng động mạch và các tế bào… • • • Cấu trúc cơ myoglobin /Protein của chất cơ • • • • • Giống như hemoglobin Dự trữ oxy Màu đỏ Đặc trưng có trong cơ Có chứa sắt Myoglobin - Cấu trúc bậc 3, hình cầu - Phần protein: globin, có 153 gốc acid amin - Phần hem: chứa Fe Trong cấu trúc hem, Fe liên kết với 6 nguyên tử, trong đó 5 nguyên tử ... thống protein thực phẩm • • • • • • Hệ thống protein thịt, cá (cơ) Hệ thống protein trứng Hệ thống protein sữa Hệ thống protein máu Hệ thống protein lúa mì Hệ thống protein đậu tương Hệ thống protein. .. khác chất protein Protein đơn giản • + Nhóm tan nước (albumin) – Protein lòng trắng trứng • + Nhóm tan dung dịch muối trung tính (NaCl KCl 1÷ 2% ) (globulin) • protein hạt đậu • + Các protein tan... gắn với Ca2+ ► co • Khi troponin không gắn với Ca2+ ► thả lỏng Cơ chế việc co Ca2+ co rút • Có Ca2+: co • Không có Ca2+: giãn Protein cá Về giống protein thịt Tuy nhiên: • Cơ cá có hàm lượng mô