Bài tiểu luận Phương pháp tạo cấu trúc gel của các protein trong các thực phẩm giàu protein

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM TIỂU LUẬN MÔN HỌC HÓA HỌC THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: PHƯƠNG PHÁP TẠO CẤU TRÚC GEL CỦA CÁC PROTEIN TRONG CÁC THỰC PHẨM GIÀU PROTEIN GVHD: LÊ THỊ THÚY HẰNG Thực hiện: NHÓM: THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, THÁNG NĂM 2015 PHƯƠNG PHÁP TẠO CẤU TRÚC GEL DANH SÁCH NHÓM STT Nhóm TÊN THÀNH VIÊN MSSV LÝ THỊ HƯƠNG 2008130148 PHẠM THỊ KIM LIÊN 2008130107 NGUYỄN THỊ NHÃ UYÊN 2005140715 NGUYỄN THỊ NGỌC HUYỀN 2005140225 PHƯƠNG PHÁP TẠO CẤU TRÚC GEL Mục lục LỜI MỞ ĐẦU I ĐỊNH NGHĨA PROTEIN II PHÂN BIỆT MỘT SỐ HIỆN TƯỢNG TƯƠNG TỰ VỚI SỰ TẠO GEL III GEL PROTEIN 3.1.Định nghĩa 3.2.Điều kiện tạo gel 3.3.Cơ chế tạo gel IV CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TẠO GEL 4.1.Kiểu protein: 4.2.Nồng độ protein: 4.3.Nhiệt độ: 4.4.Các yếu tố khác V ỨNG DỤNG CẤU TRÚC GEL TRONG SẢN PHẨM THỰC PHẨM 10 5.1.Sản xuất phomat từ nguyên liệu sữa 10 5.2.Sản xuất giò lụa 10 5.3.Sản xuất đậu hủ 11 VI CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM 12 TÀI LIỆU THAM KHẢO 14 Nhóm PHƯƠNG PHÁP TẠO CẤU TRÚC GEL LỜI MỞ ĐẦU Từ lâu thực phẩm phần thiếu đời sống người Cùng với tính thiết yếu ngành công nghiệp thực phẩm đời phát triển với mục đích tạo nên sản phẩm thực phẩm dinh dưỡng, an toàn để phục vụ người Sự phát triển khoa học nói chung khoa học ứng dụng thực phẩm nói riêng cho có hiểu biết sâu sắc hợp phần, cấu trúc, biến đổi trình chế biến sử dụng thực phẩm Mà cấu trúc sản phẩm yếu tố trước tiên tác động lên người tiếp xúc với sản phẩm thực phẩm Trong cấu trúc thực phẩm, cấu trúc gel cấu trúc quen thuộc có nhiều sản phẩm thực phẩm có cấu trúc giò, phomat …Bài tiểu luận trình bày cấu trúc gel ứng dụng thực phẩm Nhóm PHƯƠNG PHÁP TẠO CẤU TRÚC GEL I ĐỊNH NGHĨA PROTEIN Protein đại phân tử cấu tạo theo nguyên tắc đa phân mà dơn phân axit amin Chúng kết hợp với thành mạch dài nhờ liên kết peptide (gọi chuỗi polypeptide) Các chuỗi xoắn cuộn gấp theo nhiều cách để tạo thành cấu trúc không gian khác protein II PHÂN BIỆT MỘT SỐ HIỆN TƯỢNG TƯƠNG TỰ VỚI SỰ TẠO GEL Ta cần phân biệt tạo gel với tượng khác tương tự, có giảm mức độ phân tán dung dịch protein liên hợp, tập hợp, trùng hợp, kết tủa, kết tụ đông tụ Các phản ứng liên hợp protein thường có quan hệ với biến đổi mức đơn vị mức phân tử phản ứng trùng hợp hóa tập hợp hóa lại tạo phức hợp có kích thước lớn Sự kết tủa protein lại bao hàm tất phản ứng tập hợp dẫn đén toàn phần toàn độ hòa tan Khi protein không bị biến tính nhuwg giảm lực tĩnh điện mạch mà dẫn đến phản ứng tập hợp không trật tự gây tượng kết tụ Các phản ứng tập hợp không trật tự xảy biến tính phản ứng tập hợp xảy tương tác protein – protein chiếm ưu so với tương tác protein – dung môi dẫn đến khối lượng lớn thô, gọi đông tụ III GEL PROTEIN 3.1.Định nghĩa Khi phân tử protein bị biến tính tập hợp lại thành mạng lưới không gian có trật tự tượng gọi tạo gel Biến tính protein thay đổi thuận nghịch hay không thuận nghịch cấu trúc không gian ban đầu protein không làm biến đổi liên kết hóa trị Nhóm 5 PHƯƠNG PHÁP TẠO CẤU TRÚC GEL phân tử (trừ liên kết disulfide) Khả tạo gel protein tính chất quan trọng nhiều hệ thống protein đóng vai trò chủ yếu việc tạo cấu trúc hình thái Do đó, sở để chế tạo nhiều sản phẩm thực phẩm Phomat, giò, gel gelatin đậu phụ, bột nhào làm bánh mì, thịt giả từ protein thực vật (được kết cấu cách đùn kéo sợi) sản phẩm có cấu trúc gel Khả tạo gel protein sử dụng để tạo độ cứng, độ đàn hồi cho số thực phẩm để cải biến khả hấp thụ nước, tạo độ dầy, tạo lực liên kết (bám dính) tiểu phần làm bền nhũ tương bọt 3.2.Điều kiện tạo gel Sự gia nhiệt, đa số trường hợp cần thiết cho tạo gel.Việc làm lạnh sau cần thiết axit hóa nhẹ nhàng có ích.Thêm muối (đặc biệt ion canxi) cần, tăng tốc độ tạo gel để tăng độ cứng cho gel Nhiều protein tạo gel không cần gia nhiệt mà cần thủy phân enzyme vừa phải, thêm đơn giản ion canxi, kiềm hóa kèm theo trung hòa đưa pH đến điểm đẳng điện (sản xuất đậu phụ) Nhóm PHƯƠNG PHÁP TẠO CẤU TRÚC GEL Nhiều gel tạo từ protein dịch thể (lòng trắng trứng, dịch đậu tương), từ protein không tan tan phân tán nước muối (collagen, protein tơ cơ, isolate (dịch đậm đặc đậu tương) tùng phần toàn biến tính Như độ hòa tan protein luôn cần thiết cho tạo gel 3.3.Cơ chế tạo gel Nhiều nghiên cứu rõ cần phải có giai đoạn biến tính giãn mạch xảy trước giai đoạn trật tự protein – protein tập hợp phân tử Khi protein bị biến tính cấu trúc bật cao bị phá hủy, liên kết phân tử bị đứt, nhóm bên axit amin trước ẩn phía xuất ngoài.Các mạch polymer bị duỗi ra, gần nhau, tiếp xúc với liên kết với thành mạng lưới không gian ba chiều mà vị trí tiếp xúc mạch nút Các phần lại hình thành mạng lưới không gian vô định hình, rắn, có chứa đầy pha phân tán nước Khi nồng độ tăng khả gel hóa tăng số vị trí tiếp xúc để tạo nút mạng lưới tăng lên Nồng độ protein lớn hạt tiếp xúc trực tiếp không qua lớp môi trường phân tán khối gel dề vị trí đặc biệt đầu nút Nút mạng lưới tạo tương tác nhóm ưa béo Khi nhóm gần nhau, tương tác với hình thành liên kết ưa béo, lúc cá phân tử nước bao quanh chúng bị đẩy chúng có khuynh hướng tụ lại Nhóm PHƯƠNG PHÁP TẠO CẤU TRÚC GEL Tương tác ưa béo tăng cường tăng nhiệt độ, làm mạch polypeptit xít lại gần khối gel cứng Nút mạng lưới tạo cá liên kết hydro peptit với Nhiệt đọ thấp liên kết hydro tăng cường củng cố có điều kiện để tạo nhiều cầu hydro Liên kết hydro liên kết yếu, tạo độ linh động phân tử nhau, làm cho gel có đọ dẻo định Các mắt gel gelatin chủ yếu liên kết hydro Khi gia nhiệt liên kết hydro bị đứt gel nóng chảy ra.khi đẻ nguội liên két tái hợp gel lại hình thành Tham gia tạo nút lưới gel liên kết tĩnh điện, liên kết cầu nối nhóm tĩnh điện ngược dấu liên kết nhóm tĩnh điện dấu qua ion đa hóa trị ion canxi chẳng hạn Còn mắt lưới liên kết đissulfua tạo nên Trong trường hợp tạo cho gel có tính bất thuận nghịch nhiệt, bền Các protein tạo gel cách cho tương tác với chất đồng tạo gel polysacarit, làm thành cầu nối hạt gel tạo có độ cứng độ đàn hồi cao Cũng them chất alginate hay pectinat tích điện âm gelatin tích điên dương để tạo tương tác ion không dặc hiệu chuỗi peptit tạo cho gel có nhiệt đọ nóng chảy cao (800C) Khi từ dung dịch protein, giai đoạn đầu trình tạo gel nhiệt sau: 1/ phân li thuận nghịch cấu trúc bậc bốn thành đơn vị monomer 2/ biến tính không thuận nghịch cấu trúc bậc hai ba (sự giãn mạch cò phần): Nhóm PHƯƠNG PHÁP TẠO CẤU TRÚC GEL Trong -PN: protein tự nhiên -PD: protein bị biến tính -n: số biết IV CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TẠO GEL 4.1.Kiểu protein: Protein vị trí khác nhau, tạo gel cho cấu trúc khác Chẳng hạn, gel từ myosin ức gà độ bền cao đùi gà Gel từ myosin thịt đỏ có cấu trúc tốt cỏ thịt trắng 4.2.Nồng độ protein: định độ bền khả giữ nước gel Nồng độ protein cao, gel cứng bền.nếu nồng độ thấp, có khả gel không hình thành 4.3.Nhiệt độ: nhiệt độ thấp → tạo nhiều liên kết hydro ⇒ gel bền 4.4.Các yếu tố khác – Axit hóa kiềm hóa nhẹ → pH ≈ pI ⇒ gel tạo thành – Các chất đồng tạo gel polysaccharide làm cầu nối hạt ⇒ gel có độ cứng độ đàn hồi cao Nhóm PHƯƠNG PHÁP TẠO CẤU TRÚC GEL V ỨNG DỤNG CẤU TRÚC GEL TRONG SẢN PHẨM THỰC PHẨM Có nhiều sản phẩm thực phẩm có cấu trúc gel, sản xuất từ nhiều loại nguyên liệu khác thịt cá sữa… làm cho sản phẩm tăng cao khả hấp thụ thể, tính chất cảm quan,… 5.1.Sản xuất phomat từ nguyên liệu sữa Sự đông tụ sữa renin quan trọng nhất, trình tạo cấu trúc gel cho sản phẩm.kết trình đông tụ tạo thành canxi paracaseinat –dưới dạng gel 5.2.Sản xuất giò lụa Gel protein từ thịt Khả tạo gel nhiệt protein myofibril (tơ cơ), thêm có mặt muối trung tính Nhóm 10 PHƯƠNG PHÁP TẠO CẤU TRÚC GEL 5.3.Sản xuất đậu hủ Gel từ protein đậu nành, tạo cấu trúc gel đặc trưng nhờ nước chua tự nhiên, muối MgCl2, CaCl2, CaSO4, axit lactic, axit acetic… Nhóm 11 PHƯƠNG PHÁP TẠO CẤU TRÚC GEL VI CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM Điền vào ô trống: Khi protein bị biếntính tập hợp lại thành mạng lưới không gian………………… tượng gọi tạo gel A Hổn độn B Có trật tự C chiều D Không trật tự Nút mạng lưới tạo liên kết hydro gốc aa với giúp cho gel có dặc điểm gì? A Khối gel trở nên cứng C Gel có độ dẻo định B Gel bền D Gel mềm Gel từ myosin thịt đỏ thịt trắng có cấu trúc tốt hơn? A Thịt đỏ B Thịt trắng Nồng độ protein có ảnh hưởng trình tạo gel? A Quyết định đến dộ bền C A, B B Khả giữ nước gel D A, B điều sai Đố với gel hình thành nhờ liên kết hydro nhiệt độ gel bền hơn? A Thấp B Cao Các nút mạng lưới tạo tương tác kỵ nước (ưa béo) giúp cho polypeptide? A Cách xa Nhóm C Tách rời 12 PHƯƠNG PHÁP TẠO CẤU TRÚC GEL B xít lại gần D Tất sai Các mắt lưới tao liên kết disulfua giúp cho gel có đặc điểm gì? A Cứng C Dẻo B Chắc D Chắc bền Việc them muối ion đa hóa trị (Ca2+) có tác dụng gì? Nhóm A Tăng tốc độ tạo gel C Tăng độ dẻo cho gel B Tăng độ cứng cho gel D A, B 13 PHƯƠNG PHÁP TẠO CẤU TRÚC GEL TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Ngọc Tú(chủ biên), Bùi Đức Hợi, Lưu Duẩn, Ngô Hữu Hợp, Dặng Thị Thu, Nguyễn Trọng Cẩn – Hóa học thực phẩm – nhà xuất Khoa học Kỹ thuật - Hà Nội – 2013 Lê Ngọc Tú (chủ biên), Lưu Duẩn, Đặng Thị Thu, Lê Thị Cúc, Lâm Xuân Thanh, Phạm Thu Thùy – Biến hình sinh học sản phẩm từ hạt – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật - Hà Nội – 2000 Lâm Xuân Thanh – Giáo trình công nghệ sản phẩm sữa – nhà xuất Khoa học Kỹ thuật – Hà Nội Lê Văn Hoàng – Cá thịt chế biến công nghiệp – Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật – Hà Nội – 2004 Nhóm 14