Hoá Sinh Thực Phẩm Protein trong công nghệ thực phẩm

Hoá Sinh Thực Phẩm Protein trong công nghệ thực phẩm Trong CNTP, protein là hợp chất có phổ biến trong các nguyên liệu và sản phẩm thực phẩm.Có thực phẩm protein là hợp phần chính có sẵn trong nguyên liệu,có thực phẩm protein được đưa cho vào ở dạng chất phụ gia. Vai trò của protein trong CNTP không chỉ làm tăng gia trị dinh dưỡng mà còn làm tăng giá trị cảm quan cho các sản phẩm thực phẩm.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ

KHOA CƠ KHÍ - CÔNG NGHỆ

BÀI THUYẾT TRÌNH

CHƯƠNG I: PROTEIN TRONG CNTP

GVHD: ĐỖ THỊ BÍCH THỦY SVTH: TRẦN THỊ KIM CHI

Một số tính chất chức năng công nghệ của protein ứng

dụng trong CBTP

Biến đổi của protein trong quá trình gia nhiệt thực

phẩm

Các biến đổi của protein trong quá trình bảo quản

Vai trò của protein trong

bảo quản và chế biến thực

phẩm

Độ nhớt

Độ hòa tan

Khả năng tạo gel

Khả năng tạo bột nhão

-Mỗi sản phẩm thực phẩm đều có:

+Giá trị cảm quan ( hình dáng, trạng thái, màu sắc và mùi vị )

+Giá trị dinh dưỡng

-Protein tồn tại trong thực phẩm ở nhiều dạng khác nhau: dạng gel, dạng đông

tụ, dạng màng, dạng nhũ tương, dạng bọt, dạng hòa tan, dạng kết tinh

Vì vậy, protein vừa là chất tạo hình vừa góp phần tạo ra màu sắc và hương thơm cho nhiều sản phẩm thực phẩm

Nhưng tính chất của protein thay đổi một cách đáng kể do tác động của các yếu

tố môi trường và điều kiện chế biến cụ thể đối với các sản phẩm thực phẩm cụ thể

Độ hòa tan của

protein

Là điều kiện tiên quyết cho các tính chất chức năng công nghệ

Phụ thuộc nhiều vào PH,nhiệt độ,nồng độ và lực tĩnh điện

Có thể làm tăng độ hòa tan của protein bằng cách

-Điều chỉnh môi trường(PH,bổ sung muối…) -Bổ sung polysaccaride

-Thay đổi quá trình sản xuất protein(ví dụ quá trình tách chiết) -Điều chỉnh phân tử protein(đặc biệt sử dụng pp thủy phân để làm giảm khối lượng phân tử)

1.Độ hòa tan của protein

Khả năng giữ nước

Cấu trúc phân tử protein

Điều kiện môi trường bên ngoài(PH,lực ion,độ tĩnh điện,bản chất dung môi…)

Protein có khả năng làm thay đổi nhanh chóng độ nhớt của hệ thống thực phẩm

2.Độ nhớt

3.Khả năng tạo gel của protein

- Gel là hệ thống phân tán của ít nhất hai cấu tử, trong đó có một cấu tử là pha phân tán được phân bố trong mạng lưới cố kết của cấu tử kia.

Gel

Gel do dự kết tụ:Loại gel này do sự kết

tụ được hình thành khi các phân tử protein hình cầu sau khi gia nhiệt và biến tính.Nồng độ của dung dịch protein trước khi bị biến tính để tạo thành gel ở dạng này cao(5-10%)

Gel của mạng lưới polyme (gelgelatin,

agarose,carrageen Dạng gel này có được

do sự kết hợp thành mạng lưới không

gian 3 chiều của các phân tử dạng

sợi.Đặc điểm của dạng gel này là có nồng

độ polyme thấp (≈1%),cấu trúc mịn và

trong suốt.

4.Khả năng tạo bột nhão.

-Các protein (gliadin và glutenin) của gluten bột mỳ còn có khả năng tạo hình, đặc biệt có khả năng tạo bột nhão có tính

cố kết, dẻo và giữ khí, để cuối cùng khi gia nhiệt thì hình thành một cấu trúc xốp cho bánh mỳ

5.Khả năng tạo màng

-Protein như gelatin còn có khả năng tạo màng.Màng này do các gel gelatin tạo ra chủ yếu bằng các liên kết hydro nên có tính thuận nghịch.Khi nhiệt độ khoảng trên 300̊C thì tan chảy và để nguội thì tái lập lại

6.Khả năng nhũ hóa

-Nhũ tương là hệ phân tán của hai chất lỏng không

trộn lẫn vào nhau được

-Nhũ tương thực phẩm phần lớn là kiểu dầu trong

nước hoặc nước trong dầu.Ngoài ra nhiều nhũ

tương trong thực phẩm còn chứa các bọt khí hoặc

chất rắn phân tán

Hệ nhũ tương của nước trong dầu và dầu trong nước

-Nhũ tương là hệ không bền nhiệt động Để làm cho nhũ tương bền thì người ta cho vào nhũ tương các chất sau:

 Cho các chất điện ly vô cơ vào để làm cho các giọt tích điện và đẩy nhau

 Thêm các chất hoạt động bề mặt có cấu trúc lưỡng cực để chúng hướng hai cực háo nước và ưa béo của chúng vào hai phía của bề mặt liên pha do đó làm giảm được sức căng bề mặt giữa hai pha

 Cho thêm những chất cao phân tử hòa tan được trong pha liên tục như polysaccharide để làm tăng độ nhớt của pha liên tụ, hoặc như protein để hấp phụ vào bề mặt lên pha tạo ra những tính chất cơ lý như độ dày, độ nhớt, độ đàn hồi,

độ cứng có tác dụng bảo vệ làm cho nhũ tương bền

Các chất tạo bọt thực phẩm thường là protein như lòng trắng trứng, protein của đậu tương…

8.Mối liên hệ giữa protein và mùi thực phẩm.

-Cấu trúc phứa tạp của protein cũng tạo nên các tương tác quan trọng với các hợp chất mùi làm ảnh hưởng đến mùi của thực phẩm bằng các tương tác thuận nghịch hoặc không thuận nghịch với các hợp chất mùi, có thể làm tăng hoặc giảm mùi của sản phẩm thực phẩm

 Các hợp chất mùi thường được cố ý bổ sung vào thực phẩm nhằm làm tăng mùi và vị của nó.Sau đó protein có thể giúp kết hợp với các hợp chất này

 Các hợp chất mùi không mong muốn có thể được cho vào thực phẩm một cách tình cờ khi đó protein có thể được sử dụng để làm giảm hoặc che hoàn toàn mùi không mong muốn

 Protein có thể tương tác với các hợp chất mùi được hình thành trong quá trình bảo quản và chế biến.Bởi vì các amino acid trong phân tử protein có ái lực khác nhau đối với các chất dễ bay hơi khác nhau:

• Lysine hấp thụ tốt nhất và sự hấp phụ này là không thuận nghịch

• Arginine, histidine, phenylalanine, tryptophan, proline, valine, leucine và isoleucine thể hiện khả năng ái lực kết hợp cao

• Tyrosine và hydroxyproline hấp thụ kém hơn các amino acid tương ứng không có nhóm hydroxyl

8.Mối liên hệ giữa protein và mùi thực phẩm(tt).

 Khi nồng độ protein cao có thể dẫn đến sự hình thành mạng lưới gel.Điều này có thể làm giảm sự giải phóng mùi,

có lẽ là do sự khuếch tán bị hạn chế

II.Biến đổi của protein trong quá trình gia nhiệt thực phẩm

Trong quá trình gia công kỹ thuật các nguyên liệu giàu protein bên cạnh những biến đổi có định hướng mong muốn còn xảy ra những biến đổi phụ ngoài dự định và nhiều khi là không mong muốn.Thường những biến đổi này xảy ra trong quá trình gia nhiệt,và tuỳ vào mức độ mà chất lượng phẩm có thể tốt hơn hoặc kém đi

Biến đổi của protein

trong quá trình gia

nhiệt thực phẩm.

Khi gia nhiệt vừa phải

Khi gia nhiệt kiểu thanh trùng

Khi gia nhiệt khan

1.Khi gia nhiệt vừa phải thì protein chỉ bị biến tính.Khi đó các độc tố có bản chất protein có trong thực phẩm hoặc các chất kìm hãm các enzyme đường tiêu hóa đi vào thực phẩm theo nguyên liệu sẽ mất độc tính.

-Gia nhiệt vừa phải như biện pháp chần trước khi đóng hộp một số rau quả nhằm làm biến tính, vô hoạt các enzyme vốn xúc tác các phản ứng tạo ra màu sắc và mùi vị không mong muốn cũng như xúc tác phản ứng phá hủy các vitamin

-Gia nhiệt vừa phải còn có tác dụng làm cho một số thực phẩm giàu colagen,glixinin đậu tương, ovalbumin sẽ dễ dàng tiêu hóa hơn vì khi đó mạch peptid bị duỗi ra, giải tỏa các gốc amino acid trước đây bị che lấp trong phân tử do đó tạo điều kiện cho protease tác dụng được thuận lợi hơn

2.Khi gia nhiệt kiểu thanh trùng ở nhiệt độ lớn hơn 110-C các sản phẩm giàu protein như thịt, cá, sữa sẽ gây phá hủy một phần các gốc cystine, cysteine để hình thành nên S, dimetylsulfua, cysteic acid và các hợp chất bay hơi khác khiến cho sản phẩm này có mùi đặc trưng.

 

3.Gia nhiệt khan các protein ở nhiệt độ trên ( nhiệt độ đạt được khi rán thịt và cá ) thì trytophan bị hóa vòng để tạo ra α,

β, hoặc γ carbolin:

 

-Khi gia nhiệt ở nhiệt độ cao(

Các thực phẩm giàu protein có pH trung tính hoặc môi trường kiềm thì xảy ra:

 Thủy phân các liên kết peptid và đồng phân hóa các gốc amino acid, tạo ra hỗn hợp racemic hóa do đó làm giảm giá trị dinh dưỡng

 Phá hủy một số amino acid như arginine bị chuyển thành ortinin và ure; serine, threonine bị phá hủy; cysteine bị chuyển thành dehydroalanine

 Tạo cầu nối đồng hóa trị giữa các gốc amino acid.Về phương diện dinh dưỡng việc tạo ra cầu đồng hóa trị làm giảm

độ tiêu hóa của protein

 

Các biến đổi của protein trong

quá trình bảo quản

Phản ứng khử amin

Phản ứng decarboxyl

Phản ứng dezamindecarboxyl hóa

*Phản ứng dezamindecarboxyl hóa.

O

Đặc biệt các amino acid vòng sẽ sinh tra các chất có mùi khó chịu và độc

Đặc biệt các amino acid vòng sẽ sinh tra các chất có mùi khó chịu và độc