Chuong 6 CÁC PHẢN ỨNG ENZYM PHỔ BIẾN TRONG SẢN XUẤT THỰC PHẨM

CHƯƠNG VII- PHẦN I CÁC PHẢN ỨNG ENZYM PHỔ BIẾN TRONG SẢN XUẤT THỰC PHẨM Phản ứng thủy phân Vai trũ - Khởi đầu trình chuyển hóa hợp chất cao phân tử - Là phản ứng xảy phổ biến trình chế biến thực phẩm: Tích cực: tăng giá trị dinh duỡng, cảm quan, đa dạng hóa sản phẩm (sản xuất nuớc chấm, nuớc mắm, sản xuất ruợu bia từ tinh bột) Hạn chế: làm giảm giá trị dinh duỡng (thủy phân dầu mỡ) Phn ng thy phõn Đặc điểm chất: chứa liên kết nhị duơng Protein: liên kết peptit -0,397 +0,25 +0,141 Phản ứng thủy phân Lipit: liªn kÕt este +0,326 CHO COR1 +0,214 CHO COR1 CHO COR1 Hợp chất cao ATP Adenin Ribose Phản ứng thủy phân Gluxit: liªn kÕt glucozit Phn ng thy phõn Đặc điểm enzym - Nhúm enzym khơng có nhóm ngoại - Tâm hoạt động gồm nhóm chức cạnh bên axit amin Cơ chế tác dụng - Tâm nhân enzym liên kết với phần “dương”của liên kết nhị dương Kết làm đứt liên kết phân tử chất Thủy phân liên kết peptit chymotrypsin Phản ứng thy phõn Các yếu tố điều chỉnh phản ứng - Hàm luợng nuớc - nhiệt độ - pH u nhc ca phn ng - có tính đặc hiệu cao: sản phẩm phụ - điều kiện phản ứng ôn hòa so với xúc tác hóa học - chế phẩm enzym đắt xúc tác hóa học Phản øng oxy hãa khư sinh häc - Vai trò - Bản chất phản ứng - ThÕ oxy hãa khö - Các dạng oxy hóa khử sinh học - Cỏc enzym oxy hóa khử - Chuỗi hơ hấp giải phóng lượng Ph¶n øng oxy hãa khư sinh học 2.1.Vai trũ sinh học Tham gia vào trình trao đổi chất trao đổi luợng D hoá: phân giải chất dinh dưỡng thành Đại phân tử tế bào Chất dinh dưỡng chất nhỏ hơn, sinh lượng Đồng hoá: tổng hợp chất nhờ tiền chất lượng thu Đồng hoá Dị hoá Năng lượng hoá học Tiền chất Sản phẩm cuối + lượng Quan hệ lượng q trình trao đổi chất: đồng hố dị hoỏ Oxygenase Enzym Cu-protein Polyphenoloxydase Tyrosinase Dạng quinon tạo thành tác dụng với axit amin ngung tụ lại tạo sản phẩm sẫm màu (cơ sở sản xuất chè, thuốc lá, sẫm màu rau, quả) Oxygenase Enzym Cu-protein Ascorbatozidase - Cã nhiỊu m« xanh cđa thùc vËt, tảo - Là tác nhân làm giảm hàm luợng vitamin C trình chế biến, bảo quản rau Oxygenase - hoạt hóa oxy phân tử để kết hợp trực tiếp vào chất tạo peroxyt - pirocatechinase, tryptophanoxygenase, lipoxydase COOH Lipoxygenase, O2 H OOH COOH Aldehyt, xeton, epoxy, ruơu bậc cao 2.6 Chuỗi hô hấp giải phóng luợng Hợp chất cao - Năng luợng thu đuợc phân giải: + liên kết cao năng: 7kcal/mol + liên kết thuờng: 3kcal/mol - Năng luợng hợp chất cao dễ đuợc chuyển sang dạng luợng khác (hóa năng, nhiệt năng, điện năng, năng) cần cho hoạt động sống tế bào Hợp chất cao Adenozin triphosphat Adenin Ribose A-P~P~P A-P~P + P o ∆G = - 7kcal/mol A-P~P A-P + P ∆Go= - 8,5kcal/mol A-P A+ P ∆Go= - kcal/mol Các hợp chất cao nang khác GTP, UTP, XTP, phosphocreatin, acetyl CoA Chuỗi hô hấp Khái niệm + - chuỗi vận chuyển điện tử (e ) hydro (H ) ®Õn oxi - thùc hiƯn theo nhiỊu nÊc nhê c¸c hƯ enzym oxi hãa khư c¸c nÊc đuợc bố trí theo trật tự tăng dần oxi hãa khư (thÊp nhÊt lµ H vµ cao nhÊt lµ O2) NhiƯm vơ - Oxi hãa tõng bËc hydro chất đến nuớc - tạo coenzym khử ((NADH2, FADH2) - Giải phóng luợng duới dạng hợp chất cao (nhờ phosphoril hóa oxi hóa) Chuỗi hô hấp Quá trình oxi hóa sinh học hệ thống sinh học H2 C¬ chÊt (AH2) + 2H + 2H NAD 2e 2e + 2H FAD 2e 2e CoQ 2c1 2e 2b 2e 2c 2e 2aa3 2e O2 H2O Chuỗi hô hấp Các enzym tham gia Dehydrogenase + chøa coenzym NAD, FAD,s¾t phi hem (Feph), coenzym Q (CoQ) Oxygenase + c¸c xitocrom: b, c1, c, a, a3 Chuỗi hô hấp Đặc điểm chuỗi - Chuỗi đuợc chia làm phần: vận chuyển H + vận chuyển e - - Các enzym chuỗi thuờng cu trú màng ty thể - Tại điểm đổi mạch (CoQ): - từ vận chuyển 2e sang 1e + - H e đuợc vận chuyển riêng biệt - Điện tử đuợc vận chuyển từ mức luợng cao (cơ chất) tới mức luợng thấp (O2) - Mỗi bậc luợng hóa học chất đuợc giải phóng chuyển sang dạng luợng hóa học vạn (ATP) Chuỗi hô hấp Sự phosphoril hóa oxy hóa - Hợp chất cao (ATP) đuợc tổng hợp bậc có chênh lệch hiệu điện oxy hóa khử chất tham gia phản ứng chuỗi o lµ ∆E ≥ 0,152V ∆Go ∆Go = kcal ADP + H3PO4 ATP + H2O ∆Eo = = 0,152v nF - Sự phosphoril hóa ADP H3PO4 trình vận chuyển e chuỗi hô hấp gọi phosphoril hãa oxy hãa - cã ®iĨm phosphoril hãa oxy hóa (điểm thoát luợng) chuối hô hấp Sù phosphoril hãa oxy hãa Sự chênh lệch oxh khử NADH O2 Một lượng lớn lượng c gii phúng Chuỗi hô hấp Sự phosphoril hóa oxy hãa 0,26v C¬ chÊt FAD NAD CoQ ATP c1 a a3 O2 ATP H2O ATP HiƯu st tÝch lòy luợng - FADH2 b ATP ATP - 1NADH2 0,25v 0,3v ATP ATP Phosphoril hãa ë møc c¬ chÊt Nhóm P cao chuyển từ hợp chất chứa sang ADP COOH C O P32- ADP ATP Pyruvate kinase C H2 Phosphoenolpyruvate COOH C O C H2 Pyruvate Đặc điểm nhóm enzym oxy hóa khử Tạo thành chuỗi để chuyển vận điện tử proton H + từ chất đến O2 Luợng coenzym không nhiều nhung có khả xúc tác luợng lớn chất Quá trình xúc tác trình hóa học liên hiệp với việc giải phóng luợng duới dạng hợp chất cao ... chất cao phân tử - Là phản ứng xảy phổ biến trình chế biến thực phẩm: Tích cực: tăng giá trị dinh duỡng, cảm quan, đa dạng hóa sản phẩm (sản xuất nuớc chấm, nuớc mắm, sản xuất ruợu bia từ tinh... peptit chymotrypsin Phản ứng thủy phân C¸c yÕu tè điều chỉnh phản ứng - Hàm luợng nuớc - nhiệt ®é - pH Ưu nhược phản ứng - cã tính đặc hiệu cao: sản phẩm phụ - điều kiện phản ứng ôn hòa so với... xúc tác hóa học - chế phẩm enzym đắt xúc tác hóa học Phản ứng oxy hóa khử sinh häc - Vai trò - Bản chất phản ứng - Thế oxy hóa khử - Các dạng oxy hóa khư sinh häc - Các enzym oxy hóa khử - Chuỗi