Khóa luận Phân tích Protein trong sữa bột

Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật ứng dụng, đặc biệt là các ngành công nghệ sinh học, y học và công nghiệp chế biến thực phẩm thì việc đánh giá chất lượng thực phẩm đang rất được quan tâm và chú ý. Trong số các chỉ tiêu dùng để đánh giá chất lượng thực phẩm như hàm lượng đường, hàm lượng lipit, các chất khoáng, các chất vitamin,… thì hàm lượng protein chứa trong thực phẩm là chỉ tiêu quan trọng hơn cả. Trong những năm vừa qua, ở nước ta vấn đề vệ sinh và an toàn thực phẩm đang trở thành một đề tài nóng bỏng, thu hút được sự chú ý của rất nhiều nhà khoa học. Như chúng ta đã biết, hiện nay có rất loại sữa bột kém chất lượng, sữa giả tràn lan trên thị trường gây ảnh hưởng không tốt tới nhà sản xuất lẫn người tiêu dùng. Hàm lượng protein được biết đến là hàm lượng quan trọng bậc nhất trong việc đánh giá chất lượng của sữa bột. Để phân tích được hàm lượng protein trong sữa thì có rất nhiều phương pháp phân tích, ví dụ như: phương pháp Dumas, phương pháp hồng ngoại, phương pháp so màu, phương pháp quang phổ,….nhưng trong số đó có phương pháp Kjeldahl được coi là phương pháp có ưu điểm vượt trội và khả năng thực tế cao. Xuất phát từ lý do trên, em đã chọn đề tài “ Xác định hàm lượng Protein trong sữa bột bằng phương pháp Kjeldahl”. CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN 3.5. GIỚI THIỆU SỮA BỘT 4.5. Khái niệm và phân loại sữa bột a. Khái niệm Sữa bột là một sản phẩm từ sữa ở dạng bột khô được thực hiện bằng cách làm bốc hơi sữa để khô sau đó nghiền nhỏ, tán nhỏ thành bột, nhằm mục đích giảm khối lượng và tăng thời gian bảo quản. Sữa bột là sản phẩm có đầy đủ chất dinh dưỡng đa dạng nhất, và ngày càng được cải tiến bằng cách bổ sung thêm vitamin và khoáng chất,… nhằm giúp phát triển não bộ, chiều cao, thể trọng hoặc tăng sức đề kháng,…13. Hình 1.1: Sữa bột b. Phân loại Có thể chia sữa bột thành 3 loại: sữa bột nguyên chất (sữa bột chứa từ 26% đến 42% hàm lượng chất béo), sữa bột tách một phần chất béo ( sữa bột chứa từ 1,5% đến 26% hàm lượng chất béo), sữa bột gầy (sữa bột chứa nhỏ hơn 1,5% hàm lượng chất béo) 9. Bảng 1.1: Thành phần chính của một số sản phẩm sữa bột (%) Thành phần Sữa bột nguyên chất Sữa bột gầy Cream bột Butter milk bột Whey bột Nước 3,5 4,3 4,0 3,1 7,1 Protein 25,2 35,0 21,5 33,4 12,0 Chất béo 26,2 1,0 40,0 2,3 1,2 Lactose 38,1 51,9 29,5 54,7 71,5 C.khoáng 7,0 7,8 5,0 6,5 8,2

Lời cảm ơn

Luận văn được thực hiện và hoàn thành tại Trường Đại học Công nghiệp

Hà Nội Trong quá trình làm khóa luận tốt nghiệp, em đã nhận được rất nhiều

sự giúp đỡ để hoàn tất luận văn

Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành Th.S Nguyễn Mạnh Hà

đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm cho em trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp này

Em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô Khoa Công nghệ Kỹ thuật Hóa học - Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội, những người đã truyền đạt kiến thức quý báu cho em suốt trong thời gian học tập vừa qua

Sau cùng em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và các bạn sinh viên lớp chuyên ngành Hóa phân tích đã luôn động viên, giúp đỡ em trong quá trình làm luận văn

Trong quá trình làm báo cáo, do trình độ và thời gian nghiên cứu cònhạn chế nên em không thể tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy, em rất mongnhận được ý kiến đóng góp của thầy giáo, các anh chị và các bạn để bài báocáo của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 08 tháng 5 năm 2018

Sinh viên

Lưu Thị Ngọc

GVHD : Nguyễn Mạnh Hà SVTH : Lưu Thị Ngọc

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN 1

1.1 GIỚI THIỆU SỮA BỘT 1

1.1.1.Khái niệm và phân loại sữa bột 1

1.1.2.Mục đích, ý nghĩa và phạm vi sử dụng 2

1.1.3.Phân loại sản phẩm dành cho mọi đối tượng 2

1.1.4.Thành phần hóa lý trong sữa bột 2

1.1.4.1 Protein 2

1.1.4.2 Lipit 10

1.1.4.3 Carbohydrat (glucid) 10

1.1.4.4 Chất khoáng 10

1.1.4.5 Vitamin 11

1.1.4.6 Nước 11

1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PROTEIN TRONG SỮA 11

1.2.1 Định lượng protein bằng phương pháp so màu 11

1.2.1.1 Định lượng protein bằng phương pháp Lowry 11

1.2.1.2 Định lượng protein theo phương pháp Bradford 12

1.2.2 Định lượng protein bằng phương pháp quang phổ 13

1.2.3.Phương pháp hấp thụ hồng ngoại 14

1.2.4.Phương pháp Kjeldahl 15

1.3 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 19

1.3.1.Loại sai số thô 20

1.3.2.Tính giá trị trung bình xTB, độ lệch chuẩn S 22

1.3.3.Tính biên giới tin cậy 23

1.3.4.Báo cáo kết quả phân tích 23

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 24

2.1 HÓA CHẤT, DỤNG CỤ - THIẾT BỊ 24

2.1.1.Hóa chất 24 GVHD : Nguyễn Mạnh Hà SVTH : Lưu Thị Ngọc

2.1.2.Dụng cụ, thiết bị 24

2.1.3.Pha hóa chất 25

2.2 PHẦN CHUẨN BỊ MẪU VÀ QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM 26

2.2.1.Chuẩn bị mẫu 26

2.2.2.Quy trình thực nghiệm 26

2.2.2.1 Quy trình phá mẫu 27

2.2.2.2 Quy trình chưng cất và chuẩn độ 29

2.3 THỰC NGHIỆM 30

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32

3.1 MẪU SỮA BỘT OPTIMUN GOLD 3 32

3.2 MẪU SỮA BỘT BIOMIL PLUS 3 33

3.3 MẪU SỮA BỘT DIELAC GROW PRO 1+ 34

3.4 MẪU SỮA BỘT ABBOTT GROW 3 36

3.5 MẪU SỮA BỘT DIELAC ANPHA GOLD 37

3.6 MẪU SỮA BỘT MORINAGA CHILMIL 2 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 41

GVHD : Nguyễn Mạnh Hà SVTH : Lưu Thị Ngọc

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Thành phần chính của một số sản phẩm sữa bột (%) 1

Bảng 1.2: Nhu cầu protein trẻ em hằng ngày FAO/WHO 1982 8

Bảng 1.3 : Thành phần protein trong 100g sữa bột trẻ em từ 1-3 tuổi 10

Bảng 1.4: Protein – hệ số tắt 14

Bảng 1.5 : Giá trị Q ứng với độ tin cậy P và số lần đo n 21

Bảng 2.1: Bảng thống kê lượng mẫu cân 27

Bảng 2.2: Bảng thống kê lượng mẫu cân – hóa chất phá mẫu 30

GVHD : Nguyễn Mạnh Hà SVTH : Lưu Thị Ngọc

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Sữa bột 1

Hình 1.2: Cấu trúc của α-aminoaxit 4

Hình 1.3: Cấu trúc lập thể của α-aminoaxit 4

Hình 1.4: Phản ứng màu Lowry 12

Hình 1.5: Phản ứng màu Coomassie 13

Hình 2.1: Máy phá mẫu Kjeldahl 25

Hình 2.2 : Máy chưng cất và chuẩn độ Kjeldahl 25

Hình 2.3: Dung dịch xanh lơ CuSO4 sau phá mẫu 29

GVHD : Nguyễn Mạnh Hà SVTH : Lưu Thị Ngọc

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật ứng dụng,đặc biệt là các ngành công nghệ sinh học, y học và công nghiệp chế biến thựcphẩm thì việc đánh giá chất lượng thực phẩm đang rất được quan tâm và chú

ý Trong số các chỉ tiêu dùng để đánh giá chất lượng thực phẩm như hàmlượng đường, hàm lượng lipit, các chất khoáng, các chất vitamin,… thì hàmlượng protein chứa trong thực phẩm là chỉ tiêu quan trọng hơn cả

Trong những năm vừa qua, ở nước ta vấn đề vệ sinh và an toàn thựcphẩm đang trở thành một đề tài nóng bỏng, thu hút được sự chú ý của rấtnhiều nhà khoa học Như chúng ta đã biết, hiện nay có rất loại sữa bột kémchất lượng, sữa giả tràn lan trên thị trường gây ảnh hưởng không tốt tới nhàsản xuất lẫn người tiêu dùng Hàm lượng protein được biết đến là hàm lượngquan trọng bậc nhất trong việc đánh giá chất lượng của sữa bột Để phân tíchđược hàm lượng protein trong sữa thì có rất nhiều phương pháp phân tích, ví

dụ như: phương pháp Dumas, phương pháp hồng ngoại, phương pháp so màu,phương pháp quang phổ,….nhưng trong số đó có phương pháp Kjeldahl đượccoi là phương pháp có ưu điểm vượt trội và khả năng thực tế cao Xuất phát từ

lý do trên, em đã chọn đề tài “ Xác định hàm lượng Protein trong sữa bột

bằng phương pháp Kjeldahl”.

GVHD : Nguyễn Mạnh Hà SVTH : Lưu Thị Ngọc

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN

1.1 GIỚI THIỆU SỮA BỘT

1.1.1 Khái niệm và phân loại sữa bột

a Khái niệm

Sữa bột là một sản phẩm từ sữa ở dạng bột

khô được thực hiện bằng cách làm bốc hơi

sữa để khô sau đó nghiền nhỏ, tán nhỏ

thành bột, nhằm mục đích giảm khối lượng

và tăng thời gian bảo quản Sữa bột là sản

phẩm có đầy đủ chất dinh dưỡng đa dạng

nhất, và ngày càng được cải tiến bằng cách

bổ sung thêm vitamin và khoáng chất,…

nhằm giúp phát triển não bộ, chiều cao, thể

trọng hoặc tăng sức đề kháng,…[13] Hình 1.1: Sữa bột

b Phân loại

Có thể chia sữa bột thành 3 loại: sữa bột nguyên chất (sữa bột chứa từ26% đến 42% hàm lượng chất béo), sữa bột tách một phần chất béo ( sữabột chứa từ 1,5% đến 26% hàm lượng chất béo), sữa bột gầy (sữa bột chứanhỏ hơn 1,5% hàm lượng chất béo) [9]

Bảng 1.1: Thành phần chính của một số sản phẩm sữa bột (%) Thành

phần

Sữa bột nguyên chất

Sữa bột gầy

Cream bột

Butter milk bột

Whey bột

1.1.3 Phân loại sản phẩm dành cho mọi đối tượng

Từng đối tượng sẽ có loại sữa bột riêng biệt: sữa bột dành cho trẻ em (từ0-6 tháng tuổi, từ 6-12 tháng tuổi, từ 1-3 tuổi, từ 1-6tuổi, từ 6 tuổi trở lên);sữa bột dành cho bà mẹ mang thai và cho con bú; sữa bột dành cho ngườibéo; sữa bột dành cho người gầy; sữa bột dành cho người lớn tuổi, bệnh nhâncần phục hồi nhanh và những người ăn uống kém [13]

1.1.4 Thành phần hóa lý trong sữa bột

Phân loại:

Dựa vào thành phần hóa học các protein được phân thành hai nhóm lớn:protein đơn giản, bao gồm: các L-α-aminoaxit, polipeptit, protein gồm vàichục aminoaxit liên kết với nhau; protein phức tạp: phân tử của nó bao gồmphần protein và phần không phải protein gọi là nhóm ngoại Tùy theo bảnchất hóa học của nhóm ngoại, có thể phân thành các nhóm nhỏ như:metaloprotein (nhóm ngoại là ion kim loại như Fe3+, Zn2+), lipoprotein (nhómngoại là lipit), glycoprotein (nhóm ngoại là gluxit), phosphoprotein (nhómngoại là phosphat, ví dụ casein sữa), nucleoprotein (nhóm ngoại là axitnucleic), cromoprotein (nhóm ngoại là các chất mang màu) [2]

b Cấu tạo phân tử protein

Thành phần các nguyên tố của protein :

Tất cả các protein đều chứa các nguyên tố C, H, O, N Một số còn chứamột lượng nhỏ S Tỉ lệ phần trăm khối lượng các nguyên tố này trong phân tửprotein như sau:

Ngoài các nguyên tố trên protein còn chứa một lượng rất nhỏ các nguyên

tố khác như: P, Fe, Zn, Cu, Mn, Ca, [1]

Đơn vị cấu tạo cơ sở của protein:

Axit amin là cấu tử cơ bản của protein, axit amin là những hợp chất hữu

cơ mạch thẳng hoặc mạch vòng trong phân tử có chứa ít nhất một nhóm amin,một nhóm cacboxyl Đa số các protein được cấu tạo từ 20 L-α-aminoaxit bằngliên kết peptit [2]

Công thức tổng quát:

R-CH(NH2)COOH: dạng không ion hóa

R-CH(NH3)COO- : dạng ion lưỡng cực

R được gọi là mạch bên hay nhóm bên

→ Vậy là các axit amin chỉ khác nhau về mạch R

Hình 1.2: Cấu trúc của α-aminoaxit

Hình 1.3: Cấu trúc lập thể của α-aminoaxit

Khi thiếu một trong các axit amin cần thiết có thể làm cho protein đượctổng hợp ít hơn protein bị phân giải nên sẽ mất cân bằng đối với nito Hàmlượng các axit amin không thay thế và tỉ lệ giữa chúng trong phân tử protein

là một tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá chất lượng protein [1]

Dạng không ion Dạng lưỡng tính

Các đồng phân lập thể Biểu diễn trên không gian 3 chiều

c Một số tính chất quan trọng của protein

Khối lượng và hình dạng phân tử protein:

Protein có khối lượng phân tử tương đối lớn, có dạng hình cầu hoặc dạngsợi Protein hình cầu tan trong nước hoặc dung dịch muối loãng, rất hoạt động

về mặt hóa học Các protein hình sợi tương đối trơ về mặt hóa học, chủ yếu cóchức năng cơ học Ví dụ: colagen của da, xương, sụn, gân, răng; keratin củatóc, lông, fibroin của tơ, miozin của cơ,… [1]

Tính chất lưỡng tính của protein:

Cũng như aminoaxit, protein cũng là chất điện ly lưỡng tính vì trongphân tử protein còn nhiều nhóm phân cực của mạch bên Có thể điều chỉnh

pH để tách riêng các protein ra khỏi hỗn hợp của chúng Khi pH = pT cácprotein dễ dàng kết tụ lại với nhau làm cho protein kết tủa [5]

Tính chất dung dịch keo protein, sự kết tủa protein:

Khi hòa tan, protein tạo thành dung dịch keo Các phần tử keo có kíchthước lớn, không đi qua màng bán thấm Người ta sử dụng tính chất này đểtinh sạch protein khỏi các chất phân tử thấp bằng phương pháp thẩm tách Haiyếu tố đảm bảo độ bền dung dịch keo protein: sự tích điện cùng dấu của cácphân tử protein, lớp vỏ hydrat bao quanh phân tử protein Người ta thườngdùng các muối vô cơ như (NH4)2SO4 hay các dung môi hữu cơ như axeton,etanol để tạo kết tủa protein nhưng phải tiến hành ở nhiệt độ thấp Các yếu tốgây biến tính không thuận nghịch thường được sử dụng để loại bỏ protein rakhỏi dung dịch: dùng nhiệt, các axit mạnh,các kim loại nặng,… [4]

Khả năng hấp thụ tia tử ngoại của protein:

Dung dịch protein có khả năng hấp thụ ánh sáng tử ngoại ở vùng cóbước sóng 180-220nm và 250-300nm [5]

Khả năng thủy phân của protein:

Các phân tử protein có thể bị thủy phân bằng axit, kiềm hay enzim chocác polypeptit và cuối cùng là các aminoaxit [3]

Trong môi trường trung tính:

n-peptit + (n-1)H2O → aminoaxitTrong môi trường axit HCl:

n-peptit + (n-1) H2O + (n-x) HCl → muối amoniclorua của aminoaxitTrong đó: x là số mắt xích Lysin trong n-peptit

Trong môi trường bazo NaOH:

n-peptit + (n+y) NaOH → muối natri của aminoaxit + (y +1) H2OVới: y là số mắt xích Glutamic trong n-peptit

cơ thể đối với một số bệnh Thiếu protein làm thay đổi thành phần hóa học vàcấu tạo hình thái của xương (lượng canxi giảm, lượng magie tăng cao), do vậyprotein cao chất lượng tốt (protein chứa đủ các axit amin không thay thế) làcần thiết trong thức ăn cho mọi lứa tuổi

Protein là chất có khả năng tạo cấu trúc, tạo hình khối, tạo trạng thái chocác sản phẩm thực phẩm, nhờ khả năng này mới có quy trình công nghệ sảnxuất ra các sản phẩm tương ứng từ các nguyên liệu giàu protein Protein còngián tiếp tạo ra chất lượng cho các thực phẩm Ví dụ: nhờ có protein của tơ cơ

ở thịt mới tạo được cấu trúc gel cho các sản phẩm giò lụa; công nghệ sản xuấtbánh mì là dựa trên cơ sở tính chất tạo hình, tính chất kết cấu và tính chất giữkhí của 2 protein đặc biệt trong bột mì là gliadin và glutenin

Vai trò sinh học của protein:

Protein là thành phần không thể thiếu của tất cả cơ thể sống, protein lànền tảng về cấu trúc và chức năng của cơ thể sinh vật Protein thường có 8 vaitrò sinh học:

Xúc tác: các protein có chức năng xúc tác các phản ứng sinh học gọi làenzym Hầu hết các phản ứng của cơ thể sống từ những phản ứng đơn giảnnhất như phản ứng hydrat hóa, phản ứng khử nhóm cacboxyl đến những phảnứng phức tạp như sao chép mã di truyền… đều do enzym xúc tác

Vận tải: protein đóng vai trò như là các phương tiện vận tải chuyên chởcác chất trong cơ thể sống Ví dụ: hemoxiamin (ở động vật không xươngsống), hemoglobin, mioglobin (ở động vật có xương sống) kết hợp với nhaurồi vận chuyển O2 đến khắp các mô và cơ quan trong cơ thể Hemoglobin cònvận tải cả CO2 và H+ Glubolin lại vận tải Fe

Vận động: nhiều protein trực tiếp tham gia trong quá trình chuyển động:

co cơ, chuyển vị trí của nhiễm sắc thể trong quá trình phân bào Ở động vật cóxương sống, sự co cơ được thực hiện nhờ chuyển động trượt trên nhau của hailoại sợi protein: sợi to chứa protein miozin và sợi mảnh chứa các proteinactin, troponin

Bảo vệ: protein là các kháng thể trong máu động vật có xương sống.Chúng có khả năng nhận biết, ‘bắt’ những chất lạ xâm nhập vào cơ thể nhưprotein lạ, virut, vi khuẩn hoặc tế bào lạ và loại chúng ra khỏi cơ thể Ví dụ:các interferon là những protein do tế bào động vật có xương sống tổng hợp vàtiết ra để chống lại sự nhiễm virut Tác dụng của các interferon rất mạnh, chỉcần ở nồng độ 10μM đã có hiệu quả kháng virut rõ rệt Interferon kết hợp vàomàng nguyên sinh chất của các tế bào khác trong cơ thể và cảm ứng trạng tháikháng virut của chúng Các protein tham gia trong quá trình đông máu có vaitrò bảo vệ cho cơ thể sống khỏi bị mất máu Ở một số thực vật có chứa cácprotein có tác dụng độc đối với động vật, ngay cả ở liều lượng rất thấp chúngcũng có tác dụng bảo vệ thực vật khỏi sự phá hoại của động vật

Điều hòa: một số protein có chức năng điều hòa quá trình thông tin ditruyền, điều hòa quá trình trao đổi chất Protein điều hòa quá trình biểu hiệngen, như các protein reprexo ở vi khuẩn có thể làm ngừng quá trình sinh tổnghợp enzim của các gen tương ứng Ở cơ thể bậc cao sự điều hòa hoạt độngbiểu hiện gen theo một cơ chế phức tạp hơn nhưng các protein cũng đóng vaitrò quan trọng Các protein có hoạt tính hormon,các protein ức chế đặc hiệuenzim đều có chức năng điều hòa nhiều quá trình trao đổi chất khác nhau.

Truyền xung thần kinh: một số protein có vai trò trung gian cho phảnứng trả lời của tế bào thần kinh đối với các kích thích đặc hiệu Ví dụ: vai tròcủa sắc tố thị giác rodopxin ở màng lưới mắt

Cấu trúc: các protein này thường có dạng sợi như selerotin trong lớp vỏngoài của côn trùng, fibroin của tơ tằm, tơ nhện, colagen, elastin của mô liênkết, mô xương

Dự trữ dinh dưỡng: protein là chất dinh dưỡng quan trọng cung cấp cácaxit amin cho phôi phát triển Ví dụ: albumin trong lòng trắng trứng, caseintrong sữa, gliadin trong hạt lúa mì, zein trong ngô,…

e Nhu cầu protein [14]

Nhu cầu protein phụ thuộc vào lứa tuổi và chất lượng protein Nhu cầu

đề nghị (FAO/WHO 1982) tính trên 1 ngày dựa vào protein có giá trị sinh học70%, tức chế độ ăn dựa trên protein thực vật nhưng có 1 lượng protein độngvật hợp lý (30%)

Bảng 1.2: Nhu cầu protein trẻ em hằng ngày FAO/WHO 1982

Thông thường nhu cầu protein ở trẻ bú mẹ là 2-2,5g/kg, đây là nhu cầu

an toàn có giá trị sinh học thấp Năng lượng do protein cung cấp so với toàn

bộ năng lượng của khẩu phần nên chiếm 12-15%

Hiện tượng thiếu và thừa protein: thiếu protein sẽ dẫn đến suy dinhdưỡng, thừa protein ít khi gặp hơn thiếu Khi thừa cơ thể sẽ tích lũy nito.Trong quá trình chuyển hóa protein, ngoài acid amin còn có cả các sản phẩmchuyển hóa trung gian như ure, uric (là chất cặn bã) và sẽ làm cho gan, thậnphải làm việc nhiều để đào thải ra khỏi cơ thể, do đó ảnh hưởng không tốt đếngan, thận

f Tầm quan trọng và mục đích khi phân tích protein [6]

Tầm quan trọng khi phân tích protein:

Khai báo giá trị dinh dưỡng trên nhãn, khảo sát các tính chất chức năng(protein trong thực phẩm có các tính chất chức năng đặc biệt) Ví dụ : gliadin

và glutenin của bột mì để làm bánh mì, casein để đông tụ sữa trong sản xuấtphomai và albumin trong trứng để tách bọt

Xác định hoạt tính sinh học Một số protein như enzime và chất ức chếenzime là đối tượng nghiên cứu của khoa học thực phẩm và dinh dưỡng học

Ví dụ: enzime protease để làm thịt mềm, pectinase trong quá trình chín quả

và chất ức chế trysin trong hạt họ đậu đều có bản chất protein

Mục đích phân tích protein trong thực phẩm:

Mục đích phân tích protein trong các mẫu thực phẩm là để xác định: hàmlượng protein tổng, hàm lượng của một loại protein riêng trong hỗn hợp, hàmlượng protein trong quá trình tách và tinh sạch, nito không có nguồn gốc từprotein, thành phần axit amin, giá trị dinh dưỡng của thực phẩm

Bảng 1.3 : Thành phần protein trong 100g sữa bột trẻ em từ 1-3 tuổi

Một số acid phải do thức ăn cung cấp vì cơ thể không có khả năng tổnghợp, đó là trường hợp 2 nhóm acid béo không no nhiều nối đôi là: acidlinoleic (omega 6) có nhiều trong dầu thực vật, ví dụ: vừng (mè), dầu oliu,dầu lạc…., đó là tiền chất của ARA thành phần quan trọng của màng thế bào(kể cả tế bào não), là tiền chất của nhiều chất kháng viêm,… giúp tăng cườngsức đề kháng; và acid linolenic (omega 3) có nhiều trong hải sản, dầu đậunành, lá rau xanh, đó là tiền chất DHA, acid béo quan trọng trong việc pháttriển não bộ, mắt và hệ thần kinh (DHA chiếm ¼ não bộ người lớn)

1.1.4.3 Carbohydrat (glucid)

Carbohydrat chia ra làm 2 loại, đó là: glucid đơn giản: monosaccarit(glucose, frutose, galactose,…) và disaccarit (saccarose, lactose, maltose,…);các polysaccarit: tinh bột, glycogen, pectin, cellulose,… [1]

Carbohydrat là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu cho cơ thể Chúng

có vai trò tạo hình (các glucoprotein tham gia vào cấu tạo tổ chức tế bào).Đây là nguồn cung cấp năng lượng nhanh cho các hoạt động thể lực Đối vớimột số mô của cơ thể, glucose là nguồn cung cấp năng lượng duy nhất, như

mô não, tế bào máu, tủy xương,… [7]

1.1.4.4 Chất khoáng

Hàm lượng chất khoáng trong sữa dao động từ 8-10g/l Các muối trongsữa dạng hoà tan hoặc dung dịch keo dễ bị phá vỡ bởi nhiệt độ và pH, cácmuối khoáng trong sữa hầu hết ở dạng dễ đồng hoá Trong số các nguyên tố

khoáng trong sữa, chiếm hàm lượng cao nhất là Ca, P, Mg, K Một phầnchúng tham gia vào cấu trúc mixen, phần còn lại tồn tại dưới dạng muối hoàtan trong sữa Các nguyên tố khác như: Na, Cl… đóng vai trò chất điện ly.Ngoài ra trong sữa còn có các nguyên tố khác như Zn, Al, I, Cu, Mn, Ag…chúng cần thiết cho quá trình dinh dưỡng của con người [2].

1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PROTEIN TRONG SỮA

1.2.1 Định lượng protein bằng phương pháp so màu [15]

1.2.1.1 Định lượng protein bằng phương pháp Lowry

a Nguyên tắc

Định lượng protein dựa vào phản ứng màu của protein và thuốc thửFolin Phương pháp này sử dụng phối hợp phản ứng Biure và phản ứng vớithuốc thử Folin tác dụng lên gốc tyrosin,tryptophan, hystidin để tạo phức màuxanh đặc trưng có độ hấp thụ cực đại ở bước sóng 750 nm Cường độ màu tỉ

lệ với nồng độ protein Sau đó dựa vào đường chuẩn protein để tính ra hàmlượng protein cần tìm Phản ứng màu Lowry:

1.2.1.2 Định lượng protein theo phương pháp Bradford

a Nguyên tắc

Định lượng protein dựa phản ứng màu của protein với xanh Coomassie(Coomassie Brilliant Blue G-250) và cả khả năng hấp thụ ánh sáng ở bướcsóng 595nm Trong môi trường axit Coomassie Brilliant Blue G-250 liên kếtchặt chẽ với protein, tương tác với cả nhóm kỵ nước và các nhóm mang điệntích dương trên nhân tử protein làm dung dịch có màu xanh Cường độ màu tỷ

lệ với nồng độ protein trong dung dịch Sau đó dựa vào đường chuẩn củaprotein suy ra hàm lượng protein trong mẫu Phản ứng màu Coomassie:

Hình 1.5: Phản ứng màu Coomassie

b Độ nhạy và khả năng ứng dụng

Phương pháp này dùng cho protein tan trong nước, phản ứng xảy ra ở nhiệt độ phòng Phương pháp này nhạy hơn 2-3 lần so với phương pháp

Lowry, nhanh và đơn giản hơn nhiều vì nó cho phép xác định tới vài μg

protein/ml, đồng thời làm giảm ảnh hưởng của muối đệm, các chất khử….Phương pháp này không dùng với những chất có chứa surfactants vì gây

ra kết tủa của các chất phản ứng Những chất có tính kiềm mạnh làm tăng mật

độ quang gây sai lệch đến kết quả Màu Coomassie làm bẩn cuvet thạch anh nên chỉ dùng cuvet thủy tinh để đo mật độ quang

1.2.2 Định lượng protein bằng phương pháp quang phổ [15]

a Nguyên tắc

Dựa vào sự hấp thụ tia cực tím ở bước sóng 280 nm của protein Các protein hấp thụ tia cực tím cực đại ở bước sóng 280 nm do các axitamin

tryptophan, tyrosin và một phần là phenylalanin Sự hấp thụ ở bước sóng 280

nm của chúng cũng thay đổi tùy loại protein nhưng hệ số tắt đo được cho mỗi loại protein cho phép tính nồng độ của protein tinh sạch (hệ số tắt) Hệ số tắt của các loại protein liên quan với hệ miễn dịch ở bước sóng 280 nm

1.2.3 Phương pháp hấp thụ hồng ngoại [15]

Thiết bị đo hồng ngoại để xác định hàm lượng chất béo, protein vàlactoza của sữa trên cơ sở đo hấp thụ bức xạ vùng hồng ngoại giữa các bướcsóng đại diện cho từng thành phần cần phân tích Áp dụng đối với sữa ngoàinông trại, sữa đã chế biến với điều kiện là thiết bị phải được hiệu chuẩn

a Nguyên tắc

Đo lượng bức xạ được hấp thụ bởi nhóm amit thứ hai của các liên kếtpeptit ở bước sóng 6,5 μm để xác định hàm lượng protein Đánh giá hàmlượng của protein được bằng cách đối chiếu với lượng ánh sáng hồng ngoạihấp thụ do sữa ở bước sóng khác mà ở đó chỉ hấp thụ nhẹ hợp chất đang đo.

b Các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo

Phép đo luôn bị ảnh hưởng bởi các yếu tố: độ tuyến tính đường chuẩn,hiệu quả làm sạch cuvet, đồng hóa mẫu, hơi nước bên trong dụng cụ đo, thànhphần sữa, sự biến đổi về nito phi protein, sự biến đổi về axit nitric, sự phângiải lipit

Phương trình phản ứng:

Quá trình vô cơ hóa mẫu

CxHyOzNt +O + H2SO4 (NH4)2SO4 + SO2 + CO2 + H2O

Quá trình chưng cất mẫu

Dùng NaOH đuổi NH3 ra khỏi dung dịch sau phá mẫu:

(NH4)2SO4 + 2NaOH→ Na2SO4 + 2NH3 + H2OHấp thụ NH3 bằng dung dịch axit boric (H3BO3):

3NH3 + H3BO3 → (NH4)3BO3

to

hh xúc tác

K 2 SO 4 ; CuSO 4 5H 2 O

Chuẩn độ amoni borat bằng axit HCl tiêu chuẩn, đẩy ra đúng lượng

H3BO3, làm hỗn hợp chỉ thị chuyển từ xanh chàm sang tím nhạt, từ đó tínhđược hàm lượng nito tổng:

(NH4)3BO3 +3HCl→ 3NH4Cl + H3BO3

Công thức tính lượng nito tổng:

Công thức tính lượng protein thô:

Trong đó:

N là lượng nito trong mẫu (%)

Vb là thể tích dung dịch HCl tiêu tốn chuẩn mẫu thử (ml)

Vs là thể tích dung dịch HCl tiêu tốn chuẩn mẫu trắng (ml)

CN là nồng độ dung dịch chuẩn HCl (N)

14,007 là khối lượng phân tử của nito (g/mol)

103 để chuyển từ miligam đương lượng sang đương lượng

m là khối lượng mẫu thử (g)

k là hệ số chuyển đổi nito sang protein tương ứng (k=6,38)

b Phương pháp xử lý mẫu[11]

Khái niệm, bản chất và yêu cầu:

Khái niệm: xử lý mẫu là quá trình phân hủy và hòa tan chất mẫu phântích dưới tác dụng của các hóa chất (axit, kiềm, hay hỗn hợp axit) và nănglượng nhiệt hay vi sóng để lấy các chất phân tích ra khỏi mẫu phân tích banđầu và xác định chúng theo các phương pháp đã chọn

Bản chất : xử lý mẫu xảy ra đồng thời sự phá vỡ cấu trúc ban đầu của cácchất mẫu; quá trình oxi hóa- khử làm thay đổi hóa trị, chuyển dạng tồn tại củachất phân tích; sự đốt cháy, phá hủy các hợp chất hữu cơ và mùn; sự tạo racác hợp chất phức bền; tạo ra các hợp chất dễ bay hơi, kết tinh hay kết tủachất phân tích dưới dạng hợp chất khác