5. Những biến đổi của protein ngũ cốc trong bảo quản và chế biến
5.2.1Biến đổi do nhiệt
Trong quá trình gia công kĩ thuật các nguyên liệu giàu protein như ngũ cốc thì bên cạnh những biến đổi có định hướng và mong muốn, còn xảy ra những biến hóa phụ ngoài dự định và nhiều khi cũng không mong muốn. Đó là biến đổi của protein trong quá trình gia nhiệt. Hầu như mọi sản phẩm đều có quá trình gia nhiệt xảy ra.
Gia nhiệt:
Khi gia nhiệt vừa phải thì protein ngũ cốc sẽ bị biến tính. Ví dụ như các độc tố có bản chất protein trong đậu nành như antitripsin … đi vào thực phẩm theo nguyên liệu sẽ mất độc tính. Ở nhiệt độ này còn có tác dụng làm cho một số thực phẩm giàu Collagen, Glixinin đậu nành sẽ dễ dàng tiêu hóa hơn vì mạch peptid bị duỗi ra giải tỏa các gốc acid amin tạo điều kiện cho proteaza tác dụng được thuận lợi hơn.
Ngoài ra còn có tác dụng kìm hãm hoạt động của một số enzim đường tiêu hóa. Ví dụ Antitrypsin Xunitz và Bowman trong đậu nành làm tăng quá trình tiêu hóa đối với sản phẩm đậu nành.
Khi gia nhiệt ở nhiệt độ cao các thực phẩm giàu Protein trong điều kiện pH trung tính hoặc trong môi trường kiềm thì các Lysine, Threonine trong đậu nành cũng bị phân hủy.
Ở nhiệt độ này xảy ra quá trình thủy phân các liên kết peptid và đồng phân hóa các gốc acid amine, tạo ra hỗn hợp racemic làm giảm 50% giá trị dinh dưỡng sản phẩm.
Lúc gia nhiệt làm các hợp chất (chiếm hàm lượng nhỏ) như: cestrogen, goitrogen, sterol, các chất phản vitamin bị biến tính và ta có thể loại nó đi vì xét về mặt dinh dưỡng thì chúng không có lợi đôi khi là chất độc.
Giảm nhiệt:
Kìm hãm hoạt động của vi sinh vật ở nhiệt độ trên dưới 00c.
Tăng phẩm chất cho ngũ cốc. Làm hại cấu trúc tế bào.
Ứng dụng trong công nghệ sản xuất các sản phẩm từ ngũ cốc:
Trong sản xuất bánh mì:
Các quá trình keo xảy ra trong bột nhào khi nướng
Các quá trình keo xảy ra chủ yếu trong bột nhào khi nướng là sự hồ hóa tinh bột và sự đông tụ protit. Các quá trình này có ý nghĩa lớn hơn cả bởi vì chính các quá trình đó đã làm cho bột nhào trở thành bánh ăn được. sự thay đổi các chất keo trong bột nhào
xảy ra hầu như đồng thời khi mỗi lớp của cục bột nhào bị nóng đến nhiệt độ 55-600C. Ở
400C thì các hạt tinh bột đã bắt đầu trương nở. Nếu làm nóng hơn nữa thì các hạt tinh
bột bị vỡ ra và nước thấm vào bên trong hạt tinh bột, phá hủy hạt tinh bột, còn amilaza thì chuyển vào dung dịch và amilopectin tạo thành keo dính. Muốn hồ hóa hoàn toàn lượng tinh bột trong bột nhào thì cần một lượng nước nhiều gấp 2-3 lần lượng nước có trong bột nhào, do đó trong thời gian nướng bánh tinh bột chỉ bị hồ hóa bộ phận. sự hồ hóa tinh bột trong môi trường không đủ lượng nước cần thiết được diễn ra chậm chạp, quá trình hồ hóa chỉ kết thúc khi lớp trung tâm của bánh mì được làm nóng đến nhiệt độ
95-970C. Tinh bột đã hồ hóa liên kết với nước tự do trong bột nhào và liên kết với nước
tự do protit biến tính nhả ra. Lượng nước tự do trong bánh giảm đi rõ rệt , do đó ruột bánh khô và đàn hồi. Nếu tinh bột bị mất tính háo nước thì ruột bánh mì sẽ trở nên dính.
Quá trình biến tính của protit do tác dụng của nhiệt xảy ra trong khoảng nhiệt độ
50-700C. Khi bị đông tụ, protit nhả nước ra và chặt lại, mất tính đàn hồi. protit bị biến
tính tạo thành bộ khung cho bánh mì, cố định hình dáng của bánh. Các hạt tinh bột đã nở ra trong khi nướng thì bao quanh mạng lưới protit đông tụ. Protit đã bị đông tụ do nhiệt rất dễ dàng bị phân hủy bởi men.
Động học của quá trình biến tính protit trong các lớp bột nhào có ý nghĩa quan trọng đối với chất lượng của sản phẩm. protit đông tụ chậm có thể dẫn đến sự giảm thể tích của bánh và bánh có dạng bẹp.
Trong sản xuất sữa đậu nành:
Khi nấu, dưới tác dụng của nhiệt độ:
Enzyme urea phân giải ure giúp tiêu hóa tốt hơn.
Các phân tử protein tập hợp lại tạo thành mạng lưới protein mạng lưới protein có trật tự( hiện tượng gel hóa) tạo dung dịch sữa đậu nành có độ sánh.
Nhóm SH cũng bị lộ ra và làm tăng khả năng hình thành cầu disulfua. Khi có mặt một số lượng lớn nhóm SH và cầu S-S, mạng lưới protein bền vững hơn và gel nhận được có xu hướng không thuận nghịch.