TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁN CÔNG TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA: KHOA HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
  

ĐỀ TÀI:



NHÓM THỰC HIỆN
NGUYỄN THỊ DUY TỨ
LÊ THỊ NGỌC DUNG
VŨ THỊ HỒNG THU
NỘI DUNG:
I / PHÂN LOẠI – LIỆT KÊ: gồm 3 loại
1/ Protein có giá trị dinh dưỡng
2 / Protein có giá trị công nghệ
3 / Protein trị liệu
II / TÍNH CHẤT CỦA PROTEIN THỰC VẬT
1/ Khả năng tạo gel của protein
2/ Khả năng tạo bột nhão
3/ Khả năng tạo màng
4/ Khả năng nhũ hóa
5/ Khả năng tạo bọt
6/ Khả năng cố định mùi
III / ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
1/ Trong các hạt đậu tương
2/ Trong bột mì

TÀI LIỆU THAM KHẢO:
1/ Phạm Thành Hổ-Nhập Môn Công Nghệ Sinh Học

NXB Giáo Dục
2/ Lê Ngọc Tú (chủ biên), Bùi Đức Hợi, Lưu Duẩn, Ngô Hữu
Hợp, Đặng Thị Thu, Nguyễn Trong Cần. Hóa học protein thực
vật. NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2003.
3/ Lê Ngọc Tú (chủ biên), La Văn Chứ, Đặng Thi Thu,
Nguyễn Thị Thịnh, Bùi Đức Hợi, Lê Doãn Diên. Hóa Sinh
Công Nghiêp, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật, Hà Nội, 2005.
4/ www.bio.fsu.edu/graphics/model-of-cashes-115-
globulin.jpg
5/www.ifrn.bbsrc.ac.wk/protall/images/update.fig7gif
I/ PHÂN LOẠI – LIỆT KÊ:
Dựa vào chức năng của các loại protein có ở thực vật mà
người ta phân làm 3 loại:
1/ protein có giá trị dinh dưỡng:
 Protein là hợp phần chủ yếu, quyết định toàn bộ
các đặc trưng của khẩu phần thức ăn.
 Khi thiếu protein trong chế độ ăn hằng ngày sẽ
dẫn đến nhiều biểu hiện xấu cho sức khỏe như suy dinh dưỡng,
sút cân mau, chậm lớn (đối với trẻ em), giảm khả năng miễn
dịch, khả năng chống đỡ của cơ thể đối với một số bệnh.
 Thiếu dinh dưỡng sẽ gây ảnh hưởng xấu đến hoạt
động bình thường của nhiều cơ quan chức năng như gan,
tuyến nội tiết và hệ thần kinh.
 Thiếu protein sẽ làm thay đổi thành phần hóa học
và cấu tạo hình thái của xương (lượng canxi giảm, lượng
magiê tăng cao). Do vậy mức protein cao chất lượng tốt
(protein chứa đủ các acid amin không thay thế) là cần thiết
trong thức ăn cho mọi lứa tuổi.
1.1/ feritin: có ở đậu ve - là protein dự trữ sắt, có hàm
lượng cao , rất cần thiết cho con người.

ª Cấu tạo
ª Chức năng:
§ Cung cấp sắt cho người
§ Đã được ứng dụng cho việc chuyển gen nhằm mục đích
biến đổi chất lượng lương thực, thực phẩm của cây trồng , cụ
thể là nó được chuyển gen vào giống lúa để tăng chất sắt vì lúa
là thực phẩm con người dùng hằng ngày.
Cơ chế chuyển gen:
1.2/ phytase và metallothionlin:(có ở nấm Aspergillus)
:
♦ Chức năng:
 Làm tăng khả năng hấp thu sắt ở người
 Được ứng dung chuyển gen
♦ Cấu tạo:
Công thức cấu
tạo của
metallothionlin
Cấu trúc không
gian của
metallothionlin
1.3/ Monellin:
Là protein có trong 1 trái cây Dioscoreophyllum
cumminsii mọc ở châu phi, ngọt gấp 100.000 lần đường ăn khi
so cùng khối lượng
ª Cấu tạo:

ª Chức năng:
§ Được sử dụng trong công nghệ thực phẩm để
thay cho đường
§ Ứng dụng vào chuyển gen vào cây cà chua và rau

xa lách.
:
1.4/ Thaumatin:
là protein được chiết xuất từ thịt quả của cây nhiệt đới
Thaumatococcus danielli, có độ ngọt gấp 10.000 lần đường
saccharose

Thauma
tococcu
s
danielli
♦ Cấu tạo:

♦ Chức năng:
§ Được dùng thay đường hóa học trong công nghệ
thực phẩm
§ Ứng dụng chuyển gen vào cây khoai tây có rễ, thân lá đều
ngọt.
2/ Protein có giá trị công nghệ :
♦ Ngoài giá trị dinh dưỡng trong công nghệ sản xuất
thực phẩm protein cũng có vai trò rất quan trọng:
♦ Protein là chất có khả năng tạo cấu trúc, tạo hình
khối, tạo trạng thái cho các sản phẩm thực phẩm.Nhờ khả năng
này mới có quy trình công nghệ sản xuất ra các sản phẩm
tương ứng từ các nguyên liệu giàu protein.
VD: Nhờ có protein Amilase được chiết từ malt mà
bọ CO
2
(một yếu tố quan trong của bia) trong bia mới được bền
2.1/ Papain:

Là protein được chiết xuất từ cây đu đủ
ª Cấu tạo:


2.2/ Bromelin:
Là protein được chiết suất từ quả thơm
° Cấu tạo:
2.3/ Ficin
Là protein được chiết suất từ quả vả.

2.4/ Amylase:
Được tách từ malt, chiếm 17-24% lượng tinh bột.
ứng dụng trong công nghiệp tinh bột.
 Cấu tạo
Tóm lại : Chức năng của protein có giá trị công
nghệ :
‡ Làm mềm thịt
‡ Làm trong nước giải khát
‡ Công nghệ mỹ phẩm
‡ Dệt
‡ Giặt tẩy
3/ Protein trị liệu:
3.1/ Enxephalin :là protein có ở cây cải dầu
§ cấu tạo:
§ chức năng: làm giảm đau
3/2 serum albumin :
có ở khoai tây
cấu tạo :
chức năng : làm giảm đau
II/ TÍNH CHẤT CỦA PROTEIN THỰC VẬT

 Mỗi sản phẩm thực phẩm đều có hình dạng,
trạng thái , màu sắc và mùi vị nhất định. Mỗi hợp phần có mặt
trong sản phẩm, ngoài giá trị dinh dưỡng cố hữu còn có những
vai trò riêng trong việc tạo ra cấu trúc cùng giá trị cảm quan
cho thực phẩm.
 Protein, trước hết là chất tạo hình, nghĩa là chất
có khả năng tạo ra bộ khung, hình dạng trạng thái, cùng với độ
cứng, độ đặc, độ dai và độ đàn hồi cho các sản phẩm thực
phẩm
 Protein cũng là chất góp phần không nhỏ vào việc
tạo ra màu sắc và mùi thơm cho nhiều sản phẩm thực phẩm.
 Để chế tạo được những sản phẩm từ các nguyên
liệu giàu protein nhà công nghệ đều dựa vào những tính chất,
khả năng này của protein :
1/ Khả năng tạo gel của protein :
Có thể nói các thực phẩm như bánh mì, phomat, là
những sản phẩm có kết cấu bộ khung từ gel protein.
 Vậy gel protein là gì ?
° Khi các phân tử protein bị biến tính tập hợp lại thành
một mạng lưới không gian có trật tự gọi là sự tao gel.
VD : ở thực vật, Globulin có trong lá và đặc biệt là các
cây họ đậu.Globulin là protein dự trữ chủ yếu của cây họ đậu,
chiếm khoảng 60-80% protein tổng số của các hạt cây này.Ở
nhiều cây hòa thảo, globulin chỉ chiếm khoảng từ 2-13%
protein tổng số của hạt và chủ yếu tập trung ở phần aloron của
hạt. Globulin ở các cây này có khả năng tạo gel.
° Khi protein bị biến tính thì các cấu trúc bậc cao bị phá
hủy, liên kết của các phân tử bị đứt, mạch peptit bị giãn ra, các
nhóm bên trước ẩn ở phía trong bây giờ xuất hiện ra ngoài.các
mạch polypectit đã bị duỗi ra (trong điều kiện gia công nhất

định) trở nên gần nhau, tiếp xúc với nhau và liên kết lại với
nhau mà mỗi vị trí tiếp xúc là một nút, phần còn lại hình thành
mạng lưới không gian ba chiều vô định hình, rắn, trong đó có
chứa đầy pha phân tán (H
2
O).
° Các nút mạng có thể được tạo ra do tương tác giữa các
nhóm kỵ nước. Khi các nhóm này gần nhau tương tác với nhau
hình thành ra liên kết hydrophop (kỵ nước và ưa béo), các
phân tử nước bao quanh chúng bị đẩy ra và chúng có khuynh
hướng tụ lại.Tương tác ưa béo thường được ổn định và tăng
cường khi tăng nhiệt độ, làm cho mạch polypetit sít lại gần
nhau hơn, khiến cho khối gel trở nên cứng hơn.
° Các nút lưới có thể được tạo ra do các liên kết hydro
giữa các nhóm peptit với nhau, giữa các nhóm OH của serin,
theonin, hoặc tirozin với các nhóm COOH của acid glutamic
hoặc acid aspartic. Liên kết hydro là liên kết yếu, tạo ra một độ
linh động nào đó giữa các phân tử với nhau, do đó làm cho gel
có được một độ dẻo nhất định.Khi gia nhiệt các liên kết hydro
bị đứt và gel bị nóng chảy ra. Khi để nguội(và nhất là khi ở gần
0
0
C) cầu hydro lại tái lập và càng được tăng cường.
° Các nút lưới trong gel có thể do các liên kết tĩnh điện,
liên kết cầu nối giữa các nhóm tích điện ngược dấu hoặc do
liên kết giữa các nhóm tích điện cùng dấu qua các ion đa hóa
trị như ion Ca
+2
.
° Các nút dưới có thể do các liên kết disufua tạo nên.

Trường hợp này gel rất chắc và bền.
Điều kiện tạo gel :
‡ Nhiệt độ thường là yếu tố cần thiết để tạo gel.Theo sau
sự gia nhiệt người ta thường làm lạnh để tạo liên kết hydro cho
kết cấu gel được bền.
‡ Đôi khi acid hóa hoặc kiềm hóa nhẹ để đưa pH của
protein về điểm đẳng điện, làm cho gel tạo thành chắc hơn.
‡ Có thể thêm các chất đồng tạo gel như các polysacarit
để làm cầu nối giữa các hạt do đó gel protein tạo ra có độ cứng
và độ đàn hồi cao hơn.
 Phản ứng tạo gel có thể biểu diễn bằng sơ đồ sau :
t
0
t
0 hoac lam lanh
( P
N
)
n
nP
N
nP
D
(P
D
)
n
P
N
: protein tự nhiên ban đầu

P
D
: protein bị biến tính
2.2/ Khả năng tạo bột nhão
Các protein (gliadin và glutenin) của protein bột mì
có khả năng tạo hình, đặc biệt là khả năng tạo ra “ 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 mì.
2.3/ Khả năng tạo màng:
Protein của đậu tương, khi đun sôi sữa đậu có một số
protein không bị kết tủa sẽ tan, và khi để ngụôi tạo thành một
lớp màng mỏng phía trên , chủ yếu bằng liên kết hydro nên có
tính chất thuận nghịch.
2.4/ Khả năng nhũ hóa :
♦ Nhũ tương là hệ phân tán của hai chất lỏng không
trộn lẫn nhau được, trong đó một chất ở dưới dạng những giọt
nhỏ của pha phân tán, còn chất kia ở dạng pha phân tán liên
tục. Phần lớn các nhũ tương thực phẩm là kiểu dầu trong
nước(D /N) hoặc nước trong dầu(N/D). Nhiều nhũ tương thực
phẩm thường chứa các bọt khí và/hoặc chất phân tán.
♦ Nhiều sản phẩm thực phẩm là những nhũ tương :
sữa, kem, bơ, phomat nóng chảy, lòng đỏ trứng
♦ Nhũ tương là hệ bền nhiệt động. Các giọt có
khuynh hướng hợp giọt với nhau để tạo ra giọt to hơn, cuối
cùng phân thành 2 lớp, tách ra và không thành nhũ tương nữa.
 Để làm cho nhũ tương bền, nghĩa là các giọt ở trạng thái
phân tán bền, người ta dùng các chất khử nhũ hóa :
- Cho các chất điện li vô cơ vào để cho các giọt tích
điện và đẩy nhau
- Hoặc thêm các chất họat 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 dầu/ nước
do đó làm giảm sức căng bề mặt của hai pha
- Hoặc cho thêm những chất cao phân tử hòa tan được
trong pha liên tục, như polysaccarit để làm tăng độ
nhớt của pha liên tục, hoặc như protein để hấp phụ vào
bề mặt liên pha.
♦ Khi protein được hấp phụ vào bề mặt liên pha giữa cá
giọt dầu phân tán và pha nước liên tục sẽ tạo ra những tính chất
cơ lí như độ dày, độ nhớt, độ đàn hồi, độ cứng có tác dụng bảo
vệ làm cho các giọt không hợp giọt được. Ngoài ra, phụ thuộc
vào pH, sự ion hóa các nhóm bên của protein cũng sẽ tạo ra lực
đẩy tĩnh điện làm cho nhũ tương bền.
2.5/ Khả năng tạo bọt :
 / Bọt thực phẩm là hệ phân tán của các bóng bọt
trong một pha liên tục là chất lỏng hoặc chất nửa rắn, có chứa
một chất HĐBM hòa tan.Các loại kem ướp lạnh, bọt bia, bánh
mì, là những bọt thực phẩm.
/ Các bóng bọt thường chứa không khí hoặc CO
2

mà áp suất lớn hơn áp suất ngoài nhưng ép sát vào nhau do đó
cá bóng bọt có hình đa diện. Màng lỏng bao quanh bóng bọt rất
mỏng, vì hệ có năng lượng dư bề mặt, các bóng bọt tác động
lẫn nhau có thể gây ra những chổ nứt, vở cục bộ.
 / Muốn tạo cho bọt bền nghĩa là các bóng bọt
không bị vỡ thì màng mỏng bao quanh bóng bọt phải đàn hồi
và không thấm khí . Khi protein được hấp thụ vào bề mặt liên
pha thì sẽ tạo ra những màng như thế nên bảo vệ được bóng
bọt.Các chất tạo bọt thực phẩm thường là protein (như protein

của đậu tương )

2.6/ Khả năng cố định mùi :
§ Protein có thể cố định các chất có mùi khác nhau.
Ta đều biết các chất có mùi là những chất bay hơi.Các protein
hấp thụ lí học hay hóa học các chất có mùi qua tương tác
vanderwaals, hoặc qua liên kết đồng hóa trị hay liên kết tĩnh
điện.
§ Các hợp chất bay hơi có cực như rượu thường
đính vào các liên kết hydro, còn các hợp chất bay hơi có khối
lượng phân tử thấp lại cố định vào các gốc acid amin không
cực qua liên lết kị nước.
§ Cũng có một số hợp chất có mùi cố định vào
protein bằng liên kêt đồng hóa trị. Trong trường hợp này quá
trình đồng thuận nghịch, chẳng hạn cố định các chất sinh mùi
là anhehit hay xeton vào nhóm NH
2
của protein, hoặc đính
chất bay hơi có nhóm NH
2
vào nhóm cacboxyl của protein.
VD : „ Các acid amin (từ protein phân giải ra) có khả
năng tương tác với đường khi gia nhiệt để tạo ra được màu
vàng nâu cũng như mùi thơm đặc trưng của bánh mì gồm 70
cấu tử thơm.
„ Hình thơm đặc trưng của chè gồm tới 34 cấu tử
thơm cũng là nhờ các acid amin và các polyphenol của lá chè
tương tác với nhau khi gia nhệt.
•
1.2Thành phần protein chính của gluten

• Gliadin và glutenin chiếm phần chủ yếu của gluten
• (75-95%)
• A.Gliadin:
• cấu tạo
• Gliadin
γβα
,,
có phân tử lượng 30 000 – 45
000 dalton
• Gliadin
ω
có phân tử lượng nằm giữa 60 000 và
80 000.
• 30 aa đầu của chúng rất giống nhau trong đó có 20aa đầu
tiên tạo thành “ peptit ưa béo “. Peptit này cógốc lizin ở
gần đầu cuối N, tiếp đó là aa ưa béo và cuối cùng là gốc
alanin nối với protein, Gliadin
γβα
,,
còn có
một số cầu disulfua trong phân tử do đó làm cho cấu trúc
bậc 3 chặt và bền
• Các gliadin
ω
có hàm lượng glutamin và
prolin rất cao ( tổng hàm lượng 75% tổng lượng aa),chứa
rất ít hoặc không chứa các aa có S do đó trong phân tử
không có cầu disulfua

2)Glutenin
 cấu tạo
• Các dưới đơn vị glutennin có xu hướng tự liên kết với
nhau bằng tương tác ưa béo, liên kết hydro và bằng cầu
disufua của chúng lớn hơn.
• Khi phá hủy các cầu disulfua người ta thu được 25”dưới
đơn vị”. Có thể chia thành ba kiểu sau :
• Dưới đơn vị kiểu A, không hòa tan trong etanol,có khối
lượng phân tử thấp, rất giàuaa có tính bazơ
• Dưới đơn vị kiểu B, không hòa tan trong etanol, khối
lượng phân tử cao, giàu glyxin,prolin, glutamin, nghèo
xistein
• Dưới đơn vị kiểu C, hòa tan trong etanol, khối lượng
phân tử khá lớn
• người ta cho rằng, hình như các dưới đơn vị kiểu B đ ã
tạo ra cái nhân để dưới đơn vị kiểu A và C đến đây để
kết hợp khi hạt thuần thục ( sau khi phá huỷ màng của
các thể protein ,cũng nh ư trong khi tr ích ly)
Hình sợi
3)Khả năng tạo bột hão của protein và kết cấu xốp
của sản phẩm
- Gliadin và glutenin có chứa rất ít ion hoá được nên chúng
hoà tan kém trong dung dịch nước trung tính, nhưng lại
giàu glutamin( trên 33% trọng lượng) và các axit amin có
chứa nhóm hydroxil do đó làm cho gluten có khả năng
hấp thụ nước.