NHÓM2:
PHạM THị THÚY VI
TRầN THảO NAM TRÂN
ĐINH THị XUÂN DIệU
Nội dung chính
I. Định nghĩa biến hình Protein
II. Các tác nhân làm biến hình Protein
1. Tác nhân vật lý
2. Tác nhân hóa học
3. Tác nhân sinh học (Tác nhân enzyme hay vi sinh vật)
III. Ứng dụng
I.
I.
Định nghĩa biến hình Protein
Định nghĩa biến hình Protein
Biến hình Protein là dùng các tác nhân lý học, hóa
học, hay enzyme học tác động lên Protein làm
thay đổi một phần cấu trúc phân tử các tính chất
của nó cũng thay đổi theo.
Các biện pháp gia công kỹ thuật trong khi chuẩn bị
cũng như chế tạo các thực phẩm giàu Protein đều
làm biến hình Protein.
Mục đích
Tạo hình dáng và kết cấu thích hợp
Làm cho thực phẩm hợp khẩu vị và hấp dẫn
Thực phẩm có chất lượng vệ sinh, cảm quan, và
giá trị dinh dưỡng cao
Bảo quản phù hợp hơn
Tăng mặt hàng thực phẩm
II.
II.
Các tác nhân làm biến hình Protein
Các tác nhân làm biến hình Protein
Tác nhân vật lý
Biến hình bằng gia công cơ học
Biến hình bằng xử lý nhiệt
Tác nhân hóa học
Thay đổi pH
Xử lý bằng dung môi không phân cực
Gắn vào protein các nhóm chức
Tạo ra cầu đồng hóa trị
Thủy phân hạn chế
Tác nhân sinh học làm biến hình protein
1. Tác nhân vật lý
a. Biến hình bằng gia công cơ học
Làm biến đổi các tính chất chức năng của Protein.
Bột Protein hoặc Protein cô đặc, việc nghiền khô
tăng khả năng hấp thụ nước, hòa tan, hấp thụ chất
béo và khả năng tạo bọt.
Huyền phù Protein hoặc dung dịch Protein dùng biện
pháp đồng hóa.
Để tạo bọt, sự biến tính một phần các Protein làm cho
bọt bền.
Lực cơ học đóng vai trò quan trọng trong việc tạo hình
protein
1. Tác nhân vật lý
b. Biến hình bằng xử lý nhiệt
Phụ thuộc vào nhiều yếu tố
Chần trước khi đóng hộp rau quả làm biến tính và
vô họat các enzym tạo màu sắc, mùi vị xấu
(protease, polyphenoloxydase, lypoxydase…)
Gia nhiệt vừa phải, một số thực phẩm dễ tiêu hóa
hơn
Ở nhiệt độ trên 110 –115
0
C, protein bị phá hủy một
phần các gốc Cystin, Cystein tạo ra H
2
S, dimetyl
sulfua, acid cysteic ….
1. Tác nhân vật lý
b. Biến hình bằng xử lý nhiệt
Nhiệt độ trên 200
0
C tạo các dẫn xuất dị vòng.
VD: tryptophan sẽ bị vòng hóa để tạo ra α, β hoặc
γ cacbolin
1. Tác nhân vật lý
b. Biến hình bằng xử lý nhiệt
Khi t > 200
0
C, các Protein có pH trung tính hoặc
kiềm:
Hiện tượng raxemic hóa giảm giá trị dinh dưỡng đi 50%.
1. Tác nhân vật lý
b. Biến hình bằng xử lý nhiệt
Phá hủy một số acid amin: Tạo cầu nối đồng hóa
trị. Gốc DHA được tạo ra do phản ứng loại (khử) β
gốc Cystein hoặc phosphoserin
1. Tác nhân vật lý
b. Biến hình bằng xử lý nhiệt
Tạo ra cầu đồng hóa trị làm giảm độ tiêu hóa Nito
và giá trị sinh học của Protein.
Hiệu ứng không gian các cầu đồng hóa trị
(glutaminlizyl hoặc aspartyl-lizyl) sẽ ngăn cản các
protease thủy phân quá trình tiêu hóa protein bị
chậm lại.
1. Tác nhân vật lý
b. Biến hình bằng xử lý nhiệt
Phá hủy một số acid amin: Tạo cầu nối đồng hóa
trị. Gốc DHA được tạo ra do phản ứng loại (khử) β
gốc Cystein hoặc phosphoserin
2. Tác nhân hóa học
a. Thay đổi pH
Đưa pH đến acid hoặc kiềm: có ảnh hưởng đến
tính hòa tan của Protein.
Protein của đậu tương nếu kiềm hóa đến pH = 10 -
12 sẽ có khả năng tạo gel ở nhiệt độ thường.
Để tách và làm sạch Protein đưa pH của Protein
đến điểm đẳng điện để gây tủa thuận nghịch
nhưng không làm biến tính Protein
2. Tác nhân hóa học
b. Xử lý bằng dung môi không phân cực
Dung môi phân cực làm lộ ra các vùng kỵ nước kết tủa
không thuận nghịch (ở pH trung tính hoặc đẳng điện).
Kết tủa Protein bởi dung môi có thể dùng để tạo gel với
nồng độ thích hợp.
Ure và các muối của guanidin ở dung dịch đậm đặc (4 - 8M)
phá hủy liên kết hydro làm cho Protein bị biến hình.
2. Tác nhân hóa học
c. Gắn vào Protein các nhóm chức
Thay đổi các nhóm bên của Protein( đổi sự tích điện của
Protein)biến hình Protein hoặc tập hợp với những phân
tử khác
Gắn các nhóm cacboxyl ion hóa Protein sẽ phân ly, giãn
mạch dễ dàng, tăng khả năng hấp thụ nước và độ bền
nhiệt của Protein.
2. Tác nhân hóa học
c. Gắn vào Protein các nhóm chức
Gắn các nhóm phosphat hoặc sulfat vào gluten
tăng khả năng hấp thụ nước, tạo gel, tạo màng.
Natri dodexylsunfat làm giãn mạch và biến hình
Protein.
Các chất tẩy rửa dạng anion làm biến hình Protein.
2. Tác nhân hóa học
d. Tạo ra cầu đồng hóa trị
Gắn vào Protein làm tăng độ có cực và độ hòa tan
không bị kết tủa khi gia nhiệt.
Tạo ra các cầu disulfua. Cải thiện tính chất nhớt
dẻo của gluten trong công nghệ bánh mì.
Gắn đồng hóa trị các acid amin vào Protein để tăng
giá trị dinh dưỡng của Protein.
2. Tác nhân hóa học
d. Tạo ra cầu đồng hóa trị
VD: gắn methionin vào Protein đậu nành, có ưu điểm
hơn bổ sung methionin tự do:
Không có mùi của methionin
Methionin không bị mất
Methionin không bị phân hủy trong dạ cỏ của động vật nhai lại
Bảo vệ được các nhóm ε–NH2 và α-NH2 tham gia vào phản
ứng Maillard.
Có thể gắn acid amin vào Protein bằng cách gia nhiệt
trực tiếp Protein với các N-cacboxyanhidric
2. Tác nhân hóa học
e. Thủy phân hạn chế
Đun nóng Protein thực vật trong HCl có nồng độ 1
- 3 M, tăng lượng nitơ phi Protein lên ba lần, có
thể làm tăng độ hòa tan lên rất nhiều.
Thủy phân bằng acid làm biến đổi các mạch bên
của Protein, tạo các sắc tố và dẫn suất có mùi
thơm của thịt
Đun nóng các Protein trong môi trường kiềm.
VD: Đun nóng Protein trong NaOH có pH = 11 –12,5 có thể
hòa tan và trích ly các Protein ít hòa tan của thực vật, của vi
sinh vật và cá.
3. Tác nhân sinh học
Các enzyme thủy phân protein (protease)
Các enzyme thủy phân Protein thường có tên
gọi là protease, peptidase hay C-N hydrodase.
Enzyme protease phân cắt liên kết peptid giữa các
L- axid amin:
3. Tác nhân sinh học
Protease cần thiết cho các sinh vật sống, rất đa
dạng về chức năng từ mức độ tế bào, cơ quan
đến cơ thể nên được phân bố rất rộng rãi trên
nhiều đối tượng từ vi sinh vật (vi khuẩn, nấm và
virus) đến thực vật (đu đủ, dứa ) và động vật
(gan, dạ dày bê ).
Phân loại protease
Protease( Peptidase)
Exopeptidase
Aminopeptidase
Carboxypeptidase
Endopeptidase
Cystein proteinase
Aspartic proteinase
Metallo proteinase
Serine proteinase
Tác nhân sinh học
Ngoài ra, protease được phân loại một cách đơn
giản hơn thành ba nhóm:
Protease acid: pH = 2 – 4;
Protease trung tính: pH = 7 – 8;
Protease kiềm: pH = 9 – 11.
Tác nhân sinh học
Nguồn thu protease vi sinh vật
Từ vi khuẩn
Lượng protease sản xuất từ vi khuẩn được ước
tính vào khoảng 500 tấn, chiếm 59% lượng enzyme
được sử dụng.
Vi khuẩn có khả năng sinh ra cả hai loại (endo và
exo), do đó protease của vi khuẩn có tính đặc hiệu
cơ chất cao có khả năng phân hủy tới 80% các liên
kết peptid trong phân tử protein.
Tác nhân sinh học
Nguồn thu protease vi sinh vật
Từ vi khuẩn
Trong các chủng vi khuẩn có khả năng tổng hợp mạnh
protease là Bacillus subtilis, B. mesentericus, B.
thermorpoteoliticus và một số giống thuộc chi Clostridium.
=> B. subtilis có khả năng tổng hợp protease mạnh nhất