Công nghệ protein và Enzyme

Công nghệ protein và Enzyme tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực...

TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁN CÔNG TÔN ĐỨC THẮNG

KHOA: KHOA HỌC ỨNG DỤNG NGHÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

GV: NGUYỂN THỊ THU SANG

NHÓM:4 NGUYỂN THỊ DUY TỨ

LÊ THỊ NGỌC DUNG

VŨ THỊ HỒNG THU

HÓA HỌC PROTEIN THỰC VẬT

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

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:

1.1/ feritin: có ở đậu ve - là protein dự trữ sắt, có hàm lượng cao , rất cần thiết cho con người

Cấu tạo:

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.(hinh)

SƠ ĐỒ VỀ QUÁ TRÌNH CHUYỂN

GEN NHỜ PLASMIT

Protein có giá trị dinh dưỡng

Protein có giá trị dinh dưỡng

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

♦Cấu tạo:

Protein có giá trị dinh dưỡng

Thaumallin ♦ Cấu tạo:

2/ Protein có giá trị công nghệ :

2/ Protein có giá trị công nghệ

2.2/ Bromelin:

Là protein được

chiết suất từ quả

thơm

2/ Protein có giá trị công nghệ

2/ Protein có giá trị công nghệ

2/ Protein có giá trị công nghệ

Chức năng chung của protein có giá trị công nghệ:

II/ TÍNH CHẤT CỦA PROTEIN THỰC VẬT

1/ Khả năng tạo gel của protein:

° Có thể nói các thực phẩm như phomat,

bánh mì…là những sản phẩm có cấu kết bộ

khung từ gel protein

vậy gel protein là gì? khi phân tử protein bị biến tính, bị duỗi mạch, tương tác giữa protein

và protein trội hơn so với protein và nước nên các protein sẽ tập hợp lại thành cấu trúc mạng nhất định gel

II/ TÍNH CHẤT CỦA PROTEIN THỰC VẬT

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

II/ TÍNH CHẤT CỦA PROTEIN THỰC VẬT

II/ TÍNH CHẤT CỦA PROTEIN THỰC VẬT

2.4/ Khả năng nhũ hóa

♦ Dùng protein để tránh sự phân lớp- chất HĐBM vừa có khả năng liên kết với pha

ái nước lẫn pha kị nước để tạo trạng thái như hòa tan

♦ Ứng dụng :trong sản xuất mỹ

phẩm(kem), dược phẩm

II/ TÍNH CHẤT CỦA PROTEIN THỰC VẬT

II/ TÍNH CHẤT CỦA PROTEIN THỰC VẬT

2.6/ Khả năng cố định mùi:

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.

1.2 thành phần protein chính của gluten

α , ,

ω

γ β

 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 còn có một số cầu disulfua trong phân tử do đó làm cho cấu trúc bậc 3 chặt và

bền

 Các gliadin 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

 Khi hình thành mạng gluten, các gliadin sẽ liên kết với nhau bằng cầu hydro giữa các gốc

glutamin để tạo ra phân tử lượng hàng triệu

dalton.

ω

gliadin

Alpha-gliadin

gliadin

Tính chất của gliadin

 đặc trưng cho độ giãn

 Làm cho bột có khả năng trương nở làm tăng thể tích của bánh

 Cấu tạo

 Các dưới đơn vị glutenin có xu hướng tự liên kết với nhau bằng tương tác ưa béo, liên kết hydro và bằng cầu disulfua 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

glutenin

 Tính chất của glutenin

 Khi ở trạng thái ngậm nước,các gluten tạo

ra một màng mỏng rất chắc, đàn hồi,có

tính cố kết cao, chịu được kéo căng

 Có tính ưa béo bề mặt cao và có khả

năng liên hợp với các hợp phần lipit nên

đã tạo ra những màng mỏng không thấm đối với CO2

1.3 khả năng tạo thành bột nhão của protein và kết cấu xốp của sản phẩm

 Thành phần các chất trong bột nhão

Thành phần số lượng

(theo trọng lượng)

2 0.5 0.5 6

nguồn gluten,tinh bột,lipit tác nhân hoá dẻo

tạo vị làm cứng gluten lên men để tạo CO 2

nguồn amilaza, proteaza

cơ chất có nấm men tạo vị, màu, cơ chất cho nấm men

tạo vị, màu,tác dụng đệm PH cải biến kết cấu

tác nhân vi sinh vật tăng giá trị dinh dưỡng

 Cơ chế tạo thành bột nhão

 khi bột đ ược thêm nước NaCl và nhào trộn trong 20-30ph, các protein của gluten

sẽ hấp thụ nước định hướng sắp xếp lại thành hàng và giãn mạch từng phần, nên

sẽ làm phát sinh tương tác ưa béo hình thành các cầu disulfua

 dần dần những tiểu phần gluten ban đầu biến thành những màng mỏng bao xung quanh các hạt tinh bột cùng với những

hợp phần khác có trong bột mì

Gốc không hòa tan gliadin

Glutenin

Mạng lưới protein có tính nhớt dẻo của bột nhão

 khối bột trở thành đàn hồi và dễ chảy gọi là

bột nhão

 Sau khi trộn nấm men và để lên men trong 3h khí CO2 tạo ra làm bột nhão phồng lên lưới dạng những túi khí được bao bằng màng

 không thấm khí,làm màng giữ lại được các khí

CO2 và trương phồng lên

 tính dàn hồi cũng góp phần giữ khí CO2 và hình thành nên cấu trúc xốp cho sản

phẩm

 khả năng giữ nước cao nên sản phẩm có

độ mềm cao sau khi nướng

2/ Đặc điểm cấu tạo, giá trị dinh dưỡng

và ứng dụng của đậu tương:

1. Đặc điểm cấu tạo:

2. Tính chất của protein đậu tương:

3. Sự tạo gel của đậu tương:

Đặc điểm cấu tạo:

 Trong đậu tương

trung bình

có:40-45% protein, 18-20% lipit, 30-35% gluxit,

5% tro.

Thành phần hóa học trung bình ở các phần của hạt đậu tương

Thành phần % trọng lượng khô

Protein (N*6,25) lipit Gluxit tro

Hạt

nguyên 100 40 20 35 4.9

Lá mầm 90 43 23 29 5.0

Vỏ 8 8.8 1 86 4.3 Trụ 2 41 11 43 4.4

Các protein trong hạt chủ yếu là

protein dự trữ (globulin) có thể bị thuỷ phân trong lúc nảy mầm để làm chất dinh dưỡng cho phôi phát triển.

Còn protein cấu trúc hoặc protein

chức năng thì định vị trong phần cón lạI của tế bào.

Bằng phương pháp siêu li tâm ngườI

ta đã tách ra được 4 đoạn: 2s,7s, 11s, 15s Trong đó có globulin 7S và 11S chiếm trên 70% tổng lượng protein

của hạt

Globulin 11S

 Globulin 11S hay Glixinin được cấu tạo từ 12 “dướI đơn vị” tương đốI ưa béo: 6 dướI đơn vị có tính acid (A) và

6 dướI đơn vị có tính kiềm (B)

Polypeptid A luôn gắn vớI polypeptid

B qua cầu đisulfua (ASSB)

Globulin 11S

Globulin 11S

Globulin 7S

Mô hình Globulin 11S 6canh5 ch ng lên nhau ồ

 Globulin dễ bị phân li thành các dướI đơn

vị khi gia nhiệt đến 80oC, lực ion thấp, pH acid hoặc kiềm,

 Khi tăng lực ion cao hơn thì cấu trúc bậc bốn lạI bền

Globulin 11S

Globulin 7S

Dưới đơn vị α , α ’ (M~ 54000) có thành phần acid amin rất giống

nhau, thiếu cystein, cystine.

Dưới đơn vị β (M~ 42000) không chứa cystein,metionin.

Tính chất của protein đậu tương:

 Sự phân li và tập hợp :

 Khi đun nóng dung dịch β-conglixinin

loãng, pH = 7-8 và lực ion yếu, đến 100oC thì các phân tử chúng sẽ phân

ly thành các dướI đơn vị và không tập trung lạI phân tử.

• Khi đun 100oC dung dịch glixinin

loãng, pH = 7-7,6 và lực ion 0,2-0,4 thì các phân tử phân ly thành các dướI đơn vị và sau đó tập hợp lại

• Khi đun 80oC dung dịch chứa glixinin

và β-conglixinincó nồng độ loãng , pH

= 8 thì các phản ứng phân ly và tập hơp xảy ra như sau:

(0.5%p/v) 80 0 C

-

-+

+ +

0.5MNaCl 1

2

pH=8 ; 80 0 C

Sự tạo gel của đậu tương:

 Định nghĩa: Các phản ứng tập hợp xảy ra

do tương tác protein – protein chiếm ưu

thế hơn tương tác protein - nước sẽ dẫn đến các phân tử bị biến tính tập hợp lạI để tạo thành một mạng lướI protein có trật tự thì hiện tượng đó gọI là sự tạo gel

 Cơ chế tạo gel:

khi protein bị biến tính các cấu trúc bậc cao bị phá huỷ, liên kết giữa

các phân tử bị đứt dần,các nhóm

liên kết bên của các acid amin lúc trước ẩn phía trong thì bây giờ xuất hiện ra ngoài

Các mạch polypeptid bị duỗI ra , gần nhau, tiếp xúc vớI nhau và

liên kết lạI vớI nhau thành mạng lướI không gian 3 chiều mà mỗI vị trí tiếp xúc của mạch là một nút

Các nút mạng lướI có thể được tạo

ra do tương tác giữa các nhóm ưa béo

Nút mạng lướI được tạo ra do các liên kết Hyđro giữa các nhóm peptid vớI nhau

(nhóm:-OH, -COOH, ).

 Để làm đậu hũ từ sữa đậu thì phải gia

nhiệt 100oC trong 3 phút, sau đó cho Ca2+ vào với nồng độ không quá 0,4

M hoặc là cho dung dịch nước muối chua vào

GiảI thích:

 Cho đun ở 100oC trong 3phút để làm cho protein bị biến tính hoàn toàn, cụ thể là phá vở lớp áo nước Khi đó

protein sẽ duỗI thẳng mạch là cho

các nhóm bên có chứa –SH dễ liên kết vớI nhau theo một trật tự và tạo gel,

• Cho Ca2+ hoặc nước muốI chua vào

để tách lớp áo nước bên ngoài khi đó

sẽ làm cho các protein bị mất nước

và pH trở nên trung tính, đẳng điện

nên càng tập hợp lạI càng nhiều tạo thành kết tủa

 Khi có dung dịch tủa ngườI ta cho vào khuôn ép định dạng

và nhằm tạo lực để đẩy nước

ra ngoài làm cho đậu hũ rắn chắc hơn, ít bị vỡ

 Có một số protein không hoà tan trong đậu tương, khi làm đậu hủ nó sẽ tạo một màng mỏng ở phía trên bề mặt

người ta sẽ lấy nó để làm đậu hủ ki

The end Good bye!