enzyme trong thủy phân protein

Do liên kết peptide là liên kết bền, nên quá trình thủy phân cần có mặt chất xúc tác. Trong sản xuất thực phẩm, thường dùng phương pháp thủy phân bằng acid hay enzyme hay kết hợp chứ kh

CÔNG NGHỆ HÓA SINH ENZYME

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Đề tài:

ENZYME TRONG THỦY PHÂN PROTEIN

GVHD: TS Nguyễn Minh Xuân Hồng

Tích chất của protein thủy phân

Tích chất của protein thủy phân

5

 Protein có mặt trong nhiều loại thực phẩm: sữa, lúa mì, đậu nành, thịt…

và tùy vào loại thực phẩm mà protein sẽ có những thuộc tính khác nhau

 Enzyme protease là các esterasec có thể thủy phân protein

 Ngoài ra còn có các enzyme: Transglutaminase, Lactase,

Peptidoglutaminase

Giới thiệu

1

 Bản chất của quá trình thủy phân protein: là quá trình phá vỡ các liên kết peptide khi có mặt của nước Do liên kết peptide là liên kết bền, nên quá trình thủy phân cần có mặt chất xúc tác.

 Trong sản xuất thực phẩm, thường dùng phương pháp thủy phân bằng acid hay enzyme hay kết hợp chứ không dùng kiềm

 Mức độ thủy phân được xác định bởi tỷ lệ phần trăm liên kết peptide thủy phân:

Phản ứng thủy phân

2

 Phương pháp chính xác nhất để đo phản ứng là phương pháp đo chỉ số pH Ngoài ra có thể sử dụng phương pháp thẩm thấu để giám sát qúa trình phản ứng Tuy nhiên phải mất thời gian đẻ lấy được kết quả.

 Các phương pháp đo lường mức độ thủy phân:

Dựa trên thành lập nhóm amin

Dựa trên sự điều chỉnh acid

Căn cứ vào tính chất khác

Kiểm soát phản ứng thủy phân

3

Các protease điển hình có sẵn được thể hiện cùng với sự mô tả về đặc điểm của chúng

Tích chất của protein thủy phân

Tích chất của protein thủy phân

5

Tích chất của protein thủy phân bao gồm: hương vị, tính tan, độ nhớt, nhũ tương hóa, sự tạo bọt, geling, chất gây dị ứng trong thực phẩm, peptides có hoạt tính sinh học

Hương vị

 Khi protein được thủy phân có hai tác dụng chính tạo nên vị

Một là tiền tố của các thành phần hương vị 'ẩn' trong cấu trúc protein, được tạo thành khi các protein được thủy phân

Hai là sự hình thành các peptide nhỏ có hàm lượng cao của các axit amin kỵ nước có xu hướng tạo ra vị cay, đắng

Mô tả định tính về sự gia tăng vị đắng trong những nguyên liệu thủy phân protein khác nhau

Mô tả định tính về gia tăng vị đắng trong thủy phân protein sang protease khác

Hương vị

 Vị đắng sẽ khác nhau ở nguồn protein khác nhau

 Vị đắng được sắp xếp theo thứ tự gelatin< thịt< cá <đậu < whey< đậu nành< casein

 Ngăn ngừa vị đắng bằng cách lựa chọn loại protease và hoạt động của quá trình thủy phân Hạn chế sự gia tăng mức độ thủy phân để loại bỏ vị đắng Ở mức độ thủy phân cao, chẳng hạn ở 15% làm vị đắng giảm…

Tính tan

 Protein tự nhiên có tính tan khác nhau, phụ thuộc các yếu tố khác, có thể dựa vào độ pH của dung dịch

Độ nhớt

 Thông thường quá trình thủy phân protein gây giảm độ nhớt của dung dịch protein

 Độ nhớt của dung dịch gelatin giảm dần với sự gia tăng DH lên đến 7%

 Protein đậu nành phản ứng rất khác nhau, như độ nhớt giảm đáng kể ngay cả ở DH = 3% và duy trì ổn định

ở mức DH cao hơn

 Đối với protein gluten trong bắp, độ nhớt tăng vọt trong thời gian thủy phân với Neutrase

Nhũ tương hóa

 Protein có nguồn gốc như casein, đậu nành và whey protein được sử dụng rộng rãi như chất nhũ hoá trong ngành công nghiệp thực phẩm Khi thủy phân, tính chất nhũ hoá của nó được thay đổi

Hình 13.10 Khả năng nhũ hóa của protein đậu nành tại DH khác nhau được sản xuất bằng cách thủy phân với

Alcalase và Neutrase

Chất gây dị ứng trong thực phẩm

 Số đông những người bị dị ứng với sữa protein, có đến khoảng 60-80% bị dị ứng với thành phần lactoglobulin, 60% bị dị ứng với casein, 50% với alpha-lactalbumin và 50% với huyết thanh albumin

B- Sự nỗ lực của công nghệ trong việc giảm sự dị ứng thường tập trung nhiều ở các chất proteins và

caseins bởi vì có rất nhiều loại protein có trong thành phần thức ăn của trẻ nhỏ Những nghiên cứu ngày nay cho thấy lớp whey này tốt hơn các hợp chất amino acid

Các peptides có hoạt tính sinh học

 Các loại peptides:

• Peptides chống tăng huyết áp

• Peptides giúp cơ đối vận

• Peptides kháng khuẩn

• Peptides mang tính vô cơ

• Peptides giúp giảm áp lực

Các peptides có hoạt tính sinh học

 Peptides có nhiều trong casein và sữa đặc protein

 Peptides có thể được chuyển thể từ các hoạt động của enzyme trong hệ thống tiêu hóa hoặc cũng có thể là kết quả trong quá trình lên men axit lactic diễn ra trong ruột

 Ba cách tạo các peptides hoạt tính:

Sự thủy phân của enzymatic nhờ vào các enzyme được tiết ra trong quá trình tiêu hóa

Sự thủy phân của enzymatic nhờ vào các enzyme vi sinh vật và thực vật

Sự lên men của sữa

 Chuẩn bị nguyên vật liệu thô: tùy vào mẫu nguyên liệu mà ta sẽ đưa ra những phương pháp thích hợp: Xay

nhuyễn, nghiền nát, đồng hóa, xử lý nhiệt…Nguyên liệu thô cần được khử trùng để giữ sự phát triển của vi sinh vật trong tầm kiểm soát, nhiệt độ của nguyên liệu thô phải được điều chỉnh cho bằng với nhiệt độ của quá trình thủy phân

enzyme.Khi kết thúc một quy trình tạo ra sản phầm thì đồng nghĩa với việc lượng enzyme hoạt tính có trong đó sẽ là bằng 0 hoặc gần 0, để đảm bảo cho hệ tim mạch Tránh gây tác dụng phụ cho người tiêu dùng

Quy trình thực hiện

6

Quy trình thực hiện

Sự phục hồi của sản phẩm protein/peptide

 Quy trình tách hỗn hợp protein/peptide thành những chất riêng biệt tuân theo 3 bước sau:

Loại bỏ mỡ

Lọc : Những phân tử hay thành phần có kích thước lớn ko thể thủy phân còn đọng lại trong hợp chất thì phải được cô lọc lại bằng phương pháp chắt chất lại hoặc áp dụng thuyết ly tâm

Tách nước

Quy trình thực hiện

 Loại bỏ các phân tử chất béo làm tăng hiệu quả trong việc giữ nhiệt độ cao (95 độ C)

Chuẩn bị 3 ống đặc biệt để đựng chất béo và chất cặn thừa

Chuẩn bị 3 chiếc máy ly tâm

 Tương tự thì chúng ta cũng có thể dùng cách này để loại bỏ những hợp chất ko mong muốn

Nồng độ, hình thành và làm khô

Bằng cách sử dụng công nghệ màng đối

với một nồng độ giới hạn với vấn đề

protein/làm khô tối đa có thể được sản

xuất Thông thường, 20% protein trong

dung dịch được coi là nồng độ tối đa và

khả thi về mặt kinh tế

Với thiết bị này ta thu được một chất khô rất cao trong nồng độ (approx.50%) Lượng bốc hơi bình thường diễn ra trong chân không là giới hạn nhiệt hiệu quả về chất lượng của sản phẩm cuối cùng Nung nóng dung dịch protein, đặc biệt là ở hàm lượng chất khô cao dẫn đến hình thành hương vị cay đắng trong sản phẩm

Sản phẩm Hydrolyzed protein / peptide thủy phân đã được trên thị trường trong nhiều năm

Rõ ràng là có rất nhiều ứng dụng khác nhau như tính chất hòa tan hoặc các hương vị được những lợi ích lớn, hoặc nơi mà ảnh hưởng sức khỏe cụ thể được tuyên bố

Hydrolyzates protein trên thị trường

7

Một danh sách các sản phẩm được hoặc đã có sẵn được tìm thấy trong Bảng 13.5 Và đây là một ví dụ

thủy phân Peptigen  

Whey protein hydrolyzate BioZate

Bé không gây dị ứng thành phần thực phẩm

Peptide hấp thụ nhanh chóng cho dinh dưỡng dietic(ko biết nghiã) và thể thao

Giảm huyết áp

Arla foods, DMV

Davisco

Việc sử dụng các protease để chỉnh sửa các thuộc tính protein để sản xuất các thành phần protein có đặc tính cải thiện đã được phổ biến trên thị trường Các khái niệm chủ yếu là sản phẩm thay thế sữa mẹ ít gây

dị ứng và hàm lượng protein / peptide cao Việc mở rộng thị trường với các sản phẩm thủy phân protein mới sáng tạo là một mức độ lớn phụ thuộc vào các enzyme sẵn có

Kết luận

8

CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ

LẮNG NGHE !