Bài tiểu luận Phương pháp tạo cấu trúc gel của các protein trong các thực phẩm giàu protein giới thiệu đến các bạn những nội dung về định nghĩa protein, phân biệt một số hiện tượng tương tự với sự tạo gel, gel protein, các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo gel,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài tiểu luận để có thêm tài liệu phục vụ nhu cầu học tập và nghiên cứu.
Trang 1TI U LU N MÔN H CỂ Ậ Ọ
HÓA H C TH C PH MỌ Ự Ẩ
Đ TÀI:Ề
PROTEIN
GVHD: LÊ TH THÚY H NG Ị Ằ
Th c hi n: NHÓM: 5ự ệ
THÀNH PH H CHÍ MINH, THÁNG 9 NĂM 2015Ố Ồ
Trang 24 NGUY N TH NG C HUY NỄ Ị Ọ Ề 2005140225
Trang 3M c l c ụ ụ
Trang 4L I M Đ U Ờ Ở Ầ
T lâu th c ph m đã là ph n không th thi u trong đ i s ng con ngừ ự ẩ ầ ể ế ờ ố ườ i Cùng v i tính thi t y u đó ngành công nghi p th c ph m đã ra đ i và phát tri nớ ế ế ệ ự ẩ ờ ể
v i m c đích là t o nên nh ng s n ph m th c ph m dinh dớ ụ ạ ư ả ẩ ự ẩ ưỡng, an toàn để
ph c v con ngụ ụ ười. S phát tri n c a khoa h c nói chung và khoa h c ngự ể ủ ọ ọ ứ
d ng trong th c ph m nói riêng đã cho chúng ta có nh ng hi u bi t sâu s c vụ ự ẩ ữ ể ế ắ ề
h p ph n, c u trúc, bi n đ i trong quá trình ch bi n và s d ng th c ph m.ợ ầ ấ ế ổ ế ế ử ụ ự ẩ
Mà trong đó c u trúc s n ph m là 1 y u t trấ ả ẩ ế ố ước tiên tác đ ng lên con ngộ ười khi
ti p xúc v i s n ph m th c ph m. Trong các c u trúc c a th c ph m, c u trúcế ớ ả ẩ ự ẩ ấ ủ ự ẩ ấ gel là 1 c u trúc quen thu c và có r t nhi u s n ph m th c ph m có c u trúcấ ộ ấ ề ả ẩ ự ẩ ấ này nh giò, phomat …Bài ti u lu n này trình bày v c u trúc gel và ng d ngư ể ậ ề ấ ứ ụ
c a nó trong th c ph m.ủ ự ẩ
Trang 5I. Đ NH NGHĨA PROTEIN Ị
Protein là nh ng đ i phân t đữ ạ ử ược c u t o theo nguyên t c đa phân mà cácấ ạ ắ
d n phân lá axit amin. Chúng k t h p v i nhau thành m t m ch dài nh các liênơ ế ợ ớ ộ ạ ờ
k t peptide (g i là chu i polypeptide). Các chu i này có th xo n cu n ho cế ọ ỗ ỗ ể ắ ộ ặ
g p theo nhi u cách đ t o thành c u trúc không gian khác nhau c a protein.ấ ề ể ạ ấ ủ
II. PHÂN BI T M T S HI N T Ệ Ộ Ố Ệ ƯỢ NG T ƯƠ NG T V I S Ự Ớ Ự
T O GEL Ạ
Ta cũng c n phân bi t s t o gel v i các hi n tầ ệ ự ạ ớ ệ ượng khác tương t , trong đóự cũng có s gi m m c đ phân tán c a dung d ch protein nh s liên h p, s t pự ả ứ ộ ủ ị ư ự ợ ự ậ
h p, s trùng h p, s k t t a, s k t t và s đông t ợ ự ợ ự ế ủ ự ế ụ ự ụ
Các ph n ng liên h p protein thả ứ ợ ường có quan h v i các bi n đ i m cệ ớ ế ổ ở ứ
dướ ơi đ n v ho c m c phân t trong khi đó các ph n ng trùng h p hóa ho cị ặ ở ứ ử ả ứ ợ ặ
t p h p hóa l i t o ra các ph c h p có kích thậ ợ ạ ạ ứ ợ ướ ớc l n
S k t t a protein l i bao hàm t t c các ph n ng t p h p có th d n đénự ế ủ ạ ấ ả ả ứ ậ ợ ể ẫ
m t toàn ph n ho c m t toàn b đ hòa tan.ấ ầ ặ ấ ộ ộ
Khi protein không b bi n tính nhuwg do gi m l c tĩnh đi n gi a các m chị ế ả ự ệ ữ ạ
mà d n đ n các ph n ng t p h p không tr t t thì s gây ra hi n tẫ ế ả ứ ậ ợ ậ ự ẽ ệ ượng k t t ế ụ Các ph n ng t p h p không tr t t x y ra do bi n tính và các ph n ng t pả ứ ậ ợ ậ ự ả ế ả ứ ậ
h p x y ra do tợ ả ương tác protein – protein chi m u th so v i các tế ư ế ớ ương tác protein – dung môi s d n đ n m t kh i lẽ ẫ ế ộ ố ượng l n và thô, g i là s đông t ớ ọ ự ụ
Trang 63.1.Đ nh nghĩa ị
Khi các phân t protein b bi n tính t p h p l i thành m t m ng lử ị ế ậ ợ ạ ộ ạ ưới không gian có tr tậ t thì hi n tự ệ ượng đó được g i là s t o gel.ọ ự ạ
Bi n tính protein là s thay đ i thu n ngh ch hay không thu n ngh ch c uế ự ổ ậ ị ậ ị ấ trúc không gian ban đ u c a protein nh ng không làm bi n đ i các liên k t hóaầ ủ ư ế ổ ế
tr trong phân t (tr liên k t disulfide). Kh năng t o gel c a protein là m t tínhị ử ừ ế ả ạ ủ ộ
ch t r t quan tr ng c a nhi u h th ng protein và đóng vai trò ch y u trongấ ấ ọ ủ ề ệ ố ủ ế
vi c t o c u trúc hình thái. Do đó, nó cũng là c s đ ch t o ra nhi u s nệ ạ ấ ơ ở ể ế ạ ề ả
ph m th c ph m. Phomat, giò, gel gelatin đ u ph , b t nhào làm bánh mì, cácẩ ự ẩ ậ ụ ộ
th t gi t protein th c v t (đị ả ừ ự ậ ược k t c u b ng cách đùn ho c kéo s i) là nh ngế ấ ằ ặ ợ ữ
s n ph m có c u trúc gel.ả ẩ ấ
Kh năng t o gel c a protein đả ạ ủ ượ ử ục s d ng đ t o đ c ng, đ đàn h i choể ạ ộ ứ ộ ồ
m t s th c ph m đ c i bi n kh năng h p th nộ ố ự ẩ ể ả ế ả ấ ụ ước, t o đ d y, t o l c liênạ ộ ầ ạ ự
k t (bám dính) gi a các ti u ph n cũng nh làm b n các nhũ tế ữ ể ầ ư ề ương và b t.ọ
3.2.Đi u ki n t o gelề ệ ạ
S gia nhi t, trong đa s trự ệ ố ường h p là r t c n thi t cho s t o gel.Vi c làmợ ấ ầ ế ự ạ ệ
l nh sau đó cũng c n thi t và đôi khi m t s axit hóa nh nhàng cũng cóạ ầ ế ộ ự ẹ ích.Thêm mu i (đ c bi t là ion canxi) có th cũng c n, ho c tăng t c đ t o gelố ặ ệ ể ầ ặ ố ộ ạ
ho c đ tăng đ c ng cho gel.ặ ể ộ ứ
Trang 7Nhi u protein có th t o gel không c n gia nhi t mà ch c n m t s th yề ể ạ ầ ệ ỉ ầ ộ ự ủ phân enzyme v a ph i, m t s thêm đ n gi n các ion canxi, ho c m t s ki mừ ả ộ ự ơ ả ặ ộ ự ề hóa kèm theo trung hòa đ a pH đ n đi m đ ng đi n (s n xu t đ u ph ).ư ế ể ẳ ệ ả ấ ậ ụ
Nhi u gel cũng có th t o ra t protein d ch th (lòng tr ng tr ng, d ch đ uề ể ạ ừ ị ể ắ ứ ị ậ
tương), t các protein không tan ho c ít tan phân tán trong nừ ặ ước ho c trongặ
mu i (collagen, protein t c , isolate (d ch đ m đ c đ u tố ơ ơ ị ậ ặ ậ ương) tùng ph n ho cầ ặ toàn b bi n tính. Nh v y đ hòa tan c a protein không ph i luôn luôn c nộ ế ư ậ ộ ủ ả ầ thi t cho s t o gel.ế ự ạ
3.3.C ch t o gelơ ế ạ
Nhi u nghiên c u đã ch rõ r ng c n ph i có giai đo n bi n tính và giãnề ứ ỉ ằ ầ ả ạ ế
m ch x y ra trạ ả ước giai đo n tr t t gi a protein – protein và t p h p phân t ạ ậ ự ữ ậ ợ ử Khi protein b bi n tính các c u trúc b t cao b phá h y, liên k t gi a cácị ế ấ ậ ị ủ ế ữ phân t b đ t, các nhóm bên c a axit amin trử ị ứ ủ ướ ẩ ởc n phía trong thì bây giờ
xu t hi n ra ngoài.Các m ch polymer b du i ra, g n nhau, ti p xúc v i nhau vàấ ệ ạ ị ỗ ầ ế ớ liên k t v i nhau thành m ng lế ớ ạ ưới không gian ba chi u mà m i v trí ti p xúcề ỗ ị ế
m ch là m t nút. Các ph n còn l i hình thành m ng lạ ộ ầ ạ ạ ưới không gian vô đ nhị hình, r n, trong đó có ch a đ y pha phân tán là nắ ứ ầ ước
Trang 8Khi n ng đ tăng thì kh năng gel hóa tăng vì s nh ng v trí ti p xúc đ t oồ ộ ả ố ữ ị ế ể ạ
ra nút m ng lạ ưới tăng lên. N ng đ protein càng l n thì các h t ti p xúc tr cồ ộ ớ ạ ế ự
ti p không qua m t l p nào c a môi trế ộ ớ ủ ường phân tán và kh i gel càng d vì ố ề ở
nh ng v trí đ c bi t đ u nút.ữ ị ặ ệ ở ầ
Nút m ng lạ ưới có th t o ra do tể ạ ương tác gi a các nhóm a béo. Khi cácữ ư nhóm này g n nhau, tầ ương tác v i nhau thì hình thành ra các liên k t a béo, lúcớ ế ư này thì cá phân t nử ước bao quanh chúng b đ y ra và chúng có khuynh hị ẩ ướ ng
nh t l i. Tư ụ ạ ương tác a béo đư ược tăng cường khi tăng nhi t đ , làm các m chệ ộ ạ polypeptit xít l i g n nhau h n do đó kh i gel c ng h n.ạ ầ ơ ố ứ ơ
Nút m ng lạ ưới cũng có th t o ra do cá liên k t hydro gi a các peptit v iể ạ ế ữ ớ nhau. Nhi t đ càng th p thì các liên k t hydro càng đệ ọ ấ ế ược tăng cường và c ngủ
c vì càng có đi u ki n đ t o ra nhi u c u hydro. Liên k t hydro là liên k tố ề ệ ể ạ ề ầ ế ế
y u, t o ra m t đ linh đ ng nào đó gi a các phân t đ i v i nhau, do đó làmế ạ ộ ộ ộ ữ ử ố ớ cho gel có m t đ d o nh t đ nh. Các m t trong gel gelatin ch y u là do cácộ ọ ẻ ấ ị ắ ủ ế liên k t hydro. Khi gia nhi t các liên k t hydro b đ t và gel s nóng ch y ra.khiế ệ ế ị ứ ẽ ả
đ ngu i liên két tái h p và gel l i hình thành.ẻ ộ ợ ạ
Tham gia t o ra các nút lạ ưới trong gel cũng có th do các liên k t tĩnh đi n,ể ế ệ liên k t c u n i gi a các nhóm tĩnh đi n ngế ầ ố ữ ệ ược d u ho c do liên k t gi a cácấ ặ ế ữ nhóm tĩnh đi n cùng d u qua các ion đa hóa tr nh ion canxi ch ng h n. Cònệ ấ ị ư ẳ ạ
Trang 9s t o cho gel có tính b t thu n ngh ch b i nhi t, r t ch c và b n.ẽ ạ ấ ậ ị ở ệ ấ ắ ề
Các protein cũng có th t o gel b ng cách cho tể ạ ằ ương tác v i các ch t đ ngớ ấ ồ
t o gel nh các polysacarit, làm thành c u n i gi a các h t do đó gel t o ra cóạ ư ầ ố ữ ạ ạ
đ c ng và đ đàn h i cao h n. Cũng có th them các ch t alginate hay pectinatộ ứ ộ ồ ơ ể ấ tích đi n âm và gelatin tích điên dệ ương đ t o ra tể ạ ương tác ion không d c hi uặ ệ
gi a các chu i peptit do đó s t o cho gel có nhi t đ nóng ch y cao (80ữ ỗ ẽ ạ ệ ọ ả 0C) Khi đi t dung d ch protein, các giai đo n đ u c a quá trình t o gel b ngừ ị ạ ầ ủ ạ ằ nhi t có th nh sau:ệ ể ư
1/ phân li thu n ngh ch c u trúc b c b n thành các đ n v ho c monomer.ậ ị ấ ậ ố ơ ị ặ 2/ bi n tính không thu n ngh ch các c u trúc b c hai và ba (s giãn m chế ậ ị ấ ậ ự ạ
v n cò là t ng ph n):ẫ ừ ầ
Trong đó PN: protein t nhiênự
PD: protein đã b bi n tínhị ế
n: s đã bi tố ế
Trang 10IV. CÁC Y U T NH H Ế Ố Ả ƯỞ NG Đ N QUÁ TRÌNH T O GEL Ế Ạ
4.1.Ki u protein:ể
Protein c các v trí khác nhau, khi t o gel cho c u trúc khác nhau. Ch ngơ ở ị ạ ấ ẳ
h n, gel t myosin c c gà đ b n cao h n c đùi gà. Gel t myosin c th tạ ừ ở ơ ứ ộ ề ơ ở ơ ừ ơ ị
đ có c u trúc t t h n c th t tr ng.ỏ ấ ố ơ ỏ ị ắ
4.2.N ng đ protein:ồ ộ quy t đ nh đ b n và kh năng gi nế ị ộ ề ả ữ ước c a gel.ủ
N ng đ protein càng cao, gel càng c ng và b n.n u n ng đ quá th p, có khồ ộ ứ ề ế ồ ộ ấ ả năng gel không hình thành
4.3.Nhi t đ :ệ ộ nhi t đ th p t o nhi u liên k t hydro ệ ộ ấ → ạ ề ế ⇒ gel b n h n.ề ơ
4.4.Các y u t khácế ố
– Axit hóa ho c ki m hóa nh pH pI ặ ề ẹ→ ≈ ⇒ gel t o thành ch c h n.ạ ắ ơ
– Các ch t đ ng t o gel nh các polysaccharide làm c u n i gi a các h t ấ ồ ạ ư ầ ố ữ ạ ⇒ gel có đ c ng và đ đàn h i cao h n.ộ ứ ộ ồ ơ
V. NG D NG C U TRÚC GEL TRONG S N PH M TH C Ứ Ụ Ấ Ả Ẩ Ự
PH M Ẩ
Có r t nhi u s n ph m th c ph m có c u trúc gel, đấ ề ả ẩ ự ẩ ấ ượ ảc s n xu t t nhi uấ ừ ề
lo i nguyên li u khác nhau nh th t cá s a… làm cho các s n ph m này tăng caoạ ệ ư ị ữ ả ẩ
v kh năng h p th c a c th , v tính ch t c m quan,…ề ả ấ ụ ủ ơ ể ề ấ ả
5.1.S n xu t phomat t nguyên li u s aả ấ ừ ệ ữ
Trang 11gel cho s n ph m.k t qu c a quá trình này là s đông t t o thành canxiả ẩ ế ả ủ ự ụ ạ paracaseinat –dướ ại d ng gel
5.2.S n xu t giò l aả ấ ụ
Gel protein t th từ ị
Kh năng t o gel b iả ạ ở
nhi t c a các proteinệ ủ
myofibril (t c ), thêm sơ ơ ự
có m t c a mu i trung tính.ặ ủ ố
Trang 125.3.S n xu t đ u hả ấ ậ ủ
Gel t protein đ u nành, t o c u trúc gel đ c tr ng nh nừ ậ ạ ấ ặ ư ờ ước chua t nhiên,ự
mu i MgClố 2, CaCl2, CaSO4, axit lactic, axit acetic…
Trang 13VI. CÂU H I TR C NGHI M Ỏ Ắ Ệ
1. Đi n vào ô tr ng:ề ố
Khi các protein b bi nị ế tính t p h p l i thành m t m ng lậ ợ ạ ộ ạ ưới không gian……… thì hi n tệ ượng đó được g i là s t o gel.ọ ự ạ
A. H n đ n ổ ộ B. Có tr t tậ ự C. 3 chi u D. Không tr t tề ậ ự
2. Nút m ng lạ ướ ượ ại đ c t o ra do các liên k t hydro gi a các g c aa v i nhauế ữ ố ớ giúp cho gel có d c đi m gì?ặ ể
A. Kh i gel tr nên c ng h n ố ở ứ ơ C. Gel có m t đ d o nh t đ nhộ ộ ẻ ấ ị
B. Gel r t ch c và b n D. Gel m m h nấ ắ ề ề ơ
3. Gel t myosin c th t đ và c th t tr ng thì cái nào có c u trúc t t h n?ừ ơ ị ỏ ơ ị ắ ấ ố ơ
A. Th t đị ỏ B. Th t tr ngị ắ
4. N ng đ c a protein có nh hồ ộ ủ ả ưởng gì trong quá trình t o gel?ạ
A. Quy t đ nh đ n d b n ế ị ế ộ ề C. A, B đ u đúngề
B. Kh năng gi nả ữ ướ ủc c a gel D. A, B đi u saiề
5. Đ v i gel hình thành nh liên k t hydro thì nhi t đ nào gel b n h n?ố ớ ờ ế ở ệ ộ ề ơ
A. Th pấ B. Cao
Trang 146. Các nút m ng lạ ướ ượ ại đ c t o ra do tương tác k nỵ ướ ưc ( a béo) giúp cho các polypeptide?
A. Cách xa nhau h n C. Tách r i nhau raơ ờ
B. xít l i g n nhau h nạ ầ ơ D. T t c đ u saiấ ả ề
7. Các m t lắ ướ ượi đ c tao ra do các liên k t disulfua giúp cho gel có đ c đi mế ặ ể gì?
A. C ng h n C. D o h nứ ơ ẻ ơ
B. Ch c h n ắ ơ D. Ch c và b nắ ề
8. Vi c them mu i c a các ion đa hóa tr (Caệ ố ủ ị 2+) có tác d ng gì?ụ
A. Tăng t c đ t o gel C. Tăng đ d o cho gelố ộ ạ ộ ẻ
B. Tăng đ c ng cho gel ộ ứ D. c A, B đ u đúngả ề
Trang 15TÀI LI U THAM KH O Ệ Ả
1. Lê Ng c Tú(ch biên), Bùi Đ c H i, L u Du n, Ngô H u H p, D ngọ ủ ứ ợ ư ẩ ữ ợ ặ
Th Thu, Nguy n Tr ng C n – Hóa h c th c ph m – nhà xu t b n Khoa h c vàị ễ ọ ẩ ọ ự ẩ ấ ả ọ
K thu t Hà N i – 2013.ỹ ậ ộ
2. Lê Ng c Tú (ch biên), L u Du n, Đ ng Th Thu, Lê Th Cúc, Lâm Xuânọ ủ ư ẩ ặ ị ị Thanh, Ph m Thu Thùy – Bi n hình sinh h c các s n ph m t h t – Nhà xu tạ ế ọ ả ẩ ừ ạ ấ
b n Khoa h c và K thu t Hà N i – 2000.ả ọ ỹ ậ ộ
3. Lâm Xuân Thanh – Giáo trình công ngh các s n ph m s a – nhà xu tệ ả ẩ ữ ấ
b n Khoa h c và K thu t – Hà N i.ả ọ ỹ ậ ộ
4. Lê Văn Hoàng – Cá th t và ch bi n công nghi p – Nhà xu t b n Khoaị ế ế ệ ấ ả
h c và K thu t – Hà N i – 2004.ọ ỹ ậ ộ