Xác định hàm lượng axít amin trong sữa tươi bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao hplc

Việc tách và xác định 17 axít amin trong sữa giúp chúng ta có được cách phối hợp hiệu quả các thực phẩm với nhau để nâng cao chất lượng của protein trong khẩu phần, đáp ứng nhu cầu dinh

Tr-ờng đại học vinh

LỜI CẢM ƠN

Luận văn được thực hiện tại các phòng thí nghiệm chuyên đề Hoá hữu cơ - khoa Hóa, Trung tâm Kiểm định An toàn Thực phẩm và Môi trường, Trường Đại học Vinh

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến TS Trần Đình Thắng -

Khoa Hóa, Trường Đại học Vinh đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn ThS Chu Thị Thanh Lâm - Trung tâm Kiểm định An toàn Thực phẩm và Môi trường- Trường Đại học Vinh đã tạo điều kiện thuận lợi, động viên tôi trong quá trình làm luận văn

Nhân dịp này, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô, cán bộ Bộ môn Công nghệ thực phẩm, Khoa Hóa, các bạn sinh viên, gia đình và người thân đã động viên

và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

SINH VIÊN

Nguyễn Thị Định

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC HÌNH v

DANH MỤC BẢNG BIỂU vi

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT vii

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề 1

2 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

Chương 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Sữa 3

1.1.1 Sữa vinamilk 4

1.1.2.Sữa Mộc châu 5

1.2 Cấu tạo và phân loại axít amin 12

1.2.1 Cấu tạo 12

1.2.2 Phân loại 13

1.3 Tính chất của axit amin 17

1.3.1 Tính chất vật lý 17

1.3.2 Tính chất hoá học 18

1.3.3 Tính chất cảm quan 25

1.4 Vai trò của axít amin 26

1.5 Sự hình thành liên kết peptit 29

1.6 Tổng quan về các phương pháp định lượng prtein và axít amin 32

1.6.1 Định lượng nitơ toàn phần bằng phương pháp Kjeldahl 32

1.6.2 Định lượng protein hòa tan [5] 32

1.6.3 Định lương protein tiêu hóa bằng pepsin [5] 33

1.6.4 Định lượng nitơ axit amin bằng phương pháp chuẩn độ 33

1.6.5 Các phương pháp tách và xác định đồng thời axit amin 35

Chương 2: PHƯƠNG PHÁP VÀ THỰC NGHIỆM 40

2.1 Phương pháp nghiên cứu 40

2.2 Thực nghiệm 42

2.2.1 Thiết bị, dụng cụ, hoá chất 42

2.2.2 Cách tiến hành 43

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 46

3.1 Xây dựng đường chuẩn 46

3.2 Phương pháp xử lý kết quả 50

3.3 Hiệu suất thu hồi 54

3.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất thu hồi axít amin 55

3.4.1 Nồng độ axít 55

3.4.2 Nhiệt độ thủy phân 57

3.4.3 Thời gian thủy phân 60

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

DANH MỤC HÌNH

Trang

Hình 1.1: Các loại sữa tươi 3

Hình 1.2: Công thức cấu tạo của các axít amin nhóm I 14

Hình 1.3: Công thức cấu tạo của các axít amin nhóm II 14

Hình 1.4: Công thức cấu tạo của các axít amin nhóm III 15

Hình 1.5: Công thức cấu tạo các axít amin nhóm IV 15

Hình 1.6: Công thức cấu tạo của các amino acid nhóm V 15

Hình 3.1: Sắc đồ tách axít amin của mẫu sữa thêm chuẩn, nồng độ HCl 6M 55

Hình 3.2: Sắc đồ tách axít amin của mẫu sữa không thêm chuẩn, nồng độ HCl 6M 56

Hình 3.3: Sắc đồ tách axít amin của mẫu sữa thêm chuẩn ở nhiệt độ 110o C 58

Hình 3.4: Sắc đồ tách axít amin của mẫu sữa không chuẩn ở nhiệt độ 110o C 58

Hình 3.5: Sắc đồ tách axít amin của mẫu sữa không chuẩn ở thời gian 20h 61

Hình 3.6: Sắc đồ tách axit amin của mẫu sữa có chuẩn ở thời gian 20h 62

Hình 3.7: Sắc đồ tách axit amin của mẫu sữa Mộc Châu 62

Hình 3.8: Sắc đồ tách axit amin của mẫu sữa Vinamilk 63

Hình 3.9: Sắc đồ tách axít amin của mẫu sữa TH Truemilk 63

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Trang

Bảng 1.1: Các amino acid thường gặp 16

Bảng 1.2: Sự xuất hiện của các trimethyl acid amin (betaine) 20

Bảng 1.3: Vị của một số axít amin trong dung dịch nước ở pH 6-7 26

Bảng 3.1: Đổi đơn vị axit amin 51

Bảng 3.2: Các thông số axít amin của sữa mộc châu 51

Bảng 3.2: Các thông số axít amin của Sữa vinamilk 52

Bảng 3.3: Các thông số axit amin của Sữa TH trumilk 53

Bảng 3.4: Hàm lượng axít amin trong các loại sữa (g/l) 54

Bảng 3.5: Ảnh hưởng của nồng độ HCl đến hiệu suất thu hồi axít amin 56

Bảng 3.6: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thu hồi axit amin 59

Bảng 3.7: Ảnh hưởng của nồng độ HCl đến hiệu suất thu hồi axit amin 60

Biểu đồ 3.1: Sự phụ thuộc của hiệu suất thu hồi axít amin vào nồng độ HCl thủy phân 57

Biểu đồ 3.2: Sự phụ thuộc của hiệu suất thu hồi axít amin vào nhiệt độ thủy phân 59

Biểu đồ 3.3: Sự phụ thuộc của hiệu suất thu hồi axít amin vào thời gian thủy phân 61

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề

Sữa là thành phần quan trọng không thể thiếu được đối với cơ thể con người Là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, chứa đầy đủ các nhóm chất cần thiết cho cơ thể như protein, lipit, đường, vitamin và các khoáng chất những hợp chất này rất cần thiết cho khẩu phần ăn hằng ngày của con người nhất là đối với trẻ em, người già và người bệnh

Hàng ngày, cơ thể con người cần được cung cấp chất đạm thông qua thực phẩm như thịt cá, đậu, trứng, sữa…nhưng cơ thể chỉ sử dụng nguồn đạm này khi chúng ở dạng acid amin Chất đạm nói chung rất đa dạng nhưng toàn bộ chúng lại được xây dựng, cấu thành từ khoảng 20 axit amin Trong đó có 8 axit amin bắt buộc phải có đó là: ioleucin, leucin, methinin, phenylalanin, threonin, tryptotpan, valin va lysin Còn các axít amin khác được gọi là không thiết yếu, cơ thể sẻ chuyển hóa sinh tổng hợp được

Sữa là thực phẩm chứa nhiều đạm có vai trò quan trong việc cung cấp đầy đủ dinh dững và năng lượng cho con người Nhanh hấp thụ vào cơ thể và bổ sung các axit amin thiếu hụt cho cơ thể

Ở các nước phát triển, sữa tươi được xem là thực phẩm rất dinh dưỡng, giàu vitamin và khoáng chất từ thiên nhiên, rất tốt cho cơ thể Sữa tươi không những được

sử dụng thường xuyên như một thức uống hàng ngày, mà còn dùng dưới nhiều hình thức khác nhau từ pha chế, trộn với trái cây, làm bánh và thêm vào các món ăn

Trong những năm gần đây kinh tế nước ta ngày càng phát triển, nhu cầu dinh dưỡng của con người ngày càng cao, mức tiêu thụ sữa và các sản phẩm sữa của người Việt Nam tăng nhanh do đời sống và thu nhập của người dân ngày càng được nâng cao Theo thống kê của Agroinfo, mức tiêu thụ các sản phẩm sữa tính theo đầu nguời tại Việt Nam tăng khá mạnh trong giai đoạn 1997–2010, trong đó sữa tươi có mức tăng hơn 10%/năm

Các nhà khoa học của Trường Đại học Reading và Đại học Cardiff của Anh đã công bố kết quả của hơn 324 nghiên cứu trên toàn thế giới có liên quan tới mối liên

hệ giữa sức khỏe của con người và việc tiêu thụ sữa của hàng nghìn người dân

Nghiên cứu phát hiện ra rằng, những người hàng ngày uống khoảng trên 0,5l (con số chính xác trong nghiên cứu là 0,568261 lít) sữa giảm tới 15-20% nguy cơ phát triển của bệnh tim mạch.Các bác sĩ và chuyên gia dinh dưỡng luôn khuyến khích người tiêu dùng uống sữa tươi 100% thiên nhiên vì không chỉ dễ uống, mùi vị thơm ngon, sữa tươi còn dễ hấp thu và có thể uống thường xuyên, liên tục dễ dàng với các hình thức bao bì đóng gói tiện dụng Các nhà khoa học cũng phát hiện thêm là: nhờ uống sữa mức độ phát triển của bệnh tiểu đường ở những người thử nghiệm cũng giảm 4-9% Chỉ số này cũng được tìm thấy ở những người mắc bệnh ung thư ruột Và cũng

có tín hiệu khả quan đối với những người mắc các loại ung thư khác, ung thư tuyến tiền liệt và bàng quang

Việc tách và xác định 17 axít amin trong sữa giúp chúng ta có được cách phối hợp hiệu quả các thực phẩm với nhau để nâng cao chất lượng của protein trong khẩu phần, đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng cho cơ thể con người.Vì vậy đề tài này được thực hiện với mục tiêu nghiên cứu các tối ưu hoá các điều kiện để tách và xác định một số axít amin trong thực phẩm bằng máy sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)

2 Nhiệm vụ nghiên cứu

- T chất hoá học, tính chất vật lý, tính chất cảm quan của axít amin

- Nghiên cứu các tối ưu hóa các điều kiện để tách và xác định hàm lượng axít amin

- Nghiên cứu phương pháp tách và xác định các axít amin trong sữa

Chương 1 TỔNG QUAN

Sữa vinamilk

Được hình thành từ năm 1976, Công ty Cổ phần Sữa Việt Nam (VINAMILK)

đã lớn mạnh và trở thành doanh nghiệp hàng đầu của ngành công nghiệp chế biến sữa, hiện chiếm lĩnh 75% thị phần sữa tại Việt Nam

Ngoài việc phân phối mạnh trong nước với mạng lưới 183 nhà phân phối và gần 94.000 điểm bán hàng phủ đều 64/64 tỉnh thành, sản phẩm Vinamilk còn được xuất khẩu sang nhiều nước Mỹ, Pháp, Canada, Ba Lan, Đức, khu vực Trung Đông, Đông Nam Á…VINAMILK luôn mang đến cho bạn những sản phẩm chất lượng, bổ dưỡng

và ngon miệng nhất cho sức khoẻ của bạn Bạn sẽ không phải lo lắng khi dùng sản phẩm của Vinamilk Mọi lứa tuổi, đối tượng đều phù hợp với Vinamilk

Trang thiết bị hàng đầu, phòng thí nghiệm hiện đại bậc nhất, Vinamilk tự hào cùng các chuyên gia danh tiếng trong và ngoài nước đồng tâm hợp lực làm hết sức mình để mang lại những sản phẩm dinh dưỡng tốt nhất, hoàn hảo nhất Biết bao con người làm việc ngày đêm Biết bao tâm huyết và trách nhiệm chắt chiu, gửi gắm trong từng sản phẩm Tất cả vì ước nguyện chăm sóc sức khỏe cộng đồng, cho tương lai thế

hệ mai sau, bằng tất cả tấm lòng Đó cũng là cam kết của Vinamilk

Sau 30 năm ra mắt người tiêu dùng, đến nay Vinamilk đã xây dựng được 8 nhà máy, 1 xí nghiệp và đang xây dựng thêm 3 nhà máy mới, với sự đa dạng về sản phẩm, Vinamilk hiện có trên 200 mặt hàng sữa và các sản phẩm từ sữa

 Các sản phẩm

Được hình thành từ năm 1976, Công ty Sữa Việt Nam (VINAMILK) đã lớn mạnh và trở thành doanh nghiệp hàng đầu của ngành công nghiệp chế biến sữa, hiện chiếm lĩnh 75% thị phần sữa tại Việt Nam

Với sự đa dạng về sản phẩm, Vinamilk hiện có trên 200 mặt hàng sữa và các sản phẩm từ sữa gồm: Sữa đặc, sữa bột, bột dinh dưỡng, sữa tươi, Kem, sữa chua, Phô – mai Và các sản phẩm khác như: sữa đậu nành, nước ép trái cây, bánh, cà Cà phê hòa tan, nước uống đóng chai, trà, chocolate hòa tan

Các sản phẩm của Vinamilk không chỉ được người tiêu dùng Việt Nam tín nhiệm mà còn có uy tín đối với cả thị trường ngoài nước Đến nay, sản phẩm sữa Vinamilk đã được xuất khẩu sang thị trường nhiều nước trên thế giới: Mỹ, Canada, Pháp, Nga, Đức, CH Séc, Balan, Trung Quốc, khu vực Trung Đông, khu vực Châu Á, Lào, Campuchia …

Trong thời gian qua, Vinamilk đã không ngừng đổi mới công nghệ, đầu tư dây chuyền máy móc thiết bị hiện đại nâng cao công tác quản lý và chất lượng sản phẩm

để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng

 Thị trường

Vinamilk là doanh nghiệp hàng đầu tại Việt Nam về sản xuất sữa và các sản phẩm từ sữa Hiện nay, Vinamilk chiếm khoảng 75% thị phần toàn quốc Mạng lưới phân phối của Vinamilk rất mạnh trong nước với 183 nhà phân phối và gần 94.000 điểm bán hàng phủ đều 64/64 tỉnh thành.Sản phẩm Vinamilk còn được xuất khẩu sang nhiều nước: Mỹ, Canada, Pháp, Nga, CH Séc,Ba Lan, Đức, Trung Quốc, Khu vực Trung Đông, Khu vực Châu Á, Lào, Campuchi

Trang thiết bị hàng đầu, phòng thí nghiệm hiện đại bậc nhất, Vinamilk tự hào cùng các chuyên gia danh tiếng trong và ngoài nước đồng tâm hợp lực làm hết sức mình để mang lại những sản phẩm dinh dưỡng tốt nhất, hoàn hảo nhất Biết bao con người làm việc ngày đêm Biết bao tâm huyết và trách nhiệm chắt chiu, gửi gắm trong từng sản phẩm Tất cả vì ước nguyện chăm sóc sức khỏe cộng đồng, cho tương lai thế hệ mai sau, bằng tất cả tấm lòng

Sữa Mộc châu

Công ty có tiền thân là nông trường quân đội, được thành lập vào 8/4/1958 do các chiến sỹ thuộc trung đoàn 280, sư đoàn 335 sau khi giải phóng tây Bắc được Đảng và Bác Hồ giao nhiệm vụ làm kinh tế, mở mang phát triển vùng Tây Bắc

 Các Sản phẩm

Nằm trên cao nguyên Mộc Châu có độ cao 1050 m so với mực nước biển, do vậy Công ty có những khó khăn nhất định, nhưng nhìn vào những giải thưởng qua các

đợt: Quả cầu bạc, giải thưởng chất lượng cao Việt Nam 2001, giải sao vàng đất việt năm 2003 do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường cấp, giải cúp sen vàng, và cùng nhiều huy chương vàng, bạc và giấy khen các loại, các giải thưởng dành cho các sản phẩm sữa tươi thanh trùng, tiệt trùng, bánh sữa và các loại sản phẩm khác, các công trình nghiên cứu công nghệ sản xuất bảo quản sữa tươi, cùng các phương pháp tổ chức chăn nuôi bò sữa Đã thấy rõ được những thành tựu đóng góp xứng đáng vào việc xây dựng và phát triển cao nguyên Mộc Châu ngày càng phồn thịnh Định hướng của Chính phủ, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã xác định, Mộc Châu là một trong 5 vùng trọng điểm phát triển bò sữa của cả nước Với yêu cầu trên, Công ty

Cổ phần Giống Bò sữa Mộc Châu đang được Nhà nước đầu tư thành trung tâm Giống

bò sữa của cả nước

 Thị trường

Sản lượng sữa của Công ty Cổ phần giống bò sữa Mộc Châu (Sơn La) năm nay ước đạt 12.000 tấn; so với năm 2007 vượt 2.500 tấn, trong đó 45% do tăng đàn tự nhiên (khoảng 12%/năm) và 55% do tăng năng suất sữa, bình quân 1 con bò sữa tăng

13 kg/ngày, đây là thành quả kỹ thuật mà công ty đã áp dụng Hiện tại sản phẩm sữa Mộc Châu đã chiếm lĩnh thị trường sữa tại 34 tỉnh, thành trong nước, được người tiêu dùng ưa chuộng

Giám đốc Công ty Cổ phần giống bò sữa Mộc Châu phấn khởi nói: “Năng suất, sản lượng sữa của đàn bò sữa Mộc Châu hiện đạt cao nhất nước Nếu bình quân cả nước đạt 3,6 tấn sữa/chu kỳ/con, thì đàn bò sữa Mộc Châu đã đạt 5,8 tấn sữa/chu kỳ/con” Công ty đầu tư lắp đặt dây chuyền chế biến sữa với công suất 40 tấn/ngày, nay các sản phẩm của dòng sữa Mộc Châu đạt chất lượng cao, giá cả sữa của Mộc Châu cao hơn một số sản phẩm cùng loại của các thương hiệu khác nhưng vẫn được người tiêu dung trong nước chấp nhận Ông Chiến nói thêm: “Năm nay công ty đạt doanh số khoảng 360 tỷ đồng và nộp ngân sách khoảng 22 tỷ đồng Theo đó tiền lương của công nhân bình quân 3 triệu đồng/người/tháng, và cổ tức đạt 3% Công ty đã thực hiện cổ phần được 4 năm (từ năm 2005), lúc đầu số vốn sở hữu chỉ có 7,1 tỷ đồng, đến nay tăng lên 46 tỷ đồng Riêng về đàn bò sữa của công ty đã tăng lên trên 4.000

con, trong đó nhập bò sữa từ Úc là 314 con, đến nay đã phát triển thành 478 con Đàn

bò sữa này trong 4 năm đã cung cấp cho nhà máy trên 80.000 tấn sữa”

Mô hình quản lý theo cơ chế cổ phần hoá đã giúp công ty gắn kết với người nuôi

bò, đảm bảo cho những người chăn nuôi vừa là người chăn bò (người lao động), vừa

là cổ đông của công ty Theo đó, công ty có chính sách đào tạo con em của các cổ đông vào làm việc tại nhà máy, vốn cũng tăng lên đáng kể do các cổ đông góp vào Công ty hiện có 287/ 4.000 con bò sữa cao sản, sản lượng sữa đạt 7 tấn/chu kỳ/con

Để phát triển đàn bào sữa cao sản, công ty đã mạnh dạn nhập sản phẩm tinh bò từ Ixraen, Mỹ (giá 150.000/liều) để phối giống với đàn bò cao sản của công ty Bên cạnh

đó, công ty chú trọng tổ chức tốt mạng lưới dịch vụ, tiêm phòng vac – xin cho bò của các hộ không phải trả tiền, phối giống cho bò không mất tiền, thu mua sữa của những

hộ này với giá sàn, xây dựng 16 trạm thu mua sữa nhằm phục vụ người dân bán sữa

bò không phải đi quá xa trên dưới 1 km Công ty còn chuẩn bị 12.000 tấn cỏ khô, 4.000 tấn cỏ ướp nhằm giúp các hộ có đẩy đủ thức ăn dự trữ cho bò trong mùa đông này Công ty tiếp tục thực hiện xây dựng quỹ bảo hiểm vật nuôi với phí bảo hiểm 250.000 đồng/con, nếu hộ nuôi bò không may bị rủi ro thì gia chủ sẽ được hỗ trợ 4 triệu đồng/con Để tăng thương hiệu sữa Mộc Châu, Công ty chú trọng xây dựng văn hoá doanh nghiệp, trong đó tổ chức Hội thi “Hoa hậu bò” để tôn vinh những người chăn nuôi và tôn vinh công đoàn viên giỏi

Định hướng phát triển của Công ty Cổ phần giống bò sữa Mộc Châu đến năm

2011, phấn đấu đạt 7.000 con bò sữa, sản xuất ra 20.000 tấn sữa/năm, trong đó tăng tỷ

lệ sinh học 650 con/năm, còn lại phải nhập thêm khoảng 500 con Công ty hiện đã nhập thêm 100 con bò từ tỉnh Tuyên Quang để phát triển đàn bò của mình Theo đó

“biến” 500 hộ hiện đang nuôi bò thành nơi sản xuất sữa cho công ty Để đạt được điều đó công ty dự kiến giúp các hộ tăng đàn từ 8 con/hộ hiện nay lên 15 con/hộ, mở rộng vùng trồng cỏ chăn nuôi, khuyến khích hộ nông dân quanh vùng trồng ngô làm thức ăn cho bò Công ty có kế hoạch đầu tư với số vốn khoảng 50 tỷ đồng để nâng công suất nhà máy sữa từ 40 tấn/ngày lên 100 tấn/ngày, sản xuất mặt hàng sữa chất lượng cao nhằm phục vụ tốt hơn cho người tiêu dùng sữa trong nước Dự kiến, từ 1/1/2009 công ty sẽ thực hiện “sữa học đường” cung cấp 100 lít sữa tươi/ngày cho 23 cụm trường mẫu giáo trong địa bàn và sẽ mở rộng thêm ra toàn tỉnh

Hiện nay, Công ty được cai quản khoảng 900 ha đất nông nghiệp, đất đai mầu mỡ, khí hậu vô cùng thuận lợi thích hợp cho chăn nuôi bò sữa cao sản, lại thừa hưởng truyền thống

50 năm nuôi bò sữa trên đất nông trường Mộc Châu trước đây, tạo đà cho công ty phát triển đàn bò sữa, góp phần đáp ứng nhu cầu về sữa của người tiêu dùng trong nước Sữa TH truemilk

Ngày 26/12/2010, tại xã Nghĩa Sơn, huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An, công ty cổ phần sữa TH chính thức giới thiệu ra thị trường sản phẩm sữa sạch TH true milk Về tham dự và phát biểu chỉ đạo tại lễ tri ân và ra mắt sản phẩm đầu tiên của TH true milk có Phó Thủ tướng Chính phủ Trương Vĩnh Trọng Phó Thủ tướng đã cảm ơn nhân dân Nghĩa Đàn, Nghệ An đã đóng góp sức người, sức của, đóng góp đất cho dự

án phát triển bò sữa Yêu cầu các Bộ có liên quan; Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, UBND tỉnh Nghệ An chỉ đạo chặt chẽ và tạo điều kiện để dự án bò sữa quy mô chăn nuôi công nghệ cao của TH milk thành công góp phần đáp ứng nhu cầu về tiêu dùng sữa trong nước, tạo công ăn việc làm, chuyển đổi cơ cấu kinh tế nông nghiệp, tăng thu nhập cải thiện đời sống nhân dân Phó Thủ tướng yêu cầu Công ty TH milk

có trách nhiệm về công ăn việc làm cho nhân dân đã giao đất đẻ phát triển bò sữa, làm tốt công tác xã hội và các đối tượng chính sách trong vùng Phó Thủ tướng mong muốn sữa sạch đến tay trẻ em Việt Nam những vùng còn khó khăn, sữa của TH milk góp phần nâng cao thể lực và trí tuệ của con em chúng ta - chủ nhân của đất nước mai sau Công bố sản phẩm sữa của Công ty cổ phần sữa TH milk là sự kiện quan trọng của ngành sữa Việt Nam, là thành quả đầu tiên của dự án chăn nuôi bò sữa và chế biến sữa quy mô lớn nhất Đông Nam Á với số vốn đầu tư lên đến 1,2tỷ USD Với sự

ra đời của các sản phẩm sữa TH true Milk, Công ty cổ phần sữa TH đang từng bước khẳng định mục tiêu trở thành nhà sản xuất hàng đầu trong ngành hàng sữa có nguồn gốc từ thiên nhiên Mục tiêu đó, Công ty cổ phần thực phẩm sữa TH đã đầu tư một hệ thống chăn nuôi và quy trình sản xuất khép kín, đồng bộ từ khâu trồng cỏ, xây dựng chuồng trại, chế biến thức ăn cho bò, quản lý thú y, chế biến và đóng gói, cho đến khâu phân phối sản phẩm Tại buổi lễ, Bà Thái Hương Tổng Giám đốc Ngân hàng Bắc Á – nhà tư vấn đầu tư tài chính dự án cho biết hiện Công ty Thực phẩm sữa TH

đã phát triển đàn bò lên 10.000 con, và đến năm 2017 dự kiến sẽ có 137.000 con và nhà máy chế biến đạt công suất 500 triệu lít/năm, đáp ứng 50% nhu cầu sản phẩm sữa

của thị trường trong nước Đât là những viên gạch đầu tiên đặt nền móng cho một thương hiệu sản phẩm sữa sạch tại Việt Nam Với hệ thống chuồng trại áp dụng công nghệ chăn nuôi tiên tiến, bò được nhập khẩu từ New Zealand đảm bảo nguồn giống

bò sữa cho sản lượng sữa cao, chất lượng sữa tốt Xây dựng trang trại tại vùng đất có khí hậu nhiệt đới sẽ phải đối mặt với nhiều khó khăn về nhiệt độ và ẩm độ trong chăn nuôi bò sữa cao sản Để khắc phục hạn chế này, đàn bò của trang trại TH được chăm sóc với công nghệ hiện đại, được nuôi dưỡng bằng nguồn cỏ được qua ủ chua theo công thức của các chuyên gia dinh dưỡng Israel, uống nước được lọc bằng công nghệ tối tân; được vắt sữa qua một hệ thống dây chuyền vắt sữa hiện đại, được theo dõi tình trạng sữa khỏe bằng hệ thống máy tính, được nghe nhạc và tắm mát mỗi ngày; được gắn chíp ở chân giúp cho việc xác định sản lượng sữa đạt độ chính xác cao, từ

đó giúp sớm phát hiện bệnh viêm vú, theo dõi thành phần chất lượng sữa, đảm bảo vệ sinh sản phẩm sữa… Đây là những yêu cầu quan trọng để đảm bảo ra đời các sản phẩm sữa sạch, bảo toàn được phẩm chất tốt tự nhiên của sữa đáp ứng nhu cầu chất lượng sản phẩm của người tiêu dùng trong nước

Để đưa sản phẩm TH True Milk đến tay người tiêu dùng nhanh chóng, an toàn, tiện lợi, tập đoàn TH đã xây dựng hệ thống cửa hàng bán lẻ TH True Mart Đây là hệ thống cung cấp sữa TH True Milk an toàn được sản xuất từ trang trại TH Chuỗi cửa hàng bán lẻ TH True Mart bước đầu có 9 cửa hàng tại Hà Nội và 2 cửa hàng tại Nghệ

An, được đầu tư cơ sở vật chất hiện đại và ứng dụng phương pháp bảo quản sản phẩm đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Mục tiêu sữa sạch là con đường duy nhất, công

ty cổ phần sữa TH không chỉ mang đến cho người tiêu dùng thêm sự lựa chọn sữa chất lượng, tinh túy mà còn tiến tới góp phần thực hiện khát vọng mang đến mọi người Việt Nam các loại thực phẩm tươi ngon, bổ dưỡng Điều này cũng phù hợp với triết lý của tập đoàn TH là mong ước mang đến cho mọi người dân Việt Nam một hạnh phúc đích thực Đồng thời, bà Thái Hương nhấn mạnh: Việc công ty cổ phần thực phẩm sữa TH quyết định đầu tư vào dự án chăn nuôi bò sữa và chế biến sữa là nhằm góp phần thực hiện Quyết định 167của Thủ tướng Chính phủ về phát triển chăn nuôi bò sữa giai đoạn 2001-2010 và chiến lược phát triển chăn nuôi đến năm 2020

Dự án này đáp ứng một phần nhu cầu tiêu dùng sữa trong nước, từng bước thay thế

sữa nhập khẩu, tạo việc làm tăng thu nhập cho nông dân, góp phần chuyển dịch cơ cấu nông nghiệp và kinh tế nông thôn, được đánh giá là phù hợp với chủ trương, chính sách của Đảng và Nhà nước Bên cạnh đó, dự án này cũng góp phần vào phủ xanh đồi trọc, xử lý chất thải từ chăn nuôi thành các sản phẩm phân vi sinh và phục

vụ cho việc trồng các loại rau củ thực phẩm khác, góp phần bảo vệ môi trường và an toàn vệ sinh thực phẩm.Kết thúc bài phát biểu tại buổi lễ ra mắt Phó Thủ tướng Trương Vĩnh Trọng yêu cầu Công ty Cổ phần sữa TH không chỉ làm tốt việc sản xuất sữa sạch cho xã hội mà còn phải làm tốt công tác xã hội và tri ân với địa phương đã đóp góp đất đai cho trồng cỏ nuôi bò đồng thời góp phần tăng thu nhập và cải thiện đời sống của nhân dân trong vùng Phó Thủ tướng tặng Công ty sữa TH câu thơ:

“Người trồng cây cảnh ngồi chơi

Ta trồng cây đức để đời cho con”

1.1.1 Vai trò [ 22]

- Sữa cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng đáp ứng nhu cầu của cơ thể về axít amin không thay thế, axit béo không no,vitamin, khoáng đặc biệt là canxi và phốt pho + Protein sữa có thành phần axít amin cân đối và có độ đồng hóa cao Protein sữa bao gồm casein, lactoalbumin và lactoglobulin Sữa bò, sữa trâu, sữa dê thuộc loại sữa casein

vì lượng casein chiếm hơn 75% tổng số protein Casein có đủ tất cả các acid amin cần thiết Đặc biệt là Lysin là một acid amin cần thiết cho sự phát triển của trẻ em

+ Chất béo sữa có trạng thái nhũ tương có độ phân tán cao, chứa nhiều acid béo chưa no Chính vì vậy, chất béo sữa có độ tan chảy thấp và dễ đồng hóa, có giá trị sinh học cao

+ Đường của sữa là lactoza, một loại đường kép, khi thủy phân cho 2 phân tử đường đơn là galactoza và glucoza Lactoza trong sữa bò là 2,7-5,5%, sữa mẹ là 7% + Vitamin A, B1, B2, còn các vitamin khác không đáng kể Trong sữa non (3 ngày đầu mới sinh) còn có một lượng kháng thể miễn dịch lgA (Immunoglobulin) rất tốt cho cơ thể trẻ, giúp chống lại các bệnh nhiễm khuẩn

+ Chất khoáng trong sữa có nhiều: Calci, Kali, Phospho, vì vậy sữa là thức ăn gây kiềm Sữa là nguồn thức ăn cung cấp Calci quan trọng cho trẻ em Sữa cung cấp chủ yếu

+ Vitamin A, B1, B2, còn các vitamin khác không đáng kể Trong sữa non (3 ngày đầu mới sinh) còn có một lượng kháng thể miễn dịch lgA (Immunoglobulin) rất tốt cho cơ thể trẻ, giúp chống lại các bệnh nhiễm khuẩn

- Axít amin trong sữa là thành phần quan trọng của cơ thể.Axít amin tạo nên tế bào, phục hồi mô, tạo nên các kháng thể chống lại vi khuẩn và vius Axít amin là một phần của enzym và hệ thống hormon Nó tạo nên ARN (axit ribo nucleic), AND (axít deoxynucleic) vận chuyển oxy đi khắp cơ thể và tham gia vào hoạt động của cơ Axít amin cung cấp cho cơ thể từ thực phẩm giàu protein Protein khi vào cơ thể được chuyển hoá thành 20 axít amin, trong đó có 8axít amin thiết yếu không được tạo ra từ

cơ thể, isoleucin, leucin, lysin, methionin, phenilalanin, threonin, triptophan và valin

Sự thiếu hụt axít amin dẫn đến cơ thể mệt mỏi, hạ đường huyết, dị ứng

1.1.2 Tình hình sản xuất sữa tươi ở Việt Nam hiện nay [18,22]

Trong 10 năm gần đây, mức tiêu thụ sữa và các sản phẩm sữa của người Việt Nam tăng nhanh do đời sống và thu nhập của người dân ngày càng được nâng cao Theo thống kê của Agroi o, mức tiêu thụ các sản phẩm sữa tính theo đầu nguời tại Việt Nam tăng khá mạnh trong giai đoạn 1997–2010, trong đó sữa tươi có mức tăng hơn 10%/năm Không những tăng nhanh về số lượng và chất lượng, thị trường sữa Việt Nam còn ghi nhận một xu hướng mới, đó là xu hướng sử dụng những sản phẩm

sữa tươi sạch Cách đây một vài năm, người Việt Nam biết đến khái niệm “sữa tươi

sạch” như một xu hướng tiêu dùng mới trên thế giới qua hàng loạt thông tin trên các phương tiện truyền thông Trên các kênh thông tin đó, các chuyên gia Việt Nam khẳng định, Việt Nam có thể sản xuất sữa tươi sạch trong vòng 4-5 năm tới Cũng theo các chuyên gia này, việc sản xuất sữa tươi sạch không hề đơn giản vì nó đòi hỏi nhiều yếu tố: khí hậu, thổ nhưỡng, giống bò, chuyên gia, công nghệ… Quy trình sản xuất sữa cũng phải bảo đảm tuyệt đối các yêu cầu sạch từ chuồng trại, nước uống, thức ăn đến công đoạn vắt sữa, chế biến, bảo quản và phân phối Chiếu theo những yêu cầu khắt khe đó, ít có doanh nghiệp nào dám mạnh dạn đầu tư để xây dựng một

mô hình sản xuất sữa tươi sạch quy mô và đạt chuẩn Theo các chuyên gia nông nghiệp, với quỹ đất rộng, điều kiện khí hậu khá thích hợp cho việc quy hoạch vùng trồng cỏ, Việt Nam hoàn toàn có điều kiện để sản xuất sữa tươi sạch nếu có sự đầu tư nghiêm túc, đồng bộ về công nghiệp chăn nuôi bò và chế biến sữa Tuy nhiên tính đến

thời điểm này, chỉ có Công ty Cổ phần Thực phẩm Sữa TH bước đầu tạo được nền móng vững chắc trong việc sản xuất sữa tươi sạch Với dự án chăn nuôi, chế biến sữa tập trung quy mô công nghiệp có tổng vốn đầu tư lên tới 1,2 tỷ USD, Công ty Cổ phần Thực phẩm Sữa TH đã xây dựng được một hệ thống trang trại bò sữa được đánh giá là có quy mô lớn nhất Đông Nam Á Năm 2010 là năm đánh dấu thành công của doanh nghiệp này khi ra mắt sản phẩm sữa tươi sạch đầu tiên mang thương hiệu TH true MILK

Với việc áp dụng công nghệ chăn nuôi bò sữa hiện đại nhất trên thế giới: đàn bò sữa hàng chục ngàn con được tự do vận động trong chuồng có mái che, gắn quạt mát thông thoáng và được nghe nhạc nhằm tạo điều kiện thoải mái nhất cho đàn bò Tất cả các cá thể bò đều được gắn chíp ở chân để quản lý tình trạng sức khỏe, động dục, sinh sản và tình hình bệnh tật Từng nhóm bò đều được các chuyên gia Israel phối chế khẩu phần ăn riêng nhằm đáp ứng đầy đủ các chất dinh dưỡng để cho đàn bò luôn khỏe mạnh và sản xuất ra sữa có chất lượng tốt nhất.Thức ăn cho bò chủ yếu là các loại cỏ chất lượng cao, thức ăn ủ chua, các loại ngũ cốc, khô dầu, khoáng và vitamin Toàn bộ đàn bò được tiêm phòng các loại vắc-xin nhằm đảm bảo cho đàn bò luôn khỏe mạnh, hạn chế sử dụng các loại thuốc kháng sinh ảnh hưởng đến chất lượng sữa

Bò được tắm mát và quạt khô trước khi vắt sữa, với hệ thống vắt sữa tự động được vi tính hóa, chất lượng sữa của từng cá thể bò đều được phân tích, kiểm tra và đánh giá nhằm phát hiện sớm bệnh viêm vú ở bò.Từ nỗ lực đầu tư vào đơn vị dẫn đầu trong công nghệ sản xuất sữa tươi sạch ở Việt Nam Sự ra đời của sản phẩm sữa tươi sạch

TH true MILK khẳng định một điều nếu có sự đầu tư nghiêm túc, dám nghĩ dám làm, các doanh nghiệp Việt Nam hoàn toàn có thể vươn lên hội nhập cùng thế giới, thậm chí dẫn bước tiên phong Sự đón nhận nhiệt tình của người tiêu dùng với sản phẩm sữa tươi sạch cũng chứng minh rằng những gì có nguồn gốc từ thiên nhiên, gìn gữ

được những tinh túy của thiên nhiên vẫn được mọi người ưu ái lựa chọn và tin dùng

1.2 Cấu tạo và phân loại axít amin[2]

1.2.1 Cấu tạo

Axít amin là một phân tử chứa cả nhóm amin và nhóm carboxyl (nhóm axit) Trong hoá sinh, thuật ngữ này còn để chỉ alpha axít amin và carboxylic gắn vào cùng một carbon, gọi là α-carbon

Công thức tổng quát của một axít amin như sau:

Trong tự nhiên axít amin tồn tại chính ở dạng α- axít amin, phần lớn các axít amin có bốn phần tử khác nhau có khả năng thay thế ở vị trí C-2 Nguyên tử carbon α không có trung tâm đối xứng nên các axit amin có đồng phân quang học là L- và D- acid amin, chỉ có glycin là không có đồng phân quang học (R-H) Trong tự nhiên chủ yếu tìm thấy là dạng L- axít amin, D- axít amin chỉ tìm thấy trong vi khuẩn, vách tế bào vi khuẩn

Tất cả các axit amin có ít nhất hai nhóm ion hoá, điện tích chuẩn của axít amin phụ thuộc vào giá trị pH Nhóm COOH ở nguyên tử α-C có pka vào khoảng 1,8 đến 2,8 do đó có độ axit hơn các monocarboxylic thônng thường khác Tiinhs bazơ của α-

amin cũng thay đổi, pka vào khoảng 8,8 đến 10,6 tuỳ thuộc vào từng axít amin

1.2.2 Phân loại [20, 21]

Hiện nay người ta phân loại axit amin theo nhiều kiểu khác nhau, mỗi kiểu phân loại đều có ý nghĩa và mục đích riêng Tuy nhiên, họ đều dựa trên cấu tạo hoá học hoặc một số tính chất của gốc R Ví dụ có người chia các axit amin thành 2 nhóm chính là nhóm mạch thẳng và nhóm mạch vòng

Trong nhóm mạch thẳng lại tuỳ theo sự có mặt của số nhóm carboxyl hay số nhóm amine mà chia ra thành các nhóm nhỏ, nhóm axit amin trung tính (chứa một nhóm COOH và một nhóm NH2); nhóm axit amin kiềm (chứa một nhóm NH2COOH và hai nhóm); nhóm axit amin (chứa hai nhóm COOH và một nhóm NH2) Trong nhóm mạch vòng lại chia ra thành nhóm đồng vòng hay dị vòng v.v

Có người lại dựa vào tính phân cực của gốc R chia các axít amin thành 4 nhóm: nhóm không phân cực hoặc kỵ nước, nhóm phân cực nhưng không tích điện, nhóm tích điện dương và nhóm tích điện âm

Tuy nhiên, hiện nay cách phân loại các axít amin đang được nhiều người sử dụng nhất là dựa vào gốc R của axít amin và được chia làm 5 nhóm:

Nhóm I Gồm 7 axít amin có R không phân cực, kỵ nước, đó là:

glycine, alanine, proline, valine, leucine, isoleucine và methionine

Hình 1.2: Công thức cấu tạo của các axít amin nhóm I

Nhóm II Gồm 3 axít amin có gốc R chứa nhân thơm, đó là phenylalanine, tyrosine và tryptophan

Hình 1.3: Công thức cấu tạo của các axít amin nhóm II

Nhóm III Gồm 5 axít amin có gốc R phân cực, không tích điện, đó là serine, theonine, cysteine, aspargine và glutamine

Hình 1.4: Công thức cấu tạo của các axít amin nhóm III

Nhóm IV Gồm 3 axít amin có R tích điện dương, đó là lysine, histidine và arginine, trong phân tử chứa nhiều nhóm amin

Hình 1.5: Công thức cấu tạo các axít amin nhóm IV

Nhóm V Gồm 2 axít amin có gốc R tích điện âm, đó là aspartate và glutamate, trong phân tử chứa hai hóm carboxyl

Hình 1.6: Công thức cấu tạo của các amino acid nhóm V

Các axít amin thường gặp

Các axít amin thường gặp là những axít amin thường có mặt trong thành phần của các loại protein Chúng có khoảng 20 loại và được thu nhận khi thuỷ phân protein Các loại axít amin này có tên gọi, khối lượng phân tử và ký hiệu được trình bày trên bảng

Các axít amin không thể thay thế [22]

Các axít amin được hình thành bằng nhiều con đường khác nhau Như đã biết, trong phân tử protein có khoảng 20 loại amino acid, tuy nhiên trong cơ thể người và động vật không tổng hợp được tất cả các loại đó mà phải đưa từ ngoài vào qua thức

ăn Những axít amin phải đưa từ ngoài vào được gọi là các axít amin không thể thay thế Người ta biết được có khoảng 8-10 loại axít amin không thể thay thế bao gồm: Met, Val, Leu, Ile, Thr, Phe, Trp, Lys, Arg và His và ngày nay người ta còn xem Cys cũng là một axít amin không thể thay thế

Các axít amin ít gặp

Ngoài các axít amin thường gặp ở trên, trong phân tử protein đôi khi còn có một số axít amin khác, đó là những loại ít gặp Các a x í t a m i n này là dẫn xuất của những axít amin thường gặp như: trong phân tử collagen có chứa 4-hydroxyproline là dẫn xuất của proline, 5- hydroxylysine là dẫn xuất của lysine v.v Mặt khác, mặc dù không có trong cấu trúc protein, nhưng có hàng trăm loại axít amin khác cũng có thể tồn tại ở dạng tự do hoặc liên kết với hợp chất khác trong các mô và tế bào chúng có thể là chất tiền thân hay là các sản phẩm trung gian của quá trình chuyển hoá trong cơ thể

Bảng 1.1: Các amino acid thường gặp

Tên axít

amin Tên axít amin gọi theo danh pháp hoá học Tên viết tắt

Ký hiệu

Khối lượng (MW)

Methionine α-amino-γ-metylthiobutyric acid Met M 149

Tyrosine α-amino-β- hydroxyphenylpropionic

acid

1.3 Tính chất của axit amin [2, 3]

Độ hoà tan

Độ hoà tan trong nước của các axít amin rất khác nhau.Proline,hydroxy-proline, alanine tan tốt trong dung dịch, cystein và tyrosine hầu như không tan còn các axít amin khác có độ hoà tan thấp Thêm axit hoặc kiềm có thể tăng độ hoà tan của các

axít amin, axít amin trong hợp phần với các axít amin khác tan tốt hơn khi chỉ có riêng một mình Độ hoà tan của axít amin trong dung môi hữu cơ thấp do chúng có tính phân cực Tất cả các axít amin đều không tan trong dung moi hữu cơ thấp do chúng có tính phân cực Tất cả các axit amin đều không tan trong ether, một số ít tan trong ethanol

Hấp thụ tia UV

Các axít amin có vòng thơm như tryptophan, phenyl-alanine, tyrosine hấp thụ

UV mạnh nhất ở các bước sóng 200-230nm và 250-290nm Histidine, cystein và methionine hấp thụ UV ở bước sóng 200-210nm Trong các phép phân tích, độ hấp thụ sóng OD tại 280nm được sử dụng để định tính và định lượng protein và peptide

1.3.2 Tính chất hoá học [2]

Các phản ứng hoá học của nhóm COO‾, NH3+ và của một số nhóm chức khác ở các axit amin và protein thường xảy ra ở nhiệt độ cao (100-200oC) trong quá trình chế biến thực phẩm như: nấu, sấy, nướng…

1.3.2.1 Các phản ứng chủ yếu của axit amin [2]

Các axit amin có thể bị oxy hoá bởi nhiều tác nhân hoá học như hypochloride hoặc phosgene:

Các N- carboxyanhydryde được hình thành có thể có phản ứng với - NH2 của lysine

1.3.2.2 Phản ứng của nhóm carboxyl R-COOH

Este hoá

Đây là phản ứng được sử dụng để bảo vệ các nhóm –COOH trong quá trình tổng hợp peptide Các este tự do của axit amin có xu hướng tạo các vòng di- peptide hoặc poly- peptide mạch hở

R –CH – COOH +NaOCl + H2O R - CHO + NH3 +NaCl +CO2

o

CHl

2 t

Các N-acetyl axít amin thường được sử dụng để tăng cường giá trị dinh dưỡng cho các loại protein thực vật Thêm axít amin vào các loại thực phẩm phải qua chế biến, nhiệt là điều không đơn giản Ví dụ, trong quá trình chế biến, một số axít amin như methionine có thể tham gia phản ứng với các hợp chất dicarnyl (theo cơ chế phân huỷ strecker) để tạo ra các chất gây mùi khó chịu Nhiều axít amin thiết yếu khác như lysine hay threonine cũng có thể bị mất giá trị dinh dưỡng tương tự N-acetyl-L-methionine và N-acetyl-L-threonine tạo ra trong phản ứng acyl hoá có giá trị dinh dưỡng tương tự như axit amin tự do, vì thế chúng thường được thêm vào để tăng

cường giá trị dinh dưỡng cho thực phẩm Ngoài ra, các gốc N- acetyl còn giúp bảo vệ tạm thời các nhóm chức trong quá trình tổng hợp peptide

Một số phản ứng acyl hoá có thể tạo ra những hợp chất đặc biệt dùng trong phân tích hoá học Acyl hoá axit amin với 5- dimethylaminonaphthalene - 1- sulfonyl chloride (dansyl chloride) sẽ tạo ra dẫn xuất aryl sufonyl rất bền với phản ứng thuỷ phân trong môi trường axít Phản ứng này được sử dụng để xác định đuôi N – terminal và các gốc ε- amine (ε –NH2)tự do của peptide và protein Người có thể xác định được các dẫn xuất Dansyl ví nồng độ rất thấp (nmol)nhờ khả năng phát huỳnh quang trong vùng ánh sáng cực tím (UV light)

Bảng 1.2: Sự xuất hiện của các trimethyl acid amin (betaine)

-3 -3

 - amino butyric axit Actinine Động vật nhuyễn thể

H3C —NH — CH — COOH

R

 - hydroxy-  -amino

butyric axit

whey, sứa

linh lăng, Aspergillus oryzae

Phản ứng aryl hoá

Khi axít amin tham gia phản ứng với các tác nhân aryl hoá như dinitrobebzen sẻ tạo ra N-2, 4-dinitrophenyl axít amin có màu vàng và có thể kết tinh Đây là phản ứng quan trọng được sử dụng để đánh dấu các đầu N – terminal và các gốc ε – amine trong phân tử protein và peptide DNP axít amin bền với phản ứng thuỷ phân trong môi trường axit

Nhiều phản ứng tương tự cũng xảy ra giữa axít amin và các tác nhân aryl hoá Ví

dụ, khi tham gia với phản ứng 1,2- naphthoquinone-4-sulfonic axit sẻ tạo ra hợp chất

có màu đỏ Phản ứng aryl hoá được sử dụng phổ biến trong các phép phân tích protein bằng phương pháp quang phổ

Phản ứng tạo dẩn xuất carbamoyl và thiocarbamoyl

Axít amin có thể phản ứng với isocyanate để tạo thành dẫn xuất carbamoyl Trong môi trường axít dẫn xuất này sẻ chuyển thành dạng mạch vòng hydantoin:

Phản ứng tương tự xảy ra giữa axít amin với phenylisocyanate có thể được sử dụng để tách dần từng axit amintrong chuổi peptide và được dùng để phân tích peptide sequence theo các bước sau:

- Tạo dẫn xuất thiocarbamoyl và tách khỏi chuỗi peptide, mang theo axít amin cần phân tích không bằng phương pháp thuỷ phân nhờ anhydrous trihluoroacetic axít

- Sản phẩm tạo ra là anilinothiazolinone không bền nên chúng sẻ được chuyển thành phenylthiohydantoin

- Peptide còn lại sẻ tiếp tục tham gia phản ứng để tách axít amin kế tiếp

Trong quá trình chế biến thực phẩm, do phản ứng Maillard, nhiều hợp chất di- carbonyl được tạo ra Các axít amin sẽ tham gia phản ứng với các hợp chất này trong phân huỷ Strecker, tạo ra các aldehyde có mùi Phản ứng này cũng được ứng dụng trong phân tích hoá học để định lượng các axít amin bằng phương pháo quang phổ hoặc sắc kí lỏng cao áp HPLC

Phản ứng của nhóm ε- NH2 của lysine

Tương tự như nhóm  - amine, các nhóm ε- NH2 cũng có thể tham gia phản ứng aryl hoá với 1- fluoro-2,4-dinitro benzen Phản ứng này được sử dụng để định lượng các nhóm ε- NH2 và lysine

Acyl hoá chọn lọc các gốc ε-amine trong phân tử lysine cũng được tiến hành với dẫn xuất benzylidene Hợp chất ε-N – Benzylidene- L-lysine có hoạt tính sinh học

tương tự như lysine tự do, nó sử dụng để hạn chế hiện tượng nâu hoá và tăng cường giá trị protein cho nhiều loại thực phẩm

Phản ứng của nhóm thiol trong phân tử cysteine

Các nhóm thiol có thể bị oxy hoá để trở thành các cầu disulfide –S - S- (cysteine chuyển thành cystyne) Đây là một liên kết quan trọng tham gia vào việc tạo thành các cấu trúc không gian của protein

R - SH + ICH COOH   R - S - CH COOH

Đây là phản ứng được sử dụng đẻ định lượng cysteine và bảo vệ các nhóm –SH khỏi phản ứng oxy hoá

Phản ứng của nhóm thioether trong phân tử methionine

Methionine có thể bị oxy hoá tới sulfoxyde và sau đó tới sulfone Phản ứng này

có thể gây mất các axít amin thiết yếu trong quá trình chế biến thực phẩm

Các nhóm thiother có thể tham gia phản ứng với axit iodo- acetic Trong trường hợp này các sulfonium được hình thành không do oxy hoá

Phản ứng của axít aspartic và axít glutamic

So với nhóm -carboxyl, tốc độ ester hoá các nhóm  - và -carboxyl nhanh hơn Tuy nhiên, các liên kết ester này cũng bị thuỷ phân nhanh trong môi trường axít Việc thuỷ phân bằng kiềm các hợp chất như methyl- hoặc ethyl- ester của axít aspartic hoặc axít glutamic trong phân tử peptide có thể dẫn tới việc tạo ra các iso- peptide

Phản ứng của serine và threonine

Việc thuỷ phân protein bằng axit hoặc kiềm có thể tạo ra các ɑ-keto acid thông qua việc loại nước

Bằng cách này, các  - ketobutyric axit tạo ra tử threonine có thể tiếp tục chuyển thành một axit khác là axit  - aminobutyric nhờ phản ứng chuyển gốc amin Đây là gây mất các axít amin chứa các nhóm hydroxy như serine và threonine trong quá trình thuỷ phân protein

1.3.2.5 Phản ứng của nhóm amin ở nhiệt độ cao

Phản ứng ở nhiệt độ cao rất quan trọng trong quá trình chế biến thực phẩm Trong quá trình sấy, nướng, luộc… nhiều chất mùi đặc trưng được tạo ra từ các tiền chất là các axít amin Các nghiên cứu trên thực phẩm cho thấy, các chất mùi đặc trưng được tạo ra trong phản ứng maillard và chúng là sản phẩm từ các tiền tố axít amin ban đầu như cysteine, methionine, ornithine và proline

Vào cuối những năm 1970, các nhà khoa học đã tìm thấy các chất gây đột biến mạnh (trong các thí nghiệm trên vi khuẩn Samonella typhimurium TA 98) tại các bề mặt thịt, ca nướng bị cháy Qua các mô hình thí nghiệm, người ta tìm ra các sản phẩm nhiệt phân của protein và axít amin như pyrido-indole, pyrido-imidazole và tetra- azafuoroanthene chính là thủ phạm gây ra những đột biến này Các nhà khoa học cũng đã chứng minh được rằng, các hợp chất gây ung thư cũng có thể tạo ra được từ

axít amin và protein trong thực phẩm được chế biến ở nhiệt độ thấp hơn như nước chiết thịt, thịt chiên, cá nướng, gà quay…Chúng là sản phẩm của phản ứng Maillard giữa các axit amin như creatinine, glycine, alanine, threonine với glucose Trong phần lớn các trường hợp, đólà các hợp chất dị vòng chứa N thuộc nhóm imidazo- quinolile

và imidazo- quinoxaline

1.3.3 Tính chất cảm quan [2]

Axit amin tham gia vào việc tạo mùi cho những sản phẩm giàu protein đã qua xử

lý bằng quá trình thuỷ phân Vị của axít amin phụ thuộc vào cấu trúc không gian, dạng L có vị đắng, dạng D có vị ngọt, axít amin có gốc R mạch vòng có cả vị ngọt cả

vị đắng Cường độ vị phụ thuộc vào giá trị “ngưỡng nồng độ”, là nồng độ thấp nhất

để có thể cảm nhận được sự có mặt của axít amin Ngưỡng này lại phụ thuộc vào tính

kị nước của gốc R trong phân tử axít amin L- tryptophan và L-tyrosine có vị đắng nhất L- glutamic axít có nồng độ thấp là chất tăng vị cho sản phẩm thực phẩm Riêng methionine lại có mùi sulfurous (S)

Bảng 1.3: Vị của một số axít amin trong dung dịch nước ở pH 6-7

axit amin

vị

Ngưỡng cảm nhận (mmol/l)

vị

Ngưỡng cảm nhận (mmol/l)

1.4 Vai trò của axít amin [18, 19, 20]

Các axít amin được hình thành từ protid là một trong những nhóm dưỡng chất thường hiện diện bằng những chuỗi dài phân tử Sau quá trình phân giải các đại phân

tử protid này sẽ biến thành những axít amin và hấp thu vào cơ thể qua đường tiêu hóa dưới tác dụng của dịch tiêu hóa

Người ta đã phân loại được nhiều acid amin khác nhau và những axít amin này

sẽ giúp cơ thể khỏe mạnh khi chúng được hấp thu vào cơ thể

Các axít amin được hình thành từ protid là một trong những nhóm dưỡng chất thường hiện diện bằng những chuỗi dài phân tử Sau quá trình phân giải các đại phân

tử protid này sẽ biến thành những axít amin và hấp thu vào cơ thể qua đường tiêu hóa dưới tác dụng của dịch tiêu hóa Người ta đã phân loại được nhiều axít amin khác nhau và những axít amin này sẽ giúp cơ thể khỏe mạnh khi chúng được hấp thu vào

cơ thể Tuy rất nhiều loại axít amin khác nhau nhưng chỉ có 18 loại axít amin là cần thiết cơ thể không thể tự tổng hợp ra được mà hoàn toàn phải dựa vào nguồn thực phẩm từ bên ngoài cung cấp, trong đó lại có tới 8 loại được coi như là tối cần thiết Các axít amin này tham dự vào nhiều quá trình chuyển hóa trong cơ thể như tổng hợp các chất dẫn truyền thần kinh, đổi mới các sợi cơ bắp do vậy nhu cầu cho cơ thể bao giờ cũng chỉ đáp ứng đủ, thừa hoặc thiếu đều gây nên bất lợi cho cơ thể

Vai trò của một số loại axít amin tiêu biểu [3, 6, 21]

Glutamic acid: Giữ vai trò quan trọng trong chuyển hóa tế bào thần kinh và vỏ

não Do vậy trong các trường hợp như suy nhược chức năng thần kinh, trẻ em chậm phát triển cơ thể hoặc trí óc, rối loạn chức năng gan, hôn mê gan, thường được sử dụng loai axít amin này Người ta thấy trong bí ngô (còn gọi là bầu lào, bù rợ, bí đỏ)

có chứa loại axít glutamic tự nhiên

Methionin: Đây là một acid amin trong cấu tạo phân tử chứa lưu hùynh có tác

dụng bảo vệ đặc hiệu cho tế bào gan Còn là yếu tố hướng mỡ (lipotrope), tác nhân methyl hóa và sulfur hóa, ngoài ra còn có tác dụng chống nhiễm độc Methionin còn được sử dụng như một yếu tố ngăn ngừa sự thoái hóa mỡ của các tế bào gan Do vậy trước đây đã có loại biệt dược lobamin mà hoạt chất chính là methionin rất được các thầy thuốc ưa sử dụng trong các trường hợp cần giải độc gan

Arginine: là axít amin tham gia vào chu trình tạo ra ure tại gan (đó là chức năng

giải độc ammoniac của gan) nên có tác dụng điều hòa nồng độ ammoniac ở máu bị

tăng trong một số người mắc bệnh gan, đồng thời thúc đẩy quá trình tổng hợp của cơ thể, trị các rối loạn chức năng gan

Việc cung cấp đầy đủ các axít amin cần thiết cho cơ thể hàng ngày sẽ góp phần cải thiện đáng kể các trường hợp như suy dinh dưỡng, suy nhược, mệt mỏi, thời kỳ đang chữa trị bệnh hay sau khỏi cần hồi phục sức nhanh, hay người bệnh bị suy gan, thời kỳ mang thai, cho con bú, người già yếu, người lao động nặng, các vận động viên

Lysin: Một trong những loại axít amin cần thiết Có thể cung cấp thành phần axít

amin cấu tạo hợp thành cytocilin, cytocilin là chất quan trọng thúc đẩy sư hợp thành các axít béo trong tế bào Trong phần lớn các loại hạt, hàm lượng lysin tương đối thấp, thường ảnh hưởng tới tận dụng tỷ lệ sinh học (tức giá trị dinh dưỡng) protein hạt ngũ cốc Ngoài ra chất lysin về mặt hóa học có chứa 2 gốc amin, đây là trường hợp duy nhất trong số các axít amin cần thiết Một gốc axít amin thừa ra trong đó có thể hoàn nguyên thành gốc aldehyd của đường glucose hoặc đường sữa, tạo thành hợp chất đường amino, là loại mà các enzym tiêu hóa không thể phân giải được và cũng không thể hấp thu được Phản ứng này gọi là phản ứng Melade, xảy ra trong khi tàng trửvaf tăng nhiệt quá mức đối với thức ăn, sẻ làm cho hàm lượng lysin vốn đã có tương đối ít trong sản phẩm hạt ngũ cốc lại càng giảm xuống Vì vậy tăng thêm một lượng lysin thích hợp vào trong thức ăn sẻ cải thiện được tình trạng dinh dưỡng của những người sống vùng hạt ngũ cốc làm lương thực chính

Trytophan: Một trong những loaaij axit amin cần thiết, một loại chất dẫn truyền

thần kinh quan trọng có thể tạo ra trong não người, chất 5 – hydroxytryptamin có tác dụng trung hòa adrenalin và noradrenalin, đồng thời cải thiện được thời gian liên tục của giấc ngủ Khi chất 5 – hydroxytryptamin trong não động vật giảm, sẻ có biểu hiện hành vi không bình thường, kể cả mất ngủ,…Ngoài ra chất 5 – hydroxytryptamin còn

có trong các tổ chức tiểu cầu và tế bào niêm mạc ruột,… có tác dụng làm co mạch áu rất mạnh Con người khi bị thương trong cơ thể sẻ phóng thích chất 5 – hydroxytryptamin để cầm máu

Phenylalanin và tyrosin: Phenylalanin là loại axít amin cần thiết Cơ thể có thể

chuyển hóa phenylalanin thành tyrosin, nhưng không thể xảy ra các phản ứng ngược

lại Trong những cơ thể bình thường, tất cả các phenylalanin chưa được dùng để hợp thành protein đều sẻ chuyển chuyển hóa thành tyrosin Cho nên khi tyrosin trong bữa

ăn dồi dào thì sẻ tiết kiệm được phenylalanin Tyrosin trng cơ thể sẻ chuyển hóa thành noradrenalin và adrenalin do adrenal medlla tiết ra, và chất mẫn triiodothryonin Ngoài

ra, hắc sắc tố được sinh ra ở da và mõng mạc mắt cũng là do tyrosin chuyển hóa thành nhờ tác dụng của các enzym Những người thiếu phenylalanin do nhân tố di truyền sẻ không thể chuyển hóa phenylalanin thành tyrosin được, và sẻ mắc một bệnh khiếm khuyết bẩm sinh, goi là chứng phenylceton niệu Bệnh nhân loại này không thể tận dụng được protein trong thức ăn và không thể ăn uống được bình thường

Isoleucin, leucin và valin: Cả 3 loại này đều là các axít amin thiết yếu Trong

kết cấu của chúng đều là mạch nhánh, gọi là các axít amin mạch nhánh

Các axit amin mạch nhánh chủ yếu là các axit amin tiến hành sự ôxy hóa ở cơ xương, còn các axit amin khác phần nhiều là ôxy ở gan Trong các trạng thái kích ứng như phẫu thuật, chấn thương…thì sự hợp thành và phân giải protein có vai trò quan trọng riêng biệt Các axít amin mạch nhánh có thể làm nguyên liệu để tổng hợp protein cơ bắp, và sẻ bị cơ bắp dùng làm nguồn cung ứng ôxy cho các chất là nguồn năng lượng, ngoài ra người ta còn phát hiện thấy leucin có thể kích thích sự tổng hợp riêng protein, đồng thời khống chế sự phân giải nó, những năm gần đây đã khiến cho nhiều học giả phải chú ý tới trong nghiên cứu về dinh dưỡng ngoại khoa và dinh dưỡng cho vận động viên

Histidin: Khử carboxyl dưới tác dụng của histidin dercarbo- xylase để hình

thành nên histamin Histamin có tác dụng giãn mạch rất mạnh, đồng thời có liên quan rất nhiều tới phản ứng biến thái và chứng viêm

1.5 Sự hình thành liên kết peptit [20, 21]

Protein được tạo thành từ một số lượng lớn các đơn phân là axít amin Trong các protein có thể tìm thấy 20 axít amin khác nhau, phân biệt bởi cấu trúc hóa học RCH(NH2)C OOH Nguyên tử nitrogen (N) và hydrogen (H) cấu thành nhóm amino,

-NH2, và thực thể axít là nhóm cacboxyl, -COOH Nhóm R- là chuỗi bên (side chain)

và được dùng để phân định axít amin Chỉ có một axít amin, praline, có cấu trúc hơi khác biệt như được chỉ ra trong bảng dưới đây Các axít amin nối với nhau khi nhóm

cacboxyl của một phân tử phản ứng với nhóm amino của một phân tử khác, hình

thành nên liên kết peptit -C(=O) NH- và giải phóng một phân tử nước (H2O) Một

peptit là một hợp chất có từ 2 axít amin trở lên Oligopeptit có 10 axít amin hay ít hơn Polypeptit và protein là chuỗi gồm có 10 hoặc nhiều hơn axít amin, nhưng

những peptit có nhiều hơn 50 axít amin được xếp lọai là protein

Bảng 1.5: Axít amin tìm thấy trong protein, ký hiệu viết tắt và công thức cấu

trúc của axít amin (chuỗi bên đặc trưng được đánh dấu mầu đỏ)

Sự hình thành liên kết peptit từ hai axít amin

Minh họa trên thể hiện phản ứng của hai axít amin, trong đó R và R' là nhóm

chức năng bất kỳ liệt kê trong bảng trên Vòng màu xanh chỉ một phân tử nước được

giải phóng, và vòng màu đỏ chỉ liên kết peptit được hình thành (-C(=O)NH-) Phản

ứng nghịch đảo, có nghĩa là sự phân cắt liên kết peptit thành các axít amin thành

phần, được thực hiện bằng quá trình thủy phân Rất nhiều các sản phẩm thực phẩm

thương mại sử dụng protein thực vật đã thủy phân như là các tác nhân tạo hương vị Nước tương được sản xuất bằng cách thủy phân protein hạt đậu tương và hạt lúa mì nhờ lên men nấm mốc hay đun sôi với dung dịch axít Monosodium glutamate (MSG hay còn gọi là mì chính hay bột ngọt), một chất gia tăng mùi vị, là muối natri của axít glutamic Hợp chất này được tìm thấy tự nhiên trong tảo biển va các sản phẩm lên men từ đậu tương