Thành phần của protein và nước trong thực phẩm

Trường ĐH Bà Rịa Vũng Tàu Sinh viên trình bày: (Nhóm I) Trần Viết Châu Lê Thị Kim Chi Bùi Thị Thuý Hằng Phạm Trần Trừ Nguyễn Hồng Siêng Khoa Hoá & Công Nghệ Thực PhẩmLớp DH09TP A. THÀNH PHẦN CỦA PROTEIN VÀ NƯỚC TRONG THỰC PHẨM I. ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA PROTEIN 1.Khái niệm * Protein (Protit hay Đạm) là những đại phân tử được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân mà các đơn phân là acid amin. Chúng kết hợp với nhau thành một mạch dài nhờ các liên kết peptide (gọi là chuỗi polypeptide). Các chuỗi này có thể xoắn cuộn hoặc gấp theo nhiều cách để tạo thành các bậc cấu trúc không gian khác nhau của protein. Cấu trúc phân tử protein                  2.Thành phần và cấu tạo protein 2.1Thành phần Tất cả protein đều chứa C,H,O, N, một số còn chứa một lượng nhỏ S, tỉ lệ % các nguyên tố này trong protein: C (50-55%), H (6,5-7,3%), O (21-24%), N (15-18%), S (0-2,4%). Ngoài ra protein còn chứa một lượng rất nhỏ các nguyên tố: P, Fe, Mn, Cu,Ca… 2.2 Phân loại protein theo thành phần hỗn hợp Protein đơn giản: trong thực phẩm chỉ chứa các acid amin như abumin, globumin, prolamin, glutelin… Protein phức tạp: ngoài acid amin còn chứa các thành phần hợp chất khác như acid nucleic, glucid, lipid,… Các hợp chất này còn gọi là nhóm ngoại, do protein kết hợp với nhóm ngoại, phần protein trong phân tử protein phức tạp gọi là approtein như: nucleo protein, lip protein, gluco protein và phospho protein… 3. Đơn vị cấu tạo cơ sở của protein là axit amin Cấu tạo từ 20 loại acid amin cơ bản Cấu trúc của chung của acid amin: ACID AMIN Cơ bản có 20 loại acid amin cấu trúc nên các phân tử protein Acid amin đầu tiên được tìm thấy là asparagine ở cây măng tây năm 1806 Acid amin cuối cùng trong 20 loại trên được tìm thấy là threonine năm 1983 Các acid amin được gọi tên theo nguồn gốc phát hiện ra chúng Các phản ứng đặc trưng của acid amin Liên kết peptid Là phản ứng khử nước tạo liên kết giữa hai acid amin kế cận nhau Sản phẩm là mạch polypeptid với đầu bên trái là nhóm amin, đầu bên phải là nhóm cacboxyl Liên kết peptid 4.Cấu trúc Protein Cấu trúc bậc 1: Các axit amin nối với nhau bởi liên kết peptit hình thành nên chuỗi polypepetide. ☻Đầu mạch polypeptide là nhóm amin của axit amin thứ nhất và cuối mạch là nhóm cacboxyl của axit amin cuối cùng. ☻Cấu trúc bậc một của protein thực chất là trình tự sắp xếp của các axit amin trên chuỗi polypeptide. Cấu trúc bậc một của protein có vai trò quan trọng vì trình tự các axit amin trên chuỗi polypeptide sẽ thể hiện tương tác giữa các phần trong chuỗi polypeptide, từ đó tạo nên hình dạng lập thể của protein và do đó quyết định tính chất cũng như vai trò của protein. ☻ Phân tử protein ở bậc I chưa có hoạt tính sinh học vì chưa hình thành nên các trung tâm hoạt động. ☻Phân tử protein ở cấu trúc bậc I chỉ mang tính đặc thù về thành phần axit amin, trật tự các axit amin trong chuỗi. ☻ Sự sai lệch trong trình tự sắp xếp của các axit amin có thể dẫn đến sự biến đổi cấu trúc và tính chất của protein. ☻Trong tế bào protein thường tồn tại ở các bậc cấu trúc không gian. Sau khi chuỗi polypeptid - protein bậc I được tổng hợp tại ribosome, nó rời khỏi ribosome và hình thành cấu trúc không gian (bậc II, III, IV) rồi mới di chuyển đến nơi sử dụng thực hiện chức năng của nó. Cấu trúc bậc 2: Là sự sắp xếp đều đặn các chuỗi polypeptide trong không gian. Chuỗi polypeptide thường không ở dạng thẳng mà xoắn lại tạo nên cấu trúc xoắn. Có nhiều kiểu cấu trúc protein bậc II khác nhau, phổ biến nhất là xoắn α, gấp nếp β, xoắn colagen.Xoắn α và cấu trúc nếp gấp β, được cố định bởi các liên kết hyđro giữa những axit amin ở gần nhau. Cấu trúc bậc 2 Cấu trúc xoắn anpha Cấu trúc gấp nếp beta Kiểu xoắn colagen được tìm thấytrong phân tử colagen thường có trong tóc, móng tay, vuốt, mỏ, vảy sừng… đơn vị cấu trúc của nó là tropocolagen bao gồm 3 mạch polypeptide bện vào nhau thành một dây cáp siêu xoắn (với mỗi mạch đơn có cấu trúc xoắn anpha). Cấu trúc Colagen Cấu trúc bậc 3: Các xoắn α và phiến gấp nếp β có thể cuộn lại với nhau thành từng búi có hình dạng lập thể đặc trưng cho từng loại protein. Cấu trúc không gian này có vai trò quyết định đối với hoạt tính và chức năng của protein. Cấu trúc này lại đặc biệt phụ thuộc vào tính chất của nhóm -R trong các mạch polypeptide Cấu trúc bậc 4: Cấu trúc bậc IV chỉ đặc trưng cho những phân tử protein có cấu trúc từ hai hay nhiều chuỗi protein hình cầu, tương tác với nhau sắp xếp trong không gian tạo nên. Mỗi một chuỗi polypeptide đó được gọi là một tiểu đơn vị (subunit), chúng gắn với nhau nhờ các liên kết hydro, lực tương tác Van der Waals giữa các nhóm phân bố trên bề mặt của các tiểu đợn vị để làm bền cấu trúc bậc IV. Cấu trúc bậc 4 5. VAI TRÒ CỦA PROTEIN TRONG ĐỜI SỐNG VÀ TRONG THỰC PHẨM 5.1.Vai trò sinh học của protein ۩ Protein là thành phần không thể thiếu được với tất cả các cơ thể sống. Protein là nền tảng về cơ thể và chức năng của cơ thể sinh vật. Một số chức năng quan trọng sau: + Xúc tác. + Vận tải. + Chuyển động. + Bảo vệ. + Truyền xung thần kinh. + Điều hành. + Kiến tạo chống đỡ cơ học. + Dự trữ dinh dưỡng. Giá trị dinh dưỡng Protein  ۩ Quyết định chất lượng khẩu phần thức ăn ۩ Cung cấp các nguyên liệu cho sự tạo máu, bạch huyết, hocmon, enzyme, kháng thể… ۩ Ảnh hưởng đến thành phần hóa học, cấu tạo xương ۩ Thiếu protein dẫn đến suy dinh dưỡng, chậm lớn, suy giảm miễn dịch, ảnh hưỡng xấu đến chức năng của các cơ quan. Hàm lượng protein trong thực phẩm * Hàm lượng protein trong các thức ăn không giống nhau.* Thực phẩm nguồn gốc động vật (thịt, cá, trứng, sữa) là nguồn protein quí: cân đối về thành phần, nhiều về số lượng và đậm độ acid amin cần thiết cao.* Thực phẩm có nguồn gốc thực vật (đậu tương, các hạt họ đậu, hạt có dầu, gạo, ngô…) là nguồn protein phổ biến. Do có trong tự nhiên với khối lượng lớn với giá rẻ nên protein thực vật có vai trò quan trọng đối với khẩu phần của con người. Hàm lượng Protein trong một số nguyên liệu Vai trò trong thực phẩm Protein Tạo cấu trúc gel cho sản phẩm Giữ kết cấu, giữ khí, tạo độ xốp Tạo độ bền của bọt trong bia Tạo hình khối cho phomai Tạo màng bao Lượng Protein bao nhiêu là đủ với cơ thể? Loại Protein nên dùng trong bữa ăn hàng ngày? Lưu ý với thực phẩm giàu Protein! Những điều bạn chưa biết!! II. SỰ BIẾN ĐỔI HÀM LƯỢNG NƯỚC TRONG CHẾ BIẾN, BẢO QUẢN THỰC PHẨM 1. VAI TRÒ VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC ĐỐI VỚI THỰC PHẨM & SẢN XUẤT THỰC PHẨM Nước giữ vai trò quan trọng trong đời sống Là thành phần chính của cơ thể và của sản phẩm thực phẩm Là môi trường và cũng là một thành phần của các phản ứng hóa sinh 1. Vai trò của nước trong sản xuất thực phẩm Nhào rửa nguyên liệu Vận chuyển và xử lý nguyên liệu Đảm bảo giá trị cảm quan của sản phẩm Tăng cường các quá trình sinh học như hô hấp, lên men Tham gia vào quá trình làm lạnh hoặc gia nhiệt - Nước làm tăng chất lượng và tăng giá trị cảm quan của thực phẩm - Nước là nguyên liệu rẻ tiền và có khả năng phục hồi. 2. HÀM LƯỢNG NƯỚC VÀ TRẠNG THÁI CỦA NƯỚC TRONG SẢN PHẨM THỰC PHẨM Dựa vào hàm lượng nước, có thể chia thực phẩm thành 3 nhóm: - Nhóm sản phẩm thực phẩm có hàm lượng nước cao (trên 40%) - Nhóm sản phẩm thực phẩm có hàm lượng nước trung bình (10-40%) - Nhóm sản phẩm thực phẩm có hàm lượng nước thấp (dưới 10%) Nước có trong tất cả các sản phẩm thực phẩm và ảnh hưởng tới chất lượng và quá trình chế biến. Ở dạng chưa chế biến, hàm lượng nước lớn hơn sản phẩm đã qua chế biến: - Rau, quả tươi: 70-95% - Hạt, rau quả khô: 10-20% - Sữa 58-74% - Cá: 62-84% - Thịt: 58-74% - Đường cát: 0,14-0,4% - Dầu thực vật: 0,25-1,0% Hàm lượng nước trong sản phẩm còn phụ thuộc vào môi trường bên ngoài: điều kiện chăn nuôi, trồng trọt, khí hậu, đất đai… Hàm lượng và trạng thái của nước trong thực phẩm Nhóm sản phẩm hàm lượng nước cao (trên 40%) Nhóm sản phẩm có hàm lượng nước trung bình(10%-40%) Nhóm sản phẩm có hàm lượng nước thấp( dưới 10%) TRẠNG THÁI CỦA NƯỚC TRONG THỰC PHẨM Trong thực phẩm, nước tồn tại ở hai dạng, nước tự do và nước liên kết. - Nước tự do + nước thấm ướt + nước thẩm thấu - Nước liên kết: tuỳ theo mức độ có 3 dạng liên kết + nước hấp phụ + nước liên kết hoá học + nước ngưng tụ mao quản ĐỘ ẨM CỦA THỰC PHẨM * Định nghĩa: độ ẩm còn gọi là thuỷ phần là lượng nước tự do có trong thực phẩm. Biết được độ ẩm là một điểm quan trọng trong công tác phân tích xác định giá trị dinh dưỡng và chất lượng thực phẩm. - Về phương diện dinh dưỡng, nếu độ ẩm càng cao, các chất dinh dưỡng khác nhau càng thấp. - Về phương diện xác định chất lượng thực phẩm và khả năng bảo quản, nếu độ ẩm vượt quá mức tối đa, thực phẩm sẽ mau hỏng. Thí dụ: độ ẩm tối đa của bột là 14%, nếu quá 14% bột sẽ dễ chua. HOẠT ĐỘ NƯỚC (aw) Trong một dung dịch, một phần bề mặt thoáng bị các phân tử hydrate chiếm giữ,nên số phân tử dung môi thoát ra trong một đơn vị thời gian trên một đơn vị diện tích bề mặt sẽ nhỏ hơn so với dung môi nguyên chất. Ta có: Dung dịch Hơi Mối liên hệ giữa hoạt độ (aw) và độ ẩm Sản phẩm có độ ẩm cao thường chiếm nhiều nước tự do nên aw cao. Khi tách nước hoặc thêm chất tan vào dung dịch làm tăng lượng nước liên kết thì aw giảm. Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến tính chất biến đổi và chất lượng của thực phẩm - Ảnh hưởng của hàm lượng nước đến phản ứng oxy hoá chất béo. - Hiệu ứng hoạt độ nước đến phản ứng sẫm màu enzym. - Ảnh hưởng đến phản ứng enzym trong các sản phẩm thực phẩm. - Ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật. - Ảnh hưởng đến tính chất lưu biến của thực phẩm. - Ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng.