Tiểu luận Tìm hiểu đặc tính của protein ứng dụng trong sản xuất giò lụa 1 MỤC LỤC Lời mở đầu Phần I: Đặc điểm, cấu tạo và các bậc cấu trúc của phân tử protein. 1. Đặc điểm, cấu tạo của protein. 2. Các bậc cấu trúc của phân tử protein. 2.1. Cấu trúc bậc I. 2.2. Cấu trúc bậc II. 2.3. Cấu trúc bậc III. 2.4. Cấu trúc bậc IV. Phần II: Đặc điểm cấu trúc và sự hình thành gel protein. 1. Một số nét chung về sự hình thành gel protein. 2. Điều kiện tạo gel. 3. Cơ chế tạo gel. 4. Tính chất tạo gel của một số protein thực phẩm. 4.1. Protein của thịt. 4.2. Protein của sữa. 4.3. Protein của trứng. 5. Khả năng tạo gel của polysaccarit. 6. Gel hỗn hợp. 7. Gel đặc biệt. Phần III: Tìm hiểu quy trình sản xuất giò lụa truyền thống ở địa phương. 1. Quy trình sản xuất giò. 2. Thuyết minh quy trình. 2.1. Chuẩn bị nguyên liệu. 2.2. Các bước tiến hành. Phần IV: Các tính chất chức năng của protein ứng dụng trong sản xuất giò lụa. 1. Khả năng tạo gel của protein ứng dụng trong sản xuất giò lụa. 2. Khả năng tạo kết cấu của protein. 3. Khả năng nhũ hóa của protein và độ bền của các nhũ tương trong thực phẩm. Kết luận 2 DANH SÁCH HÌNH Hình 1. Cấu trúc của protein…………………………… Trang 4 Hình 2. Cấu trúc bậc I của protein……………………………….………Trang 6 Hình 3. Cấu trúc xoắn α… …………………………………………… Trang 7 Hình 4. Cấu trúc gấp nếp β………………………………………………Trang 8 Hình 5. Cấu trúc không gian của ba chuỗi polypeptide…………………Trang 9 Hình 6. Sơ đồ cấu trúc mặt cong ß………………………………………Trang 9 Hình 7. Cấu trúc bậc III của myoglobin………………………………Trang 11 Hình 8. Cấu trúc bậc IV của phân tử Hemoglobin……………………Trang 12 3 TÊN VIẾT TẮT CỦA MỘT SỐ ACID AMIN CÓ TRONG BÀI Ala Alanine Leu Leucine Tyr Tyrosine Cys Cysteine Met Methionine His Histine Glu Glutamic acid Val valine Ser Serine Lys Lysine Arg arginine Thr thrionine Gly glycine Asp Aspatic acid Pro proline 4 Lời mở đầu Từ lâu thực phẩm đã là phần không thể thiếu trong đời sống con người. Cùng với tính thiết yếu đó, ngành công nghiệp thực phẩm ra đời và phát triển với mục đích tạo nên những sản phẩm thực phẩm giàu giá trị dinh dưỡng và an toàn để phục vụ cho người tiêu dùng. Sự phát triển của đời sống xã hội kéo theo nhu cầu sử dụng các sản phẩm ăn liền, ăn nhanh này càng lớn. Để đáp ứng nhu cầu đó ngành công nghiệp thực phẩm ngày càng phát triển và sản xuất ra rất nhiều sản phẩm, nhất là các sản phẩm được chế biến từ thịt, hiện nay đã rất đa dạng về chủng loại, phong phú về hình thức. Trong đó giò là mặt hàng ngày càng được nhiều người tiêu dùng ưa thích do tính năng thuận tiện trong sử dụng, tạo sự ngon miệng mà lại giàu dinh dưỡng. Giò có thể được sản xuất một cách thủ công theo quy mô hộ gia đình hoặc theo quy mô công nghiệp hiện đại. Tuy nhiên, dù được sản xuất theo phương pháp nào đi nữa thì nguyên liệu chính làm ra giò vẫn là thịt nạc với thành phần chính là protein. Nhờ vào sự phát triển của khoa học ứng dụng trong thực phẩm chúng ta có thêm những hiểu biết sâu sắc về hợp phần, cấu trúc, các đặc tính cũng như những biến đổi của protein trong quá trình chế biến. 5 Protein là cơ sở cho sự hình thành cũng như duy trì cấu trúc chức năng của các vật thể sống. Chúng có những tính chất chức năng khá điển hình như: khả năng hydrat hóa; khả năng hòa tan; khả năng tạo nhớt; khả năng tạo gel; khả năng tạo kết cấu; khả năng tạo bột nhão và kết cấu xốp; khả năng nhũ hóa; khả năng tạo bọt và khả năng cố định chất thơm. Tuy nhiên không phải tính chất chức năng nào của protein cũng được ứng dụng trong sản suất giò lụa. Sau đây để giúp mọi người có thêm hiểu biết về protein cũng như ứng dụng của chúng trong sản xuất giò lụa em xin thực hiện đề tài “Tìm hiểu đặc tính của protein ứng dụng trong sản xuất giò lụa”. Phần I: Đặc điểm, cấu tạo và các bậc cấu trúc của phân tử protein. 1. Đặc điểm, cấu tạo của protein: -Protein là hợp chất hữu cơ cao phân tử được cấu tạo bởi các L-α-amin, các đơn vị này liên kết với nhau bằng liên kết peptide. -Thành phần hóa học: C, H, O, N. -Đơn vị cấu tạo của protein là các acid amin. Acid amin là các dẫn xuất của acid hữu cơ mà trong phân tử đồng thời chứa 2 nhóm cacboxyl (COOH) và amin (NH 2 ). 2. Các bậc cấu trúc của protein : 6 Hình 1. Cấu trúc của protein. 2.1. Cấu trúc bậc I : -Cấu trúc bậc một của protein là thành phần và trình tự sắp xếp các gốc acid amin trong mạch polypeptide. Cấu trúc này được giữ vững nhờ liên kết peptide (liên kết đồng hóa trị). Đây là liên kết cộng hóa trị tương đối bền vững và chỉ bị phá hủy bởi các tác nhân: acid, kiềm, enzim protease. Liên kết peptide (-CO-NH-) được tạo thành do phản ứng kết hợp giữa nhóm α-cacboxyl của một acid amin này với nhóm α amin của nhóm amin của một acid amin khác, loại đi một phân tử nước. 7 -Sản phẩm của phản ứng giữa hai acid amin là dipeptide. Nếu có 3, 4, 5, hoặc nhiều acid amin kết hợp không lặp lại với nhau thì sẽ có: tripeptide, tetrapeptide, pentapeptide và polypeptide. -Phân tử protein được cấu tạo từ 20 loại acid amin khác nhau, nên số lượng đồng phân vô cùng lớn (2.10 18 ). Tuy nhiên số đồng phân trong thực tế thường ít hơn đồng phân theo lý thuyết nhiều, do trong phân tử protein có các đoạn peptide giống nhau hoặc gần giống nhau. -Hiện nay cấu trúc bậc một của nhiều protein đã được thiết lập, protein có mạch ngắn nhất là từ 20-100 acid amin. Đa phần protein có số gốc acid amin giữa 100 và 500, có một số gốc còn tới hàng ngàn gốc. -Cấu trúc bậc I của protein quyết định tính chất sinh học, khi thay đổi số lượng acid amin trong chuỗi polypeptide ảnh hưởng đến chức năng sinh học. -Cấu hình không gian của liên kết peptide và chuỗi peptide như sau: • Bốn nguyên tử của liên kết peptide và hai nguyên tử cacbon α nằm trong cùng một mặt phẳng, trong đó nguyên tử oxy và hydro lại ở vị trí trans so với C-N. • Các mạch bên R 1 , R 2 , R 3 ở vị trí trans (φ=ψ=180 0 ) thì nằm bên ngoài mạch polypeptide. Chuỗi peptide có thể được biểu diễn bằng một dãy các mặt phẳng cách nhau bằng nhóm –HCR- -Chỉ có các liên kết hóa trị đơn giữa C và C α và giữa N và C α là có khả năng quay tự do với các góc xoắn φ và ψ xung quanh C α . 8 -Độ dài của liên kết C-N bằng 1,32A o ngắn hơn độ dài của liên kết đơn C- N bình thường (1,47A o ), còn độ dài của liên kết C=O ở đây bằng 1,2 A o lại lớn hơn độ dài của liên kết C=O bình thường (1,215A o ). Do đó liên kết C-N có một phần mang đặc tính của liên kết đôi (khoảng 40%), nên có thể hình thành dạng enol. -Liên kết peptide rất bền (hơn 400 J/mol). Độ bền của liên kết này có được là do sự cộng hưởng của hai dạng mesome (đồng phân không hoạt quang) như đã nói ở trên, do đó, một mặt, nhóm –NH- không được proton hóa giữa pH=0 và pH= 14, mặt khác, sẽ không có sự quay tự do của liên kết –C-N. -Cấu trúc bậc một là phiên bản dịch mã di truyền. Cấu trúc bậc một cho biết được quan hệ họ hàng và lịch sử tiến hóa của thế giới sống. Hình 2. Cấu trúc bậc I của protein 2.2. Cấu trúc bậc II: 9 -Cấu trúc bậc II được dùng để chỉ các trạng thái cấu trúc xoắn α- và duỗi thẳng β- của chuỗi polypeptide. 2.2.1. Cấu trúc xoắn α: Hình 3. Cấu trúc xoắn α: A. Mô hình giản lược, B. Mô hình phân tử, C. Mô hình nhìn từ đỉnh, D. Mô hình không gian. -Cấu trúc xoắn α là cấu trúc có trật tự, rất bền vững, tương tự lò xo. Mỗi vòng xoắn ốc có 3,6 gốc acid amin (18 gốc thì tạo được 5 vòng). Các nguyên tử C α nằm trên đường sinh của hình trụ. Các mạch bên R hướng ra phía ngoài. Đường kính biểu kiến của xoắn ốc (không kể đến các mạch bên R) vào khoảng 0,6 nm. Khoảng cách giữa các vòng (hay là một bước) là 0,5nm. Góc xoắn là 26 o . có thể có xoắn α phải và xoắn α trái (ngược chiều kim đồng hồ). Với các acid amin thì tạo xoắn trái không thuận lợi. -Xoắn ốc α được giữ chặt bởi một số liên kết hydro tối đa. Các liên kết hydro gần như song song với trục độ xoắn ốc và nối nhóm –NH- của liên kết peptide này với nhóm –CO- của liên kết peptide thứ ba kề đó. Cứ mỗi nhóm- CONH- tạo được hai liên kết hydro với hai nhóm –CONH- khác. -Vì mỗi liên kết peptide đều tham gia vào việc tạo liên kết hydro và vì các diphol (lương cực mang điện) được hình thành và cũng được hướng theo chiều như thế nên cấu trúc xoắn α có độ bền rất lớn. Hơn nữa cấu trúc này lại có mật độ dày đặc (thực tế hấu như không có khoảng trống bên trong xoắn) nên sẽ làm giảm tương tác với các phân tử khác (chẳng hạn không có liên kết hydro với các phân tử nước). 10 [...]... ta chỉ cần thả giò xuống đất nếu thấy có độ đàn hồi tức là giò đã chín Tránh luộc giò quá chín vừa tốn kém lại vừa làm giảm chất lượng của giò Phần IV: Các tính chất chức năng của protein ứng dụng trong sản xuất giò lụa 1.Khả năng tạo gel của protein ứng dụng trong sản xuất giò lụa: Khả năng tạo gel của protein thịt có vai trò rất quan trọng trong sản xuất giò lụa Nó có vai trò chủ yếu trong việc tạo... protein này là tác nhân gắn kết trong thịt “tái tạo”, trong các loại giò, hoặc là tác nhân làm bền nhũ tương trong xúc xích, hoặc là tác nhân làm mịn và đàn hồi trong kamaboko Tính chất lưu biến đặc trưng của các sản phẩm có tính cao cấp này phụ thuộc vào bản chất và độ tươi của nguồn protein (protein khi đưa chế biến phải không bị biến tính bởi nhiệt, bởi lạnh, và không bị proteolizơ), sự có mặt của. .. hình thái cho các sản phẩm giò, quyết định chất lượng giò thành phẩm Về điều kiện, cơ chế, tính chất tạo gel của protein trong thịt do đã trình bày ở “Phẩn II Đặc điểm cấu trúc và sự hình thành gel protein nên em xin phép không trình bày lại 2 Khả năng tạo kết cấu của protein: -Khả năng tạo kết cấu của protein là cơ sở để tạo cấu trúc cho nhiều sản phẩm thực phẩm Như protein miofibril (protein tơ cơ)... hiểu về đề tài Tìm hiểu đặc tính của protein ứng dụng trong sản xuất giò lụa em rút ra được một số kết luận sau: Trong quá trình sản xuất để giảm giá thành đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm nhà sản xuất bổ sung thêm bột năng, bột nở vào công thức phối trộn với một tỷ lệ nhất định Tỷ lệ phối trộn phải phù hợp, nếu bổ sung quá nhiều các chất phụ gia khác giò sẽ không đảm bảo chất lượng, nhưng... các tiểu phần sẽ làm biến đổi các tính chất lưu biến của gel Việc tăng cường các khuôn này có thể là dương tính hay âm tính (ví dụ: cấu trúc có khí xốp của các bánh ga-tô) Các tính chất lưu biến của các gel này thường phụ thuộc vào các tính chất của gel cấu thành khuôn, tính chất hình dạng, tính chất biến dạng và phần thể tích của các tiếu phần cũng như các mối quan hệ lẫn nhau của các khuôn – tiểu. .. sở sản xuất giò chả quy mô hộ gia đình đều sử dụng hàn the để làm tăng độ giòn dai, giúp giữ nước, hạn chế hao hụt khối lượng cho sản phẩm Do các sản phẩm giò sản xuất theo phương pháp thủ công đều không sử dụng các hóa chất bảo quản, lại sử dụng là chuối để gói nên thời gian sử dụng thường ngắn, giò nhanh bị hỏng do các tác nhân từ ngoài môi trường như: ánh sáng, nhiệt độ, các vsv,… Từ những kết luận. .. trạng thái, cấu trúc của sản phẩm, làm tăng giá thành sản phẩm Trong sản xuất giò công đoạn xay có vai trò quyết định tới trạng thái, cấu trúc cũng như chất lượng sản phẩm Nếu có thời gian, tốc độ và nhiệt độ xay giò phù hợp sẽ tạo điều kiện tối ưu cho sự hoạt hóa các tính chất trong thành phần nguyên liệu từ đó cho ra sản phẩm giò với chất lượng tốt Ngoài ra, tuy không được đề cập đến trong bài nhưng một... vào nồng độ protein Trái lại các protein có phần trăm các axit amin ưa béo thấp (22÷31%) như γ - globulin, serumalbumin, gelatin và protein của đậu tương… thì lại không thay đổi pH tạo gel khi nồng độ protein thay đổi 4 Tính chất tạo gel của một số protein thực phẩm: 4.1 Protein của thịt: - Khả năng tạo gel bởi nhiệt của các protein miofibril (tơ cơ) ở thịt và cá là cơ sở kết cấu của nhiều sản phẩm thực... Phần III: Tìm hiểu quy trình sản xuất giò lụa truyền thống: 1.Quy trình sản xuất giò lụa truyền thống: Thịt (nạc, mỡ) Thái nhỏ 25 Ướp nguyên liệu Phụ liệu Bảo quản lạnh Xay thô Bảo quản lạnh tiếp Lá chuối Xay nhuyễn Rửa sạch Trộn đều Lau khô Nước đá Gói giò Luộc chín Sản phẩm 2.Thuyết minh quy trình: 2.1 Chuẩn bị nguyên phụ liệu: -Thịt lợn: nên chọn thịt nạc vai vì thịt săn chắc hàm lượng protein cao... và trong suốt; gel bền, không bị co tách dịch Ngược lại các gel được tạo thành từ các tiểu phần protein có tập hợp thô sẽ đục, ít đàn hồi và đặc biệt không bền (gel bị co và dễ chảy dịch) -Sự giãn mạch các phân tử protein sẽ làm xuất hiện các nhóm phản ứng nhất là các nhóm kỵ nước (ưa béo) của protein hình cầu Do đó các tương tác kỵ nước giữa protein – protein sẽ thuận lợi và là nguyên nhân chính của . ứng dụng của chúng trong sản xuất giò lụa em xin thực hiện đề tài Tìm hiểu đặc tính của protein ứng dụng trong sản xuất giò lụa . Phần I: Đặc điểm,. hành. Phần IV: Các tính chất chức năng của protein ứng dụng trong sản xuất giò lụa. 1. Khả năng tạo gel của protein ứng dụng trong sản xuất giò lụa. 2. Khả năng