BÀI BÁO CÁO-TÌM HIỂU PROTEIN TRONG SỮA - Tài Liệu Text

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.pptx) (67 trang)

Trang chủ

Giáo Dục - Đào Tạo

Cao đẳng - Đại học

BÀI BÁO CÁO-TÌM HIỂU PROTEIN TRONG SỮA

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (8.05 MB, 67 trang )

A. Mở ĐầuSữa bò là thực phẩm chứa các chất dinh dưỡng đầy đủ và cân đối nhất. Các sản phẩm từ sữa bò cũng đa dạng và phong phú nhất. Từ nguyên liệu sữa bò, người ta đã sáng tạo ra vô vàn các sản phẩm có cấu trúc, trạng thái và hương vị khác nhau.Các sản phẩm từ sữa có thể ở dạng rắn như phô mai với kết cấu,hình thù và tính cảm vị đặc trưng của từng sứ sở, quê hương; dạng đặc mịn màng, đôi khi có mang hương sắc của trái cây như trong sữa chua; dạng lỏng như trong các sữa cô đặc với đường. Về thành phần, đa số các sản phẩm từ sữa có thành phần chủ yếu là protein casein. Vậy, tính chất gì của protein trong sữa đã tạo nên các sản phẩm có hình dạng, kết cấu và tính cảm vị đặc trưng khác nhau tùy theo từng sản phẩm? Từ những thắc mắc trên, nhóm mình đã tiến hành tìm hiểu để lí giải tại sao lại có sự khác nhau ở các sản phẩm được chế biến từ sữa. Do thời gian tìm hiểu tài liệu trong các sách cũng như trên internet còn hạn chế, nên không tránh khỏi những thiếu xót, mong cô góp ý kiến thêm để nhóm em hoàn thiện hơn đề tài : “ hệ thống protein và những tính chất của nó trong chế biến các sản phẩm từ sữa” . B. Nội Dung ChínhCHƯƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ PROTEIN1.1 Khái quát về protein 1.1.2 Vai tròProtein là thành phần không thể thiếu của tất cả các cơ thể sống, là nền tảng cấu trúc và chức năng của cơ thể sinh vật. Xúc tác tất cả phản ứng của cơ thể (enzyme). Vận tải: vận chuyển các chất trong cơ thể. Chuyển động: co cơ, chuyển vị trí NST trong quá trình phân bào. Bảo vệ: kháng lại các chất lạ xâm nhập vào cơ thể. Truyền xung thần kinh Điều hòa: quá trình truyền thông tin di truyền, quá trình trao đổi chất. Kiến tạo, chống đỡ cơ học. Dự trữ dinh dưỡng1.2 Cấu tạoProtein là phân tử sinh học rất lớn, được kết hợp bởi 20 amino acid khác nhau bằng liên kết peptid.Protein có chứa các nguyên tố C, H, O, N, S và một số các nguyên tố vi lượng khác như: P, Zn, Fe…Protein có 4 mức cấu trúc khác nhau:Bậc 1: là thành phần và trình tự sắp xếp các gốc acid amin trong 1 chuỗi polypeptid. Cấu trúc bậc 1 là bản phiên dịch mã di truyền, cho biết quan hệ họ hàng và lịch sử tiến hóa của thế giới sống.Bậc 2: là sự sắp xếp thích hợp trong không gian của 1 chuỗi polypeptid tạo ra cấu trúc bậc 2. Chủ yếu là 2 loại cấu trúc: xoắn α và nếp gấp β.Bậc 3: là cấu trúc bậc 2 liên kết với nhau nhờ các cầu disulfide và liên kết Van der van của gốc không cực, phản ánh sự sắp xếp trong không gian 3 chiều của tất cả các nguyên tử trong phân tử protein.Bậc 4: do 2 hay nhiều cấu trúc bậc 3 kết hợp: nhờ liên kết hydro, liên kết Van der van và liên kết tĩnh điện.1.1.3 Tính chấtKhối lượng và hình dạngKhối lượng phân tử của protein rất lớn, thường lớn hơn 10.000dalton.Hình dạng: hình sợi (keratin trong tóc, miozin trong cơ…), hình cầu (albumin, globulin trong sữa…).Tính lưỡng tínhProtein có tính lưỡng tính do có nhiều nhóm phân cực ở mạch bên. + Acid hóa protein bằng HCl thì tạo muối clorua. + Kiềm hóa protein bằng NaOH tạo muối Natri protein.Tính hòa tan Do phân tử protein chứa cả nhóm kỵ nước (gốc alkyl) và háo nước. Tính hòa tan của protein phụ thuộc vào: + Nồng độ muối trung tính của dung dịch: nồng độ càng cao thì khả năng hòa tan càng giảm. + Nhiệt độ: trong khoảng nhiệt độ mà protein chưa bị biến tính (0 – 40oC) thì nhiệt độ càng cao khả năng hòa tan càng cao.1.2 Protein trong thực phẩm1.2.1 Vai tròProtein là hợp phần chủ yếu quy định toàn bộ các đặc trưng của khẩu phần thức ăn.Là chất có khả năng tạo cấu trúc, hình khối, trạng thái cho các sản phẩm thực phẩm.Gián tiếp tạo ra chất lượng thực phẩm.Có khả năng tạo và cố định màu, mùi cho các sản phẩm thực phẩm1.2.2 Tính chất của protein trong thực phẩmKhả năng tạo gel: do các phân tử protein bị biến tính tập hợp lại thành một mạng lưới không gian có trật tự (giò, chả, bành mì…)Khả năng tạo bột nhão: cố kết, dẻo và giữ khí tạo cấu trúc xốp (bánh mì).Khả năng tạo màng: tạo ra chủ yếu bằng liên kết hydro, có tính thuận nghịch.Khả năng nhũ hóaKhả năng tạo bọtKhả năng cố định mùi1.2.3 Hệ thống protein trong sữaSữa có chứa hàng trăm loại protein nhưng hầu hết trong số này chỉ chiếm một lượng rất nhỏ. Protein có thể được phân loại theo nhiều cách dựa vào tính chất hóa học hay vật lý, và chức năng sinh học của chúng. Thông thường, người ta phân loại protein sữa thành casein, whey protein và các protein thiểu số. Protein nằm ở bề mặt của giọt chất béo và các enzyme thì thuộc vào nhóm protein thiểu số.1.2.3 Hệ thống protein trong sữa g/kg protein w/wCasein Alpha-s1-casein 10.0 30.6Alpha-s2-casein 2.6 8.0Beta-casein 10.1 30.8Gamma-casein 3.3 10.1Total Casein 26.0 79.5Whey proteinBeta-lactalbumin 1.2 3.7Beta-lactoglobulin 3.2 9.8Albumin trong huyết thanh 0.4 1.2Immunoglobulins 0.7 2.1Các protein còn lại 0.8 2.4Tổng whey protein 6.3 19.3Fat Globule Membrane Proteins 0.4 1.2Total Protein 32.7 1001.2.3.1 Whey ProteinWhey protein là thuật ngữ được dùng như là một từ đồng nghĩa với protein huyết thanh của sữa. Ngoài protein huyết thanh của sữa, whey protein còn chứa những đoạn của phân tử casein bị tách rời trong quá trình đông tụ men dịch vị của sữa. Một số protein huyết thanh sữa tồn tại với nồng độ thấp hơn trong sữa gốc. Điều này là do biến tính nhiệt trong quá trình thanh trùng sữa trước khi làm phomat.Whey protein chiếm gần 20% protein trong sữa. Chúng rất dễ hòa tan và có thể được xếp vào chia thành các nhóm sau:1.2.3.1 Whey Proteinα-lactalbumin: là protein dạng hình cầu. Cấu trúc của nó gần giống với lysozyme. α-lactalbumin là một metalloprotein. Trong mỗi phân tử có chứa một nguyên tử calci. α-lactalbumin là một protein có giá trị dinh dưỡng cao. Thành phần các acid amin trong phân tử của nó rất cân đối. α-lactalbumin gồm 123 axitamin8 Cys: 4 (-S-S) và 1(-SH).Khối lượng phân tử 14175 Da.Trọng lượng khoảng 0,6-1,7 g/l sữa đã tách bơ.Điểm đẳng điện ở pH=5,1. Không bị đông tụ bởi reninβ-lactoglobulinCó cấu trúc bậc hai gồm 10÷50% xoắn α, 20÷30% lá xếp β, 50÷60% vòng cung β và phần còn lại với cấu trúc không trật tự. Các gốc phân cực, không phân cực và các gốc ion hóa được phân bố đều trong phân tử , riêng các gốc ưa béo tập trung chủ yếu ở phần bên trong của cấu trúc hình cầu nên β-Lactoglobulin ít tương tác hoặc kết hợp với các phân tử khác.Beta-lactoglubulin: gồm có 162 axitamin5 Cys: 2 (-S-S) và 1(-SH).Khối lượng phân tử 18277 Da.Trọng lượng khoảng 3-4 g/l sữa đã tách bơ.Điểm đẳng điện ở pH=5,3.Beta-lactoglubulin có hai cầu disulfua và các nhóm SH tự do, chúng có thể tự liên hợp tạo thành các dime, octame. Khi đun nóng đến 800 C, beta-lactoglubulin đông tụ một cách dễ dàng. Sự đông tụ xảy ra theo hai giai đoạn. Giai đoạn 1 ở 65-700C kèm theo sự thay đổi cấu hình phân tử của protein liên quan tới sự giãn ra của các polypeptide của globulin. Giai đoạn 2 là giai đoạn đông tụ tạo thành gel. Khi đó xảy ra sự liên hợp tạo thành các liên kết S-S do các nhóm tiol tự do trong cùng một phân tử hoặc giữa các phân tử. Renin không làm đông tụ beta-lactoglobulin ở điều kiện thường nhưng beta-lactoglobulin bị biến tính do xử lý nhiệt độ cao nên sau đó khi lên men beta-lactoglobulin sẽ chuyển vào quện sữa. Immunoglobulins Immunoglobulin là các phân tử glycoprotein, có chức năng kháng thể. Hầu hết các immunoglobulin được tổng hợp bởi bạch cầu lymphocyte B. Immunoglobulin có cấu tạo gồm 2 chuỗi giống hệt nhau, liên kết với nhau bằng liên kết disulfua. Trong mỗi chuỗi polypeptide các acid amin cũng được liên kết với nhau bằng liên kết disulfua. 1. Chuỗi light - V L (110 axit amin) và C L (110 axit amin)2. Chuỗi heavy - V H (110 axit amin) và C H (330-440 axit amin)Immunoglobulins  Người ta tìm thấy được các loại Immunoglobulin IgG, IgA, và IgM trong sữa bò. Trong số các immunoglobulin, IgG là linh hoạt nhất vì nó có khả năng thực hiện tất cả chức năng của globulin miễn dịch. ImG được tìm thấy với hàm lượng cao nhất. Trong sữa non, hàm lượng IgG1 có thể chiếm đến 80% tổng khối lượng các protein hòa tan trong sữa.IgM là một glyco-protein. Các nhà khoa học cho rằng cả IgG và IgM đều hoạt động như kháng thể theo cùng một số cơ chế là liên kết với kháng nguyên và tạo ra mạng lưới không gian ba chiều không tan. IgA nó có chức năng chống nhiễm trùng đường ruộtProtein hỗn tạp và polypeptideβ2 microglobulin: protein này được tìm thấy trong các dịch cơ thể và trên bề mặt của các tế bào mầm. Β2 – microglobulin là một thành phần phần của hệ miễn dịch. Β2 – microglobulin được hình thành bởi quá trình thủy phân proetein từ phân đoạn tế bào bạch cầu.Proteose pepton 3: proteose pepton 3 không phải lá sản phẩm thủy phân từ β- casein bởi plasmin. Proteose peptone 3 là một phosphoglycoprotein bền nhiệt. Chuỗi đơn polypeptide của nó có tất cả 135 acid amin với 5 vị trí phosphoryl hóa và 3 vị trí glycosyl hóa. Thành phần đường có trong proteose peptone 3 bao gồm fucose, mannose, galactose, N-acetylglucosamin, N-acetylgalactosamin và sialic acid. Các nhà sản xuất cần lưu ý là proteose peptone 3 có khả năng tạo bọt và nhũ hóa rất tốt. Do có tính chất bề mặt, proteose peptone có thể ngăn ngừa sự tiếp xúc giữa lipase và cơ chất cũa nó trong sữa, từ đó hạn chế sự thủy phân chất béoProtein hỗn tạp và polypeptideOsteopontin: đây là một gkycoprotein đã được phosphoryl hóa và có tính acid. Chuỗi polypeptide của osteopontin có tất cả 261 acid amin và có phân tử lượng là 29.283 Da. Phân tử osteopontin có đến 50 vị trí có thể liên kết được với acidCác protein liên kết với kim loại: ngoại trừ casein với cấu trúc micell có chứa nhiều thành phần khoáng khác nhau, trong sữa bò còn có những protein khác có khả năng liên kết với kim loại như lactoferrin, transferrin và ceruloplasmin. Cả ba đều là những glycoprotein. Trong phân tử lactoferrin có 3 cầu disulphide. Mạch polypeptide của lactoferrin có tất cả 689 acid amin. Mỗi phân tử lactoferrin có thể liện kết được với 2 nguyên tử Fe. Transferrin có mạch polypeptyde với phân tử lượng là 75.830 Da. Mỗi mole transferrin có thể liên kết được với mole sắt. Ceruloplasmin còn có tên gọi khác là ferroxidase. Mỗi phân tử ceruplasmin có thể liên kết được với 6 nguyên tử CuProtein màng: là một nhóm các protein hình thành nên lớp bảo vệ xung quanh các giọt chất béo nhằm ổn định thể sữa của các giọt chất béo trong sữa. Một số protein này có chứa gốc lipid và được gọi là lipoprotein. Protein globulin màng chiếm tỉ lệ nhỏ nhất trong protein sữa, chỉ khoảng 1.5% tổng lượng protein.Chất béo và các amino acid kị nước của những protein này khiến những phân tử định hướng phần kị nước về bề mặt chất béo, trong khi những phần ít kị nước hơn thì hướng về phía nước.Phospholipid và enzyme thủy phân lipid nói riêng được hấp phụ trong cấu trúc màng. Whey protein nói chung và α -lactalbumin nói riêng có giá trị dinh dưỡng rất cao. Thành phần amino acid của chúng rất gần với thành phần được xem là tối ưu sinh học. Những sản phẩm có nguồn gốc whey protein được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm.Whey protein biến tính trong quá trình gia nhiệt, điều này gây nên sự kết tụ của whey protein, mà chủ yếu là với micelle casein. Ở quy mô sản xuất công nghiệp người ta tách whey protein bằng công nghệ màng. 1.2.3.2 CaseinCasein là tên của một nhóm protein chủ yếu trong sữa. Casein có mặt trong tất cả các sữa động vật, bao gồm cả sữa người. Trong sữa bò casein chiếm gần 80% tổng số protein hay khoảng 26 g cho 1 lít sữa.Casein được chia làm bốn nhóm phụ α -,α 2 -, β- và κ-casein. Cả bốn nhóm này đều rất không đồng nhất và có chứa từ 2 – 8 các biến thể gen khác nhau. Những biến thể này khác nhau chỉ bởi một số ít acid amin. Điểm chung giữa casein α- và β là các acid amin được este hóa thành acid phosphoric. Acid phosphoric này liên kết với canxi (có chứa nhiều trong sữa) để hình thành các liên kết nội phân tử và ngoại phân tửαS1-casein Do sự phân bố điện tích và các phần ưa béo không đồng đều trên phân tử protein nên một đầu mạch αS1-casein tích điện và một đầu có tính ưa nước, còn đầu mạch kia có tính kỵ nước. Phân tử αS1-casein có cấu trúc lá xếp và vòng cungαS2-caseinCó tính ưa nước cao nhất trong các loại casein do phân tử của nó có chứa nhiều nhóm phosphoryl và gốc cationβ-caseinCó tính ưa béo cao nhất. Phân tử β-casein gồm 10% cấu trúc xoắn α, 13% cấu trúc lá xếp β và 77% cấu trúc không trật tựκ-caseinChỉ chứa một gốc phosphoryl. Tương tự như β-casein, κ-casein có tính lưỡng cực. Đầu amino của phân tử protein thì ưa béo còn đầu carboxyl, nơi liên kết với nhóm glucid lại ưa nước. κ-casein gồm 23% vùng xoắn α, 31% vùng lá xếp β, 24%vùng vòng cung β.Do có nhiều nhóm phosphate và những nhóm kỵ nước trong phân tử casein, các phân tử polymer được hình thành từ casein rất đặc biệt và bền. Những phân tử này được cấu tạo từ hàng trăm và hàng nghìn những phân tử đơn lẻ và hình thành nên dung dịch keo, tạo nên màu trắng của sữa. Những phức chất này được gọi là các micelle casein. Các micelle casein bao gồm một phức hợp các submicelle, có đường kính từ 10 đến 15 nm (1 nm = 10–9 m). Một micelle với kích thước trung bình có tới 400 đến 500 submicelle và có thể có kích thước lớn tới 0.4 micron (0.0004 mm). Sự tổ chức micelle do Morr đề xuất:Các tiểu micelle liên kết với nhau nhờ tương tác kỵ nước và muối phosphat canci Các đầu ưa nước dạng sợi của κ-casein được bố trí luôn hướng ra vùng biên giống bộ rễ tự doNhờ hàm lượng P bé và giàu glucid của κ-casein làm nó rất háo nước Sữa tươi luôn có độ pH xấp xỉ 6,6-6,7 và các micelle casein mang điện tích âm Phosphat canxi và tương tác kỵ nước giữa các dưới-micelle đảm bảo cho tính bền vững của cấu trúc micelle casein. Phần ưa nước của κ -casein có chứa nhóm carbohydrate, nhóm này đính ở bên ngoài của các micelle phức hợp (B trong hình 1), tạo nên một “lớp tóc”, nhưng quan trọng hơn là chúng giúp các micelle bền vững, chống lại sự kết tụ. Casein và các nhóm carbonhydrate của nó rõ ràng rất quan trọng trong sản xuất phomat. Được sử dụng trong công đoạn đầu tiên của quá trình sản xuất phomat, men dịch vị loại bỏ carbonhydrate của casein ra khỏi bề mặt của micelle. Do đó các micelle sẽ mất đi khả năng hòa tan và liên kết với nhau để tạo thành sữa đông1.2.4 Các enzyme trong sữaCác enzym trong sữa bắt nguồn hoặc từ sữa động vật mẹ hoặc từ vi khuẩn. Một số enzym của sữa được sử dụng nhằm mục đích kiểm nghiệm và kiểm soát chất lượng. Trong số đó, peroxidase, phosphatase và lipase là những enzym quan trọng hơn cả. Lactoperoxidase: Peroxidase chuyển oxy từ hydro peroxide (H2O2) tới những chất dễ bị oxi hóa khác. Enzym này sẽ bị vô hoạt nếu sữa được đun nóng ở 800C trong vài giây. Người ta có thể dựa vào điều này để chứng tỏ sự tồn tại hay không của perosidase trong sữa và nhờ đó kiểm tra được nhiệt độ thanh trùng có đạt đến 800C hay không. Phương pháp này có tên gọi là Perosidase Storch. 1.2.4 Các enzyme trong sữaPhosphatase: Phosphatase có khả năng phân cắt một số este phosphoric acid nhất định thành acid phosphoric và rượu tương ứng. Người ta nhận biết sự hiện diện của phosphatase trong sữa bằng cách bổ sung ester của phosphoric acid và một tác nhân có thể đổi màu khi tác dụng với rượu được giải phóng. Sự thay đổi màu sắc cho thấy sữa có chứa phosphatase. Enzym này bị phá hủy trong điều kiện thanh trùng thông thường (72°C trong 15 – 20 giây), do đó phương pháp phosphatase có thể được sử dụng để xác định nhiệt độ thanh trùng có thực sự đạt yêu cầu hay không.

Tài liệu liên quan

Protein trong sữa chống lại ung thư đại tràng pot
- 5
- 393
- 0
BÀI BÁO CÁO CẢM BIẾN TRONG ĐIỀU KHIỂN pdf
- 12
- 1
- 25
ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG PROTEIN TRONG SỮA - TIỂU LUẬN HÓA SINH THỰC PHẨM
- 47
- 3
- 5
xác định hàm lượng protein trong sữa
- 33
- 4
- 13
thực hành phân tích thực phẩm Phương pháp xác định hàm lượng protein trong sữa
- 20
- 1
- 5
skkn một số kinh nghiệm kiểm tra bài cũ có hiệu quả trong việc dạy học
- 27
- 1
- 0
Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm HỆ THỐNG PROTEIN TRONG SỮA
- 30
- 1
- 15
BÀI BÁO CÁO-HIỆU QUẢ CHIẾU XẠ GAMMA LÊN VI SINH VẬT VÀ HOẠT TÍNH CHỐNG OXI HÓA CỦA NƯỚC ÉP RAU QUẢ TƯƠI
- 20
- 324
- 0
MỘT SỐ KINH NGHIỆM KIỂM TRA BÀI CŨ CÓ HIỆU QUẢ TRONG VIỆC DẠY HỌCBỘ MÔN TIẾNG ANH LỚP 5
- 27
- 637
- 0
BÀI BÁO CÁO-TÌM HIỂU PROTEIN TRONG SỮA
- 67
- 2
- 2