Hóa học thực phẩm sự tạo gel protein

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
----------

BÀI TIỂU LUẬN

ĐỀ TÀI:
“PHƯƠNG PHÁP TẠO CẤU TRÚC GEL CỦA CÁC PROTEIN

TRONG CÁC THỰC PHẨM GIÀU PROTEIN”

TIỂU LUẬN MÔN: Hóa học Thực phẩm
GVHD: Liêu Mỹ Đơng
Thực hiện: Nhóm 2


TP HCM, tháng 2 năm 2021
NHĨM 2
STT
1
2
3
4
5
6

Họ và tên
Nguyễn Hồng Tuấn
Nguyễn Hữu Khang
Tô Thành Đạt
Nguyễn Hữu Nhân

Nguyễn Hữu Nhân
Nguyễn Hửu Phúc

MSSV
2005208181
2005208492
2005208158
2005202093
2028200021
2005208301

Nhiệm vụ
Tìm tài liệu, hình ảnh chương 1,5
Tìm tài liệu, hình ảnh chương 2,3
Đánh word làm tiểu luận
Đánh word làm tiểu luận
Tìm tài liệu, hình ảnh chương 4
Tìm tài liệu, hình ảnh chương 3


LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, cho chúng em gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy, cô trong
khoa đã giúp chúng em có những kiến thức cần thiết để hồn thành bài tiểu luận
của mình.
Lời tiếp theo, cho chúng em gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến thầy Liêu Mỹ
Đơng – người đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ chúng em hoàn thành bài tiểu luận
này.Đồng thời, cho chúng em gửi lời cảm ơn tới tất cả các anh chị khóa trước,
các thầy cơ đang giảng dạy, các bạn sinh viên trong lớp Hóa học Thực phẩm
Trường Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm đã có những ý kiến đóng góp giúp

chúng em hồn thành bài tiểu luận của mình.
Cuối cùng chúng em xin gửi lời chúc đến tất cả các thầy cơ, anh chị và
các bạn có sức khỏe, làm việc tốt.
Nhóm tác giả


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU......................................................................................................1
NỘI DUNG...................................................................................................2
CHƯƠNG 1: ĐỊNH NGHĨA PROTEIN..................................................2
CHƯƠNG 2: PHÂN BIỆT MỘT SỐ HIỆN TƯỢNG TƯƠNG TỰ VỚI
SỰ TẠO GEL...............................................................................................3
CHƯƠNG 3: GEL PROTEIN....................................................................4
3.1. Định nghĩa.............................................................................................4
3.2. Điều kiện tạo gel...................................................................................4
3.3. Cơ chế tạo gel........................................................................................5
CHƯƠNG 4: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TẠO
GEL...............................................................................................................7
4.1 Kiểu protein............................................................................................7
4.2 Nồng độ protein......................................................................................7
4.3 Nhiệt độ...................................................................................................7
4.4 Các yếu tố khác.......................................................................................7
CHƯƠNG 5: ỨNG DỤNG CẤU TRÚC GEL TRONG SẢN PHẨM
THỰC PHẨM..............................................................................................8
5.1. Sản xuất phomat từ nguyên liệu sữa....................................................8
5.2. Sản xuất giò lụa.....................................................................................8
5.3. Sản xuất đậu hủ....................................................................................9
KẾT LUẬN................................................................................................10
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................11

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Từ lâu thực phẩm đã là phần không thể thiếu trong đời sống con người.
Cùng với tính thiết yếu đó ngành cơng nghiệp thực phẩm đã ra đời và phát triển
với mục đích là tạo nên nhưng sản phẩm thực phẩm dinh dưỡng, an toàn để phục
vụ con người. Sự phát triển của khoa học nói chung và khoa học ứng dụng trong
thực phẩm nói riêng đã cho chúng ta có những hiểu biết sâu sắc về hợp phần,
cấu trúc, biến đổi trong quá trình chế biến và sử dụng thực phẩm. Mà trong đó
cấu trúc sản phẩm là 1 yếu tố trước tiên tác động lên con người khi tiếp xúc với
sản phẩm thực phẩm. Trong các cấu trúc của thực phẩm, cấu trúc gel là 1 cấu
trúc quen thuộc và có rất nhiều sản phẩm thực phẩm có cấu trúc này như giị,
phomat …Bài tiểu luận này trình bày về cấu trúc gel và ứng dụng của nó trong
thực phẩm.
2. Mục đích nghiên cứu
- Tìm hiểu về cấu trúc gel của protein trong thực phẩm giàu protein.
- Ứng dụng gel của protein trong thực phẩm giàu protein.
3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu định nghĩa, điều kiện, cấu tạo của gel và các yếu tố ảnh hưởng
đến quá trình tạo gel...
- Nghiên cứu ứng dụng gel của protein trong thực phẩm giàu protein.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu tài liệu về cấu trúc gel của protein trong thực phẩm giàu
protein , các tài liệu ví dụ về cấu trúc gel của protein.
- Tham khảo ý kiến thầy cơ và tìm kiếm thông tin trên mạng internet.

1


NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: ĐỊNH NGHĨA PROTEIN

Protein hay còn gọi là chất đạm, là những phân tử sinh học hay đại phân
tử, chứa một hoặc nhiều mạch các acid amin, liên kết với nhau bởi liên kết
peptid. Các protein khác nhau chủ yếu do về trình tự các acid amin khác nhau,
trình tự này do các nucleotide của gen quy định.Trong tự nhiên có khoảng 20
acid amin, trong đó có 9 acid amin thiết yếu cơ thể không tự tạo ra được mà phải
cung cấp từ bên ngồi, số cịn lại gọi là acid amin khơng thiết yếu vì cơ thể có
thể tự tổng hợp được.

Hình 1.1. Hình ảnh minh họa

2


CHƯƠNG 2: PHÂN BIỆT MỘT SỐ HIỆN TƯỢNG TƯƠNG TỰ VỚI SỰ TẠO
GEL

Ta cũng cần phân biệt sự tạo gel với các hiện tượng khác tương tự như sự
liên hợp , sự tập hợp , sự trùng hợp , sự kết tủa , sự kết tụ và sự đông tụ .
- Các phản ứng liên hợp protein thường có quan hệ với các biến đổi ở mức
dưới đơn vị hoặc ở mức phân tử trong khi đó các phản ứng trùng hợp hóa hoặc
tập hợp hóa lại tạo ra các phức hợp có kích thước lớn .
- Kết tủa là các phản ứng tập hợp nhưng kèm theo mất hoàn tồn hoặc một
phần khả năng hịa tan.
- Kết tụ là các phản ứng tập hợp không trật tự nhưng protein khơng bị biến
tính. Hiện tượng này xảy ra do các lực đẩy tĩnh điện giữa các mạch polypeptit bị
triệt tiêu.
- Các phản ứng tập hợp mất trật tự xảy ra do biến tính và các phản ứng tập
hợp xảy ra do tương tác protein – protein chiếm ưu thế so với các tương tác

protein – dung môi sẽ dẫn đến một khối lượng lớn và thô , gọi là sự đơng tụ.

Hình 2.1. Hình ảnh minh họa

3


CHƯƠNG 3: GEL PROTEIN
3.1.

Định nghĩa

Khi các phân tử protein bị biến tính tập hợp lại thành một mạng lưới
khơng gian theo trật tự thì đó được gọi là hiện tượng tạo gel protein.

3.2.

Điều kiện tạo gel

Trong phần lớn các trường hợp, gia nhiệt là cần thiết cho việc tạo gel. Đơi
Hình 3.1. Hình ảnh minh họa
khi cũng có thể làm lạnh bên trong hoặc axit hóa nhẹ. Cho thêm muối đặc biệt là
ion Ca2+ có thể cần thiết để làm tăng tốc độ tạo gel hoặc tăng độ cứng của gel
(đối với trường hợp protein đậu nành, lactoserum, serum albumin).
Nhiều protein có thể tạo gel mà khơng cần đun nóng, chỉ nhờ thủy phân
nhẹ bằng enzyme (mixen casein, lòng trắng trứng, fibrin), đơn giản là có thể cho
thêm Ca2+ (mixen casein) hay từ môi trường kiềm đưa về pH trung tính hoặc pI
đẳng điện.
Trong khi nhiều gel được hình thành từ protein trong dung dịch, một số hệ
phân tán trong nước hoặc dung dịch muối ăn của protein ít hoặc khơng tan trong

nước cũng có thể tạo thành gel. Như vậy, tính tan của protein khơng phải lúc nào
cũng cần thiết cho sự tạo gel. Sự gia nhiệt, trong đa số trường hợp là rất cần thiết
cho quá trình tạo gel. Việc làm lạnh sau đó cũng cần thiết và đơi khi một sự axit
hố nhẹ nhàng cũng có ích. Thêm muối (đặc biệt là ion canxi) có thể cũng cần,
hoặc là để tăng tốc độ tạo gel hoặc để gia tăng độ cứng cho gel.

4


Nhiều gel cũng có thể được tạo ra từ protein dịch thể (lòng trắng trứng, dịch đậu
tương), từ các thể protein khơng tan hoặc ít tan phân tán trong nước hoặc trong
muối (collagen, protein tơ cơ, isolate (dịch đậm đặc) đậu tương) từng phần hoặc
tồn bộ bị biến tính. Như vậy độ hồ tan của protein khơng phải ln ln cần
thiết cho sự tạo gel.
3.3. Cơ chế tạo gel
Cơ chế và các phản ứng liên quan đến việc hình thành mạng lưới protein 3
chiều đặc trưng của gel hiện vẫn chưa được hiểu biết một cách hoàn toàn.
Khi protein bị biến tính thì các cấu trúc bậc cao bị phá hủy, liên kết giữa
các phân tử bị đứt, mạch peptit bị dãn ra, các nhóm ban đầu ẩn ở phía trong bây
giờ xuất hiện ra ngoài. Các mạch polypeptit đã bị duỗi ra (trong điều kiện gia
công nhất định) trở nên gần nhau, tiếp xúc với nhau và liên kết lại với nhau mà
mỗi vị trí tiếp xúc là một nút, phần cịn lại hình thành mạng dưới khơng gian 3
chiều vơ định hình, rắn, trong đó có chứa đầy pha phân tán (H 2O). Các nút mạng
lưới có thể được tạo ra do tương tác giữa các nhóm kị nước. Khi các nhóm này
gần nhau tương tác với nhau hình thành ra liên kết hydrophop (kị nước hay ưu
béo), các phân tử nước bao quanh chúng bị đẩy ra và chúng có khuynh hướng tụ
lại. Tương tác ưa béo thường được ổn định và tăng cường khi tăng nhiệt độ, làm
cho các mạch polypeptit sít lại gần nhau hơn, khiến các khối gel trở nên cứng
hơn.
Các nút lưới có thể được tạo ra do liên kết hydro giữa các nhóm peptit với

nhau, giữa các nhóm -OH của serin, treonin, hoặc tirozin với các nhóm –COOH
của axit glutamic hoặc axit aspartic. Liên kết hydro là liên két yếu, tạo ra một độ
linh động nào đó giữa các phân tử với nhau, do đó làm cho gel có được một độ
dẻo nhất định. Khi gia nhiệt các liên kết hydro bị đứt và gel bị nóng chảy ra. Khi
để nguội (và nhất là khi ở gần 0 0C) cầu hydro lại tái lập và càng được tăng
cường.
Các nút lưới trong gel củng có thể do cac liên kết tĩnh điện, liên kết cầu
nối giữa các nhóm tích điện ngược dấu hoặc do liên kết giữa các nhóm tích điện
cùng dấu qua các ion đa hóa trị như Ca2+.
5


Các nút lưới cịn có thể do các liên kết disunful tạo nên. Trường hợp này,
gel rất chắc và bền. Ở nồng độ protein cao, khả năng tiếp xúc giữa các phân tử

protein lớn, các phản ứng protein – protein xảy ra dễ dàng. Trong trường hợp
này quá trình gel hóa có thể xảy ra trong các điều kiện bình thường, ví dụ khơng
cần đun nóng, ở xa pH đẳng điện…

Hình 3.2. Hình ảnh minh họa

6


CHƯƠNG 4: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TẠO GEL
4.1 Kiểu protein

Protein cơ ở vị trí khác nhau, khi tạo gel cho cấu trúc khac nhau. Chẳng
hạn, gel từ myosin ở cơ ức gà cao hơn ở cơ đùi gà. Gel từ myosin ở cơ thịt đỏ tốt
hơn ở cơ thịt trắng.

Protein myosin trong ức gà
4.2 Nồng độ protein

Quyết định độ bền và khả năng giữ nước của protein. Nồng độ protein
càng cao, gel càng cứng và bền. Nếu nộng độ q thấp có khả năng gel khơng
hình thành.
4.3 Nhiệt độ

Nhiệt độ càng thấp => tạo nhiều lien kết hydro => gel nhiều hơn
4.4 Các yếu tố khác

- Axid hóa hoặc kiềm hóa nhẹ => pH sấp sĩ bằng pI => gel tạo thành chắc
hơn.
- Các chất đồng tạo gel như polysaccharide làm cầu nối giữa các hạt => gel
có độ cứng và đàng hồi cao hơn.

7


CHƯƠNG 5: ỨNG DỤNG CẤU TRÚC GEL TRONG SẢN PHẨM THỰC
PHẨM

Có rất nhiều sản phẩm thực phẩm có cấu trúc gel, được sản xuất từ nhiều
loại nguyên liệu khác nhau như thịt cá sữa… làm cho các sản phẩm này tăng cao
về khả năng hấp thụ của cơ thể, về tính chất cảm quan,…
5.1. Sản xuất phomat từ nguyên liệu sữa

Sự đông tụ sữa bằng renin là quan trọng nhất, đây là quá trình tạo cấu trúc
gel cho sản phẩm.kết quả của q trình này là sự đơng tụ tạo thành canxi

paracaseinat –dưới dạng gel.

5.2. Sản xuất giị lụa

Hình 5.1. Hình ảnh minh họa

Gel protein từ thịt.Khả năng tạo gel bởi nhiệt của các protein myofibril (tơ
cơ), thêm sự có mặt của muối trung tính.

Hình 5.2. Hình ảnh minh họa

8


5.3. Sản xuất đậu hủ

Gel từ protein đậu nành, tạo cấu trúc gel đặc trưng nhờ nước chua tự
nhiên, muối MgCl2, CaCl2, CaSO4, axit lactic, axit acetic…

Hình 5.3. Hình ảnh minh họa

9


KẾT LUẬN
Về việc nghiên cứu phương pháp tạo cấu trúc gel của protein trong các thực phẩm giàu
protein sẽ giúp cho chúng ta hiểu rỏ hơn đặc cũng như vai trò của các loại gel protein
và cũng là một căn cứ để phát triển các sản phẩm trong tương lai
Thông qua đề tài này giúp chúng ta biết được quá trình tạo GEL cũng như các nhân tố
quan trọng góp phần ảnh hưởng đến đặc tính của từng loại GEL. Từ đó ta có thể dựa

vào các nhân tố quan trọng này để nâng cấp quá trình bảo quản, cũng như các giá trị
dinh dưỡng cao nhằm đem lại lợi ích cho người tiêu dùng hiện nay

10


TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Lê Ngọc Tú(chủ biên), Bùi Đức Hợi, Lưu Duẩn, Ngô Hữu Hợp, Dặng Thị
Thu, Nguyễn Trọng Cẩn – Hóa học thực phẩm – nhà xuất bản Khoa học và Kỹ
thuật - Hà Nội – 2013.
2. Lê Ngọc Tú (chủ biên), Lưu Duẩn, Đặng Thị Thu, Lê Thị Cúc, Lâm Xuân
Thanh, Phạm Thu Thùy – Biến hình sinh học các sản phẩm từ hạt – Nhà xuất
bản Khoa học và Kỹ thuật - Hà Nội – 2000.
3. Lâm Xn Thanh – Giáo trình cơng nghệ các sản phẩm sữa – nhà xuất
bản Khoa học và Kỹ thuật – Hà Nội.
4. Lê Văn Hoàng – Cá thịt và chế biến công nghiệp – Nhà xuất bản Khoa
học và Kỹ thuật – Hà Nội – 2004.

11