vai trò của protein trong bảo quản và chế biến thực phẩm

Hóa sinh thực phẩm
Vai trò của protein trong bảo quản và chế biến thực phẩm


NỘI DUNG.

1.

Một số tính chất chức năng công nghệ của protein trong chế biến thực phẩm.

•Độ hòa tan
•Độ nhớt
•Khả năng tạo gel
•Khả năng tạo bột nhão
•Khả năng tạo màng
•Khả năng nhũ hóa
•Khả năng tạo bọt
2. Biến đổi protein trong quá trình gia nhiệt thực phẩm và quá trình bảo quản.

• quá trình gia nhiệt
•Quá trình bảo quản


Giá trị dinh

protein

dưỡng

Giá trị cảm
quan

Dạng kết tinh

Dạng gel
Các dạng tồn tại

Dạng hòa tan

của protein trong
thực phẩm

Dạng đông tụ

Dạng bọt

Dạng nhũ tương


Độ hòa tan của protein
-Là điều kiện tiên quyết cho các tính chất chức năng công nghệ
-Độ hòa tan protein phụ thuộc vào: PH, nhiệt độ, nồng độ, lực tĩnh điện.
-Các cách làm tăng độ hòa tan của protein:
+Điều chỉnh môi trường (PH, bổ sung muối)
+Bổ sung polysaccaride
+Thay đổi quá trình sản xuất protein
+Điều chỉnh phân tử protein


Độ nhớt

Protein có khả năng thay đổi nhanh chóng độ nhớt của hệ thống
thực phẩm.

Ý nghĩa:
+ tạo độ nhớt cho các sản phẩm để tăng độ đậm đặc cho sản phẩm
+Tạo độ nhớt nhất định trong dung dịch để các sản phẩm ở dạng huyền phù không bị lắng xuống.

Độ nhớt của dung dich protein phụ thuộc vào:
+ Nồng độ
+Khối lượng phân tử
+Khả năng trương nở
+Khả năng giữ nước
+cấu trúc phân tử protein
+Điều kiện môi trường


Log (độ nhớt)

Vùng bán hòa tan

Vùng hòa tan
Vùng chuyển tiếp

Log (nồng độ)

Ảnh hưởng của nồng độ đến độ nhớt của dung dịch protein


Một số nét chung về sự hình thành gel của protein

-Gel là hệ thống phân tán của ít nhất 2 cấu
tử, trong đó có 1 cấu tử là pha phân tán
được phân bố trong mạng lưới cố kết của
cấu tử kia.

-Khả năng tạo gel là một tính chất chức năng
quan trọng, là cơ sở để chế biến ra nhiều sản
phẩm khác nhau: phomat, giò, gelati, đậu hủ.


Phân loại


gel mạng lưới polyme:

•Nồng độ polyme thấp
•Cấu trúc mịn và trong suốt
•Gel được hình thành ở PH nhất định, hoặc bổ sung ion nhất định
hoặc do sự gia nhiệt rồi làm lạnh
gel này được hình thành khi làm nguội và tan chảy khi gia
nhiệt.

Gel do sự kết tụ
-Hình thành khi các phân tử protein hình cầu sau khi
gia nhiệt và biến tính.


Định nghĩa của sự tạo gel ( cơ chế tạo gel):

Protein bị biến tính => cấu trúc bậc cao bị phá
hủy => mạch peptit bị giãn ra => các mạch
polipeptit tiếp xúc và liên kết lại =>mạng lưới
không gian 3 chiều vô định hình, rắn, chứa đầy
pha phân tán (H2O)


Các liên kết tạo nên cấu trúc gel:

•Tương tác giữa các nhóm kỵ nước hay ưa béo => ổn định => khối gel cứng
•Liên kết hydro giữa các nhóm peptit, giữa nhóm –OH với nhóm –COOH => liên kết yếu,
linh động => gel có độ dẻo nhất định, dễ bị đứt khi gia nhiệt, tái lập khi để nguội

•Tương tác tĩnh điện
•Liên kết ddiissulfua => gel

rất chắc và bền


Phản ứng tạo gel

0

(PN)n

t
nPN

t
nPD

Trong đó: PN-protein tự nhiên
PD-protein đã bị biến tính
n- số tiểu đơn vị

0
T hoặc làm lạnh

0
(PD)n


Điều kiện tạo gel

Nhiệt độ: nhiệt độ thấp → tạo nhiều liên kết hydro ⇒ gel bền hơn.
– Axit hóa hoặc kiềm hóa nhẹ → pH ≈ pI ⇒ gel tạo thành chắc hơn.
– thêm các chất đồng tạo gel như polysaccharide làm cầu nối giữa các hạt ⇒ gel có độ
cứng và độ đàn hồi cao hơn.


Khả năng nhũ hóa
– Nhũ tương = hệ phân tán của hai chất lỏng không trộn lẫn
nhau (pha phân tán + pha liên tục)
– Nhũ tương là hệ không bền nhiệt động => hợp giọt

Khả năng tạo màng
Protein như gelatin có thể tạo màng
Nhũ tương:
nhờ các liên kết hydro nên có tính thuận nghịch:
– t > 30 C: tan chảy

– Để nguội: tái lập


Khả năng tạo bột nhão

Các

protein

(gliadin

và glutenin) của gluten bột mì có khả năng tạo hình => “bột nhão” (paste) có tính cố

kết, dẻo và giữ khí => cấu trúc xốp cho bánh mì khi nướng


Khả năng tạo bọt
Bọt thực phẩm = hệ phân tán (bóng bọt/chất lỏng hay chất
bán rắn), ví dụ kem ướp lạnh, bọt bia, bánh mì…
Để bọt bền: màng mỏng bao quanh bóng bọt phải đàn hồi và không
thấm khí  khi protein được hấp thụ vào bề mặt liên pha thì sẽ tạo ra
được một màng như thế
Các chất tạo bọt thực phẩm thường là protein (lòng trắng
trứng, máu, protein của đậu tương…)


Các biến đổi của protein trong QTSX và bảo
quản thực phẩm

 Biến đổi do nhiệt

 Biến đổi do enzyme


Biến đổi của protein trong quá trình gia nhiệt thực
phẩm.

Gia nhiệt là một công đoạn phổ biến cho mọi sản phẩm thực phẩm.
Tùy mức độ gia nhiệt mà chất lượng thực phẩm có thể tốt hoặc kém đi.
Gia nhiệt kiểu thanh trùng


Vd: biện pháp chần trước khi đóng hộp rau quả làm biến tính, vô hoạt các
enzyme
Gia nhiệt vừa phải còn làm cho một số thực phẩm giàu colagen, glixinin đậu
tương dễ dàng tiêu hóa hơn.

Ảnh hưởng của quá trình chần, hấp đến chất lượng sản phẩm
Trong quá trình chần, hấp, chất lượng sản phẩm giảm không nhiều. Sự mất mát chất
dinh dưỡng thường do hòa tan hơn là bị biến đổi. Các chất khoáng, vitamin cũng như
một số các cấu tử hòa tan bị hoà tan trong nước chần.


o
Gia nhiệt kiểu thanh trùng ở nhiệt độ lớn hơn 110-115 c một phần các gốc cysteine trong thịt cá, sữa bị
phá hủy tạo thành H2S, dimeltysulfua => sản phẩm có mùi đặc trưng

o
Khi gia nhiệt khan protein ở nhiệt độ trên 200 c -> tryptophan bị vòng hóa tạo ra α, β, hoặc γ carbolin.

Khi gia nhiệt thực phẩm giàu protein có PH trung tính hoặc kiềm ở nhiệt độ cao(>200oc) :
•Thủy phân các liên kết peptid và đồng phân hóa các gốc amino acid làm giảm 50% giá trị dinh dưỡng
( đồng phân D khó tiêu hóa)

•Phá hủy một số amino acid: Arg => ornitin, ure, sitrulin, NH3; Cys => dehydroalanin; môi trường kiềm:
serin, threonin và lysin bị phá huỷ.



Tạo cầu nối đồng hóa trị giưã các gốc amino acid làm giảm độ tiêu hóa của protein

Xử lý nhiệt thịt/cá ở t0

>t0 thanh trùng => cầu đồng

hóa trị kiểu izopeptit giữa Lys và Glu/Asp


Biến đổi protein trong quá trình bảo quản

Trong quá trình bảo quản các thực phẩm giàu protein thường xảy ra hiện tượng ôi thối làm mất giá trị dinh
dưỡng.Nguyên nhân là do tác dụng của enzym và sự xâm nhập của vi sinh vật

(1) Phản ứng khử amin


Phản ứng decarboxyl

•Phản ứng dezamindecarboxyl hóa

Phản ứng tạo trimetylamin