Xác định hàm lượng axit amin trong bia

1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật ứng dụng, đặc biệt là ngành
công nghệ sinh học, y học và công nghệ thực phẩm thì việc đánh giá chất lượng thực
phẩm đang rất được quan tâm và chú ý. Trong số các chỉ tiêu dùng để đánh giá chất
lượng thực phẩm như hàm lượng đường, hàm lượng lipid, các chất khoáng, các chất
vitamin... thì hàm lượng protein chứa trong thực phẩm là chỉ tiêu quan trọng nhất.
Giá trị của một loại thức ăn không những phụ thuộc vào số lượng chất đạm có
trong thức ăn ấy mà còn phụ thuộc vào số lượng và tỷ lệ cân đối các axit amin, nghĩa
là chất lượng của protein thức ăn. Hàm lượng protein (chất liệu căn bản của cơ thể)
mà mọi người cần được cung cấp mỗi ngày tối thiểu là 1g/kg trọng lượng cơ thể. Đối
với các nước đang phát triển, thức ăn động vật mà protein có chất lượng tốt chưa đủ,
mà cần bổ sung thêm những loại thức ăn từ thực vật giàu protein lại càng cần thiết.
Nò giúp chúng ta có định hướng để phối hợp các thức ăn với nhau nhằm nâng cao
chất lượng của protein trong khẩu phần hàng ngày của người dân.
Ngày nay đời sống kinh tế xã hội phát triển nhu cầu tiêu thụ bia của con người
ngày càng tăng, thậm chí trở thành loại nước giải khát không thể thiếu hàng ngày đối
với mỗi người dân. Lượng tiêu thụ bia trên thế giới ngày càng tăng, ở Việt Nam lượng
tiêu thụ bia năm 2003 là 1.29 tỷ lít, năm 2008 đã lên đến 2 tỷ lít. Và dự kiến đến 2015
là 4 tỷ lít.
Như ta đã biết bia không những là thức uống giải khát mà trong bia còn có các
thành phần dĩnh dưỡng có giá trị. Trong đó đáng chú ý nhất là thành phần protein
trong bia. Trong bia có đầy đủ 17 loại axit amin thông dụng. Tuy nhiên, hầu hết các
nghiên cứu trong nước mới chỉ dừng ở việc xác định hàm lượng protein tổng mà chưa
xác định được hàm lượng axit amin cũng như tỷ lệ các axit amin cần thiết có trong nó
tức là chưa xác định rõ chất lượng protein trong bia.
Xuất phát từ thực tế đó tôi chọn đề tài luận văn là: “Xác định hàm lượng axit
amin trong bia”
2. Nhiệm vụ nghiên cứu

− Nghiên cứu các tính chất của axit amin và protein


2

− Tính chất hoá học, vật lý và phương pháp định tính, định lượng protein và axit
amin
− Nghiên cứu quy trình xác định hàm lượng axit amin bằng phương pháp sắc ký lỏng
hiệu năng cao
− Từ hàm lượng axit amin thu được tiến hành đánh giá chất lượng protein trong bia
Chương 1
TỔNG QUAN
1.1. Bia [1]
Bia là loại nước giải khát có truyền thống lâu đời, có giá trị dinh dưỡng cao và
có độ cồn thấp, mùi vị thơm, ngon và bổ dưỡng. Uống bia với lượng thích hợp không
những có lợi cho sức khoẻ, ăn cơm ngon, dễ tiêu hoá mà còn giảm được sự mệt mỏi
sau ngày làm việc mệt nhọc. Khi đời sống kinh tế xã hội phát triển nhu cầu tiêu thụ
bia của con người ngày càng tăng, thậm chí trở thành loại nước giải khát không thể
thiếu hàng ngày đối với mỗi người dân
So với những loại nước giả khát khác, bia có chứa một lượng cồn thấp (3 – 8 %)
và nhờ có CO2 giữ được trong bia nên tạo nhiều bọt khi rót và có tác dụng làm giảm
nhanh cơn khát của người uống, bọt là đặc tính ưu việt của bia
Về mặt dinh dưỡng, một lít bia có chất lượng tương đương với 25 g thịt bò hoặc
150 g bánh mỳ loại một, hoặc tương đương với nhiệt lượng là 500 kcal. Vì vậy bia
được mệnh danh là bánh mỳ nước
Ngoài ra trong bia còn có 17 loại axit amin, vitamin B1, B2, nhiều vitamin PP và
nhiều loại vi lượng tố như Calci, Phosphore, sắt rất cần thiết cho cơ thể. Theo
Hopkins, trong 100 ml bia có 10 % chất khô có: 2,5 – 5 mg vitamin B1, 35 – 36 mg
vitamin B2 và PP. Chính vì vậy từ lâu bia đã trở thành thứ đồ uống quen thuộc rất
nhiều người ưa thích

1.1.1. Khởi nguồn đầu tiên về bia [1]


3

Những sản phẩm lên men đầu tiên từ lúa mạch đã được biết đến từ 8000 năm
trước công nguyên (TCN). Người ta cho rằng Osiris (vị thần nông nghiệp Ai Cập) là
người đầu tiên đã hướng dẫn con người làm bia từ lúa mạch. Tuy nhiên, theo
Herodotus viết ở thế kỷ thứ năm trước công nguyên lại cho rằng công lao đó thuộc về
vợ của ông Osiris là Iris. Bằng phỏng đoán chúng ta có thể tin rằng người ta suy tôn
Osiris và Iris vì coi sự phát triển một cách ngấu nhiên về lên men là do có “sự can
thiệp của các vị thần thánh”mà Osiris và Irí chính là người đã thực hiện.
Nhiều tài liệu lịch sử chỉ ra rằng cách đây hơn 5000 năm (TCN), người Sumerien
và Assyrien đã sản xuất được một loại đồ uống lên men từ các loại ngũ cốc. Từ
4000TCN, theo nhưng bản thảo và di tích khảo cổ ở bảo tàng Ai Cập học của
Bruxelle, nhưng người Ai Cập đã có những loại bia xếp thứ hạng cao, như là “bia của
các nhà Qúi tộc”, “bia của AiCập”. Vào khoảng 2000 TCN, dưới thời vua
Hammourabi, người Babilon đã viết thành sách các nguyên tắc nấu bia và quá trình
nấu được quản lý khá chặt chẽ.
Thời trung cổ, những thầy tu đã là những người đầu tiên công nghiệp hoá việc
sản xuất bia. Ở tu viện của St. Gall, Thuỵ sĩ, người ta vẫn giữ được những xưởng bia
cổ nhất. Cũng ở thời này, người ta đã bắt đầu tạo hương cho bia bằng cách thêm vào
dịch hèm những vị thảo mộc có vị đắng và hương thơm. Những người đứng đầu
(Seigneur) giữ bí mật về hỗn hợp chất tạo hương này và thu được từ đây một nguồn
lợi nhuận rất lớn. Đến thế kỷ thứ 8, người ta đã biết sử dụng hoa houblon.
Những nghiên cứu về khoa học sản xuất bia chỉ thực sự bắt đầu từ năm 1876,
cùng với việc xuất bản các “Nghiên cứu về bia của Louis Pasteur”. Trước tiên, ông đã
chỉ ra những “bệnh” của bia là do sự phát triển của vi sinh vật đã đưa ra những nền
tảng đầu tiên của một quy trình sản xuất hợp lý. Ông cung đã phát minh ra phương
pháp thanh trùng mang tên ông, pasteur, mà cho đến nay người ta vẫn áp dụng để

tránh nhiễm khuẩn cho bia
Do vậy, nghiên cứu khoa học đã tạo ra những bước phát triển nhanh trong sản
xuất bia và tạo nên một nghành công nghiệp lớn mạnh ngày càng phát triển.


4

Sản xuất bia ở nước Anh cổ xưa
Theo nhiều tài liệu kịch sử, vào thế kỷ đầu tiên sau công nguyên người Briton và
người Ailen bắt đầu sản xuất “Corim” (tên xưa của bia vàng) từ lúa mạch. Phương
pháp mà nhưng người Briton xưa sản xuất bia cũng tương tự như người Ai Cập cổ
đại: Thóc lúa được ngâm trong nước và cho nảy mầm, rồi làm khô và nghiền thành
bột, sau đó pha vào một lượng nước nhất định, lên men, tạo ra một đồ uống êm dịu,
ấm nóng, đầm đà và có cảm giác lâng lâng.
Lịch sử của bia vẫn luôn gắn kết với nhà thờ. St.Brigid là nơi sản xuất bia vàng ở
Miền Đông để cung cấp cho tất cả các nhà thờ trong vùng. Sau này, từ các tu viện
xuất hiện những nhà sản xuất bia vàng đầu tiên ở đảo quốc sưng mù. Tất cả các tu
viện và giới tu sĩ đều có những nơi sản xuất bia riêng cho họ. Các thầy tu sử dụng ký
hiệu X, XX, XXX như là một đảm bảo về phẩm chất nổi tiếng cho bia theo độ mạnh
tăng dần. Năm 1295. Tu viện trưởng Burton- on-Trent bắt đầu lợi dụng lợi thế của
nguồn nước giếng có tiếng của họ để sản xuất bia, mà cho đến ngày nay, những nguồn
ấy cũng vẫn được xem như là quà tặng của Thượng đế. Các tu viện truyền những kỷ
xảo về sản xuất bia về nhà riêng của mình.Vào khoảng thời Trung Cổ, bia vàng đã trở
thành đồ uống được cho bữa sáng, bưa trưa và bữa tối. Chè và cà phê thời dó vẫn
chưa phát triển.
Khi việc sản xuất bia vàng trở lên phổ biến, bắt đầu xuất hiện các xưởng sản xuất
bia có quy mô lớn hơn. Có 2 nhóm sản phẩm chính được sản xuất bia khi dó: một
được lên men theo xu hướng ngâm ủ trong các thùng (bia mạnh) và một sản xuất bia
thông qua các loại dịch đường pha lỏng hơn (bia nhẹ), Các thùng lên men bia vàng
khi đó làm bằng gỗ hoàn toàn.

Việc đánh giá chất lượng bia vàng đã có từ năm 1266, và từ đầu năm 1305, các
cơ sở sản xuất bia bắt buộc phải có giấy phếp sản xuất.
Bia Anh bắt đấu sang Pháp khi Becket cùng với Chancellor được vua Henry
được sang Pháp để câu hôn công chúa Pháp. Ông đã đem khá nhiều bia vàng Anh để
làm quà. Thứ đồ uống này đã gây ngạc nhiên cho người Pháp: đồ uống lành mạnh


5

nhất, không có một chút cặn bã nào, cạnh tranh với rượi vang về màu sắc và vượt trội
về hương vị.
Đạo luật Trent Navigation đầu thế kỷ 18 đã mở ra việc vận chuyển bia từ
Burton-on-Trent qua Hull đến với các nước trên thế giới. Nhờ vậy sản phẩm bia Anh
đã trở thành phổ biến, nó đã được phân phối đến nhiều vùng lãnh thổ chủ yếu theo
đường biển. chẳng hạn, bia đen Luân Đôn trở thành phổ biến ở Gouda và Muyden
thuộc Hà Lan.
Sản xuất bia ở các nước khác
Các đồ uống lên men cũng được sản xuất.
Ở Nga, đồ uống dân gian là Quass (nước Kvas), được làm từ lúa mạch nha, đôi
khi được làm dịu đi bằng cách thêm nho khô (để tạo bọt), một mẫu bánh mỳ lúa mạch
đen (để tạo vị chua nhẹ) và những hoa quả khác để tạo màu.
Ở các vùng núi Nam Mỹ có sản phẩn đồ uống Chica từ ngô và những thổ sản của
vùng núi được sản xuất. Để tạo ra sản phẩm này, ngô được nghiền và tạo thành bột
nhão sau đó để lắng, cháo ngô thu được vào một quả bầu, cho thêm nước để lên men,
sản phẩm cuối cùng là đặc sản mời khách.
Ở vài nước bao gồm Trung Quốc và Nhật Bản, các sản phẩm lên men truyền
thống dựa trên cơ sở lúa gạo, ví dụ ruợu Sake, được lên men ở trạng thái rắn. Ở Trung
Quốc, sự phát triển quan trọng của công nghiệp sản xuất bia, thông qua các thành viên
hội buôn, bao gồm các nhà sản xuất bia hàng đầu thế giới, đã có những thành tựu lớn
trong thời gian gần đây, thể hiện là quốc gia lớn về sản xuất bia trên thế giới. Tại

Nhật, từ nguồn gốc ban đầu trong nhà máy bia thực nghiệm của công ty Mỹ Wiegland
và Copeland trong thung lũng Spring-Yolohama, công ty bia Kirin được thành lập
năm 1907.
Các nước phương đông khác bia vẫn chỉ là một thứ đồ uống thứ yếu
Sự hình thành các đại gia sản xuất bia


6

Những năm cuối của thế kỷ 18, sản xuất tại gia đình đã suy giảm, thay vào đó là
các cơ sở sản xuất bia có quy mô mang tính công nghiệp, trừ các vùng nông thôn còn
giữ lại kiếu sản xuất mang tính truyền thống
Sự phát triển của đường bộ và đường sắt cho phép những nhà sản xuất bia lớn
phân phối các sản phẩm của họ. Vào năm 1815, Barcalay Perkins đã sản xuất trên
300.000 thùng bia một năm ở Luân Đôn, việc sử dụng những động cơ hơi nước mới
nhất lúc đó đã tạo thuận lợi cho cách mạng công nghiệp
Năm 1777, William Bass (57 tuổi ) bắt đầu một xưởng bia ở Burton. Vào năm
1797, số lượng tăng lên tới 2000 thùng. Một nửa được tiêu thụ tại chỗ, còn lại được
đưa đi bằng đường sông và kênh đào tới Hull để vận chuyển hàng bằng tàu biển đến
các cảng Baltic nhằm tiêu thụ ở Phần Lan, Nga và Ba Lan. Các khó khăn trong vận
chuyển bia đã gợi ý cho các nhà sản xuất ở Luân Đôn thành lập xưởng sản xuất bia
riêng của họ tại miền trung đông: Ind Coope năm 1856, Charrington năm 1871 và
Mann & Crossman năm 1875.
Samuel Whitbread (22 tuổi, người Bedfordshire) thành lập nhà sản xuất bia của
mình năm 1742 ở Luân Đôn, chủ yếu là sản suất bia đen, và anh đã chuyển tới phố
Chiswell năm 1750, và trở nên nổi tiếng ngay. Tới năm 1796, Whitbread đã đạt năng
xuất 200.000 thùng bia một năm.
Một số tên tuổi nổi tiếng khác cũng xuất hiện: Charrington & Moss lập nên cửa
hàngowr Mile End năm 1766; Nhà máy bia Stag đã thành lập đầu năm 1636, rồi đến
Whatney năm 1836 và sau đó là hàng loạt các nhà máy bia khác ra đời. Guinness

bawts đầu sản xuất bia ở Dublin năm 1759.
Ở Úc, vào giữa thế kỷ 19 có những tên tuổi trong nghành bia đã xuất hiện như:
Tooth, Tooher, Carlton, South Australia Brewing, Cascade,Cooper, Swan, Boag,
Foster. Một trong nhưng tên tuổi đứng đầu đã dịnh cư tới những thành phố lớn: ví dụ
như Resch thay đổi vị trí trí từ Wilcannia tới Brisbane, Castlemaine tới thành phố
vàng Victorian. Úc đã nhanh chóng áp dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến vào sản xuất
bia cuối thế kỷ 19. Những nhà sản xuất bia lớn hơn lắp đặt những máy làm lạnh và


7

ứng dụng học thuyết của Pasteur. Các máy lạnh cơ khí đã được lắp đặt lần đầu tiên ở
nhà máy bia Bendingo năm 1857.
Một nhà máy bia khác là Auguste De Bavay người Bỉ, đã mang theo mình tới
công ty sán xuất bia Fosters (Anh em Fosters là người di cư từ New York) cả những
văn minh thuần tuý của Emil Christian và cả những công thức lager (bia nhẹ của Đức)
thu được từ trường đại học Cologne, đã nhanh chóng bỏ qua bia vàng cổ truyền để
thay thế bằng kiểu bia ưa thích ở Australia.
1.1.2. Định nghĩa về bia [1]
Công nghiệp bia được xếp và các ngành “công nghiệp nông nghiệp” bởi nó tác
động lên các sản phẩm của nông nghiệp và nó cũng được xếp vào nhóm “công nghiệp
lên men” vì biến đổi chính được thực hiện trong sản xuất bia là kết quả của quá trình
lên men
Đĩnh nghĩa về bia của Pháp: “Bia là một loại đồ uống thu được từ quá trình lên men
dịch các chát chiết từ đại mạch nảy mần, có bổ sung không quá 15% nguyên liệu
đường khác và hoa houblon”
Một số nước đặc biệt là ở Đức, định nghĩa chính thức về bia như sau “Bia là một
loại đồ uống thu nhận được nhờ lên men, và không qua chưng cất và ở đây chỉ sử
dụng hạt đại mạch nảy mầm, hoa houblon, nấm men và nước”. Do đó, ở Đức người ta
cấm sử dụng nguyên liệu khác ngoài bốn thứ kể trên; Tuy nhiên đối với một vài loại

bia, người ta cho phép sử dụng các loại ngũ cốc chưa nảy mầm, các loại đường và
ngay cả các chất hoá học làm dịu vị
Còn ở Việt Nam, bia được định nghĩa như sau: “ Bia là loại đồ uống lên men có
độ cồn thấp, được làm từ nguyên liệu chình là malt đại mạch, hoa huoblon, nấm men
và nước ’’
Bia phân biệt với rượu bởi hàm lượng rượu thấp hơn nhiều và hàm lượng các
chất chiết không lên men lại cao hơn nhiều. Đặc tính để phân biệt bia với các loại đồ
uống khác là độ bền của lớp bọt được hình thành sau khi giải phóng axit cacbonic có
trong đó.


8

Hàm lượng rượu trung bình của một loại bia tính theo % khối lượng là 3.8%, hay
4.5% thể tích
1.1.3. Tình hình sản xuất bia và tiêu thụ bia trên thế giới hiện nay [1, 22]
1.1.3.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia trên thế giới
Đối với các nước có nền công nghiệp phát triển, đời sống kinh tế cao thì bia
được sử dụng như một thứ nước giải khát thông dụng
Hiện nay trên thế giới có trên 25 nước sản xuất bia với sản lượng trên 100 tỷ lít/
năm, trong đó: Mỹ, Đức, mỗi nước sản xuất trên dưới 10 tỷ lít/ năm. Trung Quốc 7 tỷ
lít/năm
Thống kê trung bình mức tiêu thụ hiện nay ở một số nước công nhiệp tiên tiến
trong năm 2004 như sau: Cộng hoà Szech hơn 150 lít/người/năm, Đức 115
lít/người/năm, Úc khoảng 110 lít/người/năm
Quốc gia
Đức
Nga
Anh
Pháp

Tây Ban Nha
Mỹ
Brazil
CH Séc
Bỉ
Canada
Mexico
Ba Lan
Hà Lan
Italy
Venezuela

2002
2003
2004
108.4
105.5
105.8
73.9
75.6
84.2
56.7
58.0
58.8
18.3
18.1
18.6
27.9
29.7
30.2

233.0
233.4
234.4
85.0
83.0
82.6
18.1
17.9
18.8
15.7
15.7
17.4
22.0
23.0
23.1
64.0
66.4
62.0
26
27.3
28.0
24.9
25.1
23.8
12.6
13.7
13.2
16.0
15.0
21.6

Bảng 1.1. Sản lượng bia tính theo triệu lít

2005
105.8
88.4
58.9
18.6
30.2
232.7
85.0
19.0
17.2
23.2
63.0
28.5
23.0
13.3
22.0


9

Lượng tiêu
Tỷ lệ tăng so
thụ tính bình
Quốc gia
với năm 2003
quân cho một
(%)
người (l)

Trung Quốc
1
286.40
22.1
14.6
Mỹ
2
238.74
81.6
0.9
Đức
3
95.55
115.8
-1.6
Brazil
4
84.50
47.6
2.8
Nga
5
84.50
58.9
11.1
Nhật Bản
6
65.49
51.3
0.7

Anh
7
59.20
99.0
-1.8
Mexico
8
54.35
51.8
2.0
Tây Ban Nha
9
33.76
83.8
0.9
Ba Lan
10
26.70
69.1
-2.4
Nam Phi
11
25.30
59.2
3.3
Canada
12
21.83
68.3
0.8

Pháp
13
20.20
-4.6
Hàn Quốc
14
18.97
38.5
2.0
CH Czech
15
18.78
156.9
2.1
Ukraina
16
17.29
3.9
Italy
17
17.19
-1.5
Úc
18
16.78
109.9
-0.7
Colombia
19
16.58

36.8
2.0
Thái Lan
20
16.58
10.0
Veneuela
21
15.95
58.6
2.5
Philippin
22
15.25
15.6
Rumani
23
14.09
58.2
1.5
Arhentina
24
13.02
4.5
Bảng 1.2: Tình hình tiêu thụ bia trên thế giới năm 2004
Xếp hạng
trong năm
2004

Tổng lượng

tiêu thụ
(triệu hl)

Trong khi sản xuất bia ở Châu Âu có giảm thì ở Châu Á, trước kia nhiều nước có
mức tiêu thụ bia trên đầu người thấp đến nay đã tăng bình quân 6.5%/năm. Thái Lan
có mức tăng bình quân cao nhất 26.5%/năm, tiếp đến là Philippin 22.2%/năm,
Malaysia 21.7%/năm, Indonesia 17.7%/năm. Đây là những nước có tốc độ tăng nhanh
trong khu vực. Các nước xung quanh như Singapore đạt 18 lít/người/năm, Philippin
đạt 20 lít/người/năm…(theo số liệu của Viện Rượu Bia NGK VN)


10

Công nghiệp bia của Trung Quốc phát triển là nguyên nhân chủ yếu thúc đẩy sự
tăng trưởng của ngành công nghiệp bia Châu Á. Trung Quốc là thị trường bia lớn nhất
thế giới, trong khi thị trường này ở Ấn Độ tăng trưởng từ 12 đến 15%/năm. Mức tiêu
thụ bia rượu tính theo đầu người ở Trung Quốc dự kiến sẽ tăng từ 37,8 lít năm 2008
lên hơn 53 lít vào năm 2013.
Công ty nghiên cứu thị trường Euromonitor International cũng cho rằng châu Á
là khu vực tiêu thụ nhiều bia nhất trên toàn cầu, với mức tăng trưởng trung bình hàng
năm là 8% trong giai đoạn năm 2003 đến năm 2008
Do thị trường bia trên thế giới đang phát triển một cách năng động, các hãng bia
sử dụng các chiến lược kinh doanh khác nhau.
Tại Mỹ và Châu Âu, do thị trường bia đã ổn định, chiến lược kinh doanh bia là
dành thị phần, giảm chi phí sản xuất. Ngược lại, tại Trung Quốc là nơi thị trường đang
tăng trưởng (nhất là đối với các loại bia chất lượng cao) chiến lược là phát triển sản
xuất, tăng sản lượng và nâng cao chất lượng.
1.1.3.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam
Bia được đưa vào Việt Nam từ năm 1890 với sự có mặt của nhà máy bia Sài Gòn
và nhà máy bia Hà Nội. Như vậy ngành bia đã có lịch sử trên 100 năm

Hiện nay do nhu cầu của thị trường chỉ trong một thời gian ngắn ngành sản xuất
bia có những bước phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu tư và mở rộng các nhà máy
bia đã có từ trước và xây dựng các nhà máy bia mới thuộc trung ương và địa phương
quản lý, các nhà máy liên doanh với các hãng nước ngoài. Công nghiệp bia phát triển
kéo theo sự phát triển của các ngành sản xuất khác.
Mặc dù dự báo tăng trưởng kinh tế chỉ đạt 2,9% trong năm 2009, giảm so với
mức trung bình ấn tượng hàng năm là 7,2%/năm của 10 năm trước đây nhưng tình
hình kinh doanh bia ở Việt Nam vẫn vượt mức dự kiến. Dự báo mức tăng trưởng kinh
doanh của ngành bia trong nước về mặt số lượng sẽ đạt từ 4,5%/năm trở lên trong
ngắn hạn kể từ năm 2009 trở đi.


11

Thực tế cho thấy, cùng với tốc độ gia tăng dân số nhanh và vững, sản lượng bia
ở Việt Nam cũng đã tăng theo, từ mức 1,29 tỷ lít năm 2003 lên 1,37 tỷ lít năm 2004;
1,5 tỷ lít năm 2005; 1,7 tỷ lít năm 2006; 1,9 tỷ lít năm 2007 và trên 2 tỷ lít năm 2008.
Theo thống kê của Bộ Kế hoạch - đầu tư, bốn tháng đầu năm 2011 các doanh nghiệp
trong nước đã sản xuất 714,6 triệu lít bia các loại, tăng 9,2% so với cùng kỳ năm
ngoái. Tốc độ tăng trưởng ngành bia tại VN, theo thống kê của các công ty nghiên
cứu thị trường, ước đạt 15%/năm
Hiện nay, Việt Nam có khoảng 350 cơ sở sản xuất bia có trụ sở ở hầu khắp các
tỉnh, thành trên cả nước và tiếp tục tăng về số lượng. Trong số này, có hơn 20 nhà
máy đạt công suất trên 20 triệu lít/năm; 15 nhà máy có công suất lớn hơn 15 triệu
lít/năm và có tới 268 cơ sở có năng lực sản xuất dưới 1 triệu lít/năm.
Hai hãng hàng đầu trong lĩnh vực công nghiệp bia của Việt Nam hiện nay là
Sabeco và Habeco, chiếm giữ khoảng 50% thị phần, trong đó Sabeco chiếm khoảng
35% thị phần, Habeco khoảng 15% thị phần bia cả nước. Sabeco tiếp tục là con chim
đầu đàn của ngành Bia tại Việt Nam, đồng thời từ vị trí thứ 54 vươn lên vị trí thứ 33
tăng 21 bậc theo xếp hạng của Tập đoàn BARTH - HAAF GROUP (được đánh giá

theo sản lượng sản xuất hàng năm của các tập đoàn sản xuất bia lớn nhất thế giới)
năm 2009. Hai hãng này vẫn đang tiếp tục có những kế hoạch mở rộng hoạt động sản
xuất để đáp ứng ngày càng tốt hơn nhu cầu tiêu thụ mạnh mẽ trong nước, tạo thế cạnh
tranh lớn trên thị trường và phục vụ xuất khẩu. Tính đến 2009 sản lượng tiêu thụ bia
đạt 895 triệu lít, tăng trưởng 15%, thì năm 2010, sản lượng tiêu thụ đã đạt 1,088 tỉ lít,
tăng trưởng 21%. Dự kiến, năm 2011, Sabeco phấn đấu đạt con số 1,3 tỉ lít bia tiêu
thụ. Ngoài thị trường trong nước, SABECO còn xuất khẩu các sản phẩm bia sang
châu Âu, Nhật Bản, Ðài Loan (Trung Quốc), Australia, Cam-pu-chia… Ngoài hai đại
gia trên, các hãng bia trong nước và nhiều hãng nước ngoài: heniken, tiger, laure,…
cũng tích cực trong việc mở rộng sản xuất và tiếp thị bia tới thị trường đầy hấp dẫn ở
Việt Nam với nhiều dự án có quy mô lớn


12

Hình 1.1: Lượng bia tiêu thụ ở Việt Nam trong những năm qua và dự kiến tới năm
2015
1.2. Protein và axit amin
1.2.1. Giới thiệu về protein và axit amin [2, 3, 10]
Khái niệm protein (protit hay đạm) ngày nay rất quen thuộc với chúng ta song
trước đây chỉ mới đầu thế kỷ thứ 19 người ta vẫn coi protein là một vấn đề bí ẩn và
khó hiểu
Quan niệm xưa của Hypocrates cho rằng mọi thức ăn chỉ có một chất dinh dưỡng
phổ biến đẫ tồn tại cho đến thế kỷ 19. Tuy nhiên vào năm 1816 nhà y học Pháp
Francois Magendie (1783-1855) đã chỉ ra rằng các chất chứa nitơ trong thực phẩm là
thiết yếu đối với chó và nhà y học Anh Willam Prout (1785-1850) năm 1834 đã phân
biệt được saccarin, chất béo và albumin trong nhóm các chất dinh dưỡng. Nhà khoa
học và y học Hà Lan Gerard Mulder (1802-1880) đã dùng thuật từ protein lần đẩu tiên

13

và năm 1839 (từ tiếng Hy Lạp protos nghĩa là đầu tiên) từ đó protein được xem là chất
dinh dưỡng quan trọng nhất
Trong thế kỷ 19 phần lớn các axit amin được phân lập và xác định được cấu trúc.
Vào năm 1906, nhà khoa khoa học Anh F. G. Hopkinr (1861-1947) đã thấy rằng dùng
ngô là nguồn protein duy nhất không thể duy trì sự sống của súc vật thì nghiệm trừ
phi được bổ sung thêm trytophan, điều đó xác định tính thiết yếu của một số axit
amin. Phát hiện đó đã mở đường cho rất nhiều công trình xác định giá trị của sinh học
của protein, chủ yếu bởi các nhà khoa học Mỹ trong khoảng thời gian từ 1890-1924
(K. Thomas 1909, Osborn et al. 1919, Mitchell 1924)
Sau khi hai axit amin cuối cùng được xác định (methionin vào năm 1922 và
threonin vào năm 1935) người ta đã có thể điều chỉnh chất lượng protein dựa vào
thành phần các axit amin cần thiết và tiến hành các thực nghiệm xác định nhu cầu các
axit amin cho động vật thực nghiệm và người (W. C. Rose 1957)
1.2.2. Axitamin thiết yếu và không thiết yếu [3,6,15,16,19]
Axitamin là cấu tử cơ bản của protein, hay nói một cách khác, axitamin là những
“viên gạch” để xây nên “các toà lâu đài muôn hình vẽ” của phân tử protein.
Cơ thể người chỉ khi được cung cấp các loại axitamin thì mới có thể hợp thành
protein. Có những loại axitamin có thể tổng hợp được trong cơ thể, gọi là các
“axitamin không thiết yếu”, có những loại axitamin không thể tổng hợp được trong cơ
thể, hoặc tốc độ tổng hợp không thể đáp ứng được nhu cầu sinh lý sinh trưởng phát
triển bình thường của cơ thể, mà đòi hỏi lấy từ trong thức ăn, gọi là các “axitamin
thiết yếu”.
Theo nhiều tài liệu có tám axitamin thiết yếu cần thiết cho người lớn: valin,
lơxin, izolơxin, metionin, treonin, phenylalanin, triptophan và lyzin. Đối với trẻ em có
thêm hai axitamin cần thiết: arginin và histidin.
Vai trò của các axitamin không chỉ giới hạn ở sự tham gia của chúng vào tổng
hợp protein cơ thể mà mỗi một axitamin đều cần thiết cho sự hoàn thành nhiều chức
phận phức tạp và quan trọng khác:

14

- Trytophan: Một trong những loại axitamin cần thiết, một loại chất dẫn truyền
thần kinh quan trọng có thêt tạo ra trong não người, chất 5-hydroxytryptamin có tác
dụng trung hoà adrenalin và noradrenalin, đồng thời cải thiện được thời gian liên tục
của giấc ngủ. Khi chất 5-hydroxytryptamin trong não động vật giảm sẽ có những biểu
hiện hành vi không bình thường, kể cả mất ngủ… Ngoài ra, chất 5-hydroxytryptamin
còn có trong tổ chức tiểu cầu và tế bào niêm mạc ruột,… có tác dụng làm co mạch
máu rất mạnh. Con người khi bị thương trong cơ thể sẽ phóng thích 5hydroxytryptamin để cầm máu
- Lysin: Một trong những loại axitamin cần thiết. Có thể cung cấp thành phần
cấu tạo hợp thành cytocilin, cytocilin là chất quan trọng thúc đẩy sự hợp thành các
axit béo trong tế bào.
Nhiệm vụ quan trọng nhất của loại axít amin này là khả năng hấp thụ canxi, giúp
cho xương chắc khỏe, chống lão hóa cột sống, duy trì trạng thái cân bằng nitơ có
trong cơ thể, do đó tránh được hiện tượng giãn cơ và mệt mỏi. Ngoài ra, lysin còn có
tác dụng giúp cơ thể tạo ra chất kháng thể và điều tiết hormone truyền tải thông tin.
Người bình thường mỗi ngày cần 1g lysine. Tuy nhiên, cơ thể không tự tổng hợp
được chất này mà phải được cung cấp qua thực phẩm. Trong khẩu phần ăn của người
Việt Nam, lượng ngũ cốc chiếm đến 70-80% nên thường bị thiếu lysine, đặc biệt là
những người ăn chay (chủ yếu dùng ngũ cốc và một lượng rất nhỏ rau họ đậu). Để
cung cấp đủ vi chất này, cần cân đối lại khẩu phần, ăn đủ các thực phẩm như trứng,
cá, sữa tươi. Tuy nhiên, lysine trong thực phẩm rất dễ bị phá huỷ trong quá trình đun
nấu. Theo các chuyên gia dinh dưỡng, cách cung cấp lysine tiện lợi và hiệu quả nhất
là sử dụng các loại thực phẩm chế biến sẵn có bổ sung chất này với một lượng nhỏ,
vừa đủ cho nhu cầu của người bình thường, chẳng hạn như sữa tươi, các sản phẩm lên
men…
- Phenylalanin và tyrosin: Phenylalanin là loại axitamin cần thiết.
Phenylalanine là một axít amin có chức năng bồi bổ não, tăng cường trí nhớ, và tác

động trực tiếp đến mọi hoạt động của não bộ. Ngoài ra, nó có thể làm tăng lượng chất


15

dẫn truyền xung động thần kinh, và tăng tỷ lệ hấp thụ tia UV từ ánh sáng mặt trời,
giúp tạo ra vitamin D nuôi dưỡng làn da. Tuy nhiên, nếu dùng phenylalanine nhiều,
có thể dẫn đến độc hại, nên cần hạn chế. Phenylalanine có trong sữa, hạnh nhân, bơ,
lạc, các hạt vừng.
Cơ thể có thể chuyển hoá phenylalanin thành tyrosin, nhưng hầu như không thể
xảy ra phản ứng ngược lại. Trong những cơ thể bình thường, hầu như tất cả các
phenylalanin chưa được dùng để hợp thành protein đều sẽ chuyển hoá thành tyrosin.
Cho nên, khi tyrosin trong bữa ăn dồi dào thì sẽ tiết kiệm được phenylalanin. Tyrosin
trong cơ thể sẽ chuyển hoá thành noradrenalin và adrenal do adrenal medlla tiết ra, và
chất mẫn triiodothryonin. Ngoài ra, hắc sắc tố melanin được sinh ra ở da và võng mạc
mắt cũng là do tyrosin chuyển hoá thành nhờ tác dụng của các enzym. Những người
thiếu phenylalanin decarboxylase do nhân tố di truyền sẽ không thể chuyển hoá
phenylalanin thành tyrosin được, và sẽ mắc một loại bệnh khiếm khuyết bẩm sinh, gọi
là chứng phenylceton niệu. Bệnh nhân loại này không thể tận dụng được protein trong
thức ăn và không thể ăn uống bình thường được.
- Methionin, cystein và cystin: Ba loại axit amin có lưu huỳnh này là nguồn chủ
yếu của lưu huỳnh trong thức ăn. Lưu huỳnh là chất không thể thiếu trong việc hình
thành nen coenzym A và taurin trong cơ thể. Sự chuyển hoá của 3 loại axit amin này
có mối quan hệ tương hỗ với nhau, khi cysrein và cystin có thể chuyển hoá cho nhau.
Trong cơ thể, methionin có thể biến thành cystein và cystin nhưng cystein và cystin
lại không thể biến thành methionin, cho nên cystein và cystin là các loại axit amin
không thiết yếu, còn methionin là loại axit amin thiết yếu. Khi cystein và cystin được
cung cấp trong bữa ăn dồi dào thì sẽ tiết kiệm được sự tiêu hao methionin.
Sự chuyển hoá methionin có liên quan tới rất nhiều quá trình sinh hoá quan trọng
trong quá trình chuyển hoá, trước tiên hình thành một axit amin cung ứng gốc methyl

hoạt tính, đó là S-adenosin methionin (còn gọi là methione hoạt tính). Theo nghiên
cứu, trong cơ thể có 50 loại chất đòi hỏi S-adenosin methionin cung cấp gốc methyl,


16

như sự sản sinh các chất adrenalin, cholin, creatin,… axit đều có liên quan đến việc di
chuyển gốc methyl.
Trong những năm gần đây, đã có những phát hiện thú vị về cysteine và nhiều
chức năng của nó trong cơ thể. Nó có thể được sử dụng để giúp điều trị một loạt các
vấn đề. Cysteine có thể hình thành glutathione (cùng với axit glutamic và glycine),
một chất chống oxy hóa mạnh mẽ và giải độc có chức năng trong các hệ thống
enzyme. Glutathione là một đồng yếu tố trong các enzyme quan trọng giúp bảo vệ
chúng ta khỏi tác hại của kim loại nặng, hóa chất, và khói thuốc. Cysteine ngày càng
trở nên quan trọng hơn như một chất chống oxy hóa - giải độc - bảo vệ hữu ích với
gia tăng ô nhiễm và độc tính của thời đại công nghiệp này. Như là một chất ổn định
màng tế bào, nó có thể làm giảm nguy hiểm của việc hút thuốc và uống rượu. Nó đặc
biệt giúp trung hòa các aldehyde sản xuất bởi gan như một sản phẩm của sự trao đổi
chất của rượu, chất béo, chất gây ô nhiễm không khí, và một số loại thuốc. Nó cũng
có thể hữu ích trong vấn đề này bằng cách giảm thiểu tác hại của gốc tự do, cũng góp
phần vào một loạt các quá trình thoái hóa. Nó giúp hồi phục các mô sau khi phẫu
thuật hoặc bỏng, và nó cũng có thể kích thích hoạt động tế bào máu trắng để giúp đỡ
trong khả năng kháng bệnh và cung cấp bảo vệ từ đột biến của tế bào và quá trình gây
ung thư, mặc dù trong các lĩnh vực này cần được nghiên cứu thêm.
Methionin đặc biệt cần thiết cho nam giới nếu muốn phát triển cơ bắp vì nó
nhanh chóng phân hủy và đốt cháy chất béo, đồng thời tăng thêm lượng testosterone
sinh dục nam. Ngoài ra, menthinine hỗ trợ chống chữa kiệt sức, viêm khớp và bệnh
gan.. Nguồn thực phẩm chứa methinnine: Thịt, cá, đậu đỗ tươi, trứng, đậu lăng, hành,
sữa chua, các loại hạt
- Isoleucin, leucin và valin: Cả ba loại này đều là các axit amin thiết yếu. Trong

kết cấu của chúng đều là mạch nhánh (mạch bên hoặc phần nhánh); gọi là các axit
amin mạch nhánh.
Các axit amin mạch nhánh chủ yếu là các axit amin tiến hành sự oxy hoá ở cơ
xương, còn các axit amin khác phần nhiều là oxy hoá ở gan. Trong các trạng thái kích


17

ứng như phẫu thuật, chấn thương,… thì sự hợp thành và phân giải protein có vai trò
quan trọng riêng biệt. Các axit amin mạch nhánh có thể làm nguyên liệu để tổng hợp
protein cơ bắp; và sẽ bị cơ bắp dùng làm nguồn cung ứng oxy hoá cho các chất là
nguồn năng lượng; ngoài ra người ta còn phát hiện thấy leucin có thể kích ứng sự tổng
hợp riêng protein, đồng thời khống chế sự phân giải nó, những năm gần đây đã khiến
cho rất nhiều học giả phải chú ý tới trong nghiên cứu về dinh dưỡng ngoại khoa và
dinh dưỡng cho vận động viên.
- Axit glutamic: Axit glutamic là chất dẫn truyền thần kinh, tham gia vào các
kích thích thần kinh nên được xếp vào loại amino acid kích thích cùng với acid
aspartic. Acid glutamic hoạt hóa ion calci, gián tiếp làm tăng tiết adrenalin - có tác
dụng làm tăng tần số và tăng lực bóp cơ tim; làm tăng mức tiêu thụ oxy của cơ tim,
tăng lưu lượng mạch vành
- Histidin: Khử carboxyl (khử - COOH) dưới tác dụng của histidin decarboxylase để hình thành nên histamin. Histamin làm giãn các mạch máu nhỏ, tiểu động
mạch, mao mạch và tiểu tĩnh mạch làm giảm sức cản ngoại vi, giảm huyết áp và tăng
cường dòng máu đến mô; Histamin có tác dụng trực tiếp trên cơ tim và thần kinh nội
tại làm tăng co bóp cả tâm nhĩ, tâm thất, chậm khử cực nút xoang và chậm dẫn truyền
nhĩ thất; Histamin làm tăng bài tiết nước mắt, nước mũi, nước bọt, dịch tụy; Kích
thích đầu mút sợi thần kinh ngoại vi gây ngứa, đau. Trên thần kinh trung ương
histamin gây giảm thân nhiệt, gây mất ngủ, có thể chán ăn.
Histidine giúp cơ thể phát triển và liên kết mô cơ bắp với nhau. Nó còn có tác
dụng hình thành màng chắn myelin, một chất bảo vệ bao quanh dây thần kinh và giúp
tạo ra dịch vị, kích thích tiêu hóa. Histidine có nhiều trong các dạng thực phẩm như

thịt, sữa, cá, gạo, bột mì
Lượng nhu cầu của các axit amin cần thiết được chỉ ra trong bảng 1.3 sau:
Bảng 1.3: Trị số ước lượng về đòi hỏi các axit amin cần thiết
(mg/kg cân nặng/ngày)
Axit amin

Trẻ

Trẻ 2

10 – 12

Người lớn

Tỷ lệ


18

dưới 1
Histidin
Isoleucin
Leucin
Lysin
Methionin + Cystin
Phenylalanin +
Tyrosin
Threonin
Tryptophan
Valin

Tổng cộng
Theo FAO/WHO, 1993

tuổi
28
70
161
103
58

tuổi

tuổi

31
73
64
27

30
45
60
27

8-12
10
14
12
13

2.9
2.9
4.0
3.4
3.7

125

69

27

14

4.0

87
17
93
714

37
12.5
38
352

35
4
33
261

7
3.5
10
84

2.0
1.0
2.9

 Tính theo người lớn
Trị số ước lượng về nhu cầu axit amin được tổ chức Y tế thế giới (WHO) và tổ
chức Nông nghiệp và Lương thực thế giới (FAO) đưa ra căn cứ theo các tài liệu
nghiên cứu khác nhau.
Bảng 1.4: Đối chiếu các loại axit amin thiết yếu

Axit amin
Isoleucin
Leucin
Lysin
Methionin + Cystin
Phenylalanin + Tyrosin
Threonin
Tryptophan
Valin

Gạo
Hàm lượng
(%)
5.4

9.0
3.8
4.1
4.7
3.9
1.6
5.5

Tỷ lệ

Tỷ lệ đòi hỏi các axit amin
thiết yếu ở người lớn

2.1
5.6
2.4
2.7
2.9
2.4
1.0
3.4

2.9
4.0
3.4
3.7
4.0
2.0
1.0
2.9

Mô thức axit amin thiết yếu: thường lấy lượng nhu cầu về axit amin làm cơ sở.
Thường là lấy một axit amin có lượng nhu cầu ít nhất là 1 rồi so sánh với các axit
amin cần thiết khác để tìm ra tỷ lệ của mỗi loại. Chảng hạn như lấy lượng nhu cầu


19

axit amin cần thiết của người lớn làm ví dụ, thì lượng nhu cầu về trytophan là ít nhất,
lượng nhu cầu mỗi ngày cho mỗi kilogam cân nặng là 3.5 mg, lượng nhu cầu về
leusin là 14 mg, vậy trytophan : leusin = 3.5 : 14; nếu trytophan là 1 thì leusin là 4, cứ
như vậy mà suy ra (bảng 1.3). Sau khi tiêu hoá, lượng protein được hấp thu mà càng
tiếp cận được với nhu cầu protein được tổng hợp trong cơ thể, thì hiệu suất tạn dụng
trong cơ thể sẽ càng cao.
Vì vậy, hàm lượng các axit amin không thay thế và tỉ lệ giữa chúng trong phân
tử protein là một tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá chất lượng protein
1.2.2. Nguồn protein và axit amin [3, 1]
1.2.2.1. Trong thực phẩm:
Các thức ăn chủ yếu cung cấp protein cho cơ thể có thể là: các loại thịt gia cầm.
gia súc, các loại thủy sản, hàm lượng protein trong đó thường là 10 – 20%; trong sữa
tươi các loại là 1,5 – 3,8%; trong trứng các loại là 11 – 14%; trong đậu khô các loại là
20 – 40% - là loại có hàm lượng protein tương đối cao trong các loại thức ăn từ thực
vật; các loại quả cứng như hồ đào, hạt sen… cũng chứa 15 – 30% protein; hạt cố các
loại thường chỉ chứa 6 – 10% protein; khoai lang chiếm 2 – 3%
Thực phẩm nguồn gốc động vật (thịt, cá, trứng, sữa) là nguồn protein quý,
nhiềuvề số lượng, và cân đối hơn về thành phần và đậm độ axit amin cần thiết cao.
Thực phẩm nguồn gốc thực vật (đậu tương, gạo, mì, ngô, các loại đậu khác...) là
nguồn protein quan trọng. Hàm lượng axit amin cần thiết cao trong đậu
tương còn cácloại khác thì hàm lượng axit amin cần thiết không cao, tỉ lệ
các axit amin kém cân đối hơn so với nhu cầu cơ thể. Nhưng việc có sẵn

trong thiên nhiên một khối lượng lớn với giá rẻ nên protein thực vật có vai trò
quan trọng đối với khẩu phần ăn của con người.
Về việc cung cấp protein trong bữa an hiện nay nên xem xét trên cơ sở lương
thực mà gia giảm thêm một lượng nhất định protein từ động vật và protein từ đậu các
loại. Nếu lượng protein hấp thu mỗi ngày về mặt số lượng đạt tới tiêu chuẩn lượng


20

cần cung cấp, trong đó có trên 30% có nguồn gốc từ động vật và đậu các loại thì sẽ
đáp ứng được nhu cầu dinh dưỡng một cách tốt nhất
1.2.2.2. Trong bia
Sau hydrocacbonat là các chất chứa nitơ chiếm khoảng 8 – 10% dịch chiết. Tỷ lệ
của chúng giảm dần cùng với việc sử dụng nguyên liệu thay thế, đường, hay đại mạch
ít nitơ hay malt chứa ít nitơ hòa tan; do đó các con số khá biến động. Các hợp chất
nitơ phân thành các hợp chất có phân tử lượng cao (20 – 30%), albummoit trung gian
(các albumoze, các pepton) (40-50%) và các hợp chất đựợc phân cắt mạnh (các
polypeptid, các axit amin, nitơ amoniac) (20-30%).
Trong quá trình lên men sử dụng các axit amin của nhóm A thì nó sẽ không sử
dụng Valin của nhóm B. Các axit amin được sử dụng theo sự sắp xếp ở bảng 5
Bảng 1.5: Các axit amin nấm men sử dụng
Nhóm A
Arginine
Asparagin acid
Glutamic acid
Glytamine
Lysine
Serine

Nhóm B

Histindine
Isoloxine
Leusine
Methionin
Valin

Nhóm C
Alanin

Nhóm D
prolin

Glyxine
Phenylalanin
Tryptophan
Tyrosin

Threonine
Nấm men bắt đầu hoạt động bằng việc sử dụng các axit amin của nhóm A mà
không sử dụng các axit amin của nhóm B. các axit amin của nhóm C và D không
được sử dụng trong quá trình lên men chìm cũng như lên men nổi ngoại trừ khi lên
men trong thùng sâu ở đó có sự sử dụng các axit amin của nhóm C, các axit amin của
nhóm D thì rất ít được sử dụng
1.2.3. Định nghĩa và cấu trúc của protein và axit amin [8, 20, 12]
1.2.3.1. Định nghĩa:
Protein là polyme sinh học của L- α - axitamin kết hợp với nhau bằng liên kết
peptit


21

1.2.3.2. Phân loại:
Chủng loại protein rất phức tạp, đại đa số các kết cấu hoá học vẫ chưa được làm
rõ, chỉ có thể dựa vào mức độ phức tạp về thành phần hoá học của chúng, mà chia ra
thành hai loại là protein đơn thuần và protein kết hợp.
 Protein đơn giản: được tạo thành chỉ từ các α-amino axit , polypeptid gồm hai hay
vài chục amino acid liên kết với nhau.
 Protein phức tạp: được tạo thành từ các protein đơn giản kết hợp với các phân tử
không phải protein (phi protein) như axit nucleic, lipit, cacbohiđrat…
Nếu dựa vào tính chất lý hoá, protein còn có thể được chia thành 7 loại là
anbumin, globulin, prolamin, histon, protamin và scleroprotein.
Về mặt dinh dưỡng học, thường dựa vào giá trị dinh dưỡng của protein để chia
protein thức ăn ra thành:
 Protein hoàn toàn: Chứa tất cả các loại axit amin cần thiết, số lượng đầy đủ, tỷ lệ
thoả đáng, không chỉ có thể duy trì được sức khoẻ của người lướn mà cón thức đẩy sự
dinh trưởng và phát triển của trẻ nhỏ, Như casein, lecithoprotein trong các loại thịt;
protein trong đậu nành, glutelin trong ngô
 Protein nửa hoàn toàn: Có dầy đủ tất cả các loại axit amin cần thiết, nhưng có loại
số lượng không đủ, tỷ lệ không hợp lý, có thể duy trì được sự sống, nhưng lại không
thể thúc đẩy sự sinh trưởng, phát triển, như gliadin trong tiểu mạch, đại mạch
 Protein không hoàn toàn: Các loại axit amin cần thiết có chứa trong đó không đầy
đủ, vừa không thể duy trì được sự sống lại vừa không thể thúc đẩy được sự sinh
trưởng, phát triển. Như protein trong ngô, protein chất keo trong mô liên kết và da thịt
động vật, legumin trong đậu Hà Lan…
1.2.3.3. Cấu tạo phân tử protein [8, 15, 17, 18]
1.2.3.3.1. Thành phần nguyên tố của protein
Tất cả các protein đều chứa các nguyên tố C, H, O, N. Một số còn chứa một
lượng nhỏ S. Tỷ lệ % khối lượng các nguyên tố này trong phân tử protein như sau:
C: 50 – 55%

H: 6.5 – 7.3%

O: 21 – 24%


22

N: 15 – 18%
S: 0 – 0.24%
Ngoài các nguyên tố trên, một số protein còn chức một lượng rất nhỏ các nguyên
tố khác như: P, Fe, Zn, Cu, Mn, Ca…
1.2.3.3.2. Đơn vị cấu tạo cơ sở của protein
Tuy protein rất đa dạng về cấu trúc và đảm nhận nhiều chức năng như vậy song
hầu như đều xây dựng nên các đại phân tử của mình chủ yếu từ 20 L- α - axitamin
bằng liên kết peptit. Do vây, cũng có thể xem các axitamin nay là sản phẩm cuối cùng
của sự thuỷ phân peptit và protein.
Axit amin là những hợp chất hữu cơ mạch thẳng hoặc mạch vòng trong phân tử
có chứa ít nhất một nhóm amin (-NH2) và một nhóm cacboxyl (-COOH).
Các axit amin thường gặp trong các protein (trong tự nhiên) là những L- α axitamin có nhóm amin dính vào nguyên tử cacbon α đứng cạnh nhóm cacboxyl.
Công thức cấu tạo tổng quát của axit amin:

R: được gọi là mạch bên hay nhóm bên, vậy là các axit amin chỉ khác nhau ở
mạch R
Đa số các protein được cấu tạo từ 20 L- α - axitamin và 2 amit tương ứng
1.2.3.3.2.1. Phân loại axit amin
Dựa vào cấu tạo gốc R để phân 20 axit amin cơ bản thành các nhóm. Một trong
các cách phân loại là 20 axit amin được phân thành 5 nhóm như sau:
Nhóm 1: các axit amin có gốc R không phân cực kị nước, thuộc nhóm này có 6
axit amin : Gly (G), Ala (A), Val (V), Leu (L), ILe (I), Pro (P)

23

Nhóm 2: các axit amin có gốc R là nhân thơm, thuộc nhóm này có 3 axit amin :
Phe (F), Tyr (Y), Trp (W)

Nhóm 3: các axit amin có gốc R bazơ, tích điện dương, thuộc nhóm này có 3 axit
amin : Lys (K), Arg (R), His (H)

Nhóm 4: các axit amin có gốc R phân cực, không tích điện, thuộc nhóm này có 6
axit amin : Ser (S), Thr (T), Cys (C), Met (M), Asn (N), Gln (Q)


24

Nhóm 5: các axit amin có gốc R axit, tích điện âm, thuộc nhóm này có 2 axit
amin : Asp (D), Glu (E)

Như vậy cấu tạo của chúng giống nhau ở chỗ cùng có nhóm cacboxyl – COOH
và nhóm amin – NH2 đều gắn vào nguyên tử C ở vị trí α , còn khác nhau ở cấu tạo
mạch bên R.
Khi thiếu thậm chí chỉ một axit amin cần thiết có thể làm cho protein được tổng
hợp ít hơn protein bị phân giải, kết quả dẫn đến mất cân đối với nitơ. Hàm lượng các
axit amin không thay thế và tỷ lệ giữa chúng trong phân tử protein là yếu tố quan
trọng quyết định chất lượng protein.
Trong dung dịch các axit amin thường ở dạng lưỡng tính mang cùng một lúc
điện tích (+) do nhóm – NH 2 ở dạng NH3+ và điện tích (-) do nhóm – COOH ở dạng
COO-. Chúng hấp thụ ánh sáng đặc biệt là 3 axit amin chứa nhân thơm: trytophan,
tyrozin và phenylalanin hấp thụ khá mạnh ánh sáng UV ở gần bước sóng 280nm.
Trong dung dịch tùy thuộc vào pH của môi trường nó có thể là ion lưỡng tính ,

mang điện tích (+) hoặc mang điện tích (-). Giá trị pH mà ở đó ion tồn tại ở trạng thái
lưỡng cực gọi là điểm đẳng điện, và pH còn gọi là pI. Vì các mạch bên R của mỗi axit
amin khác nhau nên mỗi axit amin có điểm đẳng điện riêng. Tại điểm đẳng điện tổng


25

điện tích của axit amin bằng 0. Còn ở bất kỳ điểm pH nào thấp hơn pI hoặc cao hơn
pI thì các axit amin đều mang điện tích (+) hoặc (-), điều này tùy thuộc vào điện tích
mạch bên R của chính nó. Vì vây, trong thực tế đặc tính này được dùng để phân tích
và xác định hàm lượng các axit amin
1.2.3.3.3. Peptid
Là những phân tử sinh học cấu tạo từ một cho tới vài chục axit amin
Peptid tạo thành từ những axit amin thông qua phản ứng nối đầu – NH 2 của phân
tử này với đầu – COOH của phân tử kia tạo nên liên kết peptid.
Cấu trúc của liên kết peptid cho thấy hầu hết các liên kết bất biến –C=O và –N-H
là song song hoặc gần song song và hơi bị xoắn xung quanh liên kết C-N. Chính sự lai
tạo của obital π trong liên kết đôi C=O với đôi điện tử còn lại của N đã làm cho mặt
phẳng liên kết trở nên vững chắc và nhờ các mặt phẳng này đã tạo ra liên kết bậc 2
đối với cấu trúc protein.
Ngoài liên kết peptid, đôi khi giữa các axit amin xìn có liên kết disunfua nối 2
gốc xystein với nhau. Liên kết này có vai trò quan trọng giúp hình thành cấu trúc
không gian của rất nhiều protein, đặc biệt protein ngoại bào có chức năng sinh học
quan trọng như hocmon, immunoglobulin và kháng thể.
Peptid có tính chất hóa lý không khác nhiều so với axit amin vì cùng chứa một
nhóm –NH2 và –COOH tự do giống như axit amin. Sự khác nhau ở đây chỉ là do các
mạch bên R của gốc axit amin tham gia chuỗi peptid gây ra. Các peptid bị thủy phân
hoàn toàn bởi dung dịch HCL 6M ở 110 oC trong 24h, hoặc bởi dung dịch kiềm để cho
các axit amin tự do.
Liên kết peptid còn bị thủy phân bởi enzym proteazơ. Chúng có mặt ở tất cả các

tế bào và mô tế bào để thực hiện nhiệm vụ chủ yếu là phân giải protein.
1.2.4. Một số tính chất hóa lý của protein và axit amin
1.2.4.1. Tính chất biến tính:
Protein dưới tác dụng của các tác nhân vật lý như nhiệt độ cài, áp suất lớn hoặc
các tia UV, tia X hoặc các chấn động cơ học, các tác nhân hóa học (kiềm hay axit),