Tìm hiểu về sự biến đổi của protein của các loại đậu trong quá trình bảo quản, chế biến

VIỆN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VÀ SINH HỌC
TIỂU LUẬN MÔN:
HÓA SINH THỰC PHẨM
ĐỀ TÀI:
Tìm hiểu về sự biến đổi của protein của các loại
đậu trong quá trình bảo quản, chế biến


TP Hồ Chí Minh, ngày 2 tháng 6 năm 2010
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 2
NỘI DUNG ........................................................................................................................ 3
I. GIỚI THIỆU CHUNG: ................................................................................................ 3
1. Protein là gì? ........................................................................................................... 3
2. Vai trò dinh dưỡng của protein: ............................................................................... 3
3. Giá trị dinh dưỡng của protein: ............................................................................... 4
4. Protein cần thiết cho cơ thể như thế nào? ................................................................ 4
5. Hệ thống protein đậu đỗ: ......................................................................................... 5
II/ TÍNH CHẤT CHỨC NĂNG CỦA PROTEIN TRONG HỆ THỐNG PROTEIN ĐẬU
ĐỖ: ................................................................................................................................. 8
III. NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA PROTEIN ĐẬU ĐỖ TRONG BẢO QUẢN VÀ CHẾ
BIẾN THỰC PHẨM: ................................................................................................... 12
1. Thủy phân: ............................................................................................................ 12
2. Biến đổi do nhiệt: .................................................................................................. 13
3. Biến đổi do enzym: ............................................................................................... 14
IV/ MỘT SỐ SẢN PHẨM THỰC PHẨM CHẾ BIẾN TỪ CÁC LOẠI ĐẬU: ............. 19
1/ Đậu Phụ: ............................................................................................................... 19
2/ Chao: .................................................................................................................... 20
3/ Nước chấm: .......................................................................................................... 21
KẾT LUẬN ...................................................................................................................... 23
LỜI MỞ ĐẦU

Cùng với các loại protein có nguồn gốc từ động vật thì các loại protein trong hệ
thống protein đậu đỗ cũng góp một phần hết sức quan trọng cho chế độ dinh dưỡng của
con người. Nhìn chung protein từ thực vật có hàm lượng acid amin thiết yếu thấp hơn
protein từ động vật như: lysine, methionine. Tuy nhiên giá trị ding dưỡng mà các protein
trong hệ thống đậu đỗ mang lại lại vô cùng quý giá. Trong đó phải kể đến protein đậu
tương, một trong những protein thực vật tốt nhất, protein trong đậu xanh chiếm tới 30%
gồm 8 loại acid amin thiết yếu hay protein trong đậu đen được cơ thể hấp thu dễ dàng và
có đầy đủ 10 loại acid amin cần thiết. Các sản phẩm thực phẩm từ các loại đậu được chế
biến dựa trên những tính chất chức năng của protein có trong bản thân nguyên liệu đậu.
Các protein không ngừng biến đổi trong quá trình chế biến cũng như bảo quản. Nắm rõ
tính chất chức năng cũng như những biến đổi của protein trong các giai đoạn chế biến giúp
cho chúng ta đa dạng hóa các sản phẩm từ các loại đậu và kiểm soát được quá trình chế
biến để tạo ra chất lượng tốt nhất cho sản phẩm (cả về giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm
quan). Tìm hiểu về sự biến đổi của protein trong quá trình bảo quản chúng ta sẽ tạo ra
những điều kiện bảo quản tốt nhất phù hợp cho từng loại sản phẩm khác nhau. Chính vì
vậy việc tìm hiểu sâu sắc về hệ thống protein trong các loại đậu đỗ là yêu cầu quan trọng
của các chuyên viên ngành công nghệ thực phẩm.
Trang 2
NỘI DUNG
I. GIỚI THIỆU CHUNG:
1. Protein là gì?
Protein là phân tử sinh học rất lớn, có mặt nhiều nhất trong tế bào sống. Protein
tham gia vào rất nhiều các phản ứng sinh hóa khác nhau và tồn tại ở các dạng phân tử khác
nhau.
Protein dược kết hợp bởi hơn 20 acid amin. Các acid amin nối nhau bởi liên kết
peptid. Kích thước của protein phụ thuộc vào sự liên kết giữa các acid amin, khối lượng từ
vài ngàn đến vài triệu dalton. Người ta qui ước: các phân tử có kích thước nhỏ, thông
thường có số lượng acid amin nhỏ hơn 50, gọi là các peptid. Các phân tử được kết hợp từ
50 acid amin trở lên mới có thể coi là protein. Tuy nhiên sự phân biệt giữa peptid và
protein vẫn chưa được rõ ràng. Ví dụ có một số tài liệu ghi rằng: oligopeptid dược tạo

thành từ 2 đến 10 acid amin, còn polypeptid thì được tạo thành từ 10 acid amin trở lên,
cũng theo quan điểm này, protein sẽ có khối lượng lớn hơn 10000 dalton.
Trong tất cả các tế bào của động, thực vật đều có chứa hàm lượng protein nhất định,
số lượng và khối lượng protein rất đa dạng tùy thuộc vào từng loài khác nhau. Các thực
phẩm có chứa hàm lượng protein cao, có chứa đủ lượng acid amin cần thiết cho cơ thể như
protein thịt, cá, trứng, sữa. Các loại thực phẩm có hàm lượng protein thấp, chứa một lượng
nhỏ acid amin như các loại thực vật, đậu và các loại hạt.
2. Vai trò dinh dưỡng của protein:
Protein là yếu tố tạo hình chính, tham gia vào thành phần cơ bắp, máu, bạch huyết,
hoocmon, men, kháng thể, các tuyến bài tiết và nội tiết. Cơ thể bình thường chỉ có mật và
nước tiểu không chứa protein. do vai trò này, protein có liên quan đến mọi chức năng sống
của cơ thể như tuần hoàn, hô hấp, sinh dục, tiêu hóa, bài tiết, hoạt dộng thần kinh và tinh
thần.
Protein cần thiết cho chuyển hóa bình thường các chất dinh dưỡng khác, đặc biệt là
các vitamin và chất khoáng. Khi thiếu protein, nhiều vitamin không phát huy đầy đủ chức
năng của chúng mặc dù không thiếu về số lượng.
Protein còn là nguồn năng lượng cho cơ thể, thường cung cấp 10-15% năng lượng
của khẩu phần, 1g protein đốt cháy trong cơ thể cho 4kcal. Về mặt tạo hình, không có chất
dinh dưỡng nào có thể thay thế protein.
Protein kích thích sự thèm ăn và vì thế nó giữ vai trò chính tiếp nhận các chế độ ăn
khác nhau. Thiếu protein gây ra các rối loạn quan trọng trong cơ thể như ngừng lớn hoặc
chậm phát triển, mỡ hóa gan, rối loạn hoạt động nhiều tuyến nội tiết, thay đổi thành phần
Trang 3
protein máu, giảm khả năng miễn dịch sinh học của cơ thể và tăng tính cảm thụ của cơ thể
với các bệnh nhiễm khuẩn. Tình trạng suy dinh dưỡng do thiếu protein đã ảnh hưởng đến
sức khỏe trẻ em ở nhiều nơi trên thế giới.
3. Giá trị dinh dưỡng của protein:
Các protein cấu thành từ các acid amin và cơ thể sử dụng các acid amin ăn vào để
tổng hợp protein của tế bào và tổ chức. Thành phần acid amin của cơ thể người không thay
đổi và cơ thể người chỉ tiếp thu một lượng các acid amin khẳng định vào mục đích xây

dựng và tái tạo tổ chúc. Trong tự nhiên không có loại protein chức năng nào có thành phần
hoàn toàn giống với thành phần acid amin của cơ thể. Do đó, để đáp ứng nhu cầu cơ thể
cần phối hợp các loại protein thức ăn để có thành phần acid amin cân đối nhất.
Có 10 acid amin cần thiết mà cơ thể không thể tự tổng hợp được hoặc là tổng hợp
được rất ít là lysine, tryptophan, phenylalanine, leucine, isoleucine, valine, treonine,
methionine, arginine, histidine.
Giá trị dinh dưỡng một loại protein cao khi thành phần acid amin cần thiết trong đó
cân đối và ngược lại. Các loại protein nguồn gốc động vật có giá trị dinh dưỡng cao, còn
các loại protein thực vật có giá trị dinh dưỡng thấp hơn. Biết phối hợp các nguồn protein
thức ăn hợp lí sẽ tạo nên giá trị dinh dưỡng cao của khẩu phần. Ví dụ: gạo, ngô nghèo
lysine còn đậu tương, lạc, vừng hàm lượng lysine cao, khi phối hợp gạo hoặc mì hoặc ngô
với đậu tương, lạc, vừng sẽ tạo nên protein khẩu phần có giá tri dinh dưỡng cao hơn các
protein đơn lẻ.
Qua một số thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng dù cung cấp đủ
năng lượng cho cơ thể nhưng nếu không có chất đạm, cơ thể sẽ yếu đi, dễ sinh bệnh. Điều
đó xảy ra vì chất đạm đảm nhận những chức năng rất quan trọng như: tham gia vào quá
trình chuyển hóa, cung cấp năng lượng cho mọi hoạt động của cơ thể, xây dựng tế bào
mới, giúp cơ thể nhanh chóng phục hồi những tổn thương, tăng chiều ccao, thể trọng…
Protein là chất cơ bản của sự sống, nếu thiếu các cơ quan nội tạng không thể hoạt động và
tăng trưởng được.
Vì vậy, bổ sung chất đạm hằng ngày sẽ giúp cơ thể luôn khỏe mạnh, làn da mịn
màng, hồng hào, tươi trẻ, chống lão hóa. Đặc biệt đối với người muốn giảm cân, bạn sẽ
thoát khỏi cảm giác thèm ăn khó chịu vì cơ thể luôn có cảm giác no và sản khoái.
4. Protein cần thiết cho cơ thể như thế nào?
Những nghiên cứu trong suốt thời gian qua đều cho thấy, protein là một trong ba
dưỡng chất chính vô cùng cần thiết đối với cơ thể con người. Ngoài chức năng duy trì sự
sống cho cơ thể, chất dạm còn đóng vai trò quan trọng trong việc giữ gìn vẻ đẹp cho phụ
nữ. Vì sợ béo phì mà nhiều người đã nhịn ăn hoặc ăn không đúng cách, khiến cơ thể thiếu
chất đạm trầm trọng, điều này gây nên nhiều tác động tiêu cực đến dáng vẻ cơ thể. Vì vậy,
Trang 4

mỗi khi cơ thể được cung cấp lượng protein hợp lí, làn da sẽ mịn màng và rạng rỡ hơn, vóc
dáng cân đối, khỏe mạnh…
5. Hệ thống protein đậu đỗ:
1.1Protein trong một số loại đậu:
5.1.1 Đậu nành:
Ta biết rằng đậu nành rất giàu protein. Trong sữa đậu nành có 4% protein, trong đậu
hũ có 8% và bột đậu nành có từ 40-50%. Điểm độc đáo là protein đậu nành có đầy đủ các
acid amin thiết yếu. Vấn đề là tỉ lệ các acid amin thiết yếu trong đậu nành có cân đối với
nhu cầu cơ thể con người hay không.
Hạt đậu nành chứa 8% nước, 5% chất vô cơ, 15-25% glucose, 15-20% chất béo,
35-45% protein với nhiều loại protein và vitamin, khoáng chất khác. Đây đều là những
chất cần thiết cho cơ thể và đặc biệt còn có tác dụng phòng ngừa một số bệnh, trong đó có
bệnh tim mạch. So với thịt động vật, đậu nành có nhiều chất dinh dưỡng hơn: 100g đậu
nành có 411calo, 34g protein, 18g chất béo, 165mg calcium, 11mg sắt. Trong khi đó, thịt
bò loại ngon chỉ co165 calo, 21g protein, 9g béo, 10mg calcium, 2.7mg sắt. Vì có nhiều
protein, nên ở nhiều quốc gia Châu Á, đậu nành được coi là thịt không xương. Sản phẩm
chế biến từ đậu nành rất đa dạng như đậu hũ, đậu tương, sữa đậu nành… nhưng thông
dụng nhất vẫn là sữa đậu nành. Sữa đậu nành không đơn thuần là loại thức uống thơm
ngon, bổ dưỡng mà còn có thể giúp phòng chống được nhiều bệnh, trong đó có bệnh tim
mạch, có thể giúp tránh tích tụ mỡ ở vùng bụng-đặc biệt với phụ nữ ở tuổi mãn kinh, một
hiện tượng làm tăng nguy cơ mắc bệnh tim mạch.
Trong protein đậu nành thì globulin chiếm 85-95% ngoài ra còn có một lượng nhỏ
albumin và một lượng không đáng kể prolamin, glutenin.
Triptophan 1.1%
Leucine 8.4%
Trang 5
Isoleucine 5.8%
Valine 5.8%
Threonine 4.8%
Lysine 6.0%

Methionine 1.4%
Phenylalanin 3.8%
Trừ methionine quá ít, còn các acid amin khác của đậu nành có thành phần gần
giống thịt.
5.1.2 Đậu phộng:
Trung bình đậu phộng có chứa 20-34% protein, lipid 40-60%, hidratcacbon 6-22%,
cellulo 2-4.5%, tro 1.8-4.6%. Protein đậu phộng có chứa các acid amin quan trọng như
methionine, triptiophan, arginine,và acid αamino βhidroxy n butyric.
Trong protein đậu phộng thì globulin là cao nhất, chiếm khoảng 97%, ngoài ra còn
có một hàm lượng không đáng kể albumin, prolamin, glutenin.
1.2Không phải protein nào cũng giống nhau:
Nếu chất bột, chất đường được xem là nguồn cung cấp năng lượng cho cơ thể, chất
béo là nguồn dự trữ năng lượng thì protein được xem là chất kiến tạo cơ thể, đóng vai trò
quan trọng trong việc “lớn như thổi” ở trẻ em và “bảo dưỡng” cơ thể ở người trưởng thành.
Có 20 loại acid amin căn bản kết nối với nhau theo một trật tự “tiền định” để tạo ra
vô vàn loại protein khác nhau.
Trang 6
Protein đậu đỗ so với protein thịt, cá có thành phần acid amin tương tự nhau, nhưng
lại khác nhau ở tỉ lệ của các acid amin đó. Số lượng acid amin trong protein thịt cá nhiều
hơn trong protein đậu đỗ.
Bảng hàm lượng protein trong một số loại thực phẩm quan trọng (Norton và
cộng sự, 1978)
Tên thức ăn Hàm lượng protein
(%)
Tên thức ăn Hàm lượng protein
(%)
Gạo nếp
Gạo tẻ
Khoai lang
Khoai tây

Ngô
Kê
Bánh mì
8.2
7.6
0.8
2.0
8.0-10.0
12.0
7.8-8.0
Chuối tiêu
Đu đủ
Cam
Táo
1.5
1.0
1.9
0.8
Đậu hà lan
Đậu nành
Đậu xanh
Đậu phộng
Mè
21.6
36.8
22.0
24.3
20.1
Đậu cô-ve
Cà rốt

Súp lơ
Xu hào
Rau muống
Rau ngót
Cần tây
22.1
1.0-1.5
2.0-2.5
2.0-2.8
2.6-3.2
4.7-5.3
3.0-3.7
Thịt heo
Thịt bò
Thịt gà
Gan bò
Gan heo
Cá
Trứng gà
Sữa mẹ
Sữa bò tươi
18.0-22.0
21.0
20.0
22.0
19.8
17.0-20.0
13.0-14.8
1.2-1.5
3.5-3.9

Trang 7
Bảng phân loại thực phẩm dựa vào giá trị năng lượng của protein (Lê Doãn
Diên và Vũ Thị Thư, 1996)
Phân loại Nguồn thức ăn chứa
protein
Ti lệ năng lượng của
protein (%)
Nghèo Bột sắn
Dưa hấu
Khoai lang
Khoai sọ
3.3
4.0
4.4
6.8
Đủ Khoai tây
Gạo
Ngô
Kê
Bột mì trắng
7.6
8.0
10.4
11.6
13.2
Tốt Đậu phộng
Sữa bò (3.5% mỡ)
Đậu hà lan
Thịt bò
Đậu nành

Cá có mỡ
Cá khô
13.8
21.6
25.6
38.4
45.2
45.6
61.6
II/ TÍNH CHẤT CHỨC NĂNG CỦA PROTEIN TRONG HỆ THỐNG PROTEIN
ĐẬU ĐỖ:
Những tính chất chức năng cơ bản của hệ thống protein đậu đỗ được tóm tắt trong
bảng sau:
STT Tính chất chức năng Biểu hiện
1 Khả năng hoà tan Sự solvat hóa, phụ thuộc vào pH
2 Khả năng hấp thụ và liên kết với Phụ thuộc vào độ thấm nước, liên kết
Trang 8
nước hydro của nước
3
Tính nhớt Phụ thuộc vào hàm lượng của các tiểu
phân rắn và khả năng liên kết với nước
4
Khả năng tạo gel Cấu trúc không gian và sự thiết lập lại
cấu trúc không gian của protein
5 Khả năng kết dính Hoạt động kết dính của protein
6 Tính đàn hồi Sự biến dạng
7
Khả năng tạo nhũ tương Sự hình thành và ổn định của hệ nhũ
tương với chất béo
8 Khả năng hấp phụ chất béo Liên kết với các acid béo tự do

9 Khả năng liên kết với chất mùi Sự hấp thụ mùi và cố định mùi
10 Sự tạo bọt Tạo màng protein chứa khí
11 Kiểm soát màu Sự tẩy trắng (lipoxygenase)
Trong chuỗi polimer của protein có sự hiện diện của cả hai nhóm ưa nước và kị nước
đã tạo điều kiện cho sự liên kết của protein với cả nước và chất béo. Điều này thúc đẩy sự
hình thành hệ nhũ tương ổn định dầu và nước khi có sự pha trộn phân tán của protein.
Chuỗi polymer của protein có chứa các nhóm phân cực và không phân cực, các nhóm tích
điện và không tích điện cho phép protein có thể liên kết với nhiều loại hợp chất khác nhau.
Các protein có thể dính chặt vào các tiểu phân rắn và thể hiện như một chất kết dính, trong
dung dịch protein hoạt động như là tác nhân phân tán các tiểu phân rắn lơ lửng đồng nhất
vào dung dịch. Các protein màng có thể bám chặt vào các hạt rắn làm cho các hạt rắn này
được phân phối đều và gắn trên khung protein màng những tính chất này thường đòi hỏi
một protein có mức độ persibility tương đối cao. Những protein hòa tan thì dễ dàng kết
hợp chặt chẽ với các loại thực phẩm giàu độ ẩm.
Trong một sản phẩm các protein không bị hòa tan những tính chất trên hiện diện ở
một giới hạn nhất định. Mặc dầu vậy những sản phẩm đó vẫn có giá trị dinh dưỡng rất cao.
Những tính chất trên góp phần tạo ra độ nhớt, hình thành gel, tạo thành thể sữa, tạo liên kết
hoặc ổn định hệ nhũ tương.
Các protein không hòa tan cũng có các tính chất chức năng như protein bản địa. Chỉ
khác biệt là sự thay đổi trong khả năng tiếp cận của các nhóm phản ứng. Sự liên kết với
các thành phần thực phẩm như nước và dầu còn có thể thực hiện nhờ sự mở vòng và sự sắp
xếp lại của chuỗi polimer. Tuy khả năng tiếp cận với của nhóm ưa nước đã bị giảm xuống
nhưng protein vẫn được hydro hóa một phần. Mức độ hydro hóa ở đây chỉ đủ làm cho
protein ở trạng thái trương nở, mà không hòa tan protein vào dung dịch. Do đó thay vì tạo
Trang 9
thành một dung dịch protein chỉ hấp thụ nước ở một mức độ tương đối nào đó mà không
hòa tan. Khi protein hấp thụ đến một lượng nước tối đa sẽ xảy ra sự ngưng tụ lại lượng
nước bị dư thừa khi hấp thụ quá mức.
Sự hình thành và ổn định của hệ nhũ tương protein căn bản trong thực phẩm phụ
thuộc rất nhiều vào năng lượng đánh trộn trong quá trình chế biến. Thông thường thì cả

quá trình chế biến và thiết bị sử dụng để đánh trộn đều gây ảnh hưởng đến sự hình thành
và ổn định của hệ nhũ tương, đặc biệt với những nhũ tương có độ nhớt lớn thì quá trình
chế biến và thiết bị sử dụng sẽ gây ảnh hưởng rất nhiều đến các tính chất của hệ nhũ
tương. Những tính chất chức năng của protein không chỉ quan trọng trong việc quyết định
chất lượng của sản phẩm cuối cùng, mà còn tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình chế
biến.
Tính chất chức năng của protein đậu nành:
Protein được tách chiết từ đậu nành có những tính chất chức năng đặc biệt, chúng có
thể làm thay đổi những tính chất vật lý của các sản phẩm thực phẩm. Các tính chất chức
năng đặc trưng của protein đậu nành là: tính hòa tan, khả năng tạo gel, tạo nhũ tương, khả
năng phân tán, tính nhớt, khả năng ổn định cấu trúc… Độ hòa tan khoảng 5-95 NSI. Khả
năng tạo nhũ tương của protein đã được tách chiết có thể khác nhau từ 10-35ml dầu/100mg
protein, khả năng hấp thụ nước có thể lên tới 400%. Những protein tách chiết ở dạng trung
tính thường dễ hòa tan trong nước, một số loại sẽ tạo gel khi điều kiện thích hợp trong
dung dịch nước. Chúng còn có khả năng tạo nhũ tương và ổn định hệ nhũ tương, nhờ đó
mà có sự liên kết tuyệt vời của nước và chất béo, đây là tác nhân kết dính rất tốt. Các
protein họ đậu khác nhau chủ yếu ở khả năng phân tán, khả năng tạo gel và đặc điểm độ
nhớt.
Khi tạo gel, protein đậu nành hình thành một cấu trúc không gian hoạt động như một
ma trận để giữ ẩm, chất béo, và các hạt chất rắn. Điều này dẫn đến kết cấu tạo thành tương
tự như những kết cấu tạo thành từ các tính chất của các protein ở thịt. Khả năng này đặc
biệt quan trọng đối với các sản phẩm thịt xay nhuyễn hay đậu phụ. Sự liên kết tạo cấu trúc
gel (từ liên kết yếu đến liên kết bền chặt) phụ thuộc vào nồng độ, chức năng, và sự có mặt
hay không có mặt của muối. Một số protein được phân lập không không để hình thành gel
ngay cả ở điều kiện có tới 14% các tiểu phân chất rắn
Với công nghệ chế biến đặc biệt độ nhớt của protein đậu nành cũng có thể được thay
đổi. Một số protein có tới 18% các tiểu phân rắn, một số khác chỉ chứa 10% các tiểu phân
rắn. Sử dụng tác nhân nhiệt cũng có thể làm thay đổi độ nhớt của các protein hòa tan.
Sự thủy phân protein đậu nành: Sự thủy phân protein đậu nành bởi enzim (ví dụ
enzim pepsin) sẽ gây ra hai biến đổi như sau: thứ nhất là khối lượng phân tử của protein

Trang 10