Bài giảng Chương 4 - Ứng dụng enzyme trong bảo quản và chế biến thực phẩm - Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (880.97 KB, 20 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

CHƢƠNG IV:

ỨNG DỤNG ENZYME TRONG

BẢO QUẢN

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

MỤC LỤC

1. Công nghệ sinh học protein và enzyme 
2. Ứng dụng enzyme trong bảo quản và

chế biến thực phẩm

3. Ứng dụng enzyme trong kiểm tra chất 
lượng thực phẩm

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

1. Công nghệ sinh học protein và enzyme 
Các protein và enzyme đã được con người sử dụng 
từ lâu, nhưng việc thu nhận chúng dễ dàng với số 
lượng lớn và nhiều chủng loại từng là ước mơ của 
các nhà khoa học. Trước đây, công nghệ protein và 
enzyme là phần chủ yếu của kĩ thuật hoá sinh

(biochemical engineering). Ngày nay, nó phát triển 
mạnh, nhất là với sự ra đời của Genomics và

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

– Các phân tử protein có cấu trúc phức 
tạp nhất, nên để thu các chế phẩm có 
đầy đủ hoạt tính sinh học địi hỏi không 
những các kĩ thuật chiết tách, tinh sạch 
tốt, mà còn bảo quản được lâu dài.

– Nhiều ứng dụng trong trị liệu cho 
người và các lĩnh vực khác nhau. 
– Nhiều protein truyền thống được thay

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

1.1 PROTEIN

1.1.1 Các bậc cấu trúc

Protein là polymer gồm các amino acid

nối với nhau bằng cầu nối peptide và hình 
thành cấu trúc không gian 3 chiều khi ở

dạng tự nhiên.

Tham gia thành phần cấu tạo protein có

20 loại L-amino acid với các chữ viết tắt 
gồm ba chữ hoặc với chỉ một chữ. Ví dụ : 
Lysine (Lys - K), Arginine (Arg - R),

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

Phân tử protein có thể có 4 bậc cấu trúc như 
sau :

– Cấu trúc bậc một: Chuỗi polypeptide mạch 
thẳng.

– Cấu trúc bậc hai : Chuỗi polypeptide mạch 
thẳng xoắn theo kiểu lò xo (xoắn alpha và 
beta).

– Cấu trúc bậc ba : Chuỗi polypeptide cấu trúc 
bậc hai cuộn xếp theo kiểu đặc trưng tạo cấu 
trúc không gian ba chiều phức tạp (dạng sợi, 
cuộn hay khối cầu).

– Cấu trúc bậc bốn : 2 hay nhiều chuỗi 
polypeptide cấu trúc bậc ba liên kết với nhau.

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

1.1.2. Sự ổn định và gấp cuộn

Khi protein vừa đƣợc tổng hợp xong, nó gấp cuộn
thành cấu trúc khơng gian ba chiều xác định chức

năng sinh học, đồng thời ổn định cấu trúc. Trong 
nhiều năm, các nhà hoá sinh học cho rằng sự cuộn 
gấp của phân tử protein được xác định tự động bởi 
cấu trúc bậc một. Nhƣng thực tế cho thấy, trình tự 
này khơng đủ đảm bảo cho polypeptide tạo dạng 
hình có tính đặc hiệu cao để đáp ứng đúng chức 
năng của nó. Nhóm các protein chaperone giúp các 
polypeptide gấp cuộn đúng dạng hình khơng gian 
ba chiều có đủ hoạt tính sinh học và một số enzyme

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8></div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

1.1.3. Các biến đổi sau dịch mã

Nhiều polypeptide chịu những biến đổi hoá 
trị trong hoặc sau dịch mã trên ribosome. Các 
biến đổi này ảnh hưởng đến hoạt tính sinh 
học hoặc ổn định cấu trúc của polypeptide.

– Sự cắt xén bởi protease : Cắt bớt một đoạn

peptide của protein làm hoạt hoá chức năng 
protein hay enzyme. Biến đổi có tính đặc hiệu 
và khơng thuận nghịch. Thường gặp ở các

tiền enzyme và các protein đích được đưa

vào các bào quan hoặc xuất ra khỏi tế bào. Ví 
dụ, các enzyme tiêu hố như trypsin,

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10></div>
(11)<div class='page_container' data-page=11>

– Phosphoryl hố : Gắn thêm nhóm phosphate

vào protein, mà chất cho chủ yếu là ATP.

Q trình có thể thuận nghịch nhờ hệ thống

2 enzyme : kinase và phosphatase. Nó thay 
đổi hoạt tính sinh học hoặc tính chất hố lí 
của polypeptide.

Ngồi ra, cịn có nhiều kiểu biến đổi sau 
dịch mã khác như acetyl hoá (acetylation),

acyl hoá (acylation), amid hoá (amidation),

sulfate hoá (sulfation), hydroxyl hoá

</div>
(12)<div class='page_container' data-page=12>

1.2.1. Khái quát về enzyme

Từ hàng ngàn năm trƣớc đây, loài ngƣời đã 
sử dụng các enzyme trong chế biến thực 
phẩm và nƣớc giải khát. Năm 1897, 
E.Buchner thu dịch nấm men nghiền nát và 
thấy hoạt tính lên men rƣợu của nó. Ơng gọi 
chúng là enzyme (tiếng Hi Lạp : en = trong, 
zyme = nấm men và enzyme có nghĩa trong 
nấm men).

</div>
(13)<div class='page_container' data-page=13></div>
(14)<div class='page_container' data-page=14></div>
(15)<div class='page_container' data-page=15>

Tính đặc hiệu của enzyme gồm 2 dạng : 
– Đặc hiệu phản ứng chỉ biểu hiện với

một loại liên kết hóa học nhất định như 
lipase chỉ cắt liên kết ester nối glycerol 
và acid béo của nhiều loại lipid khác 
nhau.

</div>
(16)<div class='page_container' data-page=16>

Các enzyme có thể phân biệt được 
những cơ chất thậm chí rất giống nhau, 
như các đồng phân (isomer). Ví dụ : 
enzyme sucrase chỉ phân huỷ saccharose 
(sucrose) thành glucose và fructose, 
nhưng không tác dụng đối với 2 đồng 
phân khác là maltose và lactose.

</div>
(17)<div class='page_container' data-page=17></div>
(18)<div class='page_container' data-page=18></div>
(19)<div class='page_container' data-page=19></div>
(20)<div class='page_container' data-page=20>

thành 6 nhĩm dựa vào loại phản ứng mà chúng xúc tác : 
1) Oxi hĩa - khử (Oxido-reductase); 2) Transferase

(chuyển các nhĩm chức năng cĩ chứa C, N, hay S) ; 3)

Hydrolase (tách các liên kết CC, CO, CN, CS,

Chalogen) ; 4) Lyase (thêm vào các nối đơi) ; 5)

Isomerase ; 6) Ligase.

Rõ ràng các enzyme cĩ khả năng xúc tác rất nhiều

loại phản ứng hố học khác nhau. Sự đa dạng này cịn tăng

lên đáng kể khi nĩ kết hợp với các nhĩm chất bổ sung nhƣ 
coenzyme. Do vậy, một xu hƣớng quan trọng trong phát

triển cơng nghệ hố học hiện nay là sử dụng chúng trong

tổng hợp hố học để vừa giảm ơ nhiễm mơi trƣờng, lại vừa

</div>