Đang tải... (xem toàn văn)
Như chúng ta đã biết phân tử protein là một polime sinh học cấu tạo từ các acid amin liên kết với nhau bằng các liên kết peptide
MỤC LỤC A. CẤU TẠO PHÂN TỬ PROTEIN 3 I. Thành phần nguyên tố và đơn vị cấu tạo của protein 3 II. Cấu trúc phân tử protein 3 III. Vai trò và giá trị của protein trong dinh dưỡng và trong CNTP 4 B. PROTEIN CỦA THỊT 6 I. Tổng quan về protein thịt 6 II. Phân loại protein thịt 8 2.1. Protein tơ cơ 8 2.2. Protein chất cơ 11 2.3. Protein của khung mạng 13 III. Biến đổi của Protein thịt trong chế biến và bảo quản 15 3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ 15 3.2. Ảnh hưởng của lạnh đông 17 3.3. Ảnh hưởng của khử nước 18 C. PROTEIN CỦA CÁ 19 I. Tổng quan về protein cá 19 II. Phân loại protein cá 21 2.1. Protein cấu trúc 21 2.2. Protein khung mạng 24 2.3. Protein chất cơ 26 III. Biến đổi của Protein cá trong chế biến và bảo quản 28 3.1. Khử nước của sản phẩm cá 28 3.2. Qúa trình tự chín của cá phơi khô 31 2 A . CẤU TẠO PHÂN TỬ PROTEIN I .Thành phần nguyên tố và đơn vị cấu tạo của protein: Như chúng ta đã biết phân tử protein là một polime sinh học cấu tạo từ các acid amin liên kết với nhau bằng các liên kết peptide. Thành phần của protein là:C,H,O,N,có thể có chứa một lượng nhỏ là S. Tỷ lệ phần trăm khối lượng trong phân tử protein là: C : 50-55% H : 6,5-7,3% S : 0-0,24% O : 21-24% N:15-18% Trong phân tử protein có chứa nhóm amin(-NH2) và nhóm cacboxyl(-COOH) R-CH-COOH R-CH-COO- NH 2 NH 3 + Trong tự nhiên có khoảng 100 loại acid amin nhưng trong phân tử protein chỉ có khoảng 20 loại acid amin. Liên kết peptide được tạo thành do sự kết hợp giữa nhóm cacboxyl của acid amin này với nhóm amin của acid amin khác loại bỏ đi 1 phân tử nước. Liên kết này rất bền. II .Cấu trúc phân tử protein: 2.1. Cấu trúc bậc một: Cấu trúc bậc một của phân tử protein là sự sắp xếp các acid amin trong chuỗi polipeptid. Cấu trúc này được giữ bền vững bằng liên kết peptide. Trong thiên nhiên protein không tồn tại ở dạng này. 2.2.Cấu trúc bậc hai: 3 Là sự sắp xếp thích hợp trong không gian của chuỗi polipeptide. Do các nguyên tử cacbon bất đối có thể xoay xung quanh tạo thành các liên kết đồng hóa trị đơn là cho chuỗi polipeptide có nhiều hình thể. Các protein, người ta phát hiện cấu trúc bậc hai ở dạng xoắn α và gấp nếp β. -Cấu trúc gấp nếp α : là cấu trúc có trật tự và rất bền vững. Mỗi vòng xoắn có từ 3 đến 6 gốc acid amin.Xoắn ốc này được giữ chặt bởi liên kế hydro. Các liên kết này song song với trục xoắn ốc và nối nhóm –NH của liên kết peptide này với nhóm -CO của liên kết peptide thứ 3 kề nó. Cứ mỗi nhóm –CONH- tạo được 2 liên kết hydro với 2 nhóm -CONH- khác. Xoắn α có trong mọi protein. -Cấu trúc gấp nếp β : là cấu trúc có hình chữ I.Xoắn α có thể chuyển thành cấu trúc gấp nếp β khi tăng nhiệt độ.Các mạch sẽ duỗi ra và liên kết với nhau bằng liên kết phân tử tạo thành cấu trúc gấp nếp. Cấu trúc bậc trúc bậc 2 có trong protein dạng sợi. 2.3.Cấu trúc bậc ba: Chuỗi peptide với vùng cấu trúc bậc 2 cuộn tròn, sắp xếp lại thành cấu trúc 3 chiều gọi là cấu trúc bậc 3. Nếu như cấu trúc bậc 2 giữ bằng liên kết hydro thì cấc trúc bậc ba ổn định bằng liên kết S-S, liên kết kị nước,liên kết hydro và liên kết ion. Phần lớn protein cấu trúc bậc ba đều tan tốt trong nước do các gốc acid amin kị nước quay vào trong và các gốc ưa nước phân bố chủ yếu trên bề mặt phân tử. Một số protein tan tốt trong dung môi hữu cơ do các gốc kị nước quay ra ngoài 2.4.Cấu trúc bậc bốn: Các tiểu cầu bậc ba liên kết với nhau tạo thành cấu trúc bậc bốn. Sự sắp xếp các tiểu cầu không bắt buộc phải đối xứng. Trong cấu trúc bậc bốn phân tử protein có liên kết đồng hóa trị, liên kết hydro, liên kết Van der walls, liên kết ion, không có liên kết cầu disunfua. Các protein bậc bốn có hoạt tính sinh học như là enzym xúc tác phản ứng hay vận chuyển oxy. Khi phá vỡ cấu trúc bậc ba,bốn thì hoạt tính sinh học của nó cũng mất. III. VAI TRÒ VÀ GIÁ TRỊ CỦA PROTEIN TRONG DINH DƯỠNG VÀ TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM: 3.1.Vai trò sinh học của protein : Protein là thành phần cơ bản cấu tạo nên tế bào và là đơn vị cơ bản của cơ thể sống , do đó chúng có một số chức năng quan trọng sau đây: -Xúc tác vận chuyển các chất đến các mô, các cơ quan trong cơ thể -Bảo vệ cơ thể khỏi sự xâm nhập của các chất lạ như: protein lạ, virus, vi khuẩn hoặc tế bào lạ. -Điều hòa quá trình thông tin di truyền và các quá trình trao đổi chất trong cơ thể. -Dự trữ dinh dưỡng cho các quá trình cung cấp acd amin cho thế hệ sau phát triển. -Tạo chống đỡ cơ học. 4 -Giữ vai trò trung gian cho phản ừng trả lời của tế bào thần knh đối với các kích thích đặc hiệu. -Tham gia trực tiếp vào quá trình vận động như co cơ, chuyển vị trí nhiễm sắc thể trong quá trình phân bào. -Xúc tác các phản ứng hóa sinh học trong cơ thể 3.2.Giá trị dinh dưỡng trong protein: Nguồn năng lượng trong cơ thể chúng ta do protein, hydradcacbon và các chất béo cung cấp nhưng nguồn cung cấp các acid amin không thay thế chỉ có thể lấy ở proetein trong thức ăn .vậy acid amin có vai trò như thế nào trong cơ thê chúng ta : - Tham gia vào quá trình tổng hợp các enzym và hoocmôn mà một số acid amin thành phần của nó chỉ có trong protein có trong tự nhiên , cái mà cơ thể chúng ta không tự tổng hợp được - Thay thế các acid amin trong protein của cơ - Tổng hợp protein mới trong quá trình phát triển của cơ ,trong cấu tạo của tế bào và trong cơ tương Do đó protein là nguồn cung cấp acid amin thiết yếu cho cơ thể mà không có một loại nào thay thế được. Mặt khác protein là thành phần cấu tạo của tế bào nên sự thiếu hụt protein trong cơ thể có thể gây ảnh hưởng đến súc khỏe của con người. Một số ví dụ: Thiếu protein sẽ gây ảnh hưỡng đến hoạt động bình thường của một số cơ quan như Hệ thần kinh, gan, tuyến nội tiết Thiếu protein cũng gây thay đổi thành phần hoá hoc và cấu tạo của xương, làm giòn xương và dễ gẫy Do protein có nhiều chức năng sinh học quan trọng nên viêc cung cấp đầy đủ p là rất cần thiết cho cơ thể 3.3.Vai trò của protein trong chế biến công nghệ thực phẩm Protein trong thực phẩm hoặc được bổ sung vào thực phẩm chủ yếu là để tạo cho thực phẩm co giá trị dinh dưỡng cao. Bên cạnh đó protein còn giữ vai trò quan trọng trong sản suất thực phẩm: Do có khả năng tương tác với nước và dễ bị biến tính dưới tác động của nhiệt mà protein có thể thay đội tính chất trạng thái để tạo cấu trúc, hình thái, tạo hình khối, tạo trạng thái cho nhiều sản phẩm thực phẩm. Mặt khác, trong những điều kiện công nghệ nhất định protein có thể tương tác với nhau, tương tác với nước, tương tác với một số hợp chất khác để tạo độ dẻo độ đông đặc, để tạo bọt, tạo xốp cho sản phẩm thực phẩm. Ví dụ Trong tơ cơ của cá và một số loại thuỷ sản có tính tạo cấu trúc cao trong một số loại sản phẩm như giò lụa v v… Nhờ có các p hòa tan của malt mà CO 2 trong bia mới giữ được bền Gelatin của da có khả năng tạo ra gel va giữ bền gel bằng liên kết hidro nên mới có công nghệ tạo ra màng để bọc kẹo để tạo ra các viên thuốc mà khi cho vào miệng thi độ thanh nhiệt đủ để phá vỡ liên kết hidro và gel tan chảy Ngoài ra protein còn gián tiếp tạo ra chất lượng cho các loại sản phẩm thực phẩm 5 Ví dụ Hình thơm đặc trưng của chè gồm có 34 cấu tử thơm là nhờ các acid amin và polyphenol của lá chè tương tác với nhau khi gia nhiệt Các protein có bề mặt phân tử lớn nên trường lực phân tử lớn do đó có tính cố định mùi, tức là khả năng giữ hương lâu bền cho sản phẩm 3.4.Nguồn protein Nguồn protein động vật phổ biến là các loại thịt gia súc gia cầm, cá tơm, trứng sữa các loại động vật khác như cua , ghẹ,tép, động vật thân mềm cũng là nguồn protein đáng khai thác Ngồi ra còn chú trọng khai thác các nguồn protein động vật chưa được tận dụng như: phế thải lò mổ đặc biệt là tiết và xương Nguồn protein thực vật được chú ý nhiều nhất là các loại đậu, đặc biệt là đật tương.Cá loại bèo dâu tảo nấm, cũng là nguồn protein đáng được khai thác Hiện nay chúng ta cũng đang dùng nhiều biện pháp khác nhau để tăng lương protein trong các loại hạt ngũ cốc, các loại củ là những loại thực phẩm đuợc sử dụng trong khẩu phần ăn hàng ngày B. PROTEIN CỦA THỊT I. TỔNG QUAN VỀ PROTEIN THỊT Giá trò dinh dưỡng của thòt chủ yếu là nguồn protein . Protein của thòt là loại protein hoàn thiện , chứa tất cả các acid amin cần thiết cho cơ thể . Thành phần dinh dưỡng trong thòt thay đổi tuỳ theo vò trí miếng thòt trên thân . Thông thường phần nạc lưng và nạc đùi chứa hàm lượng protein cao nhất có lẽ vì thành phần cơ này của con vật hoạt động nhiều hơn các thành phần khác. Thòt gia súc có sừng có hàm lượng protein cao hơn thòt gia súc không sừng nhưng ít béo hơn . Hàm lượng protein ở con non béo cao hơn con già gầy. 6 Bảng 3: Thành phần acid amin không thay thế Acid amin Hàm lượng % trong protein Thòt bò Thòt heo Trứng sữa Lysin 8,1 7,8 7,2 8,1 Methionine 2,3 2,5 4,1 2,2 Tryptophan 1,1 1,4 1,5 1,4 Phenylalanine 4,0 4,1 6,3 4,6 Threonine 4,0 5,1 4,9 4,8 Valin 5,7 5,0 7,3 6,2 Leucine 8,4 7,5 9,2 1,8 Isoleucine 5,1 4,9 8,0 6,5 Arginine 6,6 6,4 6,4 4,3 Histidine 2,9 3,2 2,1 2,6 {5} Theo bảng trên protein của thòt chứa hầu hết các acid amin không thay thế với lượng đáng kể và gần tương đương với protein của trứng và sữa. Protein của mô cơ là loại protein hoàn thiệân . Protein của mô cơ dễ tiêu hóa bởi các men tiêu hoá như :pepsin , trypsin , chymotrypsin ,dễ bò thuỷ phân bởi các proteaza thực vâït như papain của đu đủ , bromelin của dứa . Giá trò sinh học của protein mô cơ rất cao :thòt bò 69 , thòt lợn 74 so với mô liên kết là 25.Protein của mô cơ còn chứa các thành phần quyetá đònh sự cứng xác , sự mềm mại và hương vò cho thòt sau giết mổ. Phần lớn thành phần protein mô cơ tập trung trong sợi cơ theo sơ đồ trên : 7 {6} Ngoài giá trò dinh dưỡng , protein thòt còn có một số tính chất như :tạo gel , tạo nhũ … rất quan trọng trong chế biến thực phẩm : • Tính chất tạo gel: Protein của cơ vân: khả năng tạo gel bởi nhiệt của các protein miofibril ở thòt là cở sở kết cấu của nhiều sản phẩm thực phẩm . Do tạo ra mạng lưới gel nên các protein này là tác nhân gắn kết trong thòt tái tạo, các loại giò, là tác nhân làm bền nhũ tương trong xúc xích , hoặc là tác nhân làm mòn và đàn hồi trong kamaboko . Tính chất lưu biến đặc trưng của các sản phẩm có tính chất cao cấp này phụ thuộc vào bản chất và độ tươi của nguồn protein (protein khi đưa đi chế biến phải không bò biến tính bởi nhiệt, bởi lạnh và không bò proteolizo) sự có mặt của muối trung tính và điều kiệân gia nhiệt để tạo gel . Để gel tạo ra đẹp thì thêm một tỷ lệ nhất đònh muối ăn (2-3%) để trích li ra một lượng đủ miozin. Ngoài ra cũng có thể thêm các hợp phần protein không phải thòt: protein của đậu phụ để tăng khả năng hấp thụ nước và giữ nước hoặc natri caseinat để tăng khả năng nhũ hoá và làm đặc , hoặc huyết tương máu để tạo cho gel rất cứng khi nấu tuy không làm tăng độ nhớt cho thòt ở xúc xích. • Tính chất tạo nhũ:protein Actomiozin trong thòt có tính chất làm bền nhũ tương thực phẩm ,điển hình là thòt nghiền nhỏ làm xúc xích . {7} II. . PHÂN LOẠI PROTEIN THỊT Protein của thòt được chia làm 3 nhóm : 8 Mỗi sợi cơ thường được tạo nên từ rất nhiều sợi tơ xếp song song với nhau , có đường kính 1 µ m , được bọc trong một bào tương gọi là chất cơ trong đó có chứa các nhân , các ty thể và nhiều hợp chất hoà tan nhất là ATP, creatin , myoglobin , các enzym đường phân và glycogen . Mỗi sợi cơ có đường kính từ 10-100 µ m , dài 35cm và được bao bằng một màng sợi cơ có khả năng tiếp nhận các tác nhân kích thích thần kinh mà khi khử cực sẽ làm khởi đôïng sự co cơ . Mỗi sợi tơ cơ lại được bao bọc bằng một mạng giàu ion Ca 2+ gọi là mạng chất cơ và thông với màng sợi cơ bằng các đường ống . Các tổ chức này sẽ tham gia vào sự truyền các xung thần kinh và sự trao đổûi ion . Protein chứa trong tơ cơ là loại protein chủ yếu hình thành nên cấu trúc và kích thước của cơ . Những protein này chòu trách nhiệm về khả năng co rút của những cơ sống . Những nguồn thòt sống có giá trò cao thường chứa protein nhóm này cao nhất . Những protein này được phân biệt với protein thòt khác bởi vì chúng tan được trong dung dòch muối có nồng độ cao , hình thành cấu trúc filamentous trong những loại thòt thông thường . Chính khả năng này làm chúng trở nên có giá trò trong quá trình sản xuất thòt như : quá trình sản xuất thòt heo xắt lát hoặc thòt bò nướng . Sự hoà tan của nhóm protein này tạo kết cấu gel giữ cho sản phẩm thòt kết dính với nhau . Những protein tan trong muối có vai trò trong việc giữ nước và đóng góp rất nhiều trong quá trình sản xuất của nhiều hãng thực phẩm [8] Protein tơ cơ chiếm trên 50% lượng protein của cơ , có thể chia thành hai nhóm : 2.1.Protein tơ cơ: (Myofirillar proteins) 9 Protein co rút như miozin , actin. Protein điều hoà co rút như troponin , tropomiozin , α -actinin , β -actinin , protein M , protein C. a) Miozin: Phân tử miozin gồm 6 tiểu đơn vò , phần hình trụ có chiều dài gần 120nm và đường kính 1,5nm . Phần đầu có cấu trúc xoắn ốc dài chừng 15nm , đường kính 4,5nm . 55% chuỗi polypeptide có cấu trúc xoắn α . Phân tử có chứa 40 nhóm sulfidril nhưng lại không có cầu disulfur . Dưới tác dụng của trypsin phân tử miozin bò cắt thành hai mảnh : Meromiozin nặng (M=350 000) : chứa cái đầu của miozin có hoạt tính ATPaza có khả năng cố đònh đựơc actin và không tạo thành dạng sợi Meromiozin nhẹ(M=125 000): không tan được trong nước, gần như toàn bộ có cấu trúc xoắn α ,có thể tạo thành dạng sợi , lực tương tác giữa các phân tử là lực ion . Do sự phân bốâ các nhóm điện tích trên chuỗi polypeptidemà khoảng cách giữa hai đầu của cùng một sợi dimemiozin là 42,5nm còn khoảng cách giữa hai đầu của hai sợi dimemiozin canh nhau là 14nm . Miozin có hoạt tính ATPaza có khả năng tự liên kếùt thuận nghòch với actin tạo thành phức miozin –actin. 10 b) Actin : Phân tử actin có 374 gốc acid amin . Actin dưới dạng đơn phân chỉ gồm 1 chuỗi polypeptide có cấu trúc bậc ba (G-actin).Phân tử G-actin có chứa một phân tử ATP và một ion Ca 2+ . Trong những điều kiện xác đònh (nồng đôï Ca 2+ hoặc Mg 2+ lớn hơn 1nM ) . G-actin tự trùng hợp thành F-actin . Các sợi được cuộn lại thành xoắn ốc kép chứa 13 monome(G-actin)/1 vòng xoắn/1 sợi . Mỗi sợi có từ 340-380 monome G-actin . Trong quá trình trùng hợp , ATP liên hợp vào G-actin bò thuỷ phân tạo thành ADP và photphat vô cơ , ADP nằm lại trên monome 11 [...]... lượng protein , tỉ lệ giữa các loại protein và một số tính chất vật lý ,cách sắp xếp các protein Do đó cũng được chia làm 3loại như sau: Protein cấu trúc Protein chất cơ Protein mơ liên kết Tỉ lệ protein (%)trong tổng số p của cá và mực ống và thịt động vật có vú Cá Mực ống Thịt Protein cấu trúc 65- 75% 77 – 85% 60,5% Protein chất cơ 25 -30% 20% 29% Protein mơ liên kết 3 – 10% 10,5% 2.1 Protein cấu. .. loại protein khác nhau nhưng với tỷ lệ rất nhỏ Myoglobin là loại protein điển hình trong nhóm này Nó có vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất thòt vì đây là loại protein tạo màu cho thòt {9} a) Myoglobin(Mb): Có cấu tạo gồm nhóm ngoại là nhóm Heme và phân tử Globin Một phân tử Myoglobin chỉ gồm một đơn vò , không phải là bốn đơn vò như Hemoglobin Phân 12 tử Globin do 153 gốc acid amin tạo nên... này Ngun tử Fe của heme liên kết phối trí với sáu ngun tử, mỗi ngyn tử sẽ cho một cặp điện tử - - 26 Do ngyn tử Fe của heme trong myoglobin có thể dễ dàng liên kết hoặc khơng liên kết vơi oxi nên myoglobin cũng có thể cung cấp oxi Myoglobin của cá dễ bị oxi hố thành metmyoglobin * Cấu trúc bậc ba của myoglobin Hàm lượng protein cấu trúc và protein chất cơ trong một số lồi cá Protein cấu trúc Protein. .. Tropomyosin dọc theo cấu trúc xoắn ốc của actin c) Tropomyosin Là sợi cơ rất dài mảnh,chứa hai chuỗi peptide có cấu trúc xoắn α Phân tử Tropomyosin gắn vào hai sợi F-actin còn bản thân các phân tử Tropomyosin thì gắn đối đầu với nhau băng liên kết ion Mỗi phân tửTropomyosin có một vùng để cố định Tropomin T vào góc xistein Tropomyosin là loại protein khá bền và dễ tinh chế *Cấu tạo của actin và tropomyosin... hoạt động và có tác dụng thủy phân protein Sự thủy phân protein trong cá khi làm khơ kéo dài từ một đến hai tuần lễ Trong thời gian đó cũng có sự thủy phân protein làm tăng các nhóm amine khơng mong muốn, thời kì tiếp theo là sự thủy phân, phân giải protein làm cho lượng N phi protein và acid amine tăng lên Nếu đạm tồn phần trong thịt cá khơ tự chín là 100% thì lượng N phi protein tăng lên đến 14 – 20%,... +Mesomyosin là phần nặng Chứa cái đầu của myosin có hoạt tính ATPase , có khả năng cố định được actin và khơng tạo thành sợi +Meromyosin là phần nhẹ khơng tan trong nước gần như tồn bộ có cấu trúc xoắn α, có tạo thành sợi, lực tương tác giữa các phân tử là lực ion 21 * Cấu trúc phân tử myosin Do sự phân bố các nhóm điện tích trên chỗi peptide mà khoảng cách giữa hai đầu của cùng một sợi Dimemyosin là 42,5... tính có nồng độ ion tương đối cao ( >0.5 M) a) Myosin Phân tử myosin gồm sáu tiểu đơn vị, phần hình trụ có chiều dài gồm 120 nm và đường kính 1.5nm, phần đầu có cấu trúc xoắn dài chừng 15nm và đường kính là 4,5nm 55% chuỗi polypeptide có cấu trúc xoắn α Phân tử chứa 40 nhóm sulfidryl nhưng lại khơng có cầu disunfua Dưới tác dụng của trisin phân tử myosin bi cắt thành hai mảnh: +Mesomyosin là phần nặng... actin c) Troponin: Là protein phân bố dọc theo chiều dài F-actin , cứ 39nm có 1 troponin , có 3 troponin T , I , C và có khối lượng phân tử khác nhau Troponin C có 4 chỗ để gắn ion Ca2+ Việc gắn ion Ca2+ vào troponin diễn ra bằng cách dòch chuyển tropomiozin dọc theo cấu trúc xoắn của gốc actin d) Tropomiozin : Chứa hai chuỗi polypeptide có cấu trúc xoắn α với 284 gốc acid amin Phân tử tropomiozin gắn... và 3 đầu nhẹ còn ở thịt động vật có vú thì hai đầu nặng và nhiều đầu nhẹ b) Actin Phân tử actin gồm 374 gốc acid amin Gắn với myosin gồm 2 lọai: G-actin là actin dưới dạng đơn phân chỉ gồm 1 chuỗi polypeptit có cấu trúc cầu bậc 3 nên được gọi là G-actin Mỗi actin có thể nối với 4 actin khác Phân tử actin chúc 1 phân tử ATP và một ion Ca 2+ Trong điều kiên xác định (nồng độ ion Ca 2+ hoặc Mg 2+ > 1... tươi cần tạo điều kiện để phản ứng khử chiếm ưu thế Có thể chuyển MMb thành Desoxymyoglobin khi có mặt các tác nhân khử như Glucose,acid ascorbic hoặc SO2 {11} 2.3 Protein của khung mạng (connective tissue protein) Protein của mô liên kết là loại proteinkhông hoàn thiện , khó tiêu hoá ,nhóm này làm cho bộ xương cử độïng bằng cách tạo ra sự co giãn ở nhóm protein dạng sợi Chức năng này đòi hỏi protein
