Tiểu luận môn: Hoá Sinh Thực Phẩm
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC - THỰC PHẨM
TP. Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2010
Tiểu luận môn: Hoá Sinh Thực Phẩm
MỤC LỤC
Lời mở đầu...................................................................................................Trang 1
1. Tổng quan về protein...........................................................................................2
1.1 Vai trò của protein trong đời sống......................................................................3
1.2 Vai trò của protein trong thực phẩm...................................................................4
2 Tổng quan về ngũ cốc...........................................................................................4
2.1 Lúa.....................................................................................................................4
2.2 Hạt lúa mì..........................................................................................................5
2.3 Ngô....................................................................................................................6
2.4 Hạt kê................................................................................................................7
2.5 Yến Mạch..........................................................................................................7
2.6 Đậu tương..........................................................................................................8
3 Hệ thống protein trong ngũ cốc.............................................................................9
3.1 Albumin...........................................................................................................10
3.2 Globulin...........................................................................................................11
3.3 Prolamin...........................................................................................................11
3.4 Glutenlin..........................................................................................................11
3.5 Gliadin.............................................................................................................12
3.6 Glutenin...........................................................................................................13
3.7 Hệ thống protein đậu tương..............................................................................14
4 Tính chất chức năng của protein ngũ cốc.............................................................16
4.1 Khả năng hydrat hoá........................................................................................17
4.2 Khả năng hòa tan..............................................................................................18
4.3 Khả năng tạo bột nhão của protein và kết cấu xốp của sản phẩm......................18
4.4 Khả năng tạo nhớt............................................................................................24

Chính vì ngũ cốc rất bổ dưỡng, chúng chứa nhiều carbohydrates, chất xơ, nhiều
vitamin và chất khoáng, chúng là nguồn cung cấp protein và đặc biệt là ít chất béo. Vì
thế, ngũ cốc (nguyên chất) cần phải được xem là thực phẩm chính trong chế độ dinh
dưỡng hàng ngày của chúng ta. Không chỉ là giá trị dinh dưỡng, con người ngày càng
tạo ra nhiều sản phẩm phong phú đa dạng từ ngũ cốc. Từ lúa mì ta có bánh mì, bánh
bông lan, bánh bao, từ hạt đậu tương ta có sản phẩm đậu hũ, sữa đậu nành, tương,
chao…. Một trong những thành phần tạo nên giá trị của hạt ngũ cốc là protein. Vậy hệ
thống protein trong ngũ cốc bao gồm những loại nào? tính chất chức năng của chúng ra
sao? những biến đổi của chúng trong bảo quản và chế biến thực phẩm như thế nào? Đây
cũng chính là nội dung của bài tiểu luận: “Tìm hiểu về sự biến đổi của protein của ngũ
cốc trong quá trình bảo quản, chế biến” sẽ được nhóm trình bày sau đây.
Tiểu luận môn: Hoá Sinh Thực Phẩm
1. Tổng quan về Protein:
Protein là một đại phân tử sinh học được cấu tạo từ 20 loại acid amin và 2 amid.
Người ta quy ước các phân tử được kết hợp từ 50 acid amin trở lên mới được coi là
protein.
 Acid amin:
Theo định nghĩa thì protein được cấu tạo từ acid amin.
Acid amin là hợp chất hữu cơ mạch thẳng hoặc mạch vòng trong phân tử có chứa
ít nhất một nhóm amin (NH
3
) và một nhóm cacboxyl (COOH).
Công thức cấu tạo tổng quát:
Trong số 20 acid amin và 2 amid (Asparagine, Glutamine) thường gặp trong
phân tử protein có một số acid amin mà cơ thể người và động vật không tự tổng hợp
được mà phải đưa từ ngoài vào qua con đường thức ăn gọi là acid amin cần thiết hoặc
acid amin không thay thế. Đó là 8 acid amin cần cho cơ thể người lớn : Valin, Leucine.
Isoleucine, Methionine, Phenylalanine, Triptophane, Lysine, Treonine. Và 2 acid amin
cần cho trẻ em: Arginine, Histidine.
Valine Leucine Isoleucine

- 1g protein cung cấp 4kcal.
Tóm lại, về mặt cung cấp năng lượng có thể thay thế protein bằng những chất
dinh dưỡng khác nhưng về mặt tạo hình thì không có chất dinh dưỡng nào có thể thay
thế nó. Sẽ không có sự sống nếu không có protein vì 3 chức năng chính của vật chất
sống là phát triển, sinh sản và dinh dưỡng đều liên quan chặt chẽ đến protein.
1.2. Vai trò protein trong thực phẩm:
Protein là chất có khả năng tạo cấu trúc, hình khối, trạng thái cho các sản phẩm
thực phẩm. Nhờ có khả năng này mới có qui trình công nghệ sản xuất ra các sản phẩm
tương ứng từ nguyên liệu giàu protein.
Ví dụ: nhờ có protein tơ cơ của thịt, cá mới tạo ra được cấu trúc gel cho các sản phẩm
như giò lụa kamaboko. Công nghệ sản xuất bánh mì là dựa trên cơ sở tính chất tạo hình,
tính chất cố kết và tính chất giữ khí của hai protein đặc hữu trong bột mì là gliadin và
glutenin.
Protein trong bột mì như gluten có khả năng giữ kết cấu, giữ khí cho bánh mì,
làm cho bánh trở nên xốp.
Protein có trong malt được hòa tan trong bia, tạo độ bền của bọt trong bia.
Nhờ tính chất đặc thù của cazein trong sữa mới chế tạo ra được 2000 loại phomat
hiện nay trên thế giới.
Gelatin của da có khả năng tạo gel, được sử dụng để tạo màng dùng bọc kẹo, bao
viên thuốc.
Protein còn gián tiếp tạo nên chất lượng của thực phẩm:
Các acid amin tương tác với đường và tạo màu, hương cho bánh mì, acid amin
kết hợp với polyphenol tạo hương đặc trung cho trà trong công nghệ sản xuất trà,…
Hình thơm đặc trưng của chè gồm tới 34 cấu tử thơm cũng nhờ các acicamin và
các polyphenol của lá chè tương tác với nhau khi gia nhiệt.
Các protein còn có khả năng cố định cố định mùi tức là khả năng giữ hương
được lâu bền cho thực phẩm.
2. Tổng quan về ngũ cốc:
2.1 Lúa(Oryza sativa L)
Tiểu luận môn: Hoá Sinh Thực Phẩm

2.22
83.69
9.48
10.80
4.00
81.60
6.54
8.92
3.24
Thành phần hóa học trung bình của lúa mì theo % như sau:
Thành phần Hàm lượng (%)
Nước 14 - 15 %
Tiểu luận môn: Hoá Sinh Thực Phẩm
Chất béo 2.3 – 2.8 %
Ðường trước chuyển hóa 0.1 – 0.15 %
Ðường sau chuyển hóa 2.5 - 3%
Tro 1.8 - 2 %
Protein 13 -15%
Tinh bột 65 - 68%
Pentoza 8 - 9 %
Xelluloza 2.5 – 3%
Ngoài các chất trên, trong lúa mì còn có một lượng dextrin, muối khoáng, sinh tố,
chất men và một số chất khác.Các chất này phân bố không đều trong từng phần của hạt.
Protein chủ yếu tập trung ở nội nhũ và lớp alơrông còn chất béo chủ yếu lại ở vỏ.
Trong vỏ còn nhiều xelluloza, pentoza, và chất tro. Trong phôi thì nhiều đường và chất
béo.
Sự phân bố các chất trong hạt lúa mì (xem mỗi chất trong hạt là 100%)
Các phần của
hạt
Protein Tinh bột Chất

100
20
70
10
2.3. Ngô ( Zea mays L.)
Thành phần hoá học của hạt ngô
Thành phần Hàm lượng (%)
Tinh bột 69%
Protein 12.53%
Chất béo 4.25%
Xelluloza 1.71%
Pentoza 4.05%
Tro 1.35%
Tiểu luận môn: Hoá Sinh Thực Phẩm
Các chất khác 1.86%
Tinh bột các giống ngô thông thường có khoảng 27% amylase và 73%
amylopectin.
Xelluloza và pentoza là thành phần chủ yếu của vỏ.
Đường trong ngô chiếm khoảng 1,0-3,0%. Khoảng 2/3 tập trung trong phôi.
Chất béo trong ngô có tới 98% ở dạng glyxerid của các acid béo.
Chất tro trong ngô gồm nhiều thành phần nhưng nhiều hơn cả là phốt pho, acid, kim
loại kiềm và kiềm thổ.
2.4. Hạt kê:
Kê là tên gọi chung để chỉ một vài loại ngũ
cốc có thân cỏ giống lúa, hạt nhỏ, thoạt nhìn tương
tự cỏ lồng vực nhưng hạt to và mẩy hơn. Hạt kê làm
lương thực như gạo cho người ăn hoặc chim chóc.
Lượng vitamin B1, B2 có trong hạt kê cao hơn từ 1 -
1,5 lần so với lúa gạo. Ngoài ra trong hạt kê còn có
chứa nhiều nguyên tố vi lượng khác như methionine (một amino axit thiết yếu) vì thế

Vỏ
Trụ dưới lá
mầm
100
80
8
2
40
43
8.8
41
20
23
1
11
35
29
86
43
4.9
5.0
4.3
4.4
Các gluxit trong hạt đậu tương thường có: các polysaccarit không hoà tan như
nemixellyloza kiểu arabinogalactan, các pectin, xenlluloza và các olilgosacarit như
hexoza, sacaroza, rafinaza, stachinaza, verbascaza.
Tro của đậu tương rất giàu sắt và kẽm.
Ngoài các thành phần trên trong hạt đậu tương còn có các muối khoáng Ca, Fe,
Mg, P, K, Na, S; các vitamin A, B1, B2, D, E, F; các enzyme, sáp, nhựa, cellulose.
3. Hệ thống protein của ngũ cốc:

12
56
10
10
40
55
52
9
5
46
46
39
23
23
80
38
Trong các ngũ cốc ( trừ yến mạch) promalin và glutelin là hai nhóm protein
chiếm 75-95% tồng lượng protein của hạt.
Ứng với mỗi loại hạt các protein này còn có những tên riêng. Chẳng hạn, phần
prolamin cuả ngô có tên zein, ở kê có tên là pentein, ờ lúa mì có tên là gliadin, ở đại
mạch có tên là hocdein, ở mạch đen có tên là secalin. Hoặc như phần glutelin ở lúa mì
có tên là glutein, ở đại mạch có tên là hocdenin, ở ngô, mạnh đen và thóc thì có tên là
glutein còn ở yến mạch thì lại có tên là avenin.
Hạt lúa mì thường chứa trung bình 13% protein hoặc có loại chứa đến 25%. Khi
hạt lúa mì xay thành bột sẽ thu được các phần sau:
- Bột trắng chiếm 70-75% trọng lượng hạt, là phần ứng với nội nhũ, bột trắng
chứa 70% protein và 80% tinh bột của hạt
-Cám là phần ứng với vỏ ngoài và lớp alorong.
Một số protein của alorong giàu lizin thì không có mặt trong bột trắng.
Hàm lượng acid amin trong lúa mì (% chất khô)

Khối lượng phân tử rất khác nhau từ
12000 – 60000 dalton, hoặc có thể đến
170000 dalton.
3.2. Globulin:
Không tan hoặc tan rất ít trong nước
Tan trong dung dịch loãng của muối trung
hòa (NaCl. KCl, Na
2
SO
4
, K
2
SO
4
).
Thường kết tủa ở nồng độ NH
4
SO
4
bán bão
hòa.
Globulin có trong lá và có nhiều trong các cây họ
đậu.
Ở các hạt ngũ cốc, globuin chỉ chiếm
khoảng 2-13% protein tổng số của hạt và chủ yếu ở
lớp alorong của hạt.
Có khối lượng phân tử rất khác nhau, thường chứa sacarit.
3.3. Prolamin:
Không tan trong nước hoặc dung dịch muối khoáng.
Tiểu luận môn: Hoá Sinh Thực Phẩm

hàm lượng nitơ.
Ở pH gần bằng 7 các protein của glutein ít tích điện do đó các tương tác tĩnh điện
không có vai trò quyết định trong việc hình thành mạng lưới protein gluten của bánh.
Hàm lượng glutamin cao sẽ hình thành nhiều liên kết hydro giữa các chuỗi liên
kết peptid với nhau hoặc các phân tử nước ở đó tạo ra gluten có tình chất nhớt dẻo cao.
Tiểu luận môn: Hoá Sinh Thực Phẩm
Hàm lượng các acid amin ưa béo tương đối cao cho thấy các tương tác ưa béo chẳng
tham gia vào cấu trúc bậc bốn của glutenin mà còn liên kết được với các lipit cũng như
tạo được mạng lưới gluten trong bột nhào.
Hàm lượng prolin rất cao (10-15%) đặc biệt là của gliadin, nhất định sẽ có ảnh
hưởng đến cấu trúc bậc hai của protein này: phá hủy các phần xoắn anpha cũng như các
vùng có cấu trúc beta.
Các gốc xistein vượt xa các gốc xistein cũng chứng tỏ cầu disuphua có tham dự
vào hình thể và sự tập hợp của các protein này.
3.5. Gliadin
Trong lúa mì có hai loại prolamin chính:
- Gliadin α, β, γ có phân tử lượng 30000 -
45000 dalton.
- Gliadin ω có phân tử lượng nằm giữa
600000 và 80000 dalton.
Các gliadin của lúa mì có tính đa hình lớn.
Ngay cùng một loại cũng có đến 20-30 gliadin
khác nhau.
Các gliadin của lúa mì thường ở dạng đơn chuỗi. Sự phân bố các acid amin của
đầu n tận cùng của các gliadin apha, beta, gama người ta đã biết: 30 axit amin đầu tiên
của chúng rất giống nhau trong số có 20 axit amin đầu tiên tạo thành “ peptid tín hiệu ưa
béo”. Peptit này có gốc lizin gần đầu cuối gốc nito, tiếp đó là các axit amin ưa béo và
cuối cùng là gốc alanin nối với protein. Các gliadin α, β, γ (ngược với gliadin ω) còn có
một số cầu disulfua trong phân tử do đó làm cho cấu trúc bậc ba chặt và bền.
3.6. Glutenin:

Người ta nhận thấy có một tương quan thuận giữa lượng “protein cặn” và lực nở của
bánh. Ngược lại, có một tương quan nghịch giữa protein hòa tan được trong axit axetic
0.1M và khả năng làm bánh (lúa mì cứng không làm bánh được vì thiếu các dưới đơn vị
có khối lượng phân tử 90000, 132000 và 134000 dalton)
Như vậy glutenin có liên quan chặt chẽ tới độ đàn hồi của bột nhào. Với bột mạnh
có thể thêm một chút tác nhân oxy hóa để làm cho chất lượng bột nhào tăng lên. Vậy là
các cầu disulfua và các trao đổi cầu disuafua có vai trò rất lớn.
Do glutenin có tính chất ưa béo bề mặt cao có khả năng liên kết với các hợp phần
lipit nên đã tạo ra những màng mỏng không thấm đối với CO
2
.

3.7.

Hệ thống protein đậu tương ( đậu nành):
Tiểu luận môn: Hoá Sinh Thực Phẩm
Hàm lượng protein cua đậu nành cao hơn cả thịt cá và gần gấp đôi các loại đậu
khác, trung bình trong đậu nành có 40-50% protein.
Protein của đậu nành có chứa đầy đủ tám loại amino acid thiết yếu (leucin,
izoleuzin, valin, treonin, lizin, methyonin, phenyalanin, tryptophan) cho cơ thể con
người.Hàm lượng amino acid này tương đương với hàm lượng amino acid trong trứng
gà, đặc biệt trytophan rất cao gần gấp rưỡi của trứng.
Vì thế nói đến giá trị của protein đậu
nành cao là nói đến hàm lượng lớn của nó cả
sự đầy đủ và cân đối của tám loại amino acid.
Trong đậu nành có chứa lecithin
(thường chứa 3% protein của đậu nành) tác
dụng làm cho cơ thể trẻ lâu , sung sức tăng
cường trí nhớ, tái tạo các mô , làm cứng xương
và tăng cường sức đề kháng của cơ thể, làm giảm lượng cholestrol trong máu (giảm