Ứng dụng của protein và công nghệ Amino Acid

ỨNG DỤNG CỦA PROTEIN VÀ CÔNG NGHỆ AMINO ACID I.CẤU TRÚC CỦA PROTEIN II. PHÂN LOẠI PROTEIN Dựa vào hình dạng phân tử, chia 2 loại: Protein hình hạt VD: albumin, globulin, histone, glycoprotein, lipoprotein, Hemoglobin… Protein hình sợi VD: keratin, collagen,…. Cấu trúc Hemoglobin Albumin, globulin có nhiều trong trứng Collagen: cấu trúc dây cáp xoắn 3 Keratin: Có trong tóc, râu, móng… II.TÍNH CHẤT CỦA PROTEIN Tính tan Tính lưỡng tính Tính chất dung dịch keo Sự biến tính( kết tủa không thuận nghịch) III.CHỨC NĂNG CỦA PROTEIN Chức năng sinh học: Hemoglobin Actinin Tubulin Insulin Glucagon Collagen Cung cấp các nguồn nguyên liệu cho sự tạo máu, bạch huyết, hormone, enzym, kháng thể… 2. Chức năng dinh dưỡng của protein Là hợp phần chủ yếu, quyết định toàn bộ các đặc trưng của khẩu phần thức ăn - Cần thiết cho chuyển hóa bình thường các chất dinh dưỡng khác, đặc biệt là vitamin và chất khoáng. - Thiếu protein trong chế độ ăn hàng ngày sẽ dẫn đến nhiều biểu hiện xấu cho sức khoẻ như suy dinh dưỡng, sút cân mau, chậm lớn ở trẻ em, giảm khả năng miễn dịch và ảnh hưởng xấu đến hoạt động bình thường của các cơ quan như gan, tuyến nội tiết và hệ thần kinh v.v... IV. CÁC BỆNH DO PROTEIN GÂY RA 1. Bệnh Alzheimer (AD): Phát sinh do sự tụ lại của các nút thắt protein liên quan mật thiết với nhau. Định hình nên các khối u ,trở nên cực kỳ nguy hiểm đối với các nơ-ron thần kinh =>gây ra cái chết cho các tế bào não liên quan đến căn bệnh Alzheimer ,mất khả năng tái tạo các tế bào thần kinh 3 .Bệnh ung thư và protein 53: Protein 53 là bộ phận tiêu diệt các khối u. Khi protein 53 hỏng và xoắn lại không chính xác => gene mang thông tin di truyền về nhiểm sắc thể bị hỏng sẽ tiếp tục phát triển ngoài tầm kiểm soát và lúc đó, chúng ta có thể bị ung thư 4. Hội chứng bệnh xương thủy tinh Là sự xoắn lại và việc xoắn lại không chính xác của protein Collagen dẫn đến 1 căn bệnh hiểm nghèo gọi là xương thủy tinh 5. Bệnh Parkinson (PD) Sự xoắn lại hoặc xoắn lại không chính xác của Alpha-synuclein có vẻ liên quan mật thiết đến bệnh Parkinson. V. Ứng dụng của protein 1.Ứng dụng trong y dược: Hiện nay người ta có thể sản xuất các thuốc men quý hiếm từ protein như các hormon sinh trưởng, hormon chống tiểu đường là insulin, các globulin miễn dịch, các yếu tố đông máu, các kích thích tố sinh trưởng hồng cầu, các kháng thể đơn dòng, các loại vaccine v.v...bằng con đường công nghệ gene có thể vừa tạo ra sản phẩm tự nhiên, vừa hạ giá thành, lại có thể tạo ra một lượng lớn nhanh chóng 2.Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm 2.1. Dựa vào khả năng tạo gelcủa protein: Sản xuất bánh mỳ, fomat, giò lụa, giò cá… những sản phẩm có kết cấu bộ khung từ gel. Cơ sở: -Các phân tử protein bị biến tính tập hợp lại thành một mạng lưới không gian có trật tự gọi là gel -Các mạch polypeptide duỗi ra tiếp xúc với nhau tạo nên các nút vào mạng lưới không gian vô định hình, rắn, trong đó chứa đầy nước. -Các liên kết tạo nên các nút mạng lưới: liên kết kị nước, liên kết hidro, liên kết tĩnh điện, liên kết disulfua 2.2. Dựa vào khả năng nhũ tương hóa của protein Nhũ tương là hệ phân tán của 2 chất lỏng không trộn lẫn nhau được, là hệ không bền nhiệt động. Nhũ tương thực phẩm là kiểu dầu trong nước hoặc nước trong dầu, có chứa các bọt khí hoặc chất rắn. Tạo độ dày, độ nhớt, đàn hồi, độ cứng cho các sản phẩm nhũ tương: sữa, bơ, fomat, xúc xích…. 2.3. Dựa vào khả năng tạo bọt của protein Những bọt thực phẩm: kem ướp lạnh, bọt bia, bánh mỳ… Cơ sở: Bọt thực phẩm là hệ phân tán của các bóng bọt trong 1 pha liên tục là chất lỏng hoặc chất nửa rắn có chứa 1 chất hoạt động bề mặt hòa tan. Khi protein được hấp thụ vào bề mặt liên pha sẽ tạo ra 1 màng mỏng bao quanh bóng bọt đàn hồi và không thấm khí nên bảo vệ được bóng bọt. 2.4. Dựa vào khả năng cố định mùi. Protein có thể cố định được các chất có mùi khác nhau. Các hợp chất bay hơi có cực như rượu được đính vào protein bằng liên kết hidro. Các hợp chất bay hơi có khối lượng phân tử thấp lại cố định vào các gốc amino acid qua tương tác kị nước. Sản xuất rượu, nước giải khát, nước hoa quả… 3.Ứng dụng trong công nghiệp giấy và thuộc da Cơ sở sử dụng các protein có hoạt tính sinh học cao (enzyme) 3.1. Trong công nghiệp giấy -Nhằm rũ hồ vải trước khi tẩy trắng và nhuộm -Làm vải mềm, có khả năng nhúng ướt, tẩy trắng, bắt màu tốt -Làm sạch sợi tơ… 3.2.Ứng dụng trong CN thuộc da:  Làm mềm da, làm sạch da, rút ngắn thời gian, tránh ô nhiễm môi trường - 4.Ứng dụng trong nông nghiệp Các chế phẩm protein chuyển hóa các phế liệu, đặc biệt là các phế liệu nông nghiệp cải tạo đất phục vụ nông nghiệp. Xử lý các loại rau, quả…. VI. CÔNG NGHỆ AMINO ACID Công nghệ sản xuất mì chính Mì chính là muối mononatri của L-Glutamate: C5H8NO4Na.H2O 1.1. Sản xuất bằng phương pháp trích ly Phương pháp trích ly chủ yếu dùng các tác nhân xúc tác là hóa chất để thủy phân các nguồn nguyên liệu protein khác nhau tạo ra một hỗn hợp các amino acid, từ đó tách acid glutamic ra để sản xuất mì chính. a. Phương pháp muối hydro acid glutamic Tạo keo protein: - Tạo keo protein của đậu đỗ: - Tạo keo protein của bột mì: + Phương pháp vật lý: Phương pháp Martin. Phương pháp Battes Phương pháp Martin cải tiến. + Phương pháp hóa học: Đậu Thành phẩm Sấy Cắt vụn Lọc hút Làm nguội Gia nhiệt Dịch protein Bột Lắng Sữa đậu Sàng rây Nghiền Ngâm Sơ đồ quy trình chế biến tạo keo protein từ đậu đỗ Bột mì + Nước + Muối ăn Ủ bột Rửa bột tách keo Trộn bột nhão Keo gluten ẩm Sấy khô Đóng gói, bảo quản Nước Dịch sữa bột Sản xuất mì chính ngay Sản xuất mì chính Sơ đồ sản xuất mì chính theo phương pháp Martin cải tiến Quy trình sản xuất bằng phương pháp hóa học Kiềm Bột Dung dịch protein hoà tan Phân ly Hòa bột Phân ly Tinh bột không tinh khiết Sấy khô Keo khô Acid hóa Tinh bột tinh khiết Làm sạch tinh bột Protein ẩm Tạo keo protein Lọc Thủy phân protein Cô đặc Làm lạnh kết tinh Sản phẩm Sấy khô Trung hòa 2 + khử tạp chất Trung hòa 1 Lọc Đóng gói, bảo quản b. Phương pháp điểm đẳng điện: 1.2. Phương pháp lên men. a. Quá trình lên men tạo acid glutamic. b. Quá trình cô đặc dịch sau lên men. - Tách acid glutamic - Tinh chế, thu mì chính tinh khiết. - Phân loại mỳ chính - Bao gói Nguyên liệu HCl Thủy phân Làm nguội Lắc Trung hòa 2(pH=7÷ 7,2 Lọc Lọc màu Kết tủa đen Phân ly Trung hòa 1(pH=5,6) Na2CO3 Kết tinh Cô đặc Pha đấu Sấy khô Cô đặc Làm nguội tách mùi Rửa bằng acid Hòa tan, trung hòa, khử sắt Nghiền Lọc Mì chính thành phẩm Rây Bao gói Na2S Gia nhiệt acid hóa HCl Kết tinh Nước cái đen Quá trình đường hóa Quá trình tách AG Xử lý nước thải Bao gói Quá trình lên men Nguyên liệu ban đầu Tạo MSG và tinh sạch MSG Phân bón lỏng Rỉ đường mía Tinh bột 2. Công nghệ sản xuất bia 2.1. Nguyên liêu Nước. Malt: Là loại lúa mạch nảy mầm tạo ra hương vị và màu sắc vàng hay đen cho bia Hoa hupblon (hoa bia): tạo vị đắng của bia Men bia: sẽ  chuyển hoá đường thu được từ hạt ngũ cốc tạo ra cồn  và carbon đioxit (CO2). Gạo 2.2. Quy trình sản xuất bia. Gạo Malt Nghiền H2O Hóa gạo Hóa malt Hupblon hóa Lọc Men O2 Bia trong Lọc Thùng lên men Dịch đường Làm lạnh Nghiền H2O 2.3.Quy trình lọc biaĐể loại các tế bào nấm men, các tạp chất... 2.4.Quy trình công nghệ ở phân xưởng chiết : Chai Máy rửa Máy chiết Thanh trùng Dán nhãn Bia thành phẩm NHÓM 2 Trịnh Ngọc Anh Nguyễn Thị Dung Bùi Thị Thúy Hòa Phan Thị Thu Huyền Vương Thu Phương THE END