Giáo trình Hóa sinh học thực phẩm (Nghề: Chế biến thuỷ sản - Trung cấp) - Trường Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp

Chia sẻ: Troinangxanh10 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:111

Thêm vào BST

Báo xấu

24
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Hóa sinh học thực phẩm cung cấp cho người học những kiến thức như: Protein và sự chuyển hóa của protein trong bảo quản và chế biến thực phẩm; Glucid và sự phân giải glucid; Lipid và sự ôi hóa thực phẩm; Sự oxi – hóa khử sinh học – Chu trình Krebs;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Hóa sinh học thực phẩm (Nghề: Chế biến thuỷ sản - Trung cấp) - Trường Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP TRƯỜNG CAO ĐẲNG CỘNG ĐỒNG ĐỒNG THÁP GIÁO TRÌNH HÓA SINH HỌC THỰC PHẨM MÔN HỌC/ MÔ ĐUN: HÓA SINH HỌC THỰC PHẪM NGÀNH, NGHỀ: CHẾ BIẾN THỦY SẢN TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định số /QĐ-CĐCĐ ngày tháng năm 2017 của Hiệu trưởng trường Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2017
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
LỜI GIỚI THIỆU Nghề Chế biến thủy sản là nghề chuyên về lĩnh vực bảo quản và chế biến thủy sản, hải sản…đảm bảo nhu cầu dinh dưỡng và an toàn thực cho cộng đồng. Đây cũng là ngành liên quan đến kiểm tra, đánh giá chất lượng sản phẩm trong quá trình chế biến; phát triển sản phẩm mới, vận hành sản xuất…Ứng dụng của nghề Chế biến thủy sản là vô cùng đa dạng, vì tất cả những gì liên quan đến an toàn thực phẩm đều có thể ứng dụng kiến thức ngành nghề học này. Vì thế đẩy mạnh và phát triển nghề Chế biến thủy sản là góp phần tạo ra các sản phẩm có giá trị cao, đáp ứng nhu cầu cao của thị trường. Bộ giáo trình tích hợp những kiến thức, kỹ năng cần có của nghề, giúp học viên sau khi học xong tham gia làm việc tại các cơ sở chế biến thực phẩm có thể làm ra các sản phẩm đạt tiêu chuẩn, đáp ứng nhu cầu đa dạng của các thị trường trong nước cũng như trên thế giới. Giáo trình môn học Hóa sinh học thực phẩm được phân bố giảng dạy trong thời gian 63 giờ và bao gồm 06 chương: Chương 1: Protein và sự chuyển hóa của protein trong bảo quản và chế biến thực phẩm Chương 2: Enzyme. Chương 3: Glucid và sự phân giải glucid. Chương 4: Lipid và sự ôi hóa thực phẩm. Chương 5: Vitamin và chất khoáng. Chương 6: Sự oxi – hóa khử sinh học – Chu trình Krebs. Trong quá trình biên soạn giáo trình này, chúng tôi đã khảo sát thực tế ở nhiều tài liệu, bài giảng và thực tế tại một số trường, xí nghiệp trong địa bàn Tỉnh. Ngoài ra còn cập nhật những Qui chuẩn Việt Nam trong chế biến, đánh giá thực phẩm. Đối tượng học là học sinh trung cấp với khả năng nhận thức và tư duy chậm nên cách viết ngắn gọn, dễ dàng tiếp thu, sử dụng cân xứng giữa lý thuyết và kỹ năng thực hành. Giáo trình là cơ sở cho các giáo viên soạn bài giảng để giảng dạy, là tài liệu nghiên cứu và học tập của học sinh học nghề “Chế biến thủy sản”. Tuy nhiên thực tế sản xuất luôn biến động, những quy trình công nghệ thì liên tục thay đổi vì vậy khi biên soạn chúng tôi gặp phải những khó khăn nhất định. Tuy nhiên, tập thể biên soạn cũng đã cố gắng để biên soạn giáo trình này bám sát chương trình đào tạo. Chúng tôi xin chân thành cám ơn các Cơ quan, đơn vị và cá nhân đã tạo điều kiện giúp đỡ chúng tôi hoàn thành giáo trình này. Đồng Tháp, ngày tháng năm 2017 Chủ biên 1
MỤC LỤC TRANG CHƯƠNG 1: PROTEIN ............................................................................... 16 1. Giới thiệu .................................................................................................... 16 1.1. Vai trò sinh học..................................................................................... 17 1.2. Vai trò dinh dưỡng ............................................................................... 17 2. Acid amin và peptide ................................................................................ 19 2.1 Acid amin ............................................................................................... 19 2.2 Peptide .................................................................................................... 24 3. Protein ........................................................................................................ 25 3.1. Hình dạng và cấu trúc của protein ..................................................... 25 3.2. Tính chất của protein ........................................................................... 27 3.3. Sự biến tính của protein ...................................................................... 28 3.4. Các biến đổi của protein trong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm ............................................................................................................. 29 4. Thực hành: ................................................................................................. 31 CHƯƠNG 2: ENZYME ................................................................................ 35 1. Tổng quan về enzyme................................................................................ 35 1.1. Bản chất của enzyme ............................................................................ 35 1.2. Cấu tạo hoá học của phân tử enzyme ................................................. 36 2. Cơ chế tác dụng của enzyme .................................................................... 36 2.1. Trung tâm hoạt động của enzyme ........................................................ 36 2.2. Cơ chế hoạt động của enzyme ............................................................. 37 3. Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng enzyme ........................... 38 3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ ...................................................................... 38 3.2. Ảnh hưởng của Ph ................................................................................ 39 3.3. Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất ......................................................... 40 3.4. Ảnh hưởng của chất hoạt hoá ............................................................. 41 3.5. Ảnh hưởng của chất kìm hãm ............................................................. 41 4. Cách gọi tên và phân loại.......................................................................... 42 5. Ứng dụng của enzyme trong ngành công nghệ thực phẩm ................... 45 6. Thực hành: Thực hiện được các phản ứng thủy phân của enzyme ..... 48 CHƯƠNG 3: GLUCID VÀ SỰ PHÂN GIẢI GLUCID ............................ 51 1. Giá trị dinh dưỡng và phân loại glucid ................................................... 51 2. Glucid ......................................................................................................... 52 2.1. Đại cương .............................................................................................. 52 2.2. Monosaccharide.................................................................................... 52 2.3. Olygosaccharide ................................................................................... 59 Raffinose ....................................................................................................... 62 2.4. Polysaccharide ...................................................................................... 62 3. Phân giải glucid ......................................................................................... 68 3.1. Sự đường phân ..................................................................................... 68 2
3.2. Sự oxy hóa acid Pyruvic ..................................................................... 69 3.3. Chu trình Pentose phosphate .............................................................. 71 3.4. Chu trình Krebs ................................................................................... 72 4. Thực hành: ................................................................................................. 74 CHƯƠNG 4: LIPID ...................................................................................... 77 1. Vai trò và giá trị dinh dưỡng của lipid .................................................... 77 2. Lipid đơn giản............................................................................................ 79 3. Lipid phức tạp ........................................................................................... 81 4. Sự chuyển hóa lipid (do enzyme) ............................................................. 82 4.1. Sự ôi hóa ................................................................................................ 83 4.2. Sự oxy hóa các chất béo trong cơ thể sinh vật ................................... 84 5. Thực hành: Xác định tính chất đặc trưng của lipid .............................. 85 CHƯƠNG 5: VITAMIN, CHẤT KHOÁNG VÀ CHẤT MÀU ................ 88 1. Đại cương về Vitamin ............................................................................... 88 1.1 Vitamin tan trong nước: B1, B2, B3, B5, B6, B8, B9, B12, C ........... 88 1.2. Vitamin tan trong chất béo: A, D, E, K.............................................. 94 2. Chất khoáng vi lượng và chất khoáng đa lượng .................................... 98 3. Hoá học về chất màu tự nhiên ................................................................ 101 3.1. Clorophyll ........................................................................................... 101 3.2. Carotenoid........................................................................................... 102 3.3. Flavonoid ............................................................................................. 104 4. Thực hành: Xác định được tính chất của vitamin tan trong nước và tan trong béo....................................................................................................... 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................... 109 3
CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC Tên môn học: Hóa sinh học thực phẩm Mã môn học: TCN203 Thời gian thực hiện môn học: 63 giờ/3 tín chỉ; (Lý thuyết: 27 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập 34 giờ; Kiểm tra 2 giờ). I. Vị trí, tính chất của môn học: - Vị trí: Đây là môn học cơ sở trong chương trình đào tạo bậc trung cấp Công nghệ Kỹ thuật chế biến và bảo quản Thủy sản. - Tính chất: Đây là môn học trang bị kiến thức hóa sinh về sản phẩm thực phẩm, làm cơ sở để học sinh tiếp thu tốt các môn học chuyên môn về chế biến, bảo quản và kiểm tra chất lượng thủy sản. II. Mục tiêu môn học: - Về kiến thức: + Trình bày được thành phần cấu tạo, tính chất của các thành phần chính trong thực phẩm. + Trình bày quá trình chuyển hóa của một số hợp chất hữu cơ cơ bản. - Về kỹ năng: + Thực hành xác định được tính chất của protein, lipid, glucid, enzyme và vitamin trong thực phẩm. + Sử dụng được các dụng cụ, thiết bị máy móc trong phòng thí nghiệm phục vụ cho môn học. + Thu thập số liệu và giải thích được kết quả đạt sau khi thực hành xong thí nghiệm. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Chăm chỉ học tập, cẩn thận, nghiêm túc, tuân thủ đúng nội quy lớp học và phòng thí nghiệm. + Rèn luyện kỹ năng thao tác của người học trong khi tiến hành thực hành. + Có kỹ năng giao tiếp, tổ chức và làm việc nhóm. III. Nội dung môn học: 1. Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian: Thời gian (giờ) Thực hành, Số TT Tên chương, mục Tổng Lý thí nghiệm, Kiểm số thuyết thảo luận, bài tra tập 4
Chương 1: Protein và sự chuyển hóa của 1 6 6 0 0 protein trong bảo quản và chế biến thực phẩm. 2 Chương 2: Enzyme. 3 3 0 0 3 Chương 3: Glucid và sự phân giải glucid. 6 6 0 0 Chương 4: Lipid và sự ôi hóa thực phẩm. 4 6 6 0 0 5 Chương 5: Vitamin và chất khoáng. 3 3 0 0 Chương 6: Sự oxi – hóa khử sinh học – Chu 6 3 3 0 0 trình Krebs. Thực hành bài 1: Xác định tính chất của 7 8 0 8 0 protein. Thực hành bài 2: Xác định tính chất của 8 8 0 8 0 Enzyme. Thực hành bài 3: Xác định tính chất của 9 8 0 8 0 glucid. 10 Thực hành bài 4: Xác định tính chất của lipid. 5 0 5 0 Thực hành bài 5: Xác định tính chất của 11 5 0 5 0 vitamin. 12 Kiểm tra. 2 0 0 2 Cộng 63 27 34 2 Thời gian kiểm tra được tính vào giờ thực hành. 2. Nội dung chi tiết: Phần lý thuyết Chương 1: Protein và sự chuyển hóa của protein trong bảo quản và chế biến thực phẩm. Thời gian: 6 giờ LT 1. Mục tiêu: + Trình bày được thành phần cấu tạo của protein trong thực phẩm và những biến đổi của protein trong chế biến và bảo quản thủy sản. + Thực hiện được một số phản ứng màu của protein. + Nghiêm túc trong học tập, cẩn thận, tuân thủ đúng nội quy lớp học. 2. Nội dung chương: 1.1. Giới thiệu. 5
1.1.1. Vai trò sinh học. 1.1.2. Vai trò dinh dưỡng. 1.1.3. Vai trò trong công nghệ thực phẩm. 1.2. Acid amin. 1.2.1. Thành phần nguyên tố cấu tạo protein. 1.2.2. Acid amin đơn vị cấu tạo cơ sở của protein. 1.3. Peptide. 1.3.1. Cấu tạo và cách gọi tên. 1.3.2. Tính chất cảm quan. 1.3.3. Các peptide có hoạt tính sinh học. 1.4. Protein. 1.4.1. Hình dạng và cấu trúc của protein. 1.4.2. Tính chất của protein. 1.4.3. Sự biến tính của protein. 1.4.4. Các tính chất chức năng của protein. 1.4.4. Các biến đổi của protein trong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm. Chương 2: Enzyme. Thời gian: 3 giờ LT 1. Mục tiêu: + Trình bày được thành phần cấu tạo và tính chất của enzyme trong thực phẩm. + Liệt kê được các nhân tố ảnh hưởng đến hoạt độ của enzyme trong thực phẩm. + Biết được một số ứng dụng của enzyme vào trong thực phẩm. + Nghiêm túc trong học tập, tuân thủ đúng nội quy lớp học. 2. Nội dung chương: 2.1. Cấu tạo của enzyme. 2.1.1. Bản chất. 2.1.2. Cấu tạo hóa học của enzyme. 2.2. Các đặc tính nổi bật của enzyme. 2.2.1. Đặc điểm chung. 2.2.2. Điểm riêng biệt. 2.3. Cơ chế tác dụng của enzyme. 2.3.1. Trung tâm hoạt động của enzyme. 6
2.3.2. Cơ chế hoạt động của enzyme. 2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng của enzyme và phương pháp xác định hoạt độ của enzyme. 2.4.1. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme, cơ chất. 2.4.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ. 2.4.3. Ảnh hưởng của pH. 2.4.4. Ảnh hưởng của chất kiềm hãm. 2.4.5. Ảnh hưởng của chất hoạt hóa. 2.5. Cách gọi tên và phân loại. 2.5. Ứng dụng của enzyme trong công nghiệp thực phẩm. Chương 3: Glucid và sự phân giải glucid. Thời gian: 6 giờ LT 1. Mục tiêu: + Nêu được thành phần cấu tạo chính của glucid, phân biệt được các loại glucid và các quá trình chuyển hóa glucid trong cơ thể sinh vật và trong thực phẩm. + Viết công thức cấu tạo một số loại glucid. + Nghiêm túc trong học tập, cẩn thận, tuân thủ đúng nội quy lớp học và phòng thí nghiệm. 2. Nội dung chương: 3.1. Glucid. 3.1.1. Đại cương. 3.1.2. Monosaccharide. 3.1.3. Olygosaccharide. 3.1.4. Polysaccharide. 3.2. Phân giải glucid. 3.2.1. Sự đường phân. 3.2.2. Sự oxy hóa acid Pyruvic. 3.2.3. Chu trình Pentose phosphate Chương 4: Lipid và sự ôi hóa thực phẩm. Thời gian: 6 giờ LT 1. Mục tiêu: + Nêu được thành phần cấu tạo và phân biệt được các loại lipid. + Trình bày được quá trình ôi hóa xảy ra trong thực phẩm. + Xác định tính chất đặc trưng của lipid. 7
+ Sử dụng được các dụng cụ, thiết bị trong phòng thí nghiệm. + Nghiêm túc trong học tập, tuân thủ đúng nội quy lớp học. 2. Nội dung chương: 4.1. Đại cương. 4.1.1. Khái niệm. 4.1.2. Vai trò. 4.1.3. Phân loại. 4.2. Lipid đơn giản. 4.2.1. Glycerid. 4.2.2. Cerid (sáp). 4.2.3. Sterid. 4.3. Lipid phức tạp. 4.3.1. Phospholipid. 4.3.2. Glycolipid. 4.4. Chuyển hóa của lipid. 4.4.1. Sự ôi hóa. 4.4.2. Sự oxy hóa các chất béo trong cơ thể sinh vật. Chương 5: Vitamin và chất khoáng. Thời gian: 3 giờ LT 1. Mục tiêu: + Trình bày được khái quát về vitamin. + Nêu được cách phân loại vitamin. Liệt kê được một số vitamin. + Trình bày khái quát về khoáng đa lượng và vi lượng. + Xác định được tính chất của vitamin tan trong nước và tan trong béo. + Xác định được tính chất đặc trưng của lipid. + Sử dụng được các dụng cụ, thiết bị trong phòng thí nghiệm. + Nghiêm túc trong học tập, cẩn thận, nhận thức được tầm quan trọng của vitamin và khoáng chất. 2. Nội dung chương: 5.1. Đại cương về vitamin. 5.1.1. Khái niệm. 5.1.2. Phân loại. 5.2. Đại cương về chất khoáng. 8
5.2.1. Khái niệm. 5.2.2. Phân loại. Chương 6: Sự oxi – hóa khử sinh học – Chu trình Krebs. Thời gian: 3 giờ LT 1. Mục tiêu: + Nêu lên được cơ chế của quá trình khử sinh học. + Hiểu được quá trình phân giải đường của quá trình đường phân. + Tính toán được năng lượng sinh ra của chu trình Krebs. + Nghiêm túc trong học tập, cẩn thận. 2. Nội dung chương: 6.1. Quan niệm hiện đại về cơ chế của quá trình oxy hóa khử sinh học. 6.1.1. Các dạng phản ứng oxy hóa khử sinh học. 6.1.2. Enzyme oxi hóa - khử. 6.1.3. Sự phosphoryl hóa – oxy hóa. 6.2. Chu trình Krebs. Phần thực hành Thực hành bài 1: Xác định tính chất của protein. Thời gian: 8 giờ TH 1. Mục tiêu: + Thực hiện được một số phản ứng màu của protein. + Định lượng protein bằng phương pháp Bradford. + Sử dụng được các dụng cụ, thiết bị trong phòng thí nghiệm. + Nghiêm túc trong học tập, cẩn thận, tuân thủ đúng nội quy phòng thí nghiệm. 2. Nội dung: 1.1. Cơ sở lý thuyết. 1.2. Phương tiện thí nghiệm. 1.3. Phương pháp thực hiện. 1.4. Tường trình thí nghiệm. Thực hành bài 2: Xác định tính chất của enzyme. Thời gian: 8 giờ TH 1. Mục tiêu: + Trích ly đươc một số enzyme phổ biến. + Thực hiện được các phản ứng thủy phân của enzyme. 9
+ Sử dụng được các dụng cụ, thiết bị trong phòng thí nghiệm. + Nghiêm túc trong học tập, cẩn thận, tuân thủ đúng nội quy phòng thí nghiệm. 2. Nội dung: 2.1. Cơ sở lý thuyết. 2.2. Phương tiện thí nghiệm. 2.3. Phương pháp thực hiện. 2.4. Tường trình thí nghiệm. Thực hành bài 3: Xác định tính chất của glucid. Thời gian: 8 giờ TH 1. Mục tiêu: + Thực hiện được một số phản ứng màu của glucid. + Định lượng được đường khử bằng phương pháp acid Dinitrosalicylic (DNS). + Sử dụng được các dụng cụ, thiết bị trong phòng thí nghiệm. + Nghiêm túc trong học tập, cẩn thận, tuân thủ đúng nội quy phòng thí nghiệm. 2. Nội dung: 3.1. Cơ sở lý thuyết. 3.2. Phương tiện thí nghiệm. 3.3. Phương pháp thực hiện. 3.4. Tường trình thí nghiệm. Thực hành bài 4: Xác định tính chất của lipid. Thời gian: 5 giờ TH 1. Mục tiêu: + Xác định tính chất đặc trưng của lipid. + Sử dụng được các dụng cụ, thiết bị trong phòng thí nghiệm. + Nghiêm túc trong học tập, tuân thủ đúng nội quy phòng thí nghiệm. 2. Nội dung: 4.1. Cơ sở lý thuyết. 4.2. Phương tiện thí nghiệm. 4.3. Phương pháp thực hiện. 4.4. Tường trình thí nghiệm. Thực hành bài 5: Xác định tính chất của vitamin. Thời gian: 5 giờ TH 1. Mục tiêu: + Xác định được tính chất của vitamin tan trong nước và tan trong béo. 10
+ Sử dụng được các dụng cụ, thiết bị trong phòng thí nghiệm. + Nghiêm túc trong học tập, cẩn thận, tuân thủ đúng nội quy phòng thí nghiệm. 2. Nội dung: 5.1. Cơ sở lý thuyết. 5.2. Phương tiện thí nghiệm. 5.3. Phương pháp thực hiện. 5.4. Tường trình thí nghiệm. Kiểm tra: Thời gian: 2 giờ IV. Điều kiện thực hiện môn học: 1. Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Bố trí phòng học lý thuyết, phòng thực hành. 2. Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu, bảng, phấn, thiết bị máy móc liên quan đến môn học. 3. Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: + Tài liệu hướng dẫn môn học. + Các file video liên quan đến môn học. + Tài liệu tham khảo liên quan đến môn học. + Dụng cụ phòng thí nghiệm. 4. Các điều kiện khác: V. Nội dung và phương pháp, đánh giá: 1. Nội dung: - Kiến thức: Nội dung giảng viên kiểm tra kiến thức sinh viên sau quá trình học như sau: + Protein và enzyme. + Lipid. + Glucid và sự phân giải phân tử đường. + Vitamin và khoáng chất. - Kỹ năng: + Thực hiện được các phản ứng đặc trưng của protein, glucid. + Tiến hành xác định được tính chất của lipid, vitamin, enzyme theo yêu cầu của môn học. + Sử dụng được các dụng cụ và trang thiết bị máy móc trong quá trình thực hành tại phóng thí nghiệm. + Thu thập số liệu và tính toán được kết quả của phần thực hành. 11
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Ý thức trách nhiệm trong công việc, cẩn thận. 2. Phương pháp: Kiểm tra đánh giá theo quy định của Bộ LĐTBXH và quy định học vụ của trường. VI. Hướng dẫn thực hiện môn học: 1. Phạm vi áp dụng môn học: Sử dụng cho sinh viên trung cấp Công nghệ Kỹ thuật chế biến và bảo quản Thủy sản, làm tài liệu tham khảo trung cấp nghề Chế biến thực phẩm. 2. Hướng dẫn về phương pháp giảng dạy, học tập môn học: - Đối với giáo viên, giảng viên: + Cung cấp tài liệu môn học, nghiên cứu nội dung mà môn học yêu cầu. + Giảng dạy lý thuyết sẽ áp dụng phương pháp diễn giảng đặt câu hỏi kết hợp với một số thiết bị giảng dạy hiện đại như máy chiếu, thảo luận theo nhóm về một số chủ đề đã giảng dạy. + Giảng dạy thực hành: Giáo viên hướng dẫn những nội dung cần thực hành và các thao tác thực hành trên các dụng cụ thí nghiệm và thiết bị chế biến sản phẩm. Sau đó người học học được các thao tác cụ thể trong phòng thí nghiệm hay xưởng thực hành. - Đối với người học: + Tham dự ít nhất 80% thời gian quy định của học lý thuyết trong chương trình môn học, 100% thời gian thực hành. + Học tập nội dung có trong tài liệu hướng dẫn môn học, các tài liệu tham khảo và sử dụng vốn kiến thức cũ để học kiến thức mới. 3. Những trọng tâm cần chú ý: + Trình bày được khái niệm, cấu tạo và tính chất của protein, enzyme, glucid, lipid, vitamin và khoáng chất trong thực phẩm. + Thực hiện được phản ứng của các chất theo yêu cầu của bài thực hành. + Vận hành được các thiết bị trong quá trình thực hành. + Nghiệm túc, cẩn thận khi thực hành tại phòng thí nghiệm. 4. Tài liệu tham khảo: [1] Nguyễn Thị Thu Thủy (2008), Hóa học thực phẩm, Trường đại học Cần Thơ, khoa NN & SHƯD, Bộ môn Công nghệ thực phẩm . [2] Bùi Hữu Thuận, Dương Thị Phượng Liên, Bùi Thị Huỳnh Hoa (2004), Sinh hóa thực phẩm, Trường đại học Cần Thơ, khoa NN & SHƯD, Bộ môn Công nghệ thực phẩm . [3] Hoàng Kim Anh, Trương Thanh Sơn (2008), Hóa học thực phẩm, Nxb Khoa học và Kỹ Thuật. [4] Lê Ngọc Tú (2005), Hóa sinh công nghiệp, Nxb Khoa học và Kỹ Thuật Hà Nội. 12
[5] Nguyễn Đức Lượng (2004), Công nghệ enzyme, Nxb Đại học quốc gia TPHCM. [6] Phan Thị Bích Trâm (2003), Sinh hóa, Trường đại học Cần Thơ, khoa NN & SHƯD, Bộ môn Công nghệ thực phẩm. 5. Ghi chú và giải thích (nếu có): 13
DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1 Acid amin dạng D và L……………………………………………14 Hình 1.2 Cấu tạo Protein……………………………………..………….….18 Hình 3.1 Các monosaccharide với số phân tử cacbon khác nhau…….…..40 Hình 3.2 Sự oxy hóa acid Pyruvic................................................................56 Hình 3.3 Chu trình Pentose sphate...............................................................57 Hình 3.4 Chu trình Krebs..............................................................................59 Hình 4.1 Cấu tạo Triacyglyceride………………………….………………64 DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1 Độ ngọt của các loại đường...........................................................45 Bảng 4.1 Hàm lượng lipid trong một số thực phẩm…………………….…63 14
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/MÔ ĐUN Tên môn học/mô đun: Hóa sinh thực phẩm Mã môn học/mô đun: MH08 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun: - Vị trí: là môn học kiến thức cơ sở chuyên môn; - Tính chất: Là môn học kỹ thuật cơ sở trong chương trình bắt buộc, học lý thuyết kết hợp với thực hành trên phòng thí nghiệm. Mục tiêu của môn học/mô đun: Sau khi học xong môn học này người học có khả năng: * Về kiến thức: - Cung cấp cho người học ngành chế biến thực phẩm những kiến thức cơ bản về sự biến đổi của một số hợp chất có trong thực phẩm: Protein, glucid, lipid... và các phản ứng hoá học xảy ra trong thực phẩm; - Trình bày được khả năng chuyển hoá chúng trong cơ thể sống và trong chế biến thực phẩm. * Về kỹ năng: - Thực hiện được một số phản ứng màu của protein, glucid..... - Xác định tính chất đặc trưng của lipid, vitamin tan trong nước và tan trong béo. * Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: rèn luyện tính tích cực, cẩn thận, tực giác trong công việc; chấp hành nội quy an toàn lao động, vệ sinh công nghiệp. Nội dung của môn học/mô đun: 15
CHƯƠNG 1: PROTEIN Mã Chương: MH08-01 Giới thiệu: Mục tiêu: - Biết được cấu tạo, tính chất của Protein; - Trình bày được vai trò sinh học và giá trị dinh dưỡng của Protein; - Sự biến đổi của protein trong chế biến thực phẩm. Nội dung chính: 1. Giới thiệu 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 được kết hợp bởi các acid amin. Các acid amin nối với nhau bởi liên kết peptid. Acid amin, peptid và protein là những thành phần quan trọng của thực phẩm cung cấp các tiền chất cần thiết cho quá trình sinh tổng hợp protein trong cơ thể. Ngoài ra, chúng còn trực tiếp tham gia vào việc tạo nên hương vị của thực phẩm hay tham gia vào các phản ứng nhiệt và enzyme để tạo nên các chất màu, chất mùi trong quá trình bảo quản và chế biến. Protein cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo nên các tính chất vật lý của thực phẩm qua khả năng tạo và ổn định các hệ gel, bọt, nhũ tương và cấu trúc sợi. Protein được cung cấp từ thực và động vật, ngoài ra, nguồn cung cấp protein còn bao gồm tảo (Chlorella, Scenedesmus, Spirulina...), nấm men và vi khuẩn (protein đơn bào SCP – single cell protein). Do nấm men và vi khuẩn thường chứa lượng lớn acid nucleic (6-17% so với trọng lượng khô) nên cần quá trình thu nhận, tinh sạch protein. Protein là hợp chất phổ biến trong các nguyên liệu và sản phẩm thực phẩm. Trong thực phẩm, protein có thể ở trạng thái dịch thể hoặc ở trạng thái rắn, có thể ở dạng gần như thuần nhất trong một số sản phẩm này nhưng lại ở dạng hổn hợp với các hợp phần khác trong một số thành phẩm khác. Có thực phẩm protein là hợp phần chính có sẵn trong nguyên liệu, có thực phẩm protein được thêm vào ở dạng chất phụ gia. Protein sẵn có hoặc được đưa vào sản phẩm thực phẩm chủ yếu là để tạo cho thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Ngoài ra, protein còn có vai trò cực kỳ quan trọng trong công nghệ sản xuất thực phẩm: là chất tạo hình và tạo kết cấu đặc trưng cho nhiều loại sản phẩm thực phẩm. 16
Do tương tác với nước và dưới tác dụng của nhiệt mà protein có thể thay đổi tính chất, trạng thái để tạo hình, tạo dáng và tạo kết cấu cấu cho sản phẩm thực phẩm. Trong những điều kiện công nghệ nhất định, protein có thể tương tác với nhau, tương tác với nước, với glucid, lipid để tạo ra độ đặc, độ dẻo, độ trong, tạo bọt, tạo độ xốp cho các sản phẩm thực phẩm. 1.1. Vai trò sinh học Protein đóng vai trò then chốt trong hầu hết các quá trình sinh học, chúng đảm nhận nhiều chức năng quan trọng trong cơ thể - Xúc tác: Hầu như tất cả các phản ứng sinh hóa xảy ra trong cơ thể đều có chất xúc tác là enzyme. Enzyme là chất xúc tác sinh học có bản chất là protein. - Nuôi dưỡng (dự trữ): các protein dự trữ là nguồn nguyên liệu để nuôi dưỡng cơ thể. Protein trứng và sữa (casein) cũng có vai trò nuôi dưỡng. - Vận chuyển: Hemoglobin vận chuyển oxy, albumin huyết tương vận chuyển lipid... - Bảo vệ: nhiều protein bảo vệ cho tế bào và mô chống lại sự xâm nhập của chất lạ hoặc các tác nhân có hại. Các globulin miễn dịch hoặc các kháng thể là những protein đặc hiệu được tổng hợp từ các tế bào lympho ở cơ thể động vật có vai trò nhận biết, kết tủa hoặc trung hòa những vi khuẩn và các protein lạ xâm nhập vào cơ thể. Interferon là protein chống lại sự nhiễm khuẩn và nhiễm virus. Fibrinogen và thrombin là những protein của máu có tác dụng làm đông máu khi thành mạch bị tổn thương. - Vận động: Myosin, actin, actomyosin là những protein chính của sợi tơ cơ. Hoạt động của chúng tạo nên co và duỗi cơ. - Cấu trúc: các protein cấu trúc quan trọng như collagen trong tổ chức liên kết, keratin trong tóc, da; elastin trong thành mạch. - Điều hòa: một số hormone có bản chất protein, là chất có vai trò điều hòa quan trọng các chuyển hóa trong cơ thể như glucagon, adrenaline tham gia điều hòa đường máu. 1.2. Vai trò dinh dưỡng Thuật ngữ protein có xuất xứ từ tiếng Hy Lạp “protos” nghĩa là trước nhất, quan trọng nhất. Protein là thành phần cơ bản của vật chất sống, nó tham gia vào thành phần của mỗi một tế bào và là yếu tố tạo hình chính. Quá trình sống là sự thoái hóa và tân tạo thường xuyên của protein. *Protein là thành phần nguyên sinh chất tế bào Ở nguyên sinh chất tế bào không ngừng xảy ra quá trình thoái hoá protein cùng với sự tổng hợp protein từ thức ăn. Protein cũng là thành phần quan trọng của 17
nhân tế bào và các chất giữa tế bào. Một số protein đặc hiệu có vai trò quan trọng do sự tham gia của chúng vào hoạt động các men, nội tố, kháng thể và các hợp chất khác. Ví dụ globin tham gia vào thành phần huyết sắc tố, miosin và actin đảm bảo quá trình co cơ, -globulin tham gia vào sự tạo thành rodopsin của võng mạc mắt, chất này giúp cho quá trình cảm thụ ánh sáng được bình thường. *Protein cần thiết cho sự chuyển hoá bình thường của các chất dinh dưỡng khác Mọi quá trình chuyển hoá của glucid, lipid, acid nucleic, vitamin và chất khoáng đều cần có sự xúc tác của các enzyme mà bản chất hoá học của enzyme là protein. Các quá trình chuyển hoá của các chất dù là phân giải hay tổng hợp đều cần một nguồn năng lượng lớn, một phần năng lượng đáng kể do protein cung cấp. *Protein tham gia vào cân bằng năng lượng của cơ thể Protein là nguồn năng lượng quan trọng cho cơ thể, cung cấp khoảng 10 - 15% năng lượng của khẩu phần. Các acid amin không tham gia vào tổng hợp protein hoặc được phân giải từ protein, từ các đoạn peptid nhờ enzyme carboxy peptidase hay amino peptidase của ruột non sẽ bị khử amin hoá bằng cách oxy hoá, kết quả tạo thành nhóm –NH2 và α-cetoacid. Nhóm amin phần lớn đựơc tạo thành urê qua chu trình ormithin, còn một phần tồn tại dưới dạng amoniac. Các α-cetoacid tiếp tục bị biến đổi theo đường hướng β oxy hoá để tạo thành acetyl CoA và năng lượng, acetyl CoA lại tiếp tục đi vào chu trình Krebs để tạo ra CO2, H2O, năng lượng và các sản phẩm trung gian. Như vậy các acid amin biến đổi theo đường hướng khử amin hoá sẽ cho nguồn năng lượng lớn. Các acid amin cũng có thể bị khử carboxyl hoá để tạo thành các amin hay diamin. Các amin này lại bị oxy hoá tiếp tục để tạo thành NH3, H2O, aldehyde tương ứng, đồng thời giải phóng nguồn năng lượng đáng kể. Như vậy khi thiếu glucid, lipid thì một phần protein thừa có thể chuyển hoá thành glucid hay acid béo để tham gia vào quá trình đốt cháy và cung cấp năng lượng. Khi đốt cháy trong cơ thể, 1 g protein cho 4 Kcal. *Protein điều hoà chuyển hoá nước và cân bằng kiềm toan trong cơ thể Protein đóng vai trò như chất đệm, giữ cho pH máu ổn định do khả năng liên kết với H+ và OH-. Các hoạt động của cơ thể rất nhạy cảm với sự thay đổi pH máu, vì vậy vai trò duy trì cân bằng pH là rất quan trọng. Protein có nhiệm vụ kéo nước từ trong tế bào vào mạch máu, khi lượng protein trong máu thấp, dưới áp lực co bóp của tim, nước bị đẩy vào khoảng gian bào gây hiện tượng phù nề. *Protein bảo vệ và giải độc cho cơ thể Cơ thể con người chống lại sự nhiễm trùng nhờ hệ thống miễn dịch. Hệ thống miễn dịch sản xuất ra kháng thể có bản chất là các protein bảo vệ. Mỗi kháng thể gắn với một phần đặc hiệu của vi khuẩn hoặc yếu tố lạ nhằm tiêu diệt 18