Bài giảng Hóa sinh thực phẩm - Chương 2: Protein - Phạm Hồng Hiếu

05/07/2017 
1 
Chương 2: PROTEIN 
I. Vai trò sinh học của protein 
II. Cấu tạo phân tử protein 
III.Một số tính chất quan trọng của protein 
IV.Phân loại protein 
V. Các quá trình biến đổi protein trong gia 
công, chế biến thực phẩm và ứng dụng 
VI.Các biến đổi của protein trong QTSX và 
bảo quản thực phẩm 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 1 
I. VAI TRÒ SINH HỌC 
CỦA PROTEIN 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 2 
Vai trò của protein trong cơ thể 
sinh vật 
1. Xúc tác: enzyme 
2. Vận tải: hemoglobin, mioglobin (ở ĐV có 
xương sống), hemocyanin (ở động vật 
không xương sống) 
3. Chuyển động: co cơ, chuyển vị trí của 
NST 
4. Bảo vệ: kháng thể, interferon chống sự 
nhiễm virus, chống đông máu, độc tố 
(toxin) 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 3 
Vai trò của protein trong cơ thể 
sinh vật 
5. Truyền xung thần kinh: chất màu thị giác 
rodopxin ở màng lưới mắt. 
6. Điều hòa: hormon, ức chế đặc hiệu 
enzyme 
7. Chống đỡ cơ học: protein sợi như 
sclerotin/côn trùng, fibroin/tơ tằm, tơ 
nhện, colagen, elastin/mô liên kết, mô 
xương 
8. Dự trữ dinh dưỡng: ovalbumin/lòng trắng 
trứng, gliadin/hạt lúa mì, zein/ngô, 
feritin/lá. 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 4 
 Protein quyết định đặc trưng khẩu phần thức ăn 
nền tảng protein cao 
 Thiếu protein: 
 Suy dd, sụt cân mau, chậm lớn 
 Giảm khả năng miễn dịch 
 Gan, tuyến nội tiết, hệ thần kinh không hoạt 
động bình thường 
 Thay đổi TPHH và cấu tạo hình thái của 
xương (Ca, Mg) 
 Protein cao, chất lượng tốt (đủ các axit amin 
không thay thế) 
Giá trị dinh dưỡng 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 5 
Axit amin 
Dạng không ion hóa Dạng ion lưỡng cực 
•Công thức cấu tạo tổng quát: 
R – CH – COOH 
NH2 
R – CH – COO– 
NH3+ 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 6 
05/07/2017 
2 
Các axit amin thường gặp 
Đa số protein cấu tạo từ 20 L- axit amin 
và 2 amit 
COOH (axit amin) CONH2 (amit) 
axit aspartic Asparagin 
axit glutamic Glutamin 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 7 
Phân loại các axit amin thường gặp 
Axit amin phân cực Axit amin không 
phân cực Trung tính Axit tính Kiềm tính 
Tên gọi 
thông 
thường 
Viết 
tắt 
Tên gọi 
thông 
thường 
Viết 
tắt 
Tên gọi 
thông 
thường 
Viết 
tắt 
Tên gọi thông 
thường 
Viết 
tắt 
Asparagine 
Cysteine 
Cystine 
Glutamine 
Serine 
Tyrosine 
Threonine 
Asn 
Cys 
Gln 
Ser 
Tyr 
Thr 
a.Aspartic 
a.Glutamic 
Asp 
Glu 
Arginine 
Lysine 
Histidine 
Arg 
Lys 
His 
Alanine 
Phenylalanine 
Glycine 
Leucine 
Isoleucine 
Methionine 
Proline 
Tryptophan 
Valine 
Oxyproline 
Ala 
Phe 
Gly 
Leu 
Ileu 
Met 
Pro 
Trp 
Val 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 8 
Axit amin phân cực, trung tính 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 9 
 Axit amin phân cực, trung tính 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 10 
 Axit amin phân cực, trung tính 
Cysteine, Cystine 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 11 
Axit amin phân cực, kiềm tính 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 12 
05/07/2017 
3 
Axit amin phân cực, axit tính 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 13 
Axit amin không phân cực 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 14 
 Axit amin không phân cực 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 15 
Axit amin không phân cực 
Oxyproline 
 Proline Oxyproline 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 16 
Một số axit amin ít gặp trong protein 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 17 
Một số axit amin không có 
trong protein 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 18 
05/07/2017 
4 
Các axit amin không thay thế 
aa không thay thế (cần thiết, thiết yếu) = aa mà 
người/ĐV không thể tự tổng hợp 
 lấy từ thức ăn 
Thiếu cân bằng N (-) 
Tùy thuộc vào loài, lứa tuổi: 
– Người lớn: 8 (valine, leucine, isoleucine, 
methionine, threonine, phenylalanine, 
tryptophan, lysine) 
– Trẻ em: 8 + 2 (arginine, histidine) 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 19 
Các axit amin không thay thế và nhu cầu 
hàng ngày của người trưởng thành 
TT axit 
amin 
Nhu cầu 
(g/ngày) 
TT axit amin Nhu cầu 
(g/ngày) 
1 Valin 8,8 5 Methionin 3,0 
2 Lơxin 9,0 6 Lizin 5,2 
3 Izolơxin 3,3 7 Triptophan 1,1 
4 Treonin 3,5 8 Phenilalanin 4,4 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 20 
Một số tính chất hóa lý của axit amin 
 Tính chất chung 
 Tính đồng phân quang học (đồng phân 
lập thể) của axit amin 
 Khả năng hydrat và tính tan 
 Tính điện ly lưỡng tính 
 Các phản ứng hoá học 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 21 
Tính chất chung 
 Bền trong môi trường nước, bền 
nhiệt (không bị phá huỷ ở 100-
200oC) 
 Bền trong môi trường axit (riêng 
các axit amin chứa S bị phá huỷ) 
 Không bền trong môi trường kiềm: 
hiện tượng raxemic 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 22 
Tính đồng phân quang học 
(đồng phân lập thể) 
– Trừ glycine, các axit amin đều chứa C bất đối 
(C*) 
– Phân tử tồn tại dưới 2 dạng L(-, quay trái) và 
D (+, quay phải) 
– Đa phần các axit amin thực phẩm tồn tại 
dưới dạng L protein có tính làm quay mặt 
phẳng của ánh sáng phân cực sang trái. 
– Dạng D không được cơ thể hấp thụ 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 23 
C bất đối 
a – C – c 
d 
* 
b 
X – C – H 
R 
* 
R’ 
Dạng L(-) 
H – C – X 
R 
* 
R’ 
Dạng D(+) 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 24 
05/07/2017 
5 
Trong đó: 
–Gốc R’ có mức độ oxy hóa cao hơn R: 
COOH > CHO > CH2OH > CH3 
–Dị tố X: Br, Cl, OH, NH2 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 25 
Ở axit amin: 
–C* chính là C 
–Gốc R’ là COOH 
–X là NH2 
Do đó, cấu hình D và L có dạng: 
NH2 – C – H 
R 
COOH 
Dạng L(-) 
H – C – NH2 
R 
COOH 
Dạng D(+) 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 26 
Người ta quy ước lấy Serine làm đơn vị 
so sánh để xét đồng phân quang học của 
axit amin: 
H2N – C – H 
CH2OH 
COOH 
L – Serine 
H – C – NH2 
CH2OH 
COOH 
D – Serine 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 27 ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 28 
Khả năng hydrat hoá và tính tan 
Gốc R chứa các nhóm chức có khả 
năng tạo liên kết hydro với nước 
Thường khả năng hydrat hoá cao sẽ có 
tính hòa tan 
Tính tan phụ thuộc vào bản chất axit 
amin, vào dung môi... 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 29 
Tính điện ly lưỡng tính 
 Do phân tử vừa chứa nhóm NH3+ và nhóm 
COO- 
 Môi trường axit: 
– a.a tích điện dương (+) 
– a.a chuyển về cực âm (-) 
 Môi trường kiềm: 
– a.a tích điện âm (-) 
– a.a chuyển về cực dương (+) 
 Ở giá trị pH mà các a.a không tích điện là 
pH đẳng điện (pI, pHi) 
 Cơ sở ứng dụng của phương pháp điện di 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 30 
05/07/2017 
6 
Tính điện ly lưỡng tính 
R – CH – COOH + H+ R – CH – COOH 
NH2 NH3+ 
R – CH – COOH + OH– R – CH – COO– + H2O 
NH2 NH2 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 31 ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP1 – Chương 3: Protein 32 
Các phản ứng hoá học 
 Phản ứng tạo muối 
 Phản ứng tạo phức với kim loại nặng 
 Phản ứng tạo amid 
 Tác dụng với HNO2 (axit nitrơ) 
 Phản ứng ester hoá 
 Phản ứng với formaldehit (formaldehyd) 
 Phản ứng với ninhydrin (Trixetohidrinden) 
HSTP – Chương 2: Protein 
Phản ứng tạo muối 
 Do tính lưỡng tính, trong công thức cấu tạo có cả nhóm 
– COOH và – NH2, mà axit amin có khả năng tạo muối 
với cả axit và baz: 
– Phản ứng tạo muối với baz: Chất tạo thành là muối 
Natri của axit amin 
R CH
NH3+
COO- + NaOH R CH
NH2
COONa + H2O
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 33 
Phản ứng tạo muối 
– Phản ứng tạo muối với axit: 
R HC
NH2
COOH HCl Cl H3N HC
R
COOH+
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 34 
Phản ứng tạo phức với KL nặng 
 Axit amin có thể tác dụng với các kim loại nạng (Pb, Hg, 
Cu,..) tạo muối nội phức 
 Đặc biệt với dung dịch CuSO4 axit amin tạo muối Cu 
kết tinh màu xanh đậm hoặc xanh tím. Phản ứng này 
cũng được sử dụng để xác nhận sự hiện diện của axit 
amin 
C
OHO
CH
H2N R
C
OO
CH
N R
C
O O
CH
NR
Cu
HH
H H
2
CuSO4
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 35 
Phản ứng tạo amit 
CH2
Aspartic (Asp)
HOOC CH COOH
NH2
+ NH3 CH2CO CH COOH
NH2NH2
- H2O
Asparagine
+
CH
H2N
C
O OH - 2 H2O
HN
C
R
CH C
O
NH
CH
O R
dixetopiperazin
R
CH
H2N
C
O OH
R
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 36 
05/07/2017 
7 
Phản ứng ester hoá 
 Ester của các axit amin là những chất lỏng dễ bay hơi, 
có tính kiềm, các chất này có thể điều chế được bằng 
phương pháp cất chân không 
R CH COOH
NH2
+ R, CH COOR ,
NH2
R, OH + H2O
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 37 
Tác dụng với HNO2 (axit nitrơ) 
 Trừ proline và oxy – proline không tham gia phản ứng, 
các axit amin bậc 1 khác có khả năng phản ứng với axit 
nitrơ để tạo ra khí nitrơ và oxyaxit 
 Phản ứng này dùng để định lượng N có trong axit amin 
căn cứ vào lượng khí nitrơ thoát ra 
R CH COOH
NH2
+ R CH COOH
OH
HNO 2 + N2 + H2O
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 38 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP1 – Chương 3: Protein 39 
Phản ứng với formaldehit (formaldehyd) 
 Dùng để định lượng axit amin 
 Khi thêm một lượng dư formol trung tính vào dung dịch axit 
amin, lúc này formol sẽ đẩy H+ ra khỏi – NH3+ và phản ứng 
với nhóm – NH2 tạo thành dẫn xuất methyl hóa. Vậy axit 
amine sẽ mất đi tính baz và chỉ còn tính axit do chỉ còn lại 
nhóm – COOH tự do 
 Chuẩn độ lượng axit này bằng dung dịch NaOH, từ đó tính 
được lượng axit amine tương ứng 
NH3
+ CH COO-
R
H2N CH COO
-
R
+ H+
H2N CH COO
-
R
+ 2 HCHO N CH COOH
R
CH2
CH2HO
HO
HSTP – Chương 2: Protein ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP1 – Chương 3: Protein 40 
Phản ứng với ninhydrin 
(Trixetohidrinden) 
Dùng định tính và định lượng axit amin 
nhờ: 
– phương pháp sắc ký trên giấy 
– sắc ký trên cột nhựa trao đổi ion bằng 
máy phân tích axit amin tự động (g) 
Các - axit amin + ninhydrin hợp 
chất màu xanh tím 
Riêng: iminoaxit (prolin) + ninhydrin 
hợp chất màu vàng 
HSTP – Chương 2: Protein 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP1 – Chương 3: Protein 41 
Phản ứng với ninhydrin 
(Trixetohidrinden) 
O 
OH 
OH 
O 
O 
H 
HO 
O 
+ NH3 + 
O 
O 
O 
O 
– N = 
indandion – 2 – N – 
2 – indanon 
O 
O 
O 
O 
– N = 
+ NH3 
ONH
4 
O 
O 
O 
– N = 
Hợp chất màu xanh 
tím (Ruheman) 
O 
O 
OH 
OH 
O 
R – C – COOH + 
NH2 
H H 
OH 
O 
NH3 + CO2 + RCHO + 
dixetooxyhindriden ninhidrin 
HSTP – Chương 2: Protein ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP1 – Chương 3: Protein 42 
Phân tích axit amin bằng 
phương pháp sắc ký giấy 
Các cấu tử cần tách được di 
chuyển trên giấy nhờ lực mao 
dẫn của dung môi. Chúng được 
tách ra nhờ sự khác nhau về ái 
lực giữa pha động và pha tĩnh 
HSTP – Chương 2: Protein 
05/07/2017 
8 
Phương pháp điện di trên giấy, trên 
bản mỏng, trên cột gel 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 43 
Kỹ thuật tách và định lượng axit 
amin bằng cột sắc ký trao đổi ion 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 44 
Kỹ thuật sắc ký lỏng cao áp (HPLC – high 
perfomance liquid chromatography) 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 45 
Cấu tạo phân tử protein 
 Các nguyên tố cơ bản: C, H, O, N 
– Cacbon: 50-55% 
– Hydro: 5,5-7,3% 
– Oxy: 21,5-23,5% 
– Nitơ: 15-18% [Pr] = [NPr] x f 
• f = 6,25: protein thường 
• f = 5,7: protein ngũ cốc 
• f = 6,38: protein sữa 
– Các nguyên tố khác: S (0,3-2,5%), P (0,1-0,2%), 
Fe, Zn, Cu... 
 axit amin peptit polypeptit protein 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 46 
Peptit (Peptide) 
Peptit là sản phẩm ngưng tụ của các axit amin: 
 - H2O 
H2N – CH – COOH + HNH – CH – COOH 
R1 R2 
axit amin 1 axit amin 2 
Liên kết peptit 
H2N – CH – CO – NH – CH – COOH 
R1 R2 Dipeptit 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 47 
Liên kết Peptit 
Liên kết peptit (-CO-NH-) = liên kết 
giữa nhóm amino (NH2) và nhóm 
cacboxyl (COOH) của 2 phân tử axit 
amin khác nhau 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 48 
05/07/2017 
9 
Peptit, polypetit 
2,3..n aa dipeptit, tripeptit..polipeptit 
Phân biệt giữa polipeptit và protein bởi 
khối lượng phân tử (M): 
– Polipeptit có M nhỏ tan được trong 
dd axit tricloaxetic 10% 
– Protein có M lớn không tan được 
trong dd axit tricloaxetic 10% 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 49 
Cấu trúc của phân tử protein 
Thuyết polipeptit: axit amin peptit 
polypeptit protein 
Các mức cấu trúc 
– cấu trúc bậc 1: mạch thẳng 
– cấu trúc bậc 2: xoắn lò so, tờ giấy xếp, 
cuộn thống kê. 
– cấu trúc bậc 3: cấu trúc cầu 
– cấu trúc bậc 4: cấu trúc cầu, do nhiều 
dưới đơn vị 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 50 
Cấu trúc bậc 1 
Quy định bởi thành phần và trình tự kết 
hợp của các axit amin có trong protein 
đó. 
Liên kết đặc trưng = liên kết peptit 
Quy định từ trong gen, xác định quan 
hệ họ hàng và lịch sử tiến hoá 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 51 
Cấu trúc bậc 1 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 52 
Cấu trúc bậc 2 
Liên kết đặc trưng = liên kết H giữa 
nhóm imin (NH) và nhóm cacbonyl 
(CO) 
Gồm: 
– cấu trúc xoắn kiểu 
– cấu trúc xếp nếp kiểu  
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 53 
Cấu trúc xoắn 
Vòng xoắn quay theo chiều 
từ trái sang phải vì các axit 
amin có cấu hình L 
Mỗi vòng xoắn gồm 3,6 gốc 
axit amin (18 aa 5 vòng) 
Có các axit amin không có 
khả năng tạo xoắn ở cacbon 
 như prolin, glixin, izolơxin, 
serin 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 54 
05/07/2017 
10 
Cấu trúc xoắn 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 55 
Cấu trúc xếp nếp  
Cấu trúc dạng sợi, dịch đặc, gấp nếp 
Tương tác giữa: 
– 2 chuỗi polipeptit 
– giữa các đoạn mạch của 1 chuỗi polipeptit 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 56 
Cấu trúc xếp nếp  
 (a): D¹ng song song (b) D¹ng ®èi song song 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 57 
Cấu trúc bậc 3 
Trên cơ sở cấu 
trúc bậc 1 và 2 
cấu trúc gấp khúc 
không gian 3 chiều 
Liên kết đặc trưng 
= liên kết ion, liên 
kết không phân 
cực, liên kết 
hydro, liên kết 
disunfit (-S-S-) 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 58 
Cấu trúc bậc 3 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 59 
Cấu trúc bậc 3 
Phân tử chymotrysin 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 60 
05/07/2017 
11 
Các liên kết hydro trong protein 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 61 
Cấu trúc bậc 4 
 Dạng: hình cầu, 
tập hợp của nhiều 
dưới đơn vị (subunit) 
 Liên kết: tĩnh điện, 
tương tác kỵ nước, 
liên kết H, Van der 
Waal, cầu disulfua 
phân tử hemoglobin 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 62 
Tóm tắt các mức cấu trúc của protein 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 63 
III. Một số tính chất quan 
trọng của protein 
Khối lượng và hình dạng của phân tử 
protein 
Tính chất lưỡng tính của protein 
Tính chất của dung dịch keo protein 
Sự biến tính của protein 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 64 
Khối lượng, hình dạng của protein 
 Khối lượng: M lớn, hàng nghìn triệu hoặc lớn hơn 
 Hình dạng: 
– Hình cầu: 
• trục dài/trục ngắn <20 
• Tan / nước muối loãng 
• Hoạt động hh xúc tác 
• Hemoglobin, myoglobin... 
– Hình sợi: 
• trục dài/trục ngắn=100 -1000 
• Trơ hh chức năng cơ học 
• Colagen (da, sụn); keratin(tóc, lông); fibrin (tơ); 
miozin (cơ). 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 65 
Tính chất lưỡng tính của protein 
Protein là chất điện ly lưỡng tính do các nhóm 
phân cực của gốc R như COOH thứ hai (Asp, 
Glu), NH2 (Lys), guanidin (Arg), imidazol (His), 
OH (Ser, Thr, Tyr) pHi (pI): 
– pH < pHi:protein = đa cation 
– pH > pHi: protein = đa anion 
– pH = pHi, protein kết tụ xác định pHi của 
protein, kết tủa protein 
Từ sự khác biệt về pHi của các protein 
phương pháp điện di, tách chiết protein 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 66 
05/07/2017 
12 
Tính chất dung dịch keo protein 
Khi hòa tan, protein dung dịch keo (kích thước 
lớn, không đi qua màng bán thấm) 
 tinh sạch protein bằng phương pháp thẩm tích 
2 yếu tố đảm bảo độ bền keo protein: 
– Sự tích điện cùng dấu 
– Lớp vỏ hydrat 
 Loại bỏ 2 yếu tố này, protein sẽ bị kết tủa. 
Các yếu tố gây kết tủa thuận nghịch protein: 
– muối trung hòa như (NH4)2SO4 
– dung môi hữu cơ như axeton, etanol (t<00C) 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 67 
Điện di 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 68 
 Điện di trên gel polyacrylamit 
Các protein cần tách sẽ di chuyển với các tốc độ 
khác nhau (do sự khác nhau về kích cỡ và độ 
tích điện) và sau đó chúng sẽ được định vị ở các 
vị trí khác nhau trên bản gel (các vệt gel) 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 69 
Phương pháp điện di đẳng điện 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 70 
Phương pháp SDS-Page 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 71 
Sự biến tính của protein 
 Định nghĩa: 
Điều kiện môi trường thay đổi protein bị 
thay đổi hoàn toàn về tính chất lý, hóa cấu 
trúc bậc 2,3,4 bị phá vỡ (cấu trúc bậc 1 giữ 
nguyên) protein bị biến tính 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 72 
05/07/2017 
13 
Sự biến tính của protein 
Khi biến tính, protein bị biến đổi: 
– Tính hòa tan  do lộ các nhóm kỵ nước 
– Khả năng giữ nước  
– Mất hoạt tính sinh học 
– Độ nhạy với enzyme proteaza 
– Độ nhớt nội tại 
– Mất khả năng kết tinh 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 73 
Sự biến tính của protein 
Phân loại: 
–Biến tính thuận nghịch: sau biến 
tính, dạng ban đầu của protein 
được phục hồi 
–Biến tính không thuận nghịch: 
sau biến tính, protein không thể 
khôi phục trạng thái ban đầu 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 74 
Sự biến tính của protein 
Các tác nhân gây biến tính: 
– Tác nhân vật lý 
• Nhiệt độ: làm dãn mạch phân tử. 
• Tia cực tím: các gốc axit amin thơm (Trp, 
Tyr, Phe) hấp thụ các tia cực tím, làm thay 
đổi hình thể của phân tử Protein và nếu 
mức năng lượng đủ lớn sẽ làm đứt gẫy 
các cầu disunfua (-S-S-) 
• Xử lý cơ học: khi nhào trộn, cán, kéo hoặc 
dãn được lặp đi lặp lại nhiều lần tạo ra lực 
cắt cũng làm biến tính Protein. 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 75 
Sự biến tính của protein 
Các tác nhân gây biến tính: 
– Tác nhân hoá học: 
• pH: tạo lực đẩy tĩnh điện giữa các nhóm bị 
ion hoá và làm giãn mạch các phân tử 
Protein. 
• Các ion kim loại: đặc biệt là các ion kim 
loại chuyển tiếp (Cu, Fe, Hg, Ag) tạo phức 
bền với protein làm thay đổi cấu hình phân 
tử ( nhóm -SH) 
• Các dung môi hữu cơ: thay đổi hằng số 
điện môi của môi trường, biến đổi các lực 
hút tĩnh điện vốn làm bền phân tử protein 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 76 
IV. Phân loại protein 
Dựa vào thành phần hóa học 2 nhóm 
lớn: 
– Protein đơn giản 
– Protein phức tạp: phần protein + phần 
phi protein (nhóm ngoại) 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 77 
Protein đơn giản 
 (Phân loại dựa vào tính hòa tan) 
Nhóm 
protein 
Dung môi 
hòa tan 
Sự phân bố của protein 
Albumin Nước Lòng trắng trứng, các 
loại hạt 
Globulin dd muối loãng Hầu hết các loại thực vật 
Prolamin Rượu etylic 70% Hạt hòa thảo 
Glutelin Kiềm, axit loãng Hạt lúa mì 
Histon axit loãng Nhân tế bào 
Protamin Nhiều dung môi Nhân tế bào 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 78 
05/07/2017 
14 
Protein phức tạp 
(Phân loại dựa vào phần phi protein) 
Nhóm protein Phần phi protein 
Nucleoprotein axit nucleic 
Glycoprotein Gluxit 
Lipoprotein Lipit 
Cromoprotein Chất màu 
Photphoprotein H3PO4 
Metaloprotein Kim loại 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 79 
V. Các quá trình biến đổi protein trong gia 
công, chế biến thực phẩm và ứng dụng 
Khả năng tạo gel của protein 
Khả năng tạo bột nhão 
Khả năng tạo màng 
Khả năng nhũ hóa 
Khả năng tạo bọt 
Khả năng cố định mùi 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 80 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 81 
Khả năng tạo gel của protein 
Định nghĩa của sự tạo gel: 
• Protein bị biến tính cấu trúc bậc cao bị 
phá hủy mạch peptit bị giãn ra các 
nhóm bên ẩn phía trong xuất hiện các 
mạch polipeptit tiếp xúc và liên kết lại 
mạng lưới không gian 3 chiều vô định 
hình, rắn, chứa đầy pha phân tán (H2O) 
nD
laømlaïnh hoaëct0
D
t
N
t
nN )(PnPnP)(P
00
   
PN là protein tự nhiên ban đầu, PD là protein bị biến tính. 
Khả năng tạo gel của protein 
 Các liên kết tạo nên cấu trúc gel: 
– Liên kết hydrophop (kỵ nước hay ưa béo), 
ổn định khối gel cứng 
– Liên kết H giữa nhóm peptit, OH, COOH 
 liên kết yếu, linh động gel có độ dẻo 
nhất định, dễ bị đứt khi gia nhiệt, tái lập 
khi để nguội 
– Liên kết tĩnh điện 
– Liên kết disulfua gel rất chắc và bền 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 82 
Khả năng tạo gel của protein 
 Điều kiện tạo gel: 
– Nhiệt độ: gia nhiệt làm lạnh 
 tạo nhiều liên kết hydro gel bền 
– axit hóa/kiềm hóa nhẹ: pH pI 
– Thêm chất đồng tạo gel: polysacarit gel 
có độ cứng và độ đàn hồi cao hơn 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 83 
Khả năng tạo bột nhão 
Các protein (gliadin và glutenin) 
của gluten bột mì có khả năng tạo 
hình “bột nhão” (paste) có tính 
cố kết, dẻo và giữ khí cấu trúc 
xốp cho bánh mì khi nướng 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 84 
05/07/2017 
15 
Khả năng tạo màng 
Protein như gelatin có thể tạo màng 
nhờ các liên kết hydro nên có tính 
thuận nghịch: 
– t > 300C: tan chảy 
– Để nguội: tái lập 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 85 
Khả năng nhũ hóa 
 Nhũ tương: 
– Nhũ tương = hệ phân tán của hai chất 
lỏng không trộn lẫn nhau (pha phân 
tán + pha liên tục) 
– Nhũ tương là hệ không bền nhiệt 
động hợp giọt 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 86 
Khả năng nhũ hóa 
 Các phương pháp làm bền hệ nhũ 
tương: 
– Cho các chất điện ly vô cơ các giọt 
tích điện và đẩy nhau 
– Thêm chất hoạt động bề mặt giảm 
sức căng bề mặt giữa hai pha 
– Thêm chất cao phân tử hòa tan được 
trong pha liên tục như polysacarit, 
protein hấp thụ vào bề mặt liên pha 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 87 
Khả năng nhũ hóa 
 Tác dụng làm bền hệ nhũ tương của 
protein: 
– protein hấp thụ vào bề mặt liên pha độ 
dày, độ nhớt, độ dàn hồi, độ cứng ngăn 
hợp giọt 
– Ngoài ra, sự ion hóa các nhóm bên của 
protein lực đẩy tĩnh điện làm cho nhũ 
tương bền. 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 88 
Khả năng tạo bọt 
 Bọt thực phẩm = hệ phân tán (bóng 
bọt/chất lỏng hay chất bán rắn), ví dụ kem 
ướp lạnh, bọt bia, bánh mì 
 Để bọt bền: màng mỏng bao quanh bóng 
bọt phải đàn hồi và không thấm khí khi 
protein được hấp thụ vào bề mặt liên pha 
thì sẽ tạo ra được một màng như thế 
 Các chất tạo bọt thực phẩm thường là 
protein (lòng trắng trứng, máu, protein của 
đậu tương) 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 89 
Khả năng cố định mùi 
 Protein hấp phụ chất có mùi qua tương tác Van 
der Waals, liên kết đồng hóa trị, liên kết tĩnh 
điện: 
– Các hợp chất bay hơi có cực như rượu đính 
vào protein bằng liên kết hydro 
– Các hợp chất bay hơi có M thấp cố định vào 
các gốc axit amin không cực qua tương tác 
kỵ nước (ưa béo) 
– Một số có liên kết đồng hóa trị không thuận 
nghịch (aldehit hay xeton vào nhóm NH2/ 
protein, chất bay hơi có nhóm NH2 vào nhóm 
COOH/protein) 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 90 
05/07/2017 
16 
VI. Các biến đổi của protein trong 
QTSX và bảo quản thực phẩm 
 Biến đổi do nhiệt 
 Biến đổi do enzyme 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 91 
Biến đổi do nhiệt 
Gia nhiệt vừa phải (chần) protein biến tính 
 vô hoạt độc tố, chất kìm hãm, enzyme 
không mong muốn 
Gia nhiệt kiểu thanh trùng (> 110 – 1150C) 
một phần Cys, Cysn bị phá hủy H2S, 
dimetylsunfua, axit xisteic mùi đặc trưng 
Gia nhiệt khan, t >2000C Trp bị vòng hóa 
 , ,  cacbolin 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 92 
Biến đổi do nhiệt 
Gia nhiệt TP giàu protein có pH trung tính 
hay kiềm ở t0 cao (>2000C) 
– Thủy phân lk peptit, raxemic 50% gt 
dinh dưỡng (đphân D khó tiêu hóa) 
– Phá hủy aa: Arg ornitin, ure, sitrulin, 
NH3; Cys dehydroalanin 
– Tạo cầu nối đồng hóa trị giữa các chuỗi 
polypeptit 
 Xử lý nhiệt thịt/cá ở t0 >t0 thanh trùng cầu 
đồng hóa trị kiểu izopeptit giữa Lys và 
Glu/Asp 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 93 
Biến đổi do enzyme 
 Phản ứng khử amin 
 Phản ứng khử cacboxyl 
 Phản ứng khử amin khử cacboxyl 
 Phản ứng tạo mercaptan 
 Phản ứng tạo scatol, indol, crezol, phenol 
 Phản ứng tạo di-trimetylamin từ các lipoprotein 
 Phản ứng tạo phosphin 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 94 
Phản ứng khử amin 
R – CH – COOH + H2O 
NH2 
R – CH – COOH + NH3 
OH 
R – CH – COOH + H2 
NH2 
R – CH2 – COOH + NH3 enzyme của VSV hiếu khí 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 95 
Phản ứng khử cacboxyl 
R – CH – COOH 
NH2 
R – CH2 – NH2 + CO2 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 96 
05/07/2017 
17 
Phản ứng khử amin khử cacboxyl 
1) R – CH – COOH + ½ O2 
NH2 
R – CO – COOH + NH3 
R – CH – COOH 
OH 
R – CH2 – OH + CO2 
2) R – CH – COOH + H2O 
NH2 
R – CH – COOH + NH3 
OH 
R – CO – COOH R – CH = O + CO2 
Decacboxylaza 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 97 
Phản ứng tạo mercaptan 
CH – NH2 +2H 
COOH 
+ CO2 + NH3 
CH2 - SH 
CH3 
CH2 - SH 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 98 
ThS. Phạm Hồng Hiếu 99 
Phản ứng tạo scatol, indol, crezol, phenol
NH
CH2 CH
NH2
COOH H2O
NH
CH2 CH COOH
OH + NH3
NH
CH2 COOH
NH
CH3
NH
acid indoloxypropionic
+ O2
+ H2O + CO2
+ 3/2 O2
+ H2O + CO2
acid indolacetic
scatol
NH
CH2 CH COOH
OH
acid indoloxypropionic
NH
CH2 COOH
acid indolacetic
NH
CH3
scatol indol
+ CO2
Triptophan
HSTP – Chương 2: Protein ThS. Phạm Hồng Hiếu 100 
Phản ứng tạo scatol, indol, 
crezol, phenol 
 Tạo crezol, phenol: 
CH2 CH
NH2
COOHOH OH CH3 OH
crezol phenolTyrosine
HSTP – Chương 2: Protein 
ThS. Phạm Hồng Hiếu 101 
Phản ứng tạo di-trimetylamin 
từ các lipoprotein 
Phần lipit sau khi tách từ 
lipoprotein sẽ bị chuyển hóa thành 
các di-trimetylamin 
[O]
N
CH 3
CH 3
CH 3 OH
CH 2 CH 2 OH N
CH 3
CH 3
CH 3
N
CH 3
CH 3
CH 3
O
colin trimetylamine oxytrimetylamine
HSTP – Chương 2: Protein 
Phản ứng tạo phosphin 
Xảy ra với phosphoprotein và nucleoprotein 
có chứa H3PO4: 
H3PO4 PH3 + 2O2 
Phosphin (PH3) là khí không màu, mùi thối, 
rất độc 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 102 
05/07/2017 
18 
ThS. Phạm Hồng Hiếu HSTP – Chương 2: Protein 103