Một số biến đổi của protein có ứng dụng trong công nghệ thực phẩm Show
Nhiều sản phẩm thực phẩm có thành phần protein cao, vì vậy protein đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành nên những tính chất đặc trưng riêng của sản phẩm. Protein tham gia hình thành nên cấu trúc, mùi vị, trạng thái của sản phẩm. Protein có khả năng tham gia vào các quá trình tạo gel, tạo màng, tạo bột nhão, tạo bọt, tạo nhũ hóa và cố định mùi. * Khả năng tạo gel Khi phân tử protein bị biến tính, cấu trúc bậc cao (cấu trúc bậc 2,3,4) bị phá hủy, mạch phân tử bị giãn ra, các cấu tạo hóa học trước đây có thể nằm ẩn bên trong bây giờ xuất hiện ra ngoài. Các mạch polypeptid bị duỗi ra có thể tiếp xúc với nhau và liên kết với nhau tại các vị trí gọi là nút mạng, tạo thành dạng không gian ba chiều hình mạng lưới. Tại các vị trí tiếp cận gần nhau (nút mạng) có thể hình thành các liện kết bền hoặc không bền. Liên kết bền như sự hình thành cầu canxi (R1 - Ca - R2), cầu disulfua (R1 - S - S - R2). Liên kết không bền như liên kết hydrro, liên kết tĩnh điện, tương tác giữa các nhóm kỵ nước vv... Mạng lưới không gian ba chiều, trong đó có chứa các phân tử của pha phân tán (nước) tạo thành một hệ đồng nhất gọi là gel. Gel là một trạng thái cấu tạo của sản phẩm. Các loại gel khác nhau có độ mềm, dẻo khác nhau. Gel được hình thành với cấu tạo mạng lưới không gian ba chiều với các nút mạng có các liên kết bền thường cứng, khó bị phá vỡ khi gia nhiệt. Gel được hình thành với cấu tạo mạng lưới không gian ba chiều với các nút mạng có các liên kết không bền như liên kết hydro có độ mềm dẻo và bị phá vỡ khi gia nhiệt, nghĩa là khi gia nhiệt gel bị nóng chảy. Tóm lại, khi các phân tử protein bị biến tính tập hợp lại thành mạng lưới không gian có trật tự gọi là sự tạo gel. Các sản phẩm thực phẩm có dạng gel protein như giò, chả, phomat, bánh mì. Yếu tố cần thiết để hình thành dạng gel là phải làm biến tính protein. Người ta thường gia nhiệt, hoặc tác động cơ học (như giã giò, nhồi bột bánh mì) để phá vỡ cấu trúc bậc cao của các phân tử protein và tạo điều kiện để chúng thiết lập nên một trạng thái trật tự mới - trạng thái gel. * Khả năng tạo bột nhão Trong bột mì có chứa thành phần protein gọi là gluten, thành phần protein của bột mì cao hơn bột gạo, bột sắn, bột ngô... vì vậy bột mì được sử dụng làm bánh mì, bánh nướng có độ nở, xốp. Khi hòa bột với nước, gluten và tinh bột thấm nước, trương nở và nhào trộn tác động đến gluten làm chúng có thể thiết lập dạng mạng trong đó có các phân tử tinh bột, làm khối bột có khả năng giữ khí, cố kết, dẻo và có thể tạo hình vì vậy khi nướng sẽ tạo nên cấu trúc xốp. * Khả năng nhũ hóa Nhũ tương là hệ phân tán của hai chất lỏng không trộn lẫn vào nhau, trong đó một chất ở dưới dạng những giọt nhỏ của pha bị phân tán, còn chất kia ở dưới dạng pha phân tán liên tục, ví dụ hệ nhũ tương dầu trong nước hoặc nước trong dầu. Nhiều nhũ tương thực phẩm còn chứa các bọt khí, có thể có thêm các chất rắn phân tán. Những sản phẩm là nhũ tương như sữa, kem, bơ, lòng đỏ trứng vv... Nhũ tương là hệ không bền, luôn có xu hướng hợp giọt để phân pha và phá vỡ cân bằng của hệ. Để làm cho hệ nhũ tương bền, nghĩa là làm cho các giọt luôn ở trạng thái phân tán, không hợp giọt, người ta có thể sử dụng các biện pháp sau: - Cho các chất điện ly vô cơ vào để làm cho các giọt tích điện và đẩy nhau. - Bổ sụng các chất hoạt động bề mặt có cấu trúc lưỡng cực để làm giảm sức căng bề mặt giữa 2 pha. - Cho thêm các chất có phân tử lượng lớn hòa tan được trong pha liên tục như polysaccharide để làm tăng độ nhớt của pha liên tục làm cho các giọt không hợp lại được với nhau để phân pha. - Bổ sung thêm protein vào hệ nhũ tương để chúng hấp phụ vào bề mặt của liên pha sẽ giữ cho các giọt luôn ở trạng thái phân tán. Khi protein được hấp thụ vào bề mặt liên pha sẽ tạo những tính chất cơ lý như độ nhớt, độ đàn hồi, có tác dụng bảo vệ các giọt làm cho chúng không hợp lại với nhau được. Ngoài ra, phụ thuộc vào pH môi trường, protein có thể mang điện tích, khi chúng hấp thụ trên bề mặt liên pha sẽ tạo lực đẩy tĩnh điện làm cho hệ nhũ tương bền. * Khả năng tạo bọt Các bóng bọt thường chứa không khí hoặc khí CO2, áp suất bên trong bóng bọt cao hơn bên ngoài làm chúng dễ vỡ. Muốn cho bóng bọt được bền thì màng mỏng bao quanh bóng bọt phải đàn hồi và không thấm khí. Khi có mặt của protein thì chúng sẽ hấp thụ lên bề mặt liên pha (giữa pha khí và pha lỏng) sẽ làm cho màng mỏng bao quanh bóng bọt có được tính đàn hồi và không thấm khí, giữ hệ bọt bền. Các chất tạo bọt thực phẩm thường là protein như lòng trắng trứng, máu, protein đậu nành vv... *Khả năng cố định mùi Protein có khả năng cố định được các chất mùi. Các protein có thể hấp phụ chất mùi hoặc liên kết với các chất mùi. Sự hấp phụ thông thường do sự hình thành các liên kết không bền giữa chất mùi với protein. Cũng có những trường hợp chất mùi liên kết với protein bằng liên kết đồng hóa trị, và đây là sự "cố định" bền vững không thuận nghịch. Sự liên kết có thể xảy ra giữa các nhóm chức của các gốc axit amin với nhóm chức của gốc tạo mùi. Nhờ khả năng giữ mùi của protein mà người ta có thể tạo cho sản phẩm có những mùi đặc trưng và bền.
Protein là chất dinh dưỡng mà cơ thể cần để phát triển và sửa chữa các tế bào. Nó được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm. Điều quan trọng là bạn phải cung cấp đủ protein trong chế độ ăn uống hàng ngày. Lượng protein bạn cần từ chế độ ăn thay đổi tùy thuộc vào cân nặng, giới tính, tuổi tác và sức khỏe của bạn. Tuy nhiên chúng ta có thể dễ dàng cung cấp đủ nhu cầu khi ăn nhiều loại thực phẩm. Protein trong thực phẩm đến từ các nguồn thực vật và động vật như: thịt và cá, trứng, các sản phẩm từ sữa, hạt và quả hạch, và các loại đậu như đậu lăng. 1. Protein là gì?Protein là chuỗi dài các axit amin tạo nên cơ sở cho mọi sự sống. Chúng giống như những cỗ máy tạo ra mọi sinh vật. Cho dù đó là vi rút, vi khuẩn hay thực vật hay động vật. Cơ thể con người bao gồm khoảng 100 nghìn tỷ tế bào. Mỗi tế bào có hàng nghìn loại protein khác nhau. Chúng giúp mỗi tế bào thực hiện công việc của mình. Các protein giống như những cỗ máy nhỏ bên trong tế bào. 1.1 Axit amin và proteinCác axit amin [Acid amin] là thành phần cấu tạo nên protein. Có khoảng 20 loại axit amin. Các loại axit amin này được sắp xếp theo hàng triệu cách khác nhau để tạo ra hàng triệu loại protein khác nhau. Mỗi loại có một chức năng cụ thể trong cơ thể. Các cấu trúc khác nhau tùy theo trình tự mà các axit amin kết hợp. 20 loại axit amin khác nhau mà cơ thể sử dụng để tổng hợp protein là: alanine, arginine, asparagin, axit aspartic, cysteine, axit glutamic, glutamine, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine và valine. Protein cấu trúc từ các axit aminAxit amin là các phân tử hữu cơ bao gồm: cacbon, hydro, oxy, nitơ và đôi khi là lưu huỳnh. Đó là các axit amin tổng hợp protein và các hợp chất quan trọng khác trong cơ thể. Chẳng hạn như: creatine, hormone peptide và một số chất dẫn truyền thần kinh. Axit amin được phân loại gồm thiết yếu hoặc không thiết yếu. Các axit amin thiết yếu không thể được sản xuất bởi cơ thể. Do đó phải cung cấp từ chế độ ăn uống của chúng ta. Trong khi đó, các axit amin không thiết yếu cơ thể có thể tự sản xuất được. Do đó không cần bổ sung từ ăn uống.
*Đây là các axit amin thiết yếu có điều kiện. Có nghĩa là chúng chỉ thiết yếu trong một số điều kiện nhất định [ví dụ: đối với trẻ mới sinh] . 1.2 Các loại proteinCó ba loại protein thực phẩm: Những thực phẩm này chứa tất cả các axit amin thiết yếu. Chúng chủ yếu xuất hiện trong thực phẩm động vật. Chẳng hạn như: thịt, sữa và trứng. Những thực phẩm này chứa ít nhất một axit amin thiết yếu. Do đó, dẫn đến thiếu cân bằng trong các protein. Thực phẩm thực vật, chẳng hạn như: đậu Hà Lan, đậu và ngũ cốc hầu hết chứa protein không hoàn chỉnh. Đây là chỉ hai hoặc nhiều loại thực phẩm chứa protein không hoàn chỉnh mà mọi người có thể kết hợp để cung cấp protein hoàn chỉnh. Ví dụ như : gạo, đậu hoặc bánh mì với bơ đậu phộng. 2. Protein có tác dụng gì đối với cơ thể?Cơ thể chúng ta được tạo thành từ hàng nghìn loại protein khác nhau. Mỗi loại có một chức năng riêng. Chúng tạo nên các thành phần cấu trúc của tế bào và mô, cũng như nhiều enzym, hormone và các protein hoạt động được tiết ra từ các tế bào miễn dịch. Các protein cơ thể này liên tục được sửa chữa và thay thế trong suốt cuộc đời của chúng ta. Quá trình này yêu cầu cung cấp liên tục các axit amin. Mặc dù một số axit amin có thể được tái chế từ sự phân hủy các protein cũ của cơ thể, nhưng quá trình này không hoàn hảo. Điều này có nghĩa là chúng ta phải ăn protein để đáp ứng nhu cầu axit amin của cơ thể. Protein tham gia cấu trúc cơ thể ngườiVì nó cần thiết cho sự phát triển của tế bào và mô, nên việc cung cấp đủ lượng protein là đặc biệt quan trọng trong các giai đoạn tăng trưởng nhanh hoặc nhu cầu tăng lên. Chẳng hạn như thời thơ ấu, thanh thiếu niên, mang thai và cho con bú. Ăn đủ protein để đáp ứng yêu cầu của cơ thể là quan trọng đối với nhiều chức năng sống. Tuy nhiên, có bằng chứng cho thấy rằng trong một số trường hợp nhất định, việc tăng lượng protein trên mức cần thiết có thể mang lại lợi ích sức khỏe bổ sung. 2.1 Kiểm soát cân nặngĂn thực phẩm giàu protein đã được chứng minh là làm tăng cảm giác no của chúng ta hơn so với thực phẩm giàu chất béo hoặc carbohydrate. Có bằng chứng tốt từ các nghiên cứu ngắn hạn cho thấy: chế độ ăn giàu protein [tức là 1,2 – 1,6 g/ kg mỗi ngày; 84 – 112 gram mỗi ngày cho người lớn 70 kg] có thể giúp giảm lượng calo tổng thể và giảm cân nhanh chóng. Tuy nhiên, bằng chứng về việc duy trì cân nặng trong thời gian dài chưa rõ ràng. 2.2 Giảm chất béoSarcopenia là một rối loạn đặc trưng bởi sự mất dần khối lượng cơ và chức năng thể chất, thường liên quan đến người lớn tuổi. Sarcopenia có liên quan đến : tăng sự yếu, nguy cơ té ngã, suy giảm chức năng và thậm chí tử vong sớm. Vì protein cần thiết cho việc sửa chữa và duy trì khối lượng cơ. Do đó khi ăn ít protein làm tăng nguy cơ phát triển bệnh này. Tương tự như vậy, tăng lượng protein cũng như tăng cường hoạt động thể chất. Nó có thể giúp duy trì khối lượng và sức mạnh cơ bắp khi chúng ta già đi, giảm nguy cơ mắc chứng suy nhược cơ và rối loạn xương. 2.3 Tăng hiệu suất thể thaoProtein từ lâu đã được cho là liên quan với hiệu suất thể thao. Nó đóng một vai trò quan trọng trong việc giúp phục hồi và tăng cường các mô cơ sau khi tập luyện. Mặc dù protein rất quan trọng để xây dựng cơ bắp, nhưng để tối đa hóa lợi ích, nó nên được cân bằng trong chế độ ăn với carbohydrate, chất béo, vitamin và khoáng chất phù hợp. Lượng tối ưu sẽ phụ thuộc vào loại, thời gian và cường độ tập thể dục. Tiêu thụ nhiều hơn không phải lúc nào cũng tốt. Lượng protein từ 1,4–2,0 gram mỗi kg trọng lượng cơ thể mỗi ngày. Ví dụ: 98 – 140 gram mỗi ngày cho người lớn 70 kg; được cho là đủ để đáp ứng nhu cầu cho hầu hết các cá nhân tập thể dục. Các vận động viên nên hướng tới việc đạt được lượng protein hấp thụ thông qua chế độ ăn uống cân bằng. 3. Có sự khác biệt giữa protein động vật và thực vật không?Cả thực phẩm có nguồn gốc động vật và thực vật đều là những nguồn giàu protein và có chất lượng khác nhau. Chất lượng của protein có thể được xác định theo nhiều cách. Tuy nhiên, tất cả các định nghĩa đều liên quan đến sự phân bố và tỷ lệ của các axit amin thiết yếu và không thiết yếu mà chúng chứa. Nói chung, protein từ động vật có chất lượng cao hơn vì chúng chứa tỷ lệ các axit amin thiết yếu cao hơn so với từ đạm thực vật. Có một quan niệm sai lầm phổ biến rằng protein có nguồn gốc thực vật hoàn toàn thiếu một số axit amin thiết yếu. Trên thực tế, hầu hết các protein có nguồn gốc thực vật sẽ chứa tất cả 20 axit amin nhưng có xu hướng có một số lượng hạn chế các axit amin thiết yếu nhất định, được gọi là axit amin giới hạn của chúng. Điều này có nghĩa là, nếu một số lượng nhỏ thực phẩm thực vật được tiêu thụ như nguồn protein duy nhất, chúng không có khả năng cung cấp đủ các axit amin thiết yếu để đáp ứng yêu cầu của chúng ta. Các nguồn protein từ động vật và thực vậtĐối với những người tiêu thụ ít hoặc không tiêu thụ thực phẩm có nguồn gốc động vật, chẳng hạn như người ăn chay, điều quan trọng là họ phải tiêu thụ protein từ các nguồn có bổ sung các axit amin hạn chế. Ví dụ: tiêu thụ gạo [hạn chế về lysine và thiamine nhưng có nhiều methionine] và đậu [hạn chế về methionine, nhưng có nhiều lysine và thiamine] sẽ cung cấp các axit amin bổ sung có thể giúp đáp ứng các nhu cầu axit amin thiết yếu. Protein động vật và thực vật cũng khác nhau về khả dụng sinh học và khả năng tiêu hóa. Điểm số về axit amin không thể thiếu có thể tiêu hóa [DIAAS] là phương pháp được khuyến nghị để xác định khả năng tiêu hóa protein trong chế độ ăn. Protein từ động vật có xu hướng có điểm DIAAS cao hơn so với từ thực vật. Vì hầu hết mọi người tiêu thụ từ nhiều nguồn khác nhau nên chất lượng và khả năng tiêu hóa của protein thường không phải là vấn đề đáng lo ngại. 4. Chúng ta nên ăn bao nhiêu protein mỗi ngày?Viện Y học khuyến cáo rằng nên cung cấp 10 đến 35 phần trăm lượng calo hàng ngày đến từ protein. Đối với một người trưởng thành, một người trưởng thành 70 kg nên ăn ít nhất 58g protein mỗi ngày. Lượng này tương đương với lượng protein có trong khoảng 200 gram ức gà hoặc 240 gram các loại hạt hỗn hợp. Trong các giai đoạn tăng trưởng, chẳng hạn như thời thơ ấu, mang thai và cho con bú, nhu cầu protein tương đối cao. Ngoài ra, khi về già, tỷ lệ protein trên năng lượng của chúng ta bắt đầu tăng lên. Điều này có nghĩa là chúng ta cần cùng một lượng protein nhưng ít năng lượng hơn do giảm tỷ lệ trao đổi chất và lối sống ít vận động hơn. >> Chế độ dinh dưỡng cho trẻ từ 2 đến 3 tuổi luôn được đặt lên hàng đầu. Hãy tìm hiểu ngay chế độ ăn tối ưu để trẻ có thể phát triển toàn diện nhé 5. Nguồn cung cấp protein5.1 Nguồn cung cấp protein từ động vật và thực vậtTất cả thực phẩm chế biến từ thịt, gia cầm, hải sản, đậu và đậu Hà Lan, trứng, các sản phẩm từ đậu nành đã qua chế biến, các loại hạt và hạt đều được coi là một phần của nhóm protein. 5.2 Nguồn thay thếBên cạnh các nguồn động vật còn có một số nguồn thay thế. Bao gồm đậu nành, cây gai dầu và whey. Whey Protein là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất pho mát và do đó không phải là loại thuần chay. Nó thường được tìm thấy trong các chất bổ sung, chẳng hạn như bột protein. Nó thường được sử dụng để thúc đẩy khối lượng cơ và cũng có liên quan đến việc giảm cân. Có 20 gram protein cho mỗi muỗng whey. Đạm whey bổ sung proteinProtein cây gai dầu có nguồn gốc từ cây gai dầu, không có THC [thành phần hoạt chất trong cần sa]. Cây gai dầu có sẵn dưới dạng hạt, bột và sữa. Có 5,3 gram protein trên mỗi muỗng canh hạt gai dầu. Khoảng 5 gram mỗi muỗng bột gai dầu và 5 gram mỗi cốc. Theo Trung tâm Y tế Đại học California San Francisco, protein đậu nành có nguồn gốc từ đậu nành và có nhiều dạng khác nhau. Bao gồm sữa, đậu phụ, các sản phẩm thay thế thịt khác nhau, bột mì, dầu, tempeh, hạt miso và edamame. Đậu nành là một nguồn protein tốt. 5.3 Thực phẩm giàu proteinMột số loại thịt giàu protein bao gồm:
Thực phẩm từ sữa giàu protein bao gồm:
Một số thực phẩm giàu protein khác:
6. Sự thiếu hụt proteinThiếu protein trong chế độ ăn uống là một tình trạng bất thường. Tình trạng thiếu protein trong chế độ ăn là một vấn đề đáng quan tâm, đặc biệt là khi nó ảnh hưởng đến trẻ em. Nó có thể dẫn đến các vấn đề về suy dinh dưỡng. Thiếu hụt protein có thể dẫn đến các vấn đề ở: da, tóc, móng…
Nhiều người chú ý đến lợi ích của protein và cho rằng việc tích trữ không có hại gì. Vấn đề là cơ thể không biết phải làm gì với lượng protein dư thừa và nó có thể gây hại cho xương, thận và gan. Các chuyên gia cho biết một bữa ăn giàu protein với khoảng 40 gram protein sẽ không có lợi cho cơ thể hơn một bữa ăn có 15 đến 25 gram. Vì vậy việc ăn quá nhiều protein hoàn toàn không có lợi. Mặt khác, có một nguy cơ tiềm ẩn của việc ăn quá nhiều protein như:
Chế độ ăn nhiều thịt, cũng có thể nguy hiểm và làm tăng nguy cơ phát triển bệnh tim mạch vành và ung thư. Đặc biệt là ung thư vú, ruột và tuyến tiền liệt. [28] Không có đủ bằng chứng để thiết lập ngưỡng tiêu thụ protein và EFSA đã tuyên bố rằng lượng protein gấp đôi DRV [1,7gram / kg mỗi ngày, hoặc 119g mỗi ngày cho người lớn 70kg] vẫn được coi là an toàn trong điều kiện bình thường. Đối với những người bị bệnh thận, quá nhiều protein có thể là một vấn đề và những người này nên tham khảo ý kiến của chuyên gia dinh dưỡng hoặc bác sĩ. 8. Mẹo bổ sung protein sao cho hợp lýĐối với hầu hết mọi người, một chế độ ăn uống đa dạng và lành mạnh sẽ cung cấp đủ protein. Tăng lượng protein không nhất thiết có nghĩa là ăn nhiều thịt. Có những lựa chọn khác có thể giúp bạn đảm bảo lượng chất có lợi cho sức khỏe. Đây là một vài gợi ý:
Protein cần thiết cho sự sống. Nó cung cấp các axit amin thiết yếu cho sự phát triển và duy trì các tế bào và mô của chúng ta. Nhu cầu về protein của chúng ta phụ thuộc vào giai đoạn của cuộc đời vì hầu hết mọi người đều có một chế độ ăn uống đa dạng, chất lượng và khả năng tiêu hóa. Chúng ta ăn thực phẩm chứ không phải chất dinh dưỡng. Do đó chúng ta nên chọn thực phẩm giàu protein không chỉ cung cấp các axit amin thiết yếu mà còn hỗ trợ một chế độ ăn uống lành mạnh và bền vững. >> Xem thêm: Những điều bạn cần biết về các loại vitamin B |
