Khả năng hòa tan của protein.

phân tán, độ nhớt hoặc độ đặc.Khi protein có độ hòa tan tức thời có nghĩa là 5 giai đoạn đầu xảy ra rất nhanh chóng
Protein tương tác với nước qua các nối peptit hoặc qua các gốc acid amin của mạch bên
Các nhân tố như nồng độ, pH, nhiệt độ, thời gian, lực ion và sự có mặt các hợp phần khác sẽ có ảnh hưởng đến tương tác protein và protein-nước
Nước hấp thụ tổng số sẽ tăng cùng với nồng độ protein Khi thay đổi pH sẽ làm thay đổi sự ion hóa và sự tích điện của phân tử
protein do đó sẽ làm thay đổi lực hút và lực đẩy giữa các protein cũng như khuynh hướng của protein liên hợp với nước.
Ở điểm đảng điện các tương tác giữa protein-protein là cực đại do đó sự hydrat hóa và trương nở là cực tiểu.
Khi tăng nhiệt độ sẽ làm giảm các liên kết hydro do đó khả năng hấp thụ nước của protein cũng giảm theo
Khi đun nóng sẽ gây biến tính và tập hợp protein làm cho bề mặt cuả phân tử protein bị giảm do đó khả năng giữ nước của các nhóm có cực ở protein cũng
giảm theo. Ở nồng độ muối thấp sự hydrat hóa của các protein có thể làm tăng nhưnmg
khi nồng độ muối cao thì các tương tác giữa muối và nước trội hơn các tương tác giữa nước và protein do đó khử nước của protein.
Khả năng hấp thụ nước và khả năng giữ nước của protein thịt sẽ tăng lên nhất là khi nấu khi có mặt NaCl 3 đến 8; 0,5 đến 1,5M là do sự dính thêm các
ion làm mở rộng thêm mạng lưới protein natri polyphosphat với nồng độ khoảng 0,3 cũng rất có hiệu quả nhất là khi kết hợp với muối NaCl.
Người ta cũng thấy khi trộn từ 10 đến 20 isolate protein của đậu tương dưới dạng proteinat vào thịt bâm sẽ làm cho thịt bâm giữ nước tốt hơn và ít phụ
thuộc vào pH hơn.Nểu trước khi trộn vào thịt băm, proteinat đậu tương được đem hydrat hóa sơ bộ với một dung dịch muối thì khi nấu khả năng giữ nước còn tăng
hơn nhiều.
Sự hấp thụ và sự giữ nước của protein có vai trò rất lớn đến tính chất và kết cấu của nhiều sản phẩm như bột nhào để làn bánh mì, thịt băm. Khi nước hấp thụ
vào làm tẩm ướt protein nhưng khơng làm protein hòa tan thì sẽ làm cho protein trương lên do đó cũng sẽ tạo cho thực phầm cò độ đậm đặc ,độ nhớt và bám dính.

IV.2 Khả năng hòa tan của protein.

Thơng thường các thực phẩm dạng lỏng và giàu protein thì người ta muốn protein phải ở trạng thái hòa tan cao, trái lại ở thịt giả cần tạo cấu trúc thì người ta
lại muốn protein khơng hồ tan Độ hòa tan là chỉ số rất quan trọng đối với các protein được sử dụng trong
các đồ uống. Chẳng những thế người ta còn muốn các protein này hòa tan này hòa tan được trong các pH khác nhau và bền chịu với nhiệt.Trong thực tế, biết độ hòa
tan cũng sẽ rất có ích khi xác định các điều kiện tối ưu để trích ly, tinh chế cũng như phân đoạn các protein từ nguồn tự nhiên. Ngoài ra , biết được khả năng hòa tan
của protein trong các điều kiện khác nhau cũng sẽ là gợi ý nhất trong việc định hướng sử dụng protein này
Về phương diện nhiệt động học sự hòa tan tương ứng với một sự phân ly đồng thời các phân tử dung môi và các phân tử protein và tiếp đó là sự phân tán các
phân tử protein vào dung mơi để có 1 bề mặt tiếp xúc liên pha giữa protein và dung môi tối đa.Như vậy để tự hòa tan được, protein này phải tương tác với dung mơi
càng nhiều càng tốt.Sự hòa tan của protein phụ thuộc vào pH, lực ion, kiểu dung môi và nhiệt độ
Khi pH cao hơn hoặc thấp hơn điểm dẳng nhiệt, protein sẽ tích điện âm hoặc dương, khi đó các phân tử nước sẽ tương tác với những phần tử tích điện này do đó
góp phần làm cho protein hòa tan. Ngồi ra các chuỗi protein mang điện tích cùng dấu sẽ đẩy nhau do đó làm cho chúng tự phân ly và tự giãn mạch dễ dàng hơn.
Có thể làm tăng độ hòa tan và khả năng tách cuả protein khi ở pH trung tính hoặc pH kiềm bằng cách tăng khả năng tích điện thuần túy của nó. Để thực hiện
điều này, thường người ta suxinyl hóa hoặc malonyl hóa các gốc lizin để biến chúng thành các thành phần mang nhóm cacboxyl dễ dàng ion hóa hơn.Hoặc cho
protein tương tác với các phân tử lưỡng cực như natri dodexilsufat có vùng ưa béo của protein sẽ tích điện âm
Các ion muối trung tính 0,5-1M sẽ tác dụng với các phần tích điện của protein do đó sẽ làm giảm lực hút tĩnh điện giữa các nhóm tích điện ngược dấu
đứng cạnh tranh.Ngồi ra sự sonvat hóa phân tử protein nhờ các ion muối cũng sẽ làm tăng tính tan của protein. Ở nồng độ muối cao trên 1M, các phân tử nước
không đủ để sonvat hóa protein vì chúng đã liên kết gần hết với muối .Tương tác protein- protein sẽ trội hơn tương tác protein- nước, protein sẽ tập hợp và kết tủa
Các dung môi như etanol ,axeton khi thêm vào dung dịch nước protein sẽ làm giảm hằng số điện môi của môi trường.Các lực đẩy tĩnh điện giữa các phần tử
protein sẽ giảm do đó sẽ làm protein tập hợp và kết tủa. Ngồi ra các dung mơi sẽ cạnh tranh với protein để giành lấy các phân tử nước nên cũng làm giảm độ hòa tan
của protein
Độ hòa tan của protein tăng khi nhiệt độ tăng từ 0 đến 40 ,50oC . Ở nhiệt độ cao hơn 40-500C chuyển động nhiệt của các phần tử proteinđủ lớn để phá hủy các
liên kết vốn làm bền cấu trúc bậc hai và bậc ba do đó protein bị tập hợp lai. Độ hòa tan của đa số protein bị giảm một cách mạnh mẽ và không thuận nghịch
trong quá trình đun nóng. Tuy nhiên việc xử lí nhiệt đơi khi là cần thiết để đạt một số mục tiêu khác như diệt vi sinh vật, khử mùi xấu hoặc khử bớt nước… mặc dù
độ hòa tan của protein tất yếu sẽ bị giảm.
Khơng phải hễ protein có độ hòa tan ban đầu cao thì mới có được các tính chất chức năng khác tốt. Ai cũng biết sự hấp thụ nước của một protein đơi khi có
thể tốt hơn khi được làm biến tính và làm” bất tan” đến một mức độ thích hợp. chẳng hạn, khả năng tạo gel của protein sẽ có được sau khi làm biến tính và làm
“bất tan” một phần. Khả năng tạo bọt, tạonhũ tương cũng liên quan với độ giản mạch, mức độ tập hợp và mức độ”bất tan nhất định của protein. Ngược lại các
protein lactoserum và một proteinkhác lại cần có độ hòa tan ban đầu khá cao để
chúng nhũ tương, tạo bọt và tạo gel tốt. Có lẽ, điều lợi chủ yếu của độ hòa tan ban đàu đó là tạo tiền để cho các phần tử hoặc các hạt protein khuếch tán được nhanh
chóng và trọn venjdo đó khi gel tạo ra sẽ có một kết cấu mịn và trơn. Độ hòa tan ban đầu cao làm cho sự khuyếch tán cúa protein đến bề mặt liên pha khơng
khínước và dầunước được dễ dàng do đó làm cho hoạt động bề mặt của protein được tốt hơn.
IV .3. Khả năng tạo nhớt của protein.
Các thực phẩm lỏng có chứa protein hòa tan, bia, canh..thường cần có một độ nhớt nhất định để tao ra được cảm vị đặc trưng.Khi vật chịu tác dụng của ứng
suất ngoài đủ lớn thì bị biến dạng dư Đối với hệ lỏng , keo, gel và dung dịch cao phân tử, thì bị biến dạng dư biểu hiện ở sự chảy.
Thường ở chế độ chảy lớp ,trong thể tích pha lỏng có xuất hiện những lớp chảy song song ứng với tốc độ chảy khác nhau.Lớp ứng với tốc độ chảy lớn nhất là
ở vùng chịu ứng suất lớn hoặc ở chính giữa ống chảy.Sở dĩ có tốc độ khác nhau là do ma sát nội tại giữa các lớp
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhớt của chất lỏng protein
Đường kính biểu kiến của các phân tử hoặc các tiểu phần bị phân tán phụ thuộc vào
các thông số sau: - Các đặc tính bên trong của của phân tử protein như khối lượng, kích thước,
thể tích, cấu trúc, sự bất đối của phân tử, các điện tích, độ dễ dàng của của biến dạng pH, lực ion, nhiệt độ có thể làm biến đổi các đặc tính này do sự giản mạch
của phân tử;
- Các tương tác protein-protein quyết định kích thước của các tập hợp. Nói chung, các hợp phần protein thường được dùng ở nồng độ cao nên tương tác
protein-protein sẽ chiếm ưu thế. - Các tương tác protein-dung môi sẽ ảnh hưởng đến sự trương nở, độ hòa tan
và cầu hydrat hóa thủy động bao quanh phân tử. Có thể giải thích các đối xử trên đây của protein như sau
- Sự định hướng dần dần của các phần tử trong hướng chảy cũng làm giảm lực cản do các ma sát gây ra;
- Sự biến dạng của cầu hydrat hóa bao quanh protein theo hướng chảy nếu protein được hydrat hóa và phân tán rất mạnh mẽ;
- Sự phá hủy các liên kết hydro và các liên kết yếu khác cũng gây ra sự phân li các tập hợp hoặc các mạng protein. Trong mọi trường hợp, đường kính biểu kiến
của phân tử hoặc của các tiểu phần trong hướng chảy đều giảm. Độ nhớt của đa phần chất lỏng protein đều tăng theo luật số mũ cùng với
nồng độ protein là do các tương tác protein-protein. Khi các tương tác protein- ptotein là vừa đủ như trong bột nhào và trong gel protein thì sẽ làm cho protein có
tính nhớt-dẻo và chất lỏng protein chỉ chảy khi lực cắt đạt đến một mức độ nào đó gây phá hủy nhiều tương tác này.
Các thay đổi pH, nhiệt độ, lực ion cũng như thêm các ion Ca2+ ,các tác nhân oxy hóa, các thuốc thử dẫn đến phá hủy các lien kết hydro hoặc đisulfua đều có thể
làm thay đổi sâu sắc độ nhớt của dung dịch protein. Tuy nhiên độ nhớt của phần lớn
protein đều tăng lên trong mơi trường kiềm vì sự tích điện âm dẫn đến sự giãn mạch và sự kéo dài cực đại. Người ta lợi dụng điểm này để chế hóa các sợi protein của
đâu tương.
Độ nhớt , độ đặc của các hệ thống protein đều là những tính chất chức năng quan trọng của các thực phẩm lỏng như đồ uống, canh , nước chấm vv…
Hiểu biết độ nhowtscuar protein cũng quan trọng để tối ưu hóa các cơng đoạn như bơm, trộn, đun nóng, làm lạnh và làm khơ bằng sấy phun

IV.4. Khả năng tạo gel của protein