Giáo trình Hóa học thực phẩm toàn tập.

1. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 1
CHÖÔNG 1: MÔÛ ÑAÀU
1. KHAÙI NIEÄM
Hoùa hoïc thöïc phaåm laø moân hoïc trang bò caùc kieán thöùc cô sôû veà thaønh phaàn hoaù hoïc, caáu
taïo, tính chaát vaø khaû naêng töông taùc giöõa caùc chaát caáu thaønh thöïc phaåm. Caùc thaønh phaàn, caùc
phaûn öùng hoùa hoïc cô baûn coù aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán giaù trò dinh döôõng vaø tính chaát caûm quan
cuûa saûn phaåm thöïc phaåm.
Hoùa hoïc thöïc phaåm phaùt trieån döïa treân neàn taûng laø hoaù sinh hoïc vaø hoùa höõu cô. Cuøng vôùi
söï phaùt trieån toät baäc cuûa khoa hoïc kyõ thuaät, ngaøy caøng nhieàu caùc nghieân cöùu veà hoùa hoïc thöïc
phaåm ñaït ñöôïc caùc keát quaû khaû quan. Töø ñoù hoùa hoïc thöïc phaåm ñaõ goùp phaàn thuùc ñaåy söï phaùt
trieån cuûa coâng ngheä thöïc phaåm.
Ñoái vôùi coâng ngheä thöïc phaåm, hoùa hoïc thöïc phaåm ñaõ goùp moät phaàn khoâng nhoû trong caùc
quaù trình sau:
- Phaân tích caùc quy trình chuyeån hoùa trong cheá bieán thöïc phaåm, töø ñoù goùp phaàn laøm
taêng giaù trò saûn phaåm.
- Ña daïng hoùa saûn phaåm, taïo ra caùc saûn phaåm môùi coù nhieàu tính naêng. Ví duï: caùc saûn
phaåm coù boå sung theâm vitamin, acid amin, muoái khoaùng,….
- Ruùt ngaén thôøi gian xöû lyù ñeå taïo saûn phaåm nhanh hôn. Vi duï: söû duïng enzym laøm meàm
thòt, duøng enzym khieán söõa ñoâng tuï nhanh hôn,……
2. THAØNH PHAÀN HOÙA HOÏC CUÛA NGUYEÂN LIEÄU VAØ CÔ THEÅ SOÁNG
2.1. Nöôùc
Nöôùc chieám moät haøm löôïng raát lôùn trong cô theå soáng. Cuï theå nhö:
- Trong cô theå ngöôøi nöôùc chieám khoaûng 70 – 80%.
- ÔÛ nhieàu loaøi caù nöôùc chieám treân 80%.
- Trong söõa nöôùc chieám khoaûng 98%.
Nöôùc coù vai troø raát quan troïng trong cô theå soáng:
- Nöôùc coù taùc duïng hoøa tan caùc phaàn töû coù tính tan trong nöôùc. Nöôùc coù caáu truùc phaân
cöïc, trong moâi tröôøng nöôùc, cöù 3 – 4 phaân töû nöôùc ôû vò trí caïnh nhau lieân keát vôùi nhau
baèng lieân keát hydro. Do ñoù nöôùc coù khaû naêng hoøa tan nhanh choùng caùc hôïp chaát ion
hoùa coù nhoùm löôõng cöïc hoaëc phaân cöïc.
- Nöôùc coøn laø moâi tröôøng thöïc hieän caùc phaûn öùng hoùa hoïc, laø nôi dieãn ra quaù trình trao
ñoåi chaát.

2. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 2
→
- Söï soáng ñöôïc duy trì bôûi moät chuoãi phaûn öùng hoùa hoïc lieân keát maät thieát vôùi nhau, ñöôïc
tieán haønh trong moâi tröôøng nöôùc döôùi xuùc taùc laø enzym. Chuoãi phaûn öùng naøy coù khaû
naêng thu nhaäp vaø töï toång hôïp ra nhöõng chaát caàn thieát phuïc vuï cho söï soáng.
2.2. Caùc hôïp chaát höõu cô
2.2.1. Protein
Protein laø thaønh phaàn khoâng theå thieáu ñöôïc cuûa cô theå soáng. Protein phuïc vuï cho vieäc taïo
hình, hoài phuïc vaø ñoåi môùi teá baøo. Protein coù trong caùc chaát coù khaû naêng hoaøn thaønh caùc chöùc
naêng cuûa cô theå nhö: nguyeân sinh chaát cuûa teá baøo, nhaân teá baøo, enzym, hormon, khaùng theå,…
VD: Globin: cung caáp oxy cho teá baøo (hemoglobin ).
Miozin, actin: giuùp hoïat ñoäng cuûa cô.
Globulin: taïo khaùng theå, baûo veä cô theå khoâng bò nhieãm truøng.
Thieáu protein cô theå con ngöôøi seõ bò nhieàu beänh nguy hieåm nhö:
- Beänh phuø thuûng, phaùt phì cuûa gan
- Suy dinh döôõng.
- Giaûm tính mieãn dòch cuûa cô theå.
- AÛnh höôûng ñeán caùc tuyeán noäi tieát, heä thaàn kinh.
- Laøm thay ñoåi thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa xöông.
Protein ñöôïc taïo neân töø acid amin. Trong ñoù coù 18 acid amin vaø 2 amit laø thöôøng gaëp
trong phaân töû protein ñoäng vaät vaø thöïc vaät. Ngoaøi ra coøm coù caùc daïng keát hôïp cuûa caùc acid amin
nhö: cystin, oxiprolin,..
Trong quaù trình soáng, cô theå con ngöôøi caàn phaûi ñöôïc cung caáp ñuû löôïng protein. Thoâng
thöôøng trong khaåu phaàn aên, naêng löôïng do protein cung caáp phaûi chieám khoaûng 12 – 15%.
2.2.2. Glucid
Glucid laø khaåu phaàn aên chính, chieám gaàn ½ soá calo haøng ngaøy, 1g glucid giaûi phoùng ra
4,1 kcal.
Glucid tham gia vaøo thaønh phaàn cuûa caùc teá baøo. Goùp phaàn vaøo söï hình thaønh teá baøo.
Glucid ñöôïc duøng ñeå cung caáp naêng löôïng cho cô theå hoaït ñoäng. Quaù trình chuyeån hoùa
cuûa glucid dieãn ra sô löôïc nhö sau:
* Glucid CO⎯⎯⎯⎯
oxyhoùa
2 + H2O + Q
* Glucid dö → tích tuï laïi thaønh lipit döï tröõ.
Glucid coù nhieàu trong thöïc vaät. Trong ñoäng vaät coù theå gaëp moät soá loaïi glucid nhö
glucogen, lactoza (5% / söõa).
Glucid coù theå chia ra laøm caùc loaïi sau :

3. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 3
- Glucid hoøa tan: glucoza, saccaroza, lactoza, fructoza. Ñaây laø caùc loaïi glucid deã tieâu
hoùa.
- Glucid khoâng hoøa tan: nhö tinh boät, celluloza, pectin,..
Nhu caàu glucid ñoái vôùi cô theå: phuï thuoäc vaøo cô theå vaø ngheà nghieäp. Ví duï:
- Khoâng lao ñoäng chaân tay : 433g
- Lao ñoäng cô giôùi : 491g
- Lao ñoäng baùn cô giôùi : 558g
- Lao ñoäng khoâng cô giôùi : 631g
Thoâng thöôøng ngöôøi treû tuoåi seõ coù nhu caàu glucid cao hôn ngöôøi tröôûng thaønh vaø ngöôøi
giaø.
2.2.3. Lipit
Vai troø cuûa lipid:
- Laøm taêng vò vaø tính dinh döôõng cuûa thöïc phaåm.
- Laø nguoàn naêng löôïng quan troïng, coù khaû naêng sinh nhieät cao, 1g lipit giaûi phoùng
9,3kcal.
- Laø dung moâi cuûa vitamin A vaø D.
Thieáu lipid: cô theå seõ keùm choáng ñôõ vôùi caùc beänh nhieãm truøng, keùm chòu laïnh, deã bò beänh
vôõ sô ñoäng maïch.
Phaân loaïi: phuï thuoäc vaøo caùc acid beùo
- Acid beùo no: hoaït tính sinh hoïc khoâng cao. Duøng nhieàu acid beùo no daãn ñeán beänh suy
ñoäng maïch vaønh. Thöôøng coù trong chaát beùo ñoäng vaät.
- Acid beùo khoâng no: tham gia vaøo vieäc chuyeån hoùa lipid. Phoøng choáng beänh sô ñoäng
maïch, chuyeån hoùa cholesteron. Laøm taêng tính ñaøn hoài, giaûm tính thaám cuûa thaønh
maïch trong thöïc vaät.
Nhu caàu: 8 – 10g chaát beùo khoâng no / ngaøy.
- Thieáu lipid trong khaåu phaàn thöïc phaåm thì cô theå seõ bò noäi toång hôïp cholesteron. Dö
chaát beùo keå caû daàu thöïc vaät seõ khieán cho taêng söï taïo thaønh cholesteron.
- Khaåu phaàn haøng ngaøy: 70 – 80% lipid ñoäng vaät, 20 – 30% lipid thöïc vaät.
2.2.4. Vitamin
Vitamin laø chaát chieám raát ít nhöng raát caàn thieát cho cô theå.
Vai troø cuûa vitamin:
- Vitamin caáu taïo neân caùc enzym, hormon vaø caùc hôïp chaát quan troïng khaùc.
- Laøm xuùc taùc cho caùc quaù trình sinh hoùa.

4. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 4
Trong tröôøng hôïp thieáu vitamin seõ gaây neân nhieàu aûnh höôûng xaáu nhö:
- Phaù huûy hoaït ñoäng cuûa caùc enzym khieán cho söï trao ñoåi chaát trôû neân hoãn loaïn.
- Gaây neân nhieàu beänh, nhö: hoaïi huyeát (thieáu vitamin C), teâ phuø (thieáu vitamin B1), coøi
xöông (thieáu vitamin D).
Vitamin ñöôïc phaân loaïi nhö sau:
- Vitamin tan trong nöôùc: C, B1, B2, B6, Bc, B12, PP, B15, B3, H, P.
- Vitamin tan trong lipid: A, D, E, K, Q, F.
Nhu caàu vitamin : phuï thuoäc vaøo löùa tuoåi, ñaëc tính lao ñoäng, ñieàu kieän moâi tröôøng,…
Ví duï:
- Thôøi tieát laïnh: caàn nhieàu vitamin.
- Lao ñoäng trí oùc, hoaït ñoäng tinh thaàn nhieàu: caàn nhieàu vitamin.
Trong quaù trính söû duïng neáu duøng quaù lieàu vitamin thì cuõng gaây beänh.
2.3. Nguyeân toá ña löôïng vaø vi löôïng
Nguyeân toá ña löôïng vaø vi löôïng chieám 2 – 6%. Coù vai troø quan troïng trong vieäc taïo hình,
hình thaønh vaø kieán taïo neân caùc toå chöùc cuûa cô theå. Ñoàng thôøi giuùp duy trì caân baèng acid-baz
trong moâ vaø teá baøo.
2.3.1. Ña löôïng
- Canxi: taïo xöông, coù trong nhaân teá baøo, coù taùc duïng kieàm hoùa, tham gia trong quaù
trình ñoâng maùu, duy trì khaû naêng höng phaán cuûa thaàn kinh.
- Photpho: ñoùng vai troø quan troïng trong quaù trình trao ñoåi chaát, laøm xuùc taùc cho caùc
phaûn öùng coù trong phomat, tröùng, thòt, caù.
- Natri: coù trong moïi cô quan, toå chöùc, dòch sinh hoïc cuûa cô theå ñoäng vaät giuùp caân baèng
aùp suaát thaåm thaáu.
- Löu huyønh: taïo moät soá acid amin.
2.5.2. Vi löôïng
- Saét: taïo maùu, nhaân teá baøo.
- Coban: taïo maùu, kích thích quaù trình taïo maùu.
- Iot: tham gia vaøo chöùc naêng cuûa tuyeán giaùp.
- Flor: phaùt trieån raêng, men raêng, söï hoùa söøng.
- Ñoàng: quaù trình hoâ haáp cuûa moâ, taïo maùu.

5. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 5
CHÖÔNG 2: NÖÔÙC
1. VAI TROØ CUÛA NÖÔÙC TRONG ÑÔØI SOÁNG VAØ SAÛN XUAÁT THÖÏC PHAÅM
Traùi ñaát laø haønh tinh ñoäc nhaát trong heä maët trôøi coù söï soáng do bôûi coù moät löôïng lôùn nöôùc
treân traùi ñaát. Haøng tyû naêm veà tröôùc nöôùc baét ñaàu hình thaønh, vaø töø ñoù soâng, bieån cuõng hình thaønh
treân beà maët traùi ñaát. Söï soáng cuõng baét ñaàu töø ñaây.
Nöôùc chieám vai troø quan troïng trong cuoäc soáng, chieám 70 – 80% cô theå ngöôøi vaø laø thaønh
phaàn chính trong thöïc phaåm ôû traïng thaùi töï nhieân tröø nguõ coác.
Trong quaù trình quang hôïp, cuøng vôùi CO2, aùnh saùng vaø dieäp luïc, nöôùc cuõng chieám moät vai
troø chuû ñaïo. Nhôø coù nöôùc maø quaù trình naøy ñöôïc hoaøn thaønh taïo ra vaät chaát vaø O2, cung caáp cho
söï soáng treân traùi ñaát:
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
Trong cô theå ngöôøi vaø ñoäng vaät, nhôø nöôùc maø caùc phaûn öùng thuûy phaân thöùc aên môùi ñöôïc
tieán haønh. Nöôùc coù theå tham gia tröïc tieáp vaøo caùc phaûn öùng sinh hoùa cuõng coù theå chæ laøm moâi
tröôøng cho caùc phaûn öùng xaûy ra.
1.1. Vai troø cuûa nöôùc trong thöïc phaåm
Trong coâng nghieäp thöïc phaåm, nöôùc ñöôïc duøng ñeå nhaøo röûa nguyeân lieäu, vaän chuyeån, xöû
lyù nguyeân lieäu, ñeå cheá taïo saûn phaåm vaø caùc chaát trong saûn phaåm. Nöôùc coù theå tham gia tröïc tieáp
vaøo trong caùc phaûn öùng trôû thaønh daïng lieân keát, cuõng coù theå toàn taïi ôû daïng töï do.
Nöôùc laøm taêng cöôøng caùc quaù trình sinh hoïc nhö hoâ haáp, naûy maàm, leân men,… Laøm taêng
giaù trò caûm quan cuûa thöïc phaåm, nhö ñoä boùng, mòn, dai, deûo,..Ngoaøi ra coøn tham gia vaøo caùc quaù
trình gia nhieät hoaëc laøm laïnh trong caùc quy trình saûn xuaát.
1.2. Haøm löôïng vaø traïng thaùi cuûa nöôùc trong thöïc phaåm
Döïa vaøo haøm löôïng nöôùc, ngöôøi ta chia caùc saûn phaåm thöïc phaåm ra thaønh ba nhoùm:
- Nhoùm caùc saûn phaåm thöïc phaåm coù haøm löôïng nöôùc cao (treân 40%).
- Nhoùm caùc saûn phaåm thöïc phaåm coù haøm löôïng nöôùc trung bình (10 – 40%).
- Nhoùm caùc saûn phaåm thöïc phaåm coù haøm löôïng nöôùc thaáp (döôùi 10%).
Trong thöïc phaåm, nöôùc coù theå ôû daïng töï do coù taùc duïng nhö moâi tröôøng hoaït ñoäng cuûa caùc
phaûn öùng sinh hoùa. Nöôùc töï do coù taát caû tính chaát cuûa nöôùc nguyeân chaát. Ngoaøi ra nöôùc coøn coù
theå ôû daïng lieân keát. Tuøy theo möùc ñoä lieân keát, daïng nöôùc naøy ñöôïc chia ra laøm ba loaïi:
- Nöôùc lieân keát hoùa hoïc: Lieân keát raát chaët cheõ vôùi vaät lieäu vaø chæ taùch ra khi coù töông
taùc hoùa hoïc hoaëc khi xöû lyù nhieät töông ñoái maïnh. Nöôùc lieân keát hoaù hoïc thöôøng ôû daïng
nöôùc hydrat coù trong thaønh phaàn cuûa nhoùm hydroxyl hoaëc ôû daïng nöôùc cuûa hôïp chaát
phaân töû döôùi daïng tinh theå hydrat.

6. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 6
- Nöôùc lieân keát haáp thuï hay lieân keát hoùa lyù: Coù ñoä beàn lieân keát ôû möùc trung bình ñöôïc
taïo bôûi caùc phaân töû coù cöïc naèm treân beà maët cuûa saûn phaåm huùt caùc cöïc cuûa nöôùc (lieân
keát hydro). Trong tröôøng hôïp naøy, nöôùc coù khaû naêng baûo toaøn ñöôïc tính chaát cuûa
mình.
- Nöôùc lieân keát mao quaûn hay lieân keát cô lyù: Ñöôïc haáp thuï bôûi caùc phaân töû beà ngoaøi ôû
daïng mao quaûn, sau ñoù ñi vaøo beân trong, ngöng tuï vaø laøm ñaày caùc mao quaûn.
2. CAÁU TAÏO CUÛA NÖÔÙC
Nöôùc ñöôïc hình thaønh bôûi hai nguyeân töû hydro vaø moät nguyeân töû oxy.
Nöôùc coù coâng thöùc ñôn giaûn laø H2O. Caáu taïo cuûa moät ñôn phaân töû nöôùc laø
moät hình tam giaùc caân, trong ñoù ñænh laø nguyeân töû oxy, ôû hai goùc cuûa ñaùy laø
hai proton, goùc giöõa hai lieân keát O – H baèng 104,50
. Ñoä daøi giöõa haït nhaân
cuûa nguyeân töû oxy vaø hydro trong lieân keát O – H laø 0,96 Å (töông ñöông vôùi
0,96 x 10-8
cm). Caùc ñaùm maây ñieän töû boá trí treân phaân töû nöôùc nhö sau :
- Moät caëp beân trong bao quanh haït nhaân cuûa oxy
- Hai caëp beân ngoaøi phaân boá quanh nhaân cuûa hydro
nhöng nghieâng veà nhaân cuûa oxy
- Hai caëp coøn laïi cuûa oxy laøm phaân cöïc aâm taïi nguyeân töû
oxy.
Maät ñoä ñieän tích phaân boå treân phaân töû nöôùc nhö hình beân.
Ta nhaän thaáy söï phaân cöïc roõ raøng trong phaân töû nöôùc. Nhôø vaøo söï
phaân cöïc naøy maø nöôùc coù khaû naêng hoøa tan ñöôïc nhieàu hôïp chaát
khaùc nhau.
Trong nöôùc, ngoaøi caùc ñôn phaân töû ñôn giaûn H2O, coøn chöùa
caùc phaân töû lieân hôïp daïng [H2O]x, vôùi x = 1, 2, 3…. khoâng xaùc
ñònh. Hieän töôïng lieân hôïp trong nöôùc luoân xaûy ra vaø cuõng luoân bò
phaù vôõ. Soá löôïng nöôùc ñôn giaûn trong phaân töû lieân hôïp tuøy thuoäc
vaøo traïng thaùi cuûa nöôùc.
Vôùi nöôùc ñôn phaân töû coù hình tam giaùc ñeàu. Nöôùc ñaù coù
caáu truùc tinh theå, trong ñoù moãi ñôn phaân töû ñöôïc lieân keát bôûi boán phaân töû khaùc: [H2O]5. Khoaûng
caùch giöõa hai nguyeân töû oxy laø 0,276nm. Khi
ñun noùng, lieân hôïp phaân töû bò phaù huûy chuyeån
thaønh daïng lieân hôïp [H2O]2. ÔÛ 1000
C haàu heát
caùc phaân töû nöôùc toàn taïi döôùi daïng ñôn phaân töû.
Söï lieân keát cuûa nöôùc laø do caùc lieân keát
hydro taïo thaønh. Thoâng thöôøng ôû traïng thaùi
ñoâng ñaëc, nöôùc coù khaû naêng taïo thaønh lieân keát
hydro hoaøn chænh nhaát, do caùc giao ñoäng cuûa
phaân töû bò giaûm ñi. Ngöôøi ta ñaõ chöùng minh

7. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 7
raèng ôû (–1830
C) taát caû caùc phaân töû nöôùc ñeàu tham gia vaøo lieân keát hydro. ÔÛ 00
C chæ coù khoaûng
50% soá phaân töû tham gia, vaø ôû 1000
C coù raát ít phaân töû tham gia.
Chính vì vaäy ta thaáy raèng, trong phaân töû nöôùc ñaù cöù moät phaân töû nöôùc laïi coù boán phaân töû
nöôùc khaùc bao quanh taïo thaønh hình töù dieän ñeàu, vôùi taâm laø nguyeân töû oxy, caùc goùc laø nguyeân töû
hydro. Caùc lieân hôïp naøy laïi noái tieáp nhau vôùi oxy laøm trung taâm cuûa töù dieän. Vaäy nöôùc ñaù coù caáu
truùc khoâng gian roãng.
Trong nöôùc loûng, nöôùc thöôøng ôû daïng ñoâi [H2O]2. Nhö vaäy, song song vôùi vieäc taêng nhieät
ñoä, caùc lieân keát hydro giöõa caùc phaân töû nöôùc bò phaù vôõ daàn, nöôùc chuyeån daàn töø traïng thaùi raén
sang traïng thaùi loûng. Ñaây laø quaù trình thu nhieät, ñieàu ñoù giaûi thích hieän töôïng trôøi trôû neân laïnh
hôn moät chuùt trong muøa tuyeát tan taïi xöù laïnh.
3. KHAÛ NAÊNG HOØA TAN TRONG NÖÔÙC
Nhö ta ñaõ phaân tích ôû treân, trong phaân töû nöôùc coù moät söï phaân cöïc raát roõ, neân nöôùc coù khaû
naêng hoøa tan deã daøng caùc ion nhôø vaøo caùc lieân keát hydro. Ví duï nhö muoái aên NaCl coù khaû naêng
hoøa tan deã daøng trong nöôùc, do NaCl laø moät chaát ôû daïng ion Na+
vaø Cl-
, do ñoù coù khaû naêng taïo
lieân keát hydro vôùi caùc phaân töû nöôùc.
Caùc chaát höõu cô coù nhoùm phaân cöïc vaø caùc chaát höõu cô bò phaân ly thaønh daïng ion thì cuõng
coù khaû naêng khuyeách taùn vaøo trong nöôùc moät caùch deã daøng. Ví duï nhö lieân keát hydro giöõa nöôùc
vôùi caùc nhoùm carbonyl cuûa aldehyde vaø ceton ; vaø vôùi nhoùm hydroxyl cuûa alcohol.
Caùc chaát khoâng phaân cöïc khoâng coù khaû naêng tan vaøo trong nöôùc, do chuùng khoâng chöùa
caùc nhoùm taïo neân söï phaân cöïc hoaëc thieáu caùc nhoùm coù khaû naêng taïo thaønh lieân keát hydro..
Trong thöïc teá coù raát nhieàu chaát ôû daïng “amphipathic”, coù nghóa laø vöøa chöùa nhoùm phaân
cöïc vöøa chöùa nhoùm khoâng phaân cöïc. Ñieàu naøy khieán chuùng coù moät tính chaát ñaëc bieät ôû trong
nöôùc: taïo thaønh caáu truùc “micelle”
Ví duï : muoái cuûa acid beùo cuõng laø moät
phaân töû “amphipathic” do chuùng vöøa chöùa
nhoùm carboxyl laïi vöøa chöùa nhoùm
hydrocacbon. Noùi moät caùch khaùc chuùng vöøa
coù nhoùm phaân cöïc laïi vöøa coù nhoùm khoâng
phaân cöïc ngay trong cuøng moät phaân töû. Do ñoù
muoái cuûa acid beùo thöôøng naèm trong caáu truùc
“micelle” khi ôû trong nöôùc.
Cuõng töông töï nhö vaäy ñoái vôùi
lipoprotein. Trong caáu truùc cuûa noù coù
photpholipid vôùi moät ñaàu lipid khoâng phaân
cöïc, vaø moät ñaàu laø photpho mang tính phaân
cöïc.
Trong caáu truùc naøy goác phospho höôùng

8. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 8
ra ngoaøi vaø keát hôïp vôùi nöôùc, coøn goác lipid quay vaøo beân trong. Do ñoù lipoprotein coù khaû naêng lô
löûng ôû trong nöôùc chö ù khoâng taùch ra hoaøn toaøn khoûi nöôùc nhö ñoái vôùi caùc chaát khoâng phaân cöïc.
Cuõng töông töï caáu truùc naøy laø caáu truùc cuûa lipoprotein taïi thaønh teá baøo, noù giuùp cho teá baøo
coù khaû naêng lô löûng trong dung dòch vaø khoâng bò taùch ra khoûi dung dòch ñoàng thôøi vaãn mang ñaày
ñuû caùc chöùc naêng khaùc nhö: laø nôi xaûy ra phaûn öùng, ngaên caûn caùc chaát khoâng caàn thieát xaâm nhaäp
vaøo trong teá baøo, tham gia moät soá phaûn öùng sinh hoùa nhaát ñònh,…
4. DAÏNG ION CUÛA NÖÔÙC
4.1. Daïng ion cuûa nöôùc
Nöôùc loûng thöôøng ôû daïng ion: hydrogene ion (H+
) vaø hydroxide ion (OH-
). Tuy nhieân
daïng H+
khoâng phaûi laø daïng ñaëc thuø trong nöôùc. Thoâng thöôøng trong nöôùc, caùc proton naøy naèm ôû
daïng hydrat hydrogen ion: H3O+
, thöôøng ñöôïc goïi laø hydronium ion. Maëc daàu vaäy, theo thoùi quen
nhieàu nôi vaãn ghi ôû daïng H+
. Nhö vaäy, nöôùc loûng seõ coù daïng:
H2O H + OH
Trong phaûn öùng, theo ñònh luaät taùc duïng khoái löôïng(1867), ôû phöông trình phaûn öùng phaân
li, ta coù:
]OH[
]OH][H[
Keq
2
−+
=
vôùi Keq laø haèng soá caân baèng trong phaûn öùng.
Töø ñoù ta thaáy raèng noàng ñoä mol cuûa nöôùc tinh khieát (= 55,5M) lôùn hôn so vôùi nöôùc trong
dung dòch (do nöôùc trong dung dòch coù taïo thaønh lieân keát hydro vôùi caùc chaát khaùc).
Vaäy, trong nöôùc tinh khieát ta coù: ]OH][H[,Keq
−+=× 555
Vôùi Keq = 1,8 x 10-16
M . Vaäy:
]OH][H[,,, −+−− =×=×× 1416 10015551081
Trong nöôùc tinh khieát [H+
] = [OH-
] do ñoù
M,]OH[]H[ 71001 −−+ ×==
Vaäy, khi [H+
] = [OH-
] thì dung dòch mang tính trung tinh. Tuøy thuoäc vaøo löôïng [H+
] vaø
[OH-
] maø ta xaùc ñònh ñöôïc dung dòch ñoù mang tinh acid hay baz.
Töø noàng ñoä hydrogene ion ta cuõng xaùc ñònh ñöôïc pH cuûa dung dòch theo coâng thöùc
pH = - log[H+
]
Thang ño pH naèm trong khoaûng töø 0 ñeán 14.

9. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 9
4.2. Dung dòch ñeäm
Do bôûi noàng ñoä hydrogene ion trong dung dòch aûnh höôûng raát nhieàu ñeán caùc quaù trình
dieãn ra trong cô theå soáng, töø ñoù ngöôøi ta ñaõ chöùng minh, pH laø moät trong caùc yeáu toá quan troïng
coù khaû naêng taùc ñoäng raát nhieàu ñeán theá giôùi xung quanh ta. Tuy nhieân, trong theá giôùi soáng (ñoäng
thöïc vaät, vi sinh vaät,…) noàng ñoä hydrogene ion luoân naèm trong moät giôùi haïn coá ñònh.
Ví duï, trong maùu, thoâng thöôøng pH = 7,4, vaø coù khaû naêng dòch chuyeån trong khoaûng 7,35
– 7,45, phuï thuoäc vaøo löôïng caùc chaát hoøa tan trong ñoù. Trong moät vaøi tröôøng hôïp, ñoái vôùi ngöôøi
(ñoäng vaät) beänh, hoaëc ngöôøi (ñoäng vaät) bò tai naïn, pH cuûa maùu coù theå bò thay ñoåi. Söï nhieãm acid,
laø traïng thaùi khi pH cuûa maùu rôi xuoáng döôùi 7,35, xaûy ra khi maát caân baèng trong cô theå, hoaëc khi
thaän bò hoûng. Söï nhieãm acid thöôøng xaûy ra vôùi moät soá loaïi beänh (vd: beänh ñaùi ñöôøng,..) hoaëc vôùi
ngöôøi nhòn ñoùi laâu. Neáu pH bò giaûm xuoáng döôùi 7, thì heä thaàn kinh seõ bò suy nhöôïc vaø coù theå daãn
ñeán töû vong.
Khi pH trong maùu taêng leân treân 7,45, thì söï nhieãm kieàm xaûy ra. Traïng thaùi naøy xaûy ra khi
bò noân möûa hoaëc khi söû duïng moät löôïng lôùn thuoác mang tính kieàm. Trong tröôøng hôïp naøy heä thaàn
kinh seõ bò kích ñoäng maïnh, heä cô bò chuyeån sang traïng thaùi co thaét. Neáu keùo daøi tình traïng naøy cô
theå seõ bò co giaät vaø coù theå daãn ñeán ngöng thôû.
Nhö vaäy ta coù theå thaáy söï aûnh höôûng roõ reät cuûa noàng ñoä hydrogen ion ñeán cô theå soáng.
Chính vì vaäy, ñeå kieåm soaùt vaø oån ñònh noàng ñoä naøy ta caàn ñeán söï hieän dieän cuûa moät loaïi dung
dòch: dung dòch ñeäm.
Vaäy dung dòch ñeäm laø gì? Noù laø moät loaïi dung dòch coù khaû naêng keát hôïp vôùi hydrogen ion
hoaëc giaûi phoùng ion naøy tuøy thuoäc vaøo traïng thaùi cuûa dung dòch. Dung dòch ñeäm giuùp cho noàng
ñoä cuûa hydrogen ion gaàn nhö ñöôïc oån ñònh. Caùc dung dòch ñeäm thoâng duïng nhaát bao goàm caùc
acid yeáu vaø caùc muoái töông öùng cuûa chuùng. Khaû naêng choáng laïi söï thay ñoåi pH cuûa caùc dung dòch
ñeäm phuï thuoäc vaøo khaû naêng thieát laäp söï caân baèng trong dung dòch giöõa caùc thaønh phaàn trong
dung dòch ñeäm. Caùc dung dòch ñeäm luoân tuaân theo nguyeân lyù Le Chatelier (phaûn öùng xaûy ra theo
chieàu laøm giaûm söï caêng thaúng cuûa phaûn öùng).
Ví duï nhö dung dòch ñeäm acetat bao goàm: acid acetic vaø muoái acetat. Taùc duïng ñeäm hình
thaønh khi söû duïng dung dòch NaOH ñeå trung hoøa acid acetic:
CH3COOH + OH-
CH3COO-
+ H2O
Neáu cho theâm hydrogen ion vaøo dung dòch ñeäm acetat, thì caùc ion naøy seõ keát hôïp vôùi caùc
anion acetat ñeå taïo thaønh acid acetic:
H+
+ CH3COO-
CH3COOH
Caùc phaûn öùng naøy laøm giaûm löôïng hydrogen ion trong dung dòch vaø oån ñònh pH veà gaàn
giaù trò pH ban ñaàu cuûa dung dòch.
Neáu nhieàu ion OH-
, luùc naøy acid acetic seõ bò phaân ly thaønh anion acetat vaø hydrogen ion.
Caùc hydrogen ion naøy seõ keát hôïp vôùi caùc ion OH-
bò theâm vaøo thaønh phaân töû H2O:

10. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 10
H3C C
O
OH H3C C
O
O + H
OHH2O
Vaø nhö vaäy löôïng hydrogen ion cuõng gaàn nhö khoâng ñoåi.
Khaû naêng cuûa dung dòch ñeäm trong vieäc taùc ñoäng ñeán pH cuûa dung dòch phuï thuoäc vaøo
caùc yeáu toá:
- Noàng ñoä mol cuûa acid vaø baz töông öùng.
- Phaàn traêm cuûa caùc acid vaø baz naøy trong dung dòch.
Khaû naêng ñeäm cuûa dung dòch tyû leä vôùi phaàn traêm cuûa caùc thaønh phaàn trong dung dòch. Noùi
moät caùch khaùc laø phuï thuoäc vaøo löôïng H+
hoaëc OH-
(coù khaû naêng thay ñoåi löôïng hydrogen ion)
coù trong dung dòch. Noàng ñoä cuûa dung dòch ñeäm ñöôïc xaùc ñònh nhôø vaøo noàng ñoä cuûa acid yeáu vaø
baz lieân hôïp cuûa noù.
Ví duï: ñeäm acetat 0,2M coù theå bao goàm: 0,1 mol acid acetic vaø 0,1 mol natriacetat trong
1 lít nöôùc. Töông töï nhö vaäy ñeäm acetat naøy cuõng coù theå bao goàm : 0,05 mol acid acetic vaø 0,15
mol natriacetat trong 1 lít nöôùc. Dung dòch ñeäm coù taùc duïng hieäu quaû nhaát laø dung dòch coù noàng
ñoä cuûa caû hai thaønh phaàn laø nhö nhau.
Maëc daàu vaäy vaãn coù ngoaïi leä. Trong tröôøng hôïp cuûa ñeäm bicarbonat, moät trong nhöõng
dung dòch ñeäm thöôøng gaëp, thì coù moät ñoä leäch quan troïng trong tyû leä. Khaû naêng ñeäm cao nhaát cuûa
dung dòch naøy khi pKa = 6,1 (ñoä pKa ít gaëp taïi caùc dung dòch ñeäm cuûa cô theå soáng).
Caùc daïng dung dòch ñeäm thöôøng gaëp trong cô theå soáng:
- Ñeäm bicarbonat: thöôøng gaëp trong thaän. pKa = 6,1. ÔÛ daïng:
CO2 + H2O H2CO3 HCO3
-
+ H+
- Ñeäm phosphat: thöôøng gaëp trong dòch cuûa teá baøo. pKa = 7,2. ÔÛ daïng:
H2PO4
-
H+
+ HPO4
2 -
Dihydrogen phosphat Hydrogen phosphat
- Ñeäm protein: pKa = 7,4. Bao goàm caùc acid amin, polypeptid, protein daïng ion,.. phuï
thuoäc vaøo töøng cô theå, vaøo töøng thaønh phaàn maø dung dòch ñeäm naøy hieän dieän. Ñaây laø
dung dòch ñeäm thöôøng gaëp nhaát vaø cuõng laø dung dòch ñeäm toát nhaát cuûa cô theå soáng.
4.3. Phöông trình Henderson - Hasselbalch
Ñaây laø moät phöông trình thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå xaùc ñònh xem ta seõ söû duïng dung dòch
ñeäm naøo cho phuø hôïp. Phöông trình naøy ñaõ hoøa nhaäp ñöôïc khaùi nieäm pH vaø pKa.
Vôùi phaûn öùng phaân ly :
HA H+
+ A-

11. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 11
Ta coù :
]HA[
]A][H[
Ka
−+
=
Vaäy noàng ñoä hydrogen ion seõ laø:
]A[
]HA[
K]H[ a −
+ =
Laáy (-) log cuûa caû hai veá, ta coù:
]A[
]HA[
logKlog]Hlog[ a −
+ −−=−
Theo ñònh nghóa, – log[H+
] = pH, vaø – log Ka = pKa. Vaäy ta coù theå vieát laïi nhö sau:
]A[
]HA[
logpKpH a −
−=
Neáu ta ñaûo ngöôïc phaân soá trong haøm log, thì phöông trình seõ ñöôïc vieát laïi nhö sau:
]HA[
]A[
logpKpH a
−
+=
Ñaây chính laø phöông trình Henderson – Hasselbalch
Haõy nhôù raèng, khi [A-
] = [HA] , thì phöông trình ñöôïc vieát nhö sau:
pH = pKa + log 1 = pKa + 0
Ví duï veà caùch tính ñoä pH:
Haõy tính pH cuûa dung dòch ñeäm acetat khi troän dung dòch acid acetic 0,25M vôùi
natriacetat 0,1M. Bieát pKa cuûa acid acetic laø 4,76.
Baøi giaûi:
Ta coù : 3643980764
250
10
764 ,,,
,
,
log,
]aceticacid[
]acetat[
logpKpH a =−=+=+=
Vaäy pH cuûa dung dòch ñeäm seõ laø 4,36
5. ÑAËC TÍNH CUÛA NÖÔÙC
Moät vaøi tính chaát vaät lyù cuûa nöôùc seõ taùc ñoäng ñeán khaû naêng hoøa tan cuûa caùc chaát trong
nöôùc. Cuï theå laø: aùp suaát hôi, ñieåm soâi, ñieåm ñoâng ñaëc, aùp suaát thaåm thaáu.
Caùc tính chaát naøy laøm aûnh höôûng nhieàu ñeán cô theå soáng. Trong ñoù quan troïng nhaát laø “aùp
suaát thaåm thaáu”, do noù coù theå laøm thay ñoåi doøng thaåm thaáu cuûa nöôùc ngang qua thaønh teá baøo.
Chính vì vaäy ta seõ chuû yeáu ñeà caäp ñeán tính chaát naøy.

12. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 12
5.1. AÙp suaát thaåm thaáu
Thaåm thaáu laø moät quaù trình maø trong ñoù caùc phaân töû hoøa tan ñi ngang qua moät maøng baùn
thaám töø dung dòch coù noàng ñoä thaáp sang dung dòch coù noàng ñoä cao hôn. Caùc loã treân maøng baùn
thaám ñuû roäng ñeå caùc phaân töû hoøa tan mong muoán ñi qua, nhöng cuõng ñuû heïp ñeå caùc phaàn töû lôùn
hôn khoâng ñi qua ñöôïc. Ñoä cheânh leäch noàng ñoä caøng cao thì toác ñoä thaåm thaáu caøng nhanh. Ñoä
cheânh leäch noàng ñoä giöõa hai phaàn cuûa maøng baùn thaám taïo neân moät aùp suaát thaåm thaáu.
AÙp suaát thaåm thaáu coù khaû naêng laøm ngöng doøng chaûy cuûa nöôùc ñi qua thaønh teá baøo cuûa cô
theå soáng. AÙp suaát thaåm thaáu taïo neân moät löïc raát lôùn ñoái vôùi cô theå soáng. Ví duï: taïo neân doøng
chaûy ngöôïc cuûa nhöïa caây trong caây.
AÙp suaát thaåm thaáu (π) phuï thuoäc vaøo noàng ñoä cuûa caùc chaát hoøa tan. Vaø (π) ñöôïc tính nhö
sau:
π = MRT
Vôùi : M: noàng ñoä phaân töû gam; R: haèng soá = 0,082 L.atm/K.mol; T: ñoä Kelvin
Noàng ñoä cuûa dung dòch khi taïo thaønh söï thaåm thaáu ñöôïc goïi laø noàng ñoä thaåm thaáu, ñöôïc
tính theo ñôn vò osmol. Noàng ñoä thaåm thaáu ñöôïc tính theo coâng thöùc:
tanchaáttöûphaân
töûphaànsoá
gamtöûphaânñoänoàngthaáuthaåmñoänoàng ×=
Ví duï:
Ure laø moät phaân töû khoâng phaân cöïc, do ñoù moät phaân töû ure chæ coù moät phaàn trong dung
dòch. Vaäy noàng ñoä thaåm thaáu cuûa dung dòch ure 2M laø:
Noàng ñoä thaåm thaáu = 1M x 1 = 1 osmol
NaCl phaân ly thaønh hai ion trong dung dòch. Vaäy noàng ñoä thaåm thaáu cuûa dung dòch NaCl
1M laø
Noàng ñoä thaåm thaáu = 1M x 2 = 2 osmol
5.2. Söï thaåm thaáu vaø teá baøo soáng
AÙp suaát thaåm thaáu gaây neân moät soá “söï coá” ñoái vôùi teá baøo soáng. Trong caùc teá baøo coù chöùa
caùc dòch baøo coù noàng ñoä nhaát ñònh.
Neáu nhö ta ñaët caùc teá baøo vaøo dung dòch coù noàng ñoä töông öùng, thì seõ khoâng coù hieän
töôïng thaåm thaáu qua thaønh teá baøo. Caùc dung dòch naøy ñöôïc goïi laø “dung dòch ñaúng tröông -
Isotonic”. Ví duï teá baøo maùu vaø dung dòch NaCl 0,9% (nöôùc muoái sinh lyù).
Neáu nhö ta ñaët caùc teá baøo vaøo trong dung dòch coù noàng ñoä thaáp hôn noàng ñoä cuûa dòch
trong teá baøo, thì luùc naøy nöôùc seõ ñi vaøo beân trong teá baøo vaø teá baøo seõ bò phình ra cuoái cuøng seõ bò
nöùt ra. Caùc dung dòch naøy ñöôïc goïi laø “dung dòch nhöôïc tröông – hypotonic”.

13. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 13
Trong dung dòch öu tröông “hypertonic”, loaïi dung dòch coù noàng ñoä cao hôn dòch trong teá
baøo, caùc teá baøo seõ bò co laïi do nöôùc töø trong teá baøo bò thaåm thaáu ngöôïc ra ngoaøi. Ví nhö caùc teá
baøo maùu trong dung dòch NaCl 3%.
Tuøy theo muïc ñích maø ta seõ taïo ra moät moâi tröôøng töông öùng ôû xung quanh teá baøo.
Tuy nhieân, trong thöïc teá, ngoaøi hieän töôïng thaåm thaáu caùc teá baøo coøn bò aûnh höôûng bôûi
nhieàu yeáu toá khaùc. Ví duï nhö hieän töôïng thaåm thaáu ôû treân chæ ñuùng vôùi nöôùc, caùc ion vaø caùc chaát
höõu cô coù kích côõ nhoû, caùc chaát coù khaû naêng ñi qua caùc loã treân thaønh teá baøo. Nhöng vôùi caùc
protein, ñaây laø caùc phaân töû coù kích côõ lôùn maø coù khaû naêng ñi qua thaønh teá baøo, luùc naøy hieän töôïng
dieãn ra hoaøn toaøn khaùc. Tröôùc tieân ta phaûi thaáy raèng, thaønh teá baøo coù caáu truùc hoaøn toaøn khoâng
nhö moät maøng loïc, chæ coù caùc loã vôùi caùc kích côõ nhaát ñònh. Noù coøn coù khaû naêng cho thaåm thaáu
ngöôïc caùc loaïi ion, caùc daïng chaát dinh döôõng vaø caùc chaát thaûi qua noù. Ñaây chính laø quaù trình
thaåm taùch qua maøng teá baøo. Ta khoâng theå naøo taïo ñöôïc noàng ñoä töôøng öùng cho töøng chaát, ñeå hình
thaønh quaù trình nhö ta mong muoán. Maø baûn thaân teá baøo soáng seõ töï thay ñoåi ñeå phuïc vuï cho quaù
trình naøy. Moät trong nhöõng yeáu toá giuùp teá baøo soáng coù khaû naêng thích öùng vôùi töï nhieân laø hieäu
öùng Donnan. Hieäu öùng Donnan bao goàm:
- Moâi tröôøng ñoàng nhaát do bôûi söï thaåm thaáu cuûa nöôùc vaãn luoân phuï thuoäc vaøo aùp suaát
thaåm thaáu.
- Thieát laäp ñieän theá maøng teá baøo.
Nhôø vaøo hieäu öùng Donnan maø teá baøo soáng luoân oån ñònh veà söï thaåm thaáu trong ñieàu kieän
bình thöôøng, vaø coù khaû naêng taïo ra söï thaåm thaáu phuïc vuï cho baûn thaân teá baøo.
Ngoaøi hieäu öùng Donnan coøn coù raát nhieàu yeáu toá khaùc aûnh höôûng tôùi quaù trình thaåm thaáu
cuûa teá baøo.
6. ÑÖÔØNG ÑAÚNG NHIEÄT HAÁP PHUÏ
Ñöôøng ñaúng nhieät haáp phuï (hoaëc phaûn haáp phuï) laø ñöôøng cong ñeå chæ löôïng nöôùc ñöôïc
giöõ bôûi moät thöïc phaåm naøo ñoù, khi ôû ñieàu kieän caân baèng vaø taïi moät nhieät ñoä xaùc ñònh, phuï thuoäc
vaøo ñoä aåm töông ñoái cuûa khí quyeån bao quanh. Hay ngöôïc laïi noù chæ aùp suaát hôi gaây ra bôûi nöôùc
cuûa moät thöïc phaåm phuï thuoäc vaøo chính haøm löôïng nöôùc cuûa chính saûn phaåm ñoù.
Ñöôøng ñaúng nhieät haáp phuï vaø phaûn haáp phuï coù theå thu ñöôïc baèng phöông phaùp thöïc
nghieäm ñoái vôùi moãi saûn phaåm vaø ôû moãi moät nhieät ñoä nhaát ñònh.
Ñeå xaây döïng ñöôøng ñaúng nhieät haáp phuï ngöôøi ta ñaët caùc maãu cuûa cuøng moät thöïc phaåm coù
troïng löôïng ñaõ bieát trong moät daõy bình kín coù ñoä aåm töông ñoái cuûa khoâng khí taêng daàn. Ñeå giöõ
cho ñoä aåm khoâng khí trong töøng bình khoâng thay ñoåi coù theå duøng caùc dung dòch muoái baõo hoøa
hoaëc dung dòch H2SO4 coù noàng ñoä nhaát ñònh. Coøn ñeå xaây döïng ñöôøng ñaúng nhieät phaûn haáp phuï
thì laïi ñaët caùc maãu cuûa cuøng moät thöïc phaåm öôùt coù troïng löôïng ñaõ bieát trong moät daõy bình kín coù
ñoä aåm töông ñoái giaûm daàn. Khi ñaït ñöôïc caân baèng ngöôøi ta ño khoái löôïng nöôùc ôû caùc maãu. Töø caùc
soá lieäu thöïc nghieäm thu ñöôïc veõ ñoà thò W=f(aw). Trong ñoù aw laø hoaït ñoä nöôùc vaø ñöôïc tính baèng
coâng thöùc:
aw = P/Po

14. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 14
P: aùp suaát hôi baõo hoaø cuûa dung dòch (thöïc phaåm).
Po: aùp suaát hôi baõo hoaø cuûa dung moâi nguyeân chaát ôû cuøng nhieät ñoä.
7. HOAÏT TÍNH CUÛA NÖÔÙC
Cöôøng ñoä hö hoûng cuûa daïng saûn phaåm naøy hay daïng saûn phaåm khaùc laø do moät loaït caùc
yeáu toá beân trong vaø beân ngoaøi gaây ra maø tröôùc heát laø do hoaït ñoä nöôùc cuûa saûn phaåm quyeát ñònh.
Nhìn chung nhöõng saûn phaåm coù hoaït ñoä nöôùc cao thì caùc quaù trình sinh hoïc chieám öu theá.
Tuy nhieân trong caùc saûn phaåm coù haøm löôïng lipid nhieàu thì ngay caû khi coù hoaït ñoä nöôùc cao thì
caùc quaù trinh phi sinh hoïc (quaù trình oxy hoùa) vaãn troäi hôn.
Ñoái vôùi nhöõng saûn phaåm coù haøm aåm thaáp vaø trung bình thì caùc quaù trình phi sinh hoïc nhö
söï oxy hoùa vaø söï saãm maøu raát thöôøng xaåy ra. Toác ñoä cuûa caùc quaù trình naøy phuï thuoäc raát nhieàu
vaøo hoaït ñoä nöôùc.
7.1. AÛnh höôûng cuûa nöôùc ñeán phaûn öùng oxy hoùa chaát beùo
Lipid coù trong thaønh phaàn caùc saûn phaåm thöïc phaåm so vôùi nhöõng hôïp phaàn hoùa hoïc khaùc
keùm beàn vöõng vôùi taùc duïng cuûa oxy khí quyeån. Caùc nghieân cöùu cho thaáy raèng löôïng nöôùc trong
caùc saûn phaåm thöïc phaåm chöùa chaát beùo vaø caùc daïng lieân keát cuûa nöôùc vôùi caùc yeáu toá caáu thaønh
khaùc cuûa saûn phaåm coù yù nghóa raát lôùn.
Caùc saûn phaåm chöùa chaát beùo ôû daïng khan thöôøng laø nhöõng vaät theå keo coù daïng xoáp, chaát
beùo thöôøng ñöôïc phaân boá ôû beà maët cuûa caùc vi loã. Oxy coù theå thaâm nhaäp moät caùch töï do vaøo
nhöõng loã naøy do ñoù söï töï oxy hoùa chaát beùo xaûy ra khaù deã daøng ngay caû khi aùp suaát phaàn cuûa oxy
trong moâi tröôøng beân ngoaøi thaáp. Trong ñieàu kieän naøy neáu coù moät löôïng nöôùc nhoû trong saûn
phaåm seõ kìm haõm moät caùch ñaùng keå quaù trình oxy hoùa. Taùc duïng naøy coù leõ laø do taïo ra lôùp nöôùc
haáp phuï baûo veä treân beà maët saûn phaåm, do ñoù haïn cheá söï xaâm nhaäp cuûa oxy khí quyeån.
7.2. AÛnh höôûng cuûa nöôùc ñeán phaûn öùng saãm maøu phi enzym
Nöôùc cuõng ñoùng vai troø quyeát ñònh trong phaûn öùng saãm maøu phi enzym (saãm maøu cuõng
ñöôïc xem laø moät trong caùc daïng hö hoûng cuûa caùc saûn phaåm thöïc phaåm). Söï saãm maøu coù theå laø do
phaûn öùng caramen hoùa, phaûn öùng melanodin, phaûn öùng giöõa caùc saûn phaåm oxy hoaù caùc lipid vôùi
protein hoaëc phaûn öùng thoaùi phaân caùc hôïp chaát cacbonyl coù noái keùp ñoâi luaân hôïp nhö vitamin
C.... Thoâng thöôøng caùc saéc toá coù maøu saãm seõ ñöôïc taïo ra trong caùc saûn phaåm coù haøm aåm thaáp
hoaëc trung bình khi hoaït ñoä nöôùc lôùn hôn 0,5.
7.3. AÛnh höôûng cuûa nöôùc ñeán phaûn öùng enzym trong caùc saûn phaåm thöïc phaåm
Nhö chuùng ta bieát, enzym xuùc taùc phaûn öùng qua hai giai ñoaïn:
• Lieân keát enzym vôùi cô chaát taïo ra phöùc phi ñoàng hoùa trò hoaëc hôïp chaát axyl-enzym.
• Phaân ly hôïp chaát naøy thaønh saûn phaåm phaûn öùng vaø enzym.
Trong caû hai giai ñoaïn phaûn öùng naøy nöôùc coù vai troø laøm taêng tính linh ñoäng cuûa cô chaát vaø
saûn phaåm phaûn öùng.

15. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 15
Trong caùc phaûn öùng thuûy phaân bôûi enzym nöôùc tham gia raát tích cöïc, löôïng nöôùc ñöôïc söû
duïng trong quaù trình naøy phuï thuoäc vaøo soá löôïng vaø baûn chaát cuûa cô chaát vaø enzym.
Trong caùc saûn phaåm thöïc phaåm coù haøm aåm thaáp, hoaït ñoäng cuûa enzym laø raát nhoû vaø coù
theå coi nhö khoâng coù vì nöôùc töï do chöa ñuû ñeå thöïc hieän caùc phaûn öùng.
7.4. AÛnh höôûng cuûa nöôùc ñeán söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät
Söï thay ñoåi cuûa vi sinh vaät coù theå gaây aûnh höôûng ñeán chaát löôïng cuûa thöïc phaåm, hoaëc goùp
phaàn baûo quaûn thöïc phaåm hoaëc laøm hö hoûng thöïc phaåm.
Nöôùc laø moâi tröôøng ñeå caùc loaøi vi sinh vaät naøy sinh tröôûng, phaùt trieån vaø thöïc hieän caùc
phaûn öùng trao ñoåi chaát. Tuy nhieân tuøy thuoäc vaøo töøng chuûng loaïi vi sinh vaät khaùc nhau maø nhu
caàu veà nöôùc seõ thay ñoåi. Beân caïnh ñoù caùc yeáu toá nhö nhieät ñoä, pH, O2 vaø CO2 cuõng nhö söï coù
maët cuûa caùc chaát kìm haõm vaø chaát baûo veä cuõng seõ coù nhöõng taùc ñoäng nhaát ñònh leân söï soáng vaø söï
phaùt trieån cuûa vi sinh vaät.
7.5. AÛnh höôûng cuûa nöôùc ñeán tính chaát löu bieán cuûa thöïc phaåm
Ñoä cöùng, ñoä ñaøn hoài, ñoä dai, ñoä deûo laø nhöõng tính chaát löu bieán cuûa thöïc phaåm.
Nhieàu nghieân cöùu ñaõ chöùng toû raèng ñieàu kieän aåm cuûa thöïc phaåm khoâ hoaëc baùn khoâ coù vai
troø quan troïng trong vieäc taïo ra tính chaát löu bieán cuûa chuùng.
7.6. AÛnh höôûng cuûa nöôùc ñeán giaù trò dinh döôõng
Nöôùc cuõng coù aûnh höôûng raát lôùn ñeán ñoä beàn cuûa moät soá vitamin nhaát laø nhöõng vitamin coù
theå hoaø tan trong nöôùc nhö vitamin C, B1...Hoaït ñoä nöôùc caøng thaáp thì thôøi gian baûo quaûn nhöõng
loaïi vitamin naøy caøng taêng.
Tuy nhieân vôùi caùc loaïi vitamin tan trong chaát beùo thì söï phaù huûy caøng giaûm khi hoaït ñoä
nöôùc taêng.
7.7. AÛnh höôûng cuûa nöôùc ñeán caáu truùc cuûa rau quaû töôi
Rau quaû töôi chöùa nhieàu nöôùc neân thöôøng coù ñoä caêng, ñoä boùng vaø ñoä gioøn nhaát ñònh, khaùc
voùi rau quaû bò heùo thì teo laïi do maát nöôùc. Chính aùp suaát tröông cuûa löôïng nöôùc beân trong teá baøo
ñaõ taïo moät ñoä caêng nhaát ñònh ñoái vôùi teá baøo vaø laøm taêng kích thöôùc teá baøo.
7.8. Nöôùc tham gia vaøo söï taïo caáu truùc vaø traïng thaùi cuûa caùc saûn phaåm thöïc phaåm cheá bieán
Nöôùc töông taùc vôùi nhoùm NH2, COOH, OH, -CO-NH- cuûa protein ñeå taïo ra voû nöôùc
hydrat laøm cho dung dòch protein coù ñoä nhôùt vaø coù ñoä hoøa tan nhaát ñònh. Nöôùc laøm bieán tính
protein vaø phaù huyû toaøn boät caáu truùc baäc cao, taïo nhöõng bieán ñoåi saâu saéc veà löôïng. Nhôø bieán tính
maø sau ñoù caùc phaân töû protein töông taùc vôùi nhau taïo ra maïng löôùi coù traät töï goïi laø gel – caáu truùc
môùi cho nhöõng thöïc phaåm nhö phomai, gioø...
Nöôùc coøn aûnh höôûng ñeán khaû naêng taïo nhuû töông vaø khaû naêng taïo boït cuûa protein, töø ñoù
taïo ra moät traïng thaùi môùi cho nhöõng thöïc phaåm coù chöùa protein.
Nöôùc coøn laø chaát hoùa deûo cuûa tinh boät taïo ñoä dai, ñoä deûo, ñoä ñaëc, ñoä trong, taïo maøng, taïo
sôïi ... cho nhieàu saûn phaåm thöïc phaåm.

16. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 16
CHÖÔNG 3: PROTEIN
Protein laø phaân töû sinh hoïc raát lôùn, coù maët nhieàu nhaát trong teá baøo soáng. Protein tham gia
vaøo raát nhieàu caùc phaûn öùng sinh hoùa khaùc nhau vaø toàn taïi ôû caùc daïng phaân töû khaùc nhau.
Tuy nhieân, protein ñöôïc keát hôïp bôûi 20 amino acid. Caùc amino acid noái vôùi nhau bôûi lieân
keát peptid. Kích thöôùc cuûa caùc protein phuï thuoäc vaøo söï lieân keát giöõa caùc amino acid, noù coù theå
coù khoái löôïng töø vaøi ngaøn ñeán vaøi trieäu dalton. Ngöôøi ta quy öôùc: caùc phaân töû coù kích thöôùc nhoû,
thoâng thöôøng ñöôïc keát hôïp bôûi soá löôïng amino acid nhoû hôn 50, ñöôïc goïi laø caùc peptid. Chæ caùc
phaân töû ñöôïc keát hôïp töø 50 amino acid trôû leân môùi coù theå coi laø protein. Tuy nhieân söï phaân bieät
giöõa peptid vaø protein vaãn chöa ñöôïc phaân ñònh roõ raøng. Ví duï, coù moät soá taøi lieäu ghi raèng
oligopeptid ñöôïc taïo thaønh töø 2 ñeán 10 amino acid; coøn polypeptid thì ñöôïc taïo thaønh töø 10
amino acid trôû leân; cuõng theo quan ñieåm naøy, protein seõ coù khoái löôïng lôùn hôn 10.000 dalton (D).
Cα+
H3N C
R
H
O-
O
Caáu truùc toång quaùt
cuûa α-am io acid
I. AMINO ACID
1.1. Caáu truùc
Amino acid laø ñôn vò caáu truùc cô baûn cuûa protein. Trong thöïc teá ta thöôøng gaëp 20 amino
acid caên baûn, ngoaøi ra protein coøn chöùa moät soá amino acid caûi bieán. Caùc amino acid ñeàu coù caáu
taïo chung gioáng nhau: coù nhoùm carboxyl (-COOH) vaø nhoùm amine (- NH2) gaén vaøo nguyeân töû
C∝
; caùc amino acid khaùc nhau ôû vò trí maïch beân (- R). Tính chaát cuûa töøng amino acid phuï thuoäc
vaøo caáu taïo, kích thöôùc vaø dieän tích cuûa (-R). Taïi pH = 7 nhoùm carboxyl cuûa amino acid naèm ôû
daïng baz töông öùng (-COO-
) vaø nhoùm amino naêm ôû daïng acid (-NH3
+
). Do ñoù amino acid mang
caû tính baz laãn tính acid. Trong töï nhieân, thoâng thöôøng soá ñieän tich döông vaø aâm töông öng vôùi
nhau, vaäy amino acid coøn laø chaát löôõng tính.
Amino acid ñaàu tieân ñöôïc phaùt hieän ôû caây maêng taây vaøo naêm 1806, ñoù laø asparagine.
Amino acid cuoái cuøng trong soá 20 amino acid caên baûn ñöôïc phaùt hieän vaøo naêm 1938, ñoù laø
threonine. Caùc amino acid thöôøng ñöôïc goïi teân theo nguoàn goác phaùt hieän ra chuùng. Do ñoù teân goïi
caùc amino acid ñöôïc goïi theo teân thoâng thöôøng.
Caùc amino acid thoâng duïng thöôøng ñöôïc vieát taét döôùi daïng 3 chöõ hoaëc 1 chöõ. Cuï theå nhö
sau:

17. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 17
TT Amino acid Vieát taét 3
chöõ
Vieát taét 1
chöõ
1 Alanine Ala A
2 Arginine Arg R
3 Asparagine Asn N
4 Aspartic acid Asp D
5 Cysteine Cys C
6 Glutamic acid Glu E
7 Glutamine Gln Q
8 Glycine Gly G
9 Histidine His H
TT Amino acid Vieát taét 3
chöõ
Vieát taét 1
chöõ
10 Isoleucine Ile I
11 Leucine Leu L
12 Lysine Lys K
13 Methionine Met M
14 Phenylalanine Phe F
15 Proline Pro P
16 Serine Ser S
17 Threonine Thr T
18 Tryptophan Trp W
19 Tyrosine Tyr Y
20 Valine Val V
Do bôûi caáu truùc cuûa caùc amino acid taùc ñoäng raát nhieàu ñeán caáu taïo cuûa töøng protein, neân
caáu truùc cuûa chuùng ñöôïc nghieân cöùu raát kyõ. Coù nhieàu caùch phaân loaïi protein, döôùi ñaây laø söï phaân
loaïi protein theo khaû naêng keát hôïp vôùi phaân töû nöôùc
Caáu truùc cuûa caùc amino acid thoâng duïng ôû daïng ion hoùa pH = 7:

18. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 18
NH3
+
CH COO-
Glycine
(Gly)
CH COO-
Alanine
(Ala) NH3
+
H3C
H
CHValine
(Val)
CH3
CH3
CH COO-
NH3
+
CH CH2Leucine
(Leu)
H3C
CH3
CH COO-
NH3
+
CHIsoleucine
(Ile)
H3C
C2H5
CH COO-
NH3
+
Proline
(Pro)
+
H2N COO-
- Amino acid khoâng phaân cöïc vôùi maïch beân chæ laø nhoùm hydrocacbon
CH2
Serine
(Ser)
OH CH COO-
NH3
+
- Amino acid phaân cöïc vôùi maïch beân coù gaén caùc nhoùm chöùc khaùc nhau
Threonine
(Thr)
CH2
OH
CH COO-
NH3
+
CH3
CH2Cysteine
(Cys)
HS CH COO-
NH3
+
CH2Methionine
(Met)
CH2 CH COO-
NH3
+
SCH3
CH2Asparagine
(Asn)
C CH COO-
NH3
+NH2
O
CH2
Glutamine
(Gln)
CH2 CH COO-
NH3
+
CO
NH2
- Amino acid vôùi maïch beân chöùa nhaân thôm
CH2
Phenylalanin
(Phe)
CH COO-
NH3
+
CH2
Tyrosin
(Tyr)
CH COO-
NH3
+
OH
CH2
Tryptophan
(Trp)
CH COO-
NH3
+
N
H
- Amino acid phaân cöïc vôùi maïch beân mang ñieän döông
(CH2)3Lysin
(Lys)
H2C CH COO-
NH3
+
NH3
+
(CH2)3
Arginin
(Arg)
NH CH COO-
NH3
+
C
NH2+
H2N
CH2
Histidin
(His)
CH COO-
NH3
+
NH+HN
- Amino acid phaân cöïc vôùi maïch beân mang ñieän aâm
CH2
Asparate
(Asp)
-
OOC CH COO-
NH3
+
CH2Glutamat
(Glu)
H2C CH COO-
NH3
+
COO-

19. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 19
Ngoaøi caùc amino acid noùi treân, trong cô theå coøn gaëp caùc amino acid khoâng tham gia vaøo
thaønh phaàn caáu taïo cuûa protein (amino acid phi protein) vaø moät soá daïng amino acid ít gaëp trong
protein. Caùc amino acid naøy cuõng coù vai troø sinh hoïc quan troïng ñoái vôùi cô theå.
4- hydroxyproline
H2
=
N COO-
OH
(CH2)2
5-hydroxylysine
CH CH COO-
NH3
+
OH
H2C
NH3
+
(CH2)3
6-N-Methyllysine
H2C CH COO-
NH3
+
NHH3C
CH2
Gamma-carboxylglutamate
CH CH COO-
NH3
+
COO-
-
OOC
CH2
Selenocystein
HSe CH COO-
NH3
+
(CH2)2 CH
COO-
NH3
+
N
(CH2)2CH
+
H3N
-
OOC
(CH2)3
CH
+
H3N COO-
(CH2)4
CH
+
H3N COO-
Desmosine
- Moät soá amino acid ít gaëp trong protein
- Moät soá amino acid khoâng gaëp trong protein
(CH2)2H2C CH COO-
NH3
+
NH3
+
(CH2)3N CH COO-
NH3
+
H
C
O
H2N
CitrullineOrnithine
1.2. Tính chaát cuûa amino acid
1.2.1. Tính quang hoïc
CP
COO-
Alanine (Ala)
NH3
+
CH3
HCP
COO-
H
CH3
+
H3N
L-alanine D-alanine
Ngoaïi tröø glycine, 19 amino acid coøn laïi
ñeàu chöùa carbon alpha baát ñoái xöùng vôùi caùc nhoùm
chöùc khaùc nhau; - COOH , - R, - NH2 , - H. Do ñoù
noù ñeàu coù ñoàng phaân quang hoïc. Ví duï alanine coù
hai daïng ñoàng phaân quang hoïc: L-alanine (coù khaû
naêng laøm quay maët phaúng aùnh saùng phaân cöïc
sang beân traùi), vaø D-alanine (coù khaû naêng laøm
quay maët phaúng aùnh saùng phaân cöïc sang beân
phaûi).
Trong cô theå soáng thöôøng gaëp daïng L-amino acid vaø cô theå cuõng chæ coù khaû naêng haáp thuï
L-amino acid. Tuy nhieân daïng D-amino acid vaãn thöôøng coù maët trong caùc ñoaïn peptid ngaén cuûa
vaùch teá baøo vi khuaån vaø coù trong thaønh phaàn peptid cuûa chaát khaùng sinh.

20. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 20
1.2.2. Tính löôõng tính
Trong dung dòch, caùc amino acid thöôøng ôû daïng ion löôõng tính do cuøng moät luùc mang caû
hai nhoùm ñieän tích : döông vaø aâm. Caùc nhoùm naøy coù khaû naêng haáp phuï aùnh saùng khaù maïnh. Do
ñoù ngöôøi ta cuõng thöôøng duøng phöông phaùp ño ñoä haáp phuï maøu ñeå xaùc ñònh noàng ñoä protein tan
trong dung dòch.
Trong dung dòch, amino acid ôû daïng phaân cöïc vaø tuøy thuoäc vaøo pH cuûa moâi tröôøng noù coù
theå mang ñieän döông hoaëc ñieän tích aâm. Ta coù phaûn öùng toång quaùt:
R C
H
NH3
COOH R C
NH3
COO
H
R C
H
NH 2
COO
pH=1 pH=7 pH=11
Tuy nhieân, tuøy thuoäc vaøo baûn chaát cuûa moãi amino acid maø noù seõ coù ñöôøng chuaån ñoä rieâng
ñaëc thuø.
Chuùng ta seõ xem xeùt ñeán tröôøng hôïp cuûa hai amino acid: glycine vaø acid glutamic döôùi
taùc duïng cuûa dung dòch NaOH 0,1N:
- Ñoái vôùi glycine: ôû pH thaáp glycine chuû yeáu ôû daïng ion +
H3N – CH2 – COOH, khi pH baét
ñaàu gia taêng thì nhoùm – COOH cuûa glycine seõ cho H+
vaø ion +
H3N – CH2 – COO-
hình
thaønh. Khi noàng ñoä cuûa ion naøy töông ñöông vôùi noàng ñoä cuûa chaát cho H+
laø ion +
H3N –
CH2 – COOH thì dung dòch ñaït ñieåm caân baèng pK1 = 2,34, coù nghóa raèng nhoùm – COOH
cuûa glycine luùc naøy coù pKa laø 2,34. Tieáp tuïc boå sung OH-
, ñöôøng chuaån ñoä seõ ñaït tôùi
ñieåm uoán thöù hai töông ñöông vôùi pH = 5,97. Luùc naøy glycine chuû yeáu ôû daïng ion löôõng
cöïc +
H3N – CH2 – COO-
vaø vò trí pH naøy ñöôïc goïi laø ñieåm ñaúng ñieän (isoelectric point)
vôùi pH ñöôïc goïi laø pI. Khi vöôïc qua ñieåm treân, tieáp tuïc boå sung OH-
, luùc naøy H+
cuûa goác
NH3
+
bò taùch ra vaø ion H2N – CH2 – COO-
hình thaønh. Dung dòch ñaït ñieåm caân baèng thöù
hai khi noàng ñoä cuûa ion H2N – CH2 – COO-
töông ñöông vôùi noàng ñoä cuûa chaát cho H+
laø
ion +
H3N – CH2 – COO-
, luùc naøy pK2 = 9,6. Quaù trình chuaån ñoä keát thuùc ôû pH = 12 khi
glycine chuû yeáu ôû daïng ion H2N – CH2 – COO-
.
Vaäy treân ñöôøng chuaån ñoä cuûa glycine coù 3 ñaëc ñieåm quan troïng:
+ Ñieåm caân baèng thöù nhaát pK1 = 2,34 ñaëc tröng cho nhoùm – COOH , ñieåm caân baèng
thöù hai pK2 = 9,60 ñaëc tröng cho nhoùm – NH3
+
.
+ Glycine coù hai vuøng ñeäm naèm xung quanh hai pK noùi treân
+ Ñieåm ñaúng ñieän cuûa glycineôû pI = 5,97. Luùc naøy, toång ñieän tích cuûa glycine = 0.
Khi pH cuûa glycine < pI thì glycine mang ñieän tích (+), coøn khi pH cuûa glycine >
pI thì glycine mang ñieän tích (-). Taïi ñieåm ñaúng ñieän thì ñoä hoøa tan trong nöôùc cuûa
acid amin laø toái thieåu luùc naøy acid amin ôû traïng thaùi deã keát tuûa nhaát. Ñieåm ñaúng
ñieän pI ñöôïc tính nhö sau:

21. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 21
97,5
2
6,934,2
2
pKpK
pI 21
=
+
=
+
=
- Ñoái vôùi acid glutamic: coù nhieàu nhoùm phaân cöïc hôn. Vôùi caáu truùc maïch noái caïnh beân coù
theâm nhoùm – COOH , do ñoù caàn söû duïng nhieàu dung dòch NaOH hôn trong quaù trình
chuaån ñoä. Treân ñöôøng chuaån ñoä ta thaáy ñöông löôïng OH-
nhieàu hôn so vôùi caùc chaát khaùc.
Taïi ñieåm pK1 , nhoùm – COOH ôû vò trí ∝ nhöôøng proton vaø trôû thaønh nhoùm carboxylate.
Taïi ñieåm pKR , nhoùm – COOH thöù hai tieáp tuïc nhöôøng proton ta coù pKR = 4,3 .
Ñieåm ñaúng ñieän cuûa acid glutamic laø giaù trò trung bình cuûa hai pK ñaëc tröng cho hai nhoùm
carboxyl, do ñoù seõ baèng:
22,3
2
25,419,2
2
pKpK
pI R1
=
+
=
+
=
Ñieåm pK2 = 9,67 ñaït ñöôïc khi nhoùm – NH3
+
ion nhöôøng ñieän töû trôû thaønh – NH2 .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
0
0,5 1,0 1,5
pH
OH-
(N)
Ñöôøng chuaån ñoä cuûa glycine 0,1M
pK1
=2,34
pI =5,97
pK2
=9,60
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
0
1,0 2,0
pH
OH-
(N)
Ñöôøng chuaån ñoä cuûa acid glutamic 0,1M
0,5 1,5 2,5
pK1
=2,19
pKR
=4,25
pK2=9,67
Ñieåm ñaúng ñieän cuûa caùc amino acid coù moät nhoùm carboxylic (monocarboxylic) vaø hai
nhoùm amino (diamino) nhö Histidine seõ laø giaù trò pH trung bình cuûa hai giaù trò pK cuûa hai nhoùm
– NH2. Noùi moät caùch khaùc, giaù trò pK vaø pI cuûa amino acid phuï thuoäc caû vaøo caùc nhoùm – NH2 vaø
– COOH töï do (caùc nhoùm khoâng naèm trong caáu truùc cô baûn cuûa amino acid). Ñaëc bieät laø trong
caùc caáu truùc pepid vaø protein, caùc nhoùm ∝ - amino vaø ∝ - carboxyl khoâng naèm trong daïng ion do
tham gia vaøo trong lieân keát peptid, luùc naøy ñoä pH cuûa peptid vaø protein haàu nhö chæ phuï thuoäc
hoaøn toaøn vaøo caùc nhoùm chöùc coøn laïi.
Baûng döôùi ñaây trình baøy giaù trò pKa cuûa caùc nhoùm coù khaû naêng ion hoùa cuûa caùc amino
acid:

22. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 22
TT Amino acid PK1 PK2 pKR
1 Glycine 2,34 9,6
2 Alanine 2,34 9,69
3 Valine 2,32 9,62
4 Leucine 2,36 9,60
5 Isoleucine 2,36 9,60
6 Serine 2,21 9,15
7 Threonine 2,63 10,43
8 Methionine 2,28 9,21
9 Phenylalanine 1,83 9,13
10 Tryptophane 2,83 9,39
11 Asparagine 2,02 8,8
12 Glutamine 2,17 9,13
13 Proline 1,99 10,6
14 Cysteine 1,71 10,78 8,33
15 Histidine 1,82 9,17 6,00
16 Aspartic acid 2,09 9,82 3,86
17 Glutamic acid 2,19 9,67 4,25
18 Tyrosine 2,2 9,11 10,07
19 Lysine 2,18 8,95 10,79
20 Arginine 2,17 9,04 12,48
Keát luaän:
- Taát caû caùc amino acid chöùa moät nhoùm ∝ - amino vaø ∝ - carboxyl ñeàu coù ñöôøng chuaån ñoä
gioáng glycine.
- Caùc amino acid coù maïch beân – R coù khaû naêng ion hoùa thöôøng coù ñöôøng chuaån ñoä phöùc
taïp hôn vôùi caùc giaù trò pK khaùc nhau.
- Trong soá 20 amino acid, chæ coù Histidine coù pKa cuûa maïch beân laø 6,0, coù nghóa laø coù khaû
naêng taïo ñeäm ôû pH gaàn trung tính.

23. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................
Trang 23
1.2.3. Caùc phaûn öùng ñaëc tröng cuûa amino acid
Amino acid laø caùc chaát höõu cô coù hai nhoùm chöùc: nhoùm carboxyl vaø nhoùm amino; vaø coøn
coù maïch beân R vôùi caáu truùc khaùc nhau. Chính vì theá noù tham gia vaøo raát nhieàu caùc phaûn öùng hoùa
hoïc khaùc nhau. Maêïc daàu vaäy, amino acid vaãn coù moät soá phaûn öùng ñaëc tröng nhaát ñònh. Trong ñoù
phaûn öùng taïo lieân keát peptid vaø taïo caàu noái disulfide laø caùc phaûn öùng ñaëc tröng vaø mang moät yù
nghóa quan troïng ñeán caáu truùc cuûa peptid vaø protein trong cô theå soáng.
1.2.3.1. Lieân keát peptid
Caùc amino acid noái vôùi nhau trong caáu truùc cuûa peptid hay cuûa protein baèng lieân keát
peptid. Lieân keát peptid laø lieân keát noái giöõa nhoùm ∝ - carboxyl cuûa moät amino acid vôùi nhoùm ∝ -
amino cuûa amino acid khaùc.
CH CH2N
R
O
O H CH COOHN
R
H
H+ CH CH2N
R
O
CH COOHN
R
H
- H2O
Ñaây laø phaûn öùng khöû nöôùc. Khi hai amino acid noái vôùi nhau thì saûn phaåm taïo thaønh ñöôïc
goïi laø dipeptid. Ví duï: glycine vaø serine keát hôïp vôùi nhau qua lieân keát peptid seõ taïo thaønh
glycylserine hoaëc serylglycine (tuøy thuoäc vaøo amino acid naøo ñöùng tröôùc). Khi ba amino acid keát
hôïp vôùi nhau ta ñöôïc tripeptid, coøn tetrapeptid goàm 4 amino acid keát hôïp vôùi nhau,….
Thoâng thöôøng, sau khi keát hôïp, ngöôøi ta thöôøng coi nhö amino acid beân traùi chöùa nhoùm –
NH2 töï do (N – terminal), vaø amino acid ôû beân phaûi seõ chöùa nhoùm – COOH töï do (C – terminal).
Teân cuûa peptid naøy seõ ñöôïc goïi baét ñaàu baèng teân cuûa amino acid beân traùi. Ví duï:
H2N - Tyr – Cys – Gly – COOH : tyrosylcysteinylglycine
Ngöôøi ta ñaõ töøng coi nhö caùc polypeptid taïo thaønh coù caáu truùc oån ñònh vaø caáu truùc naøy chæ
phuï thuoäc vaøo töøng lieân keát peptid, tuy nhieân vaøo nhöõng naêm 50 Linus Pauling cuøng coäng söïï, sau
khi duøng tia X ñeå quan saùt, hoï thaáy raèng chieáu daøi cuûa noái C – N giöõa hai amino acid luoân ngaén
hôn so vôùi noái C – N cuûa caùc chaát khaùc. Töø ñoù Pauling nhaän thaáy caáu truùc cuûa caùc polypeptid
tröôùc tieân phuï thuoäc vaøo caùc lieân keát peptid vaø söï quay quanh lieân keát naøy ñeå ñaït moät vò trí beàn
vöùng nhaát; sau ñoù coøn phuï thuoäc vaøo caáu truùc cuûa caùc goác – R . Do ñoù moãi polypeptid laïi coù moät
caáu truùc khoâng gian khaùc nhau.
1.2.3.2. Caàu noái disulfide
.........................................................................................
CH2
HS
CH
COO-
NH3
+
CH2
SH
CH
COO-
NH3
+
CH2
S
CH
COO-
NH3
+
CH2
S
CH
COO-
NH3
+
Cysteine (Cys) Cystine
- 2H
+ 2H
Caàu noái disulfide trong caáu truùc cuûa peptid
vaø protein taïo neân moät daïng noái trong khoâng gian
raát ñaëc tröng. Caàu noái naøy ñöôïc hình thaønh töø caùc
amino acid chöùa nhoùm – SH.
Quaù trình oxy hoùa hai cysteine taïo thaønh
cystine. Ñaây laø moät chaát maø trong caáu truùc coù caàu
noái disulfide.

24. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 24
1.2.3.3. Moät soá phaûn öùng hoùa hoïc
* Phaûn öùng taïo muoái:
Do tính löôõng tính, trong coâng thöùc caáu taïo coù caû nhoùm – COOH vaø – NH2 , maø amino
acid coù khaû naêng taïo muoái vôùi caû acid vaø baz.
- Phaûn öùng taïo muoái vôùi baz:
Chaát taïo thaønh laø muoái Natri cuûa amino acid
R CH
NH3
+
COO-
+ NaOH R CH
NH2
COONa + H2O
- Phaûn öùng taïo muoái vôùi acid:
Phaûn öùng taïo thaønh saûn phaåm ôû daïng muoái clorua
R HC
NH2
COOH HCl Cl H3N HC
R
COOH+
* Phaûn öùng taïo phöùc vôùi kim loaïi naëng:
Acid amine coù theå taùc duïng vôùi caùc kim loaïi naïêng (Pb, Hg, Cu,..) taïo muoái noäi phöùc. Ñaëc
bieät vôùi dung dòch CuSO4 amino acid taïo muoái Cu keát tinh maøu xanh ñaäm hoaëc xanh tím. Phaûn
öùng naøy cuõng ñöôïc söû duïng ñeå xaùc nhaän söï hieän dieän cuûa amino acid.
C
OHO
CH
H2N R
C
OO
CH
N R
C
O O
CH
NR
Cu
HH
H H
2
CuSO4
Phaûn öùng naøy xaûy ra khi ñun soâi amino acid vôùi moät löôïng dö Cu(OH)2 vaø CuCO3
* Phaûn öùng taïo amid :
+
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
CH2
Aspartic (Asp)
HOOC CH COOH
NH2
+ NH3 CH2CO CH COOH
NH2NH2
- H2O
Asparagine

25. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 25
* Phaûn öùng ester hoaù:
Ester cuûa caùc acid amine laø nhöõng chaát loûng deã bay hôi, coù tính kieàm, caùc chaát naøy coù theå
ñieàu cheá ñöôïc baèng phöông phaùp caát chaân khoâng.
R CH COOH
NH2
+ R,
CH COOR,
NH2
R,
OH + H2O
* Taùc duïng vôùi HNO2 ( acid nitrô):
Tröø proline vaø oxy – proline khoâng tham gia phaûn öùng, caùc acid amin baäc 1 khaùc coù khaû
naêng phaûn öùng vôùi acid nitrô ñeå taïo ra khí nitrô vaø oxyacid. Phaûn öùng naøy duøng ñeå ñònh löôïng N
coù trong acid amin caên cöù vaøo löôïng khí nitrô thoaùt ra.
R CH COOH
NH2
+ R CH COOH
OH
HNO 2 + N2 + H2O
* Taùc duïng vôùi caùc chaát chæ thò maàu :
- Taùc duïng vôùi ninhydrin:
Ninhydrin laø chaát chæ thò ñöôïc söû duïng sôùm vaø ñöôïc bieát nhieàu nhaát, noù phaûn öùng vôùi
nhoùm – Nh2 cuûa amino acid ôû 1000
C cho ra saûn phaåm coù khaû naêng haáp phuï böôùc soùng λ = 570
nm (tröø proline vaø oyproline haáp phuï böôùc soùng ôû λ = 440 nm). Nhôø vaøo bieåu ñoà saéc kyù ta coù theå
tieán haønh ñònh tính vaø ñònh löôïng acid amin.
Khi ñun noùng acid amine vôùi ninhydrin seõ taïo thaønh CO2, NH3, aldehyde töông öùng vaø
diceto oxyhydrinden
C
C
C O
C
C
O
O
C
H
OH
O
O
+ H2O + CHR COO-
NH3
+
+ CO2 + NH3 + RCHO
ninhydrin diceto oxy hydrinden
Khi pH trong moâi tröôøng phaûn öùng lôùn hôn 4, phaûn öùng giöõa diceto oxy hydrinden vôùi
NH3 vaø moät phaân töû ninhydrin môùi seõ xaûy ra. Phöùc môùi taïo thaønh. Phöùc naøy laïi tieáp tuïc keát hôïp
vôùi NH3 ñeå taïo thaønh hôïp chaát môùi coù maøu tím xanh ñoû
C
C
C O
C
C
O
O
C
O
O
C
C
O
O
C
H
OH
+ NH3 + N CH
CO
CO
+ H2O
C
C
O
O
C N CH
CO
CO
+ NH3
C
C
O
O
C N C
C
CO
H4NO

26. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 26
Trong giôùi haïn nhaát ñònh, cöôøng ñoä maøu naøy tyû leä thuaän vôùi löôïng amoniac tham gia phaûn
öùng, do ñoù tyû leä thuaän vôùi löôïng acid amine tham gia phaûn öùng luùc ban ñaàu. Ñieàu naøy ñaõ ñöôïc
öùng duïng ñeå ñònh tính vaø ñònh löôïng amino acid baèng phöông phaùp saéc kyù vaø ñieän di.
Trong caùc amino acid thì acid aspartic taùc duïng vôùi ninhydrin seõ giaûi phoùng ra 2 phaân töû
CO2, coøn proline vaø oxy proline seõ cho ra hôïp maøu vaøng vaø khoâng taïo ra amoniaêc.
C
N
C O
O
izatin
H
Ngoaøi ninhydrin, ngöôøi ta coøn duøng izatin. Izatin coù coâng thöùc caáu taïo gaàn gioáng
ninhydrin. Khi tham gia phaûn öùng vôùi amino acid, cô cheá vaø tuaàn töï phaûn öùng cuõng töông töï nhö
vôùi ninhydrin.
- Taùc duïng vôøi caùc chaát chæ thò maøu khaùc:
Cho ñeán nhöõng naêm 80 thì ninhydrin ñöôïc söû duïng raát roäng raõi ñeå ñònh tính vaø ñònh löôïng
acid amin. Tuy nhieân gaàn ñaây, noù ñaõ ñöôïc thay theá bôûi caùc chaát chæ thò khaùc coù ñoä nhaäy cao hôn,
nhaát laø trong caùc phaûn öùng xaùc ñònh söï hieän dieän cuûa veát protein.
Vôùi muïc ñích xaùc ñònh moät löôïng nhoû protein, trong nhöõng naêm gaàn ñaây, ngöôøi ta ñaõ
duøng caùc chæ thò maøu ñaëc bieät coù tính huyønh quang. Caùc chaát naøy coù tính öu vieät hôn so vôùi
ninhydrin ôû choã: saûn phaåm taïo thaønh coù chöùa caû maïch beân R cuûa amino acid, ñieàu naøy giuùp cho
vieäc phaân bieät daãn xuaát cuûa amino acid moät caùch deã daøng hôn.
Döôùi ñaây laø moät vaøi chaát chæ thò theá heä môùi vaø phöông trình phaûn öùng cuûa chuùng vôùi
amino acid:
NH3
+
CH COO-
R
NO2
O2N
F
1-Fluoro-2,4-dinitrobenzene
NO2
O2N
NH
CH
-
OOC
R
2,4- dinitrophenylamino acid
+
O
O
O
O
NH3
+
CH COO-
R
+ N
HO
O
C
COO-
R
H
Fluorescamine
Amino acid
Amino acid Daãn xuaát huyønh quang
* Phaûn öùng vôùi HCHO (formol, fomaline)
Phaûn öùng naøy duøng ñeå ñònh löôïng acid amine. Cô cheá phaûn öùng nhö sau:

27. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 27
Khi theâm moät löôïng dö formol trung tính vaøo dung dòch acid amiine, luùc naøy formol seõ
ñaåy H+
ra khoûi – NH3
+
vaø phaûn öùng vôùi nhoùm – NH2 taïo thaønh daãn xuaát methyl hoùa. Vaäy acid
amine seõ maát ñi tính baz vaø chæ coøn tính acid do chæ coøn laïi nhoùm – COOH töï do.
Chuaån ñoä löôïng acid naøy baèng dung dòch NaOH, töø ñoù tính ñöôïc löôïng acid amine töông
öùng.
Phöông trình phaûn öùng:
NH3
+
CH COO-
R
H2N CH COO-
R
+ H+
H2N CH COO-
R
+ 2 HCHO N CH COOH
R
CH2
CH2HO
HO
Do ñoù phöông phaùp naøy coøn ñöôïc goïi laø phöông phaùp chuaån ñoä formol cuûa Sorensen
1.2.4. Phaân giaûi hoãn hôïp amino acid
Khi thuûy phaân hoøan toaøn moät protein ta nhaän ñöôïc moät hoãn hôïp acid amine. Vieäc ñònh
tính vaø ñònh löôïng caùc acid amine naøy baèng phöông phaùp coå ñieån laø moät vaán ñeà raát khoù khaên.
Ngaøy nay, ngöôøi ta ñaõ aùp duïng nhieàu phöông phaùp hieän ñaïi ñeå ñònh tính vaø ñònh löôïng acid
amine. Ví duï :
- Phöông phaùp saéc kyù giaáy, saéc kyù baûn moûng;
- Phöông phaùp ñieän di treân giaáy, treân baûn moûng, treân coät gel ;
- Kyõ thuaät taùch vaø ñònh löôïng amino acid baèng coät saéc kyù trao ñoåi ion ;
- Kyõ thuaät saéc kyù coät loûng cao aùp coù ñoä phaân giaûi cao (HPLC – high perfomance liquid
chromatography) ;
- Thieát bò phaân tích amino acid töï ñoäng (ñöôïc töï ñoäng hoùa vaø vi tính hoùa).
1.2.5. Amino acid khoâng thay theá
Trong thöïc teá ngöôùi ta thaáy coù 20 acid amine noùi treân vaø 2 amid (asparagine vaø
glutamine) laø tham gia chuû yeáu trong thaønh phaàn cuûa protein.Trong ñoù chæ coù 10 acid amine caàn
thieát maø cô theå ngöôùi khoâng töï toång hôïp ñöôïc, phaûi cung caáp cho cô theå theo ñöôøng thöùc aên. Ta
goïi laø acid amine khoâng thay theá. Ñoù laø 8 acid amine caàn cho cô theå ngöôøi lôùn: Valine, Leucine,
Isoleucin, Methionine, Phenylalanine, Triptophane, Lysine, Treonine. Vaø theâm 2 acid amine caàn
cho cô theå treû em: Arginine, Histidine.
II. PEPTID
2.1. Caáu truùc
Peptid laø phaân töû sinh hoïc coù caáu taïo töø moät vaøi amino acid ñeán haøng chuïc amino acid.
Ngöôøi ta vaãn goïi nhöõng ñoaïn polymer ngaén chöùa moät soá löôïng khoâng lôùn amino acid laø peptid,

28. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 28
coøn nhöõng polymer lôùn chöùa nhieàu amino acid ñöôïc goïi laø protein. Ta quy öôùc , caùc sôïi
polypeptid coù khoái löôïng phaân töû nhoû hôn 10.000 dalton laø polypeptid, coøn lôùn hôn laø protein.
Caùc amino acid ñöôïc noái vôùi nhau baèng lieân keát peptid (xem phaàn amino acid). Trong caáu
truùc cuûa peptid, amino acid ôû cuoái sôïi peptid chöùa nhoùm – NH2 töï do goïi laø amino acid ñaàu N ( N
– terminal ). Amino acid ñaàu cuoái coøn laïi chöùa nhoùm – COOH töï do goïi laø amino acid ñaàu C ( C
– terminal ). Ngöôøi ta thöôøng tính thöù töï amino acid cuûa peptid (hoaëc polypeptid hoaëc protein) töø
ñaàu – NH2 beân traùi sang phía phaûi ñeán ñaàu – COOH .
Ngoaøi lieân keát peptid, trong caáu truùc phaân töû ñoâi khi coøn coù söï hieän dieän cuûa caàu noái
disulfide. Caàu noái naøy taïo neân caáu truùc khoâng gian ñaëc bieät cuûa raát nhieàu protein, nhaát laø caùc
protein ngoaïi baøo nhö: hormone, immunoglobulin vaø khaùng theå.
2.2. Tính chaát
Tính chaát lyù, hoùa cuûa peptid gaàn gioáng nhö cuûa amino acid.
Lieân keát peptid bò beû gaõy hoaøn toaøn trong dung dòch HCl 6N ôû 110o
C, sau 24 giôø.
Ngoaøi ra lieân keát peptid coøn bò caét bôûi protease laø enzym thuûy phaân protein. Enzym naøy
coù maët ôû taát caû caùc teá baøo vôùi nhieäm vuï chuû yeáu laø phaân giaûi protein..
Raát nhieàu caùc peptid – ñaëc bieät laø caùc peptid nhoû – laø nhöõng chaát coù hoaït tính sinh hoïc
ñaëc bieät. Ví duï:
- Peptid – hormone: tham gia vaøo quaù trình ñieàu hoøa trao ñoåi chaát vaø vaän chuyeån thoâng tin
hoùa hoïc giöõa caùc teá baøo vaø caùc moâ cô quan.
- Chaát taïo ngoït : aspartame (nutrasweet) laø dipeptid. Teân hoùa hoïc laø L – aspartyl
phenylalanylmethyl ester. Ñaây laø chaát taïo ngoït nhaân taïo thoâng duïng trong co6ngnghie65p
cheá bieán thöïc phaåm..
- Khaùng sinh: nhö oxytocin, bradykinin,…
Nhu caàu ñoái vôùi caùc loaïi peptid naøy raát lôùn. Do ñoù ñoøi hoûi phaûi toång hôïp hoùa hoïc. Trong
thöïc teá coù 3 phöông phaùp ñöôïc duøng ñeå taïo peptid:
- Chieát taùch vaø tinh saïch peotid töø moâ teá baøo.
- Toång hôïp baèng coâng ngheä gene
- Toång hôïp baèng phöông phaùp toång hôïp hoùa hoïc
III. PROTEIN
3.1. Vai troø khaùc nhau cuûa protein
3.1.1. Vai troø sinh hoïc
- Laø thaønh phaàn khoâng theå thieáu ñöôïc cuûa taát caû caùc cô theå soáng.

29. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 29
- Neàn taûng caáu truùc: Nhieàu protein coù vai troø laøm khung vaø giaù ñôõ teá baøo cuûa cô theå soáng.
Ví duï: collagen laø thaønh phaàn chính cuûa sôïi, elastin taïo maøng boïc, keratin coù nhieàu trong toùc,
moùng tay chaân, trong loâng, fibroin coù trong tô taèm, maïng nheän.
- Chöùc naêng xuùc taùc: ÔÛ daïng enzym laøm xuùc taùc cho haàu heát caùc phaûn öùng trong cô theå
soáng.
- Chöùc naêng vaän chuyeån: Ví duï hemoglobin, mioglobin: mang oxy ñeán caùc boä phaän cuûa cô
theå, lipoprotein huyeát töông vaän chuyeån lipid töø gan tôùi caùc moâ,…
- Chöùc naêng vaän ñoäng: Actin, miozin: laø protein laøm khung vaän ñoäng cuûa moâ cô vaø cuûa raát
nhieàu teá baøo khaùc; chuyeån vò trí, sôïi maûnh thöôøng laø actin, sôïi daøy: miozin.
- Chöùc naêng baûo veä: Interferon choáng laïi söï nhieãm truøng; immunoglobulin coù nhieäm vuï
phaùt hieän vaø tieâu dieät vi khuaån;
- Truyeàn xung thaàn kinh: Rodopsin (ôû maøng löôùi maét)
- Chöùc naêng ñieàu hoaø: ñieàu hoøa quaù trình truyeàn thoâng tin di truyeàn, ñieàu hoøa quaù trình trao
ñoåi chaát hormon.
- Kieán taïo choáng ñôõ cô hoïc: lôùp voû ngoaøi cuûa coân truøng; fibrorin cuûa tô taèm nheän; colagen,
elastin cuûa moâ lieân keát, moâ xöông.
- Döï tröõ dinh döôõng: albumin cuûa loøng traéng tröùng, zein cuûa ngoâ, feritin cuûa laù.
3.1.2. Giaù trò dinh döôõng
Haøm löôïng protein quyeát ñònh chaát löôïng cuûa khaåu phaàn thöùc aên.
Neáu thieáu protein: Cô theå seõ suy dinh döôõng, chaäm lôùn, giaûm khaû naêng mieãn dòch, gaây
aûnh höôûng xaáu ñeán moät soá cô quan chöùc naêng (gan, tuyeán noäi tieát, heä thaàn kinh).
Ngoaøi ra neáu thieáu protein xöông seõ bò thay ñoåi thaønh phaàn hoaù hoïc, caáu taïo.
3.1.3. Vai troø cuûa protein trong thöïc phaåm
Protein laø chaát coù khaû naêng taïo caáu truùc, hình khoái, traïng thaùi cho caùc saûn phaåm thöïc
phaåm .
- Protein trong thòt taïo caáu truùc gel cho gioø luïa. Giuùp cho saûn phaåm gioø luïa trôû neân gioøn,
ngon hôn.
- Protein trong boät mì nhö gluten coù khaû naêng giöõ keát caáu, giöõ khí trong baùnh mì. Laøm cho
baùnh trôû neân xoáp.
- Protein coù trong malt (nguyeân lieäu söû duïng trong saûn xuaát bia) ñöôïc hoøa tan trong bia qua
quaù trình naáu bia. Protein naøy coù khaû naêng taïo ñoä beàn cuûa boït trong bia.
- Protein trong söõa laø casein. Casein trong söõa, keát tuûa vaø taïo hình khoái cho phomai.
- Gelatin cuûa da coù khaû naêng taïo gel. Caùc gel naøy ñöôïc söû duïng ñeå taïo maøng duøng boïc keïo,
bao vieân thuoác. (Taïo loaïi maøng maø khi cho vaøo mieäng ñuû nhieät ñoä thì gel chaûy)

30. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 30
Protein coøn giaùn tieáp taïo ra chaát löôïng cuûa thöïc phaåm:
- Caùc acid amin töông taùc vôùi ñöôøng vaø taïo maøu, höông cho baùnh mì.
- Trong traø: Acid amin keát hôïp vôùi polyphenol taïo höông ñaëc tröng cho traø.
Protein coøn coù khaû naêng coá ñònh muøi. Noùi moät caùch khaùc protein coù khaû naêng giöõ höông
ñöôïc laâu beàn cho thöïc phaåm.
3.2. Caáu truùc
Caáu truùc phaân töû cuûa protein ñöôïc chia laøm boán loaïi:
- Caáu truùc baäc 1 (primary structure) laø thaønh phaàn vaø traät töï saép xeáp caùc goác acid amin
trong maïch polypeptit
- Caáu truùc baäc 2 (secondary structure) phaûn aùnh söï saép xeáp coù quy luaät trong khoâng gian
cuûa caùc amino acid trong chuoãi peptid. Phoå bieán hôn caû laø caáu truùc xoaén α vaø neáp gaáp β
- Caáu truùc baäc 3 (tertiary structure) phaûn aùnh töông quan khoâng gian cuûa caùc amino acid
trong chuoãi polypeptid. Trong ñoù bao goàm caû caáu truùc baäc 2. Töø ñoù taïo neân caáu truùc ñaëc thuø
cuûa rieâng töøng loaïi protein.
- Caáu truùc baäc 4 (quaternary structure) phaûn aùnh söï töông quan khoâng gian giöõa caùc sôïi
polypeptid trong phaân töû protein.
3.2.1. Caáu truùc baäc 1
Caáu truùc baäc 1 theå hieän caáu taïo cuûa maïch polypeptit. Trong caáu truùc naøy bao goàm thaønh
phaàn vaø thöù töï saép xeáp cuûa caùc acid amine treân chuoãi polypeptid.
Ví duï: inulin goàm 51 acid amin; tripxinogen: 231 acid amin.
Ta coù caùc daïng: dipeptit, tripeptit, tetrapeptit, … polypeptit. Tuy nhieân, vôùi caùc thöù töï saép
xeáp khaùc nhau seõ coù caùc ñoàng phaân khaùc
nhau.
Khi bieát ñöôïc caáu truùc baäc 1 cuûa
protein coù nghóa laø ta bieát ñöôïc bieát ñöôïc maõ
di truyeàn, bieát ñöôïc quan heä hoï haøng, lòch söû
tieán hoaù cuûa protein ñoù. Döïa treân caáu truùc baäc
1 cuûa protein ngöôøi ta phaân chia protein thaønh
caùc nhoùm theo chöùc naêng, caáu taïo cuûa chuùng.
Caùc protein töông ñoàng ôû caùc loaøi khaùc
nhau nhöng coù chöùc naêng sinh lyù gioáng nhau thì seõ coù quan heä tieán hoùa vôùi nhau. Luùc naøy caùc
protein daïng naøy seõ coù caùc ñieåm gioáng nhau. Ví duï, cytochrome C laø moät protein chöùa Fe coù
chöùc naêng chuyeån e-
trong quaù tình hoâ haáp cuûa ty theå. Cytochrome C laø sôïi polypeptid daøi
khoaûng 100 amino acid vôùi khoái löôïng phaân töû 13.000 dalton. Hieän nay, ngöôøi ta bieát caáu truùc
cuûa cytochrome thuoäc hôn 60 loaøi khaùc nhau, trong ñoù phaùt hieän ñöôïc 27 vò trí amino acid gioáng

31. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................
Trang 31
nhau. Qua nghieân cöùu cuõng nhaän thaáy raèng caùc loaøi caøng khaùc xa nhau thì caøng coù söï khaùc bieät
lôùn trong söï saép xeáp amino acid cuûa chuoãi polypeptid vaø ngöôïc laïi.
Ví duï: cytochrome C cuûa ngöïa vaø naám men khaùc nhau ôû 48 vò trí, coøn giöõa ngan vaø vòt
khaùc nhau chæ 2 vò trí.
3.2.2. Caáu truùc baäc 2
Caáu truùc baäc 2 cuûa protein phaûn aùnh söï saép xeáp cuûa polypeptid trong khoâng gian.
Coù 2 daïng:
+ Xoaén oác: Nhaát laø xoaén α raát phoå bieán , ngoaøi ra coøn coù theå gaëp: α, dπ, χ, .
+ Neáp gaáp β , uoán β
3.2.2.1. Xoaén α
Xoaén alpha ñöôïc saép xeáp moät caùch coù traät töï, beàn vöõng do
caùc acid amin coù khaû naêng quay töï do neân coù khuynh höôùng taïo
thaønh xoaén raát cao. Caùc nuùt xoaén ñöôïc giöõ chaët bôûi lieân keát hydro.
Trong xoaén alpha caùc lieân keát taïo maät ñoä daøy, haàu nhö khoâng coù
khoaûng troáng beân trong xoaén do ñoù giaûm söï töông taùc vôùi caùc phaân
töû khaùc.
Trong moâ hình xoaén alpha, sôïi polypeptid xoaén quanh truïc
nhaân phaân töû vaø caùc nhoùm chöùc maïch beân cuûa caùc goác amino acid
nhoâ ra ngoaøi. Trong ñoù caùc lieân keát hydro naèm beân trong xoaén vaø
song song vôùi truïc quay cuûa xoaén.
Ña soá protein töï nhieân xoaén theo chieàu phaûi, tuy nhieân coù
moät soá ít xoaén theo chieàu traùi.
Xoaén alpha laø caáu truùc ñöôïc töï nhieân löïa choïn nhieàu nhaát.
Coù protein coù tyû leä xoaén alpha ñeán 75% (ví duï: hemoglobin vaø mioglobin)
3.2.2.2. Neáp gaáp β
Neáp gaáp beta coù caáu truùc hình chöõ chi.
Khi khoâng coøn lieân keát hydro thì xoaén α coù
khaû naêng taïo thaønh neáp gaáp β . Taïi maët cong
β polypeptid duoãi ra vaø xeáp laïi thaønh 1 caáu
hình coù goác oån ñònh nhôø 1 lieân keát hydro . So
vôùi caáu truùc α, caáu truùc β cöùng hôn vaø ñöôïc
xeáp theo daïng zigzag.
.........................................................................................
Caùc maïch polypeptid trong caáu truùc
neáp gaáp beta coù theå xeáp song song (parallel)
hoaëc khoâng song song (antiparallel) – ñoái
song. Caáu truùc neáp gaáp beta noùi chung laø

32. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 32
gioáng nhau, chæ khaùc nhau theo chu kyø laëp laïi. Trong caáu truùc song song chu kyø laëp laïi laø 0,65
nm; coøn trong caáu truùc ñoái song chu kyø laëp laïi laø 0,7 nm.
3.2.3. Caáu truùc baäc 3
Caáu truùc baäc 3 cuûa protein laø caùc caáu truùc baäc 2 lieân keát
vôùi nhau nhôø caùc caàu disulfide vaø lieân keát Van der van cuûa goác
khoâng cöïc. Noù phaûn aùnh söï saép xeáp trong khoâng gian 3 chieàu
cuûa taát caû caùc nguyeân töû trong phaân töû protein. Caáu truùc baäc 3
theå hieän söï töông quan treân toaøn boä sôïi polypeptid. Theo quy
luaät, ôû nhöõng ñoaïn uoán hoaëc neáp gaáp thöôøng coù maët Pro, Thr,
Ser vaø Gly.
Lieân keát Van der van trong caáu truùc baäc 3 ñöôïc hình
thaønh do söï töông taùc cuûa caùc nhoùm khoâng phaân cöïc coù kích
thöôùc lôùn nhö caùc goác beân cuûa leucine, Isoleucine,
phenylalanine, triptophane. Ngoaøi ra coøn coù caùc lieân keát khaùc nhö: lieân keát este, lieân keát tónh
ñieän, lieân keát hydro, v.v… Töø ñoù ta nhaän thaáy raèng caùc lieân keát vaø töông taùc yeáu coù vai troø giöõ oån
ñònh caáu truùc baäc 3.
3.2.4. Caáu truùc baäc 4
Caáu truùc baäc 4 cuûa protein phaûn aùnh töông taùc giöõa caùc tieåu ñôn vò trong cuøng phaân töû
protein. Noù thöôøng do 2 hay nhieàu caùc caáu truùc baäc 3 keát hôïp
Caáu truùc baäc 4 ñöôïc oån ñònh nhôø caùc lieân keát hydro, Van der van, lieân keát tónh ñieän.
Keát luaän: Taát caû caùc caáu truùc cuûa protein ñeàu coù aûnh höôûng qua laïi laãn nhau. Chæ nhöõng
phaân töû protein coù caáu truùc phaân töû baäc cao ( 3,4 ) thì hoaït tính sinh hoïc môùi theå hieän chính ñieàu
naøy ñaõ taùch bieät protein ra khoûi caùc hôïp chaát höõu cô thoâng thöôøng khaùc.
3.3. Tính chaát cuûa protein
3.3.1. Hình daïng, khoái löôïng
Hình daïng: coù theå coù hình sôïi, hình caàu
- Hình sôïi: Keratin (toùc, loâng), fibroin (tô), miozin (cô) ña soá khoâng tan trong nöôùc, töông
ñoái trô veà maët hoùa hoïc.
- Hình caàu: albumin, globulin (söõa), hemoglobin. Hình aàu hoaëc elip thuôøng tan trong nöôùc
hoaëc trong caùc dung dòch muoái loaõng.
Trong ñieàu kieän nhaát ñònh thì hình caàu vaø hình sôïi coù theå chuyeån bieán qua laïi laãn nhau.
Protein coù khoái löôïng raát lôùn. Thoâng thöôøng lôùn hôn 10.000 dalton.
Caùc phöông phaùp duøng ñeå xaùc ñònh khoái löôïng protein: ly taâm sieâu toác, ño aùp suaát thaåm
thaáu, ño tooác ñoä khueách taùn, toác ñoä laéng, duøng chaát raây phaân töû.

33. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 33
3.3.2. Tính löôõng tính
Töông töï nhö acid amin, protein cuõng laø chaát ñieän ly löôõng tính do coù nhieàu nhoùm phaân
cöïc cuûa maïch beân.
VD: moät acid amin coù 2 nhoùm acid nhö:Asp, Glu.
Coù 2 nhoùm amine nhö: Lys, Arg.
Coù nhoùm hydroxyl nhö: Ser, Thr, Tyr,…
- Khi acid hoùa protein baèng acid maïnh nhö HCl, seõ kieàm haõm söï phaân ly cuaû -COOH laøm
cho khaû naêng tích ñieän aâm giaûm, saûn phaåm taïo thaønh laø caùc muoái clorua.
- Khi kieàm hoùa protein baèng kieàm maïnh nhö NaOH, seõ kieàm haõm söï phaân ly cuûa -NH2,
laøm cho khaû naêng tích ñieän döông giaûm, saûn phaåm taïo thaønh laø Na protein.
3.3.3. Tính hoaø tan
* Khaû naêng hoøa tan cuûa protein trong nöôùc:
Phaàn lôùn caùc protein gaëp trong töï nhieân ñeàu coù theå keát hôïp vôùi nöôùc, noùi moät caùch khaùc laø
coù khaû naêng hydrat hoaù cao.
Trong cô theå sinh vaät protein thöôøng chöaù 70 - 80% nöôùc, trong ñoù khoaûng 20 - 30% ôû
daïng hydrat. Phaàn coøn laïi laø nöôùc töï do ñöôïc giöõ laïi nhôø caùc neáp gaáp cuûa protein.
Trong phaân töû cuûa protein coù caùc nhoùm :
- Kî nöôùc (goác alky)
- Haùo nöôùc (-COOH, -CO, -NH-, -NH2, -OH).
* Khaû naêng hoøa tan cuûa protein trong dung moâi:
- Vôùi nhöõng chaát laøm taêng haèng soá ñieän moâi cuûa nöôùc nhö glycine thì seõ taêng tính tan.
- Vôùi nhöõng chaát laøm giaûm haèng soá ñieän moâi cuûa nöôùc nhö röôïu, aceton seõ giaûm tính tan.
* Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán tính tan
- Phuï thuoäc vaøo noàng ñoä muoái trung tính trong dung dòch. Vôùi 1 löôïng nhoû noàng ñoä muoái
trung tính laãn trong protein seõ laøm taêng tính tan (do phaân cöïc). Nhöng vôùi noàng ñoä muoái trung
tính cao thì ña soá protein seõ bò giaûm tính tan (do söï caïnh tranh löôïng nöôùc coøn laïi).
- Phuï thuoäc vaøo söï thay ñoåi nhieät ñoä: neáu taêng nhieät ñoä ñeán nhieät ñoä chöa laøm protein bò
bieán tính (töø 0 ñeán 400
C) thì ñoä tan cuûa protein taêng.
- Phuï thuoäc vaøo baûn chaát caùc acid amin trong protein vaø caáu hình cuûa protein
- Phuï thuoäc vaøo pH cuûa dung dòch
- Phuï thuoäc vaøo loaïi dung moâi.

34. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 34
3.3.4. Tính bieán tính
Döôùi taùc ñoäng cuûa caùc taùc nhaân vaät lyù (tia cöïc tím, soùng sieâu aâm, nhieät ñoä,…), taùc nhaân
hoaù hoïc (acid, baz, muoái kim loaïi naëng...) protein bò bieán tính.
Khi protein bieán tính, trong phaân töû protein coù söï saép xeáp laïi caùc phaân töû, caùc nhoùm, do
ñoù caùc caáu truùc cuûa protein bò thay ñoåi.
* Tính chaát cuaû protein bieán tính:
- Maát tính chaát hoaït ñoäng sinh hoïc.
- Maát khaû naêng hoaø tan trong nöôùc.
- Maát khaû naêng keát tinh vaø caùc tính chaát khaùc (ñoä nhôùt, söùc caêng …)
- Bieán ñoái hìnnh daïng, kích thöôùc cuûa protein.
- Taêng cöôøng khaû naêng bò thuûy phaân bôûi caùc proteaza.
Döôùi caùc taùc nhaân khaùc nhau quaù trình bieán tính xaûy ra khaùc nhau. Thoâng thöôøng protein
bò voùn cuïc vaø keát tuûa coù hai daïng keát tuûa thuaän nghòch vaø keát tuûa khoâng thuaän nghòch.
* Caùc yeáu toá laøm protein keát tuûa
- Keát tuûa thuaän nghòch: döôùi taùc duïng cuûa muoái trung tính , ví duï Na2SO4, NaCl, (NH4)2SO4
thì protein seõ keát tuûa thuaän nghòch.
- Keát tuûa khoâng thuaän nghòch: vôùi caùc yeáu toá nhö nhieät ñoä cao, kim loaïi naëng (Fe, Cu, Pb,
Hg), acid tricloacetic, acid picnic,… thì protein seõ keát tuûa khoâng thuaän nghòch
3.3.5. Moät soá tính chaát khaùc
3.3.5.1. Phaûn öùng Biure
Trong moâi tröôøng kieàm maïnh CuSO4, phaûn öùng vôùi caùc lieân keát peptid coù trong dung dòch
chöùa protein taïo phöùc coù maøu tím, tím ñoû. Caùc phöùc maøu haáp thuï ôû böôùc soùng 540nm.
Phaûn öùng naøy ñaëc tröng cho lieân keát peptid. Ñöôïc duøng ñeå phaùt hieän vaø ñònh löôïng
protein.
3.3.5.2. Phaûn öùng Lowry
Phaûn öùng vôùi thuoác thöû Folin – Xiocanto: bao goàm hoãn hôïp cuûa acid phosphomolipdic vaø
acid phosphovolframic.
Phaûn öùng coù taùc duïng: laøm taêng ñoä nhaïy cuûa phaûn öùng Biure.
Phaûn öùng naøy ñaëc bieät nhaïy vôùi Tyr, Trp. Taïo phöùc maøu xanh da trôøi, haáp thuï cöïc ñaïi ôû
böôùc soùng 750nm.
Ñeå thöïc hieän phöông thöùc thöû naøy, tröôùc tieân caàn thöïc hieän phaûn öùng Biure, sau ñoù môùi
theâm thuoác thöû Folin – Xiocanto ñeå taïo phöùc maøu xanh da trôøi.

35. ........................................................................ .........................................................................................
........................................................................ .........................................................................................
Trang 35
3.3.5.3. Phaûn öùng vôùi ninhydrin
Vôùi caùc amino acid seõ taïo phöùc coù maøu xanh tím ñoû.
Vôùi caùc imino acid seõ taïo phöùc coù maøu vaøng.
Ñaây laø loaïi phaûn öùng raát nhaïy. Ñöôïc duøng ñeå ñònh tính hoaëc ñòng löôïng caùc α - amino
acid.
Ngoaøi acid amin, moät soá loaïi khaùc nhö peptit, protein, muoái amon, amoniac,… cuõng phaûn
öùng vôùi thuoác thöû naøy. Do ñoù ñeå phaûn öùng ñöôïc chính xaùc, caàn loaïi boû caùc chaát naøy tröôùc khi
thöïc hieän phaûn öùng vôùi protein.
3.3.5.4. Phaûn öùng Sorenxen: vôùi HCHO ( coøn goïi laø phöông phaùp chuaån ñoä formol)
Nguyeân taéc cuûa phaûn öùng xaûy ra töông töï nhö ñoái vôùi amino acid.
Phaûn öùng naøy ñöôïc duøng ñeå ñaùnh giaù möùc ñoä thuûy phaân protein
3.4. Phaân loaïi
Protein ñöôïc chia laøm hai loaïi:
- Protein ñôn giaûn
- Protein phöùc taïp
3.4.1. Protein ñôn giaûn
Trong thaønh phaàn chæ coù acid amine. Döïa vaøo tính tan ñöôïc phaân ra nhö sau:
- Albumine: deã tan trong nöôùc, deã bieán tính bôûi nhieät, bò keát tuûa trong dung dòch (NH4)2SO4
baõo hoaø, coù daïng hình caàu.
Phaân töû löôïng khoâng lôùn khoaûng: 12.000 – 60.000 dalton.
Malbumine loøng traéng tröùng = 45.000 dalton
Malbumine huyeát thanh = 65.000 dalton
Coù trong teá baøo ñoäng vaät hoaëc thöïc vaät..
- Globulin: khoâng tan trong nöôùc vaø dung dòch acid loaõng tan trong dung dòch muoái trung
tính loaõng ( NaCl, KCl, Na2SO4 ), keát tuûa vôùi (NH4)2SO4 baõo hoøa.
Coù trong ñoäng vaät (ví duï : maùu, miozin cô), thöïc vaät (ví duï: glixin ñaäu naønh, archin
ñaäu phoäng, eudestin boâng). Trong ñaäu chieám 60 – 80% protein toång.
- Prolamine: khoâng tan trong nöôùc vaø dung dòch muoái loaõng, tan trong coàn 70% - 80%. Haàu
nhö chæ coù trong phaàn noäi nhuõ coù chöùa tinh boät cuûa haït nguõ coác. (ví duï: gliadin cuûa luùa mì,
zein cuûa ngoâ,..)
Khoái löôïng phaân töû cuûa prolamine raát khaùc nhau, vaø phuï thuoäc vaøo baûn chaát cuûa
chaát trong haït. Khoâng chæ khaùc nhau veà khoái löôïng, maø nhieàu prolamine coøn khaùc
nhau veà thaønh phaàn amino acid.