Nằm trong loạt bài viết giới thiệu về phụ gia cải thiện mùi vị, hôm nay Foodnk giới thiệu đến các bạn phụ gia Glycine và các ứng dụng trong Công nghệ thực phẩm.
Công thức cấu tạo
Glycine (viết tắt là Gly hoặc G) là một hợp chất hữu cơ với công thức H2NCH2COOH. Có hydro là “chuỗi bên” của nó, có khối lượng phân tử nhỏ nhất trong số 20 axit amin thường được tìm thấy trong protein.
- Là một chất rắn tinh thể không màu, có vị ngọt.
- Trong số các axit amin nó là duy nhất không có dạng chiral.
- Nó có thể phù hợp với môi trường ưa nước hay kỵ nước , do chuỗi hydro hai bên nguyên tử.
- Trong ước tính pK một của một nhóm chức năng, điều quan trọng là phải xem xét các phân tử như một toàn thể. Ví dụ, glycine là một dẫn xuất của axit acetic, và pKa axit axetic là nổi tiếng. Ngoài ra, nó có thể được coi là một dẫn xuất của aminoethane.
Sản xuất Glycine
Được phát hiện vào năm 1820, Henri Braconnot luộc gelatin với acid sulfuric. Phương pháp sản xuất công nghiệp là bằng cách xử lý axit chloroacetic với amoniac:
ClCH2COOH + 2NH3 → H2NCH2COOH + NH4Cl
Khoảng 15 triệu kg được sản xuất hàng năm theo cách này.
Sinh tổng hợp Glycine
Glycine không cần thiết để chế độ ăn uống của con người, vì nó là biosynthesized trong cơ thể từ các axit amin serine, đó là lần lượt bắt nguồn từ 3-phosphoglycerate. Trong hầu hết các sinh vật, enzyme Serine hydroxymethyltransferase xúc tác chuyển đổi này thông qua pyridoxal phosphate đồng yếu tố:
Serine + Tetrahydrofolate → Glycine + N5, N10-Methylene tetrahydrofolate + H2O
Trong gan của động vật có xương sống, tổng hợp được xúc tác bởi glycine synthase (còn gọi là sự phân tách enzyme glycine). Chuyển đổi này là không dễ dàng có thể đảo ngược.
CO2 + NH4+ + N5, N10-Methylene tetrahydrofolate + NADH + H+ → Glycine + tetrahydrofolate + NAD+
Được mã hoá bởi codon GGU, GGC, GGA, GGG. Hầu hết các protein kết hợp chỉ một lượng nhỏ của glycine. Một ngoại lệ đáng chú ý là collagen, trong đó chứa khoảng 35%.
Suy thoái Glycine
Glycine suy thoái thông qua ba con đường. Con đường chủ yếu ở động vật liên quan đến các chất xúc tác của enzyme phân cắt, enzyme này cũng tham gia vào các sinh tổng hợp của glycine. Con đường xuống cấp là đảo ngược của con đường tổng hợp:
Glycine + tetrahydrofolate + NAD + → CO2 + NH4+ + N5, N10-Methylene tetrahydrofolate + NADH + H+
Trong con đường thứ hai, Gly bị thoái hóa theo hai bước. Bước đầu tiên là đảo ngược của glycine sinh tổng hợp từ serine với serine hydroxymethyl transferase. Serine sau đó được chuyển đổi thành pyruvate dehydratase serine.
Trong con đường thứ ba của suy thoái Gly, glycine được chuyển đổi sang glyoxylate bởi oxidase acid D- amino. Glyoxylate sau đó bị oxy hóa bởi gan lactate dehydrogenase oxalate trong một phản ứng phụ thuộc NAD. Glyloại bỏ khỏi cơ thể thay đổi đáng kể dựa vào liều. Trong một nghiên cứu, thời gian bán hủy là giữa 0,5 và 4,0 giờ.
Ứng dụng của Glycine
- Dùng làm phụ gia cho thức ăn gia súc và vật nuôi. Gly còn được dùng làm chất tạo ngọt, tăng hương vị và được bổ sung vào thực phẩm, thức uống chứa protein. Gly còn tham gia vào thành phần thuốc nhằm làm tăng khả năng hấp thu thuốc của dạ dày.
- Dùng làm chất đệm trong thuốc kháng acid, thuốc giảm đau, thuốc chống đổ mồ hôi trộm, mỹ phẩm…
- Nhiều sản phẩm như xốp, cao su, phân bón… cũng sử dụng glycine hoặc dẫn xuất của nó trong sản xuất.
- Ngoài ra, Gly đóng vai trò là chất trung gian trong sản xuất nhiều loại hóa chất khác như glyphosate…
FOODNK
