Chemical Properties of Grain เนื้อหามีที่ผิดซึ่งจะแจ้งในห้องเรียนเท่านั้น

Chemical Properties of Grain Objective Basic information of Protein Basic Data for handling during storage and processing Usage http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/72/Rice_Animation.gif

องค์ประกอบทางเคมี 1. CHO (Carbohydrate) 6. Tannin 2. Protein 7.  Plant growth regulator 8.  Mineral 9.  Etc. 1.  CHO (Carbohydrate) 2.       Protein 3.       Lipids 4.       Vitamin 5.       Pigment

Component (per 100g portion) Synopsis of Staple food ~composition: Amaranth[14] Wheat[15] White rice[16] Sweetcorn[17] Potato[18] Component (per 100g portion) Amount water (g) 11 12 76 82 energy (kJ) 1554 1506 1527 360 288 protein (g) 14 13 7 3 1.7 fat (g) 10 1 0.1 carbohydrates (g) 65 52 79 19 16 fiber (g) 2.4 sugars (g) >0.1 1.2 iron (mg) 7.6 6.3 0.8 0.5 manganese (mg) 3.4 13.3 1.1 0.2 calcium (mg) 159 39 28 2 9 magnesium (mg) 248 239 25 37 21 phosphorus (mg) 557 842 115 89 62 potassium (mg) 508 892 270 407 zinc (mg) 2.9 12.3 0.3 panthothenic acid (mg) 1.5 1.0 0.7 vitB6 (mg) 0.6 1.3 folate (µg) 281 8 42 18 thiamin (mg) 1.9 riboflavin (mg) niacin (mg) 0.9 6.8 1.6 1.8

Chemical composition of Mungbean and its flour (% Dried weight) Item Whole grain flour Protein 25.98 25.40 Lipipds 1.30 2.52 Ash 3.80 3.16 Dietary Fiber 4.79 1.01 CHO 64.12 58.77

Protein

Protein in Grains ~ 4 to 5 of Total Protein produced is from plants (Grains) Asian consumes pulps to get protein other than animal. Protein is found in * bran and embryo of cereal grains * cotyledon of grains-legmues

Biomolecule ~ 5000 Dalton to million Da Contains N ~ 16% (6.25) Protein C H O N, S, P, Fe, Zn, Cu Biomolecule ~ 5000 Dalton to million Da Contains N ~ 16% (6.25) Protein (polypeptide) composes of amino acids, bound via Peptide bond

Amino group Carboxylic group

Amino acids found in Plant 200 amino acids exit naturally: gamma-Aminobutyric acid L-theanine 20 major amino acids found Amino acids required for human body 1. Essential amino acids (8 kinds) Leu, Iso, Lys, Met, Phe, Thr, Try, Val (His for human) (L L M I P T T V) 2. Non-Essential amino acids

โครงสร้างของโปรตีน โครงสร้างปฐมภูมิ (Primary structure) โครงสร้างทุติยภูมิ (Secondary structure) โครงสร้างตติยภูมิ (Tertiary structure) โครงสร้างจตุรภูมิ (Quaternary structure)

Structure of Protein Structure of Protein Primary Structure Secondary Structure Tertiary Structure Quarterly Structure

- Basic structure of polypeptide Chain of amino acids bound by peptide โครงสร้างปฐมภูมิ (Primary structure) - Basic structure of polypeptide Chain of amino acids bound by peptide bond - It is a part of protein

โครงสร้างทุติยภูมิ (Secondary structure) A Chain of protein that twisted to be alpha-helix or pleated via hydrogen bond

Protein consists of 1st and 2nd folded together โครงสร้างตติยภูมิ (Tertiary structure) Protein consists of 1st and 2nd folded together bydisulfide bond, hydrophobic linkage etc. Tertiary Structure

(Quaternary structure) 2 chain of Protein bind and fold together โครงสร้างจตุรภูมิ (Quaternary structure) 2 chain of Protein bind and fold together Model : Barrel, drum bell Round

1. Simple protein 2. Conjugated protein glycoprotein Protein Classified by chemical composition 1. Simple protein protein isolate (Soybean isolate) 2. Conjugated protein Composed of animo acids with non-amino acids The non-amino acids prosthetic group glycoprotein

Classified by solubility 7 groups ; in 4 in Plants 1. Albumins : Dissolves in water with neutral pH or slightly acid/basic/saline Denatured by heat or acid, basic, organic solvent leucosines (pea), leucosin (wheat) ตามการจัดแบ่งตามการละลายออกได้เป็น 4 ชนิด คือ albumins เป็นโปรตีนที่ละลายได้ในน้ำที่ระดับ pH เป็นกลาง หรือกรดเล็กน้อย และตกตะกอน เมื่อถูกความร้อน globulins เป็นโปรตีนที่ไม่ละลายน้ำ แต่ละลายได้ในสารละลายเกลือ glutelins เป็นโปรตีนที่ไม่ละลายในน้ำ สารละลายเกลือและแอลกอฮอล์สามารถสกัดได้ด้วยกรดเข้มข้น prolamins เป็นโปรตีนที่ละลายได้ในแอลกอฮอล์ 90 % แต่ไม่ละลายในน้ำ พบว่าในเมล็ดพืชและตระกูลหญ้า พบว่ามี prolamins ได้แก่ gliadin ในเมล็ดข้าวสาลี zein ในเมล็ดข้าวโพด hordein ในเมล็ดข้าวบาร์เลย์ในเมล็ดัญพืชยังพบว่ามี glutelins สูง ในเมล็ดข้าว และ glutelins ในเมล็ดข้าวสาลี ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่ทำให้แป้งข้าวสาลีสามารถใช้ทำขนมปังได้ globulins นั้นพบว่ามีมากในใบเลี้ยงของบเมล็ดพืชตระกูลถั่ว ได้แก่ arachin legumin vignin glycinin และvicilin เป็นต้น 2. Globulins Dissolves in diluted saline with neutral pH legumin (pea) arachin vignin glycinin และ vicilin

แบ่งตามคุณสมบัติการละลาย มี 7 กลุ่ม; พบในพืช 4 กลุ่ม Glutelins Dissolves in slightly acid/basic/ glutelin (wheat) และ Oryzenin (ข้าว) 4. Prolamins Dissolves in alcohol 50-90 % แต่ไม่ละลายในน้ำ gliadin (ข้าวสาลี และข้าวไรน์) zein (ข้าวโพด) hordein (ข้าวบาร์เล่ย์) ตามการจัดแบ่งตามการละลายออกได้เป็น 4 ชนิด คือ albumins เป็นโปรตีนที่ละลายได้ในน้ำที่ระดับ pH เป็นกลาง หรือกรดเล็กน้อย และตกตะกอน เมื่อถูกความร้อน globulins เป็นโปรตีนที่ไม่ละลายน้ำ แต่ละลายได้ในสารละลายเกลือ glutelins เป็นโปรตีนที่ไม่ละลายในน้ำ สารละลายเกลือและแอลกอฮอล์สามารถสกัดได้ด้วยกรดเข้มข้น prolamins เป็นโปรตีนที่ละลายได้ในแอลกอฮอล์ 90 % แต่ไม่ละลายในน้ำ พบว่าในเมล็ดพืชและตระกูลหญ้า พบว่ามี prolamins ได้แก่ gliadin ในเมล็ดข้าวสาลี zein ในเมล็ดข้าวโพด hordein ในเมล็ดข้าวบาร์เลย์ในเมล็ดัญพืชยังพบว่ามี glutelins สูง ในเมล็ดข้าว และ glutelins ในเมล็ดข้าวสาลี ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่ทำให้แป้งข้าวสาลีสามารถใช้ทำขนมปังได้ globulins นั้นพบว่ามีมากในใบเลี้ยงของบเมล็ดพืชตระกูลถั่ว ได้แก่ arachin legumin vignin glycinin และvicilin เป็นต้น

โปรตีนในเมล็ดพืช % (total protein) ชนิดพืช Albumin Globulin Glutelin Prolamin ข้าวโอ้ต น้อยมาก 80 5 15 ข้าวโพด -พันธุ์ IND 260 14 0 31 48 - Opaque-2 25 0 39 24 ข้าว 5 10 80 5 ถั่วลันเตา 40 60 0 0

โปรตีนในเมล็ดพืช โปรตีนในเมล็ดสะสมในรูป protein body เป็นเม็ด รูปร่าง กลม หรือ รี เม็ดโปรตีนห่อหุ้มด้วย lipoprotein unit membrane เม็ดโปรตีนมี 2 แบบ * crystalliods (มีลักษณะเป็นผลึก) * globoids (ไม่เป็นผลึก แต่มีลักษณะกลม)

โปรตีนในเมล็ดพืช ปริมาณโปรตีนและชนิด มีแตกต่างกันตามชนิดพืช ปริมาณโปรตีนและชนิด มีแตกต่างกันตามชนิดพืช เมล็ดธัญพืช พบว่ามี 7-15% เป็นชนิด prolamins และ glutelins สูง Prolamins เป็นโปรตีนที่ ขาด กรดอะมิโนที่จำเป็นต่อร่างกาย เช่น lysine เมล็ดถั่ว พบว่า 24-37% เป็นชนิด globulin มาก

prolamins เช่น gliadin (ข้าวสาลี) zien (ข้าวโพด) โปรตีนในเมล็ดพืช prolamins เช่น gliadin (ข้าวสาลี) zien (ข้าวโพด) hordein (ข้าวบาร์เล่ย์) Glutelins เช่น oryzenin (ข้าว) glutelin (ข้าวสาลี) มากซึ่งสำคัญ Globulin เช่น พบในข้าวโอ้ต ~80% เมล็ดพืชตระกูลถั่ว globulins ที่พบ ได้แก่ arachin legumin vignin glycinin และ vicilin เป็นต้น ซึ่งมีมากในใบเลี้ยง (cotyledon)

การใช้โปรตีนจากเมล็ดพืชนั้นมีอยู่ 2 แบบใหญ่ ๆ 1. ในรูปวัตถุดิบสำหรับประกอบอาหาร 2. สกัดออกมาในรูปของโปรตีนเข้มข้น และโปรตีนบริสุทธิ์สูง เพื่อนำไปใช้เป็นสารส่งเสริมคุณภาพทั้งทางโภชนาการและลักษณะอื่นๆ ตามความต้องการ

คำถาม 1. จงเขียนโครงสร้างอย่างง่ายของกรดอะมิโน 2. โปรตีนในข้าวมีความสำคัญอย่างไรบ้าง 3. โปรตีนที่มนุษย์บริโภคส่วนใหญ่มาจากพืชกลุ่มใด 4. กรดอะมิโนที่พบในธรรมชาติมี กี่ ชนิด อะไรบ้าง 5. กรดอะมิโนที่มนุษย์ต้องการมีกี่ชนิดอะไรบ้าง 6. เมื่อแบ่งโปรตีนตามสมบัติของการละลายมีกี่กลุ่ม อะไรบ้าง 7. การใช้โปรตีนจากเมล็ดพืชนั้นมีอยู่ 2 แบบใหญ่ ๆ