Transglutaminaza và độ kết cấu của thịt cá xay

Chia sẻ: Pham Khanh Dung | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

142
lượt xem 41
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ðộ kết cấu thịt cá xay là một trong những đặc tính quan trọng quyết định chất lượng của các sản phẩm chế biến từ thịt cá xay như chả cá, surimi, xúc xích…

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Transglutaminaza và độ kết cấu của thịt cá xay

Transglutaminaza và độ kết cấu của thịt cá xay Ðộ kết cấu thịt cá xay là một trong những đặc tính quan trọng quyết định chất lượng của các sản phẩm chế biến từ thịt cá xay như chả cá, surimi, xúc xích… nguồn gốc tự nhiên hoặc một số hoá chất làm tăng khả năng tạo gel của protein cơ thịt Hiện nay, để cải thiện độ kết cấu của thịt cá xay hầu hết các nhà chế biến thường bổ sung các chất phụ gia có tác dụng làm tăng độ kết cấu như các polyme hữu cơ có cá. Ðứng trước những yêu cầu ATTP ngày càng nghiêm ngặt của thị trường thế giới, việc nghiên cứu tìm ra giải pháp thay thế để giảm việc sử dụng các hoá chất, phụ gia bổ sung vào thực phẩm là một nhu cầu cấp bách đối với các nhà chế biến thực phẩm nói chung và chế biến thực phẩm thuỷ sản nói riêng. Những thông tin nghiên cứu về khả năng làm tăng độ kết cấu cơ thịt cá xay của enzym transglutaminaza trong bài viết này hy vọng sẽ hữu ích cho các nhà chế biến thực phẩm thuỷ sản trong việc tìm ra giải pháp nâng cao chất lượng sản phẩm. Giới thiệu về enzym transglutaminaza (TGaza) Seki và cộng sự (1990) lần đầu tiên phát hiện enzym transglutaminaza (TGaza) trong cơ thịt cá và nước rửa surimi. Enzym này được coi là có liên quan đến sự tạo gel của protein cơ thịt cá xay hoặc surimi. Vì vậy, TGaza được sử dụng để cải thiện một số đặc tính chức năng và tính chất lưu biến của các sản phẩm từ protein cơ thịt thuỷ sản như chả cá, surimi, xúc xích... TGaza (R-glutaminyl-peptit: amin (-glutamyl transferaza, EC 2.3.2.13) là một enzym phụ thuộc Ca2+ xúc tác cho phản ứng chuyển hoá gốc acyl giữa nhóm (-cacboxyamit của liên kết peptit giữa glutamin và các nhóm amin. TGaza phân bố rộng trong các mô và dịch cơ thể khác nhau, được chiết tách và tinh chế từ một số loài thuỷ sản như: điệp (Patinopecten yessoensis), tôm (Pandalus nipponensis), mực ống (Todarodes pacificus), cá chép (Cyprinus carpio), cá hồi (Oncorhynchus mykiss), cá thu (Pleurogrammus azonus), sò Nhật
Bản, gan và cơ thịt của cá minh thái Alaska. Những đặc điểm và ứng dụng của enzym này đã và đang được nghiên cứu mở rộng. Ðặc điểm của TGaza nội sinh là enzym phụ thuộc canxi và có khối lượng phân tử dao động từ 79-90 kDa. Trong khi đó TGaza của vi sinh vật có khối lượng phân tử dao động từ 30-45 kDa và không phụ thuộc canxi. Nhìn chung TGaza của động vật có khối lượng phân tử cao hơn TGaza của vi sinh vật. Cơ chế tác dụng của enzym TGaza và sự tăng độ kết cấu cơ thịt cá xay và surimi TGaza có thể xúc tác cho sự hình thành (-((-glutamyl) lysyl các liên kết ngang, nhờ đó cải thiện được một số đặc tính chức năng của protein thực phẩm như: casein, (-lactoglobulin và protein đậu tương. TGaza cũng có thể xúc tác cho sự hợp nhất các axit amin không thay thế để tạo thành các protein thực phẩm hoàn hảo. TGaza có khả năng xúc tác cho sự hình thành các liên kết ngang giữa các protein thực phẩm khác nhau như casein và globulin đậu tương, casein và myosin, myosin và protein đậu tương, protein hoà tan trong sữa và casein, protein đậu tương và protein cơ thịt động vật... Ðiều này cho thấy tiềm năng đầy hứa hẹn của trong ứng dụng TGaza để phát triển các loại protein thực phẩm mới. Nhờ xúc tác của TGaza, dung dịch protein nồng độ cao có thể tạo thành các liên kết ngang vững chắc. Kỹ thuật
này được áp dụng để sản xuất ra màng protein ăn được và các sản phẩm có nguồn gốc từ surimi. Cơ chế phản ứng xúc tác của enzym TGaza như hình 1. Hình1. Cơ chế phản ứng xúc tác của TGaza Cá xay là nguyên liệu quan trọng trong sản xuất các loại thực phẩm thuỷ sản định hình như chả cá, cá viên và các loại bánh cá. Khác với surimi, thịt cá xay mang mùi hương tự nhiên của cá và có thể chế biến từ phế liệu cá. Sự tạo gel của protein cá là yếu tố quan trọng nhất để tạo ra cấu trúc trạng thái mong muốn của nhiều sản phẩm thực phẩm thuỷ sản chế biến từ thịt cá xay. Ðể đạt được điều này, các nhà chế biến đã sử dụng các chất phụ gia thực phẩm như: chất điều chỉnh độ chắc, tinh bột, dẫn xuất protein, các chất keo ưa nước và các hợp chất hoá học. Nhược điểm chính của việc sử dụng các chất phụ gia thực phẩm là có thể làm thay đổi hoặc mất đi đặc tính tự nhiên của sản phẩm. Ngoài ra, một số chất phụ gia còn bị giới hạn về liều lượng sử dụng cho phép. Việc sử dụng TGaza thay thế các chất phụ gia là một hướng rất khả quan để phát triển các sản phẩm chế biến từ thịt cá xay và surimi. Một số kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học (Seki và cộng sự, 1990; Kimura và cộng sự, 1991) đã cho thấy TGaza nội sinh xúc tác sự hình thành liên kết ngang đồng hoá trị giữa các nhóm cacboxyl amit và nhóm (-amino của lysin khi ủ surimi ở 5-250C trong thời gian 1-18 giờ. TGaza cũng có thể xúc tác cho sự hình thành liên kết izopeptit giữa các phân tử myosin của cá và điều này được coi là có liên quan đến độ chắc của gel protein thịt cá xay. Khi bổ sung TGaza huyết tương lợn đã làm tăng độ chắc của gel surimi cá thu lên rất nhiều. Cá mối (Saurida spp.) là một trong những loài chính được sử dụng để chế biến surimi ở các nước Ðông Nam Á. Tuy nhiên, cơ thịt của nó có chứa enzym thuỷ phân protein hoạt tính cao nên khả năng tạo gel của protein cơ thịt cá mối rất kém. Giải pháp cải thiện chất lượng của surimi cá mối là ức chế hoạt động của enzym thuỷ phân protein và sử dụng enzym TGaza từ vi sinh vật với lượng 0,6 đơn vị hoạt độ/gam surimi ủ ở 250C. Nhờ đó giảm thiểu sự thuỷ phân protein và gel protein cơ thịt cá đạt được độ chắc tối đa.
Ðặc điểm của cơ thịt cá chép là khả năng tạo gel chậm và độ chắc của gel kém. Ðể chế biến các sản phẩm như kamaboko từ cơ thịt của chúng, cần bổ sung các chất hoạt hoá TGaza như CaCl2 và các chất ức chế hoạt động của enzym thuỷ phân protein, sau đó ủ ở nhiệt độ tối ưu của enzym TGaza khoảng 400C để hình thành các liên kết ngang thứ cấp nhằm tăng nhanh quá trình tạo gel và cải thiện độ chắc của gel. TGaza nội sinh trong cơ thịt cá chép vẫn còn duy trì hoạt độ cao ở 500C. Pasta cơ thịt ướp muối được chế biến từ điệp tươi có chứa 60-100 mg protein/g và 0,5M NaCl ở pH = 7,0 được sử dụng để chế biến các loại thực phẩm tương tự kamaboko từ động vật không xương sống. Khi gia nhiệt pasta ở 900C, gel hình thành có độ chắc rất kém. Nếu bổ sung 10mM Ca2+ để hoạt hoá enzym TGaza nội sinh và ủ ở 250C trong 4 giờ thì độ chắc của gel tăng lên đáng kể. Nguyên nhân do enzym TGaza xúc tác cho sự hình thành liên kết ngang của các myosin chuỗi nặng nhưng không xúc tác cho sự hình thành liên kết ngang của actin và paramyosin. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt độ của TGaza và độ chắc của gel protein cơ thịt thuỷ sản Ảnh hưởng của pH và nhiệt độ TGaza nội sinh có nhiệt độ và pH tối ưu thường dao động trong khoảng từ 35- 500C và pH từ 7,5-9,0. Trong khi đó TGaza của vi sinh vật vẫn còn hoạt độ cao hơn 90% khi ủ ở 250C, pH từ 5,0-7,0 sau 30 phút. Các nghiên cứu cũng cho thấy rằng TGaza của vi sinh vật ổn định trong dải pH và nhiệt độ dao động rộng hơn so với TGaza có nguồn gốc động vật. Nhiệt độ và pH tối ưu của TGaza thô từ cá rô phi là 500C và pH = 7-7,5. TGaza thô từ cá rô phi có tính ổn định nhiệt cao ở 60C và 250C trong vòng 2 giờ. TGaza của mực ống có hoạt độ tối ưu ở 200C trong môi trường pH 8,0 và ổn định ở pH từ 7,5-9,0 trong điều kiện thiếu Ca2+. Ảnh hưởng của ion canxi và muối ăn Ion canxi đóng vai trò quan trọng trong sự co cơ và đồng thời nó cũng có thể thúc đẩy những biến đổi trong phân tử protein do sự hình thành các liên kết
ngang ionic giữa các chuỗi polypeptit hoặc hoạt hoá enzym TGaza phụ thuộc canxi xúc tác cho phản ứng tạo liên kết ngang chuyển hoá gốc acyl của myosin chuỗi nặng. Vì vậy, ion canxi có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng tạo gel protein của cơ thịt cá xay và surimi. Mặc dù TGaza là enzym phụ thuộc Ca2+ nhưng nó không được hoạt hoá hoàn toàn bởi 50 mM CaCl2 nếu trong môi không có NaCl, mà lại được hoạt hoá hoàn toàn bởi 10 mM CaCl2 trong môi trường có chứa 0,7 M NaCl. Hoạt tính của TGaza tăng cùng với sự tăng hàm lượng NaCl. Hoạt độ của TGaza trên cơ chất actomyosin cao nhất ở nồng độ muối NaCl 0,4M, nhưng với cơ chất monodansylcadaverin, khi tăng nồng độ muối sẽ làm giảm hoạt độ TGaza. Ảnh hưởng của hàm lượng muối ăn đến màu sắc, hình dạng và độ chắc gel của miếng thịt cá xay khi sử dụng TGaza vi sinh vật để cải thiện đặc điểm cấu trúc của surimi từ các loài cá nước lạnh như ở hình 2 và 3. Hình 2. Ảnh hưởng của hàm lượng muối ăn và TGaza vi sinh vật đến màu sắc và hình dạng của miếng thịt cá xay
Hình 3. Ảnh hưởng của hàm lượng muối ăn và enzym TGaza vi sinh vật đến độ chắc gel của thịt cá xay View Full Version : Phụ gia tạo gel, tạo đặc Chocola159 14-09-07, 17:32 A. Các khái niệm: I. Phụ gia thực phẩm: 1) Định nghĩa : Chất phụ gia thực phẩm là những chất, hợp chất hóa học được đưa vào trong quá trình đóng gói, chế biến, bảo quản thực phẩm, làm tăng chất lượng thực phẩm hoặc để bảo toàn chất lượng thực phẩm mà không làm cho thực phẩm mất an toàn. 2) Phân loại phụ gia thực phẩm: Hiện nay người ta chia chất phụ gia thực phẩm làm 6 nhóm lớn: § Các chất bảo quản. § Các chất tạo màu. § Các chất tạo mùi. § Các chất cải tạo cấu trúc thực phẩm. § Chất phụ gia có nhiều đặc tính. II. Phụ gia tạo gel, tạo đặc: - Thuộc nhóm phụ gia cải tạo cấu trúc thực phẩm, bao gồm các polymer như polysaccharide, protein. Nhóm phụ gia nằm trong nhóm hydrocolloid. v Hydrocolloid: là những polymer tan trong nước (polysaccharide và protein)hiện đang được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp với rất nhiều chức năng như tạo đặc hay tạo gel hệ lỏng, ổn định hệ bọt, nhũ tương và huyền phù, ngăn cản sự hình thành tinh thể đá và đường, giữ hương.. Chúng có thể được phân loại tùy thuộc vào nguồn gốc, phương pháp phân tách, chức năng, cấu trúc, khả năng thuận nghịch về nhiệt, thời gian tạo gel hay điện tích. Nhưng phương pháp phân loại thích hợp nhất cho những tác nhân tạo gel là cấu trúc, khả năng thuận nghịch về nhiệt và thời gian tạo gel.
v Nguồn hydrocolloid quan trọng trong công nghiệp: Thực vật: § Trong cây: cellulose, tinh bột, pectin. § Gum từ nhựa cây: gum arabic, gum karaya, gum ghatti, gum tragacanth § Hạt: guar gum, locust bean gum, tara gum, tamarind gum § Củ: konjac mannan Tảo (Algal) § Tảo đỏ: agar, carrageenan § Tảo nâu: alginate Vi sinh vật: xanthan gum, curdlan, dextran, gellan gum, cellulose Động vật: Gelatin, caseinate, whey protein, chitosan. 1) Phụ gia tạo gel: - Polysaccharide khi có mặt trong thực phẩm đều thể hiện một số tính chất có lợi dựa trên cấu trúc phân tử, kích thước và lực liên kết phân tử, chủ yếu là liên kết Hydro. Rất nhiều các polysaccharide không tan trong nước và không tiêu hóa được, chủ yếu là cellulose và hemicellulose. Những polysaccharide còn lại trong thực phẩm thì tan được trong nước và phân tán đều trong nước. Chúng đóng vai trò tạo độ kết dính, tạo đặc, tăng độ nhớt và tạo gel. - Polysaccharide là các glycosyl từ đường hexose và pentose. Mỗi gốc glycosyl có một số điểm có khả năng tạo liên kết với Hydro. Mỗi nhóm –OH trên gốc glycosyl có thể kết hợp với một phân tử nước và vì vậy mỗi gốc đều có thể hoàn toàn solvat hóa. Do đó phân tử polysaccharide có thể tan được trong nuớc. - Lý do một số phân tử polysaccharide như cellulose không tan được trong nước là do các phân tử có cấu trúc thẳng và liên kết chặt khít với nhau nên nước không có khả năng tiến gần các nhóm hydroxy (-OH). - Phụ gia tạo gel là các polysaccharide tan được trong nước. Khi phân tán trong nước mỗi phân tử sẽ liên kết với các phân tử bên cạnh tạo thành một cấu trúc không gian 3 chiều nhốt các phân tử nước bên trong tạo thành khối gel. - Khả năng tạo gel phụ thuộc vào: v Liên kết giữa các phân tử: - Độ bền gel phụ thuộc chủ yếu vào lực liên kết giữa các phân tử. Nếu chiều dài của vùng liên kết dài, lực liên kết giữa các chuỗi sẽ đủ lớn để chống lại áp lực và chống lại chuyển động nhiệt của các phân tử, gel tạo thành sẽ chắc bền.
Nếu chiều dài của vùng liên kết ngắn và các chuỗi không được liên kết với nhau mạnh, các phân tử sẽ tách rời dưới tác dụng của áp lực hay sự tăng nhiệt độ (làm cho các chuỗi polymer chuyển động nhiệt), gel sẽ yếu và không ổn định v Cấu trúc các phân tử: Những phân tử có nhánh không liên kết với nhau chặt chẽ, vì vậy không tạo những vùng liên kết có kích thước và sức mạnh đủ lớn để tạo thành gel. Chúng chỉ tạo cho dung dịch có độ nhớt và độ ổn định. Nhưng phân tử mạch thẳng tạo gel chắc bền hơn. v Điện tích phân tử: Đối với các polysacchride tích điện, lực đẩy tĩnh điện giữa các nhóm tích điện cùng dấu sẽ ngăn cản sự tạo thành liên kết. - Ngoài ra còn phụ thuộc vào nhiệt độ, pH và sự có mặt của các yếu tố khác trong dung dịch. Bảng 2: Khả năng tạo gel và cấu trúc gel của một số Hydrocolloid [6] 1)Gel thuận nghịch về nhiệt Agar Gel tạo thành khi làm lạnh. Các phân tử có sự chuyển đổi từ cấu trúc cuộn sang cấu trúc xoắn và tiếp theo là sự tổ hợp của các chuỗi xoắn. Kappa carrageenan Gel tạo thành khi làm lạnh với sự có mặt của những muối Kali. Các phân tử có sự chuyển đổi từ cấu trúc cuộn sang cấu trúc xoắn và tiếp theo là sự tổ hợp của các chuỗi xoắn.Ion K+ liên kết các chuỗi xoắn. Sự có mặt của các muối làm giảm lực đẩy tĩnh điện giữa các chuỗi thúc đẩy sự tổ hợp. Iota carrageenan Gel tạo thành khi làm lạnh với sự có mặt của muối. Các phân tử có sự chuyển đổi từ cấu trúc cuộn sang cấu trúc xoắn và tiếp theo là sự tổ hợp của các chuỗi xoắn. Sự có mặt của các muối làm giảm lực đẩy tĩnh điện giữa các chuỗi thúc đẩy sự tổ hợp. LMP Gel được tạo thành khi có các ion kim loại hóa trị 2, chủ yếu là calci ở pH thấp. Các phân tử tạo liện kết chéo thông qua các ion. pH thấp làm giảm lực tương tác tĩnh điện giữa các phân tử. Gellan gum Gel tạo thành khi làm lạnh với sự có mặt của muối. Các phân tử có sự chuyển đổi từ cấu trúc cuộn sang cấu trúc xoắn và tiếp theo là sự tổ hợp của các chuỗi xoắn. Sự có mặt của các muối làm giảm lực đẩy tĩnh điện giữa các chuỗi thúc đẩy sự tổ hợp. Các ion có tác dụng tạo liện kết chéo giữa các
chuỗi. Low acyl gellan gel thuận nghịch về nhiệt ở nồng độ muối thấp nhưng không thuận nghịch về nhiệt ở nồng độ muối cao hơn(100mM) đặc biệt khi có mặt các cation hóa trị 2 Xanthan gum và locust bean gum Gel tạo thành khi làm nguội các hỗn hợp. Đối với locust bean gum những vùng thiếu galactose sẽ tạo tạo nên sự tổ hợp. Các chuỗi Xanthan tổ hợp sau khi chuyển cấu trúc cuộn-xoắn. 2) Gel không thuận nghịch về nhiệt : Alginate Gel tạo thành khi có thêm các cation chủ yếu là Ca2+ hay ở pH thấp. Các phân tử liên kết chéo với nhau bằng các ion. High methoxyl (HM) pectin Gel tạo thành khi có hàm lượng chất khô cao(>50% đường) ở pH thấp 3.5. Hàm lượng đường cao và pH thấp làm giảm lực đẩy tĩnh điện giữa các phân tử. Sự tổ hợp của các chuỗi còn được tăng cường bằng sự giảm hoạt tính nước. Locust bean gum Gel tạo thành sau khi đông lạnh dung dịch. 2) Phụ gia tạo đặc: - Tất cả các polysaccharide tan được trong nước đều tạo thành dung dịch nhớt do kích thước phân tử lớn. Gum arabic tạo dung dịch có độ nhớt min, guar gum tạo dung dịch có độ nhớt max. - Độ nhớt phụ thuộc vào kích thước, hình dạng và điện tích phân tử. Bảng 3: Khả năng tạo đặc của một số Hydrocolloid [6] Xanthan gum Độ nhớt rất cao, không bị ảnh hưởng bởi sự có mặt của chất điện ly, ở khoảng pH rộng và ở nhiệt độ cao . Galactomannans (guar and locust bean gum) Độ nhớt rất cao. Không bị ảnh hưởng bởi sự có mặt của chất điện ly nhưng có thể mất độ nhớt ở pH cao hay thấp hay ở nhiệt độ cao . Carboxymethyl cellulose Độ nhớt cao nhưng bị giảm khi có chất điện ly và pH t h ấp Methyl cellulose and hydroxypropyl methyl cellulose Độ nhớt tăng khi nhiệt độ tăng không bị ảnh hưởng bởi sự có mặt của chất điện ly hoặc pH. vBulletin® v3.6.8, Copyright ©2000-2008, Jelsoft Enterprises Ltd.
Đặc tính, chức năng của protein surimi Đặc tính chức năng của protein surimi được chia làm 3 nhóm lớn: Tính hấp thu và giữ nước Tính hấp thu và giữ nước của protein surimi bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Một vài yếu tố như nồng độ, pH (pH thay đổi dẫn đến làm giảm lực liên kết giữa các protein), nhiệt độ (nhiệt độ cao làm giảm sự cố định nước), thời gian, lực ion….có ảnh hưởng đến sự hấp thu nước của protein. Đó là chỉ tiêu cho phép đo lường sự biến tính của protein. Tính họat động bề mặt Tính tạo nhũ tương Nhũ tương là sự phân tán của hai pha lỏng không hòa tan vào nhau, một trong hai pha là pha liên tục, pha kia là pha phân tán. Đa số các hệ nhũ tương thực phẩm thường ở dạng nước trong dầu hoặc dầu rong nước. Sự tạo nhũ tương từ cá cũng chứa những bọt rắn phân tán. Tính tạo bọt Các yếu tố có liên quan đến tính tạo bọt của protein surimi - Muối có thể ảnh hưởng đến tính tan, độ nhớt, tính làm gấp nếp protein. Điều này có thể làm hư hỏng tính tạo bọt - Đường saccharose và các đường khác thường làm giảm sự nở của bọt, nhưng nó cải thiện được độ bền của bọt bởi vì nó làm tăng độ nhớt của bọt. - Hàm lượng lipit thấp làm biến tính tính tạo bọt của protein - Khi tăng hàm lượng protein, tính tan của bọt tăng, do đó thể tích của bọt không tăng. c. Tính tạo gel
Quá trình tạo gel là một tổ chức dưới dạng mạng protein có thứ tự của tất cả các protein bị biến tính. Đa số các trường hợp, việc xử lý nhiệt thích hợp để tạo gel. Sự có mặt của muối, nhất là Ca2+ rất cần thiết làm tăng tốc độ tạo gel hoặc làm tăng độ cứng của gel. Sự hình thành mạng protein cũng được xem như cân bằng giữa các liên kết protein-protein, protein-dung môi, lực hút giữa các chuỗi polypeptid bên cạnh. Các giai đọan tạo gel là: Sự phân ly thuận nghịch cấu trúc bậc 4 của protein Sự biến tính không thuận nghịch cấu trúc bậc 3 và bậc 2 - Sự hư hỏng một phần của các protein bị biến tính, giai đọan hư hỏng diễn ra nhanh hay chậm phụ thuộc giai đọan biến tính. Dễ thấy nhất là các chuỗi polypeptid có khuynh hướng duỗi thẳng ra. Điều này thuận lợi cho việc hình thành gel có trật tự, đồng nhất và tạo khả năng đàn hồi tốt.