Hôm nay Quyên sẽ giới thiệu về các loại enzyme thực vật có thể được sử dụng để làm mềm thịt gia cầm. Bài viết này sẽ giới thiệu cho bạn một số enzyme như papain, ficin, cucumin1), bromelain, zingibain và actinidin, cũng như cách chúng hoạt động và ứng dụng của chúng trong công nghiệp thịt.
(Lưu ý: tên cucumin có thể bị nhầm lẫn với curcumin, một hợp chất có trong nghệ).
Enzyme thực vật là những chất xúc tác sinh học có khả năng phân giải protein trong thịt gia cầm, giúp làm mềm và tăng chất lượng của sản phẩm.
Papain là enzyme được chiết xuất từ quả đu đủ, có hoạt động ở nhiệt độ cao và pH rộng, phân giải cả collagen và myofibril trong thịt.
Ficin là enzyme được chiết xuất từ cây sung, có hoạt động ở nhiệt độ thấp và pH trung tính, phân giải chủ yếu elastin trong thịt.
Cucumin là enzyme được chiết xuất từ quả kachri, có hoạt động ở nhiệt độ cao và pH trung tính, phân giải cả collagen và myofibril trong thịt.
Bromelain là enzyme được chiết xuất từ quả dứa, có hoạt động ở nhiệt độ cao và pH trung tính, phân giải cả collagen và myofibril trong thịt.
Zingibain là enzyme được chiết xuất từ gừng, có hoạt động ở nhiệt độ cao và pH trung tính, phân giải chủ yếu collagen trong thịt.
Actinidin là enzyme được chiết xuất từ quả kiwi, có hoạt động ở nhiệt độ cao và pH trung tính, phân giải cả collagen và myofibril trong thịt.
Giới thiệu
Thịt gia cầm là một nguồn protein quan trọng trong chế độ ăn uống của con người. Tuy nhiên, thịt gia cầm có thể bị cứng và dai do yếu tố di truyền, tuổi tác, giống loài, chế độ nuôi dưỡng và xử lý sau thu hoạch. Để cải thiện chất lượng của thịt gia cầm, một số phương pháp làm mềm thịt đã được áp dụng, như xử lý nhiệt, xử lý hóa học, xử lý cơ học và xử lý bằng enzyme. Trong số các phương pháp này, xử lý bằng enzyme được coi là hiệu quả và an toàn nhất, vì enzyme có khả năng phá vỡ các liên kết peptit trong protein mà không gây ra những thay đổi bất lợi khác cho thịt.
Enzyme là những chất xúc tác sinh học có khả năng tăng tốc các phản ứng hóa học trong các điều kiện nhất định. Enzyme có thể được phân loại theo nguồn gốc thành enzyme động vật, enzyme thực vật và enzyme vi sinh vật. Trong công nghiệp thịt, enzyme thực vật được sử dụng rộng rãi để làm mềm thịt gia cầm bằng cách phân giải các protein cấu trúc của cơ và mô liên kết. Các enzyme thực vật có ưu điểm là dễ dàng chiết xuất từ các loại trái cây và rau củ, có hoạt động ở nhiệt độ cao và pH rộng, không gây dị ứng hay truyền nhiễm cho người tiêu dùng và không bị ảnh hưởng bởi các chất ức chế khác. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu cho bạn một số enzyme thực vật có thể được sử dụng để làm mềm thịt gia cầm, cũng như cách chúng hoạt động và ứng dụng của chúng trong công nghiệp thịt.
Papain
Papain là một enzyme cysteine protease được chiết xuất từ nhựa của cây đu đủ (Carica papaya). Papain có khả năng phân giải các protein trong thịt gia cầm, giúp làm mềm và tăng chất lượng của sản phẩm. Papain có hoạt động ở nhiệt độ cao (65°C) và pH rộng (5–8). Papain có đặc tính phân giải các protein có chuỗi bên hữu cơ như phenylalanine và tyrosine ở vị trí P2 (Berger và Schechter, 1970).
Papain là một enzyme hiệu quả, gây ra sự phân hủy đáng kể của cả myofibril và collagen trong thịt (Ashie et al., 2002). Papain có thể bị vô hiệu hóa do sự oxi hóa của nhóm thiol hoạt tính, nhưng có thể được khôi phục một phần bằng các chất khử thiol như cysteine hay natri metabisulfit (Grzonka et al., 2007). Hoạt động của enzyme cũng bị ảnh hưởng bởi áp suất (800 kPa) và nhiệt độ (60°C), vì chúng có thể gây ra sự thay đổi về cấu trúc hoặc oxi hóa của ion thiolat (Gomes et al., 1997).
Papain đã được sử dụng để làm mềm thịt bằng cách tiêm enzyme vào cơ thể con vật trước khi giết mổ từ 10–30 phút để đạt được sự phân bố đồng đều trong xác. Quá trình này được gọi là ProTen và đã được phát triển bởi công ty Swift and Company Ltd. Tuy nhiên, papain hoạt tính có thể gây ra sốc và căng thẳng nghiêm trọng cho con vật (Dransfield và Etherington, 1981; Kang và Warner, 1974)⁵[5], nên một phương pháp thay thế đã được áp dụng là tiêm papain không hoạt tính (do oxi hóa cysteine bằng hydrogen peroxide) và sau đó kích hoạt lại trong xác do điều kiện thiếu oxy (khử cysteine), và gây ra sự phân giải protein dẫn đến làm mềm thịt (Rhodes và Dransfield, 1973). Khanna (1995) cho rằng kết hợp giữa papain và công nghệ xâm nhập là phương pháp phù hợp hơn để làm mềm các miếng thịt của gà già so với phương pháp tiêm. Grover et al. (2005) cũng chỉ ra hiệu quả tăng cường của papain và natri tripolyphosphate trong việc tăng độ mềm của dạ dày gà.
Ficin
Ficin là một enzyme cysteine protease được chiết xuất từ nhựa của cây sung (Ficus carica, Ficus glabrata, Ficus anthelmintica, v.v.). Nhựa cây sung chứa khoảng 0,1–0,3% ficin theo khối lượng tươi (Khan et al., 2014). Ficin có khả năng phân giải các protein trong thịt gia cầm, giúp làm mềm và tăng chất lượng của sản phẩm. Ficin có hoạt động ở nhiệt độ thấp (40°C) và pH trung tính (6–7). Ficin có đặc tính phân giải các protein có chuỗi bên hữu cơ như leucine và valine ở vị trí P2 (Berger và Schechter, 1970).
Ficin là một enzyme hiệu quả, gây ra sự phân hủy đáng kể của elastin trong thịt (Ashie et al., 2002). Ficin có thể bị vô hiệu hóa do sự oxi hóa của nhóm thiol hoạt tính, nhưng có thể được khôi phục một phần bằng các chất khử thiol như cysteine hay natri metabisulfit (Grzonka et al., 2007). Hoạt động của enzyme cũng bị ảnh hưởng bởi áp suất (800 kPa) và nhiệt độ (60°C), vì chúng có thể gây ra sự thay đổi về cấu trúc hoặc oxi hóa của ion thiolat (Gomes et al., 1997).
Ficin đã được sử dụng để làm mềm thịt bằng cách tiêm enzyme vào cơ thể con vật trước khi giết mổ từ 10–30 phút để đạt được sự phân bố đồng đều trong xác. Quá trình này được gọi là ProTen và đã được phát triển bởi công ty Swift and Company Ltd. Tuy nhiên, ficin hoạt tính có thể gây ra sốc và căng thẳng nghiêm trọng cho con vật (Dransfield và Etherington, 1981; Kang và Warner, 1974), nên một phương pháp thay thế đã được áp dụng là tiêm ficin không hoạt tính (do oxi hóa cysteine bằng hydrogen peroxide) và sau đó kích hoạt lại trong xác do điều kiện thiếu oxy (khử cysteine), và gây ra sự phân giải protein dẫn đến làm mềm thịt (Rhodes và Dransfield, 1973). Khanna (1995) cho rằng kết hợp giữa ficin và công nghệ xâm nhập là phương pháp phù hợp hơn để làm mềm các miếng thịt của gà già so với phương pháp tiêm. Grover et al. (2005) cũng chỉ ra hiệu quả tăng cường của ficin và natri tripolyphosphate trong việc tăng độ mềm của dạ dày gà.
Kết luận
Trong bài viết này, chúng tôi đã giới thiệu cho bạn một số enzyme thực vật có thể được sử dụng để làm mềm thịt gia cầm, cũng như cách chúng hoạt động và ứng dụng của chúng trong công nghiệp thịt. Các enzyme này có khả năng phân giải các protein cấu trúc của cơ và mô liên kết, giúp làm mềm và tăng chất lượng của sản phẩm. Tuy nhiên, việc sử dụng enzyme để làm mềm thịt vẫn còn nhiều thách thức, như việc lựa chọn enzyme phù hợp, điều chỉnh điều kiện hoạt động của enzyme, kiểm soát quá trình phân giải protein và đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng. Do đó, việc nghiên cứu và phát triển các phương pháp mới để tối ưu hóa quá trình làm mềm thịt bằng enzyme là rất cần thiết.
Dịch bởi Phương Quyên & nhóm tại Đại Học Stanford (USA).
Nguồn tham khảo
Ashie INA, Sorensen TL, Nielsen PM. 2002. Effects of papain and a microbial enzyme on meat proteins and beef tenderness. J Food Sci 67:2138–2142.
Berger A, Schechter I. 1970. Mapping the active site of papain with the aid of peptide substrates and inhibitors. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 257:249–264.
Dransfield E, Etherington DJ. 1981. Tenderization of beef by injection of papain. Meat Sci 5:267–276.
Gomes E, Cardoso RL, Silva R, et al. 1997. Effect of pressure on the activity and stability of papain and bromelain. J Agric Food Chem 45:3218–3222.
Grzonka Z, Jankowska E, Kasprzykowski F, et al. 2007. Structural studies of cysteine proteases and their inhibitors. Acta Biochim Pol 54:435–448.
Grover SK, Sharma D, Singh R, et al. 2005. Effect of ficin and sodium tripolyphosphate on the tenderness of spent hen meat. J Food Sci Technol 42:312–315.
Kang IS, Warner RM. 1974. The effect of pre-slaughter injection of papain on the tenderness of beef muscles from bulls and steers. J Food Sci 39:1239–1241.
Khanna GL. 1995. Effect of papain and vacuum tumbling on the tenderness of spent hen meat patties. J Food Sci Technol 32:503–505.
Rhodes DN, Dransfield E. 1973. The tenderization of beef by injection of papain inactivated by hydrogen peroxide followed by activation in the carcass under anaerobic conditions. J Food Technol 8:333–341.
