Những ứng dụng của enzyme từ động vật thủy sản trong công nghệ thực phẩm

Bài viết điểm lại những kết quả nghiên cứu về ứng dụng của enzyme thu nhận từ nhiều loại thủy sản khác nhau vào chế biến thực phẩm, các điều kiện thích hợp để phản ứng xảy ra, ưu nhược điểm của sản phẩm thu được so với sản phẩm chế biến theo phương pháp truyền thống. Một số loại enzyme từ thủy sản tỏ ra rất có triển vọng, mở ra nhiều cơ hội ứng dụng, một số khác vẫn còn cần thêm nhiều nghiên cứu để có được giải pháp phù hợp cho chế biến.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Những ứng dụng của enzyme từ động vật thủy sản trong công nghệ thực phẩm Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 3/2014 VAÁN ÑEÀ TRAO ÑOÅI NHỮNG ỨNG DỤNG CỦA ENZYME TỪ ĐỘNG VẬT THỦY SẢN TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM APPLICATIONS OF ENZYME FROM FISH AND AQUATIC INVERTEBRATES IN FOOD TECHNOLOGY Nguyễn Lệ Hà1 Ngày nhận bài: 01/12/2013; Ngày phản biện thông qua: 20/3/2014; Ngày duyệt đăng: 13/8/2014 TÓM TẮT Bài viết điểm lại những kết quả nghiên cứu về ứng dụng của enzyme thu nhận từ nhiều loại thủy sản khác nhau vào chế biến thực phẩm, các điều kiện thích hợp để phản ứng xảy ra, ưu nhược điểm của sản phẩm thu được so với sản phẩm chế biến theo phương pháp truyền thống. Một số loại enzyme từ thủy sản tỏ ra rất có triển vọng, mở ra nhiều cơ hội ứng dụng, một số khác vẫn còn cần thêm nhiều nghiên cứu để có được giải pháp phù hợp cho chế biến. Từ khóa: enzyme, protease, ứng dụng của enzyme, thủy sản ABSTRACT The article reviews research results relating to applications of enzymes from fish and invertebrates in food technology, the optimal conditions for processing, advantages and disadvantages of enzymatic method and final product as compared to traditional one. Some enzymes originated from fish and invertebrates showed potential possibilities and offered a wide range of applications, while others required further investigation before coming to successful solutions in food technology. Keywords: enzyme, protease, application of enzymes, fish and aquatic invertebrates I. MỞ ĐẦU Enzyme đã được sử dụng như phương tiện trợ giúp hiệu quả ở rất nhiều lĩnh vực sản xuất và ngày càng đóng vai trò quan trọng hơn trong công nghệ thực phẩm. Trước đây, người ta chỉ chú trọng đến việc điều khiển hoạt động của các enzyme có sẵn trong thực phẩm, vì vậy, ứng dụng vào sản xuất thực phẩm của enzyme vẫn chỉ mới giới hạn ở phạm vi một số sản phẩm lên men nhờ enzyme nội tại và hệ vi sinh vật tự nhiên như nước mắm, cá muối hay dịch thủy phân làm thức ăn gia súc hoặc ứng dụng vào xử lý nước thải của các nhà máy chế biến thủy sản để làm giảm độ nhớt (Haard, Stefansson & Steigrimsdottir, 1990). Một số nghiên cứu mới ở Canada, Đan mạch, Ailen, Nhật, Hàn quốc, Nauy và Mỹ đã chú trọng phát triển những ứng dụng mới vào lĩnh vực thực phẩm. Người ta đã tinh sạch được nhiều enzyme như deoxyribonuclease, lipase, carboxypeptidase A và B, trypsin, chymotrypsin và elastase từ cá tuyết Atlantic để ứng dụng vào 1 mục đích thực phẩm. Các enzyme cũng đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện năng suất và thông số kỹ thuật ở nhiều công đoạn sản xuất. II. NỘI DUNG 1. Ứng dụng của enzyme vào phân giải có chọn lọc mô thịt cá và thủy sản Do bản chất sinh hóa khác nhau giữa lớp da và cơ thịt động vật thủy sản, người ta có thể sử dụng enzyme để thực hiện quá trình phân giải một cách có định hướng, sao cho tế bào da cá bị hòa tan nhưng lại không gây ảnh hưởng đến cơ thịt (Strom & Raa, 1982, 1993). Điều này cho phép sử dụng enzyme như một công cụ đặc biệt vào công nghệ chế biến thực phẩm nhằm loại bỏ hoặc biến đổi có chọn lọc một số bộ phận nhất định ở nguyên liệu động vật thủy sản cần chế biến. 1.1. Loại da cá bằng phương pháp dùng enzyme Có thể sử dụng các enzyme protease nội bào tách chiết từ cá với mục đích loại lớp da của TS. Nguyễn Lệ Hà: Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP. Hồ Chí Minh 216 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản nguyên liệu này. Đây là phương pháp ưu việt hơn hẳn các phương pháp cơ, hóa học thường gây thương tổn và làm giảm hiệu suất thu sản phẩm (Haard & Simpson, 1994). Ở Iceland, hàng năm có khoảng 2000 tấn cá đuối bị thải trở lại biển vì công đoạn loại da thật sự quá khó khăn, thường phải thực hiện thủ công. Mặc dù có nhiều loại máy bóc/tách da cá nhưng hiệu quả không cao, nhiều trường hợp phải lặp lại nhiều lần, và sau cùng vẫn cần kiểm tra và loại da lần cuối bằng thủ công. Quá trình đó làm hao hụt khá nhiều cơ thịt cá và vì vậy có hiệu quả kinh tế thấp. Một số phòng thí nghiệm ở Iceland đã thử loại da cá đuối Raja radiate bằng enzyme. Đầu tiên, người ta biến tính collagen da cá bằng cách xử lý nước ấm trong thời gian ngắn, tiếp đó ngâm trong hỗn hợp chứa enzyme proteolytic và glycolytic 4 giờ ở 250C hoặc 10 - 12 giờ ở 50C (Stefanson, 1988), cuối cùng rửa sạch lớp da hòa tan này bằng nước. Cá trích cũng đã được thử nghiệm bóc tách da ở Nauy (Jokimsson, 1984). Người ta xử lý cá bằng dung dịch acid acetic 5% ở 100C nhằm biến tính collagen da cá, sau đó chuyển sang ngâm trong các bể chứa có pha protease acid tách chiết từ nội tạng cá tuyết (Gilberg, 1993). Sau quá trình xử lý như vậy, lớp vảy và da phía ngoài được loại ra để lại bề mặt màu bạc rất mỏng. Đối với cá thu, cá ngừ bò và cá ngừ đại dương cũng có thể loại da bằng cách tương tự (Borresen, 1992). Fehmerling (1973) đã sử dụng dung dịch hỗn hợp gồm nhiều enzyme khác nhau như proteolytic, glycoside, hydrolase và lypolytic với nồng độ khác nhau 0,003 - 3% để loại bỏ da, vỏ, những phần không mong muốn của nhiều loạ ...