2. ỨNG DỤNG CỦA PROTEASE TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
2.5.1. Trong công nghệ chế biến thịt
Trong công nghiệp chế biến thịt, các enzyme phân giải protein cũng được sử dụng trong việc làm mềm thịt. Kết quả làm cho thịt có một độ mềm thích hợp và có vị tốt hơn. Protease được sử dụng để làm mềm thịt và tăng hương vị thịt. Ngâm thịt vào dinh dưỡng protease ở pH và nhiệt độ xác định- phương pháp này phổ biến và thuận lợi nhất. Thịt thường giữ độ cứng khá lâu khi con vật chết. Để cho thịt có độ mềm cần thiết, thường phải xử lý trong điều kiện lạnh 0± 20C từ 10 đến 14 ngày. Trong điều kiện bảo quản như vậy cũng chỉ có 14 – 17% số thịt được đánh giá là thịt loại I. Một điều kiện quan trong nhất để làm xuất hiện những chất lượng cần thiết của thịt là làm phân giải một phần protein của thịt dưới tác dụng của enzyme proteinase.
Ngày nay, papain và các enzyme proteolitic nguồn gốc vi khuẩn, nấm, thực vật được sử dụng phổ biến trong xử lý thịt bảo quản. chủ yếu bằng 3 phương pháp sau [3]:
Ngâm trong dung dịch enzyme,
Bôi bột làm mềm thịt có chứa enzyme cùng với mì chính, muối ăn, tinh bột…
Bơm dung dịch enzyme vào mô thịt.
Ưu điểm của việc thuỷ phân protease bởi enzyme là bảo toàn được vitamin của nguyên liệu, không tạo ra các sản phẩm phụ, không làm sẫm màu dịch thuỷ phân.
Các enzyme papain, bromelin, pepsin hoặc các protease vi khuẩn từ
Aspergillus, Bacillus…., được sử dụng làm mềm thịt, hòa tan các protein cá,…nói chung thủy phân bằng protease làm tăng khả năng tiêu hóa của protein nên đặc biệt có lợi cho những người bị mắc bệnh tiêu hóa kém hoặc làm mất tính mẫn cảm của người sử dụng với protein.
Thủy phân protein trong điều kiện thích hợp lúc đầu thu được các peptid có kích thước nhỏ sau đó xảy ra hiện tượng plastein hóa như sắp xếp lại các peptid hoặc gắn thêm các acid amin không thay thế. Protease cũng được dùng để xử lý, tận dụng các phế liệu từ thịt, hoặc các nguyên liệu có nguồn gốc từ protein (thịt vụn, xương, gelatin…) để tạo ra các sản phẩm có giá trị như dịch protein, chất tăng vị, chất cải thiện mùi…
Enzyme Papain [5]:
Papain là một protease điển hình được ứng dụng nhiều trong công nghệ chế biến thịt, có trong cây đu đủ và đu đủ núi.
Cấu trúc: bao gồm 212 amino acid được ổn định bằng 3 cầu nối disulfide. Cấu trúc không gian gồm 2 phần rõ rệt với 1 khe ở giữa. Khe này chứa vùng hoạt động chứa đựng một “bộ ba xúc tác” được ví như chymotrypsin. Bộ 3 xúc tác được làm từ 3 amino acid: cystein - 25, histidine - 159 và asparagines - 158.
Chức năng: Làm đứt liên kết peptit liên quan đến sự deproton của cys-25 bởi his-159. Asn-158 giúp định hướng nhóm imido của his-159 cho phép sự deproton diễn ra. Sau đó cys-25 thực hiện sự tấn công nucleophitic vào carbon carbonyl của 1 mạch peptid. Nhóm amino cuối cùng của mạch peptit được tự do acyl-enzyme đồng hóa trị ngay lập tức. Enzyme bị deacylated bởi phân tử nước, giải thoát carboxy cuối cùng của mạch peptid.
Sử dụng: Ích lợi của nó là làm đứt những thớ thịt dai và đã được sử dụng hàng ngàn năm ở Nam Mỹ. Nó được bán như là 1 thành phần trong bột làm mềm thịt có sẵn ở hầu hết các siêu thị.