Sự đông tụ sữa có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau, bao gồm enzyme MTGase thông qua hình thành liên kết ngang giữa các casein micelles, MTGase là một transferase hình thành liên kết ngang cả trong và giữa một số protein thông qua dư lượng glutamine và lysine (Kashiwagi và cộng sự, 2002). Casein là chất nền đặc biệt phù hợp cho hoạt động của enzyme này, do cấu trúc bậc ba thấp của casein (Huppertz và de Kruif, 2007). Liên kết ngang của protein thực phẩm do MTGase mang lại ảnh hưởng đến tính chất tạo màng (gelling), lưu biến (rheological), nhũ hóa (emulsifying) và đông tụ (renneting) của chúng. Bonisch và cộng sự (2008) đã chỉ ra rằng liên kết ngang như vậy ảnh hưởng đến các giai đoạn đông tụ của rennet. Hinz và cộng sự (2007) đã báo cáo rằng MTGase gây ra liên kết protein sữa làm ảnh hưởng đáng kể đến các tính năng nhũ hóa của chúng, thông qua việc
53
tăng tính ổn định của các khối chất béo chống lại sự kết tụ. Cozzolino và cộng sự (2003) đề xuất sử dụng MTGase như một phương tiện để kết hợp whey protein vào sữa làm phô mai. Những tính năng do MTGase mang lại như làm tăng năng suất phô mai, tăng độ bền gel, điều này được thể hiện trong hình ảnh vi cấu trúc.
Kết quả chụp SEM của bốn mẫu phô mai tươi được làm từ sữa bột và sữa tươi, có và không có xử lý với enzyme MTGase được thể hiện trong hình 3.1.
Hình 3.1. Kết quả chụp SEM của 4 mẫu phô mai tươi
A – Phô mai tươi được làm từ sữa bột không có enzyme (M2); B – Phô mai tươi làm từ sữa bột có enzyme (M1); C – Phô mai tươi làm từ sữa tươi không có enzyme (M4); D – Phô mai tươi làm từ
sữa tươi có enzyme
Kết quả chụp SEM cho thấy vi cấu trúc của sản phẩm phô mai tươi bao gồm protein đông tụ ở mặt ngoài và protein đông tụ ở bên trong cấu trúc (gồm những protein tham gia liên kết ngang và những protein không tham gia liên kết ngang).
So sánh mẫu M1 và M2 cho thấy cấu trúc các cấu tử ở mẫu M1 nhỏ hơn các cấu tử ở mẫu M2. Cả hai mẫu này đều được làm từ nguyên liệu sữa bột, đều được đông tụ bằng
A B
54
acid lactic, nhưng ở mẫu M1 được xử lý với enzyme MTGase còn ở mẫu M2 thì không. Việc xử lý phô mai bằng enzyme đã làm thay đổi vi cấu trúc của sản phẩm, vì MTGase là enzyme tạo liên kết ngang giữa các protein. Ở mẫu phô mai M3 và M4 cũng cho kết quả tương tự như mẫu M1 và M2, đều cho thấy sự khác nhau về kích thước của các cấu tử trong vi cấu trúc.
Một báo cáo của Schorsch và cộng sự (2000) cũng cho kết quả tương tự khi tác giả so sánh hình ảnh vi cấu trúc của casein micell có và không có xử lý với enzyme TGase, Kết quả của tác giả chỉ ra rằng, ở mẫu không có xử lý enzyme thì các cấu tử phân tách với nhau bằng các khoảng trống lớn, còn cấu trúc của gel có xử lý với enzyme thì đồng nhất hơn, xuất hiện tập hợp các cấu tử nhỏ liên kết với nhau, mạng lưới mịn hơn với các chuỗi cấu tử nhỏ hơn, các khoảng trống cũng nhỏ hơn. Do đó liên kết ngang bởi TGase giúp ngăn chặn sự tách pha. Một nghiên cứu khác của Ahmed và cộng sự (2004) cũng cho kết quả tương tự khi tác giả quan sát hình ảnh chụp SEM của các mẫu gel whey protein có và không có xử lý với enzyme. Tác giả nhận thấy loại gel thông thường không xử lý với enzyme có các lỗ rỗng lớn và cấu trúc hạt không đồng nhất. Những khoảng trống lớn trong cấu trúc có thể là lý do làm cho các ứng suất và biến dạng gãy có giá trị thấp. Ở những phần yếu nhất của mạng gel, tức là những vùng có lỗ rỗng lớn sẽ là những vùng dễ gãy nhất. Theo tác giả thì do có sự hình thành liên kết ngang (glutamul) lysine) trong gel được xử lý với enzyme, làm cho nó có khả năng mang ứng suất lớn hơn, với khả năng đàn hồi cao hơn. Kết quả chụp SEM của Lorenzen và cộng sự (2002) cũng tiết lộ rằng độ bền gel của mẫu sữa chua có xử lý enzyme là do kích thước lưới của mạng protein giảm và sự phân bố protein đều hơn trong sản phẩm.
So sánh hình ảnh giữa mẫu M1 với M3, giữa mẫu M2 với M4 cho thấy vi cấu trúc của phô mai được làm từ sữa tươi có có cấu trúc nền khá chặt, kích thước hạt nhỏ hơn, ít lỗ rỗng hơn, tuy nhiên mạng lưới cấu tử ở phía ngoài ít được hình thành hơn. Trong quá trình tổng hợp tài liệu chúng tôi chưa ghi nhận được một nghiên cứu nào so sánh vi cấu trúc của phô mai tươi từ sữa bột và sữa tươi có xử lý enzyme.
Tóm lại, việc chụp vi cấu trúc phô mai tươi giải thích cho sự khác nhau về cấu trúc giữa các sản phẩm phô mai tươi được làm từ nguyên liệu khác nhau, có và không có xử lý enzyme. Kết quả phân tích chỉ ra rằng việc xử lý bằng TGase đã dẫn đến cấu trúc của sản phẩm có xử lý enzyme hoàn toàn tốt hơn, mạng gel bền chặt hơn so với mẫu không bổ sung enzyme. Điều này có thể được lý giải thông qua sự hình thành các liên kết ngang của enzyme transglutaminase.
55
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN