3.2. Kết quả nghiờn cứu cụng nghệ biến tớnh protein
3.2.1 Kết quả nghiờn cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng biến tớnh của protein protein
Ở nhiệt độ thấp, khi gia nhiệt vừa phải, protein biến tớnh do cỏc cấu trỳc bậc cao bị phỏ huỷ, mạch protein duỗi ra, tập chung lại gần nhau và tiếp xỳc với nhau và liờn kết lại với nhau tạo thành mạng lưới khụng gian 3 chiều, gọi là sự
tạo gel. Gel chắc và bền sẽ cho cấu trỳc sản phẩm dai và đàn hồi. Sự hỡnh thành gel bởi nhiệt khi protein từ dung dịch đều qua cỏc bước:
Giai đoạn phõn li thuận nghịch cấu trỳc bậc bốn thành cỏc dưới đơn vị
hoặc monome. Giai đoạn này xảy ra khi gia nhiệt vừa phải, cỏc dưới đơn vị, hoặc cỏc monome tập hợp lại với nhau.
Giai đoạn biến tớnh khụng thuận nghịch cỏc cấu trỳc bậc hai, bậc ba: Cỏc phõn tử protein gión mạch xuất hiện những nhúm kị nước, nhờ tương tỏc kị nước giữa protein – protein làm cho quỏ trỡnh tập hợp xảy ra liờn tục, mặt khỏc gia nhiệt làm phơi bày cỏc nhúm – SH tạo điều kiện thuận lợi, xỳc tiến tạo thành liờn kết disunfur làm tăng cường hệ thống mạng, sự cú mặt của cỏc ion canxi tạo nờn liờn kết cầu muối giỳp cho khung mạng rắn chắc hơn. Trong trường hợp giai
đoạn tập hợp xảy ra chậm hơn so với giai đoạn biến tớnh thỡ càng cú điều kiện thuận lợi để cỏc mạch polipeptit đó gión mạch từng phần dễ dàng định hướng trước khi tập hợp lại với nhau, tạo thành tập hợp cú trật tựđồng đều, đàn hồi và khụng bị tỏch dịch [14].
33
Kết quả nghiờn cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian tới độ bền chắc của gel được thể hiện ở bảng 3.3. Bảng 3. 3: Ảnh hưởng của chếđộủ tới độ bền của gel. 250C 400C 550C 650C Thời gian (h) Xếp loại Xếp loại Xếp loại Xếp loại 0 B B B B 0,5 - AA B B 1 A AA B C 2 A AA C D 3 A A - - 4 AA A C D 6 A - - - Qua kết quả chỉ ra ở bảng 3.3. cho thấy:
Mẫu kiểm chứng khụng qua ủ, gia nhiệt luụn ở 900C trong thời gian 30 phỳt cú độ bền gel yếu, rạn khi gập đụi.
Khi gia nhiệt cấu trỳc được cải thiện hơn.
Cỏc mẫu ủ ở nhiệt độ 250C, khi tiến hành ủ trong trong 1h cú độ bền tương đối tốt chỉ cú một trong năm mẫu cú vết rạn khi gập tư. Khi tăng thời gian
ủ lờn đến 4h thỡ cho cấu trỳc tốt nhất.
Tại 400C độ bền gel tốt (loại AA, cả năm mẫu gập 4 khụng cú vết rạn). Cú thể giải thớch hiện tượng này như sau:
Ở nhiệt độ thấp, protein biến tớnh và liờn kết lại với nhau tạo thành mạng lưới khụng gian 3 chiều. Cỏc liờn kết này được hỡnh thành do sự tương tỏc kị
nước. Bỡnh thường trong chuỗi mạch protein cỏc gốc axit amin ưa nước được bao bọc xung quanh bởi cỏc phõn tử nước, cỏc gốc kị nước quay vào phớa trong mạch.
34
Mặt khỏc khi nhiệt độ tăng cỏc phõn tử nước linh động làm cho cỏc cầu hidro (liờn kết cỏc gốc ưa nước và nước) bị yếu đi, cỏc gốc kị nước quay ra phớa ngoài làm cho cỏc mạch polipeptit sớt lại gần nhau, làm cho khối gel cứng hơn. Khi gia nhiệt sẽ làm phơi bày cỏc nhúm HS-, xỳc tiến việc tạo thành cỏc cầu đi sunfur, dẫn đến cỏc phõn tử gel tạo ra bền với nhiệt [15].
Theo Samejia và cộng sự (1981) [14], ở 400C cỏc liờn kết disunfua ở phần
đầu myosin S1 là phổ biến, gel cú bất thuận nghịch bởi nhiệt, rất bền, chắc. Theo Niwa và cộng sự cho rằng ở 400C actomyosin và myosin nặng khụng bền nhiệt được tỏch ra khỏi actin, tropinin, tropomyosin, đụng tụ tạo gel.
Khi ủ tại nhiệt độ 550C thỡ cấu trỳc của gel yếu, thời gian ủ càng dài thỡ cấu trỳc gel càng yếu.
Hiện tượng này được giải thớch là do sự phõn huỷ protein thịt cỏ trong thời gian ủ bởi cỏc enzim cú trong thịt cỏ. Trong thịt cỏ cú một lượng lớn enzim bền nhiệt cỏc enzim này hoạt động mạnh phõn cắt cỏc protein tơ cơ mạnh nhất vào khoảng 500C -700C. Tại 550C là nhiệt độ thớch hợp cho enzim Cathepsin-L phõn huỷ myozsin, actin, α-actin. Thời gian càng dài thỡ lượng protein bị phõn huỷ càng nhiều dẫn đến làm giảm cấu trỳc bền của gel, gel tạo thành cú độ đàn hồi kộm [14].
Khi ủ ở nhiệt độ 650C, đõy là nhiệt độ tối ưu cho cỏc enzim kiềm hoạt
động, cỏc enzim kiềm phõn hủy hầu hết cỏc protein như protein tơ cơ, miochondriel, lyosomal, mirosomal… [12]. Chỉ ủ sau 1h chất lượng gel đó giảm khỏ nhiều mẫu khi gập đụi bị gẫy, tuy nhiờn hai nửa vẫn dớnh vào nhau, nhưng khi tăng thời gian ủ lờn 2h thỡ cấu trỳc gel bị phỏ huỷ gần như hoàn toàn, gập đụi gẫy và hai mẫu tỏch rời nhau.
Kết luận: Qua kết quả trờn ta thấy rằng với chế độ ủ ở 250C trong thời gian 4h (AA) cho cấu trỳc tốt và ủở 400C ở tại 30 phỳt (Chỉ cú một trong 5 mẫu cú vết rạn khi gập 4), với 1, 2h đều cho ta cấu trỳc tốt (khụng cú vết rạn khi gập tư), tuy nhiờn để lựa chọn một cụng nghệ thỡ ta phải kết hợp nhiều yếu tố, chất
35
lượng sản phẩm, tớnh kinh tế, tớnh phự hợp… vậy ta chọn chếđộủ tại 400C trong thời gian 30 phỳt cho cỏc thớ nghiệm sau.