5.1.Khả năng tạo gel của protein
5.1.1. Một số nét chung về sự hình thành gel protein
Cần phân biệt sự tạo gel với các hiện tượng khác tương tự, trong đó cũng có sự giảm mức độ phân tán của dung dịch protein như sự liên hợp, sự tập hợp, sự trùng hợp, sự kết tủa, sự kết tụ và sự đông tụ [13].
- Các phản ứng liên hợp protein thường có quan hệ với các biến đổi ở mức dưới đơn vị hoặc ở mức phân tử trong khi đó các phản ứng trùng hợp hoá hoặc tập hợp hoá lại tạo ra các phức hợp có kích thưóc lớn [16].
- Sự kết tủa protein lại bao hàm tất cả các phản ứng tập họp có thể dẫn đến mất từng phần hoặc mất toàn bộ độ hoà tan [15].
- Khi protein không bị biến tính nhưng do giảm lực đẩy tĩnh điện giữa các mạch mà dẫn đến các phản ứng tập hợp không trật tự thì sẽ xẩy ra hiện tượng kết tụ [13].
- Các phản ứng tập hợp không trật tự xẩy ra do biến tính và các phản ứng xảy ra do tương tác protein-protein chiếm ưu thế so với tương tác protein – dung môi sẽ dẫn đến tạo thành một khối lớn và thô gọi là sự đông tụ [13]
Page 26 - Khi các phân tử bị biến tính tự tập hợp lại để tạo thành một mạng lưới protein
có trật tự thì hiện tượng đó gọi là sự tạo gel [13].
5.1.2. Điều kiện tạo gel
Sự gia nhiệt, trong đa số trường hợp là rất cần thiết cho quá trình tạo gel. Việc làm lạnh sau đó cũng cần thiết và đôi khi một sự axit hoá nhẹ nhàng cũng có ích. Thêm muối đặc biệt là ion canxi có thể cũng cần, hoặc là để tăng tốc độ tạo gel hoặc để tăng độ cứng cho gel [13].
Trong quá trình chế biến, khi nhiệt độ của khối thịt cá xay cao sẽ dẫn đến sự phân huỷ protein, ảnh hưởng đến khả năng tạo gel của protein, vì vậy trong quá trình chế biến luôn đảm bảo nhiệt độ của khối thịt cá dưới 10˚C [13].
5.1.3. Cơ chế tạo gel
Cả hai loại myosin và actomyosin đều đóng vai trò chủ đạo trong việc hình thành hệ gel của surimi và tạo nên các tính chất tương ứng với đặc tính cuả hệ gel [10] [18]. Người ta đã phát hiện ra rằng trong một số loại surimi, liên kết với actin làm biến đổi các tính chất tạo gel của myosin [11], nhưng tropomyosin dường như không có ảnh hưởng đến sự hình thành gel [8] [19]. Tuy nhiên, các tính chất tạo gel của actomyosin chủ yếu phụ thuộc vào tỷ lệ của myosin trong phân tử, trong đó tính chất đặc trưng riêng của myosin do tỷ lệ của phần mạch phân tử lượng lớn quyết đinh [9].
5.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tạo gel 5.1.4.1. Liên kết hóa học
Khi protein bị biến tính, các cấu trúc bậc cao bị phá hủy, các mạch polypeptid bị duỗi ra, gần nhau, tiếp xúc với nhau và liên kết lại thành mạng lưới không gian 3 chiều. Các phần còn lại hình thành mạng lưới không gian vô định hình, rắn, trong đó có chứa đầy pha phân tán là nước. Bốn loại liên kết chính tham gia vào sự hình thành mạng không gian gồm liên kết cầu muối, liên kết hydro, liên kết cầu sunfua và các tương tác kị nước [13] [14].
5.1.4.2. Các enzim thủy phân
Enzym tiêu biểu trong sản xuất surimi là proteaza, transglutaminaza (Tgase) hoặc cả hai. Hoạt tính của enzim này tùy thuộc theo chủng loại cá. Các enzym này
Page 27 đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành đặc tính cấu trúc của sản phẩm. Enzym Tgase xúc tác phản ứng nối kết của myosin nhờ các cầu nối hoá học linh động. Kết quả là surimi có hoạt tính Tgase cao có thể làm tăng độ đàn hồi, kết dính của surimi [13].
Enzym transglutaminaza (Tgase): là một enzym xúc tác phản ứng trùng hợp của protein thông qua liên kết hoá trị (covalent bonds) giữa các phân tử protein, các liên kết cầu disunfua giữa axit glutamic và lysin trong protein. Liên kết này làm tăng độ cứng và độ kết dính của gel surimi [12] [13].