1.2. Công nghệ sản xuất phomat
1.2.2.5. Quá trình phân giải protein
Phân giải protein là quá trình phức tạp nhất và có thể là quan trọng nhất trong số các sự kiện sinh hóa diễn ra ở giai đoạn ủ chín phomat. Q trình này ảnh hƣởng đến sự hình thành hƣơng vị của phomat theo nhiều hƣớng khác nhau. Một vài chuỗi peptit ngắn, axit amin tạo hƣơng vị và có thể là cả vị khơng mong muốn (nhƣ vị đắng) cho phomat (Bảng 1.3). Sự phân giải casein làm thay đổi cấu trúc phomat (làm mềm) tạo điều kiện để giải phóng các hợp chất có vị trong khi nhai. Ngồi ra, q trình này cịn là nguồn cung cấp cơ chất (axit amin) cho một loạt các quá trình dị hóa diễn ra sau đó nhƣ: sự khử amin, khử cacboxyl, chuyển amin, khử lƣu huỳnh [28].
Các enzym xúc tác cho q trình phân giải có thể bắt nguồn từ nhiều nguồn khác nhau: từ tác nhân đơng tụ (chymosin, pepsin hay các proteinase có nguồn gốc từ thực vật hoặc nấm); từ sữa (plasmin, cathepsin D); các chủng khởi động và các chủng tự nhiên có trong sữa; các chủng khởi động thứ cấp gặp ở một số loại phomat rắn: Propionibacterium freudenreichii ở phomat Thụy Sĩ, P. camemberti ở phomat Camembert và Brie, P. roqueforti ở phomat Blue [41]. Ngoài ra, các peptidase hoặc proteinase cũng có thể đƣợc bổ sung vào quện sữa để đẩy nhanh q trình chín [31].
Bảng 1.3. Mô tả vị và ngƣỡng giá trị của vị của một số axit amin của phomat
Cheddar (ủ chín 6 tháng) [42]
Ở hầu hết các loại phomat, quá trình thủy phân casein ban đầu diễn ra chủ yếu nhờ hoạt động của enzym đông tụ và một mức độ ít hơn của các plasmin, tạo ra các peptit chuỗi dài và trung bình. Các oligopeptit này đƣợc hấp thụ vào tế bào nhờ kênh vận chuyển oligopeptit, di -/tri – pptit [38, 43]. Trong tế bào chất, các peptit bị phân giải nhờ một loạt các enzym nội bào. Các peptidase của LAB đƣợc chia thành các endopeptidase, aminopeptidase, di -/tri – peptidase [18, 34]. Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân giải protein là các axit amin tự do (FAA). Nồng độ FAA phụ thuộc vào từng loại phomat và đƣợc dùng nhƣ là một chỉ số của sự chín [31]. Nồng độ của FAA trong phomat ở bất kì giai đoạn của q trình chín là kết quả của sự giải phóng các axit amin từ casein và sự chuyển hóa các axit amin thành các sản phẩm khác qua q trình dị hóa. Các axit amin chính ở phomat Cheddar là glutamate, leucine, arginine, lysine, phenylalanine và serine [52]. Nồng độ của các axit amin thƣờng là tăng lên trong q trình chín, ngoại trừ arginine [46].
Mặc dù một số peptit, axit amin có hƣơng vị đặc trƣng nhƣ vị đắng, ngọt, malt nhƣng nhìn chung chúng chỉ tạo nên hƣơng vị cơ bản của phomat. Việc tác động nhằm làm tăng quá mức hoạt tính của một vài enzym phân giải protein, cũng nhƣ việc thêm các axit amin vào phomat hầu nhƣ khơng ảnh hƣởng tích cực đến hƣơng
vị của sản phẩm. Sự phân giải protein một cách khơng cân đối có thể dẫn tới sự dƣ thừa các peptit có vị đắng và do đó, làm giảm hƣơng vị vốn có của phomat [54].
Hình 1.9. Khái quát các con đƣờng chuyển hóa protein tạo hƣơng ở các sản phẩm
sữa lên men [52]
Trong tế bào, hầu hết axit amin bị chuyển hóa thành α – keto axit nhờ enzym aminotransferase. Axit α – Keto là chất trung gian, có thể bị chuyển hóa thành axit hydoroxy, aldehyde hay CoA – ester. Các phản ứng này hầu hết diễn ra nhờ enzym, nhƣng cũng có thể xảy ra sự chuyển đổi hóa học nhƣ sự hình thành benzaldehyde từ axit phenypyruvic [15]. Các aldehyde có thể bị khử hydro hoặc hydro hóa để tạo thành các chất tƣơng ứng là alcohol và axit hữu cơ. Các hợp chất này là cơ chất cho các enzym esterase và acyltransferase hoạt động, tạo ra các (thio) – ester. Một trong những vai trò sinh học của sự phân giải axit amin là tổng hợp nên các tiền chất, chẳng hạn nhƣ cần thiết cho sự tổng hợp sterol và các chuỗi axit béo có nhánh.
Ngoại bào Nội bào
Axit amin
Con đƣờng chuyển hóa axit amin quan trọng khác, đƣợc bắt đầu bởi enzym lyase nhƣ: cystathionine β – lyase có khả năng xúc tác chuyển hóa methionine thành methanethiol [21, 41]; threonine aldolase, thuộc lớp enzym lyase khác, có thể chuyển hóa trực tiếp threonine thành acetaldehyde [37].