- Malaixia: Là nước mới phát triển nghề chế biến các sản phẩm hàu vì nhu cầu thị trường ngày càng tăng Số lượng bán lên tới 20 triệu đôla một năm Malaixia
1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân.
Khâu thuỷ phân được coi là khâu then chốt trong sản xuất dịch thuỷ phân. Tuỳ điều kiện thuỷ phân mà có thể thu được peptid hay acid amin. Nếu quá trình thuỷ phân thịt hàu không tốt thì vi sinh vật hoạt động tạo cho sản phẩm có mùi hôi khó chịu và sinh ra nhiều sản phẩm thứ cấp, đạm thối tăng nhiều. Trong quá trình thuỷ phân thịt hàu bằng enzym protease có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thuỷ phân, cụ thể là:
- Ảnh hưởng của nhiệt độ: Bản chất của enzyme là protein nên kém bền với nhiệt, khi tăng hay giảm nhiệt độ thường ảnh hưởng tới hoạt tính của enzyme. Enzyme chỉ thể hiện hoạt tính cao nhất ở một giới hạn nhiệt độ nhất định. Với đa số enzyme, vùng nhiệt độ nằm trong khoảng 40÷50oC, khi nhiệt độ lớn hơn 70oC đa số enzyme bị mất hoạt tính. Do vậy 70oC gọi là nhiệt độ tới hạn của enzyme. Trong khoảng nhiệt độ thích hợp cho hoạt độ của enzyme, nếu nhiệt độ tăng 10oC thì tốc độ thủy phân của enzyme tăng từ 1,5 – 2 lần. Với các enzyme bền nhiệt (bromelin, papain…) nhiệt độ
18
tới hạn có thể cao hơn. Nhiệt độ thích hợp đối với một enzyme có thể thay đổi khi có sự thay đổi về pH và cơ chất…
-Ảnh hưởng của pH: pH có ảnh hưởng mạnh mẽ đến hoạt tính enzyme vì pH ảnh hưởng đến mức độ ion hoá cơ chất, ion hoá enzyme và đến độ bền của protein- enzyme. Mỗi enzyme chỉ hoạt động ở một vùng pH nhất định gọi là pH tối thích, pH tối thích của đa số enzyme nằm trong vùng trung tính, acid yếu hoặc kiềm yếu, chỉ rất ít enzyme hoạt động mạnh trong vùng acid hoặc kiềm. Thịt hàu có thể bị thủy phân bởi enzyme protease có sẵn trong thịt hàu vì thế chúng ta phải chọn enzyme nào đóng vai trò là enzyme chính xúc tác cho quá trình thủy phân để tạo môi trường có pH thích hợp cho nó hoạt động và hạn chế ảnh hưởng của các enzyme khác. Với từng enzyme, giá trị pH thích hợp có thể thay đổi khi nhiệt độ, nồng độ cơ chất… thay đổi.
- Ảnh hưởng của nồng độ enzyme: Trong điều kiện thừa cơ chất nếu tăng nồng độ enzyme protease thì quá trình thuỷ phân xảy ra càng mãnh liệt. Khi nồng độ enzyme bão hoà với nồng độ cơ chất, dù tăng nồng độ enzyme bao nhiêu đi nữa vận tốc quá trình thuỷ phân rất ít thay đổi.
- Ảnh hưởng của thời gian: Thời gian thuỷ phân kéo dài hay rút ngắn đều ảnh hưởng lớn đến hiệu quả của quá trình thuỷ phân do enzyme tác động vào chất lượng của sản phẩm. Thời gian tác động kéo dài thì enzyme có điều kiện để cắt đứt mạch triệt để, dẫn đến sự biến đổi sâu sắc của cơ chất. Nhưng nếu kéo dài thời gian thuỷ phân quá mức sẽ tạo điều kiện cho vi sinh vật hoạt động làm sản sinh ra nhiều sản phẩm thứ cấp như: NH3, H2S, indol, scaptol…, đồng thời khi thời gian kéo dài hiệu quả kinh tế kém. Tuy nhiên nếu rút ngắn thời gian thuỷ phân thì quá trình thuỷ phân thịt hàu diễn ra chưa triệt để dẫn tới hiệu suất thuỷ phân kém.
- Ảnh hưởng của tỷ lệ nước bổ sung vào hỗn hợp thủy phân: Nước là môi trường để phân tán enzyme và cơ chất, là môi trường tăng cường quá trình phân cắt các liên kết nhị dương nên tỷ lệ nước có ảnh hưởng lớn đến tốc độ, chiều hướng và là một yếu tố điều chỉnh phản ứng thủy phân bởi enzyme. Các kết quả nghiên cứu cho thấy, điều kiện để các loại enzyme hoạt động được là môi trường phải có nước và lượng nước bổ sung ở trạng thái tự do tối thiểu là 15%. Do vậy, trong môi trường thuỷ phân thịt hàu nếu bổ sung nước với tỷ lệ thấp thì hạn chế được sự hoạt động của vi sinh vật nhưng đồng thời cũng ức chế hoạt động của enzyme làm giảm hiệu suất thuỷ phân. Nhưng nếu bổ sung nước với tỷ lệ quá cao thì chính nước là môi trường thuận lợi để vi sinh vật hoạt động và phân huỷ sản phẩm thành các sản phẩm
19
thứ cấp, ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm thuỷ phân. Vận dụng sự ảnh hưởng của yếu tố nước vào quá trình thủy phân mà ta có thể điều chỉnh tốc độ phản ứng thủy phân bằng cách tăng hay giảm lượng nước cho phù hợp.
- Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất: Khi enzyme protease kết hợp với cơ chất là thịt hàu sẽ tạo thành phức trung gian enzyme - cơ chất. P hức chất này sẽ kéo căng liên kết peptid, chuyển hoá thành dịch đạm và giải phóng enzyme. Quá trình này cứ tiếp tục xảy ra đến khi cơ chất hết, nếu nồng độ cơ chất thích hợp với lượng enzyme se làm cho quá trình thuỷ phân diễn ra đều đặn, nhanh chóng.
- Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc: Khi thuỷ phân diện tích tiếp xúc giữa enzyme và thịt hàu có ảnh hưởng lớn đến tốc độ thuỷ phân. Để tạo điều kiện cho enzyme hoạt động tốt người ta thường xay nhỏ, nghiền nhỏ thịt hàu. Khi diện tích tiếp xúc giữa enzyme protease với protein trong thịt hàu càng lớn thì quá trình thuỷ phân càng dễ dàng và ngược lại.
- Ảnh hưởng của chất hoạt hoá: Chất hoạt hoá là những chất khi có mặt trong phản ứng có tác dụng làm tăng hoạt tính enzyme. Các chất này có bản chất hóa học khác nhau, có thể là ion kim loại, anion hoặc các chất hữu cơ. Tuy nhiên, các chất hoạt hoá chỉ có tác dụng trong một giới hạn nồng độ xác định. Khi dùng quá nồng độ cho phép, hoạt độ của enzyme sẽ giảm.