Enzyme trong chế biến thịt cá

ỨNG DỤNG CỦA ENZYM
TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỊT-CÁ
I. Tổng quan chung về enzym
Enzym là những protein có khả năng xúc tác đặc hiệu cho các phản ứng hóa học. Là
chất xúc tác sinh học có ý nghĩa đặc biệt quan trọng như: cường lực xúc tác lớn, sự
chuyển hóa cơ chất mạnh,
Hiện nay, việc sản xuất các loại chế phẩm enzym đã và đang phát triển mạnh mẽ
trên quy mô công nghiệp. Thực tế đã có hàng nghìn chế phẩm enzym bán trên thị
trường thế giới, các chế phẩm này đã được khai thác và tinh chế có mức độ tinh
khiết theo tiêu chuẩn công nghiệp và ứng dụng. Các chế phẩm enzym phổ biến như
amylase, protease, catalase, cellulase, lipase, gluco-oxydase,…được ứng dụng trong
nhiều lĩnh vực công nghiệp khác nhau: trong nông nghiệp, trong hóa học,…
Enzym là một công cụ hữu hiệu để chế biến các phế liệu của công nghiệp thực phẩm
thành thức ăn cho người và vật nuôi. Protease của nấm mốc và vi khuẩn phối hợp
với amylase tạo thành hỗn hợp enzym dùng làm sức ăn gia súc, có ý nghĩa lớn
trong chăn nuôi gia súc và gia cầm. Việc sử dụng protease trong chế biến làm mềm
thịt là ứng dụng có tính truyền thống. Nhân dân ta từ rất lâu đã dùng khóm để bổ
sung vào quá trình chế biến thịt bò, nấu chân giò với đu đủ xanh,…mà thực chất là
sử dụng các enzym papain, bromelain, ficin. Trong chế biến thủy sản, tăng lượng
nước mắm nhờ thủy phân protein thành các acid amin làm tăng hiệu suất thu hồi
đạm của nước mắm.
1
II. Một số enzym được ứng dụng trong công nghiệp chế biến thịt-cá
1. Protease-enzym là nhóm enzym phổ biến trong công nghiệp chế biến
thịt-cá
Nhóm enzym protease xúc tác quá trình thủy phân liên kết peptide (-CO-NH)
n
trong phân tử protein, polypeptide đến sản phẩm thủy phân cuối cùng là các acid
amin. Ngoài ra, nhiều protease cũng có khả năng thủy phân liên kết este và vận
chuyển amine.
Trong công nghiệp chế biến thịt: protease thủy phân một phần protein trong thịt,

làm cho thịt có một độ mềm thích hợp và tăng hương vị cho thịt.
Các enzym thường dùng
+ Protease thực vật:
Bromelain: thu từ quả, chồi dứa, vỏ dứa (Pineapple plant)
Papain: thu từ nhựa của lá, thân, quả đu đủ (Carica papaya)
Ficin: thu từ nhựa thân cây sung (Ficus carica)
+ Protease vi sinh vật:
Vi khuẩn: lượng protease được sản xuất 59% lượng enzym sử dụng Bacillus
subtilis, B.mesentericus, B.thermorpoteoliticus và một số giống thuộc chi
Clostridium,…
Nấm: Aspergillus oryzase, A.terricola, A.fumigatus, A.saitoi,…
Xạ khuẩn: Streptomyces grieus, S.fradiae, S. Trerimosus,…
2
Hình 1: Mô hình enzym protease thủy phân protein
1.1 . Bromelain
Bromelain là tên gọi chung cho nhóm enzym thực vật có chứa nhóm –SH, có khả
năng phân giải protein được thu nhận từ họ Bromeliaceae , đặc biệt là ở cây dứa
(thân, chồi, trái, vỏ).
Bromelain chiếm 50% protein trong quả dứa.
Có khả năng thủy phân mạnh và hoạt động tốt ở pH = 6-8
Trọng lượng phân tử khoảng 33000 Da.
Trong dịch chiết có chứa một ít peroxydase, photphatase acid và chất cản protease
1.1.1. Cấu tạo hóa học
Bromelain là một glycoprotein, mỗi phân tử có glycan gồm 3 manose, 2
glucosamine, 1 xylose và 1 fructose.
Sợi hydrate carbon này liên kết hoán vị với sợi polypeptide
Bromelain có thành phần amino acid thay đổi trong khoảng 321-144 amino acid
(thân), 283-161 amino acid (quả).
Bromelain thân là một sợi polypeptide có amino acid ở đầu amin là valine và ở đầu
carbonhydrate là glycine.

Bromelain có amino acid ở đầu amin là alanine.
1.1.2. Cơ chế hoạt động
Enzym bromelain thuỷ phân các protein, peptid, …Với protein, enzym bromelain
thuỷ phân thành các polipeptid, peptid và các aminoacid.
Enzym này tham gia phản ứng thuỷ phân protein qua hai giai đoạn:
- Giai đoạn đầu là sự acyl hoá tạo thành các hợp chất trung gian.
- Giai đoạn hai xảy ra sự deacyl hoá cùng với sự thuỷ phân phức trung gian này.
Nhóm –SH của cystein trực tiếp tham gia phản ứng.
Nhìn chung các protease cystein và các protease serin hoạt động trong các
điều kiện như nhau và với cơ chế giống nhau. So với các enzym protease
khác có nguồn gốc động vật và vi sinh vật thì bromelain có khả năng thuỷ
phân sâu hơn. Vì thế, nó dùng để phân giải tiếp các mối liên kết peptid tạo
thành sau quá trình thuỷ phân protein bằng trypsin hay chimotrypsin để
tạo phân tử nhỏ hơn. Bromelain còn có khả năng thủy phân amid, ester và
thioester.
3
1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzym bromelin
a. Cơ chất
Khả năng thuỷ phân của bromelain với các cơ chất khác nhau là khác nhau. Sự
thuỷ phân tốt nhất là với casein và azocasein, với máu bò thì kém [1].
b. Nhiệt độ
Enzym bromelain có hoạt tính cực đại trong khoảng nhiệt độ 50
o
- 60
o
C. Độ bền
nhiệt của bromelain kém hơn papain. Ở 70
o
C, bromelain bị biến tính nhanh gấp 20
lần papain ở 75

o
C. Tuỳ thuộc cơ chất mà nhịêt độ tối ưu khác nhau [1]. Ảnh hưởng
của nhiệt độ đến hoạt lực xác tác của bromelain được giới thiệu ở hình 2.
c. pH
Enzym bromelain có độ bền tương đối cao trong khoảng pH 4.5 – 8.3, biến tính
nhanh trong môi trường pH < 4.5 và pH > 12 [1].
H
ình 2: Ảnh
hưởng của nhiệt độ và pH đến hoạt tính bromelain
Khi tiến hành kết tinh, pH thích hợp để enzym bromelain ổn định là 5 - 6. Khi phản
ứng, tuỳ vào bản chất cơ chất mà pH tối ưu khác nhau. Đối với các hợp chất có
phân tử lượng thấp, khi giá trị pH thấp, tốc độ phản ứng nhanh, khi giá trị pH cao
tốc độ phản ứng nhỏ hơn. Đó là do khi pH tăng, tốc độ phân ly của nhóm cacboxyl
tăng.
d. Các chất hoạt hoá
Enzym bromelain có trung tâm hoạt động là nhóm -SH, do vậy các chất có chứa
nhóm -SH đều là chất hoạt hoá cho bromelain. Một số chất: L - cystein,
Dithiothratiol, KCN, Thioglycolicacid là các chất hoạt hóa của bromelain [1].
Bảng 1: Ảnh hưởng của chất hoạt hoá đến hoạt tính bromelain [1]
Tên hoạt chất Nồng độ (M) Hoạt tính bromelain
4
(%)
L - cystein 1*10
-2
100.00
Dithiothratiol 1*10
-2
95.50
KCN 1*10
-2

96.00
Thioglycolicaxit 1*10
-2
99.00
e. Các chất ức chế
Một số chất ức chế đến hoạt động của bromelain: HgCl
2
, Iodoaxetat, N-
chloromercuribenzoat [1].
Bảng 2: Ảnh hưởng của chất ức chế đến hoạt tính bromelain [1]
Tên chất ức chế Nồng độ (M) Hoạt tính bromelain
(%)
Không có chất ức chế 100.00
N-chloromercuribenzoat 1*10
-2
16.00
HgCl
2
1.44*10
-2
0.00
Iodoaxetat 2*10
-2
0.00
1.2 . Papain
Papain (EC 3.4.22.3) là cysteine protease được ly trích từ nhựa cây đu đủ, chứa
16,1%N, 1,2% S.
1.2.1. Cấu tạo hóa học
Theo kết quả phân tích bằng tia X, phân tử papain được cấu tạo bởi 212 acid amin
trong đó không có chứa methionine. Phân tử lượng khoảng 23,350 Da, phân tử là

một mạch polypeptide với đầu N là isoleucine, đầu C là asparagine, có 6 gốc
cysteine tạo thành 3 cầu disulfur ở các vị trí 22-63, 56-95, 153-200 không có chức
năng sinh học, chỉ làm tăng tính bền vững của cấu trúc và một nhóm –SH tự do ở vị
trí thứ 25.
1.2.2. Cấu trúc không gian
Phân tử papain có dạng hình cầu với kích thước 36x48x36A
o
và mạch chính bị gấp
thành hai phần riêng biệt bởi một khe. Trung tâm hoạt động nằm tại bề mặt của
khe này, nhóm -SH hoạt động của cysteine 25 nằm bên trái khe và nhóm histidine
5
159 nằm bên phải khe. Phần xoắn α chiếm 20% toàn bộ các amino acid có trong
phân tử.
Hoạt tính của papain dựa trên hai tâm hoạt động là Cys
25
và His
159
. Khoảng pH hoạt
động của papain khá rộng (3.5 – 8.0) tùy thuộc vào cơ chất. Khi cơ chất là casein thì
hoạt tính tối ưu của papain trong vùng pH từ 5.7 – 7.0, nhiệt độ thích hợp là 50-57
O
C.
1.2.3. Cấu trúc tâm hoạt động của papain
Tâm hoạt động của papain gồm có nhóm –SH của cysteine 25 và nitrogen bậc 3 của
histidine 159. Bên cạnh đó nhóm imidazole của His 159 cũng liên kết với Asp 175
bởi liên kết hydrogen.
Vùng tâm hoạt động của papain chứa mạch polypeptide với các amino acid là: Lys-
Asp-Glu-Gly-Ser-Cys-Gly-Ser-Cys.
Theo các nghiên cứu của Lowe, chuỗi polypeptide trong trung tâm hoạt động của
papain gần giống như của ficin hay trypsin, mặc dù chúng có nguồn gốc khác nhau.

Ficin: Arg-Glu-Glu-Gly-Glu-Cys-Gly-Ser-Cys.
Trypsin: Lys-Asp-Ser-Cys-Glu-Gly-Gly-Asp-Ser.
1.2.4. Phản ứng của papain
Papain thủy phân protein thành các polypeptide và các acid amin, nó đóng vai trò
vừa như endopeptidase vừa như exopeptidase.
1.2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác của papain
a) Nhiệt độ
Papain là enzym chịu được nhiệt độ tương đối cao. Ở dạng nhựa khô papain không
bị biến tính trong 3 giờ ở 100oC. Còn ở dạng dung dịch papain bị mất hoạt tính sau
30 phút ở 82.5oC và nếu nhiệt độ tăng cao hơn (>100
0
C) thì nó sẽ bị mất hoàn toàn
hoạt tính kể cả khi thêm lượng lớn chất hoạt hóa vào dung dịch.
Điều này là do ở dạng dung dịch khi tăng lên đến nhiệt độ lớn hơn 100
0
C thì cấu
trúc tâm hoạt động của papain bị phá hủy hoàn toàn.
Điều đáng lưu ý là sau khi đã được tinh sạch và ở trạng thái tinh thể thì papain có
độ bền nhiệt thấp hơn papain ở trong nhựa, do trong nhựa còn chứa các protein
khác có tác dụng bảo vệ papain.
6
Papain trong dung dịch NaCl giữ ở 4
o
C bền trong nhiều tháng. Trong dung dịch dẫn
xuất thủy ngân, papain cũng không mất hoạt tính trong nhiều tháng. Trong khi đó
hầu hết các enzym mất hoạt tính mỗi ngày 1-2% do sự phân hủy hoặc oxy hóa.
Khi thủy phân các protein khác nhau, thì tùy thuộc vào cơ chất mà nhiệt độ thích
hợp cho papain cũng khác nhau chẳng hạn đối với cơ chất là casein thì nhiệt độ tối
ưu cho phản ứng là 37
o

C. Papain dạng ổn định ở trạng thái khô có thể chịu nhiệt độ
sấy ở 115
o
C trong thời gian 2 giờ mà hoạt tính vẫn duy trì được 90%.
b) pH
Papain hoạt động trong khoảng pH tương đối rộng từ 4.5-8.5 nhưng lại dễ biến
tính trong môi trường acid có pH < 4.5 hoặc trong môi trường kiềm mạnh có pH >
12.
Khi phản ứng với cơ chất thì tùy thuộc vào bản chất của cơ chất mà pH tối ưu sẽ
khác nhau. Chẳng hạn, papain phản ứng với casein ở pH tối ưu là 7-7.5.
Papain dạng ổn định tức là dạng mà cấu trúc không gian của enzym được ổn định,
có thể chịu được các pH = 1.5 và pH = 8.5 trong 90 phút.
c) Dung môi
Papain không thay đổi độ quay quang học trong dung môi là methanol 70% và
không thay đổi độ nhớt trong dung môi methanol 50%. Trong dung dịch
dimethylsulfoxide chứa 20% dung môi hữu cơ và urea 8M không làm giảm hoạt
tính cũng như thay đổi cấu hình của papain. Các chất gây biến tính mạnh như TCA
10%, guanidine hydrochloride 6M làm biến đổi bất thuận nghịch về độ quay quang
học và hoạt tính của papain.
1.3. Pepsin
Pepsin hoạt động trong dịch vị của động vật có vú, chim, bò sát và cá. Ở heo, pepsin
tập trung chủ yếu ở phần đáy dạ dày. Pepsin thô là một hỗn hợp của
pepsin,gelatinase, cathepsin và Brucke pepsin. Pepsin heo thô chứa một pepsin
chính A, pepsin phụ B, C, D và gastricsin (E.C.3.4.4.22).
1.3.1. Cấu tạo và thành phần
Pepsin là một sợi polypeptide đơn giản, có thể cuộn lại làm thành hình cầu, tỷ lệ
bán trục từ 3 - 3.6, rất ít xoắn dạng cấu trúc bậc hai, cấu trúc bậc 4 cũng gồm 4 tiểu
phân.
7
Pepsin là một protein vững chắc bởi các mối liên kết hydro, hydrophobic, liên kết

điện tử và S-S. Chỉ có 3 liên kết S-S trong phân tử pepsin, người ta nhận xét ít nhất
một trong những liên kết đó không cần thiết cho hoạt động enzym. Liên kết hydro
có thể không đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định phân tử.
Pepsin gồm một mạch polypeptide hợp thành bởi 329 amino acid, đầu C là alanin
và đầu N là isoleucin.
1.3.2. Sự hoạt hóa pepsinogen thành pepsin
Pepsin được tiết ra dưới dạng tiền pepsin, tức là pepsinogen bất hoạt. Khi tiếp xúc
với môi trường acid tự nhiên của bao tử hoặc chính pepsin, pepsinogen sẽ được
hoạt hóa thành pepsin.
Quá trình hoạt hóa pepsinogen là quá trình thủy phân liên kết peptide giữa acid
glutamic 41 và isoleucin 42, giải phóng peptide kìm hãm. Thành phần amino acid
của peptide kìm hãm này tương ứng với 41 amino acid của pepsinogen phản ứng
được xúc tác bởi ion H
+
và cũng chính bởi pepsin.
Pepsin được tạo thành lại tiếp tục xúc tác quá trình giải phóng peptide kìm hãm,
chuyển pepsinogen thành pepsin hoạt động. Vì vậy, quá trình này mang tính chất
của một quá trình tự xúc tác. Sự hoạt hóa pepsinogen chỉ xảy ra trong môi trường
acid có pH < 5,6. Khi pH > 5,6 peptide kìm hãm lại có thể kết hợp thuận nghịch với
pepsin tạo thành phức hợp không hoạt động.
1.3.3. Cơ chế hoạt động của pepsin
Pepsin là một protease thuộc nhóm hydrolase có khả năng phân cắt các liên kết
peptide của protein. Pepsin tác động lên hầu hết các protein tự nhiên và có khả
năng phân cắt tới 30% liên kết peptide có trong phân tử protein tạo thành chủ yếu
các peptide chứa từ 5 - 8 amino acid.
Pepsin không có khả năng phân cắt triệt để protein thành các amino acid riêng lẻ,
mà chỉ cắt khoảng 15% nối liên kết peptide của protein, tạo sản phẩm pepton có
trọng lượng phân tử nhỏ. Đôi khi pepsin phân cắt protein tạo thành những dạng
peptide đơn giản hơn như oligo protein và một số amino acid tự do như leucine,
alanine, tyrosine, nhưng đây không phải trường hợp thông thường.

Pepsin chỉ thủy phân những liên kết peptide, nó không phải là một esterase và
không tác dụng vào những mối liên kết amid. Pepsin phân cắt dễ dàng các protein
tan trong nước như albumin, hemoglobin, mystin, globulin,
1.3.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của pepsin
a) pH
8
Pepsin là một protease acid điển hình, hoạt động ở vùng pH acid từ 1 - 4, pH thích
hợp cho pepsin khoảng 1.5 – 2.4. Đối với mỗi cơ chất, pH thích hợp có thể thay đổi
Pepsin bền vững ở vùng pH rất acid, nó có độ bền tối đa ở pH 4 - 5, nhưng trong
vùng pH này, hoạt lực của enzym rất thấp. Từ pH > 5,5 pepsin không hoạt động vì
có sự biến tính của protein enzym mà cụ thể là phá vỡ một số liên kết hydro trong
phân tử, làm cho cấu trúc của enzym bị biến đổi. Ở pH quá thấp thì xảy ra hiện
tượng tự phân của pepsin. Pepsin đã bị vô hoạt trong môi trường kiềm, có thể phục
hồi hoạt tính một phần khi đưa pH về vùng thích hợp với nó.
b) Nhiệt độ
Pepsin chịu ảnh hưởng của nhiệt độ giống như những enzym khác nói chung.
Pepsin cũng là một enzym hoạt động ở nhiệt độ khá cao. Nhiệt độ hoạt động tối ưu
cho pepsin khoảng 40 – 50
o
C. Ở 70
o
C, pepsin mất khả năng tiêu đạm. Tốc độ xúc tác
phản ứng thủy phân của pepsin không cao bằng các protease khác nhưng độ bền
nhiệt của pepsin cao hơn, nhất là khi cơ chất có mặt một số ion kimloại đặc biệt
như Ca
2+
.
c) Muối và các dung môi hữu cơ
Tùy theo bản chất hóa học của muối mà ảnh hưởng ít nhiều đến hoạt động xúc tác
của pepsin. Các chất hữu cơ kiềm hay dung dịch muối kiềm như NaHCO

3
làm chậm
sự pepton hóa của pepsin. Trong sự pepton hóa, HCl là acid gây ra sự thủy phân
mạnh nhất, kế đó là HNO
3
, HBr, H
2
SO
4
, H
3
PO
4
, các acid lactic, formic, gây tác động
kém hơn.
Các muối kim loại nặng ở nồng độ thấp vẫn có thể gây kết tủa và làm biến tính
enzym. Nguyên nhân là do muối kim loại nặng tạo nên các phức hệ với các nhóm
quan trọng của protein - enzym, làm thay đổi cấu trúc protein dẫn tới sự biến tính
của enzym.
Các dung môi hữu cơ ít phân cực, cũng như các chất hoạt động bề mặt có tác dụng
phá vỡ cấu trúc bậc ba và làm tăng độ xoắn của mạch polypeptide trong phân
tử pepsin, do đó làm giảm hoạt tính của pepsin.
1.4. Trypsin (EC 3.4.21.4)
Trích từ tuyến tụy của heo, từ phế phụ liệu lò mổ động vật để sử dụng trong công
nghệ thực phẩm.Trypsin là men phân giải các protein hỗn hợp, men này do tuyến
tụy tiết ra, tiền thân của nó là trypsinogen, được hoạt hóa bởi Enterokinaza của
9
ruột.
Là một loại serine protease. Hoạt động tối ưu ở khoảng pH 8 và nhiệt độ 37
o

C. Sau
khi được enterokinaza hoạt hóa, trypsin sinh ra tiếp tục tự động hoạt hóa
trypsinogen.
1.4.1. Cơ chế hoạt động
Trypsin là một enzym có chức năng phân cắt các protein ta ăn vào thành mảnh nhỏ
(nhân của sự phân cắt) đồng thời tự phân cắt nó ra mảnh nhỏ (quả của sự phân
cắt).
Đối với cá không có dạ dày (cá chép, mè trắng, ) thì trypsin là men chủ yếu phân
giải protein.
Trong dịch tụy và dịch ruột: Trypsin khi mới tiết ra ở dạng chưa hoạt động là
trypsinogen. Dưới tác động của enzym enterokinase, trypsinogen biến thành
trypsin hoạt động, sau đó quá trình này có thể xảy ra theo phương thức tự hoạt
hóa, nghĩa là chịu tác động ngay của enzym trypsine. Trypsine hoạt động tốt nhất
trong môi trường pH 7 - 8.
Dưới tác dụng của trypsin, các protein còn sót, các peptide lớn sẽ bị thủy phân đến
dạng peptide có phân tử trọng thấp hơn và một phần thành amino acid. Trypsin thể
hiện hoạt lực cao nhất đối với các liên kết peptide có chứa nhóm carboxyl của
amino acid diamin (lysine, arginine).
Trypsin còn hoạt hoá các enzym khác cùng nhóm tiêu hoá của dịch tuỵ:
Kymotrypsin cũng được tiết dưới dạng kymotrypsinogen và được hoạt hoá bởi
trypsin, cắt liên kết peptid mà nhóm –CO thuộc amino acid có nhân thơm.
Cacboxypolypeptidase được bài tiết dưới dạng procacboxypolypeptidase và được
hoạt hoá nhờ trypsin.
1.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của trypsin
Chất ức chế trypsin: Chất ức chế protease còn gọi là anti-trypsin vì ức chế hoạt
động của enzym trypsinvà chymotrypsin của tuyến tụy. Khi có mặt của các chất
anti-trypsin thì hoạt động của trypsin và chymotrypsin bị ức chế kích thích tuyến
10
tụy để tăng cường sản xuất ra các enzym nhiều hơn vì vậy gây mất các protein và
axit amin cần thiết cho sự sinh trưởng của cơ thể. Sự có mặt của chất này đã làm

giảm giá trị sinh học của protein, giảm khả năng tiêu hóa của peptit, nhưng chất
này có thể bị phá hủy bởi nhiệt độ. Các anti-trypsin chỉ bị mất hoạt tính khi sử lý
nhiệt ở 105ºC trong vòng 30 phút. Cần lưu ý khi xử lý nhiệt, nếu xử lý quá mức sẽ
gây phản ứng đường hóa các axit amin gọi là phản ứng Maillard làm mất giá trị
dinh dưỡng của thức ăn.
III. Ứng dụng Enzym trong chế biến thịt-cá
1. Trong sản xuất đồ hộp (sản phẩm bò kho đóng hộp)
Thịt bò đông lạnh
Rã đông, cắt
Ướp
Gia vị
Enzym papain, bromelin
11
p
Vô hộp
Rót sốt nóng
Ghép mí
Tiệt trùng
Bảo ôn
Thành phẩm
Sốt
Cắt định hình
Chần
Rữa
Sấy
Hộp
Cà rốt, hành tây
1.1. Quy trình sản xuất
12
1.2. Thuyết minh quy trình

1.2.1. Rã đông và cắt nhỏ thịt bò
Thịt bò trước khi được đưa vào sản xuất được rả đông bằng không khí, nhiệt độ
phòng rã đông không quá 10
o
C trong 3-4h cho đến khi khối thịt mềm. Sau đó thịt
được cắt nhỏ thành khối có kích thước khoảng 3x3x3 (cm) để dễ định lượng và xếp
hộp.
1.2.2. Bổ sung enzym
Pha dung dịch làm mềm thịt theo cách tính như sau 19,5-33,2 MCU/ml dung dịch
ướp/cm2 diện tích mặt ngoài của miếng thịt. Sau đó để thịt trong dung dịch ướp
trong 5 phút.
a) Enzym papain
Papain là một protease điển hình được ứng dụng nhiều trong nghành chế biến thịt
có trong cây đu đủ và đu đủ núi.
Cấu trúc: bao gồm 212 amino acid được ổn định bằng 3 cấu nối disulfide. Cấu trúc
không gian gồm 2 phần rõ rệt với 1 khe ở giữa. khe này chứa vùng hoạt động chứa
đựng một “bộ ba xúc tác” được ví như chymotrypsin. Bộ ba xúc tác được làm từ 3
amino acid: cystein – 25, histidine – 159, asparagines – 158.
Cơ chế: làm đứt liên kết pedtit liên quan đến sự deproton của cys – 25 bởi his – 159.
Asn-158 giúp đinh hướng nhóm imido của his 159 cho phép sự deproton diễn ra.
Sau đó cys – 25 thực hiện tấn công nucleophitic vào carbon carbonyl của một mạch
pedtid. Nhóm amino cuối cùng của mạch pedtid được tự do acyl-enzyme đồng hoá
13
Hình 3: Quy trình sản xuất bò kho đóng hộp
trị ngay lập tức. enzym bị deacylated bởi phân tuer nước, giải thoát carboxyl cuối
cung của mạch pedtid.
b) Enzym bromelain
Hầu hết các tác giả đều thừa nhận vai trò của nhóm –SH của cystein, nhóm
imidazole của histidine và nhóm disulfur hoạt động thuỷ phân của bromelain.
Nhóm –SH tham gia tạo thành acyl-thioester trung gian với nhóm carboxyl của cơ

chất (nơi các liên kết pedtid bị cắt).
Nhóm imidazole làm chất trung gian nhận gốc acid và chuyển cho nhóm anion của
chất nhận khác.
Cầu nối S-S có vai trò duy trì cấu trúc không gian của bromelain.
Đầu tiên, bromelain kết hợp với protein và thuỷ phân sơ bộ cho ra polypeptide và
acid amin. Protein kết hợp với nhóm –SH của enzyme khiến nó bị ester hoá rồi
nhóm imidazole sẽ khử ester để giải phóng enzyme, acid amin và pedptide.
Ở giai đoạn đầu, Zn
2+
rất quan trọng, chúng kết hợp với nhóm –SH của tâm hoạt
động hình thành mercaptid phân ly yếu (nhưng vẫn có khả năng tạo liên kết phối
trí bổ sung với các nhóm chức năng khác của phân tử protein như amin, carboxyl,…
Enzyme –SH +Zn
2+
Enzyme-S-Zn + H
+
Do vậy nhóm –Sh trong tâm hoạt động sẽ bị ester hoá bởi cơ chất, cấu trúc không
gian được bảo vệ ổn định.
Các yếu tố ảnh hưởng: Enzym bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như: cơ chất, nồng độ cơ
chất, nồng độ enzyme, nhiệt độ, ph, ion kim loại, một số nhóm chức, phương pháp
trích ly, phương pháp tinh sạch.
1.1.3. Ướp gia vị
Sau khi được cắt nhỏ, thịt bò được ướp gia vị để khử mùi hôi đặc trưng của thịt bò
và tạo them hương vị đậm đà cho sản phẩm. Gia vi được ướp ở nhiệt độ lạnh (0-
4
o
C) trong thời gian 4h.
Bảng 3: Lượng gia vị ướp
Thành phần Khối lượng Thành phần Khối lượng
Đường 2.7g Gừng 2.5g

14
Bột ngọt 2.5g Tỏi 1.0g
Muối 3.0g Nước đá vảy 60g
Tiêu 1.0g Polyphotphate 2.0g
Sả 2.5g
Sau khi cho gia vị ướp tiến hành trộn đều thịt với gia vị trong thùng quay, để thịt
được mềm và gia vị ngấm vào dễ dàng hơn, tạo ra khối keo để sau này kết dính tốt
hơn. Mặt khác quá trình trộn bằng thùng quay giúp thịt thấm nước tối đa để khi
vào hộp và rót nước sốt thì thịt không hút nước tránh làm lưng hộp.
1.2.4. Phân loại nguyên liệu rau củ
Mục đích: loại bỏ những nguyên liệu xấu, ươn thối, sâu bệnh,…Trong nhà máy, việc
lựa chọn và phân loại nguyên liệu thường do công nhân tiến hành bằng cách quan
sát trên các băng chuyền trong khi vận chuyển đến công đoạn rửa.
1.2.5. Rữa nguyên liệu rau củ
Mục đích: loại bỏ tạp chất, vi khuẩn, các chất hóa học hay sinh hoc với mục đích bảo
quản…
Yêu cầu: nguyên liệu sau khi rửa phải sạch, không bị giập nát, ít tổn thất chất dinh
dưỡng, thời gian rửa phải ngắn và tiết kiệm nước (0.7 - 1 lít/kg).
1.2.6. Bóc vỏ nguyên liệu rau củ
Dung dd KOH/NaOH để bóc vỏ nguyên liệu. Khi bóc vỏ cần nâng nhiệt độ lên để
tăng tác dụng của hóa chất, nhiệt độ càng cao thì tác dụng càng mạnh. Sau khi xủ
lý hóa chất cần làm nguội và rửa bằng nước sạch.
Bảng 4: Một số thông số sử dụng trong bóc vỏ nguyên liệu
Loại nguyên
liệu
Nồng độ KOH (%) Nhiệt độ (
o
C) Thời gian (s)
Cà rốt, gừng 5 95 60
Hành tây 20 80 60

15
1.2.7. Làm nhỏ nguyên liệu rau củ
Các nguyên liệu gừng, tỏi, sả được băm nhuyễn để tạo được hương thơm nhiều
hơn. Cà rốt được cắt thành khoan tròn có bề dày 3cm. Hành tây được thái sợi có
kích thước 1.5cm.
1.2.8. Chần
Cà rốt hành tây sau khi được thái nhỏ đưa qua công đoạn chần. Mục đích của việc
chần là để khử không khí trong gian bào, tăng độ thẩm thấu, vô hoạt enzyme, làm
biến đổi màu sắc trong quá trình tuyệt trùng giúp ổn định màu cho cà rốt và hành
tây.
1.2.9. Vô hộp
Cho sản phẩm vào hộp, quá trình này được thực hiện thủ công. Các nguyên liệu
gồm thịt sau khi ướp, cà rốt và hành tây đã được chần, tất cả được cho vào hộp và
cân chỉnh sau cho đủ phần cái. Tỉ lệ nước cái là 50:50. Khối lượng tịnh 200g/hộp.
1.2.10. Rót sốt
Hộp sau khi được xếp phần cái vào sẽ được đưa lên băng chuyền đi vào thiết bị rót
sốt và ghép mí. Các gia vị được nấu cho hòa tan. Sốt được rót nóng có nhiệt độ 85-
90
o
C có tác dụng bài khí cho sản phẩm.
Lượng dịch sốt cho vào là 100g/hộp.
Bảng 5: Thành phần nước sốt
Thành phần Tỉ lệ % (tính theo dung dịch)
Nước 100
Muối 2.6
Đường 3.0
Bột ngọt 1.2
Bột bò kho 30g/kg thịt
Bột năng 1
1.2.11. Ghép mí

16
Cách ly thực phẩm với môi trường không khí và vi sinh vật. Bảo quản thực phẩm
được lâu dài.
1.2.12. Tiệt trùng
Clostridium sporogenes: Cố định ở trạng thái tự nhiên của môi trường, phân hủy
protid thành muối của NH
3
, rồi thải NH
3
, sản sinh ra H
2
S, H
2
và CO
2
. Nha bào của nó
chịu đựng được trong nước sôi trên 1 giờ. Clostridium sporogenes có độc tố, bị phá
hủy nếu đun sôi lâu. Phát triển rất mạnh ở 27 – 58
o
C. Nhiệt độ tối thích là 37
o
C.
Clostridium botulinum: Loại này chỉ bị nhiễm khi không tuân theo nguyên tắc vệ sinh
và thanh trùng tối thiểu. Nha bào có khả năng đề kháng mạnh: 115
o
C là 10 phút,
120
o
C là 4 phút. Độc tố bị phá hủy hoàn toàn khi đun nóng 80
o

C trong 30 phút.
Tiến hành lựa chọn các thông số tiệt trùng: thời gian, nhiệt độ tuyệt trùng đảm bảo
không có sự hiện diện của bảo tử của hai loại Clostridium trên.
1.2.13. Bảo ôn
Quá trình này giúp đồ hộp ổn định về thành phần và phát hiện kịp thời các đồ hộp hư
hỏng.
2. Quy trình sản xuất nem chua
2.1. Quy trình sản xuất
Thịt heo
Lọc bỏ gân mỡ
Xay
Ướp gia vị
17
Luộc chín
Làm sạch
Da heo (5%)
Tỏi xay
Trộn đểu
Quết nhuyễn
Tạo hình
Muối, đường,bột ngọt, dầu ăn
Phơi khô
Xắt thành miếng nhỏ
Tách mỡ
Sản phầm
Lên men
Gói bằng lá chuối
Gói bằng lá vông
Tiêu nguyên hạt
Tỏi, ớt

2.2. Thuyết minh quy trình
2.2.1. Chọn nguyên liệu
Thịt sử dụng để làm nem chua đòi hỏi phải là thịt tươi, mới giết mổ bởi vì trong lúc
này khả năng háo nước và giử nước của thịt cao, thịt mềm, không bi dai, dễ chế
biến.
2.2.2. Lọc bỏ gân mở
Mục đích: loại bỏ hoàn toàn gân, mở ra khỏi khối thịt trước khi quết, do cấu trúc
của sản phẩm là cấu trúc gel protein, nếu thịt làm men chua có dính mở sẽ làm
mềm cấu trúc gel.
Phương pháp thực hiện: Tiến hành lọc tách gân, mở theo phương pháp thủ công.
2.2.3. Xay
Mục đích: Làm nhỏ thịt, tạo điều kiện cho quá trình quết diễn ra nhanh và dể dàng.
Phương pháp thực hiện: sử dụng máy xay thịt chuyên dùng.
2.2.4. Ướp gia vị
18
Hình 4: Quy trình sản xuất nem chua
Mục đích: tạo hương vị và màu sắc đặc trưng cho sản phẩm, tạo cơ chta61 cho quá
trình len men. Ngoài ra việc ướp muối, đường còn có tác dụng tạo áp suất thẩm
thấu, kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật bất lợi.
Phương pháp tiến hành: cho đồng thời tất cả các loại gia vi vào khối thịt và tiến
hành trộn đều sau đó tiến hành quết.
a) Đường
Mục đích: tạo hương vị và là cơ chất cho quá trình lên men tạo acid. Do có tính chất
háo nước nên đường giúp trạng thái liên kết gel của thịt them chặt chẽ.
Có thể sử dụng các loại đường khác nhau như: Lactose, galactose, saccharose…
thông thường sử dụng đường saccharose trong sản xuất.
b) Muối (NaCl)
Tạo vị mặn cần thiết cho men, ngoài ra muối còn có tác dụng ức chế sự phát triển
của vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm.
c) Tỏi

Tỏi là loại nguyên liệu dùng để ướp,khử mùi hay tao mùi cho nguyên kiệu.
Ngoài ra: Tỏi còn có tác dụng kháng sinh mạnh chủ yếu trong tỏi là chất kháng sinh
alicin là hợp chất co tác dung kháng khuẩn mạnh.
- Tiêu: sử dụng để tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.
- Ớt: tạo vị cay, tăng giá trị cảm quan.
- Bột ngọt: tạo vị cho men chua.
2.2.5. Quết
Mục đích: phá vở cấu trúc sợi cơ của mô cơ, tách rời các sợi protein trong bó cơ,tạo
diểu kiện thuận lợi để các phân tử nước,gia vị khuếch tán đều vào khoảng trống
đó,góp phần tạo nen cấu trúc gel cho khối thịt.
2.2.6. Luộc chín da heo
Mục đích: làm chín da heo do da heo không có khả năng sinh hoá, ngoài ra còn giúp
cho da heo trở nên giòn, dai tao giá tri cảm quan.
Phương pháp tiến hành: nước lạnh,đun sôi cho đén khi nào mềm là được.
2.2.7. Rửa qua nước lạnh
19
Mục đích: làm săn và làm nguội nhanh da heo.
Phương pháp tiến hành: Sau khi vớt ra khỏi nồi nước sôi, nhúng ngay vào nước
lạnh rồi vớt ra.
2.2.8. Làm ráo da heo
Khi luộc chín, lạng bỏ mỡ, đem xắt nhỏ rối phơi ráo.
2.2.9. Làm sạch
Mục đích: làm sạch lông còn sót lai trên da.
Phương pháp tiến hành: theo lối thủ công.
2.2.10. Tách mỡ
Mục đích: loại bỏ hoàn toàn mỡ ra khỏi da heo,tránh làm ảnh hưởng dến cấu trúc
của sản phẩm.
2.2.11. Cắt sợi
Để dễ phối trộn đều trong khối thịt, tạo độ đồng đều cho sản phẩm
2.2.12. Phối trộn

Nhằm phối trộn đều thịt sau khi xay quết với da heo đã xắt sợi. trong quá trình này
còn bổ sung thêm tỏi tươi xay nhuyễn vào nhằm mục đích ức chế sự phát triển của
vi sinh vật.
2.2.13. Vo viên và ép định hình
Mục đích: nhằm tạo hình dạng cho viên nem. Trong quá trình này có thể bổ sung
thêm ớt, tỏi xắt lát, tiêu nguyên hạt nhằm mục đích tạo hương vị cho nem và ức chế
sự phát triển của vi sinh vật bất lợi cho quá trình len nem.
Phương pháp tiến hành: thủ công, ước lượng sau khi lấy một lượng thịt sau khi đã
trộn đều vo thành viên, ép thành một khối có hình lập phương.
2.2.14. Bao gói sản phẩm
Để đảm bảo điều kiện lên men xảy ra.
Mục đích
- Tạo điều kiện yếm khí cho vi khuẩn hoạt động.
- Giử nhiệt cho quá trình lên nem.
- Hạn chế vi sinh vật tạp nhiễm.
- Đáp ứng yêu cầu cảm quan.
20
Phương pháp thực hiện: thực hiện theo lối thủ công, tiến hành gói lá vông trước,
sau đó gói bằng ni lon6g, cuối cùng là gói bằng lá chuối.
2.2.15. Lên men
a) Đặc điểm
Đây là công đoạn chính tạo nên hương vị đặc chưng cho sản phẩm nem chua bởi
sự hoạt động của vi khuẩn lactic co sẵn trong không khí, trên bề mặt dụng cụ chế
biến, của các vật liệu bao bì và nguyên liệu được sử dụng để lên men chính là
đường. Nếu không có đường, quá trình lên men lactic không xảy ra và khối thịt giã
nhuyễn không thành nem chua mà có thể bị thối do sự có mặt của vi khuẩn gây thối
rửa trong thịt.
b) Hệ vi sinh vật sử dụng trong quá trình lên men
Giống Pediococus, là những vi khuẩn yếm khí,thực hiện quá trình len men đồng
hình.

Giống lactobacillus bao gồm các vi khuẩn chiếm ưu thế trong hệ vi sinh vật vật tự
nhiên của thịt lên men, có khả năng thuỷ phân đường saccharoza mạnh. Các vi
khuận thuộc nhóm này được sử dụng là: lactobacillus pasterian, lactobacillus
brevis, lactobacillus axitophilus, lactobacillus casei,…
Ngoài ra, đôi khi người ta còn bổ sung các chủng các chủng vi khuẩn thuộc loài
Mycrococcus ,chủng này có khả năng khử Nitrat thành Nitric, đóng vai trò quan
trọng tro việc cải thiện màu sắc cho sản phẩm.
c) Các quá trình xảy ra trong sản xuất nem chua.
 Quá trình đường phân (glycolysis) và sự lên men lactic
Glucoza là glucid đơn giản quan trọng nhất. Sự phân giải glucid do vi sinh vật chủ
yếu là sự phân giải glucoza. Những glucid phức tạp như xenlulloza, tinh bột…, các
đường như monosaccarit, disaccarit (ở đây là đường saccaroza) trước tiên thường
được
chuyển hoá thành glucoza sau đó mới chuyển hoá xa hơn. Trong sản xuất nem
chua, quá trình phân giải glucoza xảy ra trong điều kiện yếm khí gọi là quá trình
lên men (lên men lactic).
21


  Sự phân giải protein
Protein trong thịt dưới tác dụng của các enzim bị biến đổi tạo thành nhiều sản
phẩm và có các tính chất cảm quan khác nhau: sự phân giải protein, sự tạo gel.
Dưới tác dụng của enzyme proteaza do hệ vi sinh vật có mặt trong thịt tiết ra,
protein bị thuỷ phân thành các chất thấp phân tử như các polypeptit, các axit amin
làm tăng giá trị dinh dưỡng của nem chua (do cơ thể dễ hấp thu)
Protein proteaza polypeptid + axit amin
Enzyme proteaza có cơ chế xúc tác phản ứng hai bước chính (Barrett, 1994):
- Bước 1, acyl hóa: hình thành liên kết cộng hóa trị giữa nhóm -OH của serine với
nguyên tử cácbon trong nhóm cácboxyl của phân tử cơ chất nhờ có hỗ trợ của
nhóm imidazole từ histidine. Kết quả phản ứng này là tạo ra một hợp chất trung

gian và một ion imidazolium (phản ứng cộng). Hợp chất trung gian không bền này
nhanh chóng bị thủy phân thành một acyl-enzyme, vòng imidazole và một amine
(phản ứng khử).
22
Hình 5: Sơ đồ quá trình đường phân (glycolysis) và sự lên men lactic
- Bước 2, khử acyl hóa: phức hệ acyl - enzyme bị thủy phân bởi phân tử H2O theo
chiều ngược lại của bước một. Trong đó, nhóm imidazole chuyển proton của gốc
-OH từ serine cho nhóm amine để tái sinh lại enzyme.
 Sự tạo gel protein
Khả năng tạo gel là một tính chất chức năng quan trọng trong việc tạo cấu trúc,
hình thái cho nhiều sản phẩm thịt nói chung và cho nem chua nói riêng. Gel protein
được tạo ra khi các protein bị biến tính tập hợp lại tạo thành một mạng lưới không
gian có trật tự. Khi protein bị biến tính thì các cấu trúc bậc cao bị phá huỷ, liên kết
giữa các phân tử bị đứt, mạch peptid bị giãn ra, các nhóm hợp nước ẩn bên trong
bây giờ xuất hiện ra ngoài. Các mạch polypeptid đã bị duỗi ra trở nên gần nhau,
tiếp xúc với nhau và liên kết lại với nhau mà mỗi vị trí tiếp xúc là một nút, phần còn
lại hình thành mạng lưới không gian ba chiều vô định hình, rắn, trong đó có chứa
đầy pha phân tán (H
2
O).
Các nút mạng lưới có thể được tạo ra do tương tác giữa các nhóm kỵ nước. Khi các
nhóm này gần nhau, tương tác với nhau hình thành ra liên kết hydrophop (kỵ nước
hay ưa béo), các phân tử nước bao quanh chúng bị đẩy ra và có khuynh hướng tụ
lại. Tương tác ưa béo thường được ổn định và tăng cường khi tăng nhiệt độ, làm
cho các mạch polypeptid sít lại với nhau hơn, khiến cho khối gel trở nên cứng hơn.
Các nút lưới có thể tạo ra do các liên kết hyđro giữa các nhóm peptit với nhau, giữa
nhóm OH của serin, treonin hoặc tironin với các nhóm COOH của axit glutamic
hoặc axit aspartic. Liên kết hyđro là liên kết yếu, tạo ra một độ linh hoạt nào đó
giữa các phân tử với nhau, do đó làm cho gel có được một độ dẻo nhất định.
Trong quá trình lên men thịt, pH giảm từ 5,6-6,2 xuống đến 4,5-5,0 đến gần điểm

đẳng điện pI của mô cơ thịt, tạo điều kiện cho quá trình đông tụ và biến tính để
thúc đẩy quá trình tạo gel protein. Kết quả tạo cấu trúc rắn chắc cho sản phẩm.
Nhờ khả năng này mà các sợi thịt (bì) của nem chua có khả năng liên kết tạo khối
gel làm tăng giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan của nem chua.
3. Quy trình sản xuất chả lụa
Thịt nạc
Lạnh đông
23
Rã đông
Cắt
Xay
Cân
Vô bao PE
Định hình
Hấp luộc
Làm nguội
Thành phẩm
3.1. Quy trình sản xuất
3.2. Thuyết minh quy trình
3.2.1. Quá trình chuẩn bị
a) Thịt heo/bò
Thịt heo/bò chọn làm chả lụa phải là thịt đùi vì thịt săn chắc, hàm lượng protein
cao để tạo cấu trúc giòn dai cho sản phẩm. Trên quy mô công nghiệp người ta sử
24
Hình 6: Quy trình sản xuất chả lụa
dụng thịt đông lạnh (lưu trữ ở -2
o
C). Trước khi sử dụng, người ta sử dụng rã đông
thịt đến 2
o

C bằng nước sạch ở nhiệt độ thường để tránh sự xâm nhập của vi sinh
vật.
b) Chuẩn bị vật liệu bao gói- bao gói sau khi xay
PE: do đặc tính chống khí tốt, bền nhiệt nên bao PE được sử dụng để bao bên trong,
tránh sản phẩm tiếp xúc trực tiếp với không khí.
Lá chuối: không quá già cũng không quá non để có được sự dai dẻo tạo điều kiện
cho việc bao gói.
c) Các phụ gia
Chất tạo giòn dai gồm: Polyphos-S, S1000A, S-Gelee, Tari K7…
Chất tạo độ dẻo, kết dính gồm: Meat Plus, Meat Glu, S-Gelee…
Chất bảo quản gồm: Anti – pro, Sodium Benzoat…
Chất tạo điều vị nước mắm gồm: Amino-S, Amino –S Plus…
Bột biến tính K1, chất tạo hương, gia vị gồm: đường, nước mắm, tiêu, muối, bột
ngọt. 3.2.2. Quá trình xử lý nguyên liệu
a) Rửa
Mục đích của quá trình rửa: loại bỏ tạp chất, bụi bẩn và một phần vi sinh vật.
b) Làm ráo
Để ráo: làm khô lớp nước trên bề mặt nguyên liệu.
Mục đích: dễ dàng cho những công đoạn tiếp theo (cắt và xay).
c) Cắt nhỏ
Mục đích cắt: làm nhỏ nguyên liệu cho dễ dàng công đoạn xay.
d) Xay thịt
Nhiệt độ thịt trước khi xay không quá 2
0
C để đảm bảo quá trình xay thịt nhiệt độ
khối thịt không quá 12
0
C.
Quá trình xay thịt gồm xay thô và xay nhuyễn.
e) Xay thô (1 phút)

25