Chương 13 ENZYME TRONG THỦY PHÂN PROTEIN

Chương 13 : ENZYME TRONG THỦY PHÂN PROTEIN
13.1 GIỚI THIỆU
Protein được sử dụng rộng rãi làm nguyên liệu trong ngành công nghiệp thực phẩm và có
thể được tìm thấy trong nhiều loại nguyên liệu như sữa (casein và whey), lúa mì (gluten),
đậu nành, thịt (gelatine và chiết xuất từ thịt), vv. Những sản phẩm khác nhau chứa các
protein có thuộc tính khác nhau. Một trong những phương pháp để thay đổi các thuộc
tính này là thủy phân protein thành các peptide nhỏ hơn. Một ví dụ điển hình công nghệ
này đã được sử dụng trong nhiều năm với các sản phẩm thay thế sữa mẹ ít gây dị ứng
,bằng cách sử dụng các protease để giảm gây dị ứng cho các protein.
Các tính chất của protein thủy phân được điều chỉnh bằng việc lựa chọn các protease, xử
lý sơ bộ nguyên liệu, các thông số của quá trình thủy phân cũng như các chế biến phí sau
của quá trình thủy phân. Ngoài protease dùng để thủy phân protein thì còn có các ezyme
khác nhưng hiện tại chúng chưa được sử dụng rộng rãi. Ví dụ:
* Transglutaminase: bằng cách tạo một mối quan hệ isopeptide giữa glutamine và lysine
được sử dụng trong việc thay đổi các protein trong một sản phẩm thực phẩm
* Lactase: xảy ra một phản ứng oxy hóa có thể hình thành liên kết giữatyrosine-tyrosine,
hình thành cầu nối disulfua.
* Peptidoglutaminase được sử dụng trong quá trình oxy hoá khử của glutamine với axit
glutamic, nhưng cho đến nay chỉ trên quy mô phòng thí nghiệm.
13.2 PHẢN ỨNG THỦY PHÂN
Thủy phân là một quá trình hóa học trong đó một phân tử bị phân cắt khi có mặt của phân
tử nước. Một phần của phân tử sau khi cắt sẽ tương tác với cation H+ từ phân tử nước,
phần khác sẽ liên kết với anion OH- còn lại.
Bản chất của quá trình thủy phân protein: là quá trình phá vỡ các liên kết peptide khi có
mặt của nước. Do liên kết peptide là liên kết bền, nên quá trình thủy phân cần có mặt chất
xúc tác. Các tác nhân xúc tác gồm:
• Tác nhân hóa học: acid (HCl) hay base (NaOH)
• Tác nhân hóa sinh học: enzyme thủy phân protein (protease)
Trong sản xuất thực phẩm, thường dùng phương pháp thủy phân bằng acid hay enzyme
hay kết hợp chứ không dùng kiềm. Bởi vì, khi sử dụng dụng kiềm sẽ xảy ra hiện tượng
racemic hóa làm giảm giá trị dinh dưỡng của các acid amine. Hiện nay, quá trình thủy

phân protein được ứng dụng rộng rãi vào các quá trình sản xuất thực phẩm như sản xuất
nước tương, các sản phẩm lên men.


Trong phương pháp này, enzyme protease đóng vai trò thủy phân chính. Chúng phân cắt
các liên kết peptide theo hai cách (exopeptidase và endopeptidase). Vì vậy, tùy theo yêu
cầu sản phẩm cuối cùng, mà có thể lựa chọn enzyme phù hợp.
Protease được xúc tác gây ra phản ứng gắn kết một liên kết peptide trong protein được
minh
họa
trong
hình.
13.1,

Hình 13.1 sơ đồ phản ứng đối với protease được xúc tác (tại pH gần 6).
Phạm vi hay mức độ thủy phân được xác định bởi tỷ lệ phần trăm liên kết peptide thủy
phân:

13.3 kiểm soát phản ứng thủy phân
Phương pháp chính xác nhất để đo phản ứng là phương pháp đo chỉ số pH. Ngoài ra có
thể sử dụng phương pháp thẩm thấu để giám sát qua trình phản ứng. Tuy nhiên phải mất
thời gian đẻ lấy được kết quả
Bảng 13-1 Các phương pháp đo lường mức độ thủy phân
Nguyên lý của phương pháp

Độ pH

Dựa trên thành lập nhóm
amin
OPA

Phản ứng Ophtaldialdohyde 6
với các nhóm amin chính để
thành lập một hợp chất có
màu thơm.
TNBS

2,4,6Trinitrobenzenesulfoni 7,8
c axit phản ứng với các
nhóm amin để tạo thành một
hợp chất có thể phát hiện
màu.

Ninhydrin

Ninhydrin phản ứng với các 7
nhóm amin để tạo thành một


hợp chất có thể phát hiện
màu.
Dựa trên sự điều chỉnh
acid
Độ PH
Giữ ổn định pH trong quá 7
trình thủy phân.
Chuẩn độ pH

Chuẩn axit được hình thành 5.5 - 8
trong quá trình thủy phân.

Thay đổi độ pH

Thực hiện theo pH trong 9
quá trình thủy phân.

Căn cứ vào tính chất khác
Brix

Chỉ số chiết suất tương ứng 7
với chất khô hòa tan.

Hòa tan Nito

Hòa tan Nito.

Chỉ số TCA

Lượng peptide hòa tan trong 7
axit trioaxetic.

Độ dài chuỗi Peptit

Phương pháp HPLC dựa
trên sắc ký thẩm thấu gel.

Theo độ nhớt

sự thay đổi độ nhớt trong 7
suốt quá trình thủy phân.

10

Một số phương pháp dùng để phân tích sự ảnh hưởng giữa mức độ thủy phân và tính chất
của protein trong nó. Ví dụ, việc thay đổi độ nhớt , độ nhớt thường giảm khi thủy phân
protein , protein trở nên hòa tan, mà có thể đo bằng nitơ hòa tan, chỉ số TCA và brix.
Những tính năng này rất quan trọng đối với nhiều ứng dụng, nhưng việc sử dụng sự thay
đổi tính chất vật lý để kiểm soát quá trình là hoàn toàn không chính xác.
Các enzyme trong biến đổi protein


Hình. 13.2 Ví dụ đường cong thủy phân theo dõi độ thẩm thấu và độ pH .
13.4 Proteases (Như)
Protease được phân loại theo nguồn gốc xuất xứ (vi sinh vật, động vật, thực vật), ), Các vị
trí chúng thủy phân protein (endo- hoặc exo-peptidase) và bản chất của các vị trí xúc
tác(serine protease, metallo protease, aspartic protease) . Các protease trên thị trường
khác nhau về độ tinh khiết.
Trong Bảng 13.2, một số các protease điển hình có sẵn được thể hiện cùng với một mô tả
về đặc điểm của chúng. Do sự khác biệt về đặc trưng của các enzyme, dẫn đến peptide
cũng khác nhau rất nhiều.




13.3 Phân bố trọng lượng phân tử cho thủy phân whey protein với DH 4% sản xuất bởi
protease phẩm khác nhau. (a) trypsin từ tụy lợn, (b) glutamic acid cụ thể protease từ vi
khuẩn Bacillus, (c) aspartic.
13,4 phân bố trọng lượng phân tử cho thủy phân whey protein với DH 8% sản xuất bởi
trypsin.
13.5 TÍNH CHẤT CỦA PROTEIN THỦY PHÂN
13.5.1 Hương vị.

Một trong những đặc tính quan trọng nhất cho thực phẩm là hương vị. Một vài trường
hợp người tiêu dùng sẽ không mua sản phẩm mà họ không thích. Khi mà họ tin rằng lợi
ích mà họ nhận được là bất lợi khi sản phẩm được tiêu thụ.
Protein nguyên thủy là không vị ở dạng tinh khiết. Khi protein được thủy phân có hai tác
dụng chính tạo nên vị. Một là tiền tố của các thành phần hương vị 'ẩn' trong cấu trúc
protein, được tạo thành khi các protein được thủy phân. Hai là sự hình thành các peptide
nhỏ có hàm lượng cao của các axit amin kỵ nước có xu hướng tạo ra vị cay, đắng…

Hình 13.5 Mô tả định tính về sự gia tăng vị đắng
trong những nguyên liệu thủy phân protein khác
nhau
Thủy phân peptide riêng lẻ, nhưng là vấn đề với
nhiều khía cạnh. Được đề cập đi theo những biến số
chính cho kiểm soát vị đắng .
1. Tính kỵ nước trung bình của protein thủy phân ,
tính
kỵ
nước
cao
có
khả
năng
dẫn
đến
vị
đắng
cao.
2. Mức độ thủy phân ảnh hưởng cả 2 nồng độ peptide kỵ nước tan và độ dài của chúng
(hình
13.5)

3. Đặc trưng của enzim là xác định xem liệu aa cuối là kỵ nước hay ưa nước.
4. Tách thủy phân, trong đó có thể loại bỏ một phần của vị đắng nếu aa/peptide kỵ nước
loại
bỏ
bởi
những
lắng
đọng
ở
pH
thích
hợp.
5. Che đậy vị đắng như một cách để giảm thiểu
chúng.

Hình 13.6 Mô tả định tính về gia tăng vị đắng
trong thủy phân protein sang protease khác.


Vị đắng là khác nhau ở nguồn protein khác nhau. Vị đắng được sắp xếp theo thứ tự
gelatin< thịt< cá <đậu < whey< đậu nành< casein. Đây là mô tả rất tổng quát , khách
quan. Theo nghiên cứu gần đây , Pedrosa điều tra vị ngon của những công thức thức ăn
dành cho em bé, dựa trên thủy phân protein và nhận thấy mùi của những công thức dựa
trên việc trộn protein tốt hơn dùng protein đơn.
Ngăn ngừa vị đắng bằng cách lựa chọn loại protease và điều kiện hoạt động của quy
trình thủy phân Hạn chế sự gia tăng mức độ thủy phân để loại bỏ vị đắng ở mức độ thủy
phân cao: ở 15% vị đắng được giảm, gia tăng vị brothy gây ra bởi aa tự do và peptide
ngắn.
Nước tương có đượclà nhờ hoạt tính enzim , lên men và protein được thủy phân với
mức độ thủy phân khoảng 70% với sự có mặt của nhiều aa tự do. Để thủy phân protein

thực vật thường đun sôi nguyên liệu có protein trong acid mạnh HCL và mức độ thủy
phân cao .
Biểu đồ thể hiện tính tan và pH của casein tự
nhiên và staphylococus aureus. Tính tan được
thể hiện theo % protein tổng trong dung dịch.
Casein- hình tròn, mức độ thủy phân 2%- hình
vuông, mức độ thủy phân 6%- hình tam giác
Nếu vị đắng không thể bị loại bỏ bằng những
cách khác nó có thể sẽ được giấuđi, nhờ một vài
thành phần trong thực phẩm , trong đó peptide
được sử dụng, thành phần giúp che đậy vị đắng.
Citric và acid malic và hỗn hợp của chúng là
mentioned. Hoặc sử dụng cyclodextrins. Cyclodextrin có hh́nh dạng giống và peptide có
xu hướng che giấu một phần kỵ nước của chúng trong cấu trúc vòng bên trong của phân
tử cuclodextrin, kết quả vị đắng thấp.Tamira cũng đã thảo luận việc sử dụng tinh bột và
protein như whey protein tập trung cho các mục đích tương tự
13.5.2 Tính tan
Protein tự nhiên có tính tan khác nhau, phụ thuộc các yếu tố khác, có thể dựa vào độ
pH của dung dịch.
Hình 13.7 : Sự ảnh hưởng của thủy phân casein với mức độ thủy phân 2% và 6,7% vào
khả năng hòa tan protein và so sánh điều này với casein tự nhiên mà không hòa tan ở pH
đẳng điện của nó(4,5).


Tính tan của casein gia tăng đáng kể , nhưng pH tại tính tan thấp nhất đang thay đổi đi
lên . Đường cong có thêm nhiều thông tin: số lượng casein tan tại isoelectric pH không
lớn hơn khoảng 50%, từ mức độ thủy phân 2%-6,7%.
13.5.3 Độ nhớt
Thông thường quá trình thủy phân protein gây giảm độ nhớt của dung dịch protein. Độ
nhớt của dung dịch gelatin giảm dần với sự gia tăng DH lên đến 7%. Protein đậu nành

phản ứng rất khác nhau, như độ nhớt giảm đáng kể ngay cả ở DH = 3%. và duy trì ổn
định ở mức DH cao hơn. Đối với protein gluten trong bắp, độ nhớt tăng vọt trong thời
gian thủy phân với Neutrase. Gelatin là một loại protein đồng nhất, và gelatin thủy phân
có một sự tương quan giữa chiều dài chuỗi peptide và độ nhớt. Protein đậu nành là một
hỗn hợp không đồng nhất của các hạt protein ít tan.
Có một protease đặc biệt có ảnh hưởng tới độ
nhớt khi thủy phân protein.Trong quá trình thủy
phân whey protein tăng độ nhớt mô tả trong
hình 13.9. Độ nhớt ở mức thấp trong thời gian
thủy phân cho đến khi DH 4%, tiếp theo là một
sự gia tăng dốc cho đến khi DH 6%, sau đó độ
nhớt giảm một lần nữa. Có ý kiến cho rằng độ
nhớt cao được gây ra bởi sự kết hợp của các
peptide gây ra một sự đông tụ.
Hình 13.9. Độ nhớt của thủy phân whey protein
được sản xuất bởi một axit glutamicendoprotease đặc biệt.
13.5.4 Nhũ tương hóa (Thúy Ngân)
Protein có nguồn gốc như casein, đậu nành và whey protein được sử dụng rộng rãi như
chất nhũ hoá trong ngành công nghiệp thực phẩm. Khi thủy phân, tính chất nhũ hoá của
nó được thay đổi.
Trong một nghiên cứu của Adler- Nissen và
Olsen. Nghiên cứu cho thấy khả năng nhũ hoá
đạt tối đa tại DH khác nhau của hai enzyme.
Alcalase tối đa là tại DH = 5%, trong khi
Neutrase có khả năng nhũ hóa cao trong phạm vi
DH từ 2-6, nhưng vẫn thấp hơn mức tối đa
Alcalase (Hình 13.10)


Hình 13.10. Khả năng nhũ hóa của protein đậu nành tại DH khác nhau được sản xuất

bằng cách thủy phân với Alcalase và Neutrase.
Alcalase và Neutrase sử dụng protein đậu nành và caseinate. Họ phát hiện ra ngay khi
khả năng nhũ hoá tăng là kết quả của quá trình thủy phân, không có cải thiện sự ổn định
của nhũ tương so với các protein chưa bị thủy phân
Thủy phân whey protein lên đến DH 20%
khi sử dụng Alcalase và Protamex, hai
endoproteases Bacillus, cho thấy sự khác
biệt chủ yếu là ở sự ổn định nhũ tương. Dữ
liệu được trình bày trong Hình 13.11, cho
thấy một sự suy giảm trong cả hai khả năng
nhũ hóa và ổn định tăng DH trên 5% và sự
ổn định của nhũ tương Protamex- thủy
phân tốt hơn đáng kể so với khi sử dụng
Alcalase.

Bảng 13.11. Khả năng nhũ hóa và ổn định
của thủy phân whey protein với Alcalase và Protamex.
Van der Ven đã thực hiện một nghiên cứu sâu rộng về thủy phân casein và whey protein
được sản xuất bởi 11 hướng khác nhau. Các thủy phân đại diện cho một phạm vi DH từ
1% đến 24%. Họ kết luận rằng không có mối quan hệ trực tiếp giữa DH và làm sữa bất
động.
13.5.5 Sự tạo bọt
Thủy phân là đặc tính quan trọng đã được
đề nghị cho việc làm lòng trắng trứng thay
thế từ protein soya.Isolate trong protein
soya ở DH là 3% làm bởi Alcalase có thể sử
dụng (hình. 13.12)

Ở DH rất thấp, khoảng 0,5% cho chức
năng tối ưu. Enzyme được sử dụng là

M.miehei protease, ngoài ra nó còn được
biết đến như là vi khuẩn men dịch vị để sản xuất pho mát.


DH cao ảnh hưởng tiêu cực đến tính tạo bọt. Điều này đã được ghi nhận bởi Severin và
Xia, người đã thử nghiệm whey Protein thủy phân
Họ cũng nhận thấy có những khác biệt lớn trong proterties tạo bọt, phụ thuộc vào loại
enzyme được sử dụng. Họ đã thử nghiệm Alcalase và Protamex và tìm thấy các thuộc
tính của hydrolyzates thực hiện với Protamex là tốt nhất. Tuy nhiên, thủy phân bằng
enzyme làm giảm rõ rệt sự ổn định của hệ bọt ở DH 5%. Và ở nơi hiệu suất tối ưu của
thủy phân tức DH từ 0 – 5% thì kết qua
không như mong đợi, theo trình bày của
hình 13.12
Trong một trình bày khác về sự khác nhau
giữa sử dụng Alcalase và Neutrase, đã bị
thủy phân được thực hiện với Alcalase có 12
– lần cải thiện phình bọt, trong khi với
neutrase chỉ có bốn lần, thu được kết quả tốt
hơn với protein không thủy phân. Trong cả
hai trường hợp, việc phình bọt tối đa xảy ra
tại DH 3-4%.40 (hình 13.13)
dài của bọt với whey protein hydrozates cũng thấp hơn so với protein nguyên vẹn.
13.5.6 Gelling
Việc sử dụng gel cổ điển để phân
giải protein trong thực phẩm là sản
xuất pho mát. Sự phân giải protein
κ-casein trong sữa được thủy phân
ở liên kết peptide Phe105 – Met106
gây ra làm mixen casein thay đổi,
do đó làm đặc lại. Một trong những

sản phẩm phản ứng là casein vĩ mô
peptide (CMP), được cho vào vào
whey.

Whey đã được tìm thấy có đặc tính có thể được sử dụng bằng cách cách ly CMP và
trong các sản phẩm thực phẩm chức năng. Thay vì sản xuất pho mát từ sữa đông, nó có
thể được sử dụng để sản xuất men dịch vị casein. Trong trường hợp này, sữa đông được
làm nóng, nó nhận gel và tạo các whey, tiếp theo là casein khô.
Việc sử dụng protease cũng đã được đề nghị cho đông máu protein soya44-46


Trypsin, papain, pronase và protease từ Streptomces griseus đều tạo gell của whey
protein. DH cho keo là 27,1% đối với trypsin, 23,1% cho papain, 28,2% cho pronase và
15,6% cho các protease S. griseus.47 To và cộng sự 48 phát hiện ra rằng pepsin đã cải
thiện độ bền gel của whey protein nhưng DH thấp.
13.5.7: Chất gây dị ứng trong thực phẩm
Công nghệ ngày nay đã tạo ra những sản phẩm có thể thay thế được nguồn sữa mẹ và có
thể dùng được cho những trẻ em bị dị ứng hoặc không thể hấp thụ những sản phẩm từ sữa
bò. 2 dạng trẻ em này cần có những sản phẩm phù hợp với tình trạng của mình. Dạng thứ
1 (trẻ em bị dị ứng với sản phẩm làm từ sữa bò) cần những sản phẩm mà chất protein
được thủy phân hoàn toàn. Trong khi dạng thứ 2 có thể sử dụng các sản phẩm có lượng
DH thấp hơn thế để giảm việc bị dị ứng.
Thành phần B-lactoglobulin có hàm lượng cao trong sữa bò (khoảng 9.8% ở sữa protein)
nhưng trong sữa người thì lại hoàn toàn ko có. Số đông những người bị dị ứng với sữa
protein, có đến khoảng 60-80% bị dị ứng với thành phần B-lactoglobulin, 60% bị dị ứng
với casein, 50% với alpha-lactalbumin và 50% với huyết thanh albumin. Trong các tài
liệu, sự nỗ lực của công nghệ trong việc giảm sự dị ứng thường tập trung nhiều ở các chất
proteins và caseins bởi vì có rất nhiều loại protein có trong thành phần thức ăn của trẻ
nhỏ. Những nghiên cứu ngày nay cho thấy lớp whey này tốt hơn các hợp chất amino acid.
Malmoud và các đồng nghiệp đã phát hiện được sự suy giảm kháng nguyên của casein

bằng cách dùng protease ở tụy. Họ tiến hành đo hoạt độ miễn dịch của casein trong lúc
tăng dần hiệu suất của quá trình thủy phân lên gần 70%.
.
13.5.8: Các peptides có hoạt tính sinh học (Văn Long)
Từ nhiều năm nay việc sử dụng các peptides như là 1 thành phần sinh học. Như về sữa, 1
lượng lớn peptides với các ứng dụng về mặt sinh học khác nhau đã được tách ra và phân
loại tính chất. Sexelin tổng hợp toàn bộ các loại peptides hoạt tính có trong sữa bò và
được phân loại theo từng tính năng như: peptides chống tăng huyết áp, peptides giúp cơ
đối vận, peptides kháng khuẩn, peptides mang tính vô cơ và peptides giúp giảm áp lực.
Peptides có nhiều trong casein và sữa đặc protein. Trong cấu trúc, peptides có thể được
chuyển thể từ các hoạt động của enzyme trong hệ thống tiêu hóa hoặc cũng có thể là kết
quả axit lactic trong quá trình lên men diễn ra trong ruột.

Công nghệ được áp dụng vào quy trình sản xuất vitro của peptides hoạt tính cần nguyên
liệu, thành phần gốc nguyên chất và sự chọn lựa kĩ càng các chất protease.


Trong một bài nhận định đã rà soát lại những sản phẩm từ sữa và chức nãng của peptides
mang hoạt tính có trong sữa. Kor và Pih ðã rút gọn lại 3 cách mà các peptides hoạt tính
được sản xuất :
1> Sự thủy phân của enzymatic nhờ vào các enzyme được tiết ra trong quá trình tiêu

hóa
2> Sự thủy phân của enzymatic nhờ vào các enzyme vi sinh vật và thực vật
3> Sự lên men của sữa.

Thứ 1, việc sử dụng các chất pepsin và trysin ngày nay đã trở thành 1 điều thông dụng
trong nhiều công thức chế tạo khác nhau. Thứ 2, sự tận dụng các chất
Alcalase….thermolysin như 1 phương pháp công nghệ có thể thay thế để sản xuất (bào
chế) ra peptides. Những chất này thường phát huy được thế mạnh của mình trong môi

trường vi khuẩn và tái tạo lại peptides sau quá trình lên men.
13.6: QUY TRÌNH THỰC HIỆN
Quá trình chuẩn bị nguyên liệu vật liệu nguyên chất(gốc) thường được tuân thủ theo các
bước sau: chuẩn bị nguyên vật liệu, liệu pháp điều trị tim mạch, tách chiết các chất và đo
nồng độ.
13.6.1: Chuẩn bị nguyên vật liệu thô
Trước quá trình thủy phân, thường thì việc kiểm tra kĩ lại các nguyên vật liệu theo đúng
yêu cầu là rất quan trọng để có thể sử dụng chúng trong 1 thời gian dài trong quá trình
nghiên cứu, làm việc và để nâng cao chất lượng cũng như sản lượng đầu ra. Cho ví dụ với
một vài mẩu xương, sẽ dễ dàng hơn cho chúng ta trong việc cung cấp thêm nguyên liệu
cho quá trình thủy phân nếu như xương được nghiền nát ra. Một khía cạnh khác nữa là,
khi nghiền nát ra như vậy thì sẽ dễ tiếp cận với các chất protein trong xương tủy hơn ,
điều đó cũng đồng nghĩa với việc cải thiện được số lượng cũng như chất lượng.
Thịt sẽ dễ dàng được protease phân giải nếu chúng được đồng nhất và nghiền nhuyễn
bằng các thiết bị nghiền.
Các phương pháp xử lý nhiệt cũng là một phần của quá trình enzyme thủy phân. Nguyên
liệu thô cần được khử trùng để giữ sự phát triển của vi sinh vật trong tầm kiểm soát, nhiệt
độ của nguyên liệu thô phải được điều chỉnh cho bằng với nhiệt độ của quá trình thủy
phân.

13.6.2: Quá trình thủy phân:


Bảng 13.4 đưa ra 1 loạt những vấn đề nảy sinh trong quá trình enzyme được thủy phân
cũng như co chúng ta biết được những lý do vì sao lại xảy ra các vấn đề đó để tìm ra
hướng khắc phục, hạn chế.
13.6.3: Inactivating the proteases:
Sự phân hủy các chất protein có sự liên quan mật thiết đến sự khử hoạt tính của enzyme.
Khi kết thúc một quy trình tạo ra sản phầm thì đồng nghĩa với việc lượng enzyme hoạt
tính có trong đó sẽ là =0 hoặc gần 0, để đảm bảo cho hệ tim mạch.

Điều cần thiết phải được đảm bảo trong việc ứng dụng các chất trong công nghệ thực
phẩm đó là ko được có chất gây ra phản ứng phụ cho ng tiêu dùng.
Khi áp dụng vào từng trường hợp, ứng dụng thì phải ước lượng được lượng protein đủ an
toàn. Trong từng kilogram protein, chúng ta phải tính toàn kĩ lượng proteases, phần
protein còn lại ko bị tác động bởi enzyme.
Sau khi thủy phân, nhiệt độ thường tăng lên tới 950C do được nung nóng gián tiếp hoặc
dùng nồi hơi nước. Có 3 kiểu nung nóng:
1. Nung nóng hỗn hợp trong thiết bị truyền nhiệt dạng vỏ áo: đây là phương pháp khá
chậm nhưng cho phép chúng ta điều khiển được nhiệt độ của hỗn hợp cũng như cho thêm
nước vào trong cơ chất. Thiết bị trộn trong máy được dùng để giới hạn vật liệu đã được
nung nóng.
2. Thêm nước nóng vào trong cơ chất: đây là một phương pháp tăng nhiệt độ của nguyên
liệu thô. Cánh trộn trong máy để trộn đều nguyên liệu ở nhiệt độ cao. Hạn chế của kiểu
nung nóng này chính là độ pha loãng của cơ chất. Do đó phương pháp này chỉ dùng để
nâng nhiệt độ lên tới nhiệt độ cần để thủy phân.
3. Nung nóng trực tiếp bằng bơm hơi nước: hơi nước đưa vào phải đảm bảo an toàn và ta
cũng cần thêm vào một thiết bị trộn. Đây là một phương pháp nhanh và hiệu quả trong
việc tăng nhiệt độ đến mức cần thiết, mặc dù gây ồn. Những thí nghiệm với thiết bị nung
nóng nhanh cho thấy ưu điểm đó là loại bỏ được những hợp chất gây mùi không cần thiết
trong quá trình nung.
Một cách để nung đó là chuyển toàn bộ sản phẩm thủy phân vào giai đoạn khử trùng.
Nếu sản phẩm thủy phân cần được bất hoạt sau một khoảng thời gian xác định, thời gian
cho quá trình này sẽ khác hơn. Tuy nhiên, nếu phản ứng thủy phân đã hoàn thành thì sẽ
không có vấn đề gì với sản phẩm cuối cùng có thời gian giữ lâu hơn trong các phản ứng
enzyme.
13.6.4: Recovery of the protein/ peptide product: (Diệu Khánh)


Trong quy trình chế biến, việc tách hỗn hợp protein/peptide thành những chất riêng biệt
là rất quan trọng. Quy trình tách riêng còn dựa vào các nguyên chất. Quy trình này

thường được tuân theo 3 bước sau:
1. Loại bỏ mỡ
2. Lọc : Những phân tử hay thành phần có kích thước lớn ko thể thủy phân còn đọng

lại trong hợp chất thì phải được cô lọc lại bằng phương pháp chắt chất lại hoặc áp
dụng thuyết ly tâm.
3. Tách nước

Loại bỏ các phân tử chất béo làm tăng hiệu quả trong việc giữ nhiệt độ cao (95 độ C).
Việc loại bỏ này sẽ sử dụng các thiết bị đặc biệt , như sau:
1> Chuẩn bị 3 ống đặc biệt để đựng chất béo và chất cặn thừa.
2> Chuẩn bị 3 chiếc máy ly tâm

Note: Nhưng có 1 hạn chế đó là chiếc máy ly tâm này phải dừng hoạt động mỗi
khi các ống chứa đã đầy chất béo và chất cặn thừa khi đã loại bỏ 1 lượng lớn làm
đầy ống.
.
Tương tự thì chúng ta cũng có thể dùng cách này để loại bỏ những hợp chất ko mong
muốn.
Cho 1 vài ví dụ :
1> Ta có thể loại bỏ những màng nhầy ko cần thiết khi giữ lại những chuỗi peptides

dài mà chỉ cho những chuỗi ngắn đi qua rồi kết thúc quá trình này.
2> Giữ lại những chất kết tủa sẽ làm giảm vị đắng trong thức ăn vì đã loại trừ được 1

lượng lớn peptides hydrophobic
3> Tận dụng carbon hoạt tính cũng giúp loại đi một lượng peptides hydrophobic nhất

định.
13.6.5 Nồng độ, hình thành và làm khô

Thông thường, protein hoà tan cần phải được tập trung để trở thành một sản phẩm ổn
định. Có hai loại đơn vị hoạt động có thể được sử dụng:
1. Thẩm thấu ngược


Bằng cách sử dụng công nghệ màng đối với một nồng độ giới hạn với vấn đề protein/làm
khô tối đa có thể được sản xuất. Thông thường, 20% protein trong dung dịch được coi là
nồng độ tối đa và khả thi về mặt kinh tế.
2. Bay hơi.
Với loại thiết bị này có thể thu được một chất khô rất cao trong nồng độ (approx.50%).
Lượng bốc hơi bình thường diễn ra trong chân không là giới hạn nhiệt hiệu quả có thể có
về chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Nung nóng dung dịch protein, đặc biệt là ở hàm
lượng chất khô cao có thể dẫn đến hình thành hương vị cay đắng trong sản phẩm. Trong
thực tế điều này có nghĩa rằng tổ chức thời gian dài ở nhiệt độ cao cần phải tránh khi tập
trung và đóng gói sản phẩm.
Xây dựng ổn định (A stable formulation) là cần thiết khi sản phẩm phải được lưu giữ
trong một thời gian dài trước khi được sử dụng. Nếu, ví dụ, một chiết xuất protein từ
nước hầm thịt là sản phẩm cuối cùng, nó có thể được ổn định bằng cách tập trung ở 50 độ
brix và thêm 10% NaCl. Sản phẩm này phải được rót nóng vào vật chứa(hộp,lon..), đó là
ở nhiệt độ trên 800C. Bằng cách lật úp container ngay lập tức sau khi làm đầy, nắp được
đun nóng để diệt các bào tử của nấm và nấm men. Làm mát ngay lập tức để đảm bảo
phản ứng Maillard bị hạn chế.
13.7 HYDROLYZATES PROTEIN TRÊN THỊ TRƯỜNG (một chất được sản xuất bởi
quá trình thủy phân protein)
Sản phẩm Hydrolyzed protein / peptide thủy phân đã được trên thị trường trong nhiều
năm. Một danh sách các sản phẩm được hoặc đã có sẵn được tìm thấy trong Bảng 13.5.
Rõ ràng là có rất nhiều ứng dụng khác nhau như tính chất hòa tan hoặc các hương vị
được những lợi ích lớn, hoặc nơi mà ảnh hưởng sức khỏe cụ thể được tuyên bố.

Bảng 13.5 Các ví dụ từ thị trường bất động sản và các ứng dụng của protein thủy phân /

hydrolyzates từ nguyên liệu khác nhau.
Peptides from
Whey protein

product
Whey protein
thủy phân
Peptigen

Properties/application
Producer
Bé không gây dị ứng thành phần Arla foods, DMV
thực phẩm
Peptide hấp thụ nhanh chóng
cho dinh dưỡng dietic(ko biết
nghiã) và thể thao
Whey protein Giảm huyết áp
Davisco
hydrolyzate.
BioZate


Casein

đậu nành

đậu
Thịt
Gelatin
cá

Peptide gây dị Công thức ít gây dị ứng cho trẻ
ứng thấp
sơ sinh (Nutramigen)
Bé không gây dị ứng thành phần
thực phẩm
PeptoPro
di-and tri-peptide peptides cho
dinh dưỡng thể thao (PeptoPro)
để kích thích insulin
Casein-phosphopeptides cho sản
phẩm chăm sóc răng miệng
CE90GMM
Casein-phosphopeptides cho hấp
thụ chất khoáng tốt hơn
C12 Peption
ACE-inhibitor peptides huyết áp
khỏe mạnh
InsuVital
Quản lý đường huyết cấp - giúp
đỡ bệnh nhân tiểu đường loại 2
TensGuard
Sữa tri-peptide protein để kiểm
soát huyết áp
Protein thủy Tăng cường miễn dịch dinh
phân đậu nành dưỡng qua đường ruột (Advera)

Arla Foods, DMV,
Fontrra
DSM

Recaldent
DMV
DMV
DSM
DSM
Ross/Abbott

Protein thủy Peptide hòa tan hoàn toàn cho Novo Nordisk
phân đậu nành protein fortification của thức
uống axit (Pro Up)
Thủy
phân tăng cường vi chất protein của Arla Foods
protein đậu
đồ uống
Thịt thủy phân
chiết
xuất
protein
Gelatin-thủy
phân
Nutripeptin
Protein thủy
phân cá hồi

lúa mì
lòng
trứng

Mead Johnson

trắng lợi ích

13.8 KẾT LUẬN

Hòa tan thịt protein / thịt cho Meatzyme
hương vị và dinh dưỡng
Peptide điều trị viêm khớp và Gelita Group
loãng xương
Giảm đường huyết sau ăn
Copalis, France
Thực phẩm bổ sung dinh dưỡng Marine Bioproducts
Glutamine peptide cao cho dinh DMV
dưỡng phục hồi
Protein fortification of drinks
Sanovo Foods
(tăng cường vi chất protein của
đồ uống)


Việc sử dụng các protease để chỉnh sửa các thuộc tính protein để sản xuất các thành phần
protein có đặc tính cải thiện đã được phổ biến trên thị trường. Các khái niệm chủ yếu là
sản phẩm thay thế sữa mẹ ít gây dị ứng và hàm lượng protein / peptide cao. Việc mở
rộng thị trường với các sản phẩm thủy phân protein mới sáng tạo là một mức độ lớn phụ
thuộc vào các enzyme sẵn có. Rõ ràng là kiểm soát các thuộc tính của peptide là một
nhiệm vụ rất phức tạp và có thể yêu cầu protease mới. Protease được xác định cụ thể có
thể cung cấp các công cụ để sản xuất, ví dụ như các peptide hoạt tính sinh học và cải
thiện các tính chất của sản phẩm protein trên thị trường. Thử nghiệm protease với đặc
trưng mới được xác định đã được thử nghiệm một mức độ nào, nhưng thương mại hóa
các protease này phải được thúc đẩy bởi giá trị đủ cao của sản phẩm cuối cùng để chi trả
cho sự phát triển của các enzym mới. Hy vọng điều này sẽ thành hiện thực trong tương

lai gần. Hơn nữa, có thể có một thị trường khác cho các enzym có thể hoạt động trên
protein. Enzyme liên kết chéo như transglutaminase, tyrosinase và laccase ở trên thị
trường và đang được sử dụng trong nhiều sản phẩm thực phẩm. Tuy nhiên, chúng vẫn
chưa được chứng minh là có thể cung cấp các chức năng cần thiết cho các sản phẩm có
thành phần protein.