เอนไซม์แปรรูปเนื้อสัตว์ – เอนไซม์ทำให้เนื้อนุ่ม – ซื้อเลย

เอนไซม์แปรรูปเนื้อสัตว์
เอนไซม์แปรรูปเนื้อสัตว์

เอนไซม์แปรรูปเนื้อสัตว์ เช่น โปรตีเอส สามารถนำมาใช้เพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์นุ่มและเพิ่มรสชาติให้กับผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์ เป็นต้น เอนไซม์ดังกล่าวได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการแปรรูปเนื้อสัตว์ เอนไซม์โปรตีเอสของผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์จะทำให้เกิดปฏิกิริยาเชื่อมโยงภายในของโปรตีนและผลิตกลุ่มเคมีพิเศษซึ่งจะทำให้รสชาติของผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์เปลี่ยนไป โครงสร้างภายในของโปรตีนซึ่งจะเปลี่ยนคุณสมบัติทางเคมีของโปรตีนในผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์ ส่งผลให้ความสามารถในการละลายน้ำ ความชุ่มชื้น และอิมัลชันของโปรตีนเปลี่ยนแปลงไป สิ่งนี้จะปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์ผ่านคุณสมบัติการทำงาน เช่น คุณสมบัติ

ผลิตภัณฑ์เอนไซม์แปรรูปเนื้อสัตว์

เอนไซม์ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในอุตสาหกรรมเนื้อสัตว์ ได้แก่ โบรมีเลน และ ปาเปน

เนื้อสัตว์มีบทบาทสำคัญในชีวิตประจำวันของเรา แทบทุกมื้อต้องขาดเนื้อสัตว์ไม่ได้ ด้วยมาตรฐานการครองชีพที่ปรับปรุงขึ้น ผู้คนไม่เพียงแต่พอใจแค่เรื่องอาหารอีกต่อไป แต่ความต้องการด้านรสชาติ คุณภาพ คุณค่าทางโภชนาการ และข้อกำหนดอื่นๆ ของผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์ก็เพิ่มขึ้นด้วย ปัจจุบัน อุตสาหกรรมแปรรูปเนื้อสัตว์มีการปฏิรูปและอัปเกรดเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง ทำให้อุตสาหกรรมพัฒนาไปในทิศทางของคุณภาพสูงและระดับสูง

เทคโนโลยีเอนไซม์ที่ใช้ในด้านการแปรรูปเนื้อสัตว์มีลักษณะเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ปลอดภัย และมีประสิทธิภาพสูง ซึ่งมีประโยชน์ในการปรับปรุงคุณภาพและประสิทธิภาพของอุตสาหกรรมแปรรูปเนื้อสัตว์ คุณภาพของผลิตภัณฑ์และการปรับปรุงทางเทคนิคมีความสำคัญอย่างยิ่ง

ก่อนอื่น เราต้องเข้าใจว่าสารทำให้เนื้อนุ่มทำงานโดยการย่อยโปรตีนให้เป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยที่ย่อยได้ง่ายขึ้น กระบวนการนี้เสร็จสมบูรณ์ด้วยเอนไซม์ที่ทำงานกับกรดอะมิโน 6 ชนิดหรือมากกว่านั้นที่พบในเนื้อสัตว์ เอนไซม์ที่มีความจำเพาะต่ำ (เช่น ปาเปน) ย่อยโปรตีนที่มีกรดอะมิโนทดแทนเพียงเล็กน้อย (เช่น โปรตีนส่วนใหญ่ เช่น ซอสถั่วเหลือง เคซีน เป็นต้น) เอนไซม์ที่ทำงานกับกรดอะมิโนจำนวนเล็กน้อย (กรดกลูตามิกและกลูตาไธโอน) มีแนวโน้มที่จะทำให้โปรตีนมีความต้านทานสูงต่อการย่อยโดยเอนไซม์ที่ทำงานกับกรดอะมิโนหลากหลายชนิด (เช่น ปาเปน) ในความเป็นจริง มีหลักฐานว่าโปรตีเอสจากพืชสามารถแทนที่โปรตีเอสจากสัตว์บางชนิดในลำไส้ของมนุษย์ได้ และอาจทำให้เกิดอาการแพ้อย่างรุนแรงในมนุษย์ได้

Papain เป็นโปรตีเอสที่ได้จากผลมะละกอซึ่งมีบริเวณที่ทำงานประกอบด้วยสารประกอบเหล็ก-ไบโอตินสามชนิดที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา สารประกอบเหล็ก-ไบโอตินเกิดจากโคแฟกเตอร์จากกรดอะมิโนซิสเทอีนที่ตำแหน่ง 16 บนโปรตีน IIIa (จึงเรียกว่า “Papain”) ซึ่งถูกออกซิไดซ์โดย Papain เป็นอินโดล-3-คาร์บินอลามีน (I3C) Papain มีสารประกอบที่ใกล้เคียงกันสองชนิด ได้แก่ ชนิดที่ไฮโดรไลซ์ได้ (น้ำมะละกอ) และชนิดที่ไม่ไฮโดรไลซ์ได้ (สารสกัดจากใบสด) ปัจจุบัน Papain ได้รับการอนุมัติให้ใช้ภายนอกกับผิวหนังมนุษย์ในรูปแบบครีมหรือโลชั่นที่เรียกว่า “Apocynin” ซึ่งมีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียแกรมลบ เช่น E. coli
 
ฟิซิน (เรียกอีกอย่างว่า “โซเดียมเบนโซเอต”) ได้มาจากเมล็ดของ Piper nigrum Linn. ซึ่งเดิมใช้สำหรับการย้อมสีเมล็ดกาแฟ แต่ยังนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์กับอาหารอื่นๆ เช่น ชีส แยม และผักดองอีกด้วย นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารฆ่าเชื้อสำหรับบาดแผลของมนุษย์มาตั้งแต่สมัยโบราณ (>7,000 ปีก่อน) แม้ว่าจะไม่ได้รับการอนุมัติให้นำไปใช้ใดๆ จนกระทั่งปี 1978 เมื่อได้รับการอนุมัติให้ใช้ภายนอกกับผิวหนังของมนุษย์และเยื่อเมือก ฟิซินประกอบด้วยเอสเทอร์เบนโซอิลเปอร์ออกไซด์ที่ยับยั้งการสังเคราะห์ผนังเซลล์ของแบคทีเรียผ่านการสร้างพันธะฟีนิลอะลานีน–ไทโรซีนระหว่างเอสเทอร์นี้และสารตกค้างไทโรซีนที่อยู่ในตำแหน่ง 80–90 ในโปรตีน Ia และ IIa/aaL1 โดยมีความสัมพันธ์ประมาณ 90% ในตำแหน่งทั้งสองนี้ [11]
 
มีการเสนอแนะว่ามีหลายสาเหตุที่ทำให้มีการวิจัยเอนไซม์เพิ่มมากขึ้นในการใช้เป็นสารทำให้เนื้อนุ่ม:
1) โดยทั่วไปแล้ว เครื่องทุบเนื้อจะผลิตได้ง่ายกว่าผลิตภัณฑ์โปรตีนชนิดอื่น
2) เครื่องทุบเนื้อมีอายุการเก็บรักษาที่ยาวนานและมีเสถียรภาพในการจัดเก็บที่ดีกว่าผลิตภัณฑ์โปรตีนอื่นๆ
3) มีหลักฐานว่าโปรตีนมีแนวโน้มที่จะมีความไวต่อการรักษาด้วยโปรตีเอสน้อยกว่าโปรตีนที่มีคาร์โบไฮเดรต (เช่น ไข่)
4) การวิจัยล่าสุดแนะนำว่าเอนไซม์อาจมีประสิทธิภาพในการลดเชื้อก่อโรคในอาหาร เช่น E. coli O157:H7 และ Listeria monocytogenes
 

เพิ่มความนุ่มละมุนของผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์
คุณภาพของเนื้อสัตว์ขึ้นอยู่กับเนื้อสัมผัสเป็นส่วนใหญ่ ความนุ่มเป็นตัวชี้วัดคุณภาพเนื้อสัตว์ที่สำคัญตัวหนึ่ง และกลายมาเป็นปัจจัยสำคัญที่ผู้บริโภคใช้ในการประเมินคุณภาพและความน่ารับประทานของผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์

เนื้อสัตว์อุดมไปด้วยโปรตีนที่มีเส้นใย ซึ่งทำให้โครงสร้างภายในเนื้อแน่นขึ้นและทำให้เนื้อนุ่มน้อยลง การทำงานของโปรตีเอสสามารถสลายหน่วยเส้นใยในเนื้อสัตว์ ซึ่งทำให้เส้นใยกล้ามเนื้อแตกตัว ทำให้เนื้อหย่อนยานและทำให้เนื้อนุ่มขึ้น

ช่วยเพิ่มรสชาติของผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์
การใช้โปรตีเอสสามารถทำให้ผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์ผลิตกรดอะมิโนอิสระและสารตั้งต้นหรือสารตัวกลางอื่นๆ ที่มีผลต่อรสชาติของผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์ ซึ่งสามารถเร่งการผลิตรสชาติและปรับปรุงรสชาติของผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์ได้

เพิ่มมูลค่าให้กับผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์
การแปรรูปผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์โดยปกติแล้วจะผลิตผลพลอยได้หรือเศษวัสดุเป็นจำนวนมาก และเอนไซม์แปรรูปเนื้อสัตว์ เช่น โปรตีเอส สามารถเปลี่ยนโปรตีนเสียให้เป็นโปรตีนเข้มข้นสำหรับการบริโภคของมนุษย์หรือเป็นอาหารสัตว์ได้

การประยุกต์ใช้เอนไซม์ในการแปรรูปเนื้อสัตว์

เอนไซม์แปรรูปเนื้อสัตว์
เอนไซม์แปรรูปเนื้อสัตว์
  • แอปพลิเคชั่นสองแบบที่แตกต่างกัน
    · เนื้อที่แข็งเกินไปจะนิ่มลง
    · การปรับโครงสร้างเนื้อสดมูลค่าต่ำ
  • ในอุตสาหกรรมเนื้อสัตว์ ส่วนใหญ่จะใช้เอนไซม์ย่อยสลายโปรตีน
  • เอนไซม์แปรรูปเนื้อสัตว์แบบเชื่อมโยงขวาง เช่น ทรานสกลูตามิเนส ถูกใช้เป็นสารเพิ่มเนื้อสัมผัส
  • วิศวกรรมโครงสร้างโดยใช้เอนไซม์ออกซิไดซ์และการออกแบบรสชาติโดยใช้ไลเปส กลูตามิเนส โปรตีเอส และเปปไทเดส เป็นตัวอย่างของเทคโนโลยีเอนไซม์ใหม่ในภาคส่วนอาหาร

เอนไซม์และฟังก์ชันการแปรรูปเนื้อสัตว์

  • โปรตีเอส (ปาเปน โบรมีเลน และฟิซิน) มีบทบาทสำคัญในการทำให้โปรตีนอ่อนนุ่มลง – โปรตีเอสถูกนำมาใช้เพื่อทำความสะอาดกระดูกและสร้างรสชาติ
  • ไลเปสสามารถนำมาใช้เพื่อสร้างกลิ่นรสในไส้กรอกได้
  • ทรานส์กลูตามิเนสสามารถนำมาใช้ในการก่อสร้างเพื่อปรับคุณสมบัติโครงสร้างของผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์แปรรูปและให้ความร้อนต่างๆ
  • มีรายงานว่าเอนไซม์ออกซิโดเรดักเตส รวมถึงไทโรซิเนสและแลคเคส มีส่วนเชื่อมโยงกับโปรตีนในเนื้อสัตว์
  • แอล-กลูตามิเนส (l-glutaminamine aminhydrolase) มีบทบาทสำคัญในการสร้างกลิ่นรส

การทำให้เนื้อนุ่มด้วยเอนไซม์แปรรูปเนื้อสัตว์

  • เนื้อสัมผัสและความนุ่มถือเป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์
  • เอนไซม์แปรรูปเนื้อสัตว์ที่ใช้ในการทำให้เนื้อนุ่ม ได้แก่ เอนไซม์จากพืช ได้แก่ ปาเปน โบรมีเลน และฟิซิน
  • หากต้องการให้ระยะเวลาการบ่มเนื้อคุณภาพดีสั้นลง
    · ผลหลักของการไฮโดรไลซิสโปรตีนน่าจะเกี่ยวข้องกับโปรตีนไมโอไฟบริล
    หากปรับปรุงความนุ่มของเนื้อส่วนเกรดต่ำหรือเนื้อเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน
  • ในกรณีส่วนใหญ่ คอลลาเจนควรเป็นเป้าหมายของการสลายโปรตีน
    โปรตีเอสจากพืช ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในการทำให้เนื้อนุ่ม มีผลต่อโปรตีนชนิดอื่นในเนื้อสัตว์มากกว่าคอลลาเจน
  • การอ่อนตัวของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่อุดมไปด้วยคอลลาเจนทำให้เกิดการไฮโดรไลซิสของโปรตีนที่ไม่ใช่คอลลาเจนอย่างกว้างขวาง
  • ผลที่ได้คือเนื้อนิ่มเกินไป
    · เพื่อทำให้เนื้อส่วนที่มีเนื้อเยื่อเกี่ยวพันสูงนุ่มลง
  • ควรใช้เอนไซม์ที่มีฤทธิ์ต้านเนื้อเยื่อเกี่ยวพันอย่างเด่นชัด แต่มีฤทธิ์ต้านโปรตีนของเส้นใยกล้ามเนื้อจำกัด

การสร้างรสชาติด้วยเอนไซม์ในผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์

  • รสชาติของเนื้อดิบค่อนข้างจืดชืด
    มีส่วนประกอบที่ไม่ระเหยซึ่งเป็นสารตั้งต้นของรสชาติที่จำเป็น
  • ปฏิกิริยาเอนไซม์ที่สำคัญที่สุดที่ส่งผลต่อรสชาติของเนื้อสัตว์หรือการสร้างสารตั้งต้นที่มีรสชาติคือ โปรตีโอไลซิสและไลโปไลซิส

โปรตีโอไลซิสและไลโปไลซิสในการพัฒนาสารปรุงแต่งกลิ่นรสเนื้อสัตว์

  • การสลายโปรตีนเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการเจริญเติบโต
    โดยส่วนใหญ่แล้วจะได้รับการเร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์ของร่างกาย เช่น แคเธปซิน และทริปซินไลก์เปปไทเดส รวมทั้งโปรตีเอส
  • กลูตามิเนสมีบทบาทสำคัญในการผลิตไส้กรอก
    “เกี่ยวกับกระบวนการดีอะไมด์ของกลูตามีนซึ่งผลิตแอมโมเนียและรสอูมามิ
  • อูมามิเป็นรสชาติที่เผ็ดร้อนหรือคล้ายน้ำซุปซึ่งสามารถช่วยเสริมรสชาติอื่นๆ ได้
  • การไลโปไลซิสเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของกลิ่นหอมของไส้กรอกหมัก
  • ฟอสโฟลิเพสและไลเปสจะไฮโดรไลซ์ฟอสโฟลิปิดและไตรอะซิลกลีเซอรอลเพื่อสร้างกรดไขมันอิสระ
  • กรดไขมันไม่อิ่มตัวจะถูกออกซิไดซ์เป็นสารประกอบอะโรมาติกระเหยได้
    · ทำให้เกิดการก่อตัวของไฮโดรคาร์บอนอะลิฟาติก แอลกอฮอล์ อัลดีไฮด์ และคีโตน
    แอลกอฮอล์ทำปฏิกิริยากับกรดไขมันอิสระเพื่อสร้างเอสเทอร์บางชนิด

วิศวกรรมโครงสร้างโดยการเชื่อมโยงเอนไซม์แบบไขว้

  • คุณสมบัติทางการทำงานของโปรตีนจากเนื้อสัตว์สามารถปรับเปลี่ยนได้ด้วยเอนไซม์เชื่อมโยงขวาง
  • เอนไซม์เหล่านี้ใช้ในการจับชิ้นเนื้อสดและปรับคุณสมบัติโครงสร้างของผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์แปรรูปต่างๆ
  • โปรตีนเป้าหมายหลักในเนื้อสัตว์สำหรับเอนไซม์เชื่อมโยงคือโปรตีนไมโอซินไมโอไฟบริล
  • โดยทั่วไปเอนไซม์เชื่อมโยงแบบขวางจะสามารถสร้างเจลได้ ดังนั้นจึงส่งผลต่อเนื้อสัมผัสของเจลเนื้อสัตว์ได้
  • ทรานส์กลูตามิเนสเป็นเอนไซม์เชื่อมโยงที่สำคัญที่สุดที่ใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อปรับเปลี่ยนโปรตีนในเนื้อสัตว์

การปรับโครงสร้างของเนื้อสัตว์ที่ไม่ผ่านความร้อน

ตามธรรมเนียมแล้ว เกลือและฟอสเฟตจะถูกใช้ผูกชิ้นเนื้อเข้าด้วยกันโดยใช้ความร้อน ผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์ที่ไม่ได้ผ่านความร้อนมักจะถูกแช่แข็งเพื่อให้จับตัวได้ดีขึ้น ปัจจุบัน ผู้บริโภคต้องการเนื้อสดที่ไม่ผ่านการแช่แข็งและมีปริมาณเกลือต่ำลง ทรานสกลูตามิเนสได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถปรับปรุงความแน่นของเจลโปรตีนเนื้อสัตว์ที่ปรับโครงสร้างใหม่ได้ ไม่ว่าจะเติมเกลือและฟอสเฟตหรือไม่ก็ตาม

ระบบแปรรูปเนื้อสัตว์

  • ผลของทรานสกลูตามิเนสถูกนำมาใช้เพื่อ
    · ระบบโปรตีนจากเนื้อสัตว์แยกและผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์จำลอง ซึ่งมุ่งหวังที่จะปรับปรุงคุณสมบัติเนื้อสัมผัส
  • การก่อตัวของพันธะโควาเลนต์เพิ่มเติมในโปรตีนโครงสร้างของเนื้อสัตว์ที่ได้รับการเร่งปฏิกิริยาโดยทรานสกลูตามิเนสทำให้โครงสร้างเจลแน่นขึ้น