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
เพิ่มความนุ่มละมุนของผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์
คุณภาพของเนื้อสัตว์ขึ้นอยู่กับเนื้อสัมผัสเป็นส่วนใหญ่ ความนุ่มเป็นตัวชี้วัดคุณภาพเนื้อสัตว์ที่สำคัญตัวหนึ่ง และกลายมาเป็นปัจจัยสำคัญที่ผู้บริโภคใช้ในการประเมินคุณภาพและความน่ารับประทานของผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์
เนื้อสัตว์อุดมไปด้วยโปรตีนที่มีเส้นใย ซึ่งทำให้โครงสร้างภายในเนื้อแน่นขึ้นและทำให้เนื้อนุ่มน้อยลง การทำงานของโปรตีเอสสามารถสลายหน่วยเส้นใยในเนื้อสัตว์ ซึ่งทำให้เส้นใยกล้ามเนื้อแตกตัว ทำให้เนื้อหย่อนยานและทำให้เนื้อนุ่มขึ้น
ช่วยเพิ่มรสชาติของผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์
การใช้โปรตีเอสสามารถทำให้ผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์ผลิตกรดอะมิโนอิสระและสารตั้งต้นหรือสารตัวกลางอื่นๆ ที่มีผลต่อรสชาติของผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์ ซึ่งสามารถเร่งการผลิตรสชาติและปรับปรุงรสชาติของผลิตภัณฑ์เนื้อสัตว์ได้
เพิ่มมูลค่าให้กับผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์
การแปรรูปผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์โดยปกติแล้วจะผลิตผลพลอยได้หรือเศษวัสดุเป็นจำนวนมาก และเอนไซม์แปรรูปเนื้อสัตว์ เช่น โปรตีเอส สามารถเปลี่ยนโปรตีนเสียให้เป็นโปรตีนเข้มข้นสำหรับการบริโภคของมนุษย์หรือเป็นอาหารสัตว์ได้
การประยุกต์ใช้เอนไซม์ในการแปรรูปเนื้อสัตว์
- 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