NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ENZYME TRANSGLUTAMINASE (TG) TRONG CẢI THIỆN CẤU TRÚC XÚC XÍCH

Trong ngành công nghiệp chế biến thịt, việc tạo ra các sản phẩm xúc xích nói riêng và giò chả nói chung có cấu trúc gel (độ dai, giòn, đàn hồi) ổn định và hấp dẫn là một yêu cầu kỹ thuật cốt lõi. Theo truyền thống, độ giòn dai cao thường đạt được thông qua việc sử dụng thịt nóng (pre-rigor mortis) hoặc sự hỗ trợ của các phụ gia hóa học như polyphosphate. Tuy nhiên, việc phụ thuộc vào nguồn thịt nóng gây khó khăn cho sản xuất quy mô lớn, trong khi thị trường đang có xu hướng ưu tiên các sản phẩm có thành phần minh bạch và ứng dụng các giải pháp khoa học tiên tiến.

Để giải quyết bài toán này, công nghệ sinh học, công nghệ thực phẩm đã mở ra một hướng đi đột phá, và enzyme Transglutaminase (TG) chính là giải pháp tiêu biểu. Nghiên cứu khoa học đã chứng minh TG có khả năng cải thiện đáng kể cấu trúc của xúc xích mà không cần đến các phụ gia hóa học. Bài viết này sẽ phân tích chuyên sâu về vai trò kỹ thuật của enzyme TG, dựa trên các kết quả nghiên cứu thực nghiệm, nhằm cung cấp một cái nhìn khoa học và ứng dụng cho các nhà sản xuất.

1. Đặt Vấn Đề: Thách Thức Kỹ Thuật Trong Sản Xuất Xúc Xích Công Nghiệp

• Sự suy giảm chất lượng của thịt: Thịt sau khi qua giai đoạn co cứng (thịt nguội, thịt đông lạnh) có độ pH giảm, làm suy giảm khả năng giữ nước và tạo liên kết của protein. Đây là thách thức lớn nhất khi sản xuất công nghiệp.

• Hạn chế của phụ gia hóa học truyền thống:

  • Polyphosphate: Mặc dù hiệu quả, nhưng việc lạm dụng có thể gây lo ngại về ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ canxi.

  • Muối Nitrite/Nitrate: Cần thiết để tạo màu và bảo quản, nhưng luôn có những lo ngại về nguy cơ hình thành nitrosamine nếu không kiểm soát chặt chẽ.

• Nhu cầu về các sản phẩm có thành phần minh bạch: Người tiêu dùng ngày càng quan tâm đến các sản phẩm có bảng thành phần dễ hiểu, ứng dụng các giải pháp khoa học tự nhiên như công nghệ enzyme để thay thế phụ gia tổng hợp.

2. Enzyme Transglutaminase (TG): Bản Chất Và Cơ Chế Hoạt Động

Enzyme Transglutaminase (TG) là gì?

Transglutaminase (EC 2.3.2.13), thường được gọi là “keo thịt” (meat glue), là một enzyme tự nhiên có khả năng xúc tác cho phản ứng hình thành các liên kết ngang cộng hóa trị giữa các phân tử protein. Cụ thể, TG tạo ra liên kết isopeptide bền vững giữa nhóm γ-carboxamide của gốc glutamine và nhóm ε-amino của gốc lysine.

Cơ Chế Tác Động Trong Hệ Nhũ Tương Thịt (Xúc Xích)

Trong hỗn hợp nhũ tương thịt (mộc) của xúc xích, enzyme TG hoạt động như một chất “hàn gắn” sinh học:

1. Xúc tác hình thành liên kết ngang: TG tìm đến các phân tử protein thịt (chủ yếu là actin và myosin) và tạo ra vô số các liên kết ngang giữa chúng.

2. Tạo mạng lưới gel protein vững chắc: Các liên kết ngang này củng cố và làm bền chặt mạng lưới protein, tạo ra một cấu trúc gel ba chiều có tổ chức và mạnh mẽ hơn nhiều so với mạng lưới chỉ được hình thành bởi tương tác vật lý.

3. Hệ quả:

   • Cải thiện độ chắc của gel (Gel Strength): Độ dai, giòn và độ cứng của xúc xích được cải thiện một cách đáng kể.

   • Tăng khả năng giữ nước và chất béo: Mạng lưới protein vững chắc hơn sẽ “nhốt” các phân tử nước và giọt mỡ hiệu quả hơn.

   • Cải thiện cấu trúc từ thịt chất lượng thấp: TG có khả năng “sửa chữa” và tái tạo liên kết cho protein trong thịt đã bị suy giảm chức năng (thịt đông lạnh).

3. Phân Tích Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Hiệu Quả Của Enzyme TG Trong Sản Xuất Xúc Xích (Dựa Trên Kết Quả Nghiên Cứu)

Một nghiên cứu được thực hiện bởi Trần Quyết Thắng và Lê Phan Thùy Hạnh (2022) đã khảo sát các yếu tố tối ưu để ứng dụng enzyme TG trong sản xuất xúc xích. Kết quả đã chỉ ra các thông số kỹ thuật quan trọng.

Tỷ Lệ Nạc/Mỡ và Tinh Bột Biến Tính

• Tỷ lệ Nạc/Mỡ tối ưu: Tỷ lệ thịt nạc/thịt mỡ là 80/20 mang lại độ chắc gel tốt (158.75 N.mm), đồng thời cân bằng được yếu tố chi phí sản xuất.

• Tỷ lệ Tinh bột biến tính: Nồng độ 9% tinh bột biến tính cho độ chắc gel cao nhất (188.48 N.mm), giúp tăng khả năng giữ nước và cải thiện tính chất cơ lý.

Nồng Độ Enzyme TG Tối Ưu

• Kết quả: Khi tăng nồng độ enzyme TG từ 0.1% lên 0.2%, độ chắc gel của xúc xích tăng lên đáng kể (từ 188.48 N.mm lên 269.08 N.mm).

• Hiện tượng ức chế: Khi tăng nồng độ lên 0.3%, độ chắc gel lại có xu hướng giảm xuống, có thể do mạng lưới liên kết quá dày đặc làm giảm khả năng giữ nước.

• Kết luận: Nồng độ enzyme TG tối ưu được xác định là 0.2% trên tổng khối lượng sản phẩm.

Chế Độ Ủ Enzyme: Nhiệt Độ và Thời Gian

• Kết quả: Chế độ ủ ở nhiệt độ môi trường 65°C trong 10 phút (giúp nhiệt độ tâm sản phẩm đạt khoảng 50°C) được lựa chọn là tối ưu, mang lại độ chắc gel rất cao (275.94 N.mm) và tiết kiệm thời gian đáng kể.

Chế Độ Gia Nhiệt (Nấu)

• Kết quả: Chế độ gia nhiệt ở 85°C trong 30 phút được xác định là phù hợp nhất, mang lại độ chắc gel cao (275.94 N.mm) và đảm bảo sản phẩm chín đều.

4. Quy Trình Đề Xuất Cho Xúc Xích Ứng Dụng Enzyme Công Nghệ Sinh Học

Từ các kết quả trên, có thể đề xuất một quy trình sản xuất xúc xích ứng dụng công nghệ enzyme, giảm thiểu phụ gia hóa học với cấu trúc gel tốt:

1. Nguyên liệu: Thịt nạc/mỡ (tỷ lệ 80/20), 9% tinh bột biến tính, 0.2% enzyme TG, và các gia vị cơ bản.

2. Xay: Thực hiện quá trình xay nhuyễn, kiểm soát nhiệt độ khối mộc luôn dưới 12°C. Bổ sung enzyme TG theo thứ tự kỹ thuật.

3. Nhồi và Định hình: Nhồi hỗn hợp vào vỏ bọc collagen.

4. Ủ enzyme: Ủ xúc xích trong tủ ủ ở nhiệt độ 65°C trong 10 phút.

5. Gia nhiệt: Hấp hoặc luộc xúc xích ở nhiệt độ 85°C trong 30 phút.

6. Làm nguội và Đóng gói.

Hiện nay, Đoàn Anh Foodtech cung cấp sản phẩm TG enzyme với nhiều hoạt độ khác nhau (từ 100U đến 500U), phù hợp với nhu cầu đa dạng của nhà sản xuất. Liên hệ ngay để nhận tư vấn và báo giá chi tiết.

5. Kết Luận

Enzyme Transglutaminase (TG) đã chứng tỏ là một giải pháp công nghệ sinh học vượt trội, cho phép các nhà sản xuất tạo ra các sản phẩm xúc xích có cấu trúc gel dai giòn, đàn hồi và ổn định, đồng thời giảm thiểu việc sử dụng các phụ gia hóa học truyền thống. Việc tối ưu hóa các thông số quy trình như nồng độ enzyme, và đặc biệt là chế độ ủ (65°C trong 10 phút) là chìa khóa để khai thác tối đa hiệu quả của công nghệ này.

Việc ứng dụng thành công công nghệ enzyme không chỉ giúp doanh nghiệp đáp ứng xu hướng thị trường về các sản phẩm có thành phần minh bạch mà còn mở ra một hướng đi mới để nâng cao chất lượng và tạo ra sự khác biệt cho sản phẩm xúc xích Việt Nam.

Quý khách hàng quan tâm đến giải pháp enzyme Transglutaminase (TG) và cần tư vấn sâu hơn về kỹ thuật ứng dụng trong sản xuất xúc xích và các sản phẩm thịt khác, vui lòng liên hệ trực tiếp với Đoàn Anh Foodtech. Hotline: 0906 929 377

Câu Hỏi Thường Gặp (FAQs)

1. Enzyme Transglutaminase (TG) có an toàn cho sức khỏe không?

   • Có. Enzyme Transglutaminase được sử dụng trong thực phẩm là một enzyme tự nhiên (thường được sản xuất từ quá trình lên men vi sinh vật) và được các cơ quan quản lý an toàn thực phẩm uy tín trên thế giới công nhận là an toàn (GRAS). Enzyme sẽ bị bất hoạt hoàn toàn trong quá trình gia nhiệt (nấu) sản phẩm.

2. Sử dụng enzyme TG có thể thay thế hoàn toàn vai trò của polyphosphate không?

   • Về mặt tạo cấu trúc liên kết và độ dai giòn, enzyme TG có thể thay thế và thậm chí mang lại hiệu quả vượt trội so với polyphosphate. Tuy nhiên, polyphosphate còn có một số chức năng khác như tăng khả năng giữ nước thông qua việc nâng pH. Do đó, việc lựa chọn giải pháp nào phụ thuộc vào mục tiêu kỹ thuật cụ thể của sản phẩm.

3. Tại sao cần có giai đoạn ủ enzyme sau khi bổ sung TG?

   • Giai đoạn ủ là khoảng thời gian cần thiết để enzyme TG có thể xúc tác cho phản ứng tạo liên kết ngang giữa các phân tử protein. Nếu không có thời gian ủ hoặc nhiệt độ ủ không phù hợp, enzyme sẽ không hoạt động hoặc hoạt động rất yếu, không mang lại hiệu quả cải thiện cấu trúc như mong muốn.

4. Enzyme TG có hoạt động trên các loại protein thực vật không?

   • Có. Enzyme TG cũng hoạt động rất hiệu quả trên các loại protein thực vật giàu glutamine và lysine như protein đậu nành, gluten lúa mì. Đây là lý do enzyme TG cũng được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm giả thịt và sản phẩm chay để cải thiện cấu trúc.

5. Chi phí sử dụng enzyme TG có cao hơn so với sử dụng phụ gia truyền thống không?

   • Chi phí trên mỗi kg phụ gia của enzyme TG có thể cao hơn. Tuy nhiên, do được sử dụng với liều lượng rất thấp và mang lại hiệu quả kỹ thuật rõ rệt, đặc biệt là khả năng nâng cao giá trị sản phẩm nhờ ứng dụng công nghệ sinh học, đáp ứng nhu cầu thị trường về các sản phẩm ít phụ gia tổng hợp, nên xét về tổng thể hiệu quả kinh tế, đây là một khoản đầu tư hợp lý và mang lại giá trị gia tăng cao cho sản phẩm.

————–

LIÊN HỆ CÔNG TY TNHH SẢN XUẤT VÀ THƯƠNG MẠI ĐOÀN ANH (Đoàn Anh FoodTech)

✳️ Địa chỉ trụ sở chính: V3-247, Đường V3, Khu The Manhattan Glory, Phường Long Bình, TP. Hồ Chí Minh

📞 Hotline: 0906.929.377

📞 Zalo: 0906929377

Xem thêm về Đoàn Anh trên các nền tảng online:

👉 Youtube: https://www.youtube.com/@Doananhfoodtech

👉 Tiktok: https://www.tiktok.com/@doananhfoodtech

Đoàn Anh hân hạnh được phục vụ quý khách hàng!