Tài liệu Tìm hiểu về protein cá và thủy sản

Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục LỜI MỞ ĐẦU Trong chế độ ăn hàng ngày của chúng ta , một trong những thành phần dinh dưỡng không thể thiếu là protein . Protein là một hợp chất rất phổ biến trong các nguyên liệu và sản phẩm , thực phẩm .Trong thực phẩm protein tồn tại ở trạng thái rắn ,có thể ở trạng thái gần như thuần nhất trong một số sản phẩm này nhưng lại ở dạng hỗn hợp với các hợp phần khác trong một số thành phẩm khác . Có những thực phẩm protein là thành phần chính trong nhiên liệu ,có những thực phẩm protein thêm vào với vai trò là phụ gia .Thành phần dinh dưỡng cung cấp protein hàng ngày phần lớn là thịt (bò , heo , gà…v.v.) , các loại rau .Bên cạnh đó một nguồn thực phẩm chứa lượng protein không kém , đồng thời chúng rất dể hấp thụ và tiêu hoá , và đang là một trong những loại thức ăn có giá trị kinh tế hiện nay, đó chính là thịt cá và một số loài thủy sản . Ngày nay ngành nuôi trồng , chế biến cá và thủy sản đang là một trong những ngành rất phát triển ở nước ta . Do đó tài liệu này sẽ cung cấp cho chúng ta có được những kiến thức sâu sắc về protein trong cá và một số loài thủy sản là một trong những thành phần dinh dưỡng chính mà các nhà sàn xuất quan tâm hàng đầu trong quá trình chế biến và bảo quản cá và thủy sản .Nội dung của tài liệu này gồm có: + Các loại protein trong cá và thủy sản . Cấu trúc của từng loại protein trong cá và thủy sản . Giá trị dinh dưỡng của từng loại protein trong cá và thủy sản . những đặc tính của từng loại protein cần chú ý trong quá trình chế biến và bảo quản sản phẩm thực phẩm từ cá và thủy sản +Tính năng công nghệ của protein cá và một số loài thủy sản, cũng như khả năng chuyển hoá của các chất trong điều kiện tự nhiên cũng như trong các quá trình công nghệ +Sơ lược về quá trình chế biến một số sản phẩm từ cá và thủy sản (sản xuất các sản phẩm từ surimi , quá trình sản xuất nước mắm . .v. v..) Nội dung tài liệu rõ ràng ,dể hiểu, được trình bày ngắn gọn ,súc tích . Tài liệu này có thể được sử dụng rộng rải cho các bạn đang học chuyên sâu về nghành công nghệ thực phẩm , công nghệ hoá học , công nghệ sinh học . 2 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục I/CẤU TẠO PHÂN TỬ PROTEIN: 1.Thành phần nguyên tố và đơn vị cấu tạo của protein: Như chúng ta đã biết phân tử protein là một polime sinh học cấu tạo từ các acid amin liên kết với nhau bằng các liên kết peptide. Thành phần của protein là:C,H,O,N,có thể có chứa một lượng nhỏ là S. Tỷ lệ phần trăm khối lượng trong phân tử protein là: C : 50-55% H : 6,5-7,3% S : 0-0,24% O : 21-24% N:15-18% Trong phân tử protein có chứa nhóm amin(-NH2) và nhóm cacboxyl(-COOH) R-CH-COOH R-CH-COONH2 NH3+ Trong tự nhiên có khoảng 100 loại acid amin nhưng trong phân tử protein chỉ có khoảng 20 loại acid amin. Liên kết peptide được tạo thành do sự kết hợp giữa nhóm cacboxyl của acid amin này với nhóm amin của acid amin khác loại bỏ đi 1 phân tử nước. Liên kết này rất bền. 2.Cấu trúc phân tử protein: a/Cấu trúc bậc một: Cấu trúc bậc một của phân tử protein là sự sắp xếp các acid amin trong chuỗi polipeptid. Cấu trúc này được giữ bền vững bằng liên kết peptide. Trong thiên nhiên protein không tồn tại ở dạng này. b/Cấu trúc bậc hai: Là sự sắp xếp thích hợp trong không gian của chuỗi polipeptide. Do các nguyên tử cacbon bất đối có thể xoay xung quanh tạo thành các liên kết đồng hóa trị đơn là cho chuỗi polipeptide có nhiều hình thể. Các protein, người ta phát hiện cấu trúc bậc hai ở dạng xoắn α và gấp nếp β. -Cấu trúc gấp nếp α: là cấu trúc có trật tự và rất bền vững. Mỗi vòng xoắn có từ 3 đến 6 gốc acid amin.Xoắn ốc này được giữ chặt bởi liên kế hydro. Các liên kết này song song với trục xoắn ốc và nối nhóm –NH của liên kết peptide này với nhóm -CO của liên kết peptide thứ 3 kề nó. Cứ mỗi nhóm –CONH- tạo được 2 liên kết hydro với 2 nhóm -CONH- khác. Xoắn α có trong mọi protein. -Cấu trúc gấp nếp β: là cấu trúc có hình chữ I.Xoắn α có thể chuyển thành cấu trúc gấp nếp β khi tăng nhiệt độ.Các mạch sẽ duỗi ra và liên kết với nhau bằng liên kết phân tử tạo thành cấu trúc gấp nếp. Cấu trúc bậc trúc bậc 2 có trong protein dạng sợi. c/Cấu trúc bậc ba: Chuỗi peptide với vùng cấu trúc bậc 2 cuộn tròn, sắp xếp lại thành cấu trúc 3 chiều gọi là cấu trúc bậc 3. Nếu như cấu trúc bậc 2 giữ bằng liên kết hydro thì cấc trúc bậc ba ổn định bằng liên kết S-S, liên kết kị nước,liên kết hydro và liên kết ion. 3 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Phần lớn protein cấu trúc bậc ba đều tan tốt trong nước do các gốc acid amin kị nước quay vào trong và các gốc ưa nước phân bố chủ yếu trên bề mặt phân tử. Một số protein tan tốt trong dung môi hữu cơ do các gốc kị nước quay ra ngoài d/Cấu trúc bậc bốn: Các tiểu cầu bậc ba liên kết với nhau tạo thành cấu trúc bậc bốn. Sự sắp xếp các tiểu cầu không bắt buộc phải đối xứng. Trong cấu trúc bậc bốn phân tử protein có liên kết đồng hóa trị, liên kết hydro, liên kết Van der walls, liên kết ion, không có liên kết cầu disunfua. Các protein bậc bốn có hoạt tính sinh học như là enzym xúc tác phản ứng hay vận chuyển oxy. Khi phá vỡ cấu trúc bậc ba,bốn thì hoạt tính sinh học của nó cũng mất. II.VAI TRÒ VÀ GIÁ TRỊ CỦA PROTEIN TRONG DINH DƯỠNG VÀ TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM: 1.Vai trò sinh học của protein : Protein là thành phần cơ bản cấu tạo nên tế bào và là đơn vị cơ bản của cơ thể sống , do đó chúng có một số chức năng quan trọng sau đây: -Xúc tác vận chuyển các chất đến các mô, các cơ quan trong cơ thể -Bảo vệ cơ thể khỏi sự xâm nhập của các chất lạ như: protein lạ, virus, vi khuẩn hoặc tế bào lạ. -Điều hòa quá trình thông tin di truyền và các quá trình trao đổi chất trong cơ thể. -Dự trữ dinh dưỡng cho các quá trình cung cấp acd amin cho thế hệ sau phát triển. -Tạo chống đỡ cơ học. -Giữ vai trò trung gian cho phản ừng trả lời của tế bào thần knh đối với các kích thích đặc hiệu. -Tham gia trực tiếp vào quá trình vận động như co cơ, chuyển vị trí nhiễm sắc thể trong quá trình phân bào. -Xúc tác các phản ứng hóa sinh học trong cơ thể 2.Giá trị dinh dưỡng trong protein: Nguồn năng lượng trong cơ thể chúng ta do protein, hydradcacbon và các chất béo cung cấp nhưng nguồn cung cấp các acid amin không thay thế chỉ có thể lấy ở proetein trong thức ăn .vậy acid amin có vai trò như thế nào trong cơ thê chúng ta : - Tham gia vào quá trình tổng hợp các enzym và hoocmôn mà một số acid amin thành phần của nó chỉ có trong protein có trong tự nhiên , cái mà cơ thể chúng ta không tự tổng hợp được - Thay thế các acid amin trong protein của cơ - Tổng hợp protein mới trong quá trình phát triển của cơ ,trong cấu tạo của tế bào và trong cơ tương 4 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Do đó protein là nguồn cung cấp acid amin thiết yếu cho cơ thể mà không có một loại nào thay thế được. Mặt khác protein là thành phần cấu tạo của tế bào nên sự thiếu hụt protein trong cơ thể có thể gây ảnh hưởng đến súc khỏe của con người. Một số ví dụ:  Thiếu protein sẽ gây ảnh hưỡng đến hoạt động bình thường của một số cơ quan như Hệ thần kinh, gan, tuyến nội tiết  Thiếu protein cũng gây thay đổi thành phần hoá hoc và cấu tạo của xương, làm giòn xương và dễ gẫy  Do protein có nhiều chức năng sinh học quan trọng nên viêc cung cấp đầy đủ p là rất cần thiết cho cơ thể 3. Vai trò của p trong chế biến công nghệ thực phẩm Protein trong thực phẩm hoặc được bổ sung vào thực phẩm chủ yếu là để tạo cho thực phẩm co giá trị dinh dưỡng cao. Bên cạnh đó protein còn giữ vai trò quan trọng trong sản suất thực phẩm: Do có khả năng tương tác với nước và dễ bị biến tính dưới tác động của nhiệt mà protein có thể thay đội tính chất trạng thái để tạo cấu trúc, hình thái, tạo hình khối, tạo trạng thái cho nhiều sản phẩm thực phẩm. Mặt khác, trong những điều kiện công nghệ nhất định protein có thể tương tác với nhau, tương tác với nước, tương tác với một số hợp chất khác để tạo độ dẻo độ đông đặc, để tạo bọt, tạo xốp cho sản phẩm thực phẩm. Ví dụ  Trong tơ cơ của cá và một số loại thuỷ sản có tính tạo cấu trúc cao trong một số loại sản phẩm như giò lụa v..v…  Nhờ có các p hòa tan của malt mà CO2 trong bia mới giữ được bền  Gelatin của da có khả năng tạo ra gel va giữ bền gel bằng liên kết hidro nên mới có công nghệ tạo ra màng để bọc kẹo để tạo ra các viên thuốc mà khi cho vào miệng thi độ thanh nhiệt đủ để phá vỡ liên kết hidro và gel tan chảy Ngoài ra protein còn gián tiếp tạo ra chất lượng cho các loại sản phẩm thực phẩm Ví dụ  Hình thơm đặc trưng của chè gồm có 34 cấu tử thơm là nhờ các acid amin và polyphenol của lá chè tương tác với nhau khi gia nhiệt Các protein có bề mặt phân tử lớn nên trường lực phân tử lớn do đó có tính cố định mùi, tức là khả năng giữ hương lâu bền cho sản phẩm 4. Nguồn protein Nguồn protein động vật phổ biến là các loại thịt gia súc gia cầm, cá tôm, trứng sữa các loại động vật khác như cua , ghẹ,tép, động vật thân mềm cũng là nguồn protein đáng khai thác Ngoài ra còn chú trọng khai thác các nguồn protein động vật chưa được tận dụng như: phế thải lò mổ đặc biệt là tiết và xương Nguồn protein thực vật được chú ý nhiều nhất là các loại đậu, đặc biệt là đật tương.Cá loại bèo dâu tảo nấm, cũng là nguồn protein đáng được khai thác 5 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Hiện nay chúng ta cũng đang dùng nhiều biện pháp khác nhau để tăng lương protein trong các loại hạt ngũ cốc, các loại củ là những loại thực phẩm đuợc sử dụng trong khẩu phần ăn hàng ngày III/TỔNG QUAN VỀ NGUỒN PROTEIN CÁ VÀ THỦY SẢN: Thủy sản là nguồn nguyên liệu quan trọng của thực phẩm, của công nghiệp, nông nghiệp, dược phẩm. Động thực vật thủy sản bao gồm: tôm, cá nhuyễn thể(mực, vẹn, trai, sò, điệp, ốc, hầu,...) và rong, tảo,... cung cấp nguồn protein khổng lồ và phong phong phú. Thủy sản đang chiếm trên 20% nguồn protein thực phẩm nhân loại nói chung, chiếm trên 50% ở các nước đang phát triển, trên 80% nguồn protein ở Nhật. Sau đây là số liệu về hàm lượng protein trong một số loài thủy sản. Bảng số liệu hàm lượng protein và các thành phần hóa học khác trong một số loài thủy sản. Loài Cá trích Cá thu Cá tuyết Cá đuối Cá hồi Cá tra Cá Basa Cá nục Cá bạc má Cá cơm thường Cá chim đen Cua Tôm Tôm hùm Mực Hầu Vẹm Điệp Ghẹ Sò huyết Nghêu lụa Bào ngư Thành phần hóa học(g/100g) Nước Protein 69 17,3 67,2 19 81,2 17,6 88,7 21,5 63,6 22,5 23,42 28 76,4 21,3 73,4 21,5 78,9 18,5 76,3 19,8 78,5 17,3 78,2 18,1 78,5 16,9 80,2 16,4 84,6 8,4 78,6 14,4 79,8 13,3 75,5 19,9 81,3 11,7 82,3 10,3 68,6 20,5 6 Lipid 11,3 12,2 0,3 0,7 13,4 3,42 7 0,8 3,7 0,7 2,5 1,9 0,8 1,9 0,9 1,8 2,2 0,2 0,5 1,1 0,5 0,9 Khoáng 2,1 1,6 1,2 1,2 1,4 1,8 1,4 2,2 1,0 1,8 1,5 1,4 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Dựa vào bảng số liệu cho thấy hàm lượng protein trong nguồn thủy sản khá cao,nhất là ở cá. Như mọi nguồn protein khác, protein trong cá và thủy sản là những chuỗi polipeptide được cấu tạo từ các acid amin. -các acid amin(nhất là các acid amin không thay thế) hầu như đầy đủ và có giá trị sinh học rất cao. Ngũ cốc thường có ít Lysine và các acid amin có chứa lưu huỳnh(methionine và cysteine), trong khi đóprotein cá là nguồn giàu các acid amin này. Bảng các acid amin chủ yếu(%) trong các protein khác nhau. Acid amin Lysine Trytophan Histidine Phenyl alanine Leucine Isoleucine Threonin Methionine Valine Cá 8,8 1,0 2,0 3,9 8,4 6,0 4,6 4,0 6,0 Sữa 8,1 1,6 2,6 5,3 10,2 7,2 4,4 4,3 7,6 Thịt bò 9,3 1,1 3,8 4,5 8,2 5,2 4,2 2,9 5,0 Trứng 6,8 1,9 2,2 5,4 8,4 7,1 5,5 3,3 8,1 -Các acid amin tự do tan trong nước tạo mùi vị đặc trưng cho thủy sản. Điểm đẳng điện của protein trong cá và thủy sản là pI=4,5-5,5 tại đây protein có tính tan kém nhất Trong thủy sản, cá là một loại thực phẩm dinh dưỡng, có nguồn protein cao, dễ tiêu hóa, rất phổ biến trong các bữa ăn; các sản phẩm ứng dụng tính năng công nghệ của cá rất đa dạng. Dựa vào sự tập trung mỡ và hàm lượng mỡ trong các mô của cá, người ta phân biệt 2 loại cá là cá béo và cá gầy. Nhưng hàm lượng protein trong cá béo và cá gầy tương đương nhau(16-19%). Protein trong cơ cấu thành phần khác nhau của thủy sản khác nhau thì có hàm lượng khác nhau. Bảng số liệu hàm lượng protein(%) trong cơ cấu thành phần của cá Loại cá Cá tầm Cá trích Cá đãnh Cá chép Cá leo Thịt cá 16,5 17,5 18,3 17,6 20 Đầu 22,2 13,6 15,7 14,7 17,5 Nội tạng 15,4 19,8 8,9 13,5 15,6 7 Trứng 26,5 28,6 30 Tinh cá 22,4 13,5 21,4 20,4 Gan 16,3 13,2 13,1 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục IV. PHÂN LOẠI PROTEIN TRONG CÁ VÀ THUỶ SẢN Protein cá cũng giống với một số loài thủy sản .So với động vật có vú ,protein cá cũng tương tự ,chỉ khác nhau về hàm lượng protein , tỉ lệ giữa các loại protein và một số tính chất vật lý ,cách sắp xếp các protein . Do đó cũng được chia làm 3loại như sau: Protein cấu trúc Protein chất cơ Protein mô liên kết Tỉ lệ protein (%)trong tổng số p của cá và mực ống và thịt động vật có vú Protein cấu trúc Protein chất cơ Protein mô liên kết Cá 65- 75% 25 -30% 3 – 10% Mực ống 77 – 85% 20% Thịt 60,5% 29% 10,5% 1/ Protein cấu trúc : Có dạng sợi . Mỗi sợi cơ được tạo bởi nhiều sợi cơ xếp song song với nhau . Mỗi sợi cơ gồm các thơ sợi thô và sợi mảnh Trong đó , các sợi cơ của cá và một số loại thủy sản thường ngắn hơn ở thịt và được sắp xếp thành những lớp mỏng , do đó cá và thủy sản thường dể chín và dễ bị thủy phân hơn thịt  Protein cấu trúc được chia làm 2 nhóm :  Protein co rút như myosin ,actin  Protein điều hòa co rút như tropomyosin ,troponin , actomyosin Có thể tan tốt trong dung dịch muối trung tính có nồng độ ion tương đối cao ( >0.5 M) a) Myosin Phân tử myosin gồm sáu tiểu đơn vị, phần hình trụ có chiều dài gồm 120 nm và đường kính 1.5nm, phần đầu có cấu trúc xoắn dài chừng 15nm và đường kính là 4,5nm. 55% chuỗi polypeptide có cấu trúc xoắn α Phân tử chứa 40 nhóm sulfidryl nhưng lại không có cầu disunfua. Dưới tác dụng của trisin phân tử myosin bi cắt thành hai mảnh: +Mesomyosin là phần nặng. Chứa cái đầu của myosin có hoạt tính ATPase , có khả năng cố định được actin và không tạo thành sợi +Meromyosin là phần nhẹ không tan trong nước gần như toàn bộ có cấu trúc xoắn α, có tạo thành sợi, lực tương tác giữa các phân tử là lực ion 8 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục * Cấu trúc phân tử myosin Do sự phân bố các nhóm điện tích trên chỗi peptide mà khoảng cách giữa hai đầu của cùng một sợi Dimemyosin là 42,5 nm còn khỏang cách giữa hai đầu của hai sợi Dimemyosin cạnh nhau là 14nm Myosin có hoạt tính ATPhase, có khả năng kết hợp thuận nghịch với actin tạo thành phức myosin-actin Myosin trong cá chiếm 40% protein tổng số. Phần lớn myosin của cá và thuỷ sản khó tách ra khỏi actin so với myosin của thịt động vật có vú. Protein này rất nhạy với biến tính và dễ bị thuỷ phân bởi proteaza hơn myosin của động vật có vú Ngoài ra cấu trúc myosin của cá và tôm cũng có một số điểm khác so với động vật có vú. Ở myosin cuả cá và tôm có một đầu nặng và 3 đầu nhẹ còn ở thịt động vật có vú thì hai đầu nặng và nhiều đầu nhẹ. b) Actin Phân tử actin gồm 374 gốc acid amin. Gắn với myosin gồm 2 lọai: G-actin là actin dưới dạng đơn phân chỉ gồm 1 chuỗi polypeptit có cấu trúc cầu bậc 3 nên được gọi là G-actin. Mỗi actin có thể nối với 4 actin khác. Phân tử actin chúc 1 phân tử ATP và một ion Ca 2+ . Trong điều kiên xác định (nồng độ ion Ca 2+ hoặc Mg 2+ > 1 mM) G-actin có thể trùng hợp thành F-actin. F-actin là những sợi mãnh được cuộn lại thành xoắn ốc kép chúa 13 monome ( G-actin)/ 1 vòng xoắn/1 sợi. Mỗi sợi có từ 340 đến 380 monome actin. Trong quá trình trùng hợp ATP liên hợp với G-actin, bị thuỷ phân thành ATP và phốtphát vô cơ, ADP nằm lại trên monome Actin của cá và tôm ,cua..v..v..Rất có tách ra khỏi myosin do đó khi chiết thu myosin thì một lượng lớn actin cũng bị tách ra khỏi myosin 9 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục c) Troponin Là protein phân bố theo chiều dọc của F-actin, cứ 39nm có một Troponin. Có 3 Troponi T, Y, C có khối lượng phân tử khác nhau. Troponin có 4 chỗ để gắn với ion Ca 2+, việc gắn Ca 2+ vào Troponin diễn ra bằng cách dịch chuyển Tropomyosin dọc theo cấu trúc xoắn ốc của actin d) Tropomyosin Là sợi cơ rất dài mảnh,chứa hai chuỗi peptide có cấu trúc xoắn α Phân tử Tropomyosin gắn vào hai sợi F-actin còn bản thân các phân tử Tropomyosin thì gắn đối đầu với nhau băng liên kết ion. Mỗi phân tửTropomyosin có một vùng để cố định Tropomin T vào góc xistein Tropomyosin là loại protein khá bền và dễ tinh chế *Cấu tạo của actin và tropomyosin .troponin e) Actomyosin Trong cơ, actomyosin tồn tại ở dạng kết hợp của actin và myosin Trong phòng thí nghiệm actomyosin là dung dịch có độ nhớt cao của Factin va Myosin Actomyosin có hoạt tính như là một ATPase xúc tác để biến đổi ATP thành ADP+acid phosphoric và giải phóng năng lượng cho sự co cơ Dung dịch actomyosin có độ nhớt cao và có hiện tượng lưỡng chiết dòng .Khi ta cho ATP vào thì độ nhớt giảm và hiện tượng lưỡng chiết dòng biến mất .Khi actomyosin ở trong dung dich muối thì actomyosin sẽ tạo cấu trúc gel mềm và trong suốt và tạo thành khối chất rắn dai và khó cắt. Hiện tượng này được dùng để phân biệt myosin và actomyosin. Và tính Mg 2+ và ATPase có của actomyosin cao hơn của myosin. Trong khi đó hoạt tính Ca 2+ và ATPase của actomiosin lại tương tự của myosin vì actin không ảnh hưởng đến hoạt tính Ca 2+ ATPase Ở cá và một số loài thuỷ sản như tôm cua, ghẹ…. Tỉ lệ giũa myosin và actomyosin khác với tỉ lệ này ở thịt bò thịt heo v..v.. Nên actomyosin của thuỷ sản có hoạt tính Ca 2+ ATPase khác với thịt. Thông thường hoạt tính này cao hơn ở thuỷ hải sản rất nhiều. Hoạt tính ATPase của các loài khác nhau là khác nhau. 10 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Hoạt tính của ATPase của actomyosin của một số loài cá và thỏ: Ca 2+ ATPAZE Mg 2+ ATPZE Cá chép 0,238 0,104 Cá đuôi vàng 0,261 0,082 Cá mòi 0,23 – 0,736 Thịt thỏ 0,518 – 0,837 Ngoài ra khi nấu cá , tôm, cua, ghẹ ta thấy hiện tượng cứng và chín diễn ra nhanh hơn ở thịt động vật Một đặc điểm khác ở cá và các loại thuỷ sản khác là sau khi chết rất không bền đối với vi sinh vật do pH giảm ít 2/Protein của khung mạng( mô liên kết) Là những protein của mạng, của sợi cơ, của màng ti thể của vảy và xương và của mô liên kết Gồm colagen, esastin Không tan trong nước hoặc dung dịch kiềm hoặc dung dich muối có ion thấp Cơ thịt loài cá có độ bền cơ học cao chứa nhiều collagen hơn so với loại có cấu trúc mềm mại (sò, ốc hến) a) Collagen Chiếm khoảng từ 3 đến 8% tổng số protein. Collegen được tìm thấy trong hệ thống, vảy, xương, gân…. Cấu tạo collagen gồm 3 chuỗi peptide. Chúng có thể khác biệt nhau hay giống nhau có cấu trúc xoắn ốc hình thành chung một hình xoắn có 3 sợi. Ở collagen thành phần acid amin khá đặc biệt , việc có mặt glycine và proline,cũng như sự hiện của 4-hidroxy proline, 5-hidroxy lisine là đặc trưng. Sự có mặt của hidroxy proline việc xác định collagen có thể cung cấp định lượng dữ liệu về mô liên kết có sẵn trong các sản phẩm thịt. Đơn vị cấu trúc căn bản của collagen là tropocollagen có hình trụ do 3 chuỗi peptide cuộn lại thành xoắn ốc kép 3 với bước sống là 0.9 nm. Trong chuỗi peptit có đoạn cấu trúc(Gly-X-Y)n lập đi lập lại nhiều lần 11 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục *Cấu tạo tropocollage Xen giữa các đoạn cấu trúc này là các vùng có cực. Các gốc glycine thường nằm ở trong xoắn ốc kép 3, còn các gốc acid amin thì nằm ngoài xoắn ốc này. Do đó có thể tham gia tương tác giữa các phân tử Trong quá trình trưởng thành ,sợi collage được cũng cố và cân bằng ,thoạt đầu bằng liên kết cộng hoá trị chéo .Liên kết cộng hoá trị mang lại độ chắc cơ học cho sợi collage Trong quá trình chín của thịt collagen bị biến đổi chút ít Trong quá trình xử lý nhiệt trong môi trường ẩm, các sợi collagen co lại, sau đó bị gelatin hoá do các sợi bị phân ly và do xoắn ốc kép 3 bị duỗi ra, phân tử bị thủy phân từng phần.nhiệt độ co rút (T1) ở các loài khác nhau là nhác nhau ở cá T1 =450C, ở động vật có vú T1 = 60 -650C .Khi collage tự nhiên hay nguyên vẹn được làm nóng ở nhiệt độ T >T1 thì co cấu bị phá vở ,nó hoà tan trong nước ,người ta gọi đó là gelatin .Gelatin suất hiện khi chiên hay nấu.phạm vi của sự gelatin hoá bị tác động bởi liên kết chéo của collage và lượng nhiệt áp dụng .Gelatin giữ vai trò như một chất keo kết dính ,nó được sản suất trên pham vi rộng từ xương đến da Nhiệt độ gelatin hoá ở cá và các thủy sản thấp hơn ở thịt hàng chục độ, ít có liên kết chéo và nhạy cảm hơn ở các động vật có vú Ở trạng thái tự nhiên collage chỉ bị pepxin và collagenase thỷu phân . Sau khi bị biến tính nhiệt mới được trypsine , chimotrypsine và carbopetidaza thỷu phân Collagen ở các loài cá khác nhau thì khác nhau, chúng cũng ảnh hưởng đến cấu trúc cơ thịt cá. Mặt khác ta còn thấy ở cá và một số loài thỷu sản collage kém bền nhiệt hơn so với động vật có vú , ít có liên kết chéo hơn nhưng nhạy cảm hơn collage ở động vật có vú .Nói chung hàm lượng hydroxyprolin trong thỷu sản thấp hơn trong động vật có vú b) Elastin: Elastin là protein có màu vàng, một lượng nhỏ của elastin được tìm thấy trong mô liên kết cùng với collagen. Nó là một protein không trương nở, rất bền, là một protein tạo thành các sợi đàn hồi. Elastin mang các đặc tính của cao su, nó có thể kéo căng và sau đó trở lại hình dáng ban đầu. Trong Elastin lượng acid amin cơ bản là thấp, trong khi đó lượng acid này lại giàu trong các cặn của chất béo không cực, điều đó lý giải cho sự kém trương nở của elastin khi nó được làm nóng trong nước. Tính chất đàn hồi của elastin là do sự hiện diện của thành phần của pentapeptide. Là một polyme, thành phần pentapeptide này được hình thành đồng phân β -spiral. Đó là một hệ thống nối tiếp bị liên kết bởi cặn glycine để tào nên cánh quạt α -helix Elastin bị hydro hoá bởi serine proteinase elastase, enzeim này được tiết ra từ tuyến tuỵ. Elastin rất bền với acid, base và các protease, nó chỉ bị thủy phân bởi papain. 12 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục 3/Protein chất cơ: Gồm có myoglobin, myoalbumin, globulin, và enzyme. Trong đó phần lớn là enzyme và mioglobin. Tan trong nước, trong dung dịch muối có nồng độ ion thấp ( < 0.15M) .Do đó có thể thu dược khi ta tiến hành ép thịt cá ,thịt của các loài thủy sản (tôm, cua, ghẻ …) hoặc chiết trong dung dịch muối có nồng độ thấp . Khả năng hoà tan cao của protein là ngyuên nhân làm mất giá trị dinh dưỡng do một lượng protein đáng kể thoát ra khi rửa cá , ướp muối ,tan giá trong nước , ướp lạnh Hầu hết protein chất cơ bị đông tụ khi đung nóng trong nước ở nhiệt độ lớn hơn 500C.Protein của chất cơ ở cá bị đông tụ ở nhiệt độ 90 0C trong 10 phút . Tuy nhiên phần trăm protein bị đông tụ thay đổi tuy theo loài . + Ở cá thu , cá mòi hầu hết protein bị đông tụ +Ở cá chỉ vàng chỉ có 65 -75% là bị đông tụ Sự đông tụ khi gia nhiệt của protein trong chất cơ phụ thuộc vào protein của tơ cơ . Hiên tượng đông tụ là nguyên nhân làm giảm khả năng tạo gel Các protein chất cơ cản trở quá trình tạo gelchúng được xem là nguyên nhân làm cho sản phẩm có độ bền gel thấp.Do đó trong một số sản phẩm phải rửa thịt cá tôm , cua trong nước nhằm nhiều mục đích, một trong những mục đích đó là loại bỏ protein tan trong nước mà những protein này cản trở sự tạo gel ( trong sản xuất surimi) Thực tế cho thấy thành phần nhóm protein tương cơ thay đổi khi các bào quan bị phá vỡ , nên người ta sử dụng việc xem xét tình trạng nội bào quan của cơ thịt , như cơ thịt cá ,giúp phân biệt cá tươi với cá đông lạnh với điều kiện chấp nhân rằng các bào quan trong cơ thịt cá vẫn còn nguyên vẹn cho tới khi cá được đông lạnh . Tuy nhiên khi dùng phương pháp này cần chú ý một số enzym cũng được phóng thích ra nội bào quan trong quá trình bảo quản lạnh cá bằng phương pháp ướp đá Các protein tương cơ rất thích hợp để phân biệt các loài cá khác nhau ,vì khi tách chúng bằng phương pháp tập trung đẳng điện , tất cả các loài cá khác nhau biểu hiện các vạch protein khác nhau a. Enzyme Protein của chất cơ phần lớn là các enzyme, ezyme chống lại sự thuỷ phân glucose và pentosephosphat, tham gia vào sự trao đổi chất của tế bào, như sự chuyển hoá năng lượng trong điều kiện yếm khí từ glycogen thành ATP. Nếu các nội bào quan trong tế bào cơ bị phá vỡ, nhóm protein này cũng có thể chứa các enzyme tham gia trao đổi chất nằm bên trong lưới nội bào tương, ti thể và thể men b. Myoglobin Là một chuỗi phân tử globin gắn với nhóm ngoại của nó là heme ở góc histidyl có số thứ tự 93. Phân tử globin do 153 gốc acidamin tạo nên, trong đó có 121 gốc tham gia vào cấu trúc xoắn α, chia ra làm tám phần, mỗi phần chứa từ 7 cho đến 26 gốc acid amin. Cấu trúc bậc ba có dạng hình cầu được ổn định bởi các 13 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục cầu muối, liên kết hidro, liên kết ưa béo. Nhóm ngoại heme nằm trong một khoang của cầu này Nguyên tử Fe của heme liên kết phối trí với sáu nguyên tử, mỗi ngyuên tử sẽ cho một cặp điện tử Do ngyuên tử Fe của heme trong myoglobin có thể dễ dàng liên kết hoặc không liên kết vơi oxi nên myoglobin cũng có thể cung cấp oxi. Myoglobin của cá dễ bị oxi hoá thành metmyoglobin. * Cấu trúc bậc ba của myoglobin Cá chép Cá tuyết Cá bơn Thịt thỏ So sánh thành phần protein trong cá và thịt(%) Protein chất cơ Protein cấu trúc Protein mô liên kết 23 - 25 70 -72 5 21 76 3 18 - 24 73 - 79 3 16 - 28 39 - 68 16 -28 Hàm lượng protein cấu trúc và protein chất cơ trong một số loài cá Protein cấu trúc Protein chất cơ Cá vước biển 13,3 6,7 Cá vằn 17,3 8,9 Cá đuôi vàng 14,3 13,4 Cá thu 13,7 10,2  Ngoài các loại protein nêu ở trên ,mới đây người ta còn quan tâm đến các nhóm protein đặc hiệu có thể phục hồi được từ các sản phẩm phụ , đặc biệt trong nội tạng của cá . một số ví dụ về loại này là protein kiềm hay protamin tìm thấy trong tinh dịch của cá đực .Phân tử lượng của loại này thường dưới 10.000KDvà PI cao hơn 10 do thành phần acid amin arginin trong đó quá nhiều ,khoảng 65% 14 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục  Sự hiện diện của các của các protein kiềm đã được biết từ lâu và không phải là chúng có trong mọi loài cá . Các loại cá có nhiều protein này nhất là mhóm cá hồi vá cá trích ,trong khi nhóm cá đáy như cá tyuết thì lại không thấy có protamin  Có một vài lý do làm cho người ta quan tâm đến đặc tính cực kì cơ bản của protamin chúng dính chặt với hầu hết protein khác có độ kiềm thấp hơn .Vì vậy chúng ảnh hưởng đến việc gia tăng đặc tính chức năng của protein khác .  Đặc điểm dáng chú ý khác của protein kiềm là khả năng ức chế vi sinh vật phát triển . Đặc điểm này mở ra triển vọng cho việc ứng dụng chúng trong tương lai V/TÍNH NĂNG CÔNG NGHỆ CỦA PROTEIN CÁ VÀ THỦY SẢN: Các sản phẩm thực phẩm là một hỗn hợp gồm nhiều chất khác nhau. Mỗi hợp phần trong sản phẩm thực phẩm đều có một giá trị dinh dưỡng nhất định.Gía trị dinh dưỡng của hợp phần thực phẩm thường có tính chất tĩnh và bất biến. Các quá trình chế biến hoặc bảo quản đều nhằm giữ cho nguyên vẹn giá trị này hoặc chỉ bị thay đổi chút ít. Ngoài giá trị dinh dưỡng, hợp phần thực phẩm còn có những khả năng và tác dụng nhất định trong việc tạo kết cấu, hình dạng cho sản phẩm thực phẩm , tạo cho thực phẩm có giá trị cảm quan cao. Để đạt được điều đó,đôi lúc ta phải hi sinh một ít giá trị dinh dưỡng của hợp phần. Các tính chất hóa lí của protein gây ra những biến đổi có lợi trong quá trình chế biến và bảo quản được gọi là tính chất công nghệ của protein. Protein nói chung có các tính chất công nghệ sau: -Tính hydrat hóa. -Tính hòa tan. -Sự biến tính. -Khả năng tạo gel. -Khả năng tạo nhũ tương. -Khả năng tạo bọt. -Khả năng hấp phụ. -Khả năng tạo sợi. 1-Tính hydrat hóa của protein: Là khả năng kết hợp với nước của phân tử protein. Tuy nhiên phân tử protein không tan trong nước mà chỉ trương phồng lên. Nguyên nhân: trên bề mặt phân tử protein có nhóm háo nước kết hợp với nước bằng lực hút tĩnh điện tạo thành lớp màng hydrat dày khoảng 3Ao. Hầu hết các sản phẩm thực phẩm giàu protein nói riêng và thực phẩm khác ít nhiều có chứa nước do đó tính chất hóa lý, tính lưu biên và tính cảm quan sẽ phụ thuộc vào khả năng hydrat hóa. Như vậy quá trình hydrat hóa và tái hydrat hóa là rất phổ biến trong thực phẩm. 15 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Các giai đoạn hydrat hóa của protein: Protein khô Hấp thụ các phân tử nước bởi các phần có cực dung dịch Hấp ngưng tụ thành một lớp dày sonvat hóa và phân tán thụ nước thành nước lỏng trương nở các hạt không tan và bị trương phồng Các yếu tố ảnh hưởng đến tính hydrat hóa của protein: +Nồng độ của protein:nồng độ càng tăng, tổng số nước hấp thụ càng tăng. +pH:sự thay đổi pH làm thay đổi đến lực tương tácgiữa các phân tử protein với nhau và giữa phân tử protein với nước. +Nhiệt độ: khi nhiệt độ tăng, liên kết hydro giảm nên khả năng hấp thụ nước của protein giảm. +Sự xuất hiện ion ở nồng độ thấp làm tăng khả năng hấp thụ nước của protein, nhược lại nồng độ tương đối cao thì khả năng tương tác giữa protein và nước giảm do sự cạnh tranh giành lấy nước của ion. 2.Tính hòa tan của protein: Là khả năng phân tử protein kết hợp với nước và bị phân tán hòan tòan trong nước. Độ hòa tan là chỉ số quan trọng của proteinđược sử dụng trong các đồ uống. Nguyên nnhân cũng là lớp vỏ hydrat, các phân tử protein trượt khỏi nhau và bị phân tán trong nước. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính hòa tan protein: +pH: tại pI, tínhtan protein thấp nhất do protein trung hòa về điện. +Nhiệt độ: nhiệt độ càng tăng tính tan càng giảm, protein bị tủa xuống. Nguyên nhân là do các liên kết ngang bị bẻ gãy. +Dung môi: hằng số điện môi tăng thì độ tan tăng và ngược lạ. Tuy nhiên, hằng số điện môi tăng đến một mức nào đó thì protein cũng bị kết tủa xuống, do dung môi háo nước phá vỡ lớp vỏ hydrat của phân tử protein. 3.Sự biến tính: Biến tính là sự thay đổi cấu trúc không gian protein dưới tác động của môi trường dẫn đến sự thay đổi tính chất ban đầu của protein. Có 2 lọai biến tính: -Biến tính thuận nghịch: là khi lọai bỏ tác nhân gây biến tính thì protein trở lại trạng thái ban đầu. -Biến tính không thuận nghịch: là khi lọai bỏ tác nhân gây biến tính thì protein không trở về trạng thái ban đầu. 16 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Tính chất protein sau khi biến tính: -Độ hòa tan giảm. -Khả năng hydrat hóa giảm. -Mất họat tính sinh học. -Dễ bị thủy phân hơn. -Độ nhớt dung dịch tăng. Các tác nhân gây biến tính: -Nhiệt độ: đa số protein biến tính ở nhiệt độ cao(thường là trên 60 oC). Tuy nhiên, nếu tỷ lệ aa kị nước đối với aa háo nước càng caothì protein càng dễ biến tính ở nhiệt độ thấp. -pH:pH quá cao hay quá thấp đều gây ra biến tính không thuận nghịch. -Muối kim lọai. -Hợp chất hữu cơ: ure, guanidin,chất họat động bề mặt, chất có tính khử. -Bức xạ: tia bức xạ alpha, gama, UV, siêu âm làm đứt cấu disunfur, liên kết ion. -Cơ học: nhào, trộn, đánh, cán... 4.Khả năng tạo gel: Cấu trúc mạng gel của phân tử protein là do phân tử protein bị biến ti1nh duỗi mạch, sau đó nó bị biến tính tập hợp lại tạo mạng lưới có trật tự, tạo các nút mạng. Cấu trúc này có khả năng giữ nước. Các liên kết nút mạng: hydto, disunfur, kị nước, tĩnh điện... Khả năng tạo gel của protein là một chức năng quan trọng của nhiều hệ thống protein và đóng vai trò chủ yếu trong việc tạo cấu trúc,hình thái do đó cũng là cơ sở tạo ra nhiều sản phẩm thực phẩm như:phomat, kamaboko, giò, gel gelatin, đậu phụ, bột nhào làm bánh mì, thịt giả từ protein thực vật. Điều kiện tạo gel: -Gia nhiệt làm biến tính protein, protein duỗi mạch. -Hạ nhiệt độ để tạo nhiều liên kết hydro -Acid hóa, kiềm hóa nhẹ để gel chắc hơn. -Thêm các chất đồng tạo gel(polysaccharide) làm cầu nối giữa các hạt tăng độ dẻo. 5.Khả năng tạo nhũ: Các nhũ tương là hệ phân tán của hai chất lỏng không trộn lẫn nhau mà một trong hai có mặt dưới dạng những hạt nhỏ của pha bị phân tán, còn chất lỏng kia dưới dạng pha phân tán liên tục. Nhiều sản phẩm thực phẩm là nhũ tương như sữa,kem đá, lòng đỏ trừng, thịt băm nho để làm xúc xích... trong đó protein là chất làm bền hệ thống keo này. 17 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Cơ chế làm bền nhũ tương của protein có thể do protein được hấp thụ vào bề mặt liên pha giữa các giọt dầu bị phân tán và nước liên tục sẽ tạo ra các tính chất cơ lý như: độ dày, độ nhớt, độ cứng có tác dụng chống lại sự hợp giọt. Mặt khác, sự ion hóa các aa mạch bền của protein ở các pH khác nhau cũng tạo ra lực đẩy tĩnh điện làm cho độ bền của nhũ tương tăng lên 6.Khả năng tạo bọt: Các bọt thực phẩm là những hệ phân tán của các bọt khí trong một pha liên tục là pha lỏng hoặc bán rắn có chứa chất họat động bề mặt hòa tan. Màng bọt thường dược cấu tạọ từ protein, mỏng, bên trong thường chứa không khí hoặc CO2. Độ bèn của hệ bọt được quyết định bởi độ bền của màng bọt. Một số protein có khả năng tạo bọt tốt: lòng trắng trứng, globin và hemoglobin, gelatin, các protein của lactoserum, casein, protein của lúa mì... 7.Khả năng hấp phụ: Một số chế phẩm, thực phẩm giàu protein tuy có giá trị dinh dưỡng cao nhưng đôi khi lại có mùi khó chịu. Việc khử các chất mùi không mong muốn ra khỏi protein nói chung khá khó khăn ví chúng bị protein giữ quá chặt. Do phân tử protein có bề mặt phân tử lớn nên trường lực phân tử lớn do đó protein có khả năng hấp phụ nhiều chất khác nhau rất tốt. Lợi dụng tính chất nả\ày của protein mà người tacó thể tải vào protein các chất thơm mong muốn. Một ứng dụng quan trọng của tính chất này ở protein là tạo mùi thơm của thịtbò hoặc tôm cua cho thịt giả. 8.Khả năng tạo sợi: Phân tử protein khi bị biến tính duỗi mạch được gia cố tại pI sẽ tạo ra dạng sợi. Thông thường người ta thường bổ sung thêm polisaccharide ái nước để tăng liên kết hydro. Trong công nghệ chế biến thực phẩm thì người ta ứng dụng tính chất này để tạo thịt nhân từ protein của đậu nành. VI/CÁC SẢN PHẨM CHẾ BIẾN TỪ THỦY SẢN-CÁ VÀ NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA PROTEIN THỦY SẢN-CÁ TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN: Tính năng công nghệ của protein thủy sản-cá chính là cơ sở để ta sản xuất hàng loạt các sản phẩm từ thủy sản-cá như sausage, kamaboko, giò chả... Phần sau đây sẽ nói đến sự biến đổi của protein trong cá-thủy sản, các điều kiện ảnh hưởng đến protein này trong quá trình chế biến và giới thiệu một số sản phẩm của thủy sản và cá. 1. Khử nước của sản phẩm cá,thủy sản-sản phẩm thô: Các phương pháp làm khô sản phẩm: Hai phương pháp: sấy khô và phơi khô. 1.1.1 Sấy khô: có các phương pháp sấy khô sau: - Sấy khô thăng hoa. - Sấy khô bằng chân không trong dầu. 18 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục - Sấy bằng chân không. - Dùng nhiệt bức xạ của tia hồng ngoại để sấy khô. 1.1.2 Phơi khô: người ta sử dụng năng lượng mặt trời để làm khô sản phẩm như: cá khô, mực khô... 1.2 Biến đổi hóa học của thủy sản-cá khi sấy khô: Trong quá trình làm khô, trạng thái của thủy sản-cá bị biến đổi làm cho sản phẩm giảm chất lượng một phần nào đó so với sản phẩm tươi. Tuy nhiên, những biến đổi về thành phần háo học mới thực sự quan trọng. Thủy sản-cá giảm đi thể tích và trọng lượng do sự bốc hơi nước, màu sắc cá cũng thay đổi do sự oxi hóa các sắc tố và do tỉ lệ chất khô tăng lên. Sau đây sẽ đề cập đến sự biến đổi của protein. 1.2.1 Sự đông tụ và biến tính của protein: 1.2.1.1 Làm khô ở áp lực thường: Đối với phương pháp này, sự đông tụ và biến tính của protein phụ thuộc vào nguyên liệu. Nếu nguyên liệu đã gia nhiệt thì protein ít biến đổi. Nguyên liệu đã ướp muối, nếu điều kiện làm khô tốt thì protein ít biến đổi, chất lượng cao vì tác dụng của muối ăn làm cho cơ được cố định. Nếu điều kiện làm khô không tốt thì ngược lại. Đối với cá tươi thì sự biến tính rất rõ rệt. Trong quá trình làm khô, yếu tố ảnh hưởng chủ yếu đến sản phẩm là nhiệt độ. Protein của cơ cá chủ yếu là myosin và myogen ở điều kiện bình thường nhiệt độ đông tụ của chúng là 55 0C và 600C. Khi đó, protein sợi cơ từ có tính hòa tan biến thành trạng thái keo kết tủa, mất tính đàn hồi của cơ thịt làm cho cơ cá trở nên dai, chắc. 1.2.1.2 Làm khô bằng phương pháp chân không thăng hoa: Đối với phương pháp này sự biến tính protein là nhẹ nhưng sự biến tính đó chủ yếu là giai đoạn đông kết, giai đoạn thăng hoa hầu như không biến đổi. Nói chung, sấy khô bằng thăng hoa so với làm khô ở áp lực thường thì biến đổi rất ít. Sự biến đổi hàm lượng đạm khi sấy khô cá bằng chân không thăng hoa(% so với chất khô toàn phần) Tên cá Cá chó Cá nheo Cá tuyết Trạng thái Đạm tổng số Cá tươi Cá khô Cá tươi Cá khô Cá tươi Cá khô 14,97 14,84 15,33 14,54 15,39 14,41 Đạm tan trong nước muối 9,77 3,18 10,72 4,13 4,81 4,92 19 Đạm tan Đạm trong phi nước protein 6,27 2,00 2,15 2,15 4,72 1,74 3,00 1,89 3,13 1,54 3,22 1,61 Đạm NH3 0,37 0,48 0,27 0,35 0,47 0,38 Đạm gốc muối bay hơi 0,027 0,023 0,017 0,020 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Làm khô bằng chân không thăng hoa có ưu điểm hơn các phương pháp khác nhiều, nhưng nói chung khi làm mất nước thì protein ít nhiều đều bị biến tính, vì vậy khó trở lại trạng thái tươi nguyên như ban đầu. Người ta sử dụng cá chó, cá nheo và cá tuyết để sấy khô bằng phương pháp chân không thăng hoa, cho thấy trong quá trình sấy protein biến tiùnh nhe và mức độ biến tính tương tự sản phẩm ướp đông hoặc hơi nhiều hơn. Từ kết quả của bảng số liệu trên cho thấy cá tươi sau khi sấy khô bằng chân không thăng hoa lượng đạm hòa tan trong nước và trong dung dịch muối đều giảm xuống, nhưng làm khô với cá đã tan giá thì lượng đạm đó hầu như không biến đồi. 1.2.2.Sự biến đổi về tỷ lệ tiêu hóa của protein Quá trình làm khô nếu nhiệt độ càng cao thì tỷ lệ tiêu hóa của protein càng thấp, điều đó đã được chứng minh. Qua nhiều thí nghiệm người ta thấy làm khô ở áp lực thấp, nhiệt độ cao vừa phải, thời gian ngắn thì tỷ lệ tiêu hóa giảm ít hơn so với thời gian dài, nhiệt độ thấp. Sấy ở áp suất dưới 20mmHg , nhiệt độ 50 0C nếu áp suất càng giảm, tỷ lệ tiêu hóa càng cao. Không nên sấy ở nhiệt độ dưới 30 0C ở điều kiện bình thường vì thời gian sấy kéo dài làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Qua thí nghiệm sấy khô bằng chân không thăng hoa, người ta đã xác định được tỷ lệ tiêu hóa của protein thịt cá không kém gì cá tươi mấy. Các nhà khoa học Nhật đã dùng cá song gió làm thí nghiệm xác định sự ảnh hưởng của chân không và nhiệt độ sấy. Thí nghiệm sử dụng protease để phân hủy cá khô. Ảnh hưởng của chân không và nhiệt độ sấy đến tỷ lệ tiêu hóa protein của cá Áp suất (mmHg) 21,0 19,0 31,0 19,8 32,1 55,5 42,1 31,8 56,3 21,7 55,5 Nhiệt độ (0C) 30 40 40 50,1 50 50,1 55,1 59,0 60,1 60,5 69,8 t A a’ a – a’ 7,5 5,0 6,0 2,5 4,0 6,0 4,0 3,0 3,5 3,0 2,5 1,01 0,89 1,02 1,41 1,26 0,99 1,17 1,34 1,12 1,16 1,17 0,18 0,17 0,21 0,29 0,28 0,27 0,28 0,33 0,27 0,37 0,24 0,83 0,81 0,81 1,21 0,98 0,72 0,89 1,01 0,85 0,79 0,90 Tỷ lệ tiêu hóa (%) 53 52 52 72 63 46 57 65 54 50 57 Biết rằng: t : thời gian cần thiết để sấy khô đến 51 – 55% khối lượng sản phẩm [h] a : lượng đạm acid amine trong 1ml dịch tiêu hóa [mg] a’ : lượng đạm acid amine của mẫu trắng [mg] 20 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Tỷ lệ tiêu hóa được xác định: X a a' a0  a0' Với thịt cá tươi a0  1,18; a0'  0,31 1.3.Biến đổi của thuỷ sản- cá khi sấy ở nhiệt độ cao. Làm khô ở nhiệt độ cao là phương pháp loại nước ở nhiệt độ 80 – 200 0C. Làm khô bằng phương pháp này hàm lượng hàm ẩm trong còn lại không quá 15%. Làm khô ở nhiệt độ này các quá trình lý hóa xảy ra như sau: khử nước, phân giải protein, lipid, làm đông tụ và biến tính protein, giảm hoạt tính của enzyme, phá hoại các hợp chất hữu cơ kém bền vững, tiêu hao một phần mỡ và oxy hóa các acid béo không bão hòa. Sự phá hoại của các hợp chất hữu cơ không bền vững và sự khử hoàn toàn hoạt tính của enzyme là do tác dụng của không khí ở nhiệt độ cao. Khi đông tụ các hạt keo của protein tụ hợp lại lớn hơn, đó là nhờ sự phá vỡ màng nước bao quanh hạt keo và sự phá vỡ diện tích ngăn các hạt keo tập trung lại. Sự đông tụ này là hiện tượng thuận nghịch và có thể phân tán trở lại. Khi protein biến tính dưới nhiệt độ cao thì nó bị biến tính và không còn tính thuận nghịch nữa. Các mạch polypeptide của protein nhờ các lực liên kết bên tong mà bện lại thành các phần tử dạng hình cầu hay hình sợi, trong đó có sự sắp xếp lại mạch polypeptide. Các mạch nhánh kị nước ở bên trong hình cầu không trực tiếp kết hợp với nước. Các protein dạng sợi có các mạch ái nước – NH2, – COOH trực tiếp tác dụng với nước khi nâng cao nhiệt độ lên khoảng 60 0C lực liên kết bên trong bị phá vỡ, mạch polypeptide hình cầu bị phá vỡ để lộ các nhánh kị ước làm cho protein bị biến tính. Các gốc được giải phóng tạo nên liên kết giữa các phân tử làm cho protein bị đông tụ. Khi biến tính các protein mất khả năng hòa tan trong nước, trong dung dịch muối, cũng như khả năng trương nở. Màu sắc của sợi cơ sẫm lại và sự tách của dịch thể cũng kém đi. Sự đông tụ và biến tính của protein mạnh ở nhiệt độ khoảng 600C. Sự đông tụ của protin tơ cơ bắt đầu ở 30 0C và kết thúc ở 600C khi mà 95% protein hòa tan đã bị đông tụ. Khi protein biến tính, số lướng nhóm tự do như – NH2, – COOH tăng lên. Qua quá trình nghiên cứu người ta thấy rằng khi protein cá bị biến tính do nhiệt thì hàm lượng amine tăng lên và nhiệt độ sấy càng cao thì số lượng nó càng nhiều. Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, mỡ cá bị nóng chảy, oxy hóa làm cho chất lượng sản phẩm bị giảm đi. Làm khô các ở nhiệt độ cao thường người ta chọn các loại cá có hàm lượng mỡ dưới 3%. Mùi thơm của sản phẩm khô chủ yếu là thành phần của monoamino aicd có trong chất ngấm ra. 21