MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG . vii
DANH MỤC HÌNH .ix
LỜI MỞ ĐẦU . x
Chương 1 TỔNG QUAN VỀ COLLAGEN . 1
1.1 Giới thiệu sơ lược vềcollagen . 2
1.2 Thành phần vàcấu trúc . 3
1.2.1 Cấu trúc phân tử collagen .4
1.2.2 Thành phần hóa học của collagen .6
1.3 Phân loại . 9
1.4 Tính chất . 11
1.4.1 Độtinh sạch của collagen .11
1.4.2 Thành phần cấu trúc và khối lượng phân tử .12
1.4.3 Nhiệt độbiến tính .14
1.4.4 Thành phần amino acid .17
1.4.5 Khảnăng trương nở, hòa tan .18
1.4.6 Điểm đẳng điện (pI) .19
1.5 Thu nhận collagen . 20
1.5.1 Sựphá vỡ tế bào .20
1.5.2 Phương pháp tinh sạch collagen .21
1.5.3 Làm khô và bảo quản chế phẩm collagen .22
1.5.4 Sử dụng CO2 siêu tới hạn trong tinh sạch collagen .22
1.6 Ứng dụng của collagen . 26
1.6.1 Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm. .26
1.6.2 Ứng dụng trong y học và dược phẩm .28
1.6.3 Ứng dụng trong công nghiệp mỹ phẩm .30
Chương 2 ỨNG DỤNG COLLAGEN TRONG THỰC PHẨM . 31
2.1 Collagen bột . 32
2.1.1 Nguyên liệu .32
2.1.2 Quy trình công nghệsản xuất collagen bột .32
2.1.3 Sản phẩm collagen bột tinh sạch .36
2.2 Ứng dụng collagen trong chế biến các sản phẩm thức uống . 37
2.2.1 Ứng dụng collagen vào các sản phẩm thức uống (trà, càphê) nhằm bổ sung
thêm lượng protein cho cơ thể .37
2.2.2 Ứng dụng collagen làm trong các sản phẩm thức uống có cồn .39
2.3 Ứng dụng collagen trong chế biến các sản phẩm từ sữa . 43
2.4 Ứng dụng collagen trong chế biến thịt vàthủy sản . 49
2.4.1 Những ứng dụng phổ biến của collagen trong ngành chếbiến thịt – thủy
sản .49
2.4.2 Ứng dụng collagen trong sản xuất vỏ bọc sản phẩm thịt chếbiến .51
2.4.3 Ứng dụng collagen trong ức chếsự oxy hóa chất béo trong sản phẩm thịt chếbiến .54
2.4.4 Tăng hiệu suất nấu vàchống mất nước cho sản phẩm nhờcollagen .62
2.4.5 Collagen thay thế một phần nguyên liệu trong sản phẩm thịt chếbiến .66
2.5 Collagen được ứng dụng trong nhiều sản phẩm khác nhau có tác dụng tốt
cho xương . 78
KẾT LUẬN . 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO .
99 trang |
Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 3756 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
, hầu
hết collagen đã tạo phức với tác nhân gây đục trong bia và lắng xuống đáy thiết bị . Sau
đó, hỗn hợp được lọc , loại bỏ phần rắn , ta thu được phần bia đạt độ trong theo yêu cầu .
Các hạt, sợi collagen thường được trích chiết t ừ da động vật lớn tuổi để đạt m ức độ
liên kết ngang cao , để có khả năng tạo phức nhanh và lọc dễ dàng hơn . Collagen có thể
được sản xuất theo một số quy trình, miễn là chúng đạt độ liên kết ngang the o yêu cầu
và đã tạch chất béo .
Mặc dù phát minh này đã đư ợc mô tả đối với nguyên liệu cụ thể và quy trình cụ
thể, sáng chế này s ẽ chỉ được giới hạn trong chừng mực được đặt ra trong những
khẳng định đi kèm . Các khăng định đó bao gồm :
Phương pháp làm trong đồ uống có cồn, bao gồm:
Ứng dụng collagen trong chế biến các sản phẩm từ sữa
Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 42
Phối trộn đáng collagen tự nhiên v ới một thức uống có cồn để ủ, hàm
lượng collagen sử dụng khoảng 10ppm hay tốt hơn là 50ppm ;
Ủ hỗn hợp trong một thời gian đủ để cho collagen tạo phức chất với các
thành phần gây đục trong đồ uống;
Tách các phức chất tạo thành để thu được đồ uống có cồn đạt độ trong
theo yêu cầu.
Collagen được sử dụng có kích thước hạt nhỏ hơn 1 mm hay tốt nhất là nhỏ hơn
0,5 mm.
Collagen được sử dụng cần hòa th ành huyền phù trong nước trước khi cho vào
dịch sản phẩm để làm trong . Nồng độ huyền phù collagen có thể lên đến 5%(w/w),
thường nhỏ hơn 1%(w/w).
Phức chất tạo thành được tách ra khỏi sản phẩm bằng phương pháp lọc .
Sản phẩm được nghiên cứu trong phát minh này là bia . Ngoài ra cũng áp dụng
được cho rượu vang .
Ứng dụng collagen trong chế biến các sản phẩm từ sữa
Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 43
2.3 Ứng dụng collagen trong ch ế biến các sản phẩm từ sữa [21]
Trong sáng chế của Ogasawara và cộng sự năm 2008, sản phẩm thức uống sữa
lên men (sữa chua – acidic milk – AM), đặc biệt là sản phẩm AM được bổ sung
collagen peptide trọng lượng phân tử thấp (collagen thủy phân ) để ổn định chất lượng
cho AM được quan tâm nghiên cứu . Collagen là một thành phần protein chủ yếu hình
thành các mô liên kết của động vật. Collagen thông thường được sử dụng trong các sản
phẩm khác nhau với mục tiêu cung cấp cho làn da sự căng thẳng và độ đàn hồi. Gần
đây hơn, thu hút sự chú ý của nhiều nhà nghiên cứu , collagen là như một nguyên liệu
trong ngành thực phẩm do phát hiện ra nhiều hiệu ứng sinh lý như thúc đẩy sự hấp thụ
canxi xương, kích hoạt của noron thần kinh, ... Nhiều loại đ ồ uống khác nhau đã được
bổ sung collagen hoặc các sản phẩm thu nhận từ collagen như : gelatin, collagen
peptide (sản phẩm thủy phân collagen ở mức độ cao ) đã được kết hợp với một mục
tiêu tăng cường tính thương mại của collagen, trong đó có các sản phẩm sữa chua
(AM).
Sữa uống lên men được thu nhận bằng cách acid hóa sữa nhờ lên men với các vi
khuẩn lactic, vi khuẩn nhóm Bifidobacterium, nấm men ; hoặc bằng cách trực tiếp axit
hóa sữa với các tác nhân tạo tính acid đã tạo hương vị đặc trưng cho sữa . Tuy nhiên ,
nếu những đồ uống được lưu trữ trong một thời gian dài , casein trong sữa là thành
phần đông tụ và kết tủa , làm hỏng cẩu t rúc và hương vị của sản phẩm . Protein sữa
được ổn định bằng cách cho thêm một chất ổn định như pectin ,
carboxymethylcellulose , propylene glycol alginate , polysaccharide đậu tương tan trong
nước, … Nhiều đồ uống sữa chua có chứa các chất ổn định đã đượ c thương mại hóa .
Tuy nhiên , nếu một hợp chất collagen được bổ sung vào thức uống sữa lên men (sau
đây gọi chung là acidic milk drink – AMD), sự ổn định bằng cách cho thêm các chất
ổn định là kém. Kết quả là, sự ổn định lưu trữ không đủ lâu dài.
Mặc dù như vậy sự giảm độ ổn định có thể được cải thiện ở một mức độ nhất
định bằng cách thêm vào một lượng lớn các chất ổn định , việc bổ sung một số lượng
lớn các chất ổn định làm cho hương vị của sản phẩm không tốt . Ngoài ra, các thức
uống trở nên nhớt và khó uống . Sự ổn định lưu trữ lâu dài có thể được cải thiện bằng
cách giảm lượng collagen được thêm vào AMD. Tuy nhiên, lượng collagen là quá nhỏ
cho các AMD nên không thể thực hiện phương án này . Do đó, mong muốn về sự phát
triển một sản ph ẩm AMD bổ sung collagen mà không làm suy yếu sự ổn định của các
protein sữa đã được đặt ra .
Các nhà phát minh trong sáng chế này đã tiến hành nghiên cứu sâu rộng để giải
quyết các vấn đề nêu trên . Họ đã tìm thấy rằng nếu collagen peptide với trọng lư ợng
phân tử nhỏ khoảng 1000 – 8700 được sử dụng kết hợp với chất ổn định , collagen có
thể được thêm vào AMD mà không làm suy yếu tác dụng của chất ổn định , và sản
phẩm không chỉ tốt về sự sự ổn định cấu trúc và hương vị , mà còn có khả năng hạ n
chế các tính chất không mong muốn do collagen gây ra .
Mục đích của sáng chế này là cung cấp một thức uống AMD ổn định chứa
peptide collagen có phân tử lượng thấp được sản xuất bằng cách thủy phân collagen
Ứng dụng collagen trong chế biến các sản phẩm từ sữa
Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 44
thành những phân tử có phân tử l ượng thấp hơn (trung bình từ 1000 đến 8700) và ổn
định. Đồng thời sáng chế này còn cung cấp một chất phụ gia có tác dụng làm bền
AMD khi sử dung với các chất ổn định khác . Đó là collgen peptide .
Có một số báo cáo về peptide collagen trọng lượng phân tử thấp collagen được
sản xuất bằng cách thủy phân với kiềm hoặc enzyme . Ví dụ, sáng chế ứng dụng Nhật
Bản Laid -open số 111600/1977 cho biết một thành phần mỹ phẩm hoặc chất cải thiện
thực phẩm có chứa peptide collagen có trọng lượng phân tử thấp ; sáng chế ứng dụng
Nhật Bản Laid -open số 12937/1977 cho biết một phương pháp cải thiện thực phẩm là
thêm thêm một ít peptide collagen có trọng lượng phân tử thấp (1000 -10 000). Tuy
nhiên, việc bổ sung peptide collagen vào thức uốn g, đặc biệt là AMD thì chưa được
biết nhiều .
Phương pháp thủy phân bằng e nzym là phương pháp thích hợp hơn để thủy phân
collagen. Thủy phân bằng cách sử dụng axit hoặc kiềm tạo ra muối khi axit hoặc kiềm
được trung hoà, dẫn đến một hương vị không tốt. Ngoài ra, do việc kiểm soát trọng
lượng phân tử là quan trọng cho sự ổn định của các AMD, thủy phân bằng cách sử
dụng một loại enzyme thủy phân protein (protease) như papain, bromelain, và pepsine
được ưa chuộng hơn.
Để đạt được các mục đích của sáng chế này , các peptide collagen đạt được bằng
cách này nên có trọng lượng phân tử trung bình trong khoảng 1000-8700, tốt hơn là
1000-5500, và đặc biệt tốt 1000-3500. Nếu trọng lượng phân tử trung bình là nhỏ hơn
1000, hương vị đậm có nguồn gốc từ peptide collagen trọng lượng phân tử thấp có thể
được cảm nhận , nếu trọng lượng phân tử cao hơn 8700, việc cải thiện sự ổn định có
thể không đạt yêu cầu .
Các chất ổn định được bổ sung vào AMD của sáng chế này là các hợp chất có
khả năng ổn định các protein có khả năng đông hay kết tủa trong vùng pH axit. Pectin,
carboxymethylcellulose (CMC), propylene glycol alginate, polysaccharides đậu tương
tan trong nước, Xanthan gum, gellan gum, ...
Các loại chất ổn định được sử dụng trong AMD cần lựa chọn phù hợp theo đặc
tính sản phẩm . Ví dụ , sự ổn định và hương vị tốt có thể thu được bằng cách sử dụng
pectin cho sữa lên men có nồng độ chất khô cao, pH khoảng 3,8-4,6.
Việc sử dụng một hoặc nhiều hợp chất được lựa chọn (pectin,
carboxymethylcellulose, propylene glycol alginate, và polysaccharides đậu tương tan
trong nước, …) như là một chất ổn định cùng với collagen peptide trọng lượng phân tử
thấp đặc biệt ưa chuộng hơn , do hiệu ứng cao trong việc cải thiện giảm sự ổn định
AMD. Đặc biệt , pectin cải thiện hương vị của AMD khi sử dụng cùng với collagen
peptide trọng lượng phân tử thấp rất tốt .
Mặc dù không có giới hạn cụ thể về lượng peptide collagen thêm vào AMD
trong sáng chế này, nhưng thường dùng trong khoảng 0,01-5,0% khối lượng sản phẩm
cuối và tốt hơn là 0,1-2,0% . Nếu ít hơn 0,01%, tác dụng về mặt sinh lý của collagen sẽ
Ứng dụng collagen trong chế biến các sản phẩm từ sữa
Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 45
không đáng kể . Nếu nhiều hơn 5,0%, hương vị của các phân tử peptide collagen trội
hơn, làm cho sản phẩm không thể có hương vị tốt.
Ở đây, sảm phẩm AMD là thức uống với pH bằng hoặc nhỏ hơn điểm đẳng điện
của các protein sữa (pH 4,4-5,2) bao gồm các loại sữa lên men , các sản phẩm lên men
lactic từ sữa , kefirs, ... AMD của sáng chế này có thể được sản xuất theo một phương
pháp thông thường ngoại trừ việc bổ sung các peptide collagen trọng lượng phân tử
thấp và chất ổn định tại bất kỳ bước nào của quá trình sản xuất sản phẩm. Ví dụ, sữa
lên men được sản xuất như sau.
Vi khuẩn lactic acid hoặc nhóm vi khuẩn Bifidobacterium được cấy và lên men
trong môi trường sữa tiệt trùng . Sản phẩm sau lên men được đồng hóa để thu nhận sữa
lên men. Tiếp theo, phần syrup đã được chuẩn bị trước có chứa collagen peptide trọng
lượng phân tử thấp và chất ổn định được thêm vào và hỗn hợp được đồng hóa b ằng
thiết bị đồng hóa , tiếp theo là việc bổ sung các hương vị một để có sản phẩm cuối
cùng. Ngoài ra, việc bổ sung collagen và chat ổn định có thể thực hiện đồng thời hoặc
riêng rẽ, có thể bổ sung vào trước hoặc sau khi lên men .
Một điều cần phải được làm rõ là tại sao collagen can thiệp hiệu quả ổn định của
chất ổn định. Điều đó có thể liên quan đến sự điện tích dương của collagen ở pH tương
đương hoặc thấp hơn điểm đẳng điện (pH 4,5-9,5) và sựu tích điện âm của chất ổn
định được sử dụng cho AMD. Các tương tác điện giữa các chất ổn định và collagen có
thể làm cho chúng kết hợp và cản trở chất ổn định khỏi việc làm giảm độ ổn định
protein sữa. Việc sử dụng các phân tử collagen peptide có trọng lượng phân tử trung
bình nhỏ làm suy yếu sự phản ứng với chất ổn định. Điều này được cho là làm giảm
tác động của peptide collagen đến việc ức chế khả năng ổn định của chất ổn định. Có
thể thay đổi một cách thích hợp các điều kiện thủy phân của collagen để thay đổi các
điểm đẳng điện của collagen. Tuy nhiên, ảnh hưởng của thay đổi điểm đẳng điện
không như hiệu quả bằng giảm trọng lượng phân tử.
Lấy một thí nghiệm trong sáng chế này minh họa .
Sản phẩm AMD được chuẩn bị bằng cách thêm các collagen peptide và pec tin
(một chất ổn định ) và đánh giá sự ổn định và hương vị của sản phẩm theo thời gian
bảo quản.
Sản phẩm AMD được chuẩn bị như sau : sữa bột tách kem đã được phối trộn với
nước (tỉ lệ sữa : nước là 1:4 theo khối lượng ). Sau khi tiệt trùng trong 3 giây ở 120°C
và làm nguội , vi khuẩn lactic đã được cấy và lên men trong 24 giờ, sau đó ta thu được
sữa lên men . Lấy sữa lên men thu được đồng hóa tại 15Mpa. Sản phẩm đã đồng hóa
được trộn với syrup để có được sản ph ẩm cuối (tỉ lệ sữa lên men : syrup là 2:3 theo
khối lượng ). Syrup sử dụng đã được chuẩn bị bằng cách trộn và hòa tan maltitol (5%
sản phẩm cuối cùng), peptide collagen (0,3%), pectin (0,3%), và aspartame (0,01%),
tiệt trùng trong 3 giây ở 120°C.
(1) Đánh giá tính ổn định khi bảo quản
Ứng dụng collagen trong chế biến các sản phẩm từ sữa
Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 46
Sản phẩm AMD chuẩn bị theo phương pháp trên đã được cho phép bảo quản 21
ngày ở 10 °C. Xác định tính chất sản phẩm vào ngày 14 và ngày 21. Kết quả được thể
hiện trong bảng bên dưới .
Bảng 2.3.1 – Kết quả đánh giá tính tính ổn định khi bảo quản của sản phẩm
trong thí nghiệm 1 [21]
Mẫu Trọng lượng
phân tử collagen
peptide
pH Độ nhớt
(mPa.s)
Sự kết tủa Tách whey
(mm)
*
14
ngày
21
ngày
14
ngày
21
ngày
14
ngày
21
ngày
14
ngày
21
ngày
C Không bổ sung 4,46 4,46 26 25 0 0 2 2
T1 762 4,46 4,46 27 27 0 0 2 2
T2 1210 4,46 4,46 29 30 0 0 2 2
T3 1838 4,46 4,46 31 31 0 0 2 2
T4 2500 4,46 4,46 27 27 1 1 2 3
T5 3608 4,46 4,46 25 24 1 1 2 2
T6 5418 4,46 4,46 21 22 1 2 2 4
T7 5589 4,46 4,46 23 21 1 2 2 4
T8 6913 4,46 4,46 27 26 1 2 2 4
T9 8754 4,46 4,46 24 21 2 2 3 5
T10 9523 4,46 4,46 21 20 2 3 4 6
*Sự kết tủa được đánh giá theo các tiêu chuẩn sau đây:
Điểm Mô tả
0 Không có kết tủa
1 Kết tủa rất ít
2 Kết tủa ít
3 Kết tủa nhiều
Các kết quả cho thấy rằng lượng kết tủa và tách whey là nhỏ và không có vấn
đề thực tiễn khi collagen peptide có trọng lượng phân tử nhỏ hơn 8700, đặc biệt là
5500 hoặc nhỏ hơn, được sử dụng . Đặc biệt , khi peptide collagen với trọng lượng phân
tử 3500 hoặc nhỏ hơn được bổ sung , sản phẩm là ổn định như những mẫu không chứa
peptide collagen.
(2) Đánh giá về Hương vị
Các thức uống sữa chua ở trên (mẫu C , T1-T10) được đánh giá cảm quan. Các
kết quả được thể hiện trong bảng bên dưới .
Bảng 2.3.2 - Kết quả đánh giá hương vị sản phẩm trong thí nghiệm 1 [21]
Mẫu Điểm số*
C 2
Ứng dụng collagen trong chế biến các sản phẩm từ sữa
Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 47
T1 1
T2 3
T3 3
T4 3
T5 3
T6 3
T7 2
T8 2
T9 2
T10 2
*Điểm Mô tả
0 Hương vị là xấu
1 Hương vị là hơi xấu
2 Hương vị là công bằng
3 Hương vị là tốt
Kết quả là hương vị và cấu trúc tốt khi collagen peptide có trọng lượng phân tử
trung bình là 1000 đến 8700 được sử dụng. Collagen peptide có trọng lượng phân tử
trung bình là 1000 đến 5500 được dùng trong thức uống , đặc biệt là sản xuất AMD cho
hương vị cảm quan tốt .
Các sản phẩm AMD trong sáng chế này được chuẩn bị bằng phương pháp như
mô tả ở trên đạt sự ổn định và có tính chất cảm quan tốt do được hỗ trợ bằng collagen,
nhờ collagen giúp ổn định protein sữa và không ức chế khả năng khả năng làm bền của
các chất ổn định.
Việc bổ sung thêm collagen peptide cho AMD không chỉ có tác động sinh lý tốt
như cung cấp cho làn da sự căng thẳng và độ đàn hồi cao , thúc đẩy sự hấp thụ canxi
xương, kích hoạt thần kinh , … mà còn làm giảm các hương vị không mong muốn do
các chấ làm bền cấu trúc sữa khác gây nên trong sản phẩm , giúp sản phẩm đạt giá trị
cảm quan rất tốt .
Tóm lại , trong sáng chế này , sản phẩm AMD bao gồm: sữa lên men , collagen
peptide có trọng lượng phân tử trung bình 1000 -8700 (có thể được sản xuất bằng cách
thủy phân collagen), và ít nhất một chất ổn định được chọn từ nhóm gồm pectin,
carboxymethylcellulose, propylene glycol alginate, và polysaccharides đậu tương tan
trong nước. Trong đó, sữa đã được lên men bằng vi khuẩn lactic (Bifidobacterium, …),
nấm men , hoặc bổ sung tác nhân làm a cid hóa sữa. Hàm lượng các peptide co llagen bổ
sung trong khoảng 0,1-2,0% khối lượng sản phẩm và các c hất ổn định được bổ sung
0,1-1,0% khối lượng sản phẩm [21].
Trong một sáng chế khác của Kano và cộng sự năm 2008, các nhà nghiên cứu
đã cung cấp một thành phần cùng với sữa lên men có nguồn gốc từ sản phẩm tự nhiên ,
rất an toàn, có tác dụng sinh lý tốt và /hoặc điều trị hiệu quả cho da . Theo sáng chế này
cho biết , có thể sử dụng Streptococcus thermophilus OLS3059 trong cải thi ện và/hoặc
điều trị làn da. Một thành phần để cải thiện và/ hoặc điều trị da bao gồm Streptococcus
thermophilus OLS3059 và/hoặc canh trường lên men của chúng ; thực phẩm và đồ
Ứng dụng collagen trong chế biến các sản phẩm từ sữa
Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 48
uống chứa các thành phần này ; sữa lên men để cải thiện làn và/hoặc điều trị da được
chuẩn bị bằng cách sử dụng Lactobacillus bulgaricus delbrueckii và Streptococcus
thermophilus OLS3059; và sữa lên men để cải thiện và/hoặc điều trị da chứa peptide
collagen[13].
Ứng dụng collagen trong chế biến thịt – thủy sản
Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 49
2.4 Ứng dụng col lagen trong chế biến thịt và thủy sản
2.4.1 Những ứng dụng phổ biến của collagen trong ngành chế biến thịt –
thủy sản [16]
Collagen là polymer sinh học duy nhất có trong t ự nhiên cần thiết cho sự toàn
vẹn về cấu trúc của hầu hết các cơ quan và bộ phận cơ thể. Trình tự acid amin của các
chuỗi polypeptide và cấu trúc phân tử của collagen giữ vai trò tr ực tiếp cho nhiều đặc
tính của nó. Collagen là mạng lưới có khả năng chịu lực cường độ cao trong cơ thể vì
sự hiện diện của các liên kết liên phân tử kế và các liên kết tạo mạng lưới . Bản chất và
mật độ của các liên kết này là y ếu tố quyết định lớn về tính chất v ật lý và hóa của các
mô.
Các nguồn chính của collagen trong ngành chế biến thịt là da đ ộng vật. Ngoài
ra, với việc sử dụng ngày càng tăng các thiết bị đ ể loại bỏ gân từ thịt, phần lớn các
thành phần chứa collagen đang tr ở nên có sẵn từ các phần phân đoạn trong ngành chế
biến thịt .
Khi xem xét các lựa ch ọn cho việc sử dụng các s ản phẩm chứa colla gen, điều
quan trọng là cần th ấy được kh ả năng xử lý, trích chiết ho ặc tái cơ cấu collagen được
xác định bởi các loại liên kết làm bền mạng cấu trúc của nó . Bản chất của các liên kết
liên phân tử của collagen chủ yếu liên quan đến các nguồn mô của collagen . Có hai
kiểu liên kết khác bi ệt của collagen là hydroxyallysine và allysine .
Kiểu hydroxyallysine ổn định nhiệt hơn, tốc độ ổn định nhiệt nhanh hơn so với
allysine, và chiếm ưu thế trong collagen tiêm bắp. Kiểu allysine là ph ổ biến ở da và
một số loại gân. Các liên kết ổn định collagen phát triển trong hệ thống allysine , nhưng
chúng khác bi ệt với collagen tiêm bắp và phát triển với một tốc độ chậm hơn . Hai
ngành công nghi ệp chế biến collagen chính là gelatine và vỏ bao xúc xích , sử dụng lớp
chân bì ở da , một nguồn nguyên liệu giàu collagen , dễ trương nở , trích chiết và thủy
phân. Liên kế t ngang ở collagen từ lớp chân bì nhiều và ổn định hơn so với collagen
trong thịt .
Vỏ bọc tái sinh
Hầu hết mọi người đã quen thuộc với vỏ xúc xích collagen tái sinh được sản
xuất từ lớp chân bì ở da trâu , bò. Sản phẩm này được sản xuất từ sợi collagen nghiền
và đã qua tinh sạch , chúng được cho trương nở trong acid để tạo thành dạng bột sệt .
Sau đó được ép đùn qua một ống hút đặc biệt trong đó các s ợi collagen được ép theo
định hướng mong muốn để sản xuất một mẫu dệt chéo. Collagen được ép đùn có d ạng
ống đó , khô và đóng gói . Các tính chất và đ ặc biệt là các tấm của vật liệu làm v ỏ có
thể được điều khiển bằng cách thay đổi mức độ liên kết ho ặc mức độ ổn định của
collagen trong vỏ. Các chi phí trong việc sản xuất vỏ bọc collagen tái sinh là cao . Cho
đến năm 1993, chỉ có một nhà sản xuất vỏ bọc collagen t ại Úc là Devro .
Gần đây , các nhà s ản xuất lớn về sản sản xuất vỏ bọc collagen cho xúc xích đã
bắt đầu tung ra thị trường sản phẩm phim collagen ph ẳng được sử dụng như là một vỏ
Ứng dụng collagen trong chế biến thịt – thủy sản
Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 50
bao gói ăn được cho các sản phẩm th ịt và các sản phẩm th ực phẩm nói chung. Đối với
các ngành công nghiệp chế biến thịt, sản phẩm này cung cấp hai lợi ích chính: (i) cải
thiện trong việc chống hao hụt khối lượng s ản phẩm và sự mất nước , (ii) nó hỗ trợ loại
bỏ lưới bọc ở m ột số sản phẩm. Việc sử dụng phim collagen để bọc thịt trước khi nấu
ăn giúp lượng sản phẩm thu được tăng kho ảng 4% so với m ột sản phẩm không bọc.
Việc sử dụng các phim collagen để bao gói trư ớc khi bọc lưới các sản phẩm thịt nguội
cho năng suất tăng lên bởi vì sản phẩm không bị hao hụt khi lưới b ị loại bỏ. Vẻ bề
ngoài và sự trưng bày c ủa sản phẩm là cũng được cải thiện r ất nhiều. Quan trọng hơn ,
vỏ bao collagen phim đang n ổi lên như một sản phẩm từ ngành công nghiệp thịt đến
ngành thực phẩm nói chung. Các chi phí sản xuất collagen bọc khá cao và cho đến khi
chi phí có th ể được giảm với công nghệ mới thì ứng dụng s ản xuất trong lĩnh v ực này
sẽ không còn gặp khó khăn .
Đồng polymer của collagen (collagen co-polymer)
Những khả năng thú vị nhất cho những ứng dụng khác của collagen nằm trong
lĩnh vực mà sản phẩm hình thành từ một hỗn hợp collagen và một số polymer thực
phẩm ăn được khác. Phòng thí nghiệm nghiên cứu thịt CSIRO năm 1993 đã b ắt đầu
một dự án trong lĩnh v ực này. Mục đích là kiểm tra xem các thuộc tính của collagen
sợi và collagen hòa tan tương tác v ới polysaccharide.Ví dụ, nó có thể làm giảm hàm
lượng các tác nhân tạo gel trong một số sản phẩm thịt chế biến . Trước đây, người ta đã
được chứng minh rằng hỗn hợp collagen biến tính và alginate có thể hình thành gel ổn
định nhiệt. Sự hiệu chỉnh để gia tăng tính ổn định nhiệt hoặc độ bền gel c ủa collagen
hoặc collagen thủy phân , bằng cách đồng trùng h ợp với các chất keo khác , có thể là
một cách có hiệu quả để tăng giá tr ị và ứng dụng c ủa phụ ph ẩm có chứa collagen .
Cũng có thể tái sinh collagen bằng những phương pháp m ới như sử dụng kỹ thuật
đồng trùng hợp . Ví dụ, Devro đã s ản xuất sản phẩm ăn đư ợc từ collagen co -polymer.
Đây lại là một ví d ụ về các sản phẩm giá trị gia tăng mà có thể thông qua ngành công
nghiệp thịt, nó sẽ được mở rộng ứng vào ngành công nghi ệp thực phẩm nói chung.
Collagen là một chất thay thế chất béo hoặc nạc trong sản phẩm thịt và là tác
nhân tăng cường ức chế oxy hóa chất béo trong sản phẩm
Collagen có thể được sử dụng như một loại protein chức năng hoặc các chất tạo
cấu trúc trong các s ản phẩm thịt chế biến và xúc xích đ ể khả năng giữ nước và giữ béo
tăng lên. Collagen có thể được sử dụng để thay thế nạc hoặc chất béo trong công thức
chế biến xúc xích . Ngoài ra, bằng chứng đã được trình bày đ ể cho thấy rằng collagen
có tác dụng ức chế sự của ôi hóa do oxy hóa (Arganosa và cộng sự năm 1987). Điều
này đã được cho là do khả năng ch ống oxy hóa của hydroxyproline trong collagen (Lin
et al 1974;. Revanker 1974).
Các loại và dạng c ủa nguyên liệu chứa collagen là r ất quan trọng để thực hiện
thành công chức năng của nó như là một thành phần trong sản phẩm thịt. Như đã biê ́ t,
collagen có các tính chất chức năng tốt nhất là collagen thu nhận từ lớp chân bì trong
da.
Ứng dụng collagen trong chế biến thịt – thủy sản
Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 51
Các collagen có thể được lấy và thêm vào sản phẩm thịt ở dạng bột ướt , dạng
sợi hay dạng nghiền . Ngoài ra , collagen dạng nghiề n có thể được cho đi qua thiết bị
sấy tầng sôi để thu dạng collagen bột với nhiều kích thước hạt khác nhau .
Việc sử dụng collagen cơ làm ph ụ gia trong các s ản phẩm thịt lại gặp một số
vấn đề trong khi collagen từ chân bì thì không có. Collagen cơ khó giảm kích thước
hạt và phân tán trong nhũ tương ho ặc các sản phẩm thịt vụn. Có thể các m ảnh
collagen sẽ được phát hiện trong sản phẩm nấu chín.
Collagen là một chất tăng hương vị
Collagen thủy phân có thể được sử dụng như là chất hỗ trợ hương vị trong các
sản phẩm thịt và trong một số trường hợp có thể cho phép hàm lượng muối của thịt
chế biến giảm xuống (Hoffman & Marggrander 1989). Người ta đã kh ẳng định rằng
collagen thủy phân không chỉ có ảnh hưởng đến mùi vị của muối, mà còn trên toàn bộ
hương thơm của th ịt. Thủy phân bằng enzym s ẽ là phương pháp thích h ợp sử dụng để
thủy phân các collagen cơ . Vì collagen này được ổn định bởi các liên kết pyridinoline
và Ehrlich chromogen ổn định nhiệt (Horgan và cộng sự năm 1990), nên nó dường
như không trương nở và bi ến tính dễ dàng như chân bì , và do đó chức năng như một
chất phụ gia bổ sung tr ực tiếp vào sản phẩm thịt của nó sẽ kém hơn . Phương pháp thủy
phân thích hợp có thể giúp phá v ỡ
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 7912NG D7908NG COLLAGEN TRONG TH7920C PH7848M.pdf