Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm 2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
VIỆN SINH HỌC - CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BỘ MÔN: HÓA SINH THỰC PHẨM II
Đề tài:
BIẾN ĐỔI SINH HÓA CỦA NGUYÊN LIỆU
THỊT GIA SÚC, GIA CẦM
GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ TRANG
SINH VIÊN
STT HỌ VÀ TÊN MSSV
1 VŨ VĂN VƯƠNG 12000536
2 VÕ THỊ KIM LIÊN 12056261
3 NGUYỄN THỊ VÂN 12064671
MỤC LỤC
Page 1
Tp.HCM, ngày 19 tháng6 năm 2014
Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm 2
PHẦN I: MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây , đã có một sự suy giảm trong tiêu thụ thịt
bò, kèm theo một sự gia tăng nhỏ trong thịt lợn và nhu cầu tăng lên đối với gà
. Có rất nhiều lý do đằng sau những thay đổi bao gồm cả mối quan tâm của
người tiêu dùng về an toàn và sức khỏe, thay đổi về đặc điểm nhân khẩu học ,
những thay đổi trong lối sống của người tiêu dùng, sẵn sàng và thuận tiện, giá
cả, … ( Resurreccion 2003). Nhận thức chất lượng của thịt bò thay đổi tùy
thuộc vào đất nước . Vì vậy , người Mỹ có liên quan với cholesterol , lượng
calo , nội dung, thành phần nhân tạo , đặc điểm thuận tiện, và giá
( Resurreccion 2003). Tại Hoa Kỳ , thay đổi này nhu cầu đã ảnh hưởng đến
thị trường thịt khác . Thịt bò đã dần dần mất thị phần và chia sẽ thị phần cho
thịt lợn và đặc biệt là thịt gà ( Grunert 1997).Nhưng một tỷ lệ đáng kểthịt
được sử dụng làm nguyên liệu cho tiếp tục chế biến thành các sản phẩm khác
troponins C, T , và I được coi là protein điều hòa bởi vì chúng đóng một vai
trò quan trọng trong co cơ và thư giãn ( Pearson 1987). Có rất nhiều protein
trong khu vực Z -dòng( mặc dù trong một tỷ lệ thấp) phục vụ như là cầu nối
giữa các sợi mỏng sarcomeres lân cận. Titin và nebulin hai protein rất lớn,
được đặt trong không gian trống giữa các sợi và Z- dòng và đóng góp cho sự
toàn vẹn của các tế bào cơ ( Robson et al. 1997). Desmin nằm trên khu vực
bên ngoài của Z- dòng và kết nối myofibrils liền kề ở mức độ của Z- dòng .
Page 3
Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm 2
Page 4
Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm 2
2.2. Protein sarcoplasmic
Đây là những protein hòa tan trong nước, chiếm khoảng 30-35% tổng
lượng protein trong cơ bắp. Protein Sarcoplasmic chứa một sự đa dạng cao
của protein (tóm tắt trong bảng 15.2), các enzym chủ yếu là trao đổi chất (ti
thể, lysosome, microsome, hạt nhân, hoặc tự do trong bào tương) và
myoglobin. Một số các enzyme đóng vai trò rất quan trọng trong thịt sau khi
chết và trong xử lý tiếp theo, như được mô tả(trong Chương 16). Số lượng
nhỏ hemoglobin có thể được tìm thấy trong cơ bắp nếu máu không được thoát
nước đúng cách. Myoglobin là protein sarcoplasmic chính, chịu trách nhiệm
cho màu đỏ của thịt cũng như màu hồng đặc trưng của các giọt.Số lượng
myoglobin phụ thuộc vào nhiều yếu tố.Sợi màu đỏ chứa một lượng cao của
myoglobin hơn sợi trắng. Các loài là rất quan trọng, và do đó thịt bò và thịt
cừu chứa myoglobin hơn thịt lợn và gia cầm. Cho một loài nhất định, nội
dung myoglobin trong cơ tăng lên cùng với tuổi của động vật.
2.3. Protein mô liên kết
Collagen, reticulin, và elastin tạo thành các protein đệm chính trong
mô liên kết.Có một số loại (I-V) của collagen có chứa chuỗi polypeptide khác
nhau (lên đến tenα-dây chuyền).Collagen là thành phần chính của epimysium
và perimysium bao quanh các cơ bắp. Loại III, IV, V và collagen được tìm
với giá trị yếm khí, thế hệ ATP là tốn kém hơn. Vì vậy, chỉ có 2 mol của ATP
được sản xuất mỗi mol glucose trong điều kiện yếm khí. Mức độ đường phân
Page 6
Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm 2
kỵ khí phụ thuộc vào dự trữ glycogen trong cơ bắp (Greaser 1986).Glycogen
được chuyển thành dextrin, maltose, và cuối cùng, glucose thông qua một con
đường phosphorolytic; đường sau đó được chuyển thành acid lactic với sự
tổng hợp của 2 mol ATP (Eskin 1990). Ngoài ra, các enzyme kinase creatine
có thể tạo ra một số ATP bổ sung từ adenosine diphosphate (ADP) và creatine
phosphate ở lần sau khi chết rất sớm, nhưng chỉ trong khi creatine phosphate
vẫn còn. Các nội dung của creatine đã được báo cáo khác nhau tùy thuộc vào
loại cơ (Mora et al. 2008). Các bước chính trong đường phân được biểu đồ
hóa, năng lượng ATP là thực sự cần thiết trong cơ bắp để cung cấp năng
lượng cần thiết cho sự co cơ và thư giãn và lái bơm natri-kali của màng và
bơm canxi trong lưới sarcoplasmic. Tình hình ban đầu trong cơ sau khi chết là
khá tương tự như trong các cơ căng thẳng, nhưng với một sự thay đổi quan
trọng: sự vắng mặt của tuần hoàn máu. Do đó, có một thiếu nguồn cung cấp
chất dinh dưỡng và loại bỏ chất thải. Ban đầu, ATP trong cơ sau khi chết
không giảm đáng kể bởi vì một số ATP có thể được hình thành từ phosphate
ceratin thông qua các hành động của kinase enzyme creatine và thông qua
đường phân kỵ khí. Như đã đề cập trước đó, một lần creatine phosphate và
glycogen cạn kiệt, ATP giảm trong vòng vài giờ với các giá trị không đáng kể
do chuyển đổi vào ADP, adenosine monophosphate, và các hợp chất có nguồn
gốc khác như 5-inosine monophosphate, 5-guanosine monophosphate, và
inosine . Một ví dụ về nội dung điển hình của sản phẩm đểATP trong thịt lợn
tại 2 giờ và 24 giờ sau khi chết được thể hiện trong Bảng tốc độ phản ứng
chúng phụ thuộc vào trạng thái trao đổi chất của động vật trước khi giết mổ.
Một khi nồng độ ATP cạn kiệt, cơ vẫn còn hợp dính vào nhau.Cơ phát
triển một tình trạng cứng nhắc được gọi là tê cứng, trong đó crossbridge của
myosin và actin vẫn bị khóa, tạo thành actomyosin (Greaser 1986). Thời gian
Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm 2
Màu đỏ, sự rắn chắc, thịt bình thường giảm pH tiến bộ xuống các giá trị xung
quanh 5,8-6,0 2 giờ sau khi chết. Trong thịt này , sự phá vỡ ATP có thể mất
đến 8 giờ. Cuối cùng, xám, rắn chắc, thịt lợn khô ( DFD ) và cắt thịt bò đen
được tạo ra khi các carbohydrate trong các động vật kiệt sức từ trước khi giết
mổ , và do đó hầu như không có axit lactic có thể được tạo ra trong quá trình
sau khi chết sớm do thiếu một chất nền . Đường phân rất thấp hoặc hầu như
không đáng kể được sản xuất, và độ pH vẫn cao trong các loại thịt , tạo thành
một nguy cơ từ các điểm vi sinh. Các loại thịt tạo thành một nguy cơ bởi vì
chúng dễ bị ô nhiễm bởi các mầm bệnh do thực phẩm và phải được xử lý cẩn
thận, với sự quan tâm cực để thực hành vệ sinh tốt.
Quá trình oxy hóa protein là một sự thay đổi có liên quan trong quá
trình lão hóa sau khi chết.Một số acid amin có thể được chuyển đổi thành các
dẫn xuất carbonyl và gây ra sự hình thành các liên kết liên và intraprotein
disulfide có thể làm giảm các chức năng của protein (Huff-Lonergan 2010).
Page 9
Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm 2
5. Nhân tố ảnh hưởng quá trình sinh hóa
• Ảnh hưởng của Di truyền học
Loại di truyền
Các loại gen có liên quan quan trọng đối với chất lượng, không chỉ do
sự khác biệt giữa các giống, nhưng cũng có sự khác biệt giữa các loài động
vật trong cùng một giống. Chiến lược chăn nuôi đã được tập trung về phía tốc
độ tăng trưởng tăng lên và lượng thịt nạc và giảm độ dày mỡ lưng. Mặc dù
đặc điểm phân loại được thực sự được cải thiện, đôi khi thu được chất lượng
thịt kém hơn.
Thông thường, phạm vi lớn được tìm thấy mối tương quan di truyền
giữa các tính trạng sản xuất và chất lượng thịt, có thể là do giảm số lượng
mẫu khi phân tích chất lượng đầy đủ thịt, hoặc cho một số lượng lớn các mẫu
nhưng với vài quyết định các thông số chất lượng. Biến đổi này làm cho nó
hữu ích để dự đoán sự phân giải protein dự kiến và phân giải lipid hơn nữa
trongchế biến thịt (Armero et al. 1999a, 1999b). Các phản ứng enzyme, được
mô tả rộng rãi (trong Chương 14), là rất quan trọng cho sự phát triển của các
đặc điểm cảm giác như tính chất thịt khi nhai và hương vị trong thịt và sản
phẩm thịt.
Gen
Một số gen đã được tìm thấy có một mối tương quan mạnh mẽ đến
một số đặc điểm tích cực và tiêu cực của thịt. Alen RN chiếm ưu thế, còn
được gọi là gen Napole, là phổ biến trong các giống Hampshire lợn và gây ra
nội dung glycogen cao và giảm độ pH mở rộng.
Page 11
Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm 2
Lợn có chứa gen halothane là căng thẳng nhạy cảm, một điều kiện còn
được gọi là hội chứng căng thẳng ở lợn (PSS). Những con lợn rất dễ bị kích
động với các tình huống giao thông vận tải và môi trường, có một tỷ lệ rất cao
của PSE, và dễ bị tử vong do tăng thân nhiệt ác tính. Những con lợn căng
thẳng nhạy cảm có thể được phát hiện thông qua việc áp dụng các thử nghiệm
halothane, quan sát phản ứng của chúng để gây mê khi hít phải với halothane
(Cassens 2000). Những con lợn cho năng suất thịt cao hơn và xác gọn gàng
hơn, tạo thành một lợi ích trực tiếp cho nông dân. Tuy nhiên, tỷ lệ phần trăm
cao hơn của PSE, với DL cao, màu sắc kém, và đặc tính công nghệ thiếu, làm
cho nó không thể cung cấp cho ngành công nghiệp chế biến thịt. Những tác
động tiêu cực khiến các công ty chăn nuôi lớn loại bỏ các gen halothane từ
dòng họ (Rosenvold và Andersen 2003).
• Tỷ lệ thịt có thể tiết dịch
Phát hiện các loại thịt có thể tiết dịch ở thời gian đầu sau khi chết là rất
quan trọng cho chế biến thịt để tránh tổn thất thêm khi chế biến. Rõ ràng là
thịt lợn PSE không hấp dẫn cho mắt của người tiêu dùng bởi vì nó có một
màu nhợt nhạt, nhỏ nước trong gói thịt mềm, và một kết cấu lỏng lẻo
(Cassens 2000). Thịt lợn có thể tiết dịch cũng tạo ra một sự mất mát của các
• Ảnh hưởng của độ tuổi và giới tính
Hàm lượng chất béo bắp tăng lên cùng với tuổi của con vật. Ngoài ra,
thịt có xu hướng tạo hương vị và đầy màu sắc, do nồng độ tăng lên của chất
dễ bay hơi và myoglobin, tương ứng ( 1999a Armero et al. ). phân giải một số
protein cơ bắp và các enzym lipolytic bị ảnh hưởng bởi tuổi tác. Cơ bắp từ lợn
nặng (11 tháng tuổi ) được đặc trưng bởi một peptidase lớn hơn tỷ lệ
Page 13
Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm 2
proteinase và lipase cao hơn, dipeptidylpeptidase IV, và hoạt động
aminopeptidase pyroglutamyl. Mặt khác , các hoạt động của enzyme ở lợn
gầy (7-8 tháng tuổi ) cho thấy hai nhóm. Lớn hơn một cao độ ẩm và
cathepsins B và B + L và ít hoạt động peptidase. Nói chung, có một mối
tương quan giữa độ ẩm và hoạt động của cathepsins B và B + L ( Parolari et
al. 1994). Vì vậy , cơ bắp với độ ẩm cao cho thấy mức độ cao hơn của
cathepsins B và B + L hoạt động. Hoạt động cathepsin cao hơn này có thể tạo
ra quá nhiều sự phân giải protein trong các sản phẩm thịt chế biến với thời
gian xử lý dài ( Toldr'a 2002).
Một tác dụng phụ của quan hệ tình dục được quan sát thấy. Các loại
thịt từ lợn thiến chứa nhiều chất béo hơn so với những con lợn nái. Chúng có
màu cẩm thạch cao, và lớp mỡ dưới da dày (1999a Armero et al.). Trong
trường hợp của các enzym cơ, chỉ có sự khác biệt rất nhỏ đã được tìm thấy.
Đôi khi, các loại thịt từ toàn bộ con đực có thể cung cấp cho một số vấn đề
mùi tình dục do hàm lượng androstenone hoặc escatol.
• Ảnh hưởng của các loại thức ăn
Một nỗ lực nghiên cứu lớn đã có tác dụng từ những năm 1980 cho các
thao tác của các thành phần acid béo của thịt, để đạt được khuyến nghị dinh
dưỡng, đặc biệt là sự gia tăng tỷ lệ giữa PUFA và axit béo bão hòa (SFA)
(PUFA: tỷ lệ SFA). Gần đây hơn, các nhà dinh dưỡng khuyên PUFA thành
phần cần được thao tác hướng tới một lowern-6: Tỷ lệ n-3. Chất béo với hàm
lượng cao hơn PUFA có điểm nóng chảy thấp hơn ảnh hưởng đến độ cứng
Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm 2
ví dụ, những superoxide dismutase và glutathione peroxidase , và
ceruloplasmin và transferrin , mặc dù nó suy yếu trong quá trình lưu trữ sau
khi chết.
Một sự thay thế để bảo vệ hiệu quả chống lại quá trình oxy hóa bao
gồm việc bổ sung các chất chống oxy hóa tự nhiên như vitamin E
(alphatocopheryl acetate); điều này đã tạo thành một thực tế phổ biến trong
thập kỷ qua. Hợp chất này được thêm vào trong thức ăn như là một chất
chống oxy hóa và được tích lũy trong các mô động vật và các cấu trúc dưới tế
bào, bao gồm màng, tăng đáng kể hiệu quả của nó. Nồng độ và thời gian của
việc bổ sung rất quan trọng. Mức thông thường là khoảng 100-200 mg / kg
trong thức ăn trong vài tuần trước khi giết mổ. Sự phân bố của vitamin E
trong sinh vật có thể thay đổi, cao hơn trong các cơ bắp của chân tay ngực, cổ
và ngực và thấp hơn ở các cơ bắp của chân tay vùng chậu và trở lại
(O'Sullivan et al. 1997). Bổ sung chế độ ăn uống với lipid hòa tan trong chất
chống oxy hóa này cải thiện sự ổn định oxy hóa của thịt. Màu sắc ổn định
trong thịt bò, thịt lợn, gia cầm được cải thiện bằng cách bảo vệ chống oxy hóa
myoglobin (Houben et al. 1998, Mercier et al. 1998).
Khả năng giữ nước trong thịt lợn được cải thiện bằng cách bảo vệ các
phospholipid màng chống lại quá trình oxy hóa (Cheah et al. 1995, Dirinck et
al. 1996). Việc giảm DL của vitamin E được quan sát ngay cả trong thịt lợn
đông lạnh, sau khi rã đông. Quá trình oxy hóa của các phospholipid màng gây
thiệt hại trong toàn vẹn của màng và ảnh hưởng đến chức năng của nó như là
một rào cản bán thấm. Kết quả là, có một đoạn tăng dịch sarcoplasmic qua
màng, được gọi là DL.
Thành phần acid béo trong động vật nhai lại có nhiều bão hòa hơn ở
lợn, và do đó các chất béo là vững chắc hơn (Wood et al. 2003). Các hoạt
Page 16
Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm 2
động của các axit béo trong thịt bò là khó khăn hơn do sự biohydrogenation
khí cơ bản kết thúc sau khi giết mổ 24 giờ (bảo quản ở nhiệt độ 4 ¨C ) và pH
thịt giảm còn 5,7-5,8 .Sự hạ thấp trị số pH có tác dụng ức chế sự phát triển
của các vi sinh vật gây thối và tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của men
catepsin. Điều này có ý nghĩa rất lớn đối với sự chín tới tiếp theo của thịt .Cần
chú ý là acid lactic tích tụ trong cơ sẽ phá hủy hệ đệm cacbonat ,giải phóng
CO2 ,bởi vậy không nên chế biến thịt hộp từ thịt tươi nóng vì CO2 tạo thành
trong hộp sẽ làm phồng hộp .
Do sự hoạt động của các enzym làm cho các chất photphat hữu cơ
(ATP, creatin photphat ) bị phân huỷ làm cho các hợp chất này bị giảm đi và
tăng tích tụ acid H3PO4, chính sự phân giải ATP thúc đẩy quá trình tạo thành
actimiozin. ở trạng thái enzyme hoạt động bình thường, actin và miozin nằm
xen nhau, không theo toàn bộ chiều dài của cơ mà ở từng bộ phận .Sự phân
giải ATP đã làm hoạt hóa các nhóm chức năng của chúng và kết quả là các
sợi actin chuyển dịch lên trên bề mặt của sợi miozin và tơ co ngắn lại (sự co
cơ). Sự co ngắn các phân tử protein làm cho số trung tâm ưa nước của protein
giảm xuống ,dẫn đến độ rắn của thịt tăng lên.
Page 19
Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm 2
• Cơ chế của sự co cơ :
- Khi các sợi cơ ở trạng thái nghỉ, hai đầu của sợi actin chui vào
khoảng giữa của các sợi myosin .
- Khi cơ co các sợi myosin và actin không co ngắn lại mà chúng bắt
đầu trượt lên nhau. Các sợi actin chui vào giữa các sợi myosin .
Giãn:
Đang co :
Page 20
Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm 2
- Lực tạo ra sự co cơ phụ thuộc vào việc hình thành cầu nối ngang giữa
các phân tử actin và myosin . Mỗi phân tử actin có chỗ nối đặc hiệu với
myosin. ATP kết hợp với từng đầu myosin sau đó bị thủy phân. Phản ứng
quá trình tê cứng xảy ra sớm và các biến đổi tiếp theo diễn ra nhanh hơn so
với các con vật khác. Ở nhiệt độ cao, các enzym hoạt động mạnh nên các quá
trình tê cóng cũng diễn ra sớm và kết thúc nhanh hơn trong điều kiện nhiệt độ
thấp.
2. Sự chín tới của thịt
Quá trình chín tới là tập hợp những biến đổi về tính chất của thịt gây
nên bởi sự tự phân sâu xa, kết quả là thịt có những biểu hiện tốt về mùi, thịt
trở nên mềm mại, dễ tiêu hóa hơn. Đây là giai đoạn đem chế biến thực phẩm
thì chất lượng thịt đạt hiệu quả tốt nhất.
• Đặc trưng của quá trình chín tới:
+ Thịt mềm từ từ, tích tụ mùi thơm.
+ Khi luộc, thịt mềm, màu sáng, nước luộc trong.
+ Actimiozin chuyển thành actin và miozin.
• Nguyên nhân:
Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu về lý hóa, hóa sinh và mô học, song
nguyên nhân của sự cải thiện độ chắc, mùi vị của thịt trong quá trình chín tới
vẫn chưa được xác định rõ ràng. Có thể giả sử sự biến đổi đó là do enzym
thủy phân protein thuộc nhóm catepsin chứa rất ít trong mô cơ (và sự hoạt
Page 22
Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm 2
động của nó trong các cơ quan khác nhau cũng khác nhau). Sau khi tê cóng
đạt mức cực đại, người ta thấy phần lớn actimiozin ở trạng thái co rút chuyển
sang trạng thái suy yếu và một phần actimiozin chuyển thành actin và miozin.
Sự suy yếu và sự phân ly này làm tăng số lượng trung tâm ưa nước của các
protein co rút, kết quả là khả năng liên kết với nước của mô cơ tăng lên ( 85 –
87%) so với thịt tươi. Vì vậy, thịt mềm trở lại và tạo điều kiện cho sự phân
giải protein bởi các enzym. Quá trình phân giải protein làm tích tu nhiều acid
inozinic, inozin, hypoxantin, glutamic và muối của nó,… làm cho hương vị
của thịt tăng lên.
Ở giai đoạn chín tới, đi đôi với việc thay đổi trạng thái thì mùi vị của
Có thể làm tăng quá trình chín tới bằng các phương pháp
sau:
- Adrenalin hóa: là đưa vào máu động vật chất adrenalin 3 giờ
trước khi giết mổ, tác dụng gây phân giải glycogen lúc động vật còn sống.
- Demotin hóa: là quá trình kìm hãm sự tê cóng bằng phương
pháp đưa Demotin, một chế phẩm có tính hóa sinh phức tạp, vào gia súc trước
Page 24
Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm 2
khi giết mổ, có tác dụng làm cho gia súc thôi vận động trước khi giết và gây
nên sự biến chuyển quá trình trao đổi chất.
- Dùng nhiệt độ: là quá trình thúc đẩy sự tê cóng và suy yếu tiếp
của tê cóng bằng việc duy trì nhiệt độ ở 370C trong 4 – 5 giờ.
- Dùng enzym: phân giải protein như papain, fixin (trong lá sung),
bromelin hay bromelain (trong quả dứa). Ngoài ra người ta còn dùng dòng
điện cao tần và tia tử ngoại để thúc đẩy quá trình chín tới (dòng điện cao tần
có tác dụng làm tăng nhiệt độ của thịt đến 39 – 400C; tia tử ngoại làm tăng độ
mềm của thịt).
3. Sự tự phân
Nếu bảo quản thịt chín tới kéo dài trong điều kiện vô trùng ở nhiệt độ
dương thấp,quá trình tự phân trong thịt sẽ kéo dài, gọi là quá trình tự phân sâu
xa.
• Đặc trưng:
+ Độ rắn giảm
+ Xuất hiện niêm dịch trên bề mặt thịt.
+ Mùi từ kém thơm đến khó chịu.
+ Màu từ hơi nâu sang xám rồi xanh.
+ Nước luộc đục, nhớt.
a Nguyên nhân:
Trong thời gian tự phân này, các enzyme phân giải protein hoạt động
mạnh mẽ làm đứt các liên kết peptid và phá hủy chính các protein đó. Sản