Biến đổi protein trong quá trình chín tới của thịt

Trong thịt động vật có sẵn các enzyme, sau khi giết mổ thịt lại tiếp xúc trực tiếp với không khí, môi trường bên ngoài. Vì vậy sau khi giết mổ các vi sinh vật từ môi trường bên ngoài tấn công vào thịt gia súc, được xúc tác bởi các enzyme sẵn có trong thịt, dẫn tới việc thịt bị biến đổi về nhiều mặt(hoá học, hoá sinh, trạng thái vật lí, cấu trúc của thịt). Điều này ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của thịt. Các quá trình này diễn ra liên tục và chịu ảnh hưởng rất lớn từ môi trường, đặc biệt là nhiệt độ.

Có thể phân sự biến đổi của thịt gia súc sau khi giết mổ thành các quá trình sau.

Sự tê cóng của thịt sau giết mổ

Ngay sau khi động vật chết, mô cơ thịt tươi nóng bị suy yếu, độ ẩm, pH giảm, mùi thơm và vị thể hiện không rõ ràng. Khoảng 1,5 ÷ 3 giờ sau khi chết, sự tê cóng xảy ra.

Xem toàn bộ bài viết tại đây.

Th.S Bùi Văn Tú - Đại học Sao đỏ)

(Nguồn: http://hoathucpham.saodo.edu.vn/)

Thịt động vật là một trong những nguồn thực phẩm cung cấp protein chính cho cơ thể. Tuy nhiên, quá trình biến đổi chất lượng của thịt diễn ra rất nhanh sau khi giết mổ do hoạt động của hệ enzyme nội tại và sự xâm nhập của vi sinh vật từ môi trường. Chất lượng sụt giảm nhanh chóng sẽ làm mất giá trị dinh dưỡng, gây hư hỏng thịt, thậm chí tạo ra các độc tố gây hại cho sức khỏe. Trong bài viết này, chúng ta hãy cùng tìm hiểu những biến đổi của chất lượng thịt sau khi giết mổ nhé!

Biến đổi chất lượng của thịt sau khi giết mổ được chia thành 3 giai đoạn chính: tê cứng, chín hóa học và tự phân thối hỏng.

Giai đoạn tê cứng/chết cứng

Khoảng 1,5 – 3 giờ sau khi động vật chết, sự tê cứng bắt đầu diễn ra. Đây là quá trình hóa sinh phức tạp do hoạt động của enzyme. Giai đoạn này kéo dài khác nhau tuỳ theo đặc tính của động vật và nhiệt độ môi trường xung quanh. Thông thường ở 15 – 18oC, giai đoạn chết cứng kéo dài trong 10 – 12 giờ, trong điều kiện gần 0oC, thời gian có thể tăng đến 18 – 20 giờ. Quá trình này chậm lại nếu thịt được bảo quản lạnh.

Giai đoạn chết cứng chủ yếu xảy ra các quá trình phân giải glycogen, phân giải ATP và sự co cứng của cơ thịt.

Sự phân giải glycogen

Glycogen là một polysaccharide có đơn phân là glucose, có vai trò làm chất dự trữ năng lượng trong cơ thể động vật. Trong giai đoạn chết cứng, glycogen được phân giải thành glucose.

Glucose qua quá trình đường phân được chuyển hóa thành pyruvate. Trong điều kiện yếm khí (do không còn sự vận chuyển oxy đến cơ thịt), pyruvate dưới tác động của enzyme lactate dehydrogenase chuyển hóa thành axit lactic giảm pH của thịt từ 6,8 xuống khoảng 5,2 – 5,5.

Quá trình chuyển hóa glucose thành acid lactic

Sự phân giải ATP

ATP là hợp chất cao năng, cung cấp năng lượng cho các quá trình trao đổi chất. ATP khi phân giải thành ADP và AMP (được loại bỏ một hoặc hai gốc phosphate) sẽ cung cấp năng lượng cho quá trình co cơ. Quá trình phân giải ATP có ý nghĩa quan trọng đến sự co cứng, sự co cứng bắt đầu khi ATP phân giải còn 85% và kết thúc khi ATP còn 15%.

Sự co cứng cơ

Thành phần protein chính của mô thịt là actin và myozin. Myozin có hoạt tính ATPase, có khả năng tự liên kết thuận nghịch với actin tạo thành phức actinmyozin. Trong giai đoạn chết cứng, sự phân giải ATP đã làm hoạt hoá các nhóm chức năng ATPase làm actin kết hợp với myozin tạo thành actomyozin. Khi đó, tơ cơ co ngắn lại và không duỗi ra được nữa.

Chất lượng thịt trong giai đoạn chết cứng: Sự co ngắn các phân tử protein làm cho số trung tâm ưa nước của protein giảm xuống. Kết quả là thịt mất tính đàn hồi, độ rắn của thịt tăng lên. Ở giai đoạn này, thịt có khả năng giữ nước kém, thịt rắn và chưa có mùi vị thơm ngon đặc biệt nên không thích hợp để chế biến.

Giai đoạn chín hóa học/tự chín

Giai đoạn này xảy ra tùy thuộc vào điều kiện nhiệt độ môi trường. Ở 0 – 4oC, sau khi động vật chết 24 giờ thì bắt đầu quá trình tự chín và kết thúc giai đoạn chín ở ngày thứ 5. Trong khi đó, ở 15oC, giai đoạn này kết thúc giai đoạn chín ở ngày thứ 3 và ở 30oC thì giai đoạn chín kết thúc chỉ sau vài giờ.

Quá trình tự chín xảy ra trong suốt quá trình bảo quản thịt nhưng không có tác dụng của vi sinh vật mà do tác động của hệ enzyme nội sinh có trong thịt. Về mặt sinh hoá, quá trình này rất phức tạp chưa có báo cáo hoàn chỉnh về cơ chế.

Trong giai đoạn này, dưới tác dụng của enzyme protease, phần lớn actomyozin ở trạng thái co rút bị suy yếu và chuyển thành actin và myozin. Kết quả của quá trình này là làm tăng số lượng trung tâm ưa nước của các protein co rút, khả năng liên kết với nước của mô cơ tăng lên (đạt 85 – 87%) so với thịt tươi.

Khi đó, thịt mềm trở lại và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tự phân giải protein bởi hệ các enzyme ptotease có trong mô thịt. Quá trình phân giải protein làm tích tụ nhiều axit amin như inozinic, inozin, hypoxantin, glutamic và muối làm hương vị của thịt tăng lên.

Chất lượng thịt trong giai đoạn chín hóa học: Sau khi nấu thịt có mùi vị thơm ngon đặc biệt, miếng thịt mềm, nước dùng trong và có mùi vị thơm ngon.

Giai đoạn tự phân thối hỏng

Trong quá trình tự phân thối hỏng, sự tham gia của các enzyme và vi sinh vật xâm nhập vào thịt từ môi trường. Kết quả của quá trình này là làm suy giảm chất lượng thịt một cách nhanh chóng.

Các enzym phân giải protein hoạt động mạnh mẽ, làm phân huỷ protein. Khi nhiệt độ phân huỷ bằng thân nhiệt động vật khi con vật sống, tốc độ phân huỷ đạt mạnh nhất. Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân huỷ này là CO2, NH3, N2, H2S, các axit bay hơi…

Các chất H2S, albumin, polypeptide hoà tan trong nước tạo thành niêm dịch, trong nước sôi chúng làm cho nước đục và nhớt. Các chất sắc tố thịt sẽ tác dụng với H2S tạo thành các hợp chất có màu xanh trong không khí. Sự phân giải protein làm phá huỷ cấu trúc của mô cơ do đó độ rắn của thịt giảm, sự tách dịch tăng lên.

Chất lượng thịt trong giai đoạn tự phân thối hỏng: Thịt lúc này có lớp nhầy ở bề mặt, vị trở nên chua và mùi khó chịu, thậm chí có thể chứa các độc tố gây hại đến sức khỏe khi sử dụng.

Thịt PSE và DFD

So sánh thịt PSE, thịt bình thường và thịt DFD

Thịt PSE (Pale, Soft, Exsudative) – thịt tái nhợt, mềm, rỉ dịch: Khi lợn bị stress trước khi giết mổ (sự căng thẳng cấp tính) do các thao tác trước khi giết mổ như tình trạng hô hấp, thao tác gây tê, chọc tiết gây ra sự vật lộn… làm tăng đột biến tốc độ phân giải glycogen tạo thành lượng axit lactic nhanh và nhiều do đó làm giảm nhanh pH của mô cơ xuống thấp 5,2 chỉ trong vòng 1h. Kết quả của sự axit hóa mô cơ nhanh làm biến tính protein, giảm khả năng giữ nước và tăng sự tiết dịch. Thịt PSE cho chất lượng kém khi sử dụng làm thịt tươi hoặc thịt chế biến.

Thịt DFD (Dark, Firm, Dry) – thịt sẫm, rắn, khô: Khi lợn bị stress kéo dài (sự căng thẳng mãn tính) như mệt mỏi, di chuyển xa, nhận thấy dấu hiệu sắp bị giết mổ… làm cho lợn phải sử dụng năng lượng dự trữ (tất cả các axit lactic được tiết ra từ mô) và gây ra sự cạn kiệt hết glycogen dự trữ. Do đó, sau quá trình chết cứng sự phân giải glycogen và sản sinh ra a.lactic bị giảm, pH giảm một cách chậm chạp ở mức trên 6,4 và sự biến tính protein giảm. Thịt sẽ ở trạng thái gần giống mô sống, thịt sẽ sẫm hơn, rắn hơn và khô hơn bình thường.

Trên thế giới cho phép thịt PSE 5% và thịt DFD 10%.

Thu Hương Nguyễn

Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm 2động của nó trong các cơ quan khác nhau cũng khác nhau). Sau khi tê cóngđạt mức cực đại, người ta thấy phần lớn actimiozin ở trạng thái co rút chuyểnsang 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 cácprotein 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 phângiải protein bởi các enzym. Quá trình phân giải protein làm tích tu nhiều acidinozinic, inozin, hypoxantin, glutamic và muối của nó,… làm cho hương vịcủa thịt tăng lên.Ở giai đoạn chín tới, đi đôi với việc thay đổi trạng thái thì mùi vị củathịt cũng được cải thiện hơn. Nguyên nhân dẫn đến việc cải thiện mùi vị nàyđến nay chưa được nghiên cứu rõ, song nhiều người cho rằng mùi thơm vịđậm đà của thịt có liên quan đến sự tích tụ của một số hợp chất như axitinozinic, inozinin và hipoxantin, những hợp chất này là sản phẩm phân giảiATP. Ngoài nguyên nhân trên, mùi vị của thịt và nước luộc có liên quan đếnhàm lượng axit glutamic và một số chất thơm dễ bay hơi. Những hợp chấtnày, trong giai đoạn trước ít tồn tại ở trạng thái tự do mà tham gia vào cấuthành của những hợp chất phức tạp hơn. Do tác động của các enzyme, nhữnghợp chất này được giải phóng, tích tụ lại, và đã có tác dụng cải thiện rõ rệtmùi và vị của thịt.•Vận tốc quá trình chín tới:-Vận tốc quá trình chín tới phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường.Nhiệt độ càng cao thì thời gian kết thúc quá trình chín càng ngắn, vì vậy trongsản xuất đồ hộp cần có phương tiện bảo quản lạnh để kéo dài thời gian chíncủa thịt.Page 23 Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm 2Ví dụ : (với thịt gia súc có sừng) từ 1-20C thời gian chín tới 10 -14ngày; từ 10 – 150C cần 4 – 5 ngày; từ 18 – 200C cần 3 ngày.-Ngoài ra còn phụ thuộc vào giống, thời gian giết thịt và các bộphận khác nhau của súc thịt. Ví dụ thịt động vật già thời gian chín tới chậmhơn thịt động vật non; thịt con đực chín tới chậm hơn thịt con cái,…. Tùytheo mục đích sử dụng mà người ta sử dụng thịt chín tới ở các giai đoạn khácnhauThời gian chín phụ thuộc nhiệt độ môi trường xung quanh+ Chín tới chưa hoàn chỉnh: dùng cho các sản phẩm mà khi chế biếnquá trình lên men ( thịt ướp muối, bảo quản lạnh….), duy trì ở thời gian 1 – 2ngày ở 0 – 40C là đủ.+ Chín tới hoàn chỉnh: dùng cho sản xuất thịt hợp hay các sản phẩmqua chế biến nhiệt (duy trì thời gian 10 -14 ngày ở 0 – 40C).Có thể làm tăng quá trình chín tới bằng các phương pháp-Adrenalin hóa: là đưa vào máu động vật chất adrenalin 3 giờsau: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 phươngpháp đưa Demotin, một chế phẩm có tính hóa sinh phức tạp, vào gia súc trướcPage 24 Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm 2khi giết mổ, có tác dụng làm cho gia súc thôi vận động trước khi giết và gâynên sự biến chuyển quá trình trao đổi chất.-Dùng nhiệt độ: là quá trình thúc đẩy sự tê cóng và suy yếu tiếpcủa 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 dòngđiện cao tần và tia tử ngoại để thúc đẩy quá trình chín tới (dòng điện cao tầncó tác dụng làm tăng nhiệt độ của thịt đến 39 – 400C; tia tử ngoại làm tăng độmềm của thịt).3. Sự tự phânNếu bảo quản thịt chín tới kéo dài trong điều kiện vô trùng ở nhiệt độdương thấp,quá trình tự phân trong thịt sẽ kéo dài, gọi là quá trình tự phân sâuxa.•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.aNguyên nhân:Trong thời gian tự phân này, các enzyme phân giải protein hoạt độngmạnh mẽ làm đứt các liên kết peptid và phá hủy chính các protein đó. Sảnphẩm cuối cùng của quá trình phân hủy này là CO2, H2O, NH3, N2, H2S, cácPage 25 Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm 2acid bay hơi,…Các chất H2S, albumin, polypeptid hòa tan trong nước tạothành niêm dịch. Trong nước sôi chúng làm cho nước đục và nhớt. Mặt khác,các chất sắc tố như oxyhemoglobin, oxymioglobin sẽ kết hợp với H2S tạothành các hợp chất có màu xanh trong không khí. Và trở nên chua và mùi khóchịu. Sự phân giải protein kèm theo sự phá hủy cấu trúc hình thái học của môcơ làm cho độ rắn của thịt giảm, sự tách dịch tăng lên.4. Các dạng hư hỏng của thịtThịt là thành phần có giá trò dinh dưỡng cao, đặc tính lý hóa học củathịt cũng rất thích hợp cho vi sinh vật phát triển. Sự nhiễm vi sinh vật có thểgồm các vi khuẩn và bào tử của nấm. Các vi khuẩn chủ yếu là loại hoại sinhgây thối và vi khuẩn đường ruột. Yếu tố quyết định tốc độ quá trình hư hỏngcủa thịt là nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí và mức độ nhiễm visinh vật ban đầu. Nhiều nghiên cứu chứng tỏ rằng thịt chỉ giảm chất lượngđáng kể khi lượng vi sinh vật lên khoảng 107-108 tế bào trong 1g hoặc trên1cm3 bề mặt sản phẩm. Sự hư hỏng của thịt thường thể hiện qua các các visinh vật bên ngoài môi trường xâm nhập vào trong thịt, chúng sử dụng nhữnghợp chất sẵn có của thịt làm nguồn thức ăn, cung cấp năng lượng, phục vụcho nhu cầu sinh trưởng và phát triển của chúng. Do các hoạt động trên, thịtbị phân giải và dẫn đến thối hỏng, dạng thối rửa, hóa nhầy, lên men mốc, đổimàu…4.1.Sự thối rửa của thịtPhân hủy thối rửa là sự biến đổi phức tạp, đặc trưng nhất, xảy ra trongthịt do các các nhân tố liên quan đến cấu trúc của thịt. Sự biến đổi các hợpchất protein đóng vai trò chủ yếu trong sự thối rữa do hoạt động sống của cácvi sinh vật phân giải protein. Sự nhiễm vi sinh vật trên bề mặt thịt sau khi giếtmổ có ảnh hưởng đến sự bền vững của thịt, các vi sinh vật bên ngoài môitrường xâm nhập vào trong thịt, chúng sử dụng những hợp chất sẵn có của thịtPage 26 Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm 2làm nguồn thức ăn, cung cấp năng lượng, phục vụ cho nhu cầu sinh trưởng vàphát triển của chúng. Do các hoạt động trên, thịt bị phân giải và dẫn đến thốihỏng. Sự phân hủy thối rữa có thể trình bày theo sơ đồ sau:ProteinQuá trình phân giải protein có thể chia làm 3 giai đoạn :• Giai đoạn 1:Quá trình thủy phân protein dưới tác dụng của men proteaza do vi sinhvật tiết ra. Sự thủy phân diễn ra dần dần và tạo thành nhiều sản phẩm trunggian và cuối cùng là các acid amin.• Giai đoạn 2:Page 27