Đồ án Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm

collagen. Xu hướng này có thể là do màu trắng của collagen. Các kết quả nghiên cứu trên cấu trúc chỉ ra rằng độ cứng của sản phẩm giảm ở cả ba mức collagen bổ sung . Những thay đổi trong kết cấu có thể liên quan với những thay đổi hóa học trong collagen . Sự gel hóa tương đối của collagen trong các mẫu có hàm lượng collagen bổ sung tăng dần thì tăng dần và do đó gi ảm ở độ cứng của sản phẩm. Đồng thời , kết quả từ nghiên cứu cũng cho thấy hình dạng bên ngoài , bề mặt sản phẩm cũng không có s ự khác biệt đáng kể so với mẫu không bổ sung collagen . Hình 2.4.1 – Tiết diện cắt ngang của sản phẩm xúc xích Bologna (0: không bổ sung collagen; 10: bổ sung 10% collagen; 20: bổ sung 20% collagen; 30: bổ sung 30% collagen) [1] Mặc dù các dữ liệu về sự ổn định nhũ tương không cho thấy b ất kỳ sự khác biệt nào gi ữa các phương pháp xử lý , các giá trị về độ ổn định nhũ tương cao hơn m ức chấp nhận được cho một nhũ tương thông thường . Mặc dù xúc xích Bologna dạng thô không phải là một loại xúc xích nhũ tương, các th ử nghiệm về độ ổn định nhũ tương được thực hiện để so sánh hiệu quả bổ sung collagen ở các mức độ khác nhau . Xúc xích Bologna dạng nhũ tương mịn Thay thế nạc bằng collagen ảnh hưởng không đáng kể đến lipid, độ ẩm và protein thô trong nhũ tương nguyên liệu và sản phẩm đã n ấu chín. Ứng dụng collagen trong chế biến thịt – thủy sản Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 70 Bảng 2.4.10 –Các thông số bị ảnh hưởng bởi hàm lượng colla gen bổ sung trên sản phẩm xúc xích Bologna dạng nhũ tương mịn [1] Hàm lượng collagen (%) Tổn thất nấu (%) Lipid (%) Ẩm (%) Protein thô (%) pH (sản phẩm chín) Chất lỏng giữ lại (%) Lực cắt (kg) 0 5,78 20,75 60,18 14,77 6,07 47,68 16,16 4,7 6,04 20,65 60,28 14,96 6,09 46,18 16,91 8,9 6,12 20,59 60,12 14,76 6,04 43,03 20,93 12,8 6,00 20,66 60,21 14,71 6,06 44,40 22,30 Bảng 2.4.11 - Các thông số bị ảnh hưởng bởi hàm lượng collagen bổ sung trên nguyên liệu xúc xích Bologna dạng nhũ tương mịn [1] Collagen (%) Lipid (%) Ẩm (%) Protein(%) Độ bền nhũ tương pH (nguyên liệu) 0,0 20,14 62,17 14,07 0,77 5,78 4,7 19,73 62,29 14,26 1,84 5,79 8,9 19,87 62,30 14,18 1,57 5,78 12,8 19,60 62,30 14,16 2,86 5,79 Sự khác bi ệt về hàm lượng chất lỏng giữ lại , tổn thất n ấu và màu sắc xúc xích nấu chín cũng đư ợc coi là không có ý nghĩa. Collagen cũng đư ợc nhận th ấy không có ảnh hưởng lên pH c ủa nguyên liệu và sản phẩm . Về độ bền nhũ tương thì kết quả kiểm tra cho thấy có sự khác biệt có ý nghĩa giữa các phương pháp xử lý , mẫu đối chứng ổn định hơn so với các mẫu có bổ sung collagen thay thế . Tuy nhiên , theo Saffle và cộng sự (1964), độ ổn định nhũ tương ở giá tr ị dưới 4 là chấp nhận được. Collagen tăng cao điểm lực lượng cần thiết để cắt lát sản phẩm . Các collagen thêm vào công thức xúc xích trong nghiên cứu là collagen dạng sợi v ới một phần hòa tan thấp và do đó có thể có dẫn đến sự gia tăng lực cần thiết để cắt lát sản phẩm . Một lần nữa, collagen đã được tích hợp vào pha nước của nhũ tương có th ể đã bị mắc vào trong mạng lưới c ủa myofibril protein . Việc nấu sẽ cố định các collagen không hòa tan trong mạ ng không gian ba chiều của các phân t ử myosin dẫn đến độ bền kéo cao hơn. Tuy nhiên, lưu ý rằng thay đổi kết cấu cũng như những thay đổi nhận thấy trong sự ổn định nhũ tương không rõ ràng khi kiểm tra ngẫu nhiên sản phẩm. Tóm lại , không có tác dụng phụ của collagen thêm vào ảnh hưởng lên sự mất nước, thay đổi thể tích, độ bền nhũ tương , hàm lượng nư ớc tự do và t ổng số hoặc hàm lượng chất béo và protein thô trong các mẫu sản phẩm có bổ sung collagen so v ới mẫu kiểm soát. Sự thay đổi màu s ắc và cấu trúc sản phẩm đư ợc nhận thấy trong sản phẩm Ứng dụng collagen trong chế biến thịt – thủy sản Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 71 với hàm lượng cao c ủa collagen. Tuy nhiên, thay đổi này không rõ ràng khi kiểm tra bằng mắt các sản phẩm trong nghiên cứu . Thay thế thịt nạc bằng collagen trong xúc xích Bologna dạng nhũ tương mịn ảnh hưởng không đáng kể đến hàm lượng lipid , độ ẩm, hoặc protein thô trong nguyên liệu s ống hoặc sản phẩm n ấu chín. Độ pH, chất lỏng giữ lại , tổn thất n ấu và sự khác biệt màu sắc do collagen thay thế cũng không đáng kể. Tuy nhiên, lực yêu cầu để cắt các lát sản phẩm tăng lên đáng k ể nhưng những thay đổi cấu trúc không hi ện lên rõ rà ng . Collagen cũng gi ảm đáng kể sự ổn định nhũ tương, nhưng không dưới mức chấp nhận được. Dựa trên các kết quả này đã kết luận rằng việc sử dụng collagen từ da bò cho sản phẩm xúc xích bologna thô và dạng nhũ mịn là khả thi. Ngoài ra , trong một nghiên cứu khác của G.C. ARGANOSA và cộn g sự năm 1986, tính khả thi của việc thay th ế collagen cho các phần của mô nạc hoặc mô mỡ trong xúc xích lợn và những tác động khi bảo quản hỗn hợp nguyên liệu chưa n ấu chín và sản phẩm n ấu chín về tổng số vi sinh vật hiếu khí , màu sắc, kết cấu, hiệu suất nấu , mức độ ôi và đặc tính cảm quan đã được tiến hành nghiên cứu . Collagen được chuẩn bị theo phương pháp c ủa Turkot và cộng sự (1978) đã được sử dụng trong nghiên cứu này. Collagen được rã đông và được lọc qua phễu Buchner ở 4o Bảng 2.4.12 - Công thức chế biến xúc xích [ C trong 12 h. Trọng lượng của mỗi phần được đo và tỷ lệ của lỏng với rắn được tính toán là 6:5 (w/ w). Sau khi lọc , các phần rắn được trộn kỹ trong 2 phút để có được một hỗn hợp đồng nhất. Các chất lỏng được kết hợp và pha trộn tương tự. Số lượng tính toán của nạc xay , mỡ xay và collagen cho m ỗi công thức xúc xích (cho ở bảng bên dưới ) được trộn lẫn trong 2 phút với 61,6 g muối (1,54%), 2,2 g rau mùi (sage) (0,06%), 4,4 g ớt đỏ (0,117%) và 8,8g tiêu đen xay (0,22%). Hỗn hợp xúc xích được nghiền m ột lần thông qua thiết bị nghiềm t ấm 0,64 cm, phân phối đều các mô mỡ, mô nạc, và collagen. 10] Mẫu Thành phần thay thế Hàm lượng collagen (%) Nạc (g) Mỡ (g) Collagen phần rắn (g) Collagen phần lỏng (g) C00 Không 0 2776 1224 0 0 L05 Nạc 5 2576 1224 91 109 L10 Nạc 10 2376 1224 182 218 L15 Nạc 15 2176 1224 273 327 L20 Nạc 20 1976 1224 364 436 F05 Mỡ 5 2776 1024 91 109 F10 Mỡ 10 2776 824 182 218 F15 Mỡ 15 2776 624 273 327 F20 Mỡ 20 2776 424 364 436 Ứng dụng collagen trong chế biến thịt – thủy sản Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 72 Vỏ Supralon (kích thước 90 mm, đường kính 6,6 cm) được cắt thành dải 25cm và nhồi xúc xích bằng cách sử dụng máy nh ồi cơ khí . Sản phẩm đư ợc lưu trữ trong một tủ giữ nhi ệt độ thấp ở 0oC. Tất cả hoạt động liên quan đến việc chuẩn bị của sản phẩm được thực hiện tại 4o Bảng 2.4.13 –Phân tích thành phần hóa học của xúc xích và collagen [ C. Các phân tích hóa học của chín mẫu xúc xích thịt lợn khác nhau được thể hiện trong bảng bên dưới . Đối với các phương pháp xử lý thay th ế nạc, tỷ lệ chất béo, protein thô và độ ẩm tương tự nhau. Tỷ lệ chất béo giảm trong khi tỷ lệ phần trăm của các nước gia tăng cho các phương pháp xử lý thay th ế mỡ. Sự giảm lượng chất béo trong xúc xích có thể được quy là do colalgen vì hàm lư ợng chất béo của nó là rất thấp. Chỉ có tỷ lệ protein vẫn tương đối ổn định. 10] Mẫu xúc xích Mỡ (%) Protein thô (% ) Ẩm (%) C00 29,86 13,68 55,19 L05 30,02 13,34 55,18 L10 28,66 12,94 56,39 L15 29,56 12,49 56,59 LZ0 28,88 12,74 58,12 F05 27,44 13,87 56,61 F10 24,66 13,58 58,30 F15 20,29 14,60 63,90 F20 17,17 14,42 67,45 Collagen 1 0,40 19,53 79,09 2 0,31 18,00 79,15 3 0,33 17,56 78,27 4 0,31 19,97 78,80 Trung bình 0,34 18,76 78,82 Hệ số 5,56 được sử dụng để chuyển đổi nitơ thành protein trong collagen. Mặc dù việc bổ sung collagen có thể ảnh hưởng đến tổng số protein trong xúc xích thịt lợn, nhưng hệ số 6,25 vẫn còn đư ợc sử dụng để tính toán phần trăm protein trong xúc xích nấu chín. Lượng protein do đóng góp của các collagen là một phần nhỏ của protein tổng số. Vì vậy, bất kỳ tính toán liên quan đến một hệ số khác cho collagen sẽ mang lại giá trị protein cao hơn một chút hơn so với protein của mẫu đối chứng . Ứng dụng collagen trong chế biến thịt – thủy sản Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 73 Tổng số vi khuẩn trong xúc xích thay thế nạc hoặc thay thế mỡ không khác nhau ở tất cả mức độ thay thế. Tuy nhiên, tổng số vi sinh vật đã bị ảnh hưởng do thời gian lưu trữ trong cả hai dạng sản phẩm. Từ tuần 0 tới tuần thứ 2, lượng vi sinh vật trong sản phẩm đã tăng gần 2 log và sản phẩm xúc xích thay thế chất béo tăng cao hơn so với xúc xích thay thế nạc. Sự khác biệt này là do độ ẩm cao hơn trong xúc xích thay thế chất béo. Từ thứ hai và tuần thứ tư, số lượng vi khuẩn tăng 0,5 log cho cả hai loại thay thế. Điều này cho thấy vi khuẩn phát triển có đã bắt tiến đến pha cân bằng của tăng trưởng. Cuối cùng, số lượng vi sinh vật trong cả hai trường hợp bắt đầu chững lại giữa thứ tư và thứ sáu lưu trữ, cho thấy rằng sự tăng trưởng của vi khuẩn đã đạt tối đa và đạt đến pha cân bằng . Thịt xay với hàm lượng vi sinh vật khoảng log 7 thường được coi là hư hỏng. Trong các sản phẩm này có không có dấu hiệu thối rữa nhận biết các loại vi sinh vật mà chỉ biết tổng số vi sinh vật trong sản phẩm . Bảng 2.4.14 – Các thông số bị ảnh hưởng bởi hàm lượng collagen bổ sung và thời gian lưu trữ sản phẩm [10] Collagen Lượng vi sinh vật (log/g) TBA* (mg/kg ) Hiệu suất nấu (%) Cấu trúc (Kg/g) Mức collagen thay thế C00 7,26 0,72 70,93 8,62 L05 6,93 0,74 71, l5 8,18 L10 7, 06 0,58 69,76 8,30 L15 6, 88 0,57 70, 04 8,70 L20 6,91 0,49 68,58 8,24 F05 7,09 0,70 70, 90 8,36 F10 7,18 0,60 74,16 7,35 F15 7,04 0,59 73,27 7,76 F20 7,23 0, 52 75,84 5,83 Thời gian lưu trữ Thay thế nạc 0 5,36 0,53 72,94 8,48 2 7,17 0,50 70,71 8,91 4 7,72 0,73 68,79 8,57 6 7,78 0,72 67,97 7,66 Thay thế mỡ 0 5,38 0,53 76,73 7,48 2 7,43 0,52 73,20 7,90 4 7,90 0,74 71,14 7,77 6 7,92 0,72 71,15 7,19 *TBA: thiobarbituric acid Tăng mức collagen làm giảm các giá trị TBA của cả hai loại sản phẩm . Xúc xích với mức độ thay thế (nạc hoặc mỡ ) 10, 15, và 20% đã giảm TBA so với xúc xích Ứng dụng collagen trong chế biến thịt – thủy sản Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 74 thay thế ở mức 5% hoặc mẫu đối chứng . Trong trường hợp của xúc xích thay thế chất béo, sự giảm giá trị TBA khi tăng hàm lượng collagen có thể dự kiến được vì tổng số các axit béo chưa bão hòa trong xúc xích ít hơn bình thư ờng. Mặt khác, sự giảm sút trong các giá trị TBA với sự gia tăng của collagen không dự kiến được cho xúc xích thay thế nạc vì hàm lượng chất béo của các sợi collagen ướt là tương tự. Có thể là do collagen hoặc collagen cùng với các thành phần xúc khác trong xích ức chế quá trình oxy hóa của các axit béo chưa bão hòa. Olcott và Kuta (1959) cho th ấy các amino acid proline, đặc biệt hiệu quả trong việc làm giảm quá trình oxy hóa của các loại dầu thực vật với các chất chống oxy hóa tự nhiên. N-hydroxyproline và nitroxide proline (al Lin er năm 1974.) và proline (Revanker 1974) đã đư ợc tìm thấy để có hiệu lực chống oxy hóa trong các hệ thống khác nhau. Các collagen thực phẩm với một hàm lượng cao proline và hydroxyproline sẽ hoạt động như một chất chống oxy hóa kết hợp với các hoạt động chống oxy hóa tự nhiên của rau mùi (sage) (Jacobson 1973), một gia vị trong chế biến xúc xích. Các giá trị TBA của các loại xúc xích tăng trong thời gian lưu trữ. TBA cho cả xúc xích thay thế nạc và xúc xích thay thế chất béo có giá trị tương tự cho các tuần 0 và 2, cho thấy rằng xúc xích đã được ổn định trong hai tuần đầu tiên lưu trữ, có thể là do hoạt động chống oxy hóa của các loại gia vị, proline và hydroxyproline. Có sự gia tăng trong giá trị TBA giữa tuần 2 và 4 trong cả hai dạng sản phẩm. Các phản ứng oxy hóa đã tiến đến một mức độ đo lường được. Giữa tuần 4 và 6, các TBA cho cả hai loại xúc xích dường như đã ch ững lại. Các sản phẩm có giá trị TBA ít hơn 1,0 nói chung không có phát hiện ra mùi và hương vị do sự tự oxi hóa lipid. Thay thế nạc ở mức 20% giảm hiệu suất nấu . Ở mức thay thế thấp hơn, không có sự khác biệt trong hiệu suất nấu, có nghĩa là ch ỉ ra rằng ở các cấp thấp hơn, collagen thực phẩm tốt như là các myofibril protein khác về khả năng lưu giữ độ ẩm trong xúc xích. Đối với xúc xích thay thế chất béo, hiệu suất nấu là lớn hơn cho những xúc xích thay thế tại 10, 15, và mức 20% khi so sánh với mẫu kiểm soát . Có thể là bằng cách thay thế các mô mỡ trong xúc xích, có thể ít chất béo bị mất trong khi nấu. Hiệu suất chế biến của cả hai dạng sản phẩm đều bị ảnh hưởng trong thời gian lưu trữ. Có một sự suy giảm đáng kể trong hiêu suất chế biến giữa tuần 0 và 2, giữa tuần 2 và 4. Sự sụt giảm này có thể là do protein biến tính dẫn đến giảm khả năng giữ nước và thất thoát nước nhiều khi bảo quản và chế biến . Độ trượt (shear) đo bằng kg /g mẫu thử không khác nhau với sự gia tăng cấp của collagen như là một thay thế cho mô nạc. Kết quả này không tương đồng với kết quả thu được của Chavez (1983) rằng mức độ tăng collagen trong hamburger làm giảm lực cắt sản phẩm . Một số các yếu tố có thể dẫn đến những biến thể này là: sự khác biệt trong các loại collagen được sử dụng, sự khác biệt trong các loại thịt và khác biệt pương pháp chế biến . Tuy nhiên, xúc xích thay thế chất béo ở mức 20% có giá trị lực Ứng dụng collagen trong chế biến thịt – thủy sản Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 75 cắt sản phẩm thấp hơn so với các mức thay thế khác của collagen . Các giá trị lực cắt của xúc xích đói với cả hai loại sản phẩm không bị ảnh hưởng trong thời gian lưu trữ. Việc gia tăng hàm lượng collagen thay thế và làm giảm nạc dẫn đến giá trị L (độ sáng – tối) tăng. Đó là do hàm lượng myoglobin trong nạc chịu trách nhiệm cho màu đỏ giảm. Các giá trị a (giá trị độ màu trên thang xanh lá cây – đỏ) và b (giá trị độ màu trên thang vàng – xanh dương) theo cùng một xu hướng giảm. Thay thế các phần mỡ của xúc xích thịt lợn bằng collagen không ảnh hưởng đến L và giá trị a của mẫu nguyên liệu tươi nhưng giá trị b thấp hơn đáng kể ở 15% và 20% collagen. Collagen thực phẩm và mỡ lợn là tương tự như trong việc tạo độ trắng, do đó không thể mong đợi một sự khác biệt màu sắc. Các màu sắc của mẫu nấu chín không khác nhau ở tất cả các mức độ thay thế nạc và chất béo ngoại trừ giá trị L của mẫu thay t hế 20% chất béo cao hơn ngay cả khi chưa nấu được nhẹ hơn và có màu sắc khác biệt so với các mẫu khác. Sự khác biệt về màu này có thể một phần là kết quả của phản ứng Maillard khi chế biến. Màu sắc sản phẩm bị tối dần trong quá tr ình bảo quản (L giảm). Điều này có thể được quy cho sự hình thành của metmyoglobin trong thời gian lưu trữ. Trong một nghiên cứu về xúc xích thịt lợn, Reagan và cộng sự (1983) thấy dần dần gia tăng giá trị L cho các bề mặt bên trong của xúc xích thịt lợn khi lưu trữ. Điều này là do sự hình thành nhanh chóng của metmyoglobin từ myoglobin hoặc oxymyoglobin sắc tố. Các kết quả thu được từ thí nghiệm này bị khác nhau có thể là do tốc độ chậm hơn của sự hình thành của các metmyoglobin. Giá trị a và b cho thấy xu hướng tương tự. Giá trị L và b của các mẫu nấu tăngtrong quá trình lưu tr ữ trong khi a giảm. Điều này có thể là do sự hình thành của các sắc tố nâu trong sản phẩm do phản ứng Maillard. Bảng 2.4.15 – Kết quả phân tích màu sắc nguyên liệu và sản phẩm theo hàm lượng collagen bổ sung [10] Mẫu L* a** b*** Nguyên liệu chưa nấu C00 45,08 7,43 11,24 L05 46,47 7,30 11,31 L10 47,30 6,6 11,05 L15 47,97 5,95 10,91 L20 49,91 5,96 10,94 F05 45,08 7,43 11,24 F10 46,25 7,18 11,27 F15 44,23 7,15 10,74 F20 45,03 7,06 10,55 Sản phẩm chín C00 26,37 4,32 8,56 LO5 26,48 4,61 8,68 L10 27,72 4,45 8,92 Ứng dụng collagen trong chế biến thịt – thủy sản Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 76 L15 27,21 4,90 9,06 L20 26,82 5,15 9,16 F05 27,15 4,61 8,68 F10 27,93 4,46 9,04 F15 27,61 4,47 9,05 F20 29,25 4,51 9,47 *L: độ sáng – tối **a: giá trị độ màu trên thang xanh lá cây – đỏ ***b: giá trị độ màu trên thang vàng – xanh dương Bảng 2.4.16 - Kết quả phân tích màu sắc nguyên liệu và sản phẩm theo thời gian bảo quản [10] Nguyên liệu chưa nấu Tuần bảo quản L* a** b*** Thay thế nạc 0 48,52 6,57 11,12 2 46,74 7,30 11,32 4 47,60 6,68 11,20 6 46,52 6,04 10,72 Thay thế mỡ 0 46,10 7,56 11,04 L 44,84 7,92 11,20 4 45,25 7,29 11,08 6 44,44 6,48 10,56 Sản phẩm chín Thay thế nạc 0 25,81 6,28 7,88 2 25,66 4,54 8,55 4 28,16 4,14 9,34 6 28,05 3,82 9,45 Thay thế mỡ 0 26, 5 6,11 8,03 2 27,00 4,00 9,01 4 28,85 4,02 9,38 6 28,20 3,68 9,41 *L: độ sáng – tối **a: giá trị độ màu trên thang xanh lá cây – đỏ ***b: giá trị độ màu trên thang vàng – xanh dương Ứng dụng collagen trong chế biến thịt – thủy sản Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 77 Bảng 2.4.17 - Kết quả phân tích cảm quan sản phẩm [10] Ảnh hưởng của hàm lượng collagen Hàm lượng collagen Màu sắc Độ chứa nước Cấu trúc Mùi vị Mức độ chấp nhận chung C00 4,24 3,68 3,38 4,13 3,96 LO5 4,41 3,94 3,70 4,22 4,15 L10 4,21 3,83 3. 64 4,05 4,08 L15 4,12 3,78 3,45 4,14 3,94 LZ0 4,12 3,96 3,58 3,91 3,83 FOS 4,30 3,63 3,73 4,05 3,96 F10 4,21 3,86 3, 65 4,17 4,16 F15 4,20 3,40 3, 47 3,65 3,62 FZ0 4,20 3,50 3,7 3,88 3,71 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản Thay thế nạc 0 4,40 4,10 3,74 4,27 4,29 2 4,18 3,81 3,54 4,06 3,91 4 4,27 3,97 3,58 4,12 4,10 6 4,03 3,46 3,29 3,92 3,67 Thay thế mỡ 0 4,61 4,13 3,91 4,18 4,34 2 4,16 3,70 3,63 4,01 3,93 4 4,07 3,40 3,54 3,92 3,73 6 4,10 3,19 3,26 3,77 3,52 Đánh giá cảm quan được thực hiện trên hội đồng đánh giá đã qua huấn luyện . Không có sự khác biệt về thuộc tính chất lượng của cả hai loại sản phẩm . Sản phẩm với chất béo thay thế 15% có điểm số thấp hơn cho hương vị và sự chấp nhận tổng thể. Sản phẩm thay thế chất béo k hông có sự khác biệt về các thuộc tính chất lượng khi lưu trữ. Tuy nhiên, sản phẩm này đã ít mềm mại hơn và ít chấp nhận được ở tuần 4 và 6 so với mẫu ở tuần 0. Các mẫu tại tuần 6 đã có một cấu trúc ít mong muốn so với mẫu ở tuần 0. Sự khác biệt trong độ mọng nước và kết cấu có thể do sự biến tính của protein trong quá trình bảo quản kéo dài. Việc giảm sự chấp nhận chung của các mẫu thay thế chất béo đồng thuận với các giá trị cao hơn của TBA trong sản phẩm . Ứng dụng collagen trong nhiều sản phẩm khác nhau có tác dung tốt cho xương Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 78 2.5 Collagen được ứng dụng trong nhiều sản phẩm khác nhau có tác dụng tốt cho xương [30] Sáng chế của Takada và cộng sự năm 2004 liên quan đến sản phẩm y học, thực phẩm, đồ uống và thức ăn cho trẻ em có tác dụng tăng cường sự vững chắc của xương. Các sản phẩm này có chứa collagen và/hoặc sản phẩm thu nhận từ collagen kết hợp với canxi và vitamin D3, có tác dụng thúc đẩy sự hình thành xương, tăng cư ờng xương, ngăn ngừa và điều trị các bệnh xương chuyển hóa như bệnh loãng xương, gãy xương, đau xương. Cùng với việc kéo dài tuổi thọ con người, tỷ lệ mắc các bệnh xương chuyển hóa như bệnh loãng xương, gãy xương, đau xương g ần đây đã tăng lên. Trong mô xương, sự hình thành xương và tái h ấp thu xương luôn xảy ra. Trong khi sự cân bằng của sự hình thành xương và tái h ấp thu xương được giữ trong thanh thiếu niên, thì khi độ tuổi của một người tăng sự tái hấp thu xương vượt quá sự hình thành xương. Và khi tái hấp thu xương kéo dài trong một thời gian dài, mô xương trở nên mỏng manh, gây ra các bệnh xương chuyển hóa như bệnh loãng xương, gãy xương, đau xương, … Các phương pháp thông thường của việc ngăn ngừa hoặc điều trị các bệnh xương như chế độ ăn uống canxi bổ sung, tập thể dục nhẹ , tắm nắng, điều trị bằng thuốc, … Đối với chế độ ăn uống bổ sung canxi, muối canxi chẳng hạn như cacbonat canxi, phốt phát canxi và các dạng thực phẩm tự nhiên có chứa canxi chẳng hạn như bột xương bò, vỏ trứng, bột xương cá được sử dụng. Tuy nhiên, chúng không cung cấp và hấp thu đủ cho cơ thể . Các dạng bài tập nhẹ như chạy bộ hoặc đi bộ có thể được khuyến khích. Tuy nhiên, chúng tương đối phiền hà đối với một người yếu và rất khó đối với một người khó đi lại . Tắm nắng được cho là hình thức hoạt động tốt cho bổ sung vitamin D3 nhưng chúng cũng không đủ. Khi điều trị bằng thuốc, 1 α-hydroxyvitamin D 3 và/hoặc calcitonin có thể được sử dụng và chúng được biết là có hiệu quả để điều trị chứng loãng xương. Tuy nhiên, chúng cũng là những loại thuốc và không thể được sử dụng như là nguồn thực phẩm. Trong khi đó , collagen được biết đến như một thành phần protein động vật chủ yếu trong các mô liên kết và chiếm gần 30% tổng số protein động vật có vú, đặc biệt là cơ thể con người. Collagen này là một protein khung mạng và có thể được định nghĩa là một chất có chuỗi α gồm 3 chuỗi polypeptide và hình thành một phức hợp đa phân tử. Hơn nữa, các dạng collagen ở gi ữa khung mạng với các glycoprotein như proteoglycan, fibronectin, laminin, … là một thành phần thiết yếu có chức năng như là mô lắp ráp của các tế bào trong cơ thể sinh vật đa bào. Các nhà phát minh trong sáng chế này đã điều tra để tìm ra một chất có tác dụng củng cố xương mà có ích cho các nguồn thực phẩm. Cuối cùng, họ phát hiện ra rằng các thành phần có chứa collagen như protein da hoặc protein xương kết hợp với canxi và vitamin D3 có tác dụng thúc đẩy sự phát triển của tế bào xương. Hơn nữa, những nhà phát minh này th ấy rằng các Ứng dụng collagen trong nhiều sản phẩm khác nhau có tác dung tốt cho xương Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 79 sản phẩm thủy phân collagen kết hợp với canxi và vitamin D3 cũng có một tác dụng của việc thúc đẩy sự phát triển của tế bào xương . Theo đó, đối tượng của sáng chế này là cung c ấp sản phẩm y học, thực phẩm, đồ uống và thức ăn cho trẻ em có một tác dụng tăng cường sự vững chắc của xương. Cụ thể hơn, sáng chế này cung cấp các sản phẩm có tác dụng tăng cường xương có chứa collagen và/hoặc sản phẩm phẩn giải của nó kết hợp với canxi và vitamin D3. Collagen được sử dụng trong các sáng chế này là protein da, protein xương, sản phẩm đông khô của lớp chân bì nghiền thành bột, sản phẩm đông khô của xương nghiền thành bột và đã tách canci , và sản xuất bằng cách xử lý phần protein da hoặc phần protein xương với axit hoặc kiềm. Hơn nữa, sản phẩm được sản xuất bằng cách thủy phân với một enzyme phân giải protein và có trọng lượng phân tử 2-150 kDa. Trong sáng chế này, collagen và sản phẩm thủy phân được kết hợp với canxi và vitamin D3 để tạo sản phẩm . Thành phần có chứa collagen này là protein được lấy từ da hoặc xương. Về nguyên liệu có chứa collagen, da hoặc xương bò, l ợn, gà, cừu và ngựa đã được chứng minh là nguồn giàu collagen và có thể thu nhận tốt . Khi collagen được chế biến từ da, da phải được loại sạch lông, tách và thu lớp chân bì . Sau đó, chân bì có thể được cắt thành miếng với tốc độ cao cắt, khử chất béo với dung môi hữu cơ và đông khô để tạo sản phẩm có chứa collagen. Và khi nó được chế biến từ xương, xương có thể được tách canxi với acid, nghiền thành bột với một máy cắt tốc độ cao, tách canxi một lần nữa với acid và đông khô để thu collagen. Trọng lượng phân tử của sản phẩm trong khoảng 2-200 kDa. Về phần vitamin , các nguồn chứa canxi như clorua canxi, cacbonat canxi, lactate canxi, vỏ trứng hoặc canxi có nguồn gốc từ sữa có thể được sử dụng. Về phần vitamin , vitamin D3 hoặc chất có chứa vitamin D3 có thể được sử dụng. Trong các sáng chế này, collagen và/hoặc sản phẩm phân giải từ chúng kết hợp với canxi và vitamin D3 có thể được kết hợp trong một loại thuốc, chẳng hạn như thuốc viên, bột, hoặc trong một sản phẩm thức uống, thức ăn, chẳng hạn như sữa chua, sữa, nước đá kem, sữa uống, uống cà phê, nước trái cây, mứt, bún, bánh quy, bánh mì hoặc xúc xích, có tác dụng tăng cường xương. Khi uống 10-2500mg collagen hoặc sản phẩm thủy phân collagen mỗi ngày ở người lớn có thể có tác dụng tăng cường xương collagen, phần có chứa collagen, và tác dụng của các thành phần nà y cần được xem xét trên liều lượng có hiệu quả của chúng. Bên dưới là một số ví dụ collagen được ứng dụng trong một số sản phẩm thực phẩm khác nhau , được thực hiện trong sáng chế này . Ứng dụng collagen trong nhiều sản phẩm khác nhau có tác dung tốt cho xương Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 80 Phần protein da (1000 g), có chứa collagen đã thu nhận, được phân tán trong nước để nồng độ của nó sẽ là 5%, tiếp theo là ngâm nó trong một dung dịch acid hydrochloric sao cho dung dịch tạo thành có nồng độ là 10% và rửa với nước. Sau đó, nó được phân tán một lần nữa trong nước sao cho dung dịch tạo thành có nồng độ là 10% và đun nóng ở 90°C trong 30 phút, tiếp theo đông khô để thu 620g protein da có chứa collagen phân bố trọng lượng phân tử 50-200 kDa (phần B). Phần collagen B (300g) thu được ở trên được phân tán vào nước sao cho nồng độ của nó là 5% và pancreatin 1% đã đư ợc bổ sung, giữ ở 37°C trong 2 giờ, sau đó, đun nóng ở 80°C trong 10 phút để vô hoạt pancreatin. Ttiếp theo, tiến hành đông khô để thu 280g sản phẩm có chứa collagen phân bố trọng lượng phân tử là 20-50 kDa (phần C). Bột xương bò (10kg) được phân tán trong nước để nồng độ của nó là 10% và khử Canxi bằng acid clohydric sao cho dung dịch tạo thành có nồng độ là 10%. Sau đó, rửa sạch với nước, đông khô và nghiền thành bột bằng máy nghiền bột để thu được 2210 g protein của phần xương (phần D). Phần này có phân bố trọng lượng phân tử của collagen là 50-150 kDa. Phần protein xương D (1000 g) có chứa collagen thu được ở trên được phân tán trong nước để nồng độ của nó là 5%, tiếp theo là ngâm nó trong dung dịch NaOH sao cho dung dịch tạo thành có nồng độ là 10% và rửa sạch với nước để thu 540g protein có chứa collagen, phân bố trọng lượng phân tử là 50-150 kDa (phần E). Phần E (300 g), có chứa collagen thu được ở trên , được phân tán vào nước sao cho nồng độ của nó sẽ là 5% và pancreatin 1%, giữ ở 37°C trong 2 giờ, sau đó, đun nóng ở 80°C trong 10 phút để vô hoạt pancreatin, tiếp theo đông khô để thu 290g sản protein phần xương có chứa collagen, phân bố trọng lượng phân tử là 30-70 kDa (phần F). Các phần phân đoạn A đến F thu đư ợc đã được nghiên cứu về tác dụng ức chế tái hấp thu xương. Kết quả được thể hiện trong bảng 2.5.1. So sánh với các hoạt động tái hấp thu xương của nhóm không được thêm vào, bất kỳ nhóm nào có bổ sung các phần collagen A - F đều có tác dụng ức chế tái hấp thu xương. Ứng dụng collagen trong nhiều sản phẩm khác nhau có tác dung tốt cho xương Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 81 Bảng 2.5.1 – Kết quả so sánh hoạt tính chống tái hấp thu xương của các phân đoạn collagen [30] Mẫu Hoạt tính tái hấp thu xương (%) Đối chứng 100 Phần A 86 Phần B 84 Phần C 85 Phần D 81 Phần E 75 Phần F 84 Tác dụng thúc đẩy quá trình tổng hợp collagen của các phần phân đoạn A -F cũng được nghiên cứu . Hàm lượng hdroxyproline ở các mẫu có bổ sung collagen (từ A đến F) đều cao hơn so với mẫu đối chứng là mẫu không bổ sung collagen . Điều đó cho thấy việc bổ sung collagen có tác dụng tăng cường sự hình thành và tái tạo xương . Tác dụng tăng cường xương của phần B, C, E và F đã được nghiên cứu trong các thí nghiệm động vật (trong sáng chế này sử dụng trên chuột ). Sau một tháng theo dõi và phân tích , người ta cũng cho thấy với các thí nghiệm mẫu có bổ sung collagen thì khả năng tái tạo và giúp xương vững chắc gia tăng đáng kể so với mẫu đối chứng . Và tác dụng này còn được tăng cườ ng khi kết hợp với Canxi và vitamin D 3. Viên có tác dụng tăng cường xương đã được chuẩn bị bằng cách trộn nguyên liệu đại diện trong bảng 2.5.2 với nhau và nén lại . Bảng 2.5.2 – Thành phần viên nén collagen kết hợp canxi và vitamin D 3 [30] Thành phần Hàm lượng (% khối lượng ) Glucose tinh thể 73,5 Phần collagen F 20,0 Calcium 5,0 Đường ester 1,0 Hương vị 0,5 Sản phẩm thức uống có tác dụng tăng cường xương được sản xuất phối trộn các loại nguyên liệu như bảng 2.5.3 và đóng bao bì rồi thanh/tiệt trùng bằng nhiệt . Ứng dụng collagen trong nhiều sản phẩm khác nhau có tác dung tốt cho xương Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 82 Bảng 2.5.3 - Thành phần sản phẩm thức uống có bổ sung collagen [30] Thành phần Hàm lượng (% khối lượng) Sacchrose 15,0 Nước ép quả 10,0 Citric acid 0,5 Phần collagen A 0,5 Hương vị 0,1 Calcium 0,1 Nước 73,8 Sản phẩm bánh cracker có tác dụng tăng cường xương được sản xuất phối trộn các loại nguyên liệu như bảng 2.5.4 trong nhào bột sau đó tạo hình và nướng bánh . Bảng 2.5.4 - Thành phần sản phẩm bánh cracker có bổ sung collagen [30] Thành phần Hàm lượng (% khối lượng ) Bột mì 50,0 Đường 20,0 NaCl 0,5 Margarine 12,5 Trứng 12,1 Nước 2,5 NaHCO3 0,1 NH4 HCO3 0,2 CaCO3 0,5 Phần collagen B 1,2 Sản phẩm jelly có tác dụng tăng cường xương được sản xuất phối trộn các loại nguyên liệu như bảng 2.5.5 và đóng bao bì rồi thanh /tiệt trùng bằng nhiệt . Bảng 2.5.5 - Thành phần sản phẩm jelly có bổ sung collagen [30] Thành phần Hàm lượng (% khối lượng ) Fructose 20,0 Đường hạt 15,0 Miller jelly 5,0 Agar 1,0 Phần collagen A 0,5 Hương vị 0,1 Calcium 0,1 Nước 58,3 Sản phẩm phô mai chế biến có tác dụng tăng cường xương được sản xuất phối trộn các loại nguyên liệu như bảng 2.5.6 và nhũ hóa ở 85oC. Ứng dụng collagen trong nhiều sản phẩm khác nhau có tác dung tốt cho xương Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 83 Bảng 2.5.6 - Thành phần sản phẩm phô mai chế biến có bổ sung collagen [30] Thành phần Hàm lượng (% khối lượng ) Phô mai Gouda 43,0 Phô mai Cheddar 43,0 Natri citrate 2,0 Phần collagen B 0,5 Canxi thu nhận từ sữa 1,0 Nước 10,5 Sản phẩm yaourt có tác dụng tăng cường xương được sản xuất phối trộn các loại nguyên liệu như bảng 2.5.7 và sau đó cho lên men . Bảng 2.5.7 - Thành phần sản phẩm yaourt có bổ sung collagen [30] Thành phần Hàm lượng (% khối lượng ) Yogurt hỗn hợp 96,5 Canh trường ban đầu 3,0 Phần collagen C 0,5 Sản phẩm sữa bột cho trẻ em có tác dụng tăng cường xương được sản xuất phối trộn các loại nguyên liệu như bảng 2.5.8. Bảng 2.5.8 - Thành phần sản phẩm sữa bột có bổ sung collagen [30] Thành phần Hàm lượng (% khối lượng ) Sữa gầy 75,5 Whey protein concentrate 2,4 Lactose 13,5 Hỗn hợp khoáng 0,3 Hốn hợp vitamin tan trong nước 0,3 Hốn hợp vitamin tan trong chất béo 7,5 Phần collagen F 0,5 Sản phẩm thức ăn cho chó có tác dụng tăng cường xương được sản xuất phối trộn các loại nguyên liệu như bảng 2.5.9. Bảng 2.5.9 - Thành phần sản phẩm thức ăn cho chó có bổ sung collagen [30] Thành phần Hàm lượng (% khối lượng ) Bột đậu nành 12,0 Bột sữa gầy 14,0 Dầu nành 4,0 Dầu bắp 2,0 Dầu cọ 28,0 Tinh bột bắp 15,0 Bột mì 8,0 Cám lúa mì 2,0 Hỗn hợp vitamin 9,0 Hỗn hợp khoáng 2,0 Cellulose 3,0 Phần collagen A 1,0 Ứng dụng collagen trong nhiều sản phẩm khác nhau có tác dung tốt cho xương Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 84 Tóm lại , trong sáng chế này , một sản phẩm kết hợp của collagen và /hoặc sản phẩm thủy phân collagern , canxi và vitamin D 3 được phát minh . Trong đó , collagen có thể được thu nhận từ da hoặc xương và collagen thu nhận được cũng có thể thủy phân ở những mức độ khác nhau để có thể phù hợp cho việc bổ sun g vào từng loại sản phẩm (trọng lượng phân tử thay đổi trong khoảng rộng 2-150kDa). Tỉ lệ collagen và canxi được phối trộn thường dùng là 0,5-5 phần collagen /1 phần canxi theo khối lượng . Các sản phẩm này có chứa collagen và/hoặc sản phẩm thu nhận từ collagen kết hợp với canxi và vitamin D3, có tác dụng thúc đẩy sự hình thành xương, tăng cư ờng xương, ngăn ngừa và điều trị các bệnh xương chuyển hóa như bệnh loãng xương, gãy xương, đau xương, …[30]. Kết luận Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 85 KẾT LUẬN Tóm lại , collagen là thành phần protein chủ yếu của các mô liên kết. Nó có trong các mô liên kết của tim, mạch, da, giác mạc, sụn, sừng, dây chằng, xương, răng, … Collagen cũng đư ợc tìm thấy ở các mô bên trong của hầu hết các cơ quan. Collagen tạo nên độ bền của mô, cơ quan và duy trì d ạng cấu trúc của chúng. Nhìn chung, trong ngành công nghiệp collagen, các dạng collagen thương mại đều từ da và xương động vật có vú như trâu, bò, heo,…, ph ế thải của ngành chế biến gia cầm. Ngoài ra , hiện nay người ta tìm nguồn thu nhận collagen mới từ các loài cá và thủy sản khác. Do có cấu trúc và tính chất hóa học đặc biệt, collagen được ứng dụng trong nhiều lĩnh v ực khác nhau như: ngành da, phim, mỹ phẩm, y học, dược phẩm, vật liệu sinh học và thực phẩm. Collagen bột tinh sạch là dạng sản phẩm đầu tiên của collagen thu nhận từ phế liệu của ngành chế biến gia súc , gia cầm và thủy sản (như : da, gân, xương, sụn, …). Collagen dạng này có thể được thu nhận bằng nhiều phương pháp khác nhau . Phương pháp thứ nhất là phương pháp xử lý trích ly collagen trong môi trường acid (sử dụng hai l ần xử lý bằng acid acetic 0,5M). Phương pháp thứ hai trích ly collagen bằng cách xử lý trong dung dịch enzyme pepsin 10% ( kết hợp một lầ n acid acetic 0,5M và một lần dung dịc h pepsin 10%. Phương pháp này cho hiệu suất trích ly cao hơn phương pháp thứ nhất . Phương pháp thứ ba là phương pháp trích ly kết hợp với sự lên men của vi khuẩn hiếu khí Bacillus (lượng da sử dụng 10-40%(w/v) canh trường , tốc độ lắc đảo khi lên men là 350 vòng/phút, thời gian từ 18-48 giờ). Nhờ hoạt động của vi khuẩn mà sự phân giải màng tế bào tố , trích ly collagen khá dễ dàng . Collagen sau khi trích ly sẽ được tinh sạch để loại bỏ các protein tạp , khoáng, … và sau đó được sấy thăng hoa (nhiệt độ <40o Trong ngành sản xuất thức uống , người ta đã sáng chế ra phương p háp để bổ sung collagen thủy phân (collagen hydrolysate ) vào trong các sản phẩm C) để thu sản phẩm cuối cùng là collagen dạng bột đã tinh sạch . Hiện nay, trong ngành thực phẩm, sản phẩm bột collagen tinh sạch này qua quá trình chế biến tiếp theo (tùy loại sản phẩ m) được ứng dụng như là một thực phẩm chức năng được sử dụng trực tiếp hoặc kết hợp bổ sung khi sản xuất một số sản phẩm thức ăn và thức uống như: trà hòa tan có b ổ sung collagen, cà phê hòa tan có bổ sung collagen, … Ngoài ra, nhờ có những tính chất chức năng đặc biệt mà collagen còn đư ợc ứng dụng trong một số lĩnh vực chế biến thực phẩm như chế biến thịt và thủy sản, chế biến thức uống, chế biến các sản phẩm từ sữa, chế biến kẹo, … Kết luận Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 86 trà, cà phê hòa tan . Collagen thủy phân có tính chất bền và ổn định được trong điều kiện pH thấp và nhiệt độ cao của các sản phẩm (chẳng hạn như cà phê pH=4,6, nhiệt độ 85-88oC). Nhờ đó , người ta sẽ làm tăng hàm lượng protein trong sản phẩm để nâng cao chất lượng sản phẩm bằng cách bổ sung vào sản phẩm collagen thủy phân (mức độ thủy phân 8-12% so với collagen ban đầu ). Tuy nhiên , collagen là protein không hoàn hảo (thiếu Tryptophan và cystein ) nên chất lượng sản phẩm về protein chưa được nâng cao thực sự . Do đó, người ta bổ sung đồng thời collagen thủy phân và whey protein thủy phân (tỉ lệ 1:1 về khối lượng (mỗi thứ chiếm khoảng 2% khối lượng sản phẩm )) để khác phục nhược điểm này (vì whey protein lại có đủ các thành phần acid amin nói trên ). Ngoài ra, để đảm bảo hương vị cà phê không bị giảm đi , người ta cũng có thể bổ sung thêm hương cà phê (0,5% khối lượng sản phẩm ). Ngoài ra, collagen còn được ứng dụng để làm trong các sản phẩm thức uống có cồn (bia, rượu vang ). Collagen được sử dụng trong ứng dụng này là collagen sợi , độ tinh khiết cao , thu nhận từ động vật già là tốt nhất (để đạt số lượng liên kết ngang cao trong cấu trúc collagen ). Bột collagen (kích thước không lớn hơn 0,5mm) sẽ được bổ sung trực tiếp vào dung dịch cần làm trong với hàm lượng từ 10ppm đến 100ppm. So với các tác nhân làm trong khác như than hoạt tính , casein, polyvinylpyrolidone , … thì collagen là tác nhân có nhiều ưu điểm vượt trội : có khả năng tạo phức tủa với hầu hết các tác nhân gây đục sản phẩm ; phức tạo thành bền , khó hòa tan trở lại , kích thước lớn nên ít gấy nghẽn màng lọc và dễ tách loại ra khỏi dung dịch ; thời gian tạo tủa ngắn . Trong ngành chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa , collagen được bổ sung vào sản phẩm sữa lên men như là một chất có giá trị y học . Các nghiên cứu cho thấy collagen có tác dụng thúc đẩy hấp thu Canxi ở xương , giúp da căng thẳng và đàn hồi , kích hoạt thần kinh , …Do đó , nâng cao giá trị của collagen và tăng tính thương mại của nó . Tuy nhiên , việc bổ sung collagen làm giảm sự ổn định cấu trúc sản phẩm . Khi đó , để giải quyết , người ta cho nhiều hơn lượng phụ gia ổn định cấu trúc . Nhưng cách này lại làm cho tính chất cảm quan của sản phẩm (sản phẩm nhớt nhiều , khó uống ,…). Lúc này , người ta đưa ra giải pháp là collagen sẽ được bổ sung dạng thủy phân (đến khối lượng phân tử 1000-8700 Da) kết hợp với phụ gia ổn định cấu trúc sản phẩm (pectin, cacboxymethylcellulose , xanthan gum , gellan gum , …). Với phương pháp này , sản phẩm đạt tính chất chất cảm quan tốt trong khi giá trị y học của collagen thay đổi không đáng kể . Hàm lượng collagen thủy phân bổ sung khoả ng 0,1% đến 2,0% khối lượng sản phẩm . Chất ổn định được bổ sung 0,1% khối lượng sản phẩm. Kết luận Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 87 Một ứng dụng khác của collagen là ứng dụng trong ngành chế biến thịt và thủy sản . Trong chế biến thịt và thủy sản , collagen là chất dùng làm vỏ bọc bề mặt sản phẩm (xúc xích , jambon, …). Collagen dùng làm vỏ bọc cho sản phẩm thịt là collagen dạng sợi , phân tử lượng 200-300kDa. Đây là loại vỏ bọc có rất nhiều ưu điểm như là : khả năng chống dính với bao bì nhựa (ví dụ như trong sản xuất jambon xông khói ), là chất ăn được , giảm mất nước cho sản phẩm, khói đi vào sản phẩm dễ dàng khi xông khói sản phẩm . Ngoài ra , collagen còn là chất mang cho các hợp chất chống oxi hóa trong sản phẩ m và tăng cường hoạt tính chống oxi hóa của chúng . Collagen có hoạt tính này là collagen dạng sợi , hàm lượng bổ sung tối đa là 2% khối lượng sản phẩm . Hơn nữa, nhờ có các tính chất đặc biệt của polymer sinh học (bản chấ t protein) mà collagen còn được ứng dụng trong các sản phẩm thịt chế biến để giúp giữ nước cho sản phẩm , tăng hiệu suất chế biến , làm “chất độn” cho một số sản phẩm , đặc biệt là các sản phẩm giá trị gia tăng (ví dụ như thịt bò tái cấu trúc ). Đối với các sản phẩm mà đòi hỏi tính chất cảm quan thay đổi không đáng kể thì hàm lượng collagen bổ sung không quá 2% khối lượng sản phẩm (ví dụ xúc xích ). Còn đối với một số sản phẩm mà tín h chất cảm quan có thể thay đổi trong một giới hạn chấp nhận được thì hàm lượng collagen thường trong khoảng 12-15% khối lượng sản phẩm . Các sản phẩm này thường làm giảm chi phí sản xuất , tăng hiệu quả kinh tế một cách đá ng kể. Cuối cùng , collagen được ứng dụng một cách đa dạng vào các sản phẩm thực phẩm khác nhau ở dạng kết hợp với canxi và vitamin D 3, tạo sản phẩm có tác dụng tốt cho xương như thúc đẩy sự hình thành xương , tăng cường g iúp xương vững chắc , ngăn ngừa loãng xương . Collagen trong ứng dụng này có thể bổ sung vào các sản phẩm sữa , kem, cà phê, nước trái cây , bánh mì , bánh bích quy, xúc xích, ... Tât nhiên , hàm lượng bổ sung cho từng loại sản phẩ m sẽ khác nhau. Collagen bổ sung có thể ở dạng sợi hoặc thủy phân (tùy tính chất sản phẩm) có phân tử lượng 2-200kDa. Hàm lượng hỗn hợp coll agen-canxi-vitamin D3 khoảng 0,5-1% khối lượng sản phẩm . Hàm lượng collagen trong hỗn hợp collagen-canxi-vitamin D 3 không nhỏ hơn 90%. Như vây, việc ứng dụng collagen trong thực phẩm đã được thực hiện khá nhiều và áp dụng trên nhiều đối tượng sản phẩm thực phẩm khác nhau như : các sản phẩm thức uống , các sản p hẩm từ sữa , các sản phẩm thịt và thủy sản , các dạng collagen tổ hợp , …Trong đó , một số thì ứng dụng các tính chất công nghệ của collagen vào sản phẩm , số khác thì bổ sung collagen vào sản phẩm nhằm thu được giá trị về mặt y học của collagen . Trong tương lai , cần tìm thêm các nguồn tài liệu hay thực hiện thêm các nghiên cứu hoặc sáng chế công nghệ về ứng dụng collagen trong thực phẩm mà vẫn giữ nguyên giá trị sinh học và y học của nó, đặc biệt là ứng dụng collagen vào thực phẩm chức năng . Tài liệu tham khảo Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. B. R. Rao D. Schalk, R. Gielissen and R. L. Henrickson. (1981) Bovine Hide Collagen as a Protein Extender in Bolognan, Oklahoma Agricultural Experiment Station, Vol., 254-262. 2. Bae Inwoo, Kiyoshi Osatomi, Asami Yoshida, Kazufumi Osako, Atsuko Yamaguchi, and Kenji Hara. (2008) Biochemical properties of acid-soluble collagens extracted from the skins of underutilised fishes, Food Chemistry, Vol. 108, 49-54. 3. Bolboacă Sorana D., and Jäntschi L. (2007) AMINO ACIDS SEQUENCE ANALYSIS ON COLLAGEN, Bulletin USAMV-CN, Vol. 63-64, 311-316. 4. Cioca Gheorghe (Belleville, NJ). (1984), Method of fining alcoholic beverages, (4489100). 5. Connolly Philip (Lake Arrowhead, CA, US), Ernster, James (Lakewood, CA, US). (2010), Protein supplemented coffee beverage, (20100021616). 6. Crevasse Gary A. (Rochester Hills, MI), Gammon, David L. (Rochester, MI), Sullivan, Michael J. (Rochester Hills, MI). (1988), Method and apparatus for forming netted meat products wrapped in an edible collagen film, (4716713). 7. Eastoe J. E. The amino acid composition of fish collagen and gelatin, Biochemcal Journal, Vol. 65, (2), 363-368. 8. Friess Wolfgang. (1998) Collagen – biomaterial for drug delivery, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, Vol. 45 113–136. 9. G.A. PRABHU D.R. DOERSCIIER, AND D.H. HULL. (2004) Utilization of Pork Collagen Protein in Emulsified and Whole Muscle Meat Products, Journal of Food Science, Vol. 69, (5), C388-C392. 10. G.C. ARGANOSA R.L. HENRICKSON and B.R. RAO. (1986) COLLAGEN AS A LEAN OR FAT REPLACEMENT IN PORK SAUSAGE, Journal of Food Quality, Vol. 10, 319-333. 11. Institute of medicine (U.S.), (Ed.) (2004) Food chemical index, 5th ed., National Academies Press, Washington, 352-353. 12. J. C. LEWIS N. S. SNELL, D. J. HIRSCHMANN, AND HEINZ FRAENKEL- CONRAT. (1950) AMINO ACID COMPOSITION OF EGG PROTEINS, Journal of Biological Chemistry, Vol. 186, (1), 23-25. 13. KANO HIROSHI (Japan); ITO HIROYUKI(Japan); NOMA TERUYUKI (Japan); IKEGAMI SHUJI (Japan); ISAWA KAKUHEI (Japan). (2009), Fermented milk for improving and/or treating skin and method for producing the same, (EP2095820 (A1)). 14. Katarzyna Waszkowiak Włodzimierz Dolata. (2007) The application of collagen preparations as carriers of rosemary extract in the production of processed meat, Meat Science, Vol. 75, 178-183. 15. Katarzyna Waszkowiak Włodzimierz Dolata. (2008) THE APPLICATION OF CONNECTIVE TISSUE PROTEINS AS ANTIOXIDANT CARRIERS IN FOOD PRODUCTION, Electronic Journal of Environmental Agricultural Food Chemistry, Vol. 7, (8), 3331-3334. 16. Kurth L.B. (1983) The scope for products from collagen, The Australian Meat Industry Research Conference, Vol., (3B), 1-3. 17. Moeller Patrick W. (Brentwood, TN). (2003), Method for covering a food product with collagen, (6541053). 18. Nagai T., Araki, Y., & Suzuki, N. . (2002) Collagen of skin of ocellate puffer fish (Takifugu rubripes), Food Chemistry, Vol. 78, 173–177. Tài liệu tham khảo Tổng quan ứng dụng collagen trong thực phẩm 89 19. Nagai T., Suzuki, N. . (2000) Isolation of collagen from fish waste material-skin, bone and fins, Food Chemistry, Vol. 68, 277–281. 20. Nhan Hong Thi Le Anh Thy Bui. (2009) Isolation of collagen from the skin of basa fish (Pangasius Bocourti), Journal of Science and Technology, Vol. 47, (5A), 32-139. 21. Ogasawara Nobuhiro (Tokyo, JP), Akahoshi, Ryoichi (Tokyo, JP), Hashimoto, Shinji (Tokyo, JP), Yamashita, Eiichi (Yao, JP), Yamamoto, Keiichi (Yao, JP). (2008), Stable acidic milk drinks, process for producing the same, and additive for acidic milk drinks to be used therein, (7396552). 22. Parenteau-Bareil Rémi, Robert Gauvin, and François Berthod. (2010) Collagen-Based Biomaterials for Tissue Engineering Applications, Materials, Vol. 3, 1863-1887. 23. Pati Falguni, Basudam Adhikari, and Santanu Dhara. (2010) Isolation and characterization of fish scale collagen of higher thermal stability, Bioresource Technology, Vol. 101, 3737-3742. 24. Phanat Kittiphattanabawon a Soottawat Benjakul a, *, Wonnop Visessanguan b,, and Munehiko Tanaka Takashi Nagai c. (2005) Characterisation of acid-soluble collagen from skin and bone of bigeye snapper (Priacanthus tayenus), Food Chemistry, Vol. 89, 363-372. 25. Potaros Treesin, Nongnuch Raksakulthai, Jiraporn Runglerdkreangkrai, and Wanchai Worawattanamateekul. (2009) Characteristics of Collagen from Nile Tilapia (Oreochromis niloticus) Skin Isolated by Two Different Methods, Kasetsart J. (Nat. Sci.), Vol. 43, 584-593. 26. Prabjeet Singh a Soottawat Benjakul a, *, Sajid Maqsood a, Hideki Kishimura. (2011) Isolation and characterisation of collagen extracted from the skin of striped catfish (Pangasianodon hypophthalmus), Food Chemistry, Vol. 124, 97-105. 27. Raines Matthew D. Shoulders and Ronald T. (2009) Collagen Structure and Stability, Annual Review of Biochemistry, Vol. 78, 929–958. 28. Salem Samir A.; El-Agamy, Elsayed I.; Salama, Fatma A.; Abo-Soliman, Nagwa H. (2009) Isolation, Molecular And Biochemical Characterization Of Goat Milk Casein And Its Fractions, Tropical and Subtropical Agroecosystems, Vol. 11, (1), 29-35. 29. Stribling Kenneth V. (St. Charles, IL). (1997), Collagen sausage casing containing encapsulated smoke and method of making, (5599570). 30. Takada Yukihiro (62-22, Kozutsumi, Kawagoe-shi, Saitama, JP), Aoe, Seiichiro (8-9- 406, Shinsayama 2-chome, Sayama-shi, Saitama, JP), Kato, Ken (2-155-205, Ohnari- cho, Ohmiya-shi, Saitama, JP), Toba, Yasuhiro (5-11-3, Arajuko-cho, Kawagoe-shi, Saitama, JP), Yamamura, Junichi (29-8-205, Renjaku-cho, Kawagoe-shi, Saitama, JP). (2004), Preparations comprising collagen, vitamin D3 and calcium for strengthening bone, (EP0798001). 31. Villanueva P, A., McNulty, A, K., Beniker, H, D., Kieswetter, K. . Method for quantitation of collagen tissues, Patent application publication No US 2009/0142799 A1. 32. Wang Lin, Yufeng Zou, Song Jiang, Junmin Xu, Shenhua Jiang, and Qiuhui Hu. (2010) Chromatographic separation and physicochemical properties of collagen species in the skin of deep-sea redfish (Sebastes mentella), Food Hydrocolloids, Vol. 30, 1-5. 33. Winkler Bruno (Weinheim-Oberflockenbach, DE). (1992), Collagen wrapted meat products, (5147671). 34. Zhongkai Zhang Guoying Li And Bi Shi. (2006) Physicochemical Properties Of Collagen, Gelatin And Collagen Hydrolysate Derived From Bovine Limed Split Wastes, Journal of the Society of Leather Technologists and Chemists, Vol. 90, (1), 23-28.