ยกระดับคุณภาพและประสิทธิภาพกระบวนผลิตสารสกัดจากเนื้อสัตว์ด้วยเอนไซม์ Evaluate Product Quality and Process Efficiency of Meat Extract with Enzyme

ยกระดับคุณภาพและประสิทธิภาพกระบวนผลิตสารสกัดจากเนื้อสัตว์ด้วยเอนไซม์
Evaluate Product Quality and Process Efficiency of Meat Extract with Enzyme

By:  ดร. สุภาภรณ์ นาคนุกูล
Supaporn Naknukool, Ph.D.
Assistant Manager of Technical Service
Amano Enzyme Asia Pacific Co., Ltd.
supaporn_naknukool@amano-enzyme.com

เอนไซม์โปรติเอส: กุญแจสำคัญที่ช่วยเพิ่มคุณภาพให้กับสารสกัดจากเนื้อสัตว์
          การย่อยด้วยเอนไซม์ (Enzymatic hydrolysis) ชนิดโปรติเอส (Protease) ได้ถูกนำมาใช้กันอย่างเเพร่หลายในกระบวนผลิตสารสกัดจากเนื้อสัตว์ โดยโปรติเอสชนิดพิเศษที่ประกอบด้วย เอ็กโซโปรติเอส (Exoprotease) และเอ็นโดโปรติเอส (Endoprotease) จะทำให้ได้สารสกัดจากเนื้อสัตว์ที่มีรสอูมามิ รสเค็ม และมีรสขมต่ำ ทั้งนี้การย่อยโปรตีนด้วยโปรติเอสจะช่วยผลิตกรดอะมิโนอิสระและโอลิโกเปปไทด์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำมากขึ้น ซึ่งมีความสัมพันธ์ในเชิงบวกกับรสอูมามิ นอกจากนี้กรดอะมิโนอิสระและโอลิโกเปปไทด์ที่ได้นั้นยังนำไปใช้เป็นสารตั้งต้นของรสชาติเนื้อสัตวที่น่ารับประทานและเข้นข้นเมื่อผ่านปฏิกิริยาเมลลาร์ด (Maillard reaction) อีกทั้งยังมีอะดีโนซีนโมโนฟอสเฟต (Adenosine Monophosphate; AMP) กัวโนซีนโมโนฟอสเฟต (Guanosine Monophosphate; GMP) และอิโนซีนโมโนฟอสเฟต (Inosine Monophosphate; IMP) ซึ่งเป็นนิวคลีโอไทด์ที่ให้รสชาติหลักในอาหารประเภทเนื้อสัตว์และช่วยทำให้เนื้อสัตว์มีรสชาติอูมามิ จากรายงาน พบว่าการใช้โปรติเอสในกระบวนการสกัดช่วยเพิ่มปริมาณนิวคลีโอไทด์ทั้งหมดและทำให้สารสกัดมีรสชาติที่ดีขึ้น นอกจากนั้นการผสมผสานระหว่างโปรติเอสและกลูตามิเนส (Glutaminase) ยังสามารถเพิ่มรสอูมามิได้อีกด้วย เนื่องจากโปรติเอสบางชนิดสามารถสร้างกลูตามีน (Glutamine) ได้มากขึ้น กลูตามิเนสจึงสามารถเปลี่ยนกลูตามีนเป็นกรดกลูตามิก (Glutamic acid) ได้ ส่งผลให้สารสกัดจากเนื้อสัตว์มีรสชาติอูมามิที่เข้นข้น ดังนั้นการย่อยด้วยเอนไซม์จึงสามารถสร้างรสชาติที่หลากหลายขึ้นอยู่กับเอนไซม์ที่ใช้ ความจำเพาะนี้จึงช่วยให้ได้รสชาติตามที่ต้องการ นอกจากเอนไซม์จะช่วยเพิ่มรสชาติและคุณค่าทางโภชนาการของสารสกัดจากเนื้อสัตว์แล้ว ยังช่วยลดปริมาณเกลือที่ใช้ในอาหารแปรรูปได้อีกด้วย

          ดังนั้นเอนไซม์จึงช่วยลดการสูญเสียและลดต้นทุนของวัตถุดิบได้ นอกจากนี้ เอนไซม์ยังช่วยให้ผู้ผลิตสามารถใช้เนื้อ เศษเนื้อ และกระดูกที่เหลือทิ้งจากการแปรรูปเพื่อนำมาผลิตเป็นสารสกัดจากเนื้อสัตว์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทั้งนี้ยังสามารถใช้เอนไซม์ร่วมกับวิธีการสกัดวิธีอื่นๆ อีกด้วย เช่น การแปรรูปด้วยแรงดันสูง เป็นต้น เพื่อให้การผลิตสารสกัดจากเนื้อสัตว์มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับการสกัดด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งเพียงอย่างเดียว

Protease Enzyme: The Key to Improving the Quality of Meat Extracts
          The enzymatic hydrolysis by protease has been widely implemented in the meat extraction process. The special protease contacting exo- and endo-protease gives rise to hydrolysate with umami, saltiness, and low bitterness. Protein hydrolysis by protease helps generate more FAA and oligopeptides with low molecular weights that positively correlate to umami taste. The result is that FAA and oligopeptide can also be flavor precursors for the Maillard reaction to produce a pleasant and strong meat flavor. Adenosine monophosphate (AMP), guanosine monophosphate (GMP), and inosine monophosphate (IMP) are major flavor nucleotides in meat foods and contribute to the umami taste of meat. It has been reported that protease treatment increases their total nucleotide content and yields the extract with a better flavor presentation. In addition, the combination of protease and glutaminase further enhances umami. As particular protease can generate more glutamine, glutaminase can convert glutamine to glutamic acid. This has resulted in meat extract that has a strong umami taste. Accordingly, enzymatic hydrolysis can create a variety of flavors based on the enzyme used. This specificity can help achieve desired taste profiles. While adding extract flavor and nutritional value, the enzymatic hydrolyzed meat extracts help reduce the salt content of processed foods as well. 

          Hence, protease can help reduce food loss and costs by effectively utilizing meat and bones and trimming from meat processing to create meat extracts. In addition, hybrid techniques can be used to enhance the extraction ability. The combination of enzymatic hydrolysis with other processes, such as high-pressure processing, resulted in a better yield of extraction compared to those produced with individual techniques.