I. Tổng quan về ficin
Ficin, hay còn gọi là ficain, là một loại enzyme protease được chiết xuất từ nhựa cây thuộc chi Ficus. Enzyme này chứa nhóm sulfhydryl (-SH) ở trung tâm hoạt động, có vai trò quan trọng trong quá trình xúc tác. Ficin được ứng dụng rộng rãi trong chế biến thực phẩm, như trong việc đông tụ sữa để sản xuất phô mai, làm mềm thịt và hạn chế hiện tượng hóa nâu do enzyme polyphenol oxidase. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng ficin có khả năng hoạt động tốt hơn so với các protease khác như papain và bromelain. Tại Việt Nam, nghiên cứu về ficin còn khá mới, với một số nghiên cứu đã chỉ ra khả năng thu nhận từ các loài cây như Ficus racemosa và Ficus auriculata. Tuy nhiên, nhiều loài khác như gừa (Ficus benjamina) vẫn chưa được khai thác. Việc phát triển nguồn nguyên liệu này có thể tạo ra những sản phẩm enzyme ficin với hoạt tính cao, phục vụ cho ngành công nghệ thực phẩm.
II. Phương pháp thu nhận và tinh chế ficin
Quy trình thu nhận ficin thường bắt đầu bằng việc thu thập nhựa từ cây Ficus, sau đó pha loãng với dung dịch đệm theo tỉ lệ nhất định. Tiếp theo, enzyme được tách biệt bằng phương pháp kết tủa với amonium sulfate, sau đó ly tâm và thẩm tích để thu được chế phẩm enzyme thô. Nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng sắc ký gel Sephadex G75 cho phép tinh sạch một phần enzyme, với tỉ lệ thu hồi và độ tinh sạch đạt được lần lượt là 4,1 và 5,65 lần. Kết quả điện di SDS-PAGE cho thấy chế phẩm enzyme chứa ba protein với phân tử lượng từ 20,1 đến 30 kDa. Phương pháp này không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình thu nhận mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm cuối cùng, tạo ra enzyme ficin với hoạt tính cao hơn.
III. Tính chất và hoạt tính của ficin
Tính chất của enzyme ficin rất đa dạng, với pH tối ưu là 7,6 và nhiệt độ tối ưu là 65,2°C. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng ficin có độ bền nhiệt cao, vẫn giữ được 51% hoạt tính ở 70°C trong 3 giờ. Các yếu tố như pH, nhiệt độ và các chất hoạt hóa có ảnh hưởng lớn đến hoạt tính của enzyme. Cụ thể, việc thêm EDTA, cysteine và mercaptoethanol có thể làm tăng đáng kể hoạt tính của ficin. Tuy nhiên, một số ion kim loại như Pb2+, Cd2+, và Hg2+ lại có tác động ức chế mạnh mẽ đến hoạt tính protease của enzyme. Điều này cho thấy rằng việc kiểm soát các yếu tố này là rất cần thiết để tối ưu hóa hoạt động của ficin trong chế biến thực phẩm.
IV. Ứng dụng của ficin trong chế biến thực phẩm
Ficin đã được thử nghiệm ứng dụng trên một số loại thực phẩm như khoai tây, khoai lang và táo. Kết quả cho thấy enzyme này có khả năng chống hóa nâu hiệu quả, được thể hiện qua các chỉ số màu sắc trong hệ màu CIEL* và độ hấp thu ở 420 nm. Việc sử dụng ficin không chỉ giúp bảo quản thực phẩm tốt hơn mà còn nâng cao giá trị dinh dưỡng và cảm quan của sản phẩm. Những ứng dụng này mở ra nhiều cơ hội cho việc phát triển các sản phẩm thực phẩm chức năng, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp thực phẩm tại Việt Nam.
