Kỹ thuật giảm thiểu khả năng gây dị ứng tôm

Ứng dụng siêu âm cường độ cao giảm thiểu khả năng gây dị ứng của thịt tôm.

Tôm là nguồn thực phẩm rất giàu protein (lên đến 20%), cung cấp các axit amin, số lượng lớn các khoáng chất và các axit béo không bão hòa cao (HUFA, DHA), các chất chống oxy hóa bao gồm vitamin B12, phốt pho, astaxanthin đáp ứng nhu cầu sức khỏe con người. Các hợp chất hoạt tính sinh học này có thể tăng cường hệ thống miễn dịch và giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch, đột quỵ và tiểu đường.

Tuy nhiên, tôm cũng là một trong những thực phẩm gây dị ứng từ các triệu chứng nhẹ như nổi mề đay, ngứa đến trường hợp nặng thì ngoài nổi ban và ngứa còn bị phù nề mặt, khó thở, nôn, đau quặn bụng có thể đe dọa đến tính mạng, điều này đã và đang trở thành mối quan tâm trong sức khỏe cộng đồng. 

Ở Bắc Mỹ, tỷ lệ dị ứng thủy hải sản thường trong khoảng 1,3%, trong đó tôm là thực phẩm gây dị ứng được báo cáo phổ biến nhất. Bên cạnh đó, một cuộc khảo sát ở châu Á cũng cho biết tôm là thực phẩm gây ra dị ứng phổ biến ở mức 33,3% ở trẻ em từ 3-7 tuổi. Vì vậy, dị ứng tôm đã trở thành một thách thức gây ra các vấn đề liên quan đến sức khỏe trên toàn thế giới. 

Tôm là thực phẩm giàu protein nhưng cũng dễ gây dị ứng.

Chất gây dị ứng chính trong tôm là tropomyosin (TM), lần đầu tiên được mô tả là chất gây dị ứng ở giáp xác vào năm 1981. Tropomyosin (TM) là một protein bền nhiệt có thể duy trì hoạt động của nó ngay cả sau khi được đun sôi trong nước. Tropomyosin cũng được mô tả như một chất gây dị ứng chính ở các loài giáp xác khác như tôm hùm, cua và động vật thân mềm, cũng như các động vật chân đốt khác. Ngoài ra, các nghiên cứu đã báo cáo rằng những người có tiền sử dị ứng tôm cho thấy phản ứng chéo với các động vật được đề cập ở trên do chúng có chung chuỗi axit amin tương tự. 

Các kỹ thuật mới đã được áp dụng để giảm hàm lượng chất gây dị ứng ở tôm như xử lý sóng siêu âm, xử lý nhiệt, tia UV, gamma chiếu xạ, plasma lạnh, lên men. Trong số đó, xử lý bằng sóng siêu âm cho thấy tác động hiệu quả nhất trong việc giảm thiểu khả năng gây dị ứng của tôm. Tuy nhiên, hầu hết các phương pháp điều trị bằng siêu âm được tiến hành trong một thời gian dài kèm theo mức tiêu hao năng lượng cao. Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá hiệu quả của quá trình xử lý siêu âm cường độ cao (0, 5, 10, 15 và 20 phút ở 400W) về giảm thiểu khả năng gây dị ứng và giữ lại các đặc tính dinh dưỡng của thịt tôm.

Tôm thẻ chân trắng đông lạnh mua từ siêu thị địa phương ở Canada được bảo quản -20ºC cho đến khi tiến hành phân tích sâu hơn. Các mẫu thử nghiệm được nghiền nhỏ bằng nước cất hai lần. Xử lý sóng siêu âm được thực hiện bằng cách sử dụng máy Branson Sonifier 450 với một đầu dò ở tần số 20 kHz, 400 W  nhúng vào các mẫu chất lỏng trong vòng 0 phút, 5 phút, 10 phút, 15 phút và 20 phút (thực hiện ba lần lặp lại).

Kết quả phân tích cho thấy khả năng chống oxy hóa của các mẫu tôm tăng dần khi thời gian xử lý tăng, cao nhất ở mẫu tôm được xử lý trong 20 phút. Những kết quả này chỉ ra rằng quá trình xử lý sóng siêu âm với thời gian dài có thể góp phần làm tăng khả năng chống oxy hóa. Tương tự, trong quả mâm xôi đỏ nghiền nhuyễn,  khả năng chống oxy hóa tăng 17,3% khi áp dụng sóng siêu âm 20 kHz trong 10 phút (Golmohamadi, Möller, Powers, & Nindo, 2013). Hơn nữa, việc tăng cường khả năng chống oxy hóa cũng được báo cáo trong nước ép cà rốt - nho được xử lý bằng sóng siêu âm (20 kHz, 525 W) trong 2 ~ 6 phút (Nadeem, Ubaid, Qureshi, & Munir, 2018). Những sự gia tăng này chủ yếu là do sự gia tăng của các chất chống oxy hóa như phenolics, axit ascorbic.

Việc xử lý bằng sóng siêu âm cường độ cao hứa hẹn cho ra sản phẩm tôm không dị ứng được ưa chuộng.

Thêm vào đó, hàm lượng của tropomyosin giảm dần theo sự gia tăng của thời gian xử lý. So với nghiệm thức đối chứng ( 0 phút ), hàm lượng tropomyosin giảm đáng kể lên đến 76% được quan sát thấy ở thời gian xử lý trong vòng 20 phút. Sự suy giảm hàm lượng của tropomyosin có thể là do sự phân cắt các liên kết cấu trúc hình thành bởi sự tấn công của các gốc tự do gây ra bởi sóng siêu âm.

Những kết quả này đã chứng minh việc xử lý bằng sóng siêu âm cường độ cao như một kỹ thuật chế biến không dùng nhiệt mới có tiềm năng thúc đẩy quá trình loại bỏ khả năng gây dị ứng của tôm song song với giảm thiểu những ảnh hưởng đến các đặc tính sinh lý cũng như dinh dưỡng ban đầu của tôm để đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của người tiêu dùng. Vì vậy, việc sản xuất thịt tôm không gây dị ứng với chất lượng cao sẽ là một trong những sản phẩm được ưa chuộng nhất trong tương lai. Kết quả thử nghiệm có thể cung cấp thêm các chiến lược để quản lý và phát triển, tuy nhiên, thời gian xử lý bằng sóng siêu âm lâu hơn vẫn cần được tìm hiểu sâu hơn trong các nghiên cứu tiếp theo.