食品工业中的谷氨酰胺转氨酶

食品工业中的谷氨酰胺转氨酶

摘要：谷氨酰胺转氨酶是发展迅速的一种重要的酶制剂，在食品工业中的应用刚刚起步，但其优越的性能已受到越来越多的关注。它可使蛋白分子间和分子内产生共价交联,从而改变蛋白的功能特性,在食品领域具有重要的潜在应用价值。

关键词：谷氨酰胺转氨酶；食品加工；风味；蛋白质

Transglutiminase in food industry

Abatract:The transglutiminase is a kind of fast growing important enzymic preparations, application among food industry start just, but superior performance its pay close attention to the fact a more and more one already. It can make albumen among the molecule and molecule produce covalency hand in, unite, function characteristic to change albumen, have important potential using value in the field of food.

Key words: transglutiminase; food processing; flavor; protein

谷氨酰胺转胺酶（Transglutaminase，简称TGase或TG），全称为蛋白质—谷氨酸—叩谷氨酰胺转移酶，又称转谷氨酰胺酶，是一种由331个氨基组成的分子量约38000的具有活性中心的单体蛋白质酰基转移酶，白色至淡黄色至深褐色粉末或颗粒，或为澄明的淡黄至深褐色液体。溶于水，不溶于乙醇，有吸湿性。能将蛋白质肽中的α-谷氨酰基转化成肽中赖氨酸残基的ε-氨基。该酶可催化蛋白质多肽发生分子内和分子间共价交联,同时通过分子插入、交联反应、脱氨作用，使蛋白质分子结构发生变化，从而改善蛋白质的结构和功能，如提高蛋白质的发泡性、粘接性、乳化性、保水性、凝胶性、增稠性和乳化稳定特性等，进而改善富含蛋白质食品的外观、风味、口感和质构等，提高产品的弹性和持水能力。

1 生产方法

可从动物肝脏提取，但工业上常由微生物如放线菌(Streptomyces，Streptovertillium mobaraense)或细菌培养后，将培养液在室温下用水提取以除菌后用冷乙醇处理而得。中国无锡轻工业大学已取得5L发酵罐的酶活力为1.5u/mL。

2 谷氨酰胺转氨酶在食品开发中的作用

传统肉类加工工艺通常加入大量的盐和磷酸，以提高其持水力、连贯性和质地。近期，少盐少磷酸的食物被广泛推广，但其质地和物理性质都不尽如人意。TG酶可以替代部分通常肉制品加工中添加的品质改良剂—磷酸盐，生产低盐肉制品。可应用于水产加工品、火腿、香肠、面类、豆腐等等。TG酶在40～45℃、pH6-7的条件下，只需添加0.1-0.3%的量，即可达到明显的效果。综合谷氨酰胺转氨酶对蛋白质的各种作用及其性质，使其在肉制品、水产品、乳制品、面制品和豆制品等食品加工业中得到了广泛的应用。

2.1 肉制品

肉制品中添加TG可以促进蛋白质分子交联，改善肉制品品质，显著提高产品脆性、切片性，改善产品结构，提高产品的口感与弹性，减少生产过程中的碎肉损耗，降低生产成本，提高产品附加值。

它能将各种碎肉.粘结为整块肉，制作重组牛排、重组鸡胸肉、重组汉堡肉等，

并具有以下优点：粘结力极强；使肉块本身的肉类蛋白自然交联；即使经过切片、腌渍、烹饪和包装过程，也将保持强劲的粘合稳定性；操作简便；不影响肉块本身的食用品质。

它对鸡胸肉失水率的作用.结果表明,加酶量为0.45﹪,保温温度为35℃和保温时间为0.5 h时,鸡胸肉肉糜的失水率最低;分别添加不同量的大豆蛋白EGP,大豆蛋白HTP,大豆蛋白GsNa和变性淀粉Best对鸡胸肉失水率有影响,失水率最低的添加量分别为0.2﹪,10﹪,3﹪,8﹪;谷氨酰胺转氨酶的添加可以改变鸡胸肉的质构,从而提高其保水性,使其具有良好的风味和口感。

2.2 水产品

鱼类蛋白质在低温下能形成凝胶，是由于鱼肉本身所含的谷氨酰胺转氨酶作用结果。不同的鱼类，其谷氨酰胺转氨酶含量不一样，因此当原料品质比较差时，可通过加谷氨酰胺转氨酶提高产品凝胶强度，从而提高产品品质。作用如下：使破碎的生鱼、咸鱼、熏鱼、粘合重组成各种形状，创造出各种新型食品且不破坏鱼肉质地口感；超强的粘合能力，冷冻加热也不易剥落、可方便成型定型；提升鱼肉的口感与弹性；即使使用高温杀菌处理、口感质感都不会改变，可以保持材料原有风味。

2.3 乳制品

酪蛋白是牛乳中主要的蛋白质，乳制品及其酪蛋白制品的许多功能性质与其结构密切相关。酪蛋白是谷氨酰胺转氨酶很好的作用底物，实验显示经酶处理后酪蛋白的起泡性、泡沫稳定性和持水性都有不同程度的增加。TG可以将赖氨酰甲硫氨酸二肽或赖氨酰精氨酸二肽结合到酪蛋白上，可以分别纠正酪蛋白中甲硫氨酸和精氨酸的不足，从而提高其营养价值。TG还可以催化乳清蛋白α—乳白蛋白、β—乳球蛋白的交联反应，在奶酪的生产中加入谷氨酰胺转氨酶可以提高奶酪的产量。应用于酸奶的生产中，可以提高酸奶的品质。

2.4 面制品

添加TG可以将赖氨酸共价结合到蛋白质上，提高产品营养价值。在面条中添加可增强韧性和筋力，降低可溶物损失。对于大多数面制品可增强黏性、弹性和韧性；避免面汤起糊；增加面皮的透明度；防潮；改善风味，提高成品产量。对于烘焙制品还能保水、增大体积。

2.5 豆制品

改善品质，提高弹性，不易破碎。

3 发展前景

Whilaker早在1977年就提出可利用谷氨酰胺转氨酶生产不同质地和风味的食品或提高食品蛋白质的品质。日本、丹麦、荷兰等国家进行了大量的研究与开发，据报道，1995年该酶制剂的销售额就近20亿元，2000年TG已经成为日本第二大工业用酶，2000年日本公司在美国又新建TG的生产企业，谷氨酰胺转氨酶已经掀起了全世界食品工业的一轮新浪潮。

我国已在2001年7月1日将谷氨酰胺转氨酶作为新添补品种，列入食品添加剂行列。目前，我国还没有良好的应用的自主研发的菌株，谷氨酰胺转氨酶主要依赖于进口，其价格因素限制了我国TG的推广和发展。然而目前国内已经有数十家企业及研究院所展开了谷氨酰胺转氨酶的生产、开发和应用的研究，相信随着科研人员的继续努力，研究成果不断转化为生产力，谷氨酰胺转氨酶在我国将很快迎来其应有的蓬勃发展时期。