转谷氨酰胺酶在食品中的应用

品z案 食品添加剂、辅料特辑／童品添加荆 转 摘 要 转谷氨酰胺酶作为食品添加剂在食品工业 中的应 用越来越广泛。拳文对其在内制品、乳制品厦在保健 食品中的应用作了介绍，并简单阐述了转谷氨酰胺酶 的作用机理。 关键词 转谷氨酰胺酶 食品 应用 Abstract As an additive in food industry transglutamlnase isappliedinmore andnllOi'efields Inthis paper，theenzyme s app|icatiol~．sinmeat produc~s and heathfoods wereintro~ duced．ItsfanctiOn has a1s0 eliscussed Keywords tmr,sglutammase food application 转谷氨酰胺酶 (Tramglutarainase，TG)是一种额型 的食品添加剂，主要作用是催化蛋白质形成凝胶 ，赋予 食品更好的可塑性和凝胶性。 作为一种转酰胺酶，在催化反应中肽链上谷氨酰 残基的 7一酰氨基是酰基供体，它与其他化台物中的 伯胺反应生成单一取代的7一胺基肽链谷氨酸；当反 应体系无伯胺时，水将作为酰基受体参加反应；当伯胺 是赖氨酸或其残基上的基团时，则生成 e一 (7一谷氨 酰)赖氨酸【E一(7一Glutamy1) ine]。肽链谷氨酰胺与 肽链上赖氨酸残基的 N一端相连，形成分子内及分子 间的网状结构。 最初从豚鼠中提取到的转谷胺酰胺酶是一种 c 依赖型酶。后来，从豚鼠外的其他动物、人体及植物中 也发现了转谷胺酰胺酶。一直以来。关于这些酶在改 良蛋白性质及其他方面进行了大量实验，取得了良好 的效果。然而从动物中提取转谷胺酰胺酶量少且成本 昂贵，难以大规模地应用于实际生产。1989年，日本学 者 Ando等经过大 量筛选 ，终于从 轮枝 链霉 菌属 r＆ 州 ，Sw J中提取到了微生物来源的转 谷胺酰胺酶fM／crob／a／traasghaarmnase，MTG)。这是一 种非Cd’一依赖型酶。 1． 转谷氨酰胺酶在食品中的应用 日本味之素公司 1993年即向市场推出了作为食 品添加剂的转谷胺酰酶制品 ，主要应用于肉制品中，在 乳制品、水产品、保健食品、植物蛋白制品中也有应 用。转谷胺酰胺酶在食品中的应用主要有以下几个方 面： 1．1 在肉制品中的应用 转各胺酰胺酶在肉制品中应用可以明显改善产品 的外观 、风味、质地等性状。另外，还可以高效重组低价 值的碎肉，提高产品的附加值 利用TG酶的聚合粘结 作用，可充分利用各种碎肉加工重组型产品，在提高其 利用价值和加工效益的同时，更可实现产品的标准化 和多样化。转谷胺酰胺酶在肉制品中的应用起来 主要有三个方面： 1．1．1 改善肉制品的质构 良好的质构不仅是评定产品质量的重要指标，而 且是影响消费者选择的关键因素。在原有工艺不变的 情况下，将不同剂量的转谷氨酰胺酶制剂应用于火腿 中测定其抗断强度和凹度，与对照组比较发现添加转 谷氨酰胺酶制剂 0．2％一0．5％的情况下，即可获得产 品品质的明显改善。在改善切片性上，将转谷氨酰胺 酶用于脱骨火腿中，即使降低添加蛋白用量，产品的原 始风味和切片性仍能够很好地保持。 在低盐维也纳香肠的生产中利用转谷氨酰胺酶可 以降低食盐用量，取代磷酸盐仍能获得同样的弹性。 说明转谷氨酰胺酶能大大增强凝胶效果，使低盐、低磷 酸盐产品具有同样的质构特征。 1 1．2 提高产品率 肉制品的持水性是一项重要的质量指标，它不仅 影响制品的色香味、营养成分、多汁性、嫩度等食用品 质，而且有着重要的经济价值。利用肌肉持水潜能这 一 特性，在加工过程中可以添加水分 ，提高出品率。 J．F．Kerry证明以禽胸脯肉为原料，加人大豆蛋白和转 谷氨酰胺酶 ，可以提高产品得率。分析其原因，主要是 e一(7一谷氨酰)耪氨酸的GL键结，提高了制品中凝 胶阿络的稳定性，抗热能力增强，使产品能够在热处理 中降低蒸煮损失。此外利用转谷氨酰胺酶处理香肠制 品，可以避免香肠脱水收缩现象的发生。 1．1．3 拓宽原料来源，提高原料利用率 转谷氨酰胺酶催化生成 e一 (7一谷氨酰)穗氨酸 交联食品中的蛋白质，有希望改善产品的品质。 PSE(Pale、Soft、E,xudative)肉是一种异常肉，常见于 猪肉、火鸡，在牛、羊肉中处理不当也会发生。此种肉颜 色苍白，组织脆弱，肌肉持水性差，大大限制了在生产 中的应用。关于 PSE内，除了在生产、屠宰中加以控制 外，如何利用 PSE肉也是必然要考虑的问题。美国的 · 20 维普资讯 http://www.cqvip.com 令食品添加剂、辅料特辑／食品添加剂 噍二 案 Milkowski利用转谷氨酰胺酶处理 PSE肉，用于生产肉 制品已取得专利 实验证明，此种特别适合对猪 肉或火鸡胸脯肉进行处理，然后加工成罐装或其它包 装的火腿，产品的牯结能力强、保水性大大提高，赋予 了制品结实的质构。 另外 ，转谷氨酰胺酶可以与血液中血红蛋白结 台。将其重新舔加到肉制品中，一方面可以改善制品 的色泽，另一方面还可以作为抗氧化剂使产品品质维 持稳定，延长货架期。 1 2 乳制品中转谷氨酰胺酶的应用 1 2．1 从乳制品中获得凝胶 TG用作特殊的试剂从商业奶制品(像：酪蛋白酸 钠或脱脂乳)得到许多不同物理性质凝胶的能力。这 些凝胶可以在需要特殊质地的食品生产中用作基本材 料。例如：用酪蛋白酸钠凝胶可生产一种新的口香糖 类产品，不仅能有良好的质地、口感 ，还可提供牛奶蛋 白的良好营养。 1．2．2 低过敏原蛋白基材 牛奶中的酪蛋白和乳清成分都有过敏原活性，通 过 TG可 以选择性地修饰抗原决定簇 中的答氨酰胺 基，改变抗原决定簇的结构，阻止其与抗体的结合，减 少抗原性。 对乳制品酪蛋白凝胶来说 ，提高 TG浓度 ，凝胶的 拉力、破断强度、凝结力都有较大提升。 1 3 保健食品中转答氨酰胺酶的应用 i．3 i 矿物质吸收蛋白基材 一 般来说，矿物质吸收时必须以可溶态存在于小 肠内。而钙在小肠上部受 和各种激素控制的逆浓度 梯度吸收和在小肠下部的顺浓度梯度吸收是主要吸收 方式。因此，小肠内钙大量存在后浓度越高，小肠下部 的吸收越多。最近 CPP钙利用了磷酸基 和羧基螯合 ca2 离子．到达小肠下部成为可溶性钙．提高了钙的吸 收。野口忠等用 MTG处理酪蛋白，通过胱酰胺处理，获 得了矿物质吸收促进基材。 1．3 2 开发保健肉制品 随着人们保健意识的增强，“低脂肪、低盐、低糖、 高蛋白”的肉制品越来越受到人们的青睐。对低脂食 品的需求．推动了对脂肪取代物的研究 试验发现转 谷氨酰胺酶交联蛋白质可作为脂肪的取代物。因此 Novo公司以肉制品常用的乳化剂酪蛋 白钠为原料经 酶作用，生产的脂肪取代物应用于色拉米香肠中可取 代 50％的脂肪，而产品原有质构、风味不变 另外 ，利用转谷氨酰胺酶还可制得脱苦蛋白基材， 低过敏源蛋白基材等。 1．4 转谷氨酰胺酶在其他方面的应用 转谷氨酰胺酶在水产品及植物蛋白制品中均有应 用。转谷氨酰胺酶在水产品中添加可以提高其可塑性 与柔韧性，在鱼糕、鱼丸等产品中应用广泛。利用 TG 酶结合蛋 白质功能，将赖氨酸导人谷类食品的蛋白质 中，可加工强化必需氨基酸食品，从而提高蛋白质效 价 ，改善产品营养特性。 此外，TG酶可分解答氨酰胺，生成谷氨酸和I'ff13， 而谷氨酸在食品美味性上具重要作用。因此可通过TG 酶的添加以增强产品的风味 2． 营养评价 转谷氨酰胺酶催化蛋白生成 ￡一 (7一谷氨酰)赖 氨酸，赋予了蛋白制品良好的质构，而且开发了一些新 的食品资源，在食品工业中有广阔的市场前景。 参考文献 【i】Sakamato，H，Kumazawa，Y．AndMotoki，M Strength of Protein Gels Prepared with Microblal Transglutaminase a5 Related to Reaction conditions，J．Food Sei 1994，59(4)： 866～871 [21H．Ando，M．Adachi，purification andCharacterlsties ofa Novel Transglutaminase Derived fiom Micr~ gnisms，A c． Bid．Chem，1989，53(1O)：2613～2617 【3】Chiya k，JiroS KatsuoshiY，ata1．ProductionofRe- structuredMeatUsingMicrobialTramglutaminasewithoutSalt OrCook~ ，J．food Sei 1997，Vo1．62，No．3：488～490， 515 [4】Milkowski A．L Sosnieki A A．Methed forTreat PsE Meat th TG．United States Patent US 5928689(L999) 【5】M．NONAKA，H．SAKAMOTO，S．TOIGUCHI，Sodium C,aseinate and Skim Milk Ge ls Formed by Incubation with Mi- crubil Transglutaminase，J．Of Food Sci， i992， Vo1．57 No．5：1214～ 1218 [6】添田孝彦，卜于y叉 々儿一夕三十—— c：土5夕'／／ 夕质新素材研究．食品工业 1997—12．30：18～25回 2001年世界食品博览会(ANUGA)将在德国举办 本刊讯 世 界食品行业最大的贸易展览会 ANUGA2001将于 2001年 l0月 13日至 17 13在德国 科隆举办，届时将有约 100个国家的 60O0多家供货 商出席，展出面积达 286000~，展示的产品涵盖食品 和饮料行业的全部领域。 ANUGA是由科隆国际展览有限公司和德国零 售业联邦委员会共同策划和主办。详情可进一步向 科隆国际展览有限公司中国总代理德信有限公司查 询： 北京：010—65906108 冯向军先生 香港 ：0f3~52—25232171 周 霞小姐 上海：021—52981806 周宝飞先生 深圳：0755—3289958 华 良先生 也可查询网址：www．koelnme~ze．de／ism 21 维普资讯 http://www.cqvip.com