TG酶在肉类重组中的作用机理

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1、TG酶的作用机理及应用一、TG酶简介谷氨酰胺转胺酶（Transglutaminase，简称TG），广泛存在于自然界，不同动物、植物、微生物体内均含有此酶。早期，TG只能从动物肝脏中提取，成本极高，只能供研究和医疗所需。为了批量生产的需要，从上世纪80年代开始，国际上研究用微生物发酵法工业化生产TG，并发现链轮丝菌s-8112、茂原链轮丝菌、灰肉链轮丝菌、肉桂链轮丝菌等微生物可产生TG。自1993年食品工业用的TG投放市场以来，发展十分迅速，应用范围不断扩大，据报道，1995年该酶制剂的销售额就近20亿元，2000年TG已成日本第二大工业用酶。我国于2001年7

2、月1日起将TG作为新增补品种，列入食品添加剂行列。TG能使蛋白质分子发生交联，使蛋白质分子由小变大。经TG改性后，蛋白质的胶凝性、塑性、持水性、水溶性、稳定性等均会得到改善，进而改善富含蛋白质食品的外观、风味、口感和质构等。目前，TG已广泛应用于肉制品、乳制品、鱼制品、豆制品和面制品中，应用前景广阔。二、作用机理1．粘合力极强：用TG催化形成的共价健在一般的非酶催化条件下很难断裂，所以用TG处理碎肉成形后，经冷冻、切片、烹饪处理均不会散开。2.pH稳定性很好：TG的最适作用pH为6.0，但在pH5.0～8.0的范围内TG仍具有较高的活性。3.热稳定性强：TG的

3、最适温度在50℃左右，在45℃—55℃范围内都有较高的活性。特别是在蛋白质食品体系中，TG的热稳定性会显著提高，这一特性使其在一般的食品加工过程中，不至迅速失活。4.TG在催化蛋白质反应过程中，温度(在保持酶活温度内)与时间成负相关关系：反应温度高，反应时间短；反之，温度越低时间越长。不同类型视频的理化特性，决定反应过程中温度和时间的关系。5.使用安全：由于TG广泛存在于动物组织，人们一直在食用含有TG催化形成的(-谷氨酰)赖氨酸异肽键的食物，因此，用TG生产的食品不仅对人体安全，还有利于人体的健康。三、TG在食品中的应用目前，对TG在食品工业上的应用的研究主

4、要集中在肉制品、豆制品、乳制品等方面。其中，肉制品中的应用已较为成熟。TG可以很好的应用于低温肉制品，TG可以将碎肉重组为中、高品质的培根产品，也可以在众多的低温火腿、低温肠等产品中应用，显著提高产品品质并大幅降低生产成本。用于中高温肉质品中，可以明显改善中高温产品的质构和口感，并显著降低生产成本。TG5/5可以将碎肉重组为牛排，显著提高牛排的质量和嫩度。TG用于肉制品中，提高了肉制品的弹性，改善了产品质构和风味，提高出品率，显著降低生产成本，同时还可以开发出低盐、低脂的肉制品。水产品方面，鱼蛋白浆可以在TG存在条件下被交联，从而提高鱼糜的品质。交联反应可以提

5、高鱼糜制品的品质，减少冻鱼制品在融化和烹调过程中的损失。除此之外，还可以用于虾肉薄片的加工。将冷冻虾解冻、去壳、水洗后，在3mm孔径的绞肉机中绞出，加入食盐与TG后混合，用压辊压制出2mm厚的均匀虾肉薄片。不加TG压制出来的虾肉厚薄不一，或断裂不成型。乳制品方面，在酸奶制作中，添加TG后，所产生的酸奶凝胶强度显著提高，乳清析出显著减少，酸奶稳定性增强。TG还可以以胶原蛋白为底物，模拟制作人造鱼鳍；以植物蛋白为底物，应用于烘焙食品或豆制品中可改善产品质构、风味、口感等。1.TG在肉制品中的应用TG在肉制品中的作用机理：肌球蛋白是畜禽肌肉的重要组成成分，也是TG作

6、用的良好底物。在畜禽肉制品中加入TG，经热诱导的肌球蛋白质之间形成作用力远大于二硫键的共价键，共价键能使蛋白质更紧密地结合在一起，形成致密的三维网络结构，使产品弹性、硬度等物理性质得到提高，并且不受高温和冷冻的影响。（1）TG用于碎肉重组（牛肉、鱼肉等各种肉类）在肉制品的加工过程中，会产生大量碎肉，如何将这些低价值的碎肉利用起来，是肉制品生产中面临的问题。利用TG酶对以一定肥瘦比混合的碎肉进行处理，就可以生产出新鲜的重组肉制品。由于TG催化的蛋白质分子内和分子间形成的异肽键属于共价键，在一般的非酶催化条件下很难断裂，所以用TG处理后得到的重组肉在冷冻、切片、烹

7、饪等条件下均不会散开，并且肉类蛋白交联后，可使肉制品更富有弹性，亦可形成良好的口感，而TG对肉制品的其他风味不会产生影响。（2）用于改善产品的质构由于谷氨酰胺转氨酶所催化形成的凝胶有牢固的空间网络结构，因此在肉制品加工过程中添加TG，可以改善产品质构，如改善和提高产品的凝胶形成和粘弹性，同时还可以增强产品的保水性，防止肉制品在加工过程中产生皱缩现象，增加产品的嫩度，提高产品的得率。有试验表明，在火腿肠、肉丸等的制作中添加TG，可使产品的凝胶强度明显提高、蒸煮损失下降。此外利用TG处理香肠制品，还可以避免香肠脱水收缩，及干裂现象的发生。（3）用于人造肥牛肉肌内脂

8、肪丰富的牛肉具有良好的风味、保水性、嫩