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谷氨酰胺转胺酶性质及其在肉制品中的应用说明一、谷氨酰胺转胺酶（TGase）介绍谷氨酰胺转胺酶（Transglutaminase，简称TG、TGase、mTG等），又称转谷氨酰胺酶，是一种酰基转移酶，能够促进蛋白质分子内交联、蛋白质分子间交联以及蛋白质和氨基酸之间的交联。TGase能够催化蛋白质中谷氨酰胺残基的γ-酰胺基和赖氨酸的ε-氨基之间进行酰胺基转移反应，形成ε-（γ-谷酰胺）-赖氨酸的异型肽键，改善蛋白质的功能性质，可以有效地提高蛋白性食品的弹性、持水能力、原料利用率、质地口感及营养价值等，现已广泛应用于肉制品、乳制品、鱼制品、面制品、豆制品等。谷氨酰胺转胺酶广泛存在于自然界中，早期TGase是从动物肝脏中提取，成本较高，应用受到限制。本公司采用现代生物工程发酵技术，利用微生物法发酵生产并精制提取而成，具有酶活高、催化效率高等特点。1.1TGase的结构：1.2TGase的催化机理TGase利用肽链上的谷氨酰胺残基上的甲酰胺基为乙酰基供体，受体可以是蛋白质上的或游离氨基酸上的胺基、伯胺基、水。TGase既可以催化蛋白分子间的交联，又可以催化分子内的交联反应。TGase催化的主要反应如下：注：a酰基转移反应b蛋白质Gln残基和Lys残基之间的交联反应c脱氨基化反应二、谷氨酰胺转胺酶（TGase）酶学性质1.最适pH2.pH稳定性活性中心*谷氨酰胺转胺酶在pH5-8的范围内具有很高的活性，最适pH为6-7，在一般的食品加工过程中不会发生酶失活问题。*谷氨酰胺转胺酶在pH值5-8的范围内具有很好的稳定性，当pH低于5时，酶活迅速降低，当pH高于8小于9时，酶活下降缓慢。3.最适温度*谷氨酰胺转胺酶可在5℃-60℃的温度条件下发挥作用，最佳使用温度为50℃，在45℃-55℃范围内均具有较好的活性。4.温度稳定性*谷氨酰胺转胺酶在温度低于40℃时保持稳定，50℃以上酶活稍有下降，当温度高于75℃时酶失去活性。5.反应温度和时间关系*在温度不高于最适温度50℃情况下，反应时间随反应温度的升高而降低。（不同温度下的反应时间均在pH6.0条件下测定）6.香肠内部温度和失活时间关系温度（℃)时间652h以上7015min之内755min之内801min之内*对直径为3cm的香肠，酶失活所需要的加热时间，每根香肠达到指定温度用冰水迅速冷却。由上表检测结果可见，酶失活所需要的时间取决于内部中心的温度，内部温度越高，失活也越快。三、谷氨酰胺转胺酶（TGase）的使用方法掌握正确的TG使用方法，对于TG的作用发挥具有重要作用，根据TG在催化蛋白质反应中的规律及TG的酶学性质，谷氨酰胺转胺酶的使用方法主要有以下三种：1..溶液法把1份谷氨酰胺转胺酶（TG）放入3～3.5倍的水中溶解后，将水溶液加到肉中、充分搅拌、装模成型，经过一段时间的酶反应，使肉块粘在一起，本品一旦与水溶解后，必须在20-30分钟内与肉块搅拌并成型。2.和盐水一起加入肉制品能快速吸收盐水，谷氨酰胺转胺酶（TG）可先放到盐水溶液中，然后一起加入肉制品中，进行浸泡，充分混合，并在20-30分钟内成型。3.涂粉法对于浸泡过的或已加入溶液的肉制品，谷氨酰胺转胺酶（TG）可以直接以干粉形态加入。加入时，必须搅拌或翻转，使所有肉制品表面涂粉均匀，加入至涂粉成型必须在20-30分钟内完成。四、谷氨酰胺转胺酶（TGase）的应用举例1.谷氨酰胺转胺酶（TG）在肉产品中的应用谷氨酰胺转胺酶是一种催化酰醛转移反应的酶，它能够通过形成蛋白质分子间共价键，催化蛋白质分子聚合和交联。TG以肉制品蛋白质肽链上的谷氨酰胺残基中的甲肽氨基为供体，赖氨酸残基中的氨基为受体，催化转氨基反应，从而使蛋白质分子内或分子间发生交联。TG具有pH稳定性好，热稳定性高，粘合性极强等特性，形成的共价键在非酶催化条件下（如冷冻、切片、烹饪）很难断裂，使用安全。由于酶的作用特殊，它在食品工业中，特别是肉类加工中有广泛的应用前景。利用谷氨酰胺转胺酶（TG），在肉制品加工中可以高效的将低价值的碎肉，加工成高附加值的肉块，提高肉制品的外观和质构等，也可应用在植物蛋白与动物蛋白之间，增加蛋白凝胶强度，增强蛋白组织间的破断应力及提升压缩距离，使肉制品口感更佳。（1）重组制品在肉制品加工过程中，会产生大量碎肉，可以通过添加TG-02对碎肉进行处理，生产新鲜重组肉制品。同时也可将碎、小干贝、虾仁等水产品重组为完整且饱满的干贝、虾仁等制品，给予产品较佳的外观。加工工艺：TG-02(滚揉末期加入)↓原料肉分割→真空滚揉（或搅拌、擂溃）→模具成型→0-8℃反应18-24小时→重组肉→后处理工艺举例：重组牛肉原料：牛肉+TG-02（推荐添加量为0.7%~1%)工艺操作要点及使用注意事项：①原料肉分割：视产品情况分割为50-200g不等的肉块；②加酶混匀：可通过滚揉或搅拌两种操作方法原料肉与酶充分混匀。③装模：拌好馅料迅速装入模具中压模（建议使用肠衣抽真空压模），0-8℃进行反应18-24小时。⑤贮藏：产品冷冻保藏。（2）肠、丸制品添加TG-B，可以改善和提高火腿肠、各种猪牛羊驴高弹肉丸、撒尿牛丸以及台湾贡丸等肠、丸制品的凝胶形成和粘弹性。火腿肠加工工艺：原料肉→绞肉→斩拌→加入TG-B并拌匀→灌肠→后处理→成品配方：猪瘦肉25kg、鸡大胸50kg、鸡皮25kg、TG-B0.2kg、复合磷酸盐2kg、食盐4kg、亚硝酸盐6g、糖3.6kg、味精0.6kg、大豆分离蛋白3kg、淀粉20kg、卡拉胶0.7kg、肉味香精0.6kg、红曲红12g、诱惑红1.2g、防腐剂20g、乳酸钠3.5kg、冰水62kg工艺操作要点及使用注意事项：①称料：按配方称量原料、辅料和冰水。②绞肉：将预先准备好的原料肉用8mm孔板绞肉机绞肉。③斩拌：要求斩拌机刀刃锋利，用3000r/min斩拌，刀与锅的间隙3㎜。第一步，将绞肉机绞好的鸡皮、80%大豆分离蛋白及1/3冰水投入斩拌机中斩拌，斩至馅料细腻、粘稠、有弹性，时间2～3min，终料温小于8℃。第二步,加入绞好的猪瘦肉、鸡大胸、磷酸盐、食盐、亚硝酸盐、1/3冰水，快速斩拌2～3min，再加入剩余辅料（除淀粉外）斩2min。第三步，加入剩余20%大豆分离蛋白和TG-B，斩1～2min，斩至肉馅均匀、细腻、粘稠有光泽，温度低于10℃。第四步，加入淀粉及剩余1/3冰水，斩拌均匀，保持温度低于12℃，出料。④灌肠：将馅料灌入预备好的肠衣中。⑤蒸煮：85℃蒸煮60min。⑥冷却：冷水冷却至18℃以下。添加TG-B后产品效果：经过TG-B作用，可以降低火腿肠粉感、粘口性等不良性状，增强火腿肠的弹性、脆性、保油性等实际制作过程中，在充分保证产品质量和风味的基础上，可以根据需求选择合适的原料与加工工艺进行生产，在适当降低香肠中瘦肉添加量的情况下，加入TG-B仍可保证产品具有同样良好的感观指标。2.谷氨酰胺转胺酶在仿肉中应用仿生食品是食品行业的一个新品种。近年来，世界各国为了满足消费者的需要，竞相开发出许多不同类型的营养丰富、食用方便、物美价廉的仿真食品。这类或从营养、或从风味、或从形状上模仿天然食品的仿真食品，其风味独特、食用方便、有利于健康，一问世便受到广大消费者的青睐。工艺举例：（蛋白肉）大豆分离蛋白+TG-01+水+辅料→斩拌→装模→0-12℃过夜→蛋白肉操作说明：1）大豆分离蛋白：水=1：4，TG-01添加量为总产品质量的0.3%；2）斩拌至凝胶表面发亮，约10min；3）制备得到的蛋白肉可以作为肉的替代物充填肠类制品，亦可进行水煮或者油炸直接进行食用。经过TG-01与大豆分离蛋白作用制得的仿肉，具有与真肉相类似的性状，并且仿肉制作工艺简单，制作成本低廉，如肠类产品加工过程中可用TG-01制作的仿肉替代10%~20%的真肉，并能增强产品弹性和口感等，如果原肠类产品中肉的添加量较少，那么加入TG-01制成的仿肉还可增强肠的肉感。3.谷氨酰胺转胺酶（TG-A）在鱼虾制品中的应用鱼糜制品蛋白质含量丰富，营养价值高，但其质构直接影响着它的可消化性和消费者的喜好程度。鱼肉中内源性TGase的含量影响其凝胶强度。新鲜的鱼肉中TGase含量较多，因此可以生产优质的鱼肉凝胶制品。然而由于水产品的产地较固定，因此有些鱼要经过冷冻运输，这会使其中的TGase含量下降，因此原料品质比较差（如冻鱼鱼肉很难形成凝胶），但可以通过添加外源TGase来提高产品凝胶强度、减少蒸煮损失、提高产品品质。这样不仅可以减少原料的浪费，提高产品的贮存时间和使用率，也可提高产品的口感和新鲜程度。应用领域：鱼虾丸、鱼糜制品加工工艺：（以鱼丸、虾丸为例）：碎鱼肉、虾仁→预处理→鱼虾肉采取→绞肉→配料→擂溃→加入TG-A→成圆→后处理→包装→成品实例：鱼丸①选料：以各种低值小杂鱼为原料，要求新鲜无异味。为使成品色泽洁白，口味好，有弹性，最好选用部分小黄鱼或海鳗。将上述原料鱼去头，剔出内脏，洗净控去水分待用。②采鱼肉：用采肉机将洗净的原料鱼采取鱼肉。为增加原料的利用率，一般可用2～3次，以不混入鱼刺为原则。把鱼肉和配料中的少量猪肉用绞肉机绞两遍。应注意去除小块鱼皮、鱼筋。③制鱼糜：把绞过的鱼肉移至擂溃机中，按配方逐次加入各种调味料、清水（或碎冰块），擂溃25分钟，至鱼糜呈粘性较强的酱状为止，添加TG-A并搅拌均匀，加入量为0.4%（以产品总重计）。④制鱼丸：将生鱼糜酱用手工或机器制成直径约1厘米的鱼圆，先在40-50℃条件下加热20分钟，而后迅速升温至80℃保持40分钟，即可食用。也可再次烹调制成各种口味鱼丸或制成鱼丸罐头。添加TG-A后产品效果：提高鱼虾丸凝胶性能；增强鱼虾丸持水力，减少皱缩现象；可引入限制性氨基酸，提高营养价值。