谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶

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谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶又稱轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶（TG酶）是由331個(gè)氨基組成的分子量約38000的具有活性中心的單體蛋白質(zhì)，其可催化蛋白質(zhì)多肽發(fā)生分子內(nèi)和分子間發(fā)生共價(jià)交聯(lián)，從而改善蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，對(duì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)如：發(fā)泡性，乳化性，乳化穩(wěn)定性，熱穩(wěn)定性、保水性和凝膠能力等效果顯著，進(jìn)而改善食品的風(fēng)味、口感、質(zhì)地和外觀等。傳統(tǒng)肉類加工工藝通常加入大量的鹽和磷酸，以提高其持水力、連貫性和質(zhì)地。近期，少鹽少磷酸的食物被廣泛推廣，但其質(zhì)地和物理性質(zhì)都不盡如人意。TG酶可以替代部分通常肉制品加工中添加的品質(zhì)改良劑—磷酸鹽，生產(chǎn)低鹽肉制品?？蓱?yīng)用于水產(chǎn)加工品、火腿、香腸、面類、豆腐等等。TG酶在40～45℃、pH6-7的條件下，只需添加0.1-0.3%的量，即可達(dá)到明顯的效果。

TG功能

TG的主要功能因子是谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶。這種酶廣泛存在于人體、高級(jí)動(dòng)物、植物和微生物中，能夠催化蛋白質(zhì)分子之間或之內(nèi)的交聯(lián)、蛋白質(zhì)和氨基酸之間的連接以及蛋白質(zhì)分子內(nèi)谷氨酰胺殘基的水解。通過(guò)這些反應(yīng)，可改善各種蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)，如營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、質(zhì)地結(jié)構(gòu)、口感和貯存期等  。

TG用途

改善食品質(zhì)構(gòu)。它可以通過(guò)催化蛋白質(zhì)分子之間發(fā)生的交聯(lián)，改善蛋白質(zhì)的許多重要性能。如用該酶生產(chǎn)重組肉時(shí)，它不僅可將碎肉粘結(jié)在一起，還可以將各種非肉蛋白交聯(lián)到肉蛋白上，明顯改善肉制品的口感、風(fēng)味、組織結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)。

提高蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。它可將某些人體氨基酸(如賴氨酸)共價(jià)交聯(lián)到蛋白質(zhì)上，以防止美拉德反應(yīng)對(duì)氨基酸的破壞，從而提高蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶還可以向氨基酸組成不理想的蛋白質(zhì)中引入所缺乏的氨基酸，發(fā)展中國(guó)家的人們對(duì)這一點(diǎn)特別感興趣。 

形成耐熱、耐水性的膜。經(jīng)該酶交聯(lián)過(guò)的酪蛋白脫水后便可得到不溶于水的薄膜，這種薄膜能夠被胰凝乳蛋白酶分解，因而是一種可食用的膜，能夠用作食品包裝材料。

用于包埋脂類或脂溶性物質(zhì)。

提高食品的彈性和持水能力。

TG特點(diǎn)

谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶的催化反應(yīng)機(jī)理：

谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶的作用特點(diǎn)：

（1)、粘合力極強(qiáng)。用該酶催化形成的共價(jià)健在一般的非酶催化條件下很難斷裂，所以用該酶處理碎肉成形后，經(jīng)冷凍、切片、烹飪處理均不會(huì)散開(kāi)。

(2)、pH穩(wěn)定性很好。TG的最適作用pH為6.0，但在pH 5.0～8.0的范圍內(nèi)該酶都具有較高的活性 [3]  。

(3)、熱穩(wěn)定性強(qiáng)。TG的最適溫度在50℃左右，在45℃-55℃范圍內(nèi)都有較高的活性。特別是在蛋白質(zhì)食品體系中，該酶的熱穩(wěn)定性會(huì)顯著提高，這一特性使其在一般的食品加工過(guò)程中，不至迅速失活。

(4)、TG在催化蛋白質(zhì)反應(yīng)過(guò)程中，溫度（在保持酶活溫度內(nèi)）與時(shí)間成負(fù)相關(guān)關(guān)系：反應(yīng)溫度高，反應(yīng)時(shí)間短；反之，溫度越低時(shí)間越長(zhǎng)。不同類型食品的理化特性，決定反應(yīng)過(guò)程中溫度和時(shí)間的關(guān)系。下表為T(mén)G在各個(gè)溫度下進(jìn)行與pH值6.0、50℃、10分鐘的同等反應(yīng)所需要的時(shí)間：

溫 度 5℃ 15℃ 20℃ 30℃ 40℃

時(shí) 間

（分鐘） 240 105 70 35 20

(5)、使用。由于TG廣泛存在于動(dòng)物組織，人們一直都在食用含有TG催化形成的e-(g-谷氨酰)賴氨酸異肽鍵的食物，因此，用TG生產(chǎn)的新型食品不僅對(duì)人體是的，還有利于人體的健康。

所以，谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶是一種使用效果非常明顯、用途非常廣泛的新型食品添加劑。

TG的應(yīng)用

肉制品

(1)、基本工藝

添加相當(dāng)于原料重量0.3～0.5%的TG

原料肉 拌料 酶反應(yīng)(35℃，1小時(shí)左右) 后處理(蒸煮或冷凍) 罐裝 成品

(2)、舉例

制作牛排：先將冷凍的碎牛肉解凍、，注入腌漬液，絞碎，然后再加入酶液混合均勻，壓入成形器成形，在35℃下反應(yīng)1小時(shí)左右，冷凍、切塊、包裝即成成品小塊的牛排。

制作其他肉制品(如火腿腸、漢堡包、肉丸、燒麥等)：將碎豬肉、碎牛肉和其他原料如淀粉、面粉、奶粉等與酶液混合，成形，反應(yīng)，可將非肉蛋白質(zhì)和肉類蛋白質(zhì)交聯(lián)。

魚(yú)制品

(1)、基本工藝

添加相當(dāng)于原料重量1%的 TG

碎魚(yú)肉或蝦仁 預(yù)處理 混合 酶反應(yīng)(35℃，1小時(shí)左右) 冷凍 罐裝 成品

(2)、舉例

加工蝦肉片。將冷凍蝦解凍，去殼，水洗后，在孔徑為3mm的絞肉機(jī)中絞出，然后加入分別相當(dāng)于原料比例3%和1%的食鹽及酶液，充分混合反應(yīng)后，即壓制出厚度為2mm的蝦肉片。

TG生產(chǎn)食品

根據(jù)TG的一般應(yīng)用工藝，TG還可用于生產(chǎn)下表所示的各種食品：

作用對(duì)象 目的產(chǎn)品 主要作用

肉 漢堡包，肉包，罐裝肉，凍肉，模型肉，

浸漬肉 提高彈性、質(zhì)地、口味及風(fēng)味，改善肉的風(fēng)味，延長(zhǎng)貯

藏期

魚(yú) 魚(yú)肉泥，碎魚(yú)產(chǎn)品 提高質(zhì)地和外觀，明顯增加凝膠強(qiáng)度

磷蝦 磷蝦肉泥 改善質(zhì)地

骨膠原 仿魚(yú)翅 模擬美味食品

小麥 焙烤食品 改善質(zhì)地，增大體積

大豆 麻婆豆腐，煎豆腐 改善質(zhì)地，延長(zhǎng)貯藏期

蔬菜、水果 礦物質(zhì)吸收促進(jìn)劑 改善腸道中礦物質(zhì)吸收

脂肪、油、

蛋白質(zhì) 固體脂肪 具有良好的質(zhì)地及口味、風(fēng)味的豬肉代替物

植物蛋白 蛋白粉 形成具有良好的質(zhì)地及口味的凍膠

調(diào)味品 調(diào)味品 改善口味和風(fēng)味

蛋白質(zhì)凍膠 蛋白質(zhì)凍膠 改善強(qiáng)度

米 粘米飯 增加粘度并在貯藏中保持原有的口味和質(zhì)地

牛奶蛋白 牛奶 增加粘性

脆性甜點(diǎn) 脆性甜點(diǎn) 防止軟化

使用注意

TG系列食品添加劑屬于生物活性產(chǎn)品，應(yīng)密閉保存在低溫條件下(10℃以下)，防止吸潮和長(zhǎng)時(shí)間與空氣接觸。

應(yīng)用時(shí)應(yīng)將酶在體系中分散攪拌均勻。對(duì)水份含量較低的體系來(lái)講，可先將酶均勻分散在水中，然后再添加到應(yīng)用體系中。

TG添加量取決于食品的配方及其生產(chǎn)工藝，使用前請(qǐng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。