谷氨酰胺轉氨酶

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谷氨酰胺轉氨酶又稱轉谷氨酰胺酶（TG酶）是由331個氨基組成的分子量約38000的具有活性中心的單體蛋白質，其可催化蛋白質多肽發(fā)生分子內(nèi)和分子間發(fā)生共價交聯(lián)，從而改善蛋白質的結構和功能，對蛋白質的性質如：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，進而改善食品的風味、口感、質地和外觀等。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、連貫性和質地。近期，少鹽少磷酸的食物被廣泛推廣，但其質地和物理性質都不盡如人意。TG酶可以替代部分通常肉制品加工中添加的品質改良劑—磷酸鹽，生產(chǎn)低鹽肉制品。可應用于水產(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，即可達到明顯的效果。

TG功能

TG的主要功能因子是谷氨酰胺轉胺酶。這種酶廣泛存在于人體、高級動物、植物和微生物中，能夠催化蛋白質分子之間或之內(nèi)的交聯(lián)、蛋白質和氨基酸之間的連接以及蛋白質分子內(nèi)谷氨酰胺殘基的水解。通過這些反應，可改善各種蛋白質的功能性質，如營養(yǎng)價值、質地結構、口感和貯存期等  。

TG用途

改善食品質構。它可以通過催化蛋白質分子之間發(fā)生的交聯(lián)，改善蛋白質的許多重要性能。如用該酶生產(chǎn)重組肉時，它不僅可將碎肉粘結在一起，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、風味、組織結構和營養(yǎng)。

提高蛋白質的營養(yǎng)價值。它可將某些人體氨基酸(如賴氨酸)共價交聯(lián)到蛋白質上，以防止美拉德反應對氨基酸的破壞，從而提高蛋白質的營養(yǎng)價值。谷氨酰胺轉胺酶還可以向氨基酸組成不理想的蛋白質中引入所缺乏的氨基酸，發(fā)展中國家的人們對這一點特別感興趣。 

形成耐熱、耐水性的膜。經(jīng)該酶交聯(lián)過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。

提高食品的彈性和持水能力。

TG特點

谷氨酰胺轉胺酶的催化反應機理：

谷氨酰胺轉胺酶的作用特點：

（1)、粘合力極強。用該酶催化形成的共價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、烹飪處理均不會散開。

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

(4)、TG在催化蛋白質反應過程中，溫度（在保持酶活溫度內(nèi)）與時間成負相關關系：反應溫度高，反應時間短；反之，溫度越低時間越長。不同類型食品的理化特性，決定反應過程中溫度和時間的關系。下表為TG在各個溫度下進行與pH值6.0、50℃、10分鐘的同等反應所需要的時間：

溫 度 5℃ 15℃ 20℃ 30℃ 40℃

時 間

（分鐘） 240 105 70 35 20

(5)、使用。由于TG廣泛存在于動物組織，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)的新型食品不僅對人體是的，還有利于人體的健康。

所以，谷氨酰胺轉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的應用

肉制品

(1)、基本工藝

添加相當于原料重量0.3～0.5%的TG

原料肉 拌料 酶反應(35℃，1小時左右) 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1小時左右，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，可將非肉蛋白質和肉類蛋白質交聯(lián)。

魚制品

(1)、基本工藝

添加相當于原料重量1%的 TG

碎魚肉或蝦仁 預處理 混合 酶反應(35℃，1小時左右) 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的絞肉機中絞出，然后加入分別相當于原料比例3%和1%的食鹽及酶液，充分混合反應后，即壓制出厚度為2mm的蝦肉片。

TG生產(chǎn)食品

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

作用對象 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、質地、口味及風味，改善肉的風味，延長貯

藏期

魚 魚肉泥，碎魚產(chǎn)品 提高質地和外觀，明顯增加凝膠強度

磷蝦 磷蝦肉泥 改善質地

骨膠原 仿魚翅 模擬美味食品

小麥 焙烤食品 改善質地，增大體積

大豆 麻婆豆腐，煎豆腐 改善質地，延長貯藏期

蔬菜、水果 礦物質吸收促進劑 改善腸道中礦物質吸收

脂肪、油、

蛋白質 固體脂肪 具有良好的質地及口味、風味的豬肉代替物

植物蛋白 蛋白粉 形成具有良好的質地及口味的凍膠

調味品 調味品 改善口味和風味

蛋白質凍膠 蛋白質凍膠 改善強度

米 粘米飯 增加粘度并在貯藏中保持原有的口味和質地

牛奶蛋白 牛奶 增加粘性

脆性甜點 脆性甜點 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，應密閉保存在低溫條件下(10℃以下)，防止吸潮和長時間與空氣接觸。

應用時應將酶在體系中分散攪拌均勻。對水份含量較低的體系來講，可先將酶均勻分散在水中，然后再添加到應用體系中。

TG添加量取決于食品的配方及其生產(chǎn)工藝，使用前請通過實驗確定。