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。可應(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。通過這些反應(yīng)，可改善各種蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)，如營養(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)和營養(yǎng)。

提高蛋白質(zhì)的營養(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)對氨基酸的破壞，從而提高蛋白質(zhì)的營養(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)展中國家的人們對這一點(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。

(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程中，不至迅速失活。

(4)、TG在催化蛋白質(zhì)反應(yīng)過程中，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。不同類型食品的理化特性，決定反應(yīng)過程中溫度和時(shí)間的關(guān)系。下表為TG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)。

魚制品

(1)、基本工藝

添加相當(dāng)于原料重量1%的 TG

碎魚肉或蝦仁 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，延長貯

藏期

魚 魚肉泥，碎魚產(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(yīng)用體系中。

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