1、食品酶学课程论文论 文 题 目 酶制剂在肉品工业中的应用 学生专业班级 粮食、油脂及植物蛋白工程 学生姓名（学号） 王慧云（212082013） 授 课 教 师 雷 敏 完 成 时 间 2012.11.14 2012 年 11 月 12 日酶制剂在肉品工业中的应用摘要：酶制剂作为一种生物催化剂，因其具有专一性强、反应条件温和等特点被广泛应用于肉品加工中。对于提高肉的质量，提高生产效率具有重要的意义。本文综述了酶制剂在肉制品中的加工应用情况。关键词：酶制剂 肉品 应用Abstract:As biocatalysts, enzymes were widely used in the process
2、ing of meat due to their strong specifity and mild reaction conditions.They were important for improving the quality of meat and the efficency of product.This article reviewed something about the application in meat product.Keywords: enzymes meat application引言酶是细胞原生质合成的一类具有高度催化活性的特殊蛋白质，由许多氨基酸组成，因来源于
3、生物体,因此通常被称为生物催化剂 1。酶普遍存在于动植物和微生物中，通过采取适当的理化方法，将酶从生物组织或细胞以及发酵液中提取出来，加工成具有一定纯度标准的生化制品，称为酶制剂 2。添加外源酶制剂已有四十多年的历史，但酶制剂的商业化实际应用仅出现于近十年内。酶制剂工业为食品工业提供了一条新的途径,不仅为食品行业色、香、味增色,而且提供了富有营养的新产品,为新时期食品的发展提供了新的增长点。目前，酶制剂已广泛应用于啤酒、果酒酿造、果汁、水果加工、乳制品、油脂加工等食品工业生产中 3。1. 酶制剂的种类及作用目前，世界上研制使用的酶制剂种类繁多，大致可分为消化酶和非消化酶两大类 4。1.1 消化
4、酶消化酶指类似于动物消化道正常分泌的消化酶类，主要包括淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等。1.1.1 淀粉酶 能够降解淀粉糖苷键的一类酶的总称，包括 - 淀粉酶、- 淀粉酶和异淀粉酶等。1.1.2 蛋白酶 能够降解蛋白质肽键的酶的总称。按作用形式可分为内切酶、外切酶，按作用条件可分为酸性、中性、碱性蛋白酶等。1.1.3 脂肪酶 能够降解脂肪酯键的酶，目前应用较少。1.2 非消化酶非消化酶指动物消化道不能分泌的、但消化道中微生物可能分泌的酶。它主要包括纤维素酶、葡聚糖酶、木聚糖酶、果胶酶、植酸酶等 5。1.2.1 纤维素酶 是由内切- 纤维素酶、外切- 纤维素酶、纤维素二糖酶等构成的多酶体系，这些酶协同作
5、用可降解纤维素，生成还原糖。另外，它可破坏富含纤维的植物细胞壁，一方面使被包围的淀粉、蛋白质和矿物质等得以释放并消化利用，另一方面是将纤维部分降解为可吸收的还原糖，从而提高畜禽对养分的消化利用率。2. 酶制剂在肉制品中的应用食品加工中，酶应用于啤酒、果酒酿造、果汁、水果加工、乳制品、油脂加工等方面的进展介绍较多。但在肉品加工中应用介绍很少 6。应用于肉品加工中的酶制剂主要有转谷氨酰胺酶、蛋白酶类、畜禽木瓜蛋白酶和一些中性蛋白酶类，应用于肉的嫩化、对肌肉蛋白质水解提取水解产物等 7。2.1 嫩 化屠宰老龄动物所获得的肉，经过烧煮会变得口感粗糙坚硬，从而会导致这样的原料肉难以加工，口感变差，质量下
6、降 8。以蛋白酶配制成嫩化剂，用来有效地促进肉类在加工中的嫩化。目前使用最多的是木瓜蛋白酶。木瓜蛋白酶是一种半胱酰氨基蛋白酶，能够降解肌原纤维蛋白和结缔组织蛋白，具有很好的稳定性，且价格便宜。它能在适当温度条件下，使蛋白质中的某些肽键断裂，有效降解胶原纤维和结缔组织中的蛋白质，特别是对弹性蛋白的降解作用较大，从而极大提高了肉的嫩度，使肉的品质变得柔软适口、多汁且易于咀嚼，并显著提高了肉的成品率、保质期及经济效益。用胰酶对肉品进行嫩化处理时，胰酶粗提液可随溶液进入肌间，配合组织中的蛋白酶（包括胶原酶）分解肌间结缔组织的胶原纤维，破坏结缔组织机构，使肉软化；同时酶液中的蛋白酶也可作用于肌纤维，裂解
7、部分肌细胞组合蛋白，释放出多胎、氨基酸等，可以使肉的鲜味增加，促进肉品软化 9。2.2 碎 肉在肉制品加工中，有许多碎肉废弃，这是很大的损失。目前使用较多的是利用转谷氨酰胺酶处理碎肉，生产新鲜重组肉制品，这样可充分利用肉品加工中的副产品 10。转谷氨酰胺酶能利用肉制品蛋白质肽链上的谷氨酸胺残基的甲酸胺基为供体，赖氨酸残基的氨基为受体，催化转氨基反应，从而使蛋白质分子内或分子间发生交联。转谷氨酰胺酶在单独使用时提高碎肉块之间的结合力有限，必须在添加酪蛋白钠时方有显著效果。转谷氨酰胺酶作为一种新型食品添加剂,对蛋白质的修饰作用已显示出强大的生命力,它不仅可以大大改善蛋白质的乳化性、对热稳定性、凝胶
8、性和起泡性,而且还可以开发新的食品资源。转谷氨酰胺酶(Transglutaminase ，TGase) 全称为蛋白质-谷氨酰胺-谷氨酰胺基转移酶，是一类催化蛋白质中赖氨酸残基上的 -氨基和谷氨酰胺残基上的-羟酰氨基之间结合反应的聚合性酶 11。TGase 可分为两大类：一类来自于哺乳动物组织(如肝脏) ，另一类来自于微生物发酵。这两类 TGase 有类似的催化性质，但在氨基酸组成、酶学性质等方面存在较大差别。与动物来源的 TGase相比，微生物 Tgase(MTG)表现出很多优势：对钙离子的非依赖性，对热、pH的稳定性更高，更有利于保存。转谷氨酰胺酶是一种单体蛋白质，整体亲水性高。活性一般为
9、22.6U/mg，等电点为 8.9，分子量为 40 ku。最适作用温度为 50，最适 pH 值为 67，对热稳定有利于其在食品加工中的应用。另外，转谷氨酰胺酶催化的作用效果与所添加盐、脂肪、蔗糖和马铃薯淀粉的量相关，所形成的蛋白凝胶强度与盐浓度和淀粉添加量成正比，与添加的脂肪、蔗糖成反比。磷脂、盐与转谷氨酰胺酶的配合使用可加强其作用效果。TGase 的作用机理如下 12：TG 可通过胺的导入、交联、脱胺三种途径改性蛋白质。它可催化在蛋白质及肽键中谷氨酰胺残基。-羰基和伯胺之间酰胺基转移反应，见图 1 中 a，利用该反应可将赖氨酸引入蛋白质以改善蛋白质营养特性。当蛋白质中赖氨酸残基 氨基作为酰基
10、受体时，蛋白质在分子之内或分子之间形成 -(r 谷氨酰胺基 )赖氨酸共价键，见图 1 中 b。通过该反应蛋白质分子发生交联，使食品或其他制品发生质构变化，从而赋予产品特有质构特性和粘合性能。当不存在伯胺时，水会成为酰基受体，谷氨酰胺残基脱去胺基，见图 1 中c，该反应可用于改变蛋白质等电点及溶解性。2.3 保 鲜随着人们对健康的要求越来高，肉品贮藏保鲜剂将向高效、天然或生物方向发展，逐步取代现行的诸多化学合成添加剂。乳酸菌及细菌素、溶菌酶 、纳地酶素、红曲色素、枯草杆菌素等在肉制品加工中添加时具有明显保鲜效果。尤其是利用微生物制得的溶菌酶及细菌素等天然肽类防腐剂正日益受人们的重视 13。溶菌酶
11、（Lysozyme）是一种专门作用于细胞壁的酶，对革兰氏阳性菌、好气性孢子形成菌、枯草杆菌、地衣形芽孢杆菌等均有良好的抗氧化作用,尤其是对溶壁微球菌的溶菌能力最强。溶菌酶(Lysozyme) 又称细胞壁质酶或 N-乙酰胞壁质聚糖水解酶，是由多种氨基酸残基构成的碱性球蛋白，属于糖苷水解酶。它具有热稳定性强、耐酸性强的特征，在干燥条件下可在室温下长期保存。其纯品为白色或微白色结晶型或无定型粉末，无臭，味甜，易溶于水，不溶于丙酮、乙醚等，最适 pH 值为6.614。溶菌酶是一种碱性蛋白,存在于人的唾液和眼泪、蛋清、哺乳动物的乳汁、植物和微生物中；对人体无毒无副作用具有多种营养和药理作用。溶菌酶常与其
12、它防腐剂合用,应用于肉制品中,具有较好的防腐效果。溶菌酶的作用机制如下 15：溶菌酶催化某些细菌细胞壁多糖的水解，从而溶解这些细菌的细胞壁。溶菌酶作用实质是溶菌酶可以催化水解 N-乙酰胞壁酸和 N-乙酰葡萄糖间的 -1，4 糖苷键。细菌的细胞壁由胞壁质组成，胞壁质是由 N-乙酰氨基葡萄糖(NAG)及 N-乙酰胞壁酸(NAM)交替组成的多聚物，胞壁酸残基上可以连接多肽，称为肽聚糖。当溶菌酶专一性的催化水解此糖苷键时，就会损害细胞壁结构的完整性，使细菌细胞壁变得松驰，失去对细胞的保护作用，细胞因渗透压不平衡而引起破裂，从而导致菌体细胞溶解而死亡，起到一定的杀菌作用。2.4 提高肉质用转谷氨酰胺酶处
13、理肉制品可大大改善肉的质地和口感，起到抑菌防腐、保证产品质量的功能，提高肉品出品率。转谷氨酰胺酶的具体作用如下 16：A 改善肉制品的质构转谷氨酰胺酶添加到肉制品中可使肉制品呈现出良好的功能特性，如可以提高法兰克香肠的切片性。B 提高产品出品率制品中凝胶网络的稳定性增强，利用转谷氨酰胺酶处理香肠制品，可避免香肠脱水收缩的发生。C 提高原料利用率利用转谷氨酰胺酶可将肉品加工过程中的大量碎肉、肉渣重新组合成完整的肉块。D 开发保健肉制品：由于转谷氨酰胺酶可提高产品的弹性和保水性，因此可减少食盐和磷酸盐的用量；由于转谷氨酰胺酶交联蛋白质可作为脂肪的取代物，所以利用谷氨酰胺转胺酶可生产出深受人们青睐的
14、“低脂肪、低盐、低糖、高蛋白” 的保健肉制品 17。TG 作为食品添加剂在国外已经研究了近二十年，进行了大量的科学实验并用于生产 TG 作为一种优良的蛋白交联剂在畜禽产品加工中有重要意义。添加少量的 TG 就能明显提高肉制品品质，增加经济效益，随着微生物发酵工业的发展，相信在不久的将来 T G 的生产成本会大幅度降低，产量也会不断增长，那样 TG 在食品工业中的应用就会更广泛，也会为食品工业的发展做出更大的贡献 18。3 前景展望在食品工业中,酶制剂作为一种新型添加剂，应用的范围逐步扩大,应用技术不断提高。它不仅可以大大改善蛋白质的乳化性、热稳定性、凝胶性和起泡性，而且可以开发新的食品资源，因
15、此不仅对肉制品工业、奶制品工业，乃至整个畜牧业都将是一次新的革命 19。酶制剂必将为我国食品工业添枝加叶，在提高产品质量、降低成本、节约原料和资源、保护环境等方面产生巨大的社会效益和经济效益 20。参考文献：1 刘树立，王春艳，王华.酶制剂在肉制品加工中的应用进展J.肉类研究，2007（1）：35-37.2 于见亮，李开雄.酶制剂在肉品加工中的应用J.肉类食品添加剂，2007（6）：35-38.3 赵剑飞.谷氨酰胺转胺酶的性能及其在肉制品中的应用J.肉类研究，2007:37-39.4 康怀彬，张敏，宗留香.溶菌酶及其在肉制品加工中的应用J.应用研究，2007:40-42.5 赵华.溶菌酶在肉制
16、品保鲜中的应用J.肉类研究，2010（7）:31-35.6 常忠义，江波，王璋.微生物谷氨酰胺转胺酶的应用进展J.食品科学，2000（21）：6-8.7 王淼，吴小平 .转谷氨酰胺酶在肉制品中的应用J.食品与机械，2001（3）：33-35.8 宋卫华.酶制剂在肉制品中的应用J.肉类工业，2010（4）：30-33.9 王 燚，郭淑珍，张淑芹.溶菌酶及其在肉制品保鲜中的应用J.应用研究，2007.10 张安国,寇建平.应用蛋白酶进行牛肉嫩化的研究J.肉类研究，1990，(2):15-17.11 王卫.转谷氨酞胺酶及其在肉制品加工中的应用J.食品文摘，1999，(2):6-8.12 刘昌协.利用
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