酶制劑在肉與肉制品中的應(yīng)用

聶雄偉

摘要：本文從酶制劑在生肉制品及保鮮、肉制品加工方面進(jìn)行了介紹，并對酶制劑在肉與肉制品的應(yīng)用前景進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：酶制劑 肉與肉制品 應(yīng)用

中圖分類號：TS251.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-5336（2014）06-0004-02

酶是由生物活體細(xì)胞產(chǎn)生的一種生物催化劑，將酶經(jīng)過分離純化、修飾、或固定化等工程手段，再輔以其它成分制成不同純度和劑型的生物制劑這就是酶制劑。因?yàn)槊甘怯缮锘铙w細(xì)胞產(chǎn)生的，所以酶所要求的條件比較溫和，符合肉類產(chǎn)品加工的要求，能夠減少營養(yǎng)成分的流失，提升產(chǎn)品的競爭力；酶本身就具有高效的特點(diǎn)，成本相對低廉而效果好；風(fēng)險成本低，絕大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，相對很安全；酶還具有專一的特點(diǎn)，能夠改善肉類的性質(zhì)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。隨著科技的發(fā)展，被人們發(fā)現(xiàn)的酶也越來越多，酶制劑在肉類加工中的應(yīng)用也就越來越廣。

1 酶制劑在生肉制品及保鮮中的應(yīng)用

1.1 溶菌酶

1.1.1 作用機(jī)制

溶菌酶是英國細(xì)菌學(xué)家Alexander Fleming于1922年發(fā)現(xiàn)的。顧名思義，它能夠溶解細(xì)菌，而實(shí)際上它是作用于細(xì)菌的細(xì)胞壁。其作用機(jī)制是：溶菌酶能夠水解糖高聚物N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之間的β-1，4糖苷鍵，使細(xì)胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽，導(dǎo)致細(xì)胞壁破裂內(nèi)容物逸出而使細(xì)菌溶解。

1.1.2 溶菌酶制劑應(yīng)用特性

（1）天然無毒，符合健康要求。溶菌酶是一種天然蛋白質(zhì)，1992年FAO/WTO 的食品添加劑協(xié)會已經(jīng)認(rèn)定溶菌酶在食品中應(yīng)用是安全的。

（2）殺菌力強(qiáng)，作用范圍廣。溶菌酶對革蘭氏陽性菌中的枯草桿菌、耐輻射微球菌有強(qiáng)力分解作用，對大腸桿菌、普通變形菌和副溶血性弧菌等革蘭氏陰性菌也有一定程度溶解作用。

（3）生產(chǎn)溶菌酶技術(shù)基本已經(jīng)成熟。通過采用生物工程技術(shù)，調(diào)節(jié)蛋白PH值及用離子交換樹脂吸附分離而制得精酶。

（4）使用方便，無需特殊處理。

1.1.3 溶菌酶制劑的使用方法

隨著國內(nèi)冷鮮肉市場的迅速擴(kuò)大，消費(fèi)者對企業(yè)在冷鮮肉的保鮮方面提出了更高的要求。馬美湖等人研究了GNa液、溶菌酶、Nisin三種天然材料單一因子對冷卻肉的保鮮效果的影響。研究表明，單因子試驗(yàn)溶菌酶的保鮮效果極明顯的優(yōu)于對照組，也顯著地優(yōu)于GNa，略優(yōu)于Nisin組。冷鮮肉在出廠前大多數(shù)廠家都要在白條或紅條表面噴涂一層被膜劑，將溶菌酶制劑溶解于該被膜劑溶液中，濃度可根據(jù)肉品表面的衛(wèi)生狀況來確定，一般為0.01%～0.03%，噴涂能夠有效地延長冷鮮肉的保質(zhì)期。目前馬美湖等人利用溶菌酶已成功研制了一種純天然的冷卻肉保鮮劑專利產(chǎn)品HNsafety一008。該保鮮劑完全采用安全、無毒、天然的物質(zhì)科學(xué)地配合組成，其保質(zhì)效果可以延長冷卻肉的保質(zhì)期1-4倍。需要注意的是任何單一的防腐劑效果不能盡善盡美，所以一般都采用輔配的手段。

另有研究表明，用溶菌酶處理可延長新鮮海產(chǎn)品的儲存期。

1.2 葡萄糖氧化酶-過氧化氫酶

1.2.1 作用機(jī)制

葡萄糖氧化酶（GOD）是一種需氧脫氫酶，它能高度專一性地催化β-D-葡萄糖與空氣中的氧反應(yīng)，使葡萄糖氧化成為葡萄糖酸和過氧化氫，在有過氧化氫酶存在的情況下，生成葡萄糖酸和水，并在此過程中消耗氧氣。通過消耗氧氣，能夠阻止像蝦類產(chǎn)品的有氧褐變。

1.2.2 葡萄糖氧化酶-過氧化氫酶的應(yīng)用特點(diǎn)

（1）葡萄糖氧化酶是綠色添加劑，除底物外不作用于產(chǎn)品本身，與過氧化氫酶聯(lián)合使用產(chǎn)物為葡萄糖酸，葡萄糖酸為一種有益的有機(jī)酸。在蝦類漂白處理上比化學(xué)方法安全的多。

（2）葡萄糖氧化酶催化消耗了氧氣，從根本上阻斷了有氧參與的褐變反應(yīng)。

（3）固體酶制劑在0℃下保存可穩(wěn)定2年以上，在-15℃保存可穩(wěn)定8年，穩(wěn)定的pH值在3～4，最適作用溫度30～60℃，化學(xué)物質(zhì)EDTA、KCN、NaF不影響其酶活性，但酶活性受氯化汞、氯化銀、苯肼、對氯汞苯甲酸等影響而使酶活性降低。光線、溫度、濕度易引起本品失活。儲存于陰涼通風(fēng)干燥處。盡量采用低溫儲存，以提高酶的活性。

1.2.3 葡萄糖氧化酶-過氧化氫酶的使用方法

由于蝦類固有的生物和生物化學(xué)特性（含水77%，蛋白質(zhì)20.6%），使得其在加工儲藏、運(yùn)輸、及銷售過程中很容易腐敗變質(zhì)，嚴(yán)重影響它的經(jīng)濟(jì)價值和營養(yǎng)價值。傳統(tǒng)的新鮮蝦類保鮮方法是采用低溫保存，但由于蝦類自身存在的多酚氧化酶在蝦類冷凍、冰藏和解凍期間仍然保持著活性，致使蝦類食品都難以避免地發(fā)生褐變，因此對蝦類保鮮來說防褐變是非常重要的。

如果將蝦肉置于葡萄糖氧化酶—過氧化氫酶溶液中浸泡，或?qū)⒚敢杭尤氲桨b的鹽水中，就能有效阻滯蝦肉顏色的改變和防止蛤敗的產(chǎn)生。采用葡萄糖氧化酶保鮮的蝦肉食品，冷藏、凍藏都能保持二級鮮度，色澤、氣味和彈性保持良好。

2 肉制品加工用酶

2.1 谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶（TG酶）

2.1.1 作用機(jī)制

TG通過催化?；D(zhuǎn)移反應(yīng)，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)（或多肽）之間發(fā)生共價交聯(lián)，使NH2的賴氨酸交聯(lián)到蛋白質(zhì)分子上，使蛋白質(zhì)分子脫氨。其催化作用機(jī)理如下：

（a）Gln.CD-NH2+H2N Lys— —+G1n—C0-NH-Lys+NH3

（b）Gln—C0一NH2+RNH2—一G1n—Co_NHR+N83

（c）Gin.C（）.NH2+HOH—一G1n—COOH+NH3

2.1.2 TG酶制劑的應(yīng)用特性

（1）TG酶最適PH值為6～7，與肉制品加工所要求的PH符合。

（2）溫度在45～55℃，酶的活性最強(qiáng)，反應(yīng)時間一般在10～30min隨著溫度的降低或升高，酶的活性都要受到抑制， 70℃15min內(nèi)或80℃1min內(nèi)即可失活。因絕大多數(shù)肉制品的加工溫度在10℃以下，所以為了達(dá)到號的反應(yīng)效果，需要延長反應(yīng)時間。

（3）作用對象。首先TG的作用對象是蛋白質(zhì)，催化的是其中“可反應(yīng)”的谷氨酰胺殘基發(fā)生反應(yīng)，所以蛋白質(zhì)的含量及其中“可反應(yīng)”的谷氨酰胺殘基含量對TG的作用效果都有很大影響，也就是說并不是所有的蛋白質(zhì)或含蛋白質(zhì)的食品都是TG的良好底物。其次，要發(fā)生反應(yīng)還需有賴氨酸殘基的存在（否則TG的作用只能是改變蛋白質(zhì)的溶解性及與之相關(guān)的性質(zhì)），即“可反應(yīng)”的賴氨酸殘基的含量對TG的交聯(lián)反應(yīng)也有很大影響。

（4）安全性，TG酶添加到食品中需要滅活，在稱量過程中也要做好防護(hù)措施，否則可能會引起皮膚發(fā)癢。

2.1.3 TG酶在肉制品加工中的使用方法

1993年TG酶投放食品工業(yè)以來得到迅速的推廣，尤其是在發(fā)達(dá)國家。2001年7月1日我國將TG酶列為食品添加劑增補(bǔ)品種，自此以后，TG酶在我國就逐漸得到推廣，尤其是最近幾年，更是得到了廣泛的應(yīng)用。關(guān)于TG酶在肉制品加工中的應(yīng)用，行業(yè)方面有許多的資料可以參考，這里只介紹幾種主要的應(yīng)用手段。

（1）改善大豆蛋白的功能性，大豆蛋白是肉制品加工中必不可少的輔料，在大豆蛋白中添加0.3%～0.5%的TG酶，然后用40度左右的熱水?dāng)匕?，出鍋后放置一段時間反應(yīng)，能夠增加蛋白的彈性。事實(shí)上有的蛋白生產(chǎn)廠家在蛋白出廠前已經(jīng)加了少量的酶制劑。

（2）用于高檔肉制品，可以提升肉制品的粘著力與彈性，使產(chǎn)品的切面光滑、肉質(zhì)細(xì)嫩。生產(chǎn)實(shí)踐表明，在做烤肉或火腿類產(chǎn)品時，注射液中添加原料肉重0.07%～0.1%的TG酶，0～4℃腌制12小時以上，產(chǎn)品的韌性要優(yōu)于未加TG產(chǎn)品的韌性。做培根類產(chǎn)品時添加TG能夠很好的改善產(chǎn)品的切片性。

（3）碎肉重組，降低產(chǎn)品的成本。在肉制品加工過程中，會產(chǎn)生大量的碎肉。利用TG，能將這些碎肉重組成完整的肉塊，從而提高了原料肉的利用率，降低了生產(chǎn)成本。實(shí)驗(yàn)表明，用去筋的碎牛肉與肥肉（含固定的脂肪成分）在0.2%～0.5%TG的作用下，牛肉肌原蛋白粗鏈之間交叉鏈接，可制造出口感甚佳的牛排，同時又有固定的營養(yǎng)成分。

2.2 木瓜蛋白酶

2.2.1 作用機(jī)制

木瓜蛋白酶主要作用于蛋白質(zhì)中L-精氨酸、L-賴氨酸、甘氨酸和L-瓜氨酸殘基羧基參與形成的肽鍵。此酶屬內(nèi)肽酶，能切開全蛋蛋白質(zhì)分子內(nèi)部肽鏈—CO—NH—生成分子量較小的多肽類。

2.2.2 木瓜蛋白酶的應(yīng)用特性

（1）有較廣泛的特異性，對動植物蛋白、多肽、酯、酰胺等有較強(qiáng)的水解能力，同時，還具有合成功能，能把蛋白水解物合成為類蛋白質(zhì)。

（2）PH值在6～8時活性較高。能夠應(yīng)用于肉制品加工。

（3）有較好的耐熱性，在60～70℃時酶的活性較高。

2.2.3 木瓜蛋白酶制劑的使用方法

（1）用于調(diào)理肉制品。將木瓜蛋白酶配進(jìn)食鹽或者淀粉中，酶的用量為精肉的萬分之二至萬分之三之間較為合適，然后與肉拌均勻，放置10～30min，即可炒制，如果在超市銷售，放置時間長一點(diǎn)，量可略為少一點(diǎn)。

（2）用于處理畜齡較大的蓄禽肉，可以使肉質(zhì)細(xì)嫩。目前國外采用宰前靜脈注射法，可以很好的提高肉的嫩度。

木瓜蛋白酶只是蛋白酶中的一種，與之類似的還有菠蘿蛋白酶、生姜蛋白酶、胰蛋白酶等。在肉制品香精生產(chǎn)中，胰蛋白酶水解動物副產(chǎn)物有著很重要的作用。

3 酶制劑在肉與肉制品的應(yīng)用前景進(jìn)行展望

3.1 色

新鮮豬肉的顏色是由肌紅蛋白、氧合肌紅蛋白、高鐵肌紅蛋白三者決定的。肌紅蛋白不穩(wěn)定（呈暗紫色），很容易變成氧合肌紅蛋白（呈鮮紅色），氧合肌紅蛋白中的二價鐵離子在有氧情況下，會被氧化成高鐵肌紅蛋白（呈褐色）。人們都喜歡鮮紅色的豬肉所以阻止氧合肌紅蛋白變成高鐵肌紅蛋白有著重要的實(shí)際意義。通過研究發(fā)現(xiàn)存在一種酶—高鐵肌紅蛋白還原酶，能夠還原高鐵肌紅蛋白為氧合肌紅蛋白，對酶經(jīng)過分離、純化、或合成則可安全有效的解決鮮肉的呈色問題。在肉制品加工中常需要用亞硝進(jìn)行發(fā)色，如果在發(fā)色時添加一定量的高鐵肌紅蛋白還原酶，就可以減少亞硝的用量，甚至不使用亞硝。同時還可以通過添加氧化酶消耗包裝內(nèi)的氧氣，阻止鮮肉的氧化變色。

3.2 香

用酶分解畜禽類、水產(chǎn)類的副產(chǎn)物，可以生產(chǎn)各種肉類香精。隨著酶工程技術(shù)的發(fā)展，酶的種類會得到更多的細(xì)分，屆時將會有更多種類的酶用于香精的生產(chǎn)。

3.3 味

用不同的酶或者復(fù)合酶制劑對動物蛋白或動物副產(chǎn)物進(jìn)行酶解就能得到呈味氨基酸、肽類、核苷酸、含氮有機(jī)物等，從而既營養(yǎng)又味美。

3.4 質(zhì)

肉類產(chǎn)品的保質(zhì)期一直都比較短，如果通過高溫處理又會使口感、色澤變差，營養(yǎng)成分也會流失。通過酶固定技術(shù)，將比如像溶菌酶、氧化酶固定在包裝膜上，就能起到很好的殺菌和護(hù)色作用，也能采取低的殺菌溫度，提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。

4 結(jié)語

酶制劑在肉類產(chǎn)品中應(yīng)用，綠色、環(huán)保、健康、營養(yǎng)，永久性的都符合人們的健康消費(fèi)理念。進(jìn)入21世紀(jì)，我國的酶制劑產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，應(yīng)用技術(shù)越來越精，品種也越來越多。我們期待著更多的新型酶制劑、復(fù)合酶制劑、高活力和高純度特殊酶制劑來為肉類產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

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