谷氨醯胺轉氨酶

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更新時間: 2013-12-13

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谷氨醯胺轉胺酶(Microbialtransglutaminase ) 是一種催化蛋白質間(或內)醯基轉移反應,從而導致蛋白質(或多肽) 之間發生共價交聯的酶。

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1 谷氨醯胺轉氨酶 -簡介

谷氨醯胺轉氨酶谷氨醯胺轉氨酶

谷氨醯胺轉氨酶又稱轉谷氨醯胺酶(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生分子內和分子間發生共價交聯,從而改善蛋白質的結構和功能,對蛋白質的性質如:發泡性,乳化性,乳化穩定性,熱穩定性、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製品加工中添加的品質改良劑—磷酸鹽,生產低鹽肉製品。可應用於水產加工品、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。   

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TG是採用現代生物工程技術研製開發出的一類用於生產新型蛋白食品的食品添加劑。TG的主要功能因子為谷氨醯胺轉胺酶(EC 2.3.2.13,簡稱TG),不同系列產品的主要區別在於作為輔料的蛋白質種類和數量不同。   

2 谷氨醯胺轉氨酶 -功能

TG的主要功能因子是谷氨醯胺轉胺酶。這種酶廣泛存在於人體、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的交聯、蛋白質和氨基酸之間的連接以及蛋白質分子內谷氨醯胺殘基的水解。通過這些反應,可改善各種蛋白質的功能性質,如營養價值、質地結構、口感和貯存期等。

3 谷氨醯胺轉氨酶 -用途

1、改善食品質構。它可以通過催化蛋白質分子之間發生的交聯,改善蛋白質的許多重要性能。如用該酶生產重組肉時,它不僅可將碎肉粘結在一起,還可以將各種非肉蛋白交聯到肉蛋白上,明顯改善肉製品的口感、風味、組織結構和營養。   

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2、提高蛋白質的營養價值。它可將某些人體必需氨基酸(如賴氨酸)共價交聯到蛋白質上,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價值。谷氨醯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,發展中國家的人們對這一點特別感興趣。   

3、形成耐熱、耐水性的膜。經該酶交聯過的酪蛋白脫水后便可得到不溶於水的薄膜,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。可用於包埋脂類或脂溶性物質和提高食品的彈性和持水能力。   

4 谷氨醯胺轉氨酶 -特點

谷氨醯胺轉胺酶的作用機理及特點:   

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,經冷凍、切片、烹飪處理均不會散開。   

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2、pH穩定性很好。TG的最適作用pH為6.0,但在pH 5.0~8.0的範圍內該酶都具有較高的活性。   

3、熱穩定性強。TG的最適溫度在50℃左右,在45℃-55℃範圍內都有較高的活性。特別是在蛋白質食品體系中,該酶的熱穩定性會顯著提高,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)與時間成負相關關係: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係。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℃  
  分鐘 240  105  70  35  20

5、使用安全。由於TG廣泛存在於動物組織,人們一直都在食用含有TG催化形成的e-(g-谷氨醯)賴氨酸異肽鍵的食物,因此,用TG生產的新型食品不僅對人體是安全的,還有利於人體的健康。 所以,谷氨醯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。

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5 谷氨醯胺轉氨酶 -應用  

6 谷氨醯胺轉氨酶 -TG食品的主要成分  

   主要成分    TG-A    TG-B   
  TG  0.5%  1% 
  蛋白質 99.5%  99% 

7 谷氨醯胺轉氨酶 -可用TG生產的食品 

 根據TG的一般應用工藝,TG還可用於生產下表所示的各種食品:  

 作用對象  目的產品 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  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  增加粘度並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  蛋白粉  形成具有良好的質地及口味的凍膠
  植物蛋白脆性甜點  防止軟化

8 谷氨醯胺轉氨酶 -注意 

TG系列食品添加劑屬於生物活性產品,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,然後再添加到應用體系中。 TG添加量取決於食品的配方及其生產工藝,使用前請通過實驗確定。

9 谷氨醯胺轉氨酶 -相關報道

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