TG酶在食品工业的应用解析.pptx

TG酶在食品工业中的应用生物技术一班刘亚超22201133**********/12/6主要内容TG酶的简介TG酶的安全性TG酶在食品中的应用TG酶的应用前景2019/12/***转***酶最初是从豚鼠肝脏中提取的,但由于酶的原料来源较少、分离纯化工艺复杂,导致酶的价格十分昂贵,仅限于基础研究用。1989年Ando报道了利用微生物发酵法生产谷氨酰***转***酶,并经过分离提取,得到纯化了174倍的酶。通过微生物发酵法生产谷氨酰***转***酶,是一种获得大量廉价谷氨酰***转***酶的方法,这使得谷氨酰***转***酶可以应用在食品加工中。2019/12/62019/12/***转***酶的性质如表1。MTGase由331个氨基酸组成,其活性中心有一个半胱氨酸残基,位于64位,如果半胱氨酸残基被其它氨基酸取代,则整个酶分子就会失活,整个酶蛋白分子呈亲水性,但也含有一些疏水基团。微生物发酵产生的谷氨酰***转***酶较动物来源的谷氨酰***转***酶有许多优点,主要为:pH适应范围广(最适pH为5~8,在pH4~9的范围内也有活性)、最适温度为50℃,在50℃作用10min仍能完全保持活力,但是当加热到70℃时,在几分钟内酶失去活性,在10℃时甚至刚过冰点也有一定的活性。更有利于保存,经离心和发酵后的发酵液滤液在-20℃下可以贮存几个月,而酶活性仅损失10%,而经过纯化的酶则更加稳定。不依赖Ca2+、稳定性强、催化交联程度高,另外微生物谷氨酰***转***酶属于胞外酶,提取时不需要破壁,易于分离纯化。2019/12/***转***酶是一种催化酰基转移反应的转移酶,它以肽链上的谷氨酰***残基的γ-酰***基作为酰基供体,根据酰基受体不同,可以催化以下三种类型的反应:(1)多肽链中赖氨酸残基的ε-氨基,形成蛋白质分子内或分子间的ε-(γ-谷氨酰基)-赖氨酸异肽键使蛋白质分子发生交联,从而改变食品的质构,改善蛋白质的溶解性、起泡性、乳化性等许多物理性质(2)伯***基,形成蛋白质分子和小分子伯***之间的连接,利用该反应可以将一些限制性氨基酸引人蛋白质以提高其营养价值;(3)水,当不存在伯***时,水会成为酰基受体,其结果是谷氨酰***残基脱去氨基生成谷氨酸残基,该反应可用于改变蛋白质的等电点及溶解度。(4)该酶可分解谷氨酰***生成谷氨酸和氨,而谷氨酸在食品鲜味上起着重要作用,因此通过添加该酶可增强食品的风味。2019/12/ TGase的功能特性TGase用于食品,是由于它能够为食品提供多种功能和良好的特性,因此在食品加工中具有重要的作用:1 可催化多种蛋白质形成交联键,使蛋白质改性,提高蛋白质的功能性质,通过催化蛋白质之间的交联,改善食品的质构,改善蛋白质的溶解性、起泡性、乳化性等;2 提高蛋白质的营养性,因为它可以向食品中强化赖氨酸,还可以保护赖氨酸,避免它与食品中其他成分发生不必要的化学反应;3 用于包埋脂类或脂溶性物质,因为它可形成耐热防水防油的食用保鲜膜;4 在低温、非蒸煮的条件下即可形成凝胶,这样免除了形成凝胶所必需的热处理过程,可获得良好的凝胶特性,改善产品的弹性和持水性,延长货架期,降低生产成本(应用TGase可以提高产品的产出率)等。5 模拟蛋白食品,因为它可以利用催化蛋白质的交联,对肉制品进行重组和利用鱼糜等生产仿真制品,充分利用低值肉类。2019/12/62TGase的安全性由TGase催化的在蛋白质分子内和分子间形成的异肽键属于共价键,在一般的非酶催化条件下很难断裂,所以用该酶处理碎肉使成形后虽经冷冻、切片、烹饪也不会重新散开。肉类蛋白质之间发生交联后,使得肉制品更加富有弹性,形成良好的口感,而该酶对肉制品的其他风味不会产生影响。大量的试验证明用TGase处理的食品对人是安全的。事实上,由于TGase广泛的存在于动物组织,人们一直就在食用含有ε-(γ-谷氨酰)赖氨酸异肽键的食物,γ-谷氨酰赖氨酸完全能够被人体吸收利用。不仅如此,赖氨酸是人体8种必需氨基酸之一,也是在食品加工过程中最容易损失掉的一种氨基酸,美拉德反应等多种食品加工过程中的副反应都会造成其损失,所以赖氨酸常成为食品中的限制性氨基酸,而ε-(γ-谷氨酰)赖氨酸异肽键的生成恰恰可以防止赖氨酸发生副反应。2019/12/ 改善肉制品质构,提高产品质量在肉制品加工中,最基本的原料就是动物肌肉,肌球蛋白和肌动球蛋白是肌肉中重要组成成份,对维持肌肉的保水性和粘合力起关健作用,同时也是TGase作用的良好底物。在受热情况下,肌球蛋白分子之间以及肌动球蛋白分子之间,形成二硫键,并且在分子疏水基团的相互作用下形成复杂的热诱导凝胶空间网络结构,而二硫键和疏水基团做为这一网络上的联结点。肌原纤维蛋白热诱导