TG酶在肉类重组中的作用机理
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TG酶的特点原理及使用工艺方法TG酶是一种在食品加工中常用的酶,它广泛应用于肉制品和乳制品等食品的加工过程中。
TG酶的特点、原理和使用工艺方法如下:一、TG酶的特点:1.物理化学性质稳定:TG酶在食品加工过程中能够保持良好的稳定性,不受温度、酸碱度等外界环境影响。
2.可逆性:TG酶具有可逆性,即它能够催化肽链的交联反应,也能够催化反交联反应。
3.高效催化作用:TG酶能够快速催化蛋白质分子之间的交联反应,提高食品的品质和口感。
4.良好的工艺控制性:TG酶的活性可以通过调整温度、酸碱度、添加剂等因素来调整和控制。
二、TG酶的原理:TG酶是一种催化酶,其作用是通过催化蛋白质分子中的酰胺基团与游离基团之间的反应,形成交联键,将多个蛋白质分子连接起来,从而改变食品的物理性质和化学性质。
TG酶的作用机制主要有两个方面:1.TG酶能够将谷氨酰基转移酶(TTG)催化的谷氨酰基转移给游离的α-氨基酸,形成酰胺基团。
这个过程叫做酰胺化反应。
2.酰胺基团与游离的基团之间发生酰胺交联反应,形成交联键。
这个过程叫做酰胺键反应。
三、TG酶的使用工艺方法:1.食品原料的处理:选择合适的食品原料,将其处理成适合加工的形态,比如肉类需要切割成适当大小的块状,乳制品需要进行杀菌处理等。
2.酶的添加:将TG酶添加到加工食品中,可以根据加工需要和TG酶的特性来确定添加的酶的用量。
3.温度和时间控制:根据加工食品的特点和TG酶的工作条件,设置适当的加热温度和加热时间,以促使TG酶的催化作用达到最佳效果。
4.酸碱度的调节:TG酶的活性与酸碱度有关,因此可以通过调整食品的酸碱度来改变TG酶的活性,进而调整加工食品的质地和风味。
5.反应的控制:根据工艺要求,控制TG酶的反应时间,以保证加工食品的质量和口感。
TG酶在食品加工中的应用非常广泛,可以用于改善肉制品和乳制品的质地、延长其保质期,增加其营养价值,提高其口感等。
同时,TG酶也能够帮助食品制造商降低生产成本,提高生产效率。
TG酶在肉制品中的使用方法,添加量是多少回答如果产品已经过腌制,可在腌制液中添加TG酶,添加时先将TG酶用少量水溶解,然后加入腌制液中。
或者先制成蛋白凝胶,次日将蛋白凝胶斩拌成小颗粒或者肉糜,按照第一种方法添加。
也可以将其和注射液一起添加,这样能提高产品的持水效果和嫩度,增加出品率,降低成本。
一、TG酶在肉制品中的使用方法1、如果产品已经经过了腌制,可在腌制液中添加TG酶。
添加时先将TG酶用少量水溶解,然后加入到腌制液中,使用时要注意,配置好的TG酶要尽快用完,配置剂量要根据所需达到的效果而定,其他工序不变。
展开全部内容2、也可以先将TG酶制成蛋白凝胶,次日,将蛋白凝胶斩拌成小颗粒或者肉糜,按照第一种方法添加。
这样在节约成本的同时,还可以改善品质,提高营养。
3、或者将TG酶和注射液一起添加,这样能提高产品的持水效果和嫩度,增加出品率,降低成本。
如果想要改善蛋白的质量,一般注射型肉制品都会加入大豆分离蛋白,而注射用分离蛋白保水效果很差,达不到企业要求,出品率低,加入TG酶后会改善这种现象。
二、TG酶在肉制品中的添加量是多少1、TG酶可以替代部分肉制品加工中添加的品质改良剂,避免生产低盐肉制品。
而且还可应用于水产加工品、火腿香肠、面类、豆腐等。
TG酶在40- 45°C、 pH6-7的条件下,只需添加0.1-0.3%的量即可达到明显效果。
2、TG的主要功能因子是谷氨酰胺转胺酶。
这种酶广泛存在于人体、动物、植物、微生物中,它可以催化蛋白质分子之间的交联、蛋白质和氨基酸之间的连接、蛋白质分子内谷氨酰胺残基的水解。
通过这些反应,可以改善各种蛋白质的功能性质,比如营养价值、质地结构、口感和贮存期等。
3、TG酶还能改善食品质构。
如过用该酶生产重组肉时,它不仅可将碎肉粘结在一起,还可以将各种非肉蛋白连接到肉蛋白上,能够明显改善肉制品的口感、组织结构和营养。
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谷氨酰胺转胺酶的性能及其在肉制品中的应用赵剑飞 郑州市东明路219号10号楼6号(450008)摘 要 本文首先对谷氨酰胺转胺酶的作用机理和性能进行了简单概述,在此基础上介绍了国内外有关谷氨酰胺转胺酶的生产和在肉制品加工中的应用。
关健词 谷氨酰胺转胺酶 性能 生产 应用一、绪言目前我们使用在食品生产中的酶制剂60%以上为辅酶类,特别是用于食品中蛋白质组分改性的酶制剂以往通常只有蛋白酶。
采用各种蛋白水解酶来改善蛋白质的功能性质和营养价值,具有很大的局限性。
因为它们的根本作用是使蛋白质的大分子水解,使分子变小,这对于与蛋白质大分子特性相关的一些性质(如蛋白质的凝胶性等)则很难起到改善作用。
谷氨酰胺转胺酶(TG)是一种能使蛋白质分子发生交联,使蛋白质分子由小变大的一种新型食品酶制剂。
经TG改性后,蛋白质的胶凝性、塑性、持水性、水溶性、稳定性等均会得到改善。
另外,TG还具有一些独特的性质,它可以通过赖氨酸分子交联到蛋白质大分子上,保护食品中的赖氨酸免受各种加工过程的破坏;TG可用于包埋脂类和脂溶性物质,可使蛋白质形成耐热性、耐水性的膜;采用TG处理后,在蛋白质形成凝胶过程中不需要热处理。
因此,TG作为一种新型的食品酶制剂在食品中应用前景广阔。
二、TG的作用机理TG通过催化酰基转移反应,从而导致蛋白质(或多肽)之间发生共价交联,使ε桸H2的赖氨酸交联到蛋白质分子上,使蛋白质分子脱氨。
其催化作用基理如下:三、TG的分类和生产方法1 TG的分类TG可分两大类,一类来自于哺乳动物组织中(如肝脏),另一类来自于酶发酵。
肝脏TG分子量为(75~80)×103道尔顿,分为Ⅰ、Ⅱ型,活性中心含有Lys残基,表达活性依赖Ca2+。
MTG分子量为40×103道尔顿,活性中心也含有Lys残基,但活性中心不依赖Ca2+序列。
早在60年代,来自于动物组织的TG已被广泛研究,商业用TG主要用豚鼠肝脏提取,由于来源少,故价格十分昂贵。
酶制剂在肉与肉制品中的应用酶是由生物活体细胞产生的一种生物催化剂,将酶经过分离纯化、修饰、或固定化等工程手段,再辅以其它成分制成不同纯度和剂型的生物制剂这就是酶制剂。
因为酶是由生物活体细胞产生的,所以酶所要求的条件比较温和,符合肉类产品加工的要求,能够减少营养成分的流失,提升产品的竞争力;酶本身就具有高效的特点,成本相对低廉而效果好;风险成本低,绝大多数酶的本质是蛋白质,相对很安全;酶还具有专一的特点,能够改善肉类的性质,提高产品的质量。
随着科技的发展,被人们发现的酶也越来越多,酶制剂在肉类加工中的应用也就越来越广。
1 酶制剂在生肉制品及保鲜中的应用1.1 溶菌酶1.1.1 作用机制溶菌酶是英国细菌学家Alexander Fleming于1922年发现的。
顾名思义,它能够溶解细菌,而实际上它是作用于细菌的细胞壁。
其作用机制是:溶菌酶能够水解糖高聚物N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之间的β-1,4糖苷键,使细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽,导致细胞壁破裂内容物逸出而使细菌溶解。
1.1.2 溶菌酶制剂应用特性(1)天然无毒,符合健康要求。
溶菌酶是一种天然蛋白质,1992年FAO/WTO 的食品添加剂协会已经认定溶菌酶在食品中应用是安全的。
(2)杀菌力强,作用范围广。
溶菌酶对革兰氏阳性菌中的枯草杆菌、耐辐射微球菌有强力分解作用,对大肠杆菌、普通变形菌和副溶血性弧菌等革兰氏阴性菌也有一定程度溶解作用。
(3)生产溶菌酶技术基本已经成熟。
通过采用生物工程技术,调节蛋白PH值及用离子交换树脂吸附分离而制得精酶。
(4)使用方便,无需特殊处理。
1.1.3 溶菌酶制剂的使用方法随着国内冷鲜肉市场的迅速扩大,消费者对企业在冷鲜肉的保鲜方面提出了更高的要求。
马美湖等人研究了GNa液、溶菌酶、Nisin三种天然材料单一因子对冷却肉的保鲜效果的影响。
研究表明,单因子试验溶菌酶的保鲜效果极明显的优于对照组,也显著地优于GNa,略优于Nisin组。
TG 酶一、简介谷氨酰胺转胺酶(Transglutaminase,简称TGase或TG),又称转谷氨酰胺酶,是一种由331个氨基组成的分子量约38000 的具有活性中心的单体蛋白质酰基转移酶。
这种酶广泛存在于人体、高级动物、植物和微生物中。
该酶可通过分子插入、交联反应、脱氨作用,使蛋白质分子之间或之内的交联、蛋白质和氨基酸之间的连接以及蛋白质分子内谷氨酰胺残基的水解。
通过这些反应,使蛋白质分子结构发生变化,可使蛋白质分子由小变大,从而改善蛋白质的结构和功能,如提高蛋白质的发泡性、粘接性、乳化性、凝胶性、增稠性和乳化稳定特性等,进而改善富含蛋白质食品的外观、风味、口感和质构等,改善各种蛋白质的功能性质,如营养价值、质地结构、口感和贮存期等。
经TG 改性后,蛋白质的胶凝性、塑性、持水性、水溶性、稳定性等均会得到改善。
二、TG酶的特点1 、粘合力极强:TG 催化蛋白质之间形成的共价键在一般的非酶催化条件下很难断裂,所以用该酶处理食品组分粘合力极强。
用该酶处理碎肉成形后,经冷冻、切片、烹饪处理均不会散开。
2、PH值稳定性好:TG粗酶的最适作用pH为6-7,但在pH5 . 0〜& 0的范围内都有较高的活性。
当pH 低于 5 时,酶活迅速降低,当pH 高于8小于9 时,酶活缓慢下降。
这与一般蛋白质食品体系的pH 值是一致的,有利于在食品生产中应用。
3、热稳定性强:经研究发现TG粗酶的最适温度在52C左右,在42〜57C范围内都有较高的活性。
特别是在蛋白质食品体系中,该酶的热稳定性会显著提高,这一特性使其在一般的食品加工过程中,不会因为热处理而迅速失活。
4、使用安全:由于TG广泛存在于动物组织中,人们一直食用含有TG催化形成的赖氨酸异肽键的食物,因此TG 用TG 生产的新型食品不仅对人体是安全的,还有利于人体的健康。
三、功效与用途功效TG 的主要功能因子是谷氨酰胺转胺酶,用于生产新型蛋白食品。
广泛应用于肉制品、乳制品、鱼制品、豆制品和面制品中。
TG酶的特点原理及使用工艺TG酶(Transglutaminase enzyme)是一种转酰胺酶,其通过催化肽链之间的酰胺键形成,能够将蛋白质交联在一起。
TG酶广泛应用于食品加工、纺织品加工等多个领域,因其具有使产品更加好吃、更有质感、增加耐用性和改良功能等优点而备受青睐。
1. 温度适应性:TG酶在一定范围内都能表现出不错的活性,具有较好的温度适应性。
常见的TG酶在温度为50-60摄氏度下具有最佳活性,但也有一些特殊类型的TG酶,如cryptoglandulars TG酶,在较低温度下也能发挥活性。
2.酶活性持久:TG酶在广泛的酸碱环境、强氧化剂和高温条件下依然能够保持一定的活性,因此具有较长的保质期,便于储存和使用。
3.物质适应性:TG酶对不同类型的蛋白质和多肽均具有较好的活性,能够与它们发生交联反应。
因此,TG酶不仅能够用于肉制品和乳制品等动物性产品,还可以应用于大豆蛋白、海藻蛋白、植物蛋白等植物性产品,以及面筋制品和调味品等。
4.无毒性:TG酶由天然的微生物发酵生产,不含任何有毒物质,不会对人体健康产生负面影响。
因此,TG酶广泛应用于食品加工中,作为对人体无害的功能性食品添加剂。
TG酶的工作原理是将谷氨酰残基(Gln)和赖氨酰残基(Lys)之间的酰胺键转化为以酰胺形式连接的氨基胺反应,形成交联蛋白。
这种酰胺反应是通过酶促反应催化进行的,而酶本身在催化过程中并不消耗。
酶能够识别蛋白质链上的Gln和Lys残基,并将它们连接形成交联结构,并且在反应结束后仍然具有活性。
TG酶的使用工艺一般包括以下几个步骤:1.酶的活化:TG酶一般是以粉状或液态形式出售,需要在使用前进行活化。
一般情况下,使用酶活化液将TG酶稀释并搅拌,然后在一定温度下静置一段时间,使酶发挥最佳活性。
2.酶的加入:将活化后的TG酶加入到食品或其他需要处理的材料中,一般需要将TG酶溶液均匀地混入材料中。
3.反应时间:TG酶需要一定的时间来发挥其作用,一般从几分钟到几个小时不等。
TG酶在肉制品加工中的作用1、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TG酶(南宁东恒华道谷氨酰胺转氨酶)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凝胶的形成, 使肉制品具有弹性、切片性、保水性等品质特征。
将TG酶(南宁东恒华道谷氨酰胺转氨酶)加入到肉制品中, 除了以上作用力外,在肌肉蛋白分子间还能形成一种ε- (γ-谷氨酸) 赖氨酰共价键, 这种共价键作用力较强,是二硫键键能的70倍, 能使蛋白分子更紧密地结合在一起, 形成致密的三维网络结构, 维持肌肉蛋白凝胶体系的形成, 显著提高了产品的质构, 改善了肉制品品质。
2、加强保水性, 提高产品出率肉制品的保水性是一项重要的质量指标, 它不仅影响制品的色香味、营养成分、多汁性、南宁东恒华道生物科技有限责任公司嫩度等食用品质, 而且具有重要的经济价值。
利用肌肉系水力这一潜能, 在加工过程中可以添加水分, 提高出品率。
以禽胸脯肉为原料, 加入大豆蛋白和TG酶(南宁东恒华道谷氨酰胺转氨酶), 制成肉饼, 测定其蒸煮损失。
利用响应曲面法分析试验结果发现随着TG酶(南宁东恒华道谷氨酰胺转氨酶)添加量的增加, 蒸煮损失呈逐渐下降的趋势, 分析其原因, 主要是ε- (γ-谷氨酰) 赖氨酸的GL肽键提高了制品中凝胶网络的稳定性,使凝胶抗热能力增强, 从而产品能够在热处理中降低蒸煮损失, 提高产品出率。
此外利用TG酶(南宁东恒华道谷氨酰胺转氨酶)处理香肠制品, 可以避免香肠脱水收缩现象的发生。
3、重组低价值碎肉, 提高其营养价值在肉制品加工过程中, 会产生大量的碎肉、肉渣。
谷氨酰胺转氨酶又称转谷氨酰胺酶(TG酶)是由331个氨基组成的分子量约38000的具有活性中心的单体蛋白质,其可催化蛋白质多肽发生分子内和分子间发生共价交联,从而改善蛋白质的结构和功能,对蛋白质的性质如:发泡性,乳化性,乳化稳定性,热稳定性、保水性和凝胶能力等效果显著,进而改善食品的风味、口感、质地和外观等。
传统肉类加工工艺通常加入大量的盐和磷酸,以提高其持水力、连贯性和质地。
近期,少盐少磷酸的食物被广泛推广,但其质地和物理性质都不尽如人意。
TG酶可以替代部分通常肉制品加工中添加的品质改良剂-磷酸盐,生产低盐肉制品。
可应用于水产加工品、火腿、香肠、面类、豆腐等等。
TG酶在40~45℃、pH6-7的条件下,只需添加0.1-0.3%的量,即可达到明显的效果。
一、什么是TG? TG是采用现代生物工程技术研制开发出的一类用于生产新型蛋白食品的食品添加剂。
TG的主要功能因子为谷氨酰胺转胺酶(EC 2.3.2.13,简称TG),不同系列产品的主要区别在于作为辅料的蛋白质种类和数量不同。
TG产品的主要成分:主要成分TG TG 0.5% 1% 蛋白质 99.5% 99%二、TG具有哪些功能 ? TG的主要功能因子是谷氨酰胺转胺酶。
这种酶广泛存在于人体、高级动物、植物和微生物中,能够催化蛋白质分子之间或之内的交联、蛋白质和氨基酸之间的连接以及蛋白质分子内谷氨酰胺残基的水解。
通过这些反应,可改善各种蛋白质的功能性质,如营养价值、质地结构、口感和贮存期等。
三、TG在食品加工中有哪些用途 ?改善食品质构。
它可以通过催化蛋白质分子之间发生的交联,改善蛋白质的许多重要性能。
如用该酶生产重组肉时,它不仅可将碎肉粘结在一起,还可以将各种非肉蛋白交联到肉蛋白上,明显改善肉制品的口感、风味、组织结构和营养。
提高蛋白质的营养价值。
它可将某些人体必需氨基酸(如赖氨酸)共价交联到蛋白质上,以防止美拉德反应对氨基酸的破坏,从而提高蛋白质的营养价值。
TG酶的概念及其相关法律法规1、TG酶的概念谷氨酰胺转氨酶,简称TG。
微生物谷氨酰胺转胺酶在自然界中广泛存在于动物、植物和微生物中,它是一种酰基转移酶一种催化蛋白质间(或内)酰基转移反应,从而导致蛋白质(或多肽) 之间发生共价交联的酶,这种交联对蛋白质的性质、胶凝能力、热稳定性和持水力等有显著影响,从而改善蛋白质的结构和功能性质,赋予食品蛋白质以特有的质构和口感。
因此谷氨酰胺转氨酶在肉制品、水产品、豆制品、面制品、米制品和乳制品等食品加工业中得到了广泛的应用。
TG酶是由微生物发酵产生,能催化蛋白质氨基酸中赖氨酸和谷氨酸之间形成共价键的一种酶制剂。
TG 催化蛋白分子形成交联图解图1 TG 催化作用模型2、TG的来源最早是从动物豚鼠中提取的,有专一性。
缺点:无法工业化。
现今谷氨酰胺转氨酶是由微生物发酵得来。
优点:容易工业化、批量生产、提取容易,专一性不是特别强。
3、TG酶作用时间、温度、pH1)酶制剂催化食品加工过程中的各种化学反应,特点是用量少、催化效率高、专一性强。
酶的作用受温度、时间影响很大,温度高时相对需要的反应时间就会大大缩短,温度低时,反应速率比较低,甚至还会不反应。
TG 需要的作用时间和温度是由催化食品的加工工艺、食品最终想要表现出来的物理特性的改善来决定的。
2)TG酶的反应速率:TG酶参与反应2小时以后粘合强度没有显著提高,趋于平缓,所以一般在食品加工工业中,TG酶反应时间一般会控制在2-5小时。
2)TG酶在食品那个反应时间与温度关系:TG酶在催化蛋白质反应过程中,温度与时间成负相关系;反应温度高,则反应时间短,反之,温度越低,时间越长。
TG酶反应温度范围:0-65℃,最适温度:50-55℃,TG酶反应pH 范围:4-9,最适pH:6-74)产品特性:a)ph定性好:TG酶在PH值在4—9之间范围内具有很高的活性,ph 值在6—9之间效果最好。
b)热稳定性强:TG酶在低于40℃保持稳定,50℃以上活性稍有下降,失活温度高达75℃。
TG酶的概念及其相关法律法规1、TG酶的概念谷氨酰胺转氨酶,简称TG。
微生物谷氨酰胺转胺酶在自然界中广泛存在于动物、植物和微生物中,它是一种酰基转移酶一种催化蛋白质间(或内)酰基转移反应,从而导致蛋白质(或多肽) 之间发生共价交联的酶,这种交联对蛋白质的性质、胶凝能力、热稳定性和持水力等有显著影响,从而改善蛋白质的结构和功能性质,赋予食品蛋白质以特有的质构和口感。
因此谷氨酰胺转氨酶在肉制品、水产品、豆制品、面制品、米制品和乳制品等食品加工业中得到了广泛的应用。
TG酶是由微生物发酵产生,能催化蛋白质氨基酸中赖氨酸和谷氨酸之间形成共价键的一种酶制剂。
TG 催化蛋白分子形成交联图解图1 TG 催化作用模型2、TG的来源最早是从动物豚鼠中提取的,有专一性。
缺点:无法工业化。
现今谷氨酰胺转氨酶是由微生物发酵得来。
优点:容易工业化、批量生产、提取容易,专一性不是特别强。
3、TG酶作用时间、温度、pH1)酶制剂催化食品加工过程中的各种化学反应,特点是用量少、催化效率高、专一性强。
酶的作用受温度、时间影响很大,温度高时相对需要的反应时间就会大大缩短,温度低时,反应速率比较低,甚至还会不反应。
TG 需要的作用时间和温度是由催化食品的加工工艺、食品最终想要表现出来的物理特性的改善来决定的。
2)TG酶的反应速率:TG酶参与反应2小时以后粘合强度没有显著提高,趋于平缓,所以一般在食品加工工业中,TG酶反应时间一般会控制在2-5小时。
2)TG酶在食品那个反应时间与温度关系:TG酶在催化蛋白质反应过程中,温度与时间成负相关系;反应温度高,则反应时间短,反之,温度越低,时间越长。
TG酶反应温度范围:0-65℃,最适温度:50-55℃,TG酶反应pH 范围:4-9,最适pH:6-74)产品特性:a)ph定性好:TG酶在PH值在4—9之间范围内具有很高的活性,ph 值在6—9之间效果最好。
b)热稳定性强:TG酶在低于40℃保持稳定,50℃以上活性稍有下降,失活温度高达75℃。
TG酶的特点原理及使用工艺方法TG酶是一种具有脂肪酶活性的酶,其特点、原理及使用工艺方法如下:一、TG酶的特点:1.物理化学特点:TG酶属于一种催化酶,由特定的酶蛋白质组成,能够催化三酸甘油酯(TG)的水解反应。
2.应用特点:TG酶可用于食品行业、饲料行业、生物工程以及制药等领域。
它可以促进油脂的分解,增加营养吸收率,提高产品质量。
二、TG酶的原理:1.催化作用:TG酶能够将三酸甘油酯(TG)水解为脂肪酸和甘油,从而实现对油脂的分解。
2.作用机制:TG酶通过与TG分子结合形成TG酶-TG复合物,在活性位点上发挥催化作用,将TG分解为脂肪酸和甘油。
三、TG酶的使用工艺方法:1.应用领域:TG酶广泛应用于食品加工、饲料添加、石化工业以及酿酒等行业。
2.酶源选择:TG酶可以从天然酵母、细菌、真菌等微生物中分离提取,并通过基因工程技术进行大规模生产。
3.酶的提取和纯化:首先将选择的酵母或细菌培养于适宜的培养基中,待酶产生较高浓度后,通过离心、过滤等方法进行酶的提取和初步纯化。
4.酶的活性检测:通过酶的一定浓度与底物TG反应,测定反应产物的释放量来检测TG酶的活性。
5.酶的稳定性测试:通过温度、pH值、金属离子和抗氧化剂等环境条件的变化来考察TG酶的稳定性。
6.TG酶的应用:根据具体的使用目的和工艺要求,将合适浓度的TG 酶加入到需要处理的物质中,进行酶催化过程。
7.反应后处理:反应结束后,对产物进行分离、提取等处理,得到所需的脂肪酸和甘油等物质。
TG酶的特点、原理及使用工艺方法可以被广泛应用于食品、饲料、生物工程等领域,其应用可以提高产品质量,扩大产品应用范围,通过对废弃物处理等方式,对环境也有一定的改善作用。
然而,在使用过程中,还需要进一步研究其酶的活性表现、稳定性以及副产物对环境的影响,以提高其使用的效果和工艺方法。
谷氨酰胺转胺酶性质及其在肉制品中的应用说明一、谷氨酰胺转胺酶(TGase )介绍谷氨酰胺转胺酶(Transglutaminase ,简称TG 、TGase 、mTG 等),又称转谷氨酰胺酶,是一种酰基转移酶,能够促进蛋白质分子内交联、蛋白质分子间交联以及蛋白质和氨基酸之间的交联。
TGase 能够催化蛋白质中谷氨酰胺残基的γ-酰胺基和赖氨酸的ε-氨基之间进行酰胺基转移反应,形成ε-(γ-谷酰胺)-赖氨酸的异型肽键,改善蛋白质的功能性质,可以有效地提高蛋白性食品的弹性、持水能力、原料利用率、质地口感及营养价值等,现已广泛应用于肉制品、乳制品、鱼制品、面制品、豆制品等。
谷氨酰胺转胺酶广泛存在于自然界中,早期TGase 是从动物肝脏中提取,成本较高,应用受到限制。
本公司采用现代生物工程发酵技术,利用微生物法发酵生产并精制提取而成,具有酶活高、催化效率高等特点。
1.1TGase 的结构:1.2TGase 的催化机理TGase 利用肽链上的谷氨酰胺残基上的甲酰胺基为乙酰基供体,受体可以是蛋白质上的或游离氨基酸上的胺基、伯胺基、水。
TGase 既可以催化蛋白分子间的交联,又可以催化分子内的交联反应。
TGase 催化的主要反应如下:注:a 酰基转移反应b 蛋白质Gln 残基和Lys 残基之间的交联反应c 脱氨基化反应二、谷氨酰胺转胺酶(TGase )酶学性质1.最适pH2.pH 稳定性活性中心*谷氨酰胺转胺酶在pH 5-8的范围内具有很高的活性,最适pH 为6-7,在一般的食品加工过程中不会发生酶失活问题。
*谷氨酰胺转胺酶在pH 值5-8的范围内具有很好的稳定性,当pH 低于5时,酶活迅速降低,当pH 高于8小于9时,酶活下降缓慢。
3.最适温度*谷氨酰胺转胺酶可在5℃-60℃的温度条件下发挥作用,最佳使用温度为50℃,在45℃-55℃范围内均具有较好的活性。
4.温度稳定性*谷氨酰胺转胺酶在温度低于40℃时保持稳定,50℃以上酶活稍有下降,当温度高于75℃时酶失去活性。
TG酶的作用机理及应用一、TG酶简介谷氨酰胺转胺酶(Transglutaminase,简称TG),广泛存在于自然界,不同动物、植物、微生物体内均含有此酶。
早期,TG只能从动物肝脏中提取,成本极高,只能供研究和医疗所需。
为了批量生产的需要,从上世纪80年代开始,国际上研究用微生物发酵法工业化生产TG,并发现链轮丝菌s-8112、茂原链轮丝菌、灰肉链轮丝菌、肉桂链轮丝菌等微生物可产生TG。
自1993年食品工业用的TG投放市场以来,发展十分迅速,应用范围不断扩大,据报道,1995年该酶制剂的销售额就近20亿元,2000年TG已成日本第二大工业用酶。
我国于2001年7月1日起将TG作为新增补品种,列入食品添加剂行列。
TG能使蛋白质分子发生交联,使蛋白质分子由小变大。
经TG改性后,蛋白质的胶凝性、塑性、持水性、水溶性、稳定性等均会得到改善,进而改善富含蛋白质食品的外观、风味、口感和质构等。
目前,TG已广泛应用于肉制品、乳制品、鱼制品、豆制品和面制品中,应用前景广阔。
二、作用机理1.粘合力极强:用TG催化形成的共价健在一般的非酶催化条件下很难断裂,所以用TG 处理碎肉成形后,经冷冻、切片、烹饪处理均不会散开。
2. pH稳定性很好:TG的最适作用pH为6.0,但在pH5.0~8.0的范围内TG仍具有较高的活性。
3. 热稳定性强:TG的最适温度在50℃左右,在45℃—55℃范围内都有较高的活性。
特别是在蛋白质食品体系中,TG的热稳定性会显著提高,这一特性使其在一般的食品加工过程中,不至迅速失活。
4. TG在催化蛋白质反应过程中,温度(在保持酶活温度内)与时间成负相关关系:反应温度高,反应时间短;反之,温度越低时间越长。
不同类型视频的理化特性,决定反应过程中温度和时间的关系。
5. 使用安全:由于TG广泛存在于动物组织,人们一直在食用含有TG催化形成的(-谷氨酰)赖氨酸异肽键的食物,因此,用TG生产的食品不仅对人体安全,还有利于人体的健康。
tg酶用法
TG酶,即谷氨酰胺转氨酶(Transglutaminase),是一种催化蛋白质间(或内)酰基转移反应的酶。
在食品工业中,TG酶广泛应用于改善和强化肉类制品、鱼糜制品、面点等食品的质地、口感和结构稳定性。
以下是TG酶在不同食品中的使用方法:
肉制品加工:
在制作重组肉、火腿、香肠等产品时,将TG酶按照推荐添加量与适量水混合溶解后,均匀地混入已经斩拌好的肉馅中。
根据工艺需求,TG酶可以在斩拌、滚揉或者成型前加入,通过TG酶的作用使蛋白质分子间形成交联,增强产品的弹性和切片性。
鱼糜制品:
在制作鱼丸、鱼糕等鱼糜产品时,在鱼糜搅拌过程中添加TG酶溶液,可以提高产品的凝胶强度和弹性,减少烹调过程中的脱水收缩现象。
面点加工:
在制作面包、面条等面制品时,TG酶可帮助增强面筋网络结构,改善面团的拉伸性和保气能力,提升最终产品的口感和体积。
植物蛋白应用:
TG酶也能用于大豆蛋白、小麦蛋白等植物蛋白改性,促进蛋白质之间的交联,模拟肉质纤维结构,制成仿肉制品。
具体使用步骤及用量通常会根据产品类型、原料特性以及所需的最终效果来定制,并需严格按照生产商提供的使用说明进行操作。
同时,TG酶的活性受温度、pH值等因素影响,使用时需控制好相关条件以确保其最佳功效。
TG酶在烘焙食品重组中的作用机理
概述
TG酶(Transglutaminase enzyme)是一种在烘焙食品重组中发挥重要作用的酶类物质。
本文将介绍TG酶在烘焙食品重组中的作用机理。
TG酶的定义和特性
TG酶是一种能够促进蛋白质交联反应的酶,在食品加工中被广泛应用。
它能够将麦麸蛋白质与面粉中的蛋白质结合在一起,形成更加结实和稳定的网络结构。
TG酶的作用机理
TG酶的作用机理主要包括以下几个方面:
1. 蛋白质交联作用:TG酶能够通过反应活性位点与氨基酸侧链上的羟基或胺基发生反应,形成酰胺键,从而实现蛋白质之间的交联。
这种交联可以增强食品的结构性和稳定性。
2. 网络形成:使用TG酶处理食品中的蛋白质可以形成网络结构,增加食品的黏性和粘度,改善食品的口感和质地。
3. 水分保持性:TG酶处理后的食品能够更好地保持水分,并
延长食品的保鲜期。
4. 膨松效果:TG酶在烘焙过程中能够促进气泡的形成和稳定,使得面团更加松软蓬松。
5. 蛋白质互作用:TG酶能够与其他蛋白质发生相互作用,增
加烘焙食品的营养价值。
烘焙食品中TG酶的应用
TG酶在烘焙食品中广泛应用,主要用于提升面团的弹性、改
善烘焙食品的质地、增加食品的保水性和延长食品的保鲜期等方面。
其应用方式可以是直接添加到面粉中,或者在烘焙过程中喷洒或刷
涂在食品表面。
结论
TG酶作为一种重要的酶类物质,在烘焙食品重组中发挥着重要的作用。
它能够通过蛋白质交联作用、网络形成、水分保持性、膨松效果和蛋白质互作用等多种机制,改善烘焙食品的质地、口感和营养价值。
鸡肉重组工艺研究鸡肉制品加工过程中会有大量的剔骨肉、碎肉产生,由于技术水平尚未满足产品品质的要求,只能丢弃无法重新利用的碎肉,这大大增加了加工成本。
目前国内外重组肉制品主要使用淀粉、蛋清、卡拉胶等作为粘合剂,这些粘合剂或多或少都会影响产品的品质。
TG酶可以催化蛋白质形成凝胶,使碎鸡肉重新黏合,提高碎鸡肉的利用率和产品出品率,增哈肉质弹性,改善口感,可有效的避免添加传统粘合剂时出现的产品龟裂、蛋白质变性等问题。
工艺流程选料→解冻→整理切块→调料→真空滚揉→酶反应→静置→冷冻→检测操作要点选料:冷冻白羽肉鸡鸡胸肉。
解冻:流水解冻。
整理切块:鸡胸肉解冻后清洗干净,除去表面的脂肪与结缔组织,段筋后切成小块碎鸡肉。
加入试剂混匀:称取占肉质量2%的鸡肉保水剂、2%的大豆分离蛋白、1%的土豆淀粉、1%的酪蛋白溶于冰水,拌入已称量好的碎鸡肉中,搅拌均匀使试剂充分吸收后,使用真空包装机分袋真空包装。
真空滚揉:将包装好的鸡肉放进滚揉机,真空度设置为0.07MPa,滚揉15min ,间歇15min ,总共滚揉90min。
酶反应:将按比例称好的TG酶快速溶于4倍质量的冰水中搅拌,立即搅入真空滚揉好的鸡肉中,并放入模具中,压模成型。
静置:4℃条件下静置12h。
冷冻:-18℃冷冻24h。
TG酶添加量的影响当TG酶添加量在0.6%-1.2%时,重组鸡肉的粘聚性明显上升,此时TG酶作用明显,重组鸡肉的质构变化较大;1.2%-1.8%时,粘聚性上升幅度变小,趋于平缓;当TG酶的添加量为1.2%时感官平凡是最高的,继续添加后,感官评分反而降低。
TG酶添加量范围为1.0%-1.4%。
水量的影响水量在15%-25%时,重组鸡肉的粘聚性变化不大,趋于平稳;水量在25%-35%时,粘聚性急剧下降。
随着水量的增加,重组鸡肉的感官评分先缓慢上升,后急剧下降,水量为25%时达到最高值。
水量范围为20%-30%。
酪蛋白添加量的影响随着酪蛋白添加量的增加,重组鸡肉的粘聚性呈上升趋势。
TG酶的特点原理及使用工艺方法TG酶是一种用于加工制造食品的重要酶类,其特点、原理及使用工艺方法如下:一、TG酶的特点:1.温度适应性:TG酶在较宽温度范围内均能保持活性,适应不同温度条件下的加工操作;2.酸碱适应性:TG酶对pH值的变化具有较好的适应性,使其能在酸性或碱性条件下都能保持活性;3.专一性:TG酶具有对特定基质具有高度专一性的特点,使其能精确地催化食品中的特定反应;4.高效性:TG酶具有较高的催化效率,能够极大地提高食品加工的速度和效率;5.稳定性:TG酶在较宽的温度和pH范围内均能保持相对稳定的活性,延长其在食品加工中的使用寿命。
二、TG酶的原理:TG酶是一种专一催化酶,其催化作用是将蛋白质中的天冬氨酸与谷氨酰胺发生共价键结合,形成谷氨酰胺酰天冬氨酰肽。
该反应需要在碱性条件下进行,通常pH值为8-10。
TG酶催化的反应是一种转化反应,将蛋白质中的其中一种氨基酸转化为另一种氨基酸。
三、TG酶的使用工艺方法:1.选择TG酶:根据加工食品的需要,选择合适的TG酶种类;2.活化TG酶:将TG酶置于适宜的温度和pH条件下,进行酶活化,提高酶的催化效率;3.加入TG酶:将活化后的TG酶添加到食品加工材料中,使其与食品原料中的蛋白质反应;4.反应条件控制:控制反应的温度和pH值,使其处于TG酶适宜催化条件下;5.停止反应:根据加工需要,通过调节温度或添加其他物质停止TG酶的催化作用;6.分离纯化:通过沉淀、离心、过滤等分离纯化方法,将加工产物中的TG酶分离出来,以便继续使用。
TG酶在食品加工中有着广泛的应用,例如在面包制作过程中,TG酶可以通过改变面团中的蛋白质结构,提高面团的黏性和拉伸性;在乳制品加工中,TG酶可以改变牛奶中的蛋白质结构,增加乳制品的质地和口感;在肉制品加工中,TG酶可以改变肉中的蛋白质结构,提高肉制品的鲜嫩度和口感等。
因此,TG酶具有温度适应性、酸碱适应性、专一性、高效性和稳定性等特点,通过合理的使用工艺方法,可以充分发挥其在食品加工中的作用,改善食品质量和口感。
TG酶在肉类重组中的作用机理TG酶的作用机理及应用一、TG酶简介谷氨酰胺转胺酶(Transglutaminase,简称TG),广泛存在于自然界,不同动物、植物、微生物体内均含有此酶。
早期,TG只能从动物肝脏中提取,成本极高,只能供研究和医疗所需。
为了批量生产的需要,从上世纪80年代开始,国际上研究用微生物发酵法工业化生产TG,并发现链轮丝菌s-8112、茂原链轮丝菌、灰肉链轮丝菌、肉桂链轮丝菌等微生物可产生TG。
自1993年食品工业用的TG投放市场以来,发展十分迅速,应用范围不断扩大,据报道,1995年该酶制剂的销售额就近20亿元,2000年TG已成日本第二大工业用酶。
我国于2001年7月1日起将TG作为新增补品种,列入食品添加剂行列。
TG能使蛋白质分子发生交联,使蛋白质分子由小变大。
经TG改性后,蛋白质的胶凝性、塑性、持水性、水溶性、稳定性等均会得到改善,进而改善富含蛋白质食品的外观、风味、口感和质构等。
目前,TG已广泛应用于肉制品、乳制品、鱼制品、豆制品和面制品中,应用前景广阔。
二、作用机理1.粘合力极强:用TG催化形成的共价健在一般的非酶催化条件下很难断裂,所以用TG加工好的肉末成型后,经过冷冻、切片、烹饪后不会散开。
2.良好的ph稳定性:tg的最适ph为6.0,但在ph5.0~8.0范围内tg仍然较高。
的活动。
3.热稳定性强:TG的最适温度在50℃左右,在45℃—55℃范围内都有较高的活性。
特特别是在蛋白质的食品体系中,tg的热稳定性会显著提高,这使得它在一般的食品加工过程中不会很快失活。
4.TG在催化蛋白质反应过程中,温度(在保持酶活温度内)与时间成负相关关系:反应温度高,反应时间短;反之,温度越低时间越长。
不同类型视频的理化特性,决定反应过程中温度和时间的关系。
5.使用安全:由于TG广泛存在于动物组织,人们一直在食用含有TG催化形成的(-谷氨酰)赖氨酸异肽键的食物,因此,用TG生产的食品不仅对人体安全,还有利于人体的健康。
三、TG在食品中的应用目前,对TG在食品工业上的应用的研究主要集中在肉制品、豆制品、乳制品等方面。
其中,肉制品中的应用已较为成熟。
TG可以很好的应用于低温肉制品,TG可以将碎肉重组为中、高品质的培根产品,也可以在众多的低温火腿、低温肠等产品中应用,显著提高产品品质并大幅降低生产成本。
用于中高温肉质品中,可以明显改善中高温产品的质构和口感,并显著降低生产成本。
TG可以将碎肉重组为牛排,显著提高牛排的质量和嫩度。
TG用于肉制品中,提高了肉制品的弹性,改善了产品质构和风味,提高出品率,显著降低生产成本,同时还可以开发出低盐、低脂的肉制品。
对于水产品,鱼***的白色糊状物在tg的存在下可以交联,从而提高鱼糜的品质。
交联反应可以改善鱼糜制品的品质,减少冷冻鱼制品在融化和蒸煮过程中的损失。
此外,它还可以用来加工虾片。
冻虾解冻、脱壳、洗净后,放入直径3mm的绞肉机中绞干,加入盐和tg,混合,用压辊压出均匀的虾片,厚度2mm。
没有tg压制的虾仁厚薄不一,或者碎了不成型。
乳制品方面,添加tg后,酸奶的凝胶强度显著提高,乳清析出显著减少,酸奶的稳定性增强。
TG还可以以胶原蛋白为底物,模拟制作人造鱼鳍;以植物蛋白为底物,应用于烘焙食品或豆制品中可改善产品质构、风味、口感等。
1.应用程序肉制品中甘油三酯的作用机制:肌球蛋白是畜禽肌肉的重要成分,也是甘油三酯的良好底物。
畜禽肉制品中添加tg时,热诱导的肌球蛋白质间的共价键远大于二硫键。
共价键可以使蛋白质更紧密地结合,形成紧密的三维网络结构,可以提高产品的弹性、硬度等物理性能,不受高温和冷冻的影响。
(1)TG用于碎肉重组(牛肉、鱼肉等各种肉类)在肉制品的加工过程中,会产生大量碎肉,如何将这些低价值的碎肉利用起来,是肉制品生产中面临的问题。
利用TG 酶对以一定肥瘦比混合的碎肉进行处理,就可以生产出新鲜的重组肉制品。
由于TG催化的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TG处理后得到的重组肉在冷冻、切片、烹饪等条件下均不会散开,并且肉类蛋白交联后,可使肉制品更富有弹性,亦可形成良好的口感,而TG对肉制品的其他风味不会产生影响。
(2)用于改善产品的质构由于谷氨酰胺转氨酶所催化形成的凝胶有牢固的空间网络结构,因此在肉制品加工过程中添加TG,可以改善产品质构,如改善和提高产品的凝胶形成和粘弹性,同时还可以增强产品的保水性,防止肉制品在加工过程中产生皱缩现象,增加产品的嫩度,提高产品的得率。
有试验表明,在火腿肠、肉丸等的制作中添加TG,可使产品的凝胶强度明显提高、蒸煮损失下降。
此外利用TG处理香肠制品,还可以避免香肠脱水收缩,及干裂现象的发生。
(3)对于人造肥牛肌内脂肪含量高的牛肉风味好,保水性好,嫩滑多汁,肌内脂肪含量低的牛肉口感差,质地硬,风味差。
为了增加牛肉的肌内脂肪含量,可以用tg交联肌内蛋白,将脂肪注入肌内脂肪沉积差的牛肉,同时对注入的牛肉表面进行处理,使表面蛋白交联,从而进一步减少注入脂肪的损失。
(4)用于处理PSE肉PSE肉是一种异常肉,此类肉颜色苍白,组织脆弱,肌肉持水性差,极大的限制了其在生产中的应用,常见于猪肉和火鸡肉,在牛、羊肉中处理不当也会产生PSE肉。
利用TG处理PSE肉用于生产肉制品特别适合对猪肉或火鸡胸脯肉进行处理,然后加工成灌装或其它包装的火腿等肉制品,TG处理后产品的粘结能力、保水性等均提高,并赋予了产品良好的质构。
(5)用于开发保健肉制品。
在肉制品加工时,通常添加盐或磷酸盐来改善或增强产品的持水能力、黏结性能、稠度和食品质构。
使用TG可以降低盐和磷酸盐的添加量,生产出低盐、质构优良的肉制品。
2.甘油三酯在乳制品中的应用对于牛奶中的酪蛋白,tg可以达到对牛奶进行改性的目的,主要表现在改善凝胶特性、乳化特性和热稳定性。
目前对其应用的研究主要集中在酸奶、奶酪、原料乳、脱脂乳、奶粉等方面。
(1)1)甘油三酯在酸奶中的应用牛乳经TG处理后,生产的酸奶其凝胶强度比未处理的样品有明显提高,乳清析出也显著减少,酸奶的稳定性更好,进而降低生产成本,提高出品率,延长货架期。
另一方面,tg用低脂低蛋白原料奶生产的酸奶,其质构和稳定性与普通牛奶相似。
tg处理牛奶的乳清蛋白也可以通过tg连接到网络结构上,增加了蛋白质含量。
tg可以引入赖氨酸,增加其氨基酸含量,因此可以明显改善蛋白质的功能性质。
(2)TG在干酪中的应用在干酪加工中,如果将甘油三酯和谷胱甘肽的混合物添加到未加热或巴氏杀菌的脱脂乳中,可以明显提高甘油三酯的利用效率,降低甘油三酯的消耗。
因为乳清中的蛋白质也是通过tg连接到凝胶网络结构上的,所以提高了奶酪的产量。
研究表明,添加甘油三酯和谷胱甘肽的混合物能明显改善蛋白质的功能特性,可广泛应用于软质干酪和半硬质干酪。
(3)TG在原料乳/脱脂乳及奶粉中的应用作为食品级的添加剂,TG对牛奶热稳定性的提高作用和对防止奶粉结块硬化的研究具有重要的意义。
但市场前景还需进一步研究3.TG在面制品中的应用(1)改善面制品品质:改善面团的面筋网络结构,增强面团的弹性和粘弹性,增加面团的保气能力,使面包和面条的体积变大,使内相组织更加均匀,降低挂面的破碎率,增加面条的咬合力和耐煮性。
(2)改善面制品的口感,延缓面包和馒头的老化,使面条更加滑嫩结实。
(3)改善面制品的外观:对于面条和面皮(饺子、馄饨),可使外观更光亮、整齐,并赋予透明的质感;在油炸面制品中,可减少气泡的产生,表面较光滑;对发酵面制品,延缓表面水分蒸发,使面包、馒头在较长时间内保持较好的湿润性,不易掉渣、掉屑。
(4)提高产量:在使用tg的同时,根据需要增加2-10%的水量,然后提高产量。
(5)延长货架期:面包和馒头的货架期可延长1-3天。
四、工业中的应用要点1.ph值TG的最适反应pH为6~7,所以应尽量使TG作用环境的pH控制在pH6~7之间,最好不要超过pH5~8的范围。
2.温度和时间谷氨酰胺转胺酶可在5℃-60℃的温度条件下发挥作用,最佳使用温度为50℃,在45℃-55℃温度范围内均具有较高的活性,当温度高于75℃时酶失去活性。
一般地,对于鱼肉等低油易变质的产品所选反应温度都较低(1~10℃),而相应反应时间较长(2~12小时以上),一般来说,反应温度不高于40℃。
3.作用对象tg的第一靶标是蛋白质,蛋白质催化“反应性”谷氨酰胺残基的反应,所以蛋白质的含量和“反应性”谷氨酰胺残基的含量对tg的作用影响很大。
其次,赖氨酸残基的存在是反应发生的必要条件(否则tg的作用只能是改变蛋白质的溶解性和相关性质),即“反应性”赖氨酸残基的含量对tg的交联反应也有很大影响。
常见的TG的良好底物有牛奶中的酪蛋白及其钠盐,肉中的明胶及肌球蛋白、大豆蛋白几种球蛋白,所以为了取得很好的交联效果,可在作用对象中适当加入TG的良好底物,以补充作用对象中相关氨基酸残基的不足。
其中最常用的酪蛋白酸钠及明胶以及廉价的大豆蛋白。
4.创造无氧环境为了尽可能地保持酶的活力,使TG的作用效果更为理想,可在酶添加至酶反应结束前保持真空环境,如采用真空搅拌,搅拌后即充填成形,其次在食品中加入含硫基SH的物质如谷胱甘肽(包含有谷胱甘肽的酵母提取物)和半胱氨酸。
再次,可在食品中加入葡萄糖氧化酶及其底物葡萄糖,阻断氧气与TG反应,防止破坏TG。
硫基保护剂及葡萄糖氧化酶、葡萄糖可直接包含于TG酶制剂。
动词(verb的缩写)国产tg酶存在的问题日本味之素(Aginomoto)是最早工业生产TG酶的公司,味之素的酶活性高、稳定性好,但价格较贵。
目前国内只有两个工厂可以自己生产TG酶,最大的是上海东圣公司,该公司的产品也大量出口。
而国内多个号称生产TG酶的公司基本上是从东圣公司采购原料,再加上一些胶类、蛋白等,配制成各种规格的TG酶。
目前国产TG酶还存在以下等问题:1.酶活性不高;2.稳定性不好;3.当它用于重组肉类时,将肉类切片后,可以看到在酶作用的重组部分有一条“黑线”;4.一般只能用喷粉;。