微生物及其酶制剂在肉类工业中的应用

酶在肉类食品加工及质量检测中的应用【摘要】：我国是肉类产品的生产大国，虽然中国已经加入WTO，但出口的数量却很少。

其主要原因在于我国的肉制品质量不过关。

所以对肉类食品的质量检测十分重要，利用酶技术，可以有效的降低加工中成本、能源消耗；提高肉品质量显著，提高生产效率；而且对于提升畜禽副产品的附加值也具有积极的意义。

【关键词】：酶；肉类食品；应用1．酶制剂在肉品加工中的应用肉的嫩度对消费者来说是一个重要的质量指标，人们都希望食用鲜嫩味美的肉制品，但牲畜宰杀后，动物肌肉由于发生一系列的生物化学变化，无氧酵解增强，产生的乳酸使肌肉pH值下降造成肌肉僵硬、韧性增强、咀嚼困难，肉香也受到不同程度的抑制, 这就是肉煮不烂的原因。

通过嫩化处理, 可以明显改善一般肉类制品的柔嫩度, 还可使一些老龄牲畜的肌肉同样鲜嫩可口。

可以作为嫩化剂的蛋白酶种类很多，如菠萝蛋白酶，无花果蛋白酶等，但考虑到安全，经济成本等原因目前应用广泛是木瓜蛋白酶。

1.1 作为嫩化剂使用的蛋白酶(1) 嫩化原理：蛋白酶之所以能对肉类进行嫩化, 是因为它能将肉中的结缔组织及肌纤维中结构较复杂的胶原蛋白、弹性蛋白进行适当降解, 使得它们结构中的一些连接键发生断裂, 一定程度上破坏了它的结构, 从而大大提高肉的嫩度。

木瓜蛋白酶对肉类蛋白质进行分解的最佳环境为65℃，pH值在7～7. 5 范围内。

虽然在其它温度（不超过90℃, 不低于室温）, 以及其它酸碱范围内（不能过酸或过碱）也能对蛋白质进行分解，但效果却不如处于最佳环境时好。

(2) 使用方法：一是酶粉撒肉法。

通常将粉末状木瓜蛋白酶均匀的撒在肉上，或者将肉块放在液态的木瓜蛋白酶中，浸泡较短时间。

一般经十分钟，即可烹煮。

二是木瓜蛋白酶宰前嫩化增味注射法。

在畜禽屠宰20分钟到30 分钟，由颈静脉注入，通过血液循环作用使其均匀分布到机体各部位，以逐步破坏肌肉组织的胶原纤维，使肉增加了鲜嫩度。

用木瓜蛋白酶肌肉注射，也可以达到同样的目的。

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。

食品生物技术在肉制品加工中的应用近年来，随着科技的飞速发展，食品行业也在不断研发新的技术来提高产品质量和满足市场需求。

其中，食品生物技术的应用对于肉制品加工业具有重要意义。

本文将深入探讨食品生物技术在肉制品加工中的应用。

一、肉制品中的食品酶食品酶是通过基因工程手段从微生物中提取的纯化酶制剂，在肉制品加工过程中起着重要作用。

例如，肉制品中常用的催化剂酶谷氨酸酶，可以通过基因工程技术大量生产。

谷氨酸酶能够改善肉质的风味和储存稳定性，提高产品的质量。

此外，蛋白酶、淀粉酶等也可以通过食品生物技术手段生产，实现精确的酶活。

酶在肉制品加工中的应用，不仅可以提高产品的品质，还能降低加工成本，提高生产效率。

二、发酵技术在食品加工中的应用发酵技术在肉制品加工中起到了重要的作用。

通过应用食品生物技术，研发和使用独特的菌种，可以有效改善肉制品的风味和质地。

例如，通过利用嗜酸菌进行发酵，可以使肉制品具有特殊的酸味，增加产品的鲜美度。

此外，在腌制和熟化的过程中，利用食品生物技术生产的发酵剂能够快速发酵，缩短熟化时间，提高产品的产量和质量。

三、肉制品中的食品添加剂食品添加剂在肉制品加工中具有广泛的应用。

通过食品生物技术，研发和应用新型的食品添加剂，可以有效改善产品的质量和延长保鲜期。

例如，利用发酵产物中的乳酸、醋酸等有机酸，可以作为天然的食品酸味调味剂，提高产品的风味。

此外，食品生物技术还可以用于生产天然的防腐剂和抗氧化剂，降低产品中防腐剂的使用量，减少对人体的潜在危害。

四、肉制品中的基因改良技术基因改良技术是食品生物技术的重要组成部分。

通过基因改良技术，可以在肉制品加工中实现对肉质和营养成分的调控。

例如，通过基因改良技术，可以提高肉禽的抗病能力和生长速度，提高产品的产量和品质。

此外，基因改良技术还可以用于改良动物饲料，提高肉禽营养价值，使产品具有更好的口感和口感。

总结起来，食品生物技术在肉制品加工中的应用为行业的发展带来了许多好处。

生物酶制剂在肉类加工中的应用1.生物酶制剂在肉制品加工中的应用特性利用生物酶法不仅能够提升肉制品的品质，而且生物酶法具有反应条件温和、耗能低、针对性强、蛋白质利用率高、水解游离氨基酸含量高、产出的产品风味独特、安全性高等优势。

其天然绿色、安全、高效等特点将逐步替代传统或化学加工方法。

针对以上国内肉制品的加工现状，开发出能改善肉制品加工品质并提高产品附加值的一系列肉类加工专用生物酶制剂产品，分别有以下几类。

（1）针对传统的培根、肉丸、火腿等加工存在产品粘合性较低、易发生碎裂、切片不好、持水性差、品质低、口感差、价值低等缺陷开发出肉块粘合酶、肉馅抱团剂和弹性Q粉等，这些产品都含有一种催化酰基转移反应的转移酶成分，可催化蛋白质分子之间发生交联，将其组织改善成网络状结构，从而提高产品品质和附加值。

（2）针对肉类嫩化普遍存在的嫩化效果差，不能提高肉类品质和附加值等问题开发出松肉粉，其主要成分是一类专门分解蛋白质的酶，其嫩肉机理是将肉类结缔组织及肌纤维结构复杂的胶原蛋白及弹性蛋白分解，使肉中蛋白质的氨基酸之间的部分连接键产生断裂，从而大大提高肉的嫩度，使肉的品质变得柔软、适口、多汁和易于咀嚼，提高成品率和延长货架期。

（3）针对动物蛋白深加工生产普遍存在的收效低、能耗大、风味差等问题，结合各种动物原料的蛋白结构特性，开发出动物蛋白水解酶和风味酶，以内切酶为主的动物蛋白水解酶，可以切断动物蛋白大分子肽链内部的肽键，生成分子量较小的蛋白胨和多肽等中间产物，然后由以外切酶为主的风味酶把多肽中游离羧基末端和氨基末端逐一切断肽键水解生成低分子小肽和生物活性氨基酸等物质，以获得营养丰富、水解度高、功能性优及风味好的动物蛋白水解产品。

2.生物酶制剂在肉制品加工中的应用介绍（1）肉块粘合酶将肉块粘合酶应用到肉类加工中，可将低值碎肉进行粘合重组加工成大块高附加值肉，重组肉看起来具有大理石一样的天然纹理，其外观和纹理等同于真肉，并且口感得到很大提升；用于肉丸以及火腿肠类加工，可提高产品的脆度和弹性，带来良好的肉感和口感，还可以用低价值的脱骨肉等，代替猪腿肉、三角肉等，制作出口感非常弹脆的肉丸；用于鱼丸等鱼糜制品加工，可增加鱼丸的弹性、爽口度和韧性等指标，鱼丸煮后爽脆可口，非常弹脆，油炸后不蜕皮、韧性好，添加该酶后，可用较低级别的鱼糜如2A、3A级鱼糜，替代较高级别鱼糜FA级和SA级，在保持口感不变的情况下，为企业节约成本，维持和提高产品品质。

酶在肉制品加工中的应用在生物组织或细胞以及发酵液中提取的具有生物催化能力，辅以其他成分，用于加速食品加工过程和提高食品质量的制品，称为酶制剂。

近20年来, 在肉类加工中,酶制剂由于具有改变肉制品的结构、增强肉制品的持水能力、改善肉制品的风味、提高碎肉的利用率等作用，作为一种食品添加剂，被广泛应用于肉制品加工中。

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。

酶制剂对肉类加工应用的共同点是: 专业性强, 可以在温和条件下进行; 加工成本、能耗较低; 改善肉类性质、提高肉品质量显著; 生产效率高;酶加工的肉品中无有害成分的残留。

一、用蛋白酶来嫩化肉类，提高产品质量用蛋白酶嫩化一些粗糙、老硬的肉类，是最有效的嫩化方法。

蛋白酶能将肉类结缔组织及肌纤维中结构复杂的胶原蛋白及弹性蛋白进行适当的分解，使部分氨基酸与氨基酸之间的连接键发生断裂，破坏它们的分子结构，从而大大提高肉的嫩度，并使风味得到改善。

用蛋白酶作为肉类嫩化剂，不但安全、卫生、无毒，而且有助于提高肉类的色、香、味，增加肉的营养价值，并且不产生任何不良的风味，是一种极有前途的肉类嫩化剂。

国外已经在肉制品中普遍使用，我国也已经开始研究和应用。

如浙江大学开发出的弹性蛋白酶与商品应用的嫩化粉相比，不仅嫩化后的肉类具有良好的感官品质，还能达到与嫩化粉同样的嫩化效果，而且不会出现过度软化的现象；对生姜蛋白酶在猪肉嫩化的应用进行了研究，发现生姜蛋白酶对猪肉的嫩化效果显著。

1.用木瓜蛋白酶的处理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。

微生物酶在食品工业中的应用
微生物酶在食品工业中有广泛的应用，主要包括以下方面：
1. 澄清和浊化：例如，木瓜蛋白酶可以用于澄清啤酒、果汁和葡萄酒等；纸酵母能够使葡萄酒变为半白葡萄酒，同时还能改善其品质和口感。

2. 发酵：微生物酶作为发酵过程中的催化剂，可以加速化学反应，提高发酵速度和产量，改良产品质量。

例如，酵母发酵能够使面包、酒、酱油等多种食品得到优质的发酵。

3. 食品降解：微生物酶可以针对某些不利于口感和品质的成分进行降解。

例如，漆酶可以去除胡桃等食品中苦味成分；赤藓糖酶可以降解高岭土中的杂质和蓝藻毒素。

4. 转化和氧化：微生物酶可以使某些食品成分发生转化和氧化反应，从而改善产品口感和质量。

例如，脱乳酶能够转化牛奶中的乳糖为乳酸，促进酸化反应和凝固。

5. 保鲜和防腐：微生物酶能够抑制食品中某些细菌的生长，延长其保质期。

例如，青霉素可以防止奶酪、黄油和肉类等食品发生霉菌污染，从而延长其保质期。

微生物酶制剂及其在食品工业中的应用摘要介绍了几种微生物酶制剂的原理、特点、工艺流程及其技术要点，综述了近年来微生物酶制剂在食品化学中的应用，今后一系列新型的微生物酶制剂，必将促进食品工业的快速发展。

关键词微生物酶制剂食品工业应用前言微生物是一类宝贵而又丰富的生物资源。

它广泛应用于食品、发酵、制药、环保、冶金和农业等众多行业。

这类资源如能进一步科学合理地开发，必将为人类创造出巨大的物质财富。

民以食为天，食品是人类赖以生存的基础。

近年来，全世界由于人口的增加和生活水平的提高，对食品的质和量提出了更高的要求。

随着食品资源的不断被利用，开辟新的食品资源已越来越引起人们的思考。

在寻找食品新资源的过程中，虽然人们还习惯把着眼点主要放在扩大种植业、畜牧业和水产业上，但由于微生物具有与众不同的特点，已使人们产生浓厚的兴趣，开拓了人们寻找食品新资源的视野。

经过不断研究和开发，一大批应用微生物生产的食品相继面市。

微生物在丰富食品种类、增加或提高营养成分的含量以及改善食品的风味方面正日益扮演重要的角色，显示出广阔的应用前景，逐渐实现食品由植物、动物二维结构向植物、动物、微生物三维结构的转变。

当今人们采用的主要技术是利用微生物的发酵来制造食品。

微生物发酵就是利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。

微生物菌种是进行发酵的根本因素，通过变异和菌种筛选，可以获得高产的优良菌株并使生产设备得到充分利用，也可以因此获得按常规方法难以生产的产品。

发酵有三大过程要素 1、温度 2、PH值 3、氧气三微生物酶的一般生产技术1) 盐析法盐析剂中性盐的选择： MgS04，(NH4)2S04，Na2SO4，NaH2P04是常用的盐析用中性盐。

其盐析蛋白质的能力随蛋白质的种类而不同，但一般说来这种能力按上述顺序依次增大。

一般可以说含有多价阴离子的中性盐其盐析效果好。

但实际上(NH4)2S04是最多用的盐析剂，这是因为它的溶解度在较低温度下也是相当高的。

酶制剂在食品工业中的应用01酶制剂在食品原料加工中的应用酶制剂广泛应用于饮料工业、乳品工业、焙烤工业、水产品肉类工业和油脂加工行业等。

酶制剂的酶解作用可大大地改善食品组织结构和品质等。

例如，在果汁生产的过程中，可应用果胶酶促使果汁变得更加澄清。

在乳品工业中，乳糖酶可促进乳糖分解成半乳糖和葡萄糖，避免人们因体内缺乏乳糖酶而导致的腹泻。

而奶酪经过脂肪酶的分解能够产生大量的风味物质。

此外，蛋白酶可以嫩化肉类食品，增加肉类的口感。

02酶制剂在食品生产中的应用酶制剂在食品生产中主要用于生产大量的天然添加剂等，诸如在制糖工业中，一般采用淀粉酶来水解淀粉产生食品工业中大量需求的葡萄糖和麦芽糖等。

在功能性食品领域，主要通过蛋白酶等酶制剂分解蛋白质产生大量的氨基酸、多肽和蛋白胨等，极大地促进人类的生命健康。

03酶制剂在食品保鲜中的应用食品在贮藏的过程中，会因细菌的新陈代谢活动和氧化作用等而导致自身的腐败，从而造成食品的大量浪费和经济损失。

目前，有效的保鲜技术有化学保鲜技术和生物保鲜技术。

由于前者添加大量的化学保鲜剂，在食品安全上存在严重的安全隐患。

而生物保鲜技术是近年来人们关注的重点方法，该法利用天然的生物保鲜剂来抑制食品中微生物的生长，从而延长食品的货架期。

不但在保鲜效果上与化学保鲜剂媲美，而且生物保鲜剂本身是天然无毒，能够确保食品的安全。

酶制剂中的溶菌酶就是一种常见的高效生物保鲜剂，其保鲜原理是其可以溶解细菌的细胞壁，从而破坏细菌的细胞结构导致细菌死亡，继而延长食品的货架期。

此外，葡萄糖氧化酶可以有效地除去食品包装中的残余氧气，避免食品氧化和好氧细菌的生命活动等，从而延长食品的货架期。

参考文献：叶冠宏，生物酶制剂在食品工业中的应用及发展前景。