酶制剂在肉与肉制品中的应用

聂雄伟

摘要：本文从酶制剂在生肉制品及保鲜、肉制品加工方面进行了介绍，并对酶制剂在肉与肉制品的应用前景进行展望。

关键词：酶制剂 肉与肉制品 应用

中图分类号：TS251.1 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2014）06-0004-02

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值及用离子交換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。冷鲜肉在出厂前大多数厂家都要在白条或红条表面喷涂一层被膜剂，将溶菌酶制剂溶解于该被膜剂溶液中，浓度可根据肉品表面的卫生状况来确定，一般为0.01%～0.03%，喷涂能够有效地延长冷鲜肉的保质期。目前马美湖等人利用溶菌酶已成功研制了一种纯天然的冷却肉保鲜剂专利产品HNsafety一008。该保鲜剂完全采用安全、无毒、天然的物质科学地配合组成，其保质效果可以延长冷却肉的保质期1-4倍。需要注意的是任何单一的防腐剂效果不能尽善尽美，所以一般都采用辅配的手段。

另有研究表明，用溶菌酶处理可延长新鲜海产品的储存期。

1.2 葡萄糖氧化酶-过氧化氢酶

1.2.1 作用机制

葡萄糖氧化酶（GOD）是一种需氧脱氢酶，它能高度专一性地催化β-D-葡萄糖与空气中的氧反应，使葡萄糖氧化成为葡萄糖酸和过氧化氢，在有过氧化氢酶存在的情况下，生成葡萄糖酸和水，并在此过程中消耗氧气。通过消耗氧气，能够阻止像虾类产品的有氧褐变。

1.2.2 葡萄糖氧化酶-过氧化氢酶的应用特点

（1）葡萄糖氧化酶是绿色添加剂，除底物外不作用于产品本身，与过氧化氢酶联合使用产物为葡萄糖酸，葡萄糖酸为一种有益的有机酸。在虾类漂白处理上比化学方法安全的多。

（2）葡萄糖氧化酶催化消耗了氧气，从根本上阻断了有氧参与的褐变反应。

（3）固体酶制剂在0℃下保存可稳定2年以上，在-15℃保存可稳定8年，稳定的pH值在3～4，最适作用温度30～60℃，化学物质EDTA、KCN、NaF不影响其酶活性，但酶活性受氯化汞、氯化银、苯肼、对氯汞苯甲酸等影响而使酶活性降低。光线、温度、湿度易引起本品失活。储存于阴凉通风干燥处。尽量采用低温储存，以提高酶的活性。

1.2.3 葡萄糖氧化酶-过氧化氢酶的使用方法

由于虾类固有的生物和生物化学特性（含水77%，蛋白质20.6%），使得其在加工储藏、运输、及销售过程中很容易腐败变质，严重影响它的经济价值和营养价值。传统的新鲜虾类保鲜方法是采用低温保存，但由于虾类自身存在的多酚氧化酶在虾类冷冻、冰藏和解冻期间仍然保持着活性，致使虾类食品都难以避免地发生褐变，因此对虾类保鲜来说防褐变是非常重要的。

如果将虾肉置于葡萄糖氧化酶—过氧化氢酶溶液中浸泡，或将酶液加入到包装的盐水中，就能有效阻滞虾肉颜色的改变和防止蛤败的产生。采用葡萄糖氧化酶保鲜的虾肉食品，冷藏、冻藏都能保持二级鲜度，色泽、气味和弹性保持良好。

2 肉制品加工用酶

2.1 谷氨酰胺转胺酶（TG酶）

2.1.1 作用机制

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NH2的赖氨酸交联到蛋白质分子上，使蛋白质分子脱氨。其催化作用机理如下：

（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酶制剂的应用特性

（1）TG酶最适PH值为6～7，与肉制品加工所要求的PH符合。

（2）温度在45～55℃，酶的活性最强，反应时间一般在10～30min随着温度的降低或升高，酶的活性都要受到抑制， 70℃15min内或80℃1min内即可失活。因绝大多数肉制品的加工温度在10℃以下，所以为了达到号的反应效果，需要延长反应时间。

（3）作用对象。首先TG的作用对象是蛋白质，催化的是其中“可反应”的谷氨酰胺残基发生反应，所以蛋白质的含量及其中“可反应”的谷氨酰胺残基含量对TG的作用效果都有很大影响，也就是说并不是所有的蛋白质或含蛋白质的食品都是TG的良好底物。其次，要发生反应还需有赖氨酸残基的存在（否则TG的作用只能是改变蛋白质的溶解性及与之相关的性质），即“可反应”的赖氨酸残基的含量对TG的交联反应也有很大影响。

（4）安全性，TG酶添加到食品中需要灭活，在称量过程中也要做好防护措施，否则可能会引起皮肤发痒。

2.1.3 TG酶在肉制品加工中的使用方法

1993年TG酶投放食品工业以来得到迅速的推广，尤其是在发达国家。2001年7月1日我国将TG酶列为食品添加剂增补品种，自此以后，TG酶在我国就逐渐得到推广，尤其是最近几年，更是得到了广泛的应用。关于TG酶在肉制品加工中的应用，行业方面有许多的资料可以参考，这里只介绍几种主要的应用手段。

（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辅料，在大豆蛋白中添加0.3%～0.5%的TG酶，然后用40度左右的热水斩拌，出锅后放置一段时间反应，能够增加蛋白的弹性。事实上有的蛋白生产厂家在蛋白出厂前已经加了少量的酶制剂。

（2）用于高档肉制品，可以提升肉制品的粘着力与弹性，使产品的切面光滑、肉质细嫩。生产实践表明，在做烤肉或火腿类产品时，注射液中添加原料肉重0.07%～0.1%的TG酶，0～4℃腌制12小时以上，产品的韧性要优于未加TG产品的韧性。做培根类产品时添加TG能够很好的改善产品的切片性。

（3）碎肉重组，降低产品的成本。在肉制品加工过程中，会产生大量的碎肉。利用TG，能将这些碎肉重组成完整的肉块，从而提高了原料肉的利用率，降低了生产成本。实验表明，用去筋的碎牛肉与肥肉（含固定的脂肪成分）在0.2%～0.5%TG的作用下，牛肉肌原蛋白粗链之间交叉链接，可制造出口感甚佳的牛排，同时又有固定的营养成分。

2.2 木瓜蛋白酶

2.2.1 作用机制

木瓜蛋白酶主要作用于蛋白质中L-精氨酸、L-赖氨酸、甘氨酸和L-瓜氨酸残基羧基参与形成的肽键。此酶属内肽酶，能切开全蛋蛋白质分子内部肽链—CO—NH—生成分子量较小的多肽类。

2.2.2 木瓜蛋白酶的应用特性

（1）有较广泛的特异性，对动植物蛋白、多肽、酯、酰胺等有较强的水解能力，同时，还具有合成功能，能把蛋白水解物合成为类蛋白质。

（2）PH值在6～8时活性较高。能够应用于肉制品加工。

（3）有较好的耐热性，在60～70℃时酶的活性较高。

2.2.3 木瓜蛋白酶制剂的使用方法

（1）用于调理肉制品。将木瓜蛋白酶配进食盐或者淀粉中，酶的用量为精肉的万分之二至万分之三之间较为合适，然后与肉拌均匀，放置10～30min，即可炒制，如果在超市销售，放置时间长一点，量可略为少一点。

（2）用于处理畜龄较大的蓄禽肉，可以使肉质细嫩。目前国外采用宰前静脉注射法，可以很好的提高肉的嫩度。

木瓜蛋白酶只是蛋白酶中的一种，与之类似的還有菠萝蛋白酶、生姜蛋白酶、胰蛋白酶等。在肉制品香精生产中，胰蛋白酶水解动物副产物有着很重要的作用。

3 酶制剂在肉与肉制品的应用前景进行展望

3.1 色

新鲜猪肉的颜色是由肌红蛋白、氧合肌红蛋白、高铁肌红蛋白三者决定的。肌红蛋白不稳定（呈暗紫色），很容易变成氧合肌红蛋白（呈鲜红色），氧合肌红蛋白中的二价铁离子在有氧情况下，会被氧化成高铁肌红蛋白（呈褐色）。人们都喜欢鲜红色的猪肉所以阻止氧合肌红蛋白变成高铁肌红蛋白有着重要的实际意义。通过研究发现存在一种酶—高铁肌红蛋白还原酶，能够还原高铁肌红蛋白为氧合肌红蛋白，对酶经过分离、纯化、或合成则可安全有效的解决鲜肉的呈色问题。在肉制品加工中常需要用亚硝进行发色，如果在发色时添加一定量的高铁肌红蛋白还原酶，就可以减少亚硝的用量，甚至不使用亚硝。同时还可以通过添加氧化酶消耗包装内的氧气，阻止鲜肉的氧化变色。

3.2 香

用酶分解畜禽类、水产类的副产物，可以生产各种肉类香精。随着酶工程技术的发展，酶的种类会得到更多的细分，届时将会有更多种类的酶用于香精的生产。

3.3 味

用不同的酶或者复合酶制剂对动物蛋白或动物副产物进行酶解就能得到呈味氨基酸、肽类、核苷酸、含氮有机物等，从而既营养又味美。

3.4 质

肉类产品的保质期一直都比较短，如果通过高温处理又会使口感、色泽变差，营养成分也会流失。通过酶固定技术，将比如像溶菌酶、氧化酶固定在包装膜上，就能起到很好的杀菌和护色作用，也能采取低的杀菌温度，提高产品的营养价值。

4 结语

酶制剂在肉类产品中应用，绿色、环保、健康、营养，永久性的都符合人们的健康消费理念。进入21世纪，我国的酶制剂产业发展迅速，应用技术越来越精，品种也越来越多。我们期待着更多的新型酶制剂、复合酶制剂、高活力和高纯度特殊酶制剂来为肉类产业的发展做出更大的贡献。

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