酶在蛋白质类食品生产方面的应用

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1、酶在蛋白质类食品生产方面的应用摘要：该文综述蛋白质类食品加工中广泛使用的蛋白酶、脂肪酶、乳糖酶、转谷氨酰胺酶的特性及其应用进展，并展望其发展前景。关键词：酶；蛋白质类食品；食品加工引言：蛋白质是食品中的主要营养成分之一。以蛋白质为主要成分或以蛋白质为主要原料加工而成的食品称为蛋白质类食品，如乳制品、肉制品、水产制品、植物蛋白制品等。随着人们生活水平不断提高，对蛋白质类食品品质提出更高要求；而生物工程技术发展，尤其是酶工程技术发展为食品加工和品质改良提供有利工具。本文介绍蛋白质类食品加工中常用的几种酶的特性及其应用。1、蛋白质类食品加工中所用酶及其特性由于蛋白质类食品

2、富含蛋白质，所以在蛋白质类食品加工中主要使用的酶为蛋白酶，同时赋予食品特殊风味和良好品质的酶有脂肪酶、乳糖酶、转谷氨酰胺酶等。1.1蛋白酶蛋白酶(蛋白质分解酶)是一类作用于蛋白质或多肽，催化肽键水解的酶。蛋白酶按其作用可分为内肽酶和外肽酶两大类，内肽酶从蛋白质或多肽内部切开肽键生成分子量较小的胨和多肽；而外肽酶则只能从蛋白质或多肽氨基酸或羧基末端水解肽键而游离出氨基酸。蛋白酶也可按酶的来源分类，例如胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、细菌或霉菌蛋白酶等。目前人们对木瓜蛋白酶研究最多，由木瓜未成熟果实提取而出，具有较高热稳定性，适宜温度范围较宽，最适温度65℃左右；其最适

3、pH值随底物而变动，一般在5～7范围内；木瓜蛋白酶活性受氧化剂或重金属离子抑制，还原剂或EDTA能恢复酶活力。微生物蛋白酶则常根据其作用最适pH值分为碱性蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶等，总之蛋白酶来源广泛，种类繁多，性质差异很大。[1]1.2脂肪酶脂肪酶是一类脂肪水解酶，能催化天然底物油脂(甘油三酯)水解，产生双甘油酯、单甘油酯、脂肪酸和甘油。脂肪酶是一种糖蛋白，糖基部分以甘露糖为主，约占分子量2％一15％，酶分子由亲水部分和疏水部分组成，活性中心近疏水端。脂肪酶生产方法主要有提取法和微生物发酵法，利用微生物发酵法具有产酶周期短，生产成本低等特点。大部分菌种所产脂

4、肪酶最适作用温度较低(35℃～40℃左右)，热稳定性较差，一般在50℃，保温60min，即丧失大部分酶活性；大多数脂肪酶最适pH在偏碱性范围，即pH8～9。细菌产生脂肪酶热稳定性好、pH范围宽。[2]目前工业脂肪酶主要来源于微生物，其最适作用条件为pH值7．0，温度37℃，可被钙离子及低浓度胆盐激活。1.3乳糖酶乳糖酶是β—D—半乳糖苷酶(E．C．3．2．1．23．，β—D—galactosedase)，是一种无味、无嗅，溶解后呈浅棕色液体，且无毒无副作用的生物酶制剂，该酶可用于降解乳糖为半乳糖和葡萄糖，亦具有半乳糖苷的转移作用。乳糖酶根据不同来源可分为胞内酶或胞外

5、酶，如乳酸酵母、黑曲霉、米曲霉、米根酶等产乳糖酶均为胞外酶，脆壁克鲁维酵母和大部分细菌产胞内酶。霉菌作用最适pH偏酸性(pH2．5～5．0)，酵母和细菌所产乳糖酶最适pH近中性(分别为pH6～7和pH6．5～7．5)。因此最适pH决定了各自的用途，如霉菌所产乳糖酶使用于酸性乳清和干酪的水解(含大量乳糖)，酵母和细菌乳糖酶适于牛乳(pH6．6)和鲜乳清(pH6．1)的水解。微生物乳糖酶最适作用温度范围较宽，酵母乳糖酶作用温度在35℃左右，而霉菌最适作用温度一般在5O℃以上，最高可达6O℃，环状芽孢杆菌则可达65℃，嗜热水生菌则为8O℃，耐高温微生物菌株使用时可避免杂菌

6、污染。[3]1.4转谷氨酰胺酶转谷氨酰胺酶(transglutaminase，缩写为TGase，EC2．3．2．13)，可通过催化转酰基反应，使蛋白质或多肽之间发生交联。TGase主要催化三种反应：催化在蛋白质以及肽腱中谷氨酰胺残基的γ一羧酰胺基和伯胺之间的酰胺基转移反应，利用该反应可以将赖氨酸引入蛋白质来改善蛋白质的营养特性；当蛋白质中赖氨酸残基的γ一氨基作为酰基受体时，蛋白质在分子内或分子间形成ε一(γ一glutamy1)lys共价健，使蛋白质分子发生交联，使食品及其它制品产生质构变化，赋予产品特有的质构特性和粘合性能；当不存在可以利用的伯胺或赖氨酸中的ε一氨基

7、被某些化学试剂阻断时，水会成为酰基的受体，谷氨酰胺残基通过脱酰胺转变成谷氨酸。[4]转谷氨酰胺酶在自然界中广泛存在，已经从许多动物组织、鱼类和植物中分离出来。大多数转谷氨酰胺酶需要Ca离子参与，微生物所产转谷氨酰胺酶有较广的pH适用范围，最适pH为5～7，最适作用温度50℃～55℃，反应时间为10rnin。2酶在谷物食品加工中应用随着一些新型酶制剂开发，酶在蛋白质类食品中应用越来越广泛，概括起来主要有两个方面应用，即蛋白质类食品深加工和品质改良。2.1在乳制品生产中的应用经过乳糖酶水解的牛奶具有以下特点：增加滋味，明显提高奶香，改善口感等。甜度比未水解的提高3倍