譚雪飛 熊英 吳晗

昌吉回族自治州食品藥品檢驗所 新疆昌吉 831100

谷氨酰胺轉氨酶（Transglutaminase，TGase，EC2.3.2.13）也被稱為轉谷氨酰胺酶或谷氨酰胺轉移酶（以下簡稱TG酶），是一類可以催化?；l(fā)生轉移的酶，可通過催化蛋白質或多肽分子的賴氨酸殘基的ε-氨基與谷氨酸殘基的γ-酰胺發(fā)生催化酰基轉移、脫酰胺和交聯聚合等反應，通過共價鍵結合對蛋白質凝膠網絡結構增強，進而改變蛋白質理化和物性學特性，甚至帶來新的功能。1989年Ando等首次從茂原鏈輪絲菌（StreptoverticilliumS-8112）中分離得到TG酶。之后研究者又發(fā)現了很多不同的產TG酶的菌株，并對基因技術及發(fā)酵優(yōu)化等方面做了大量研究，如肉桂鏈輪絲菌、芽孢桿菌、茂原鏈輪絲菌、吸水鏈霉菌等可以生產TG酶。微生物來源的TG酶分子質量約為38ku，微生物來源的TG酶（mTG）不依賴于Ca2+，而且具有成本低、催化效率高、pH及熱穩(wěn)定性高等特點。

1 轉谷氨酞胺酶在食品中的應用

1.1 在肉制品中的應用

轉谷胺酞胺酶在肉制品中應用可以明顯改善產品的外觀、風味、質地等性狀。另外，還可以高效重組低價值的碎肉，提高產品的附加值。利用TG酶的聚合粘結作用，可充分利用各種碎肉加工重組型產品，在提高其利用價值和加工效益的同時，更可實現產品的標準化和多樣化。

1.2 乳制品中轉谷氨酸胺酶的應用

（1）從乳制品中獲得凝膠。TG用作特殊的試劑從商業(yè)奶制品（像：酪蛋白酸鈉或脫脂乳）得到許多不同物理性質凝膠的能力。這些凝膠可以在需要特殊質地的食品生產中用作基本材料。例如：用酪蛋白酸鈉凝膠可生產一種新的口香糖類產品，不僅能有良好的質地、口感，還可提供牛奶蛋白的良好營養(yǎng)[1]。

（2）低過敏原蛋白基材。牛奶中的酪蛋白和乳清成分都有過敏原活性，通過TG可以選擇性地修飾抗原決定簇中的谷氨酞胺基，改變抗原決定簇的結構，阻止其與抗體的結合，減少抗原性。對乳制品酪蛋白凝膠來說，提高TG濃度，凝膠的拉力、破斷強度、凝結力都有較大提升。

2 TG酶在酸乳中的應用

酸乳一般分為凝固型酸乳和攪拌型酸乳。攪拌型酸乳在保質期內常遇到酸乳出現脫水收縮現象。雖然可以通過改善加工工藝或調整不同的穩(wěn)定劑配比，從而提高酸乳的表觀黏度、酸乳稠度和持水力，但是隨著食品安全與飲食健康概念的普及，消費者更青睞在產品標簽中出現較少的配料和較少的添加劑種類，甚至更喜歡選擇無添加的、保持天然食品原料屬性的產品。對于酸乳而言，通常酸乳中的蛋白質凝膠建立在大量離子鍵、氫鍵等非共價鍵基礎上，添加TG酶可以引入共價鍵改善酸乳的質構特性。楊洋等在攪拌型酸乳中，對比了先添加TG酶處理1.5h后經滅酶添加菌種發(fā)酵，和TG酶與發(fā)酵劑同時投入的工藝，相對于空白組，2種工藝的樣品黏度均有提高，前者大于后者但相差不大，而乳清析出率的改善效果后者明顯優(yōu)于前者。同時，該研究表明TG酶一定量時，酸乳的黏度與原料蛋白質量分數正相關，而當TG酶用量為6U/g蛋白時酸乳呈最大黏度，TG酶用量為8U/g蛋白時乳清析出率最低。Pakseresht充分借鑒TG酶在酸乳中良好的交聯作用，通過響應面設計優(yōu)化了TG酶在低脂酸乳的生產。研究表明，當0.97%的脂肪、乳清蛋白與酪蛋白比例為0.46，TG酶0.5%為最佳條件。說明，在蛋白質含量較高的條件下，借助TG酶一定程度上可以減少脂肪含量，進而生產高蛋白、低脂肪的酸乳成為可能[2]。

3 TG酶在冰激凌中的應用

TG酶可以顯著地提高蛋白的網狀結構，從而提高冰激凌的打發(fā)膨脹率、對脂肪的結合能力和冰淇淋的穩(wěn)定性。但因成本較高的問題，國內有關TG酶在冰激凌應用的研究資料較少。研究表明，大豆分離蛋白經過TG酶處理后添加到冰激凌的配料中，通過提高大豆蛋白的乳化性能，冰激凌的體積膨脹率和融化率均有改善。研究了使用木瓜蛋白酶先對大豆分離蛋白進行水解，再使用TG酶交聯大豆分離蛋白水解產物，應用在冰激凌中，產品在冷凍儲存過程中抵抗聚結、聚集等不穩(wěn)定現象，提高儲存的穩(wěn)定性。Rossa等研究通過響應面設計優(yōu)化了TG酶在處理冰激凌原料乳的添加量和作用時間等參數。研究認為，在酶的用量為4U/g蛋白、40℃、90min的條件下，成品冰激凌的品質明顯提升，說明TG酶先處理原料，無論是牛乳還是植物來源的原料，如大豆蛋白、堅果類蛋白等，然后在進行配料生產冰激凌，該工藝既簡單還可以適當地減少乳化劑的使用量，比較而言TG酶對冰激凌配料的清潔標簽方面有一定的作用。研究了TG酶在不同脂肪含量的冰激凌中的作用，發(fā)現冰激凌的底料經過TG酶處理后，較低脂肪含量的冰激凌同樣具有較好的特性，說明TG酶應用于冰激凌中可以有效降低脂肪含量，進而為開發(fā)低脂肪的冰激凌產品做了鋪墊。一系列研究成果表明TG酶用于冰激凌加工方面的巨大潛力[3]。

4 結語

TG酶在提高大量的研究表明，TG酶應用于乳制品加工中，可以對乳制品作出功能上或質構上的改善。但因TG酶反應需要足夠的時間和適宜的反應條件，可能增加生產工序或延長生產時間，也可能會增加能源消耗和資源上的投入。雖然TG酶應用在發(fā)酵酸乳乳蛋白抗氧化特性方面的研究成果相對較少，但是TG酶潛在的生物利用價值不容忽視。