蛋白是食物的關(guān)鍵構成成份,其作用特點(diǎn)危害食物的質(zhì)量。轉谷氨酰胺酶(Transglutaminase,TGase)做為一種高效率、安全性的生物菌偶聯(lián)劑,根據催化反應蛋白質(zhì)化學(xué)交聯(lián)、?;w移、脫酰胺基反映,更改蛋白外部經(jīng)濟構造,進(jìn)而改進(jìn)食物蛋白質(zhì)作用特點(diǎn),提升食品類(lèi)營(yíng)養成分,減少致敏性。文中對近些年世界各國轉谷氟苯酶改性材料食品類(lèi)蛋白質(zhì)的分析開(kāi)展具體描述,論述了TGase對食品類(lèi)蛋白質(zhì)不一樣作用特征的更改,及其其對蛋白質(zhì)致敏性、消化性和口味的危害,匯總梳理了TGase改性材料與其它技術(shù)性復合型應用的運用結果,并強調TGase改性材料將來(lái)的研究?jì)热?,以求為T(mén)Gase改性材料科學(xué)研究及食品工業(yè)運用給予參照。
純天然蛋白質(zhì)存有著(zhù)溶解性低、疑膠能力差、出泡性弱、易致敏等缺陷,選用酶法技術(shù)性更改蛋白質(zhì)構造,改進(jìn)其特點(diǎn),提升食物質(zhì)量,擴張售賣(mài)范疇。酶法改性材料是使用酶催化反應蛋白質(zhì)水解反應或蛋白質(zhì)化學(xué)交聯(lián),進(jìn)而促使蛋白質(zhì)分子結構產(chǎn)生水解反應或蛋白質(zhì)分子結構間(內)產(chǎn)生化學(xué)交聯(lián),來(lái)實(shí)現更改蛋白質(zhì)的作用特征的目地?,F階段,催化反應蛋白質(zhì)化學(xué)交聯(lián)的酶具體有下列四類(lèi):轉谷氨酰胺酶(Transglutaminase,TGase)、酚抗霉素、乳酸脫氫酶、賴(lài)氨??姑顾?。在其中,轉谷氨酰胺酶科學(xué)研究的比較深層次。如表1所顯示,該酶催化反應底物普遍,特性改進(jìn)顯著(zhù)。
TGase依據來(lái)源差異還可以將轉谷氨酰胺酶分成內源轉谷氨酰胺酶及微生物菌種來(lái)源于轉谷氨酰胺酶(Microbial transglutaminase,MTGase)。內源轉谷氨酰胺酶在自然中具有普遍,但從綠色植物或小動(dòng)物中獲取獲得的該酶生產(chǎn)量低、純化難且催化反應速度依靠Ca2 。對比于MTGase,內源轉谷氨酰胺酶催化劑的活性結構域被Cys殘基和Try殘基構成的共價(jià)鍵遮蓋,僅有當底物中存有Ca2 ,才可以產(chǎn)生構象變化,顯現出活力結構域;而MTGase催化劑的活性結構域上的Cys64可以充分的曝露在溶液中,因而反映不用依靠Ca2 且反應迅速。TGase在參加催化反應速度時(shí),?;I源為該酶肽鏈上谷氨酰殘基的γ-?;?,?;鞍准っ改軌驗榱姿釟溻}上的ε-羥基、伯羥基和水。依據蛋白激酶的不一樣,反映可分成蛋白化學(xué)交聯(lián)反映,?;w移反映和脫酰胺基反映。各反映對蛋白質(zhì)特點(diǎn)的危害如圖所示1所顯示。文中將從蛋白質(zhì)作用特點(diǎn)、別的特點(diǎn)及與新技術(shù)應用復合型應用三個(gè)層面開(kāi)展論述。
1轉谷氨酰胺酶對食品類(lèi)蛋白質(zhì)作用特征的危害
1.1疑膠性
疑膠是處于固態(tài)和液態(tài)中間的中間狀態(tài),根據共價(jià)鍵或非共價(jià)鍵化學(xué)交聯(lián)高聚物分子結構,產(chǎn)生可以截流水或別的小分子水有機物的三維網(wǎng)絡(luò )架構,是食品類(lèi)蛋白質(zhì)關(guān)鍵作用特點(diǎn)之一。與傳統的的熱致疑膠對比,TGase可催化反應低蛋白血癥濃度值,乃至不可以成膠的蛋白質(zhì)水溶液產(chǎn)生疑膠,且疑膠的疑膠抗壓強度和彈性模具遠遠地超過(guò)同樣情況下的熱致疑膠。蛋白質(zhì)的疑膠功效能夠產(chǎn)生與眾不同物理學(xué)情況的食材,如水豆腐、酸乳、奶酪等。
豆類(lèi)食品中,酶容易催化反應7S血蛋白匯聚,不容易使11S血蛋白匯聚;且只有使蛋白質(zhì)中的酸堿性亞基匯聚,基本上不可以使其偏堿亞基匯聚。這具體是由于7S血蛋白帶有相比較高含水量的谷氨酰胺和磷酸氫鈣,而谷氨酰胺和磷酸氫鈣是TGase的關(guān)鍵底物。TGase化學(xué)交聯(lián)黃豆分離蛋白有利于水豆腐產(chǎn)生更長(cháng)久的疑膠,能夠更長(cháng)期地儲存水豆腐的構造特點(diǎn)。
在熟食加工全過(guò)程中,TGase通過(guò)化學(xué)交聯(lián)功效,更改肌球蛋白重鏈構造,減少?-螺旋式成分,提升?-伸縮成分,有利于產(chǎn)生高分子材料高聚物,改進(jìn)蛋白質(zhì)溶解性,進(jìn)而更改蛋白質(zhì)疑膠性。在化學(xué)交聯(lián)時(shí),TGase的主要目的是肌球蛋白中的S1亞基。因為室內空間受到限制,肌球蛋白易被氧化。在輕微空氣氧化標準下,TGase誘發(fā)的肌球蛋白化學(xué)交聯(lián)地區在肌原纖維構造中由S1亞基向S2亞基遷移。TGase能夠在輕微空氣氧化時(shí)推動(dòng)S2化學(xué)交聯(lián),S2可變成新的化學(xué)交聯(lián)地區,該發(fā)覺(jué)可使用于不需被抑止空氣氧化的熟食加工中。在全部熟食加工全過(guò)程中,TGase只能對肌球蛋白造成功效,對肌動(dòng)蛋白沒(méi)有顯著(zhù)危害。
在奶制品中,TGase的首要功效蛋白質(zhì)還存在質(zhì)疑。有研究者覺(jué)得TGase對乳清蛋白粉的功效不顯著(zhù),關(guān)鍵功效于?-酪蛋,由于其關(guān)鍵坐落于opo結構脂膠束的表層,貼近酶催化反應結構域。opo結構脂化學(xué)交聯(lián)后,可避免尿素溶液及檸檬酸鈉的分離出來(lái),對酸乳發(fā)醇等有一定的指導作用。在奶制品的生產(chǎn)中,凝乳酶的種類(lèi)、TGase的加入次序,酶的孵育時(shí)間都是危害奶制品的質(zhì)量,出成率。TGase在凝乳酶以前添加,會(huì )導致其與凝乳酶活力的市場(chǎng)競爭反映,進(jìn)而促使產(chǎn)品質(zhì)量降低。但也是有專(zhuān)家學(xué)者研究發(fā)現在添加凝乳酶以前添加TGase,生產(chǎn)制造的乳酪,生產(chǎn)量高些、材質(zhì)更軟。二者的分歧可能是由凝乳酶的形式不一樣引起的?,F階段,科學(xué)研究奶制品多聚集在弱酸性標準,可是在弱酸性情況下的化學(xué)交聯(lián)還未被深層次研究。
1.2持水力發(fā)電
持水力發(fā)電一般理解為蛋白質(zhì)截流水及存儲水的工作能力,即蛋白質(zhì)與水的相互影響。水份是大部分食品類(lèi)中占比最多的成分,成分及遍布情況一般危害著(zhù)商品的嫩度、新鮮度、貨架期及口味等。Fariba等科學(xué)研究了不一樣TGase水準對紅羅非魚(yú)魚(yú)漿疑膠性能的危害,其結果顯示TGase(0.30 U/g魚(yú)漿)的化學(xué)交聯(lián)功效提升魚(yú)漿疑膠持水力發(fā)電,關(guān)鍵是由于產(chǎn)生的蛋白質(zhì)疑膠,網(wǎng)絡(luò )架構高密度勻稱(chēng),進(jìn)而截流住大量的水。TGase催化反應的脫氟苯反映,減少面包烘培損害,蛋白的吸水性提升,促使其與蛋白重鏈匯聚造成的強疑膠構造融合??墒窃谟衩琢V醒芯堪l(fā)現,酶的脫氟苯功效普遍現象,底物中蛋白和乳酸鈣成分比較有限,阻攔了化學(xué)交聯(lián)的產(chǎn)生,促使玉米面包的粘度減少。
因而,MTGase催化反應的脫胺反映和化學(xué)交聯(lián)的建立立即危害不一樣蛋白底物的持水力發(fā)電。與疑膠性類(lèi)似,伴隨著(zhù)酶加上量的不斷提升,酶加上量與持水力發(fā)電呈成反比。由于蛋白質(zhì)間和蛋白質(zhì)內的化學(xué)交聯(lián)數越多,蛋白質(zhì)與水的相互影響越低,蛋白質(zhì)截流水越艱難。
1.3乳狀液特點(diǎn)
蛋白的乳狀液特點(diǎn)危害著(zhù)冰激凌、生日蛋糕等食物的質(zhì)量。在保濕乳液管理體系中,蛋白當作首要的表活劑,其不錯的表層活性有利于分散介質(zhì)的生成和平穩。優(yōu)良的表活劑需要具備下列特性:(1)迅速開(kāi)展頁(yè)面吸咐;(2)在頁(yè)面上迅速分散化及重新定位;(3)在抵達頁(yè)面時(shí),能與相鄰分子結構相互影響,產(chǎn)生可以承擔熱沖擊性和設備沖擊性的、強而有黏性的粘彈性膜。
TGase的化學(xué)交聯(lián)和脫氟苯反映都危害著(zhù)蛋白質(zhì)的乳狀液特點(diǎn)?;瘜W(xué)交聯(lián)反映使生豬肉肌原纖維蛋白質(zhì)構造發(fā)生改變,推動(dòng)分子結構集聚到液滴表層,造成靜電感應抵觸,進(jìn)而阻攔集聚、斜板沉淀池和水油兩相分離,提升保濕乳液的可靠性;在科學(xué)研究肌原纖維蛋白質(zhì)-非肉蛋白質(zhì)-食用橄欖油復合型乳化油時(shí),異形肽鍵的轉化成更改了蛋白質(zhì)表層官能團的親水性官能團/親水基團的比例,很有可能更改蛋白質(zhì)構像,提升負電的總數,有利于在保濕乳液洗臉產(chǎn)生更有延展性的蛋白質(zhì)膜,進(jìn)而提升蛋白質(zhì)乳狀液可靠性;但有專(zhuān)家科學(xué)研究鯽魚(yú)肌原纖維蛋白質(zhì)時(shí)發(fā)覺(jué),乳狀液性減少,化學(xué)交聯(lián)反映影響了蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)中間的熱學(xué)均衡,溶解度減少,均值粒度提升,乳狀液顆粒降低。綜上所述,乳狀液特點(diǎn)的變化很有可能與化學(xué)交聯(lián)度有關(guān)。除此之外,脫氟苯反映會(huì )造成pH降低,正負極官能團提升,從而推動(dòng)蛋白在湖面上的進(jìn)行。范娜娜等發(fā)覺(jué),在酶加上量為20 U/g,pH 7.0,溫度55?C標準下,表層疏水性提高,提高了蛋白質(zhì)對油污的吸咐,改進(jìn)了蛋白質(zhì)的乳狀液性。