酶制剂
出处：按学科分类—农业科学 中国轻工业出版社《肉类工业手册》第507页（4388字）
近20年来，各国对酶制剂作为食品添加剂来研究已经做了大量工作，同时，获得了大量的研究成果，在肉类加工中各种酶制剂已经有所应用。酶制剂对肉类加工应用的共同特点是专业化性强，可以在温和条件下进行，虽然加工中成本、能耗较低，但是改变肉类性质较深刻，改善肉品质量很显着，可非常明显地提高生产效率。同时，经酶加工的肉品中并无有害成分的残留。本节列举九种用于肉品加工的酶制剂的性质、作用和用法，介绍了一些新的研究动态，以供读者参考。
1．转谷氨酰胺酶(MTGase)
目前该酶制剂在欧美生产较多，亚洲只有日本味之素株式会社、中国江苏在生产。转谷氨酰胺酶能利用肉品蛋白质肽链上的谷氨酰胺残基的γ－甲酰胺基为供体，以赖氨酸残基的ε－氨基为受体，来催化转氨基反应，从而使蛋白质分子内或分子间发生共价交联。据Kurth等报道，转谷氨酰胺酶催化酪蛋白与肌球蛋白比催化大豆蛋白、玉米谷蛋白与肌球蛋白形成交联的程度高。孙京新(1999年)报道了利用转谷氨酰胺酶和酪蛋白钠经过酶促反应重构小牛肉(用碎牛肉块重构肌肉组织)获得了良好的效果。
转谷氨酰胺酶在单独使用时提高碎肉块之间的结合力有限，必须在添加酪蛋白钠时方有显着效果。在转谷氨酰胺酶用量为0．05%，酪蛋白钠为1．0%时较合适，此时碎肉块之间的结合力为100g／cm2以上，这样，碎肉才可达到能够作为整肉块利用的物性特点。以上酶法重构碎牛肉的方法，可以提高肉类加工厂的原料利用率、出品率及经济效益。
2．蛋白酶作为复配的嫩化剂在肉类加工中的利用
蛋白酶作为食品添加剂用来改善食品质量，已经有几十年的历史。以蛋白酶配制成嫩化剂用来有效地促进肉类在加工中嫩化，也已经有二十余年的历史。由于屠宰老龄动物所获得的肉，经过烧煮会变得口感粗糙坚硬。这是因为这样的肉中存在着比较多的胶原蛋白质。而胶原蛋白质多肽分子中的交联数目尤其是交联强度随着动物年龄的增长而显着提高，从而会导致这样的原料肉难以加工，口感变差，质量下降。20世纪80至90年代用于肉类嫩化剂的主要成分是蛋白酶和食盐等。而使用最多、作用最稳定的蛋白酶则是木瓜蛋白酶。八九十年代曾经对木瓜蛋白酶的作用和嫩化剂的效力之间的关系进行了大量系统的研究工作。食品科学家们根据大量肉品感官鉴评和肉品物理性质(比如嫩度、剪切力等)的结果充分肯定了以木瓜蛋白酶为主要成分的肉类嫩化剂的嫩化效果。研究工作还证明：适合于配制肉类嫩化剂的蛋白酶必须具有相当高的耐热性(热稳定性)，这是由于嫩化剂在肉品被蒸煮的期间可比较充分地发挥作用，随着温度的逐渐升高，木瓜蛋白酶只在还未失去活性的阶段发挥作用。显然，过高温度的烧煮会导致肉类结缔组织中的胶原蛋白质和弹性蛋白质变性，而木瓜蛋白酶在60～65℃时能够使胶原蛋白质快速增加溶解度。
3．畜禽木瓜蛋白酶宰前嫩化增味注射法
为了提高肉类嫩度，国外在20世纪80年代采用向肉畜的静脉注射木瓜蛋白酶或菠萝蛋白酶或宰后注射黄油、植物油、磷酸盐、食盐等，均可显着改善畜肉的嫩度。这种方法开始在牛肉嫩化中应用较多，不久转而在猪和肉禽上广为应用。20世纪80年代后期以利用番木瓜酶改变肉的口感和滋味为主，经过番木瓜酶处理的牛肉、猪肉、禽肉可以变得鲜嫩可口。
番木瓜酶是从番木瓜中提取到的一种天然蛋白酶。在畜禽屠宰前20～30min时由颈静脉注入，通过血液循环作用使其均匀分布到机体组织各部位，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。屠宰分割后的畜禽肉储藏时，木瓜蛋白酶在肉中处于静止状态。在以后进行的烧煮加热时，温度达到酶促反应的适温后使酶活化，增进了肉的嫩度。
4．猪胰酶对鸡腿肉等的嫩化和提高碎肉利用率的作用
黄素珍(1999年)报告了利用猪的胰脏提取粗制胰酶的方法：取新鲜猪胰脏，除去脂肪，匀浆后按胰脏∶乙醇∶水为1∶1∶3的比例混合。在4℃下放置3天，并不定时地进行几次搅拌，以纱布过滤，即得胰酶粗提取液，再加入适量盐酸进行酶原激活，并采用Folin－试剂测定提取液，得蛋白质粗含量为11．8mg／mL左右，蛋白酶活性测定结果为143．01(单位：1mg蛋白)左右，然后放入冰箱中保存备用。作者以淘汰蛋鸡的鸡腿肉和猪腹部肉作试材，研究证明了在上述条件下提取的粗制胰酶的2倍稀释液加上浓度为10%的底物，在60℃、pH8条件下反应10h后经过电子显微镜观察到的底物——肌纤维结构的变化。结果表明：猪胰酶在上述条件下，对鸡腿肉和猪腹部肉的水解效果，与已经报道的Asl．398中性蛋白酶在90℃下经过10min对肉的水解有同等效果。该研究证明，粗制胰酶可以显着提高肉的水解率、分解肌原纤维、破坏肌纤维的Z线和H带，对肉起了软化作用。在用胰酶对肉品进行嫩化处理时，胰酶粗提液可随溶液进入肌间，配合组织中的蛋白酶(包括胶原酶)分解肌间结缔组织的胶原纤维，破坏结缔组织结构，使肉软化；同时酶液中的蛋白酶也可作用于肌纤维，裂解部分肌细胞组合蛋白，释放出的多肽、氨基酸等可以使肉的鲜味增加，它分解破坏Z线，引起H带变化，均可以促进肉品软化。同时酶解作用使肉中的17种水溶性氨基酸和水溶性钙、磷、锌、铜、铁等大大增多，显着改进了肉品的风味和营养。经过酶处理的肉，仍可以保持一级鲜度，pH和感官指标正常，全面提高了肉品的利用价值。
5．中性蛋白酶从骨头上回收残肉的酶技术
屠宰场的分割车间，一般的骨头上平均残存5%的瘦肉，通常这一部分肉是不容易回收的。欧美肉类工业企业从20世纪80年代中后期起，就开始采用酶法回收骨头上残存的瘦肉。具体方法如下：把骨头粉碎，用100%的水(按重量比)做成浆，在一个带搅拌器的加热罐中加热，底部有出浆料的装置。用中性蛋白酶0．6L(按0．3%骨头重量)加入，把骨浆加热，维持在60℃，3～4h仔细搅拌，注意勿使之形成脂肪乳浊液。
另一种方法是，把粉碎成浆的骨头保持在95～100℃，保持15min而不加酶，然后冷却到60℃再加酶，把骨浆在60℃条件下保持30miin，n这是由于预加热的变性作用，从而使水解时间缩短。中性蛋白酶的水解作用将骨头上的残肉水解并从骨头上分离下来，形成肉浆，由于比重的差异，肉浆很容易从罐的底部泻出。而大多数脂肪则附着在骨头上和罐壁上，二者很容易分离开来。为了终止蛋白酶的作用，可以将罐内液温加热到98℃，维持15min，即可以使蛋白酶钝化。从骨头上酶解分离下来的肉浆，可以直接利用，比如可以直接用在罐头生产或馅料中，也可以用于灌肠的馅料。
欧美在没有制造出碱性蛋白酶0．6L之前，一直使用中性蛋白酶。在碱性蛋白酶0．6L生产出产品后，采用碱性蛋白酶0．6L就更多一些，二者的效果相当，或者后者更好一些。
6．酶法制造明胶
利用动物皮或骨头来制造食品添加剂明胶，至今在我国多数工厂仍然采用碱法制取。欧美各国则很早(20世纪80年代初期起)就采用酶法来制取明胶。明胶单体的原始状况是一个三索螺旋状的肽链，蛋白酶可以从其一端开始进行水解，因为其末端的螺旋结构最不完整。采用合适的蛋白酶、合适的水的温度就很容易将其水解成明胶溶液。采用酶法代替碱法，可以使调制时间从几周缩短到不足一天。
7．用酶法使肉生产出调味浓缩物
1988年，美国Doler公司采用专门的蛋白酶，用肉类作为原料，经过酶法水解、提取、放大、浓缩等系统工艺生产出具有高度浓缩的味美、香醇、浓郁的肉的调味浓缩物，是高纯度、纯天然、优秀的开胃调味剂。
1988年，该公司生产的调味浓缩物被应用到1742种肉、鱼、汤料食品中作为增香剂，使这些产品增加了各种肉制品的鲜香味，受到了广大消费者的普遍欢迎。
8．用酶解法产生蛋白水解物以配制注射用盐水
为了创造含有丰富蛋白水解物的注射用盐水，美国在20世纪80年代后期创造了利用碱性蛋白酶0．6L在等电点处溶解制取高浓度溶解性蛋白质水解物的工艺路线，获得的浓缩蛋白质浓度达到70%(干物质基础)。这种浓缩蛋白用于配制注射用盐水时采用以下配方：大豆蛋白水解物25%，食盐14%，三聚磷酸钠2．5%，亚硝酸钠0．09%，就可以获得pH7的澄清注射用盐水。
营养学研究证明，人对大豆蛋白水解物的真正消化度高达93%，高于大豆加工所得到的其它蛋白质制品的消化吸收率。同时制作出的肉制品口感、结持性、风味均好，这个工艺已经得到了普遍地应用。
9．血加工中碱性蛋白酶脱色提质的作用
在动物血中，血红朊占血液蛋白质的2／3。由于血红朊的颜色限定了制品色泽，因此，血制品的暗红色的不良感官性质限制了血粉食品的消费市场。美国创造的血红朊的酶法脱色技术，使这一难题得到解决。
工艺要点如下：将血液采用分离法收集红细胞，加入2～5倍的水，从而促使红细胞发生溶血作用。将此血红朊溶液调到8%、pH8～9，然后按照溶液中蛋白质量的2%～4%加入碱性蛋白酶0．6L。在控制温度为55℃条件下，进行酶法脱色处理，当血蛋白液的水解程度(DH)达到高于15%时，采用加入盐酸降低酸度来提高温度的方法终止酶促反应，并进一步将上清液经过过滤、水洗，再经过浓缩干燥即成无色血粉。无色的水解浓缩液也可以直接用作灌肠的蛋白质液成分，从而为大量的动物血液的综合利用开发了有效的新途径。