传统的肉类食品加工技术会造成原料浪费或其中残留物质对人体健康造成危害。而酶法水解法相对安全、高效、条件温和,已广泛应用于肉类食品加工中。本文综述了酶法水解相对于传统工艺的优势及其在提高肉制品营养价值、增强肉制品风味、提高肉制品利用率方面的应用。并提出了酶法水解肉制品加工过程中的关键问题。从而为推动酶法水解在肉类食品加工中的应用提供理论指导。我国地大物博,物种资源丰富。肉类在人类日常膳食摄入中占有非常重要的地位。传统的肉类加工方法有腌制、烘干、熏制等,这些方法虽然操作方便、加工成本低,但对人体健康不利。随着人类生活水平的不断提高,人类对食品安全、食品风味和食品营养价值越来越重视。传统工艺在提高食品品质、增加食品营养价值和产品工业化方面存在诸多不足。酶解法可以充分利用肉类食品原料,水解产生的小分子蛋白质和肽可以提高产品的营养价值,增强产品的风味。而且酶的本质是蛋白质,降解后形成的氨基酸可以被人体吸收利用。因此,酶法水解将在肉类食品加工中发挥越来越重要的作用。酶解概述蛋白酶是指能水解蛋白质肽键产生氨基酸的蛋白质。按来源,蛋白酶可分为植物蛋白酶、动物蛋白酶和微生物蛋白酶。根据催化活性中心可分为丝氨酸蛋白酶、硫醇蛋白酶和金属蛋白酶。与传统的酸水解、碱水解相比,酶法水解具有以下优点:(1)安全。蛋白酶本身是蛋白质,可以被人体吸收利用,残留物质对人体无害。(2)效率高,蛋白酶对蛋白质具有较高的催化活性,能充分水解蛋白质原料。(3)特异性强,可以针对特定的酶裂解位点形成特定的肽,更好地调节食品的风味。例如,胰蛋白酶可以特异性识别赖氨酸和精氨酸,谷氨酸特异性蛋白酶可以特异性识别谷氨酸和天冬氨酸,胰凝乳蛋白酶可以特异性识别芳香族氨基酸,弹性蛋白酶可以特异性识别脂肪族氨基酸。氨基酸,例如选定的特定蛋白酶,可以去除肉制品中的苦味。(4)操作条件温和,能较好地保持甚至提高原料的营养价值。例如,加工黑鱼时需要去除鱼鳞。陆飞等人的研究成果。研究表明,用0.6%木瓜蛋白酶溶液在20下处理黑鱼皮20分钟,可以有效去除鱼鳞。操作非常方便,并且能保持黑鱼的营养价值。(5)可改善肉制品的品质和风味。例如,转谷氨酰胺酶可以将小分子蛋白质聚合成大分子聚合物,提高蛋白质形成凝胶的能力。从而提高肉制品的嫩度和弹性。还可以加工低价值的碎牛肉,改善其结构和风味,增加营养价值,减少原料浪费。(6)酶解法操作条件温和,节约能源,更有利于工业化生产。例如,在准备鱼骨食品时,首先要去掉鱼骨之间的鱼肉。枯草杆菌蛋白酶可以充分去除鱼骨之间的鱼肉,也可以减少鱼骨的腥味。肉类食品与人类生活密切相关,因此其加工需要更好地改善其风味,保持食品的营养价值,减少对人体健康的危害。因此,酶法水解将在肉类食品加工中发挥越来越重要的作用。角色。
酶解法在肉类食品加工中的应用提高了产品的营养价值。利用蛋白酶水解肉制品中的蛋白质形成的肽产品更容易被人体吸收,从而达到防治疾病、促进人体健康的目的。因此,酶解所得的多肽具有较高的营养价值。曾小芳等.采用木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、碱性蛋白酶和风味酶酶解鸡骨架。所得产品中的氨基态氮随着酶解时间的延长而不断增加,而肽态氮则处于动态变化过程,提高了产品的营养价值。许多研究人员尝试通过受控酶解技术制备天然抗氧化肽和抗高血压肽。例如,Arihara等人利用外源蛋白酶水解猪骨肌蛋白,发现利用嗜热菌蛋白酶来水解该蛋白。水解得到的两种肽Met-Asn-Pro-Pro-Lys和Ile-Thr-Thr-Asn-Pro对血管紧张素转换酶(angiotensinconversionenzyme,ACEEC3.4.15.1)的活性具有很高的抑制率。游娟等.利用木瓜蛋白酶、胃蛋白酶和中性蛋白酶酶解鲢鱼蛋白制备抗氧化肽。胃蛋白酶酶解鱼蛋白具有很强的清除自由基的能力。沉峰等人的研究成果。表明草鱼鱼鳞经胃蛋白酶水解,制备的鱼鳞胶原蛋白肽可用作化妆品领域的乳化剂和增稠剂。魏廷浩等.用胰蛋白酶对猪骨进行酶解。最佳酶解条件为:50、pH7.5、底物质量浓度6g/100mL,水解6h后最佳水解度达到10.34%。ACE的抑制率可达65.92%。这表明通过酶解猪骨原料可以制备具有降血压功能的肽。鱼贝类加工下脚料的酶解可用于制备海鲜调味料。陈超等人通过对贝类加工废弃物进行酶解,生产出风味极佳的复合海鲜调味料,酶解液富含游离氨基酸。氮,提高产品的营养价值。具有降血压特性的多肽也可以通过用蛋白酶水解虾制品来获得。李明杰等.使用木瓜蛋白酶酶解南极磷虾。最佳工艺条件为加酶量3000U/g、温度55、pH7.0,时间3h时最大水解度可达24.73%。得到的分子量在3000Da10000Da的磷虾肽成分,清除羟自由基的能力高达67.6,抑制ACE的能力高达62.2。因此,南极磷虾酶解物对羟自由基有较好的清除作用,对ACE酶活性有较好的抑制作用,因此在抗氧化、降血压方面具有良好的应用前景。肉类食品中的某些大分子蛋白质可引起人体过敏反应。酶水解可以将引起过敏反应的大分子蛋白质水解成小分子蛋白质或肽,从而消除肉类食品中的过敏原,提高食品质量。在保证安全的同时提高了肉制品的营养价值。改善产品的风味。不同的氨基酸组合会呈现出不同的风味。例如,谷氨酸和天冬氨酸呈现鲜味。因此,当利用蛋白酶酶解肉制品时,通过优化工艺条件,可以释放出不同的游离肽。和氨基酸,赋予产品更丰富、更浓郁的风味。例如,曾小芳等人。使用胰凝乳蛋白酶酶解鸡骨架。早期主要释放亲水性氨基酸,后期主要释放疏水性氨基酸。氨基酸的释放影响了产品的风味。其中胰凝乳蛋白酶水解4小时风味最好。鸡骨架酶解产物的挥发性成分中有许多物质影响鸡肉的风味。其中,醛类可贡献风味,杂环和含硫直链化合物也可贡献风味。酶处理可以改善鸡骨架的风味。这些香气成分的含量使鸡肉食品更加浓郁、风味浓郁。
水产品加工下脚料可通过酶解法制备海鲜调味品。淡水鱼加工中常用的风味蛋白酶是蛋白酶或肽酶,可以去除低酶水解产物的苦味,还可以完全水解蛋白质,促进蛋白质改良。营养品质和风味。王尚浩等人以虾头为原料,采用酶法水解制备虾味,充分利用了虾头,避免了资源浪费。酶解4.5小时,温度50,初始pH7.5,物料250g/L,得到的酶解液中总氨基酸含量为695.6mg/100mL,酶解液无苦味。与虾头原料自溶相比,酶解液的风味明显改善。刘光明等人利用木瓜蛋白酶和风味蛋白酶对海蟹进行水解,制备出蟹味浓郁、鲜味明显的调味品。在保持原料独特风味的同时,提香氨基酸的释放可以进一步丰富其风味。猪肉产品的苦味也可以通过酶水解去除。朱军等.使用复合酶处理猪肉产品。结果表明复合蛋白酶的酶解工艺较好。其工艺是在肉含量为500g/L的物料中添加胰蛋白酶和胰蛋白酶。复合风味酶的最佳用量为3g/kg猪肉,温度55,酶解1小时后水解度可达30%左右,酶解液苦味值由3.8降低至1.6。刘雄雄等.研究了不同条件下鲢鱼蛋白的酶解及产物的美拉德反应。结果表明,内肽酶和端肽酶能够将鲢鱼蛋白完全水解成游离小肽。酶解过程中添加酵母菌和乳酸菌,可以有效降低酶解产物的苦味,延长水解时间。鲢鱼酶解液与适量的糖、维生素、L-半胱氨酸和咖喱粉通过美拉德反应可以完全去除酶解液中的腥味,还可以合成所需的肉类化合物和游离氨基酸。损失率仅为12.06%,其中天冬氨酸、谷氨酸和L-半胱氨酸是形成肉风味的决定性氨基酸。肉香型化合物2-呋喃硫醇的质量占挥发性香气化合物总量的54.7%。酶水解结合美拉德反应还可制备猪肉香精。比如杨幂等人。采用由纤维素酶、葡聚糖酶、酵母抽提物酶和风味蛋白酶组成的复合酶处理啤酒废酵母。水解度为73.8%,鉴定出18种游离氨基酸,其中必需氨基酸占近45%。所得酶解液与还原糖、猪油等辅料一起制备猪肉香精。最佳工艺为:110、2h、猪油6g、酶液25g。所得猪肉香精香气浓郁、饱满。采用液相质谱法对挥发性香气进行鉴定,得到糠醛、长链饱和脂肪酸、烯醛、十八醛等36种化合物。屠晓科等.以罗非鱼下脚料为原料,添加复合蛋白酶和风味蛋白酶进行加工,在得到的酶解液中添加L-半胱氨酸盐、盐酸硫胺素、木糖和葡萄糖进行美拉德分析。反应,灭菌锅内反应条件为121,pH为5.0-5.5,加热60分钟,有明显的肉香味,无苦味和酸味。提高产品利用效率和质量对肉制品废边角料进行酶处理,可以变废为宝,提高产品利用率。同时,操作工艺简单,易于工业化放大,也减少了环境污染。因此,酶法水解在肉制品下脚料的加工中将具有越来越广泛的应用前景。王尚浩等人的研究结果表明,采用复合酶解法对虾头原料进行酶解时,与虾头加工相比,所得酶解液的水解度、蛋白质利用率和氨基酸含量均显着高于虾头自加工的。溶解液,充分利用废弃原料。
张婷等.所用风味蛋白酶:复合蛋白酶1:1,酶用量0.5%,料液比1:4(g/mL),55反应6小时,水解扇贝裙边,制备海鲜风味肽。氨基酸态氮含量为1.62%,对酶解效果的影响顺序为:酶解温度、酶解时间、酶用量、料液比。水解物经喷雾干燥可制成新型扇贝香精,添加到其他食品中,改善食品风味。动物骨头的营养价值很高,可以预防和治疗营养缺乏症。目前,人类面临着缺钙的问题,而动物骨头中含有丰富的钙,是很好的补钙食品。然而牲畜的骨头不能直接食用,酶解法以其水解完全、安全、无有害残留等优点而广泛应用于骨制品的制备。彭慧丽等.用胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和中性蛋白酶水解猪骨。中性蛋白酶对猪骨的水解效果最好。最佳酶解工艺为:体积比1:20、酶解时间5h、酶用量7%、酶解温度50。最佳水解度可达39.28%。水解骨粉可作为食品添加剂改善肉制品的质感和风味,也可开发为猪骨功能性保健品,充分利用不可食用的猪骨。鱼鳞中约70%是蛋白质。我国每年都有大量废弃鱼鳞,造成环境污染和资源浪费。通常采用酸法从鱼鳞中提取蛋白质,但收率不高、周期长、残留物质不安全。酶解法处理鱼鳞具有条件温和、收率高、安全无毒的优点。钱曼等人。使用Alcalase碱性蛋白酶酶解草鱼鱼鳞。最佳酶解工艺为:料液比1:20(g/mL),60水解4h。所得胶原蛋白的粘度、吸水性和起泡性均强于热法提取的胶原蛋白。硫酸软骨素具有降血脂、抗凝作用,临床上还可缓解关节炎。李鹏等.使用木瓜蛋白酶、胰蛋白酶和碱性蛋白酶酶解猪气管软骨。最佳酶解工艺为:温度40、酶质量分数1.5%、提取时间2.5h。在此条件下,硫酸软骨素的收率为10.98%,纯度可达85.22%,满足硫酸软骨素的出口标准。肉制品的蛋白酶处理还可以提高肉的品质。例如,阿希等人。采用天冬氨酸蛋白酶和木瓜蛋白酶水解牛肉,检测产品中羟脯氨酸的含量和肌原纤维蛋白的水解程度。天冬氨酸蛋白酶水解牛肉中的纤维蛋白使肉的韧性提高25%-30%,而木瓜蛋白酶水解牛肉并不能明显提高牛肉的韧性。结论与展望随着生活水平的不断提高,人们对肉制品的品质、风味和食品安全的要求也在不断提高。而随着自然资源的不断短缺,可持续发展已成为产业发展的主旋律。酶解法因其能充分水解家禽、水产品废弃物,制备出营养价值更高、风味更丰富的食品,在肉类食品加工中得到广泛应用。
肉制品酶解过程中需要注意以下问题:选择合适的蛋白酶,保证肉类食品原料充分水解,同时减少苦味、酸味的呈现,丰富肉制品的风味;优化酶加工技术,提高蛋白质水解程度,改善肉品质,增加产品营养价值;尽量减少酶制剂生产过程中的微生物污染,并在使用酶制剂加工肉制品前去除肉制品中的内毒素;选择不同位点的蛋白酶实现肉蛋白的可控降解,保证工艺的重复性,为酶解工艺的发展提供理论指导。随着我国酶制剂技术和基因重组技术的不断完善以及酶作用机理研究的深入,酶解将在肉制品加工中发挥越来越重要的作用。