酶解法在肉类食品加工中的应用

   肉类食品在人类每天的膳食摄入中占据十分重要的地位。传统的肉类食品加工方法包括腌制、干制、烟熏等,这些方法虽然操作方便,加工成本低,但不利于人体健康。随着人类生活水平的不断提高,人类越来越注重食品安全、食品风味和食品的营养价值。传统工艺在改良食品品质、提高食品营养价值和产品的产业化方面存在许多不足。而酶解法能充分利用肉类食品原料、水解产生的小分子蛋白和多肽能提高产品的营养价值,并提高产品的风味,而且酶的本质是蛋白质,降解后形成的氨基酸可被人体吸收利用,因此酶解法在肉类食品加工中将起着越来越重要的作用。

 

 

  提高产品的营养价值

        蛋白酶水解鱼贝类等的加工下脚料能制备海鲜调味品,通过酶解贝类加工的废弃物可制得风味极佳的复合海鲜调味料,而且酶解液中富含游离的氨基酸态的氮,提高产品的营养价值。采用蛋白酶水解虾类产品也能得到具有降血压的多肽。研究采用木瓜蛋白酶对南极大磷虾进行酶解,在最优工艺条件为加酶3000U/g,温度55℃pH7.0,时间为3h时最大水解度可达到24.73%。所得分子量在3000Da—10000Da的磷虾肽组分对羟自由基的清除率可达67.6%,所得磷虾肽对ACE的抑制率最高可达62.2%

        肉类食品中某些大分子蛋白会引起人体的过敏反应,而通过酶解法能将引起过敏反应的大分子蛋白水解成小分子蛋白或多肽,从而消除肉类食品中的过敏原,在提高食品安全性的同时提高肉类食品的营养价值。

提高产品的风味

          鸡骨架酶解的产物挥发性成分中有多种物质影响鸡肉风味,其中醛类物质能贡献香味,还含有杂环类及含硫直链化合物也能贡献香味,而加酶处理能提高鸡骨架中这些香味成分含量,使鸡肉食品风味更为浓郁丰富。

水产品加工下脚料经酶解法处理,可制备海鲜调味品,研究以对虾虾头为原料,利用酶解法制备虾味香精,酶解4.5h,温度50℃,初始pH7.5,材料250g/L时,所得酶解液中总氨基酸含量为695.6mg/100mL,且酶解液不会呈现苦味。与虾头原料自溶相比,风味得到显著改善。    

通过酶解法还能去除猪肉产品的苦味,采用复合酶对猪肉产品进行处理,工艺为在含肉量500g/L的材料中添加胰蛋白酶和复合风味酶的最佳量为3g/kg猪肉,温度为55℃,酶解1h水解度可达30%左右,酶解液苦味值从3.8降为1.6

        以罗非鱼下脚料为原料,加入复合蛋白酶和风味蛋白酶进行处理,在所得酶解液中加入L-半胱氨酸盐、硫胺素盐酸盐、木糖和葡萄糖进行美拉德反应,反应条件为灭菌锅中121 ℃pH5.0—5.5,加热60min时,有明显肉类风味的同时没有呈现苦味和酸味。

提高产品的利用效率及品质

       采用风味蛋白酶:复合蛋白酶为1∶1,酶用量0.5%,料液比为1∶4g/mL),55℃反应6h的工艺条件水解扇贝裙边,制备得到海鲜风味肽,其中氨基酸态氮的含量为1.62%,对酶解效果的影响主次顺序为:酶解温度、酶解时间、酶用量和料液比。该水解液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。

        畜骨营养价值高,能防治营养缺乏,而目前人类正面临钙缺乏症的困扰,而畜骨中含有丰富的钙质,是补钙的佳品。但畜骨无法直接食用,因此酶解法由于其水解完全、安全无有害残留等优点在制备骨类产品方面有广泛的应用。采用胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和中性蛋白酶水解猪骨,中性蛋白酶水解猪骨的效果最好,最佳酶解工艺为:体积比1∶20,酶解时间为5h,酶用量为7%,酶解温度为50℃。最佳水解度可以达到39.28%。水解后的骨粉可以作为食品添加剂改善肉制品的质感和风味,也可以开发作为猪骨功能性保健品,从而达到充分利用无法食用的猪骨的目的。

        鱼鳞中约70%均为蛋白质,我国每年均有大量的废弃鱼鳞,造成环境的污染和资源的浪费。通常采取酸法提取鱼鳞中的蛋白,但得率不高,而且周期长,残留物质也不安全,通过酶解法处理鱼鳞具有条件温和、得率高和安全无毒的优点。用Alcalase碱性蛋白酶对草鱼鱼鳞进行酶解,最优酶解工艺为:料液比1∶20g/mL),60℃水解4h,所得胶原蛋白的黏度、吸水性以及起泡性大于采用热力法提取的胶原蛋白。

          硫酸软骨素具有降血脂,抗血凝的功效,临床上还能舒缓关节炎。采用木瓜蛋白酶、胰蛋白酶和碱性蛋白酶对猪气管软骨进行酶解,最优的酶解工艺为:温度40℃,酶质量分数为1.5%,提取时间为2.5h,在此条件下,硫酸软骨素的得率为10.98%,纯度可达到85.22%,达到软骨素的出口标准。

        蛋白酶处理肉类食品还能提高肉类的品质,用天冬氨酸蛋白酶和木瓜蛋白酶水解牛肉,并检测产物中羟脯氨酸的含量以及肌原纤维蛋白的水解程度,天冬氨酸蛋白酶对牛肉中纤维蛋白的水解使得肉的韧度提高了25%—30%,而木瓜蛋白酶对牛肉的水解并没有使得牛肉的韧度显著提升。

  

结语与展望

         选择针对不同位点的特异性蛋白酶,实现肉类蛋白的可控降解,以保证工艺的可重复性,并为酶解工艺的发展提供理论指导。随着我国酶制剂制备工艺和基因重组技术的不断完善以及对酶作用机理研究的不断深入,酶解法在肉类食品加工过程中将发挥越来越重要的作用。

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