专利名称：：一种改善肉质的方法
技术领域：
：本发明属于食品
技术领域：
，具体地说是涉及一种改善肉质的方法。
背景技术：
：牛肉是主要的畜产品之一，富含蛋白质、铁、钙、多种维生素、肉碱等，是一种高营养价值的食品。牛肉蛋白质含量高达22%左右，且为全价蛋白质，含有八种必需氨基酸(其中Lys、Met为合成L-肉碱所需原料)，其氨基酸模式与人体组成相近，生物价高，优于植物蛋白。但牛肉品质纤维较粗，不易咀嚼。牛肉干作为传统产品深受消费者喜爱，消费群体稳定，消费量在不断扩大，而传统的牛肉干制品普遍存在硬度高、难以咀嚼，影响了产品的消费市场。影响牛肉品质和消费者对肉品接受性的感官指标，包括肉的嫩度、风味、多汁性和色泽等。其中嫩度是鉴别牛肉好坏的一项关键指标。提高牛肉品质和开发牛肉系列产品是肉类工业发展急待解决的问题。从目前效果来看，采用蛋白酶嫩化剂的工艺较为先进。它可在适当温度下，降解蛋白质，提高肉的嫩度。菠萝蛋白酶(Bromelain，简称菠萝酶，亦称为凤梨酶或凤梨酵素)是从菠萝水果皮、芯等部分经生物技术制得的一种纯天然植物蛋白酶，其分子量为33000，等电点为9.55。本品为富有菠萝香气浅黄棕色粉末，菠萝蛋白酶属于疏基蛋白酶，其活性中心为疏基(一SH)能进行蛋白质水解等各种生化反应。菠萝蛋白酶最大的两个用途是医药和食品工业。在食品工业中，广泛应用于如啤酒澄清、肉质嫩化、奶酪和水解蛋白生产。菠萝蛋白酶对含酪氨酸较多的可溶蛋白质有很强的水解能力，可以有效水解血色素、动物明胶、大豆蛋白质、鱼肉等动物蛋白，特别适合用于牛肉加工中的嫩化过程，可缩短嫩化时间、提高牛肉的适口感。菠萝蛋白酶的酶活定义依据紫外光分光度法得出即在测定条件(37士0.2。C;pH值7.0)每分钟水解酪蛋白释出的三氯乙酸可溶物在275nm波长有吸光度与1微克酪氨酸的吸光度相当时，所需的酶量即为一个活力单位，用u/g表示。利用菠萝蛋白酶嫩化肉类所用时间短，条件温和，方法简-便，但却难以避免其加工过程中肉类营养价值的流失，水解后肉类分子结构的作用力变小而导致的肌肉结构过于松散、在后期工序中易碎、保水性差等问题。谷氨酰胺转胺酶(TG酶)是一种专对蛋白质谷氨酰胺残基的交联催化酶，能高效地催化亲核反应；如赖氨酰残基的s-氨基、谷氨酰胺残基的氨基。谷氨酰胺转氨酶能改变蛋白质功能性质主要由于它可改变酪蛋白、乳球蛋白、肌蛋白、P-乳蛋白等蛋白质物理特性。将谷氨酰胺转胺酶加入到肉制品中，除了形成以上的作用力外，还可以在肌肉蛋白分子间还能形成一种S-(，谷氨酰)赖氨酰共价键，这种共价健作用力较强，能使蛋白分子更紧密地结合在一起，维持肌肉蛋白良好的凝胶体系。可以提高蛋白质的水溶性、起泡性、搅拌性、成胶性、热稳定性、亲水性、乳化性等功能特性，从而改善蛋白质食品的质构、外观及风味特性。将不同量来源于枯草菌的谷氨酰胺转胺酶制剂添加于盐水火腿，结果明显改善了产品的切片性。当谷氨酰胺转胺酶添加到0.01p/g时，成品即可呈现显著优于对照的感官特性。另外，微生物谷氨酰胺转胺酶以0.25%量作用于法兰克福香肠，可显著提高产品弹性。吕心泉等人通过对乳化香肠、肉糕、鱼糕等食品的研究，证实谷氨酰胺转胺酶的催化作用与加入量、作用时间、pH值有关。在加入量为0.13%~0.16%的谷氨酰胺转胺酶，与对照组相比，产品的弹性大，感官好，得率高。由于谷氨酰胺转胺酶所催化形成的凝胶有牢固的空间网络，能较强包容大量水分，从而防止肉制品在加工过程中产生的皱缩现象，提高产品嫩度，同时也提高了产品得率。关于动物蛋白质酶法水解技术在不同领域均有文献报道。但大多利用牛精肉及副产物混合物或完整的鱼体；关于外源性嫩化肉类的方法报道较多，而对谷胺酰胺转氨酶的应用也仅在于肉料与其他蛋白质资源的质构重组，尚未检索到将外源性蛋白酶与TG酶协同处理肉类加工方法的专利。
发明内容本发明的目的是克服上述缺点而提供的能改善肉类蛋白质的凝胶性、塑性、持水性、水溶性、稳定性，并具有加快凝胶的形成的作用，提高出品率的改善肉质的方法。本发明的一种改善肉质的方法，包括下列步骤(1)原料处理将肉剔筋整理成若干小块；(2)水解处理菠萝蛋白酶的注射添加量为0.8-3mg/g，从肉的不同部位肌注，注射后滚揉1020min，然后在恒温45。C作用l-1.5h，使酶与肉样充分作用，再将肉放于0-4X:温度下保存10-20min待用；(3)加入TG酶交联从肉的不同部位注射，谷氨酰胺转氨酶的添加量为0.3-5mg/g，NaCl的添加量为0.5%,注射后滚揉20min,然后在恒温水浴锅中45。C作用0.51.5h，即得。上述的改善肉质的方法，其中菠萝蛋白酶为食品级或更高级别的生化试剂。本发明的方法与现有技术相比，既可充分发挥菠萝蛋白酶嫩化作用，又能利用谷氨酰胺转氨酶(TG)交联作用，肉类蛋白质的凝胶性、塑性、持水性、水溶性、稳定性等会得到改善，并具有加快凝胶的形成的作用，最后达到提高出品率、改善传统牛肉制品的保水性、色泽及卫生状况等缺陷。以下通过具体实施方式来进一点说明本发明的有益效果。具体实施例方式实施例1:一种改善肉质的方法，包括下列步骤(1)原料处理将牛肉剔筋整理，切分成长60-70mm、宽40-50mm、厚20-30mm约lOOg重的若干小块；(2)外源性蛋白酶水解处理菠萝蛋白酶的注射添加量为3mg/g，从肉的不同部位肌注，注射后滚揉20min,然后在恒温45。C作用1.5h,使酶与肉样充分作用，再将肉放于0-4。C温度下保存10min待用；(3)加入TG酶交联从肉的不同部位注射，谷氨酰胺转氨酶的添加量为0.5mg/g,NaCl的添加量为0.5%,注射后滚揉20min，然后在恒温水浴锅中45。C作用1.5h，即得。经处理后的肉样效果如下a、嫩化交联工艺对牛肉质构的改善效果以肌肉组织超微结构的变化得以证实。分别以对照牛肉、单一菠萝蛋白酶处理和菠萝蛋白酶与TG酶处理的牛肉为原料，除酶处理方法差异外，牛肉样品在腌制沥干水后做肌肉组织的透射电镜超微结构观察，结果发现以对照牛肉为原料未经复合酶法处理的肉样，其肉质结构最为致密，而仅以菠萝蛋白酶处理的肉样组织结构最为松散。但嫩化交联工艺牛肉肌肉组织结构变化，被菠萝蛋白酶破坏的Z线破坏和H带在经TG酶形成交联键后有所恢复,但从局部图看TG酶处理后的肌肉蛋白形成了较致密结构，正是这种结构对肌肉品质特性的影响极大。催化的交联反应是属于蛋白质分子链间特殊分子结构部位之间的特异性反应，也可以是分子链之间侧链上的特异性反应，与底物活性基团有关，具有选择性，属于弱极性键结合，所以会对蛋白质分子的空间结构产生很大影响，同样也会表现在蛋白质的组织结构上，通过对肌肉组织结构的电镜超微观察，印证了菠萝蛋白酶与TG酶协同改善肉质的功效。b、嫩化交联工艺对牛肉质构的改善效果以牛肉干产品的理化指标变化得以证实。不同工艺生产的牛肉干成品指标<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>*:同行字母中凡含有不同字母的说明数据之间具有显著性差异(P<0.05)牛肉干的产品特性不但取决于原料来源，而且与生产工艺的优化情况相关联，同一原料采用不同的生产工艺所得的产品差异性^f艮大。利用菠萝蛋白酶和TG酶的复合作用优化而成的嫩化交联有利于嫩度的改善，TG酶处理后的肌肉组织形成了致密的三维网状结构能更加提高保水性和凝胶性，这是经嫩化交联生产工艺生产的牛肉干具有很好的适口感和较高的出品率的主要原因。实施例2:一种改善肉质的方法，包括下列步骤(1)原料处理将牛肉剔筋整理，切分成长60-70mm、宽40-50mm、厚20-30mm约100g重的若干小块；(2)外源性蛋白酶水解处理菠萝蛋白酶的注射添加量为0.8mg/g，从肉的不同部位肌注，注射后滚揉10min,然后在恒温45。C作用1.5h，使酶与肉样充分作用，再将肉放于0-4°〇温度下保存20min待用；(3)加入TG酶交联从肉的不同部位注射，谷氨酰胺转氨酶的添加量为5mg/g，NaCl的添加量为0.5%,注射后滚揉20min,然后在恒温水浴锅中45。C作用1.5h,pH为5.7，即得。经处理后的肉样作用效果如下a、牛肉嫩化及交联对风味化合物的影响。将菠萝蛋白酶+TG酶处理与菠萝蛋白酶处理牛肉、对照牛肉，三者进行GC/MS分析。牛肉样品经组织捣碎机捣碎后，用正己烷萃取5个小时，然后用GC/MS联用仪上检测。通过气相色谱-质谱联用法(GC-MS)对嫩化牛肉中挥发性成分进行分离鉴定,分析数据表明酶作用过程中，引起牛肉中的糖、脂肪和蛋白质的降解，产生挥发性的有机化合物，如醇、酸、烯、酯等。这些风味化合物种类和含量的不同对产品风味产生影响。牛肉原样中共检出43类化合物，的主要挥发性风味物质主要是正十六酸(14.52%)、(Z)-9-十八烷酸(22.05%)、环状癸烷酰胺(13.37%)、(Z)-9-十八烷(8.20%)等。添加菠萝蛋白酶的牛肉样挥发性风味物质共检出38类化合物，主要为十八醇(17.79%)、(Z)-9-十八烷酸(24.36%)、环状癸烷酰胺(19.23%)、十八烷酰胺(10.55%)等。而添加复合酶的牛肉样挥发性风味物质共检出34类化合物，主要为十六酸(19.51%)、(Z)-9-十八烷酸(26.39%)、十八酸(6.62%)、环状癸烷酰胺(14.83%)、十八烷酰胺(7.98%)。对照组和酶作用后的牛肉挥发性风味物质的种类和含量存在着一定的差别，对照组主要为烷类化合物。但是试验组牛肉的酸类、胺类的含量都明显比对照组要多，烷类物质含量比对照组少。对照组和试验组牛肉样品中的酸、胺类物质(即(Z)-9-十八烷酸、环状癸烷酰胺等)含量都很高。酶作用后风味物质挥发的种类有所减少，但部分物质的含量增加，并且有些新的物质挥发出来。酯类物质(即油酸曱酯、棕榈酸曱酯等)也存在一定变化，可能源于各种醇和酸的酯化作用,它们多具有水果香味和花香，对肉制品的风P未具有特^^的贡献。说明菠萝蛋白酶能够促进风味物质的衍生，但同时因为酶解的原因使一些风味化合物发生分解；而TG酶导致交联形成较菠萝蛋白酶处理牛肉样更致密的组织结构，使挥发性化合物成份种类减少。b、不同嫩化工艺腌制液中可溶性蛋白质组分影响肉块通过盐水注射滚揉后溶出的盐溶、热凝的蛋白质，这类蛋白质主要有可溶蛋白和部分肌球蛋白、肌动蛋白和原肌球蛋白。这些蛋白质是盐溶的，在切碎或滚揉等加工工序中，由于盐或盐水的作用很容易在肉表面形成一种粘膜或渗出物，残留到腌制液中流失。将三组相同重量肉样肉按不同工艺处理，经湿法腌制后沥水，收集腌制液残留水，滤纸抽滤，取滤液真空浓缩，浓缩液按不同的浓缩比设置样品。菠萝蛋白酶嫩化工艺生产牛肉干的腌制液样品3个，分别编号为腌制液原样(2#)，浓缩2倍样(3#),浓缩3倍样(4#);嫩化交联工艺生产牛肉干的腌制液样品3个，分别编号为腌制液原样(5#),浓缩2倍样(6#),浓缩3倍样(7#);传统工艺生产牛肉干的腌制液样品2个，分别编号为腌制液原样(8#),浓缩2倍样(9#)。SDS-PAGE图显示。蛋白质标准样采用Marker(14.4KDa-94.0KDa)。在腌制液中残留蛋白质组分越多，说明牛肉肌肉组织在加工过程中蛋白质的损失越大，即产品的营养性越差，相应的加工出品率就会降低。随着蛋白质组分的流失，产品的风味特征也会发生变化，而且大部分的变化都将影响成品的整体风味。将图4"菠萝蛋白酶嫩化工艺腌制液样2#条带"、"菠萝蛋白酶嫩化工艺腌制液样3#条带"、"菠萝蛋白酶嫩化工艺腌制液样4#条带"与蛋白质Marker样相对照，这三个样品中14.4Kda以下的小分子蛋白质明显多，表明牛肉肌肉组织经菠萝蛋白酶嫩化改性后，造成了蛋白质分子主结构肽键的断裂，生成了许多小分子的短肽，这些短肽对牛肉肌肉组织的改变作用造成了牛肉肌肉组织理化性质的改变。但同样，短肽的形成又增加了营养成分的流失，给成品的营养性和风味性带来负面影响。将"嫩化交联工艺腌制液样5#条带"、"嫩化交联工艺腌制液样6#条带"、"嫩化交联工艺腌制液样7#条带"与蛋白质Marker样等条带相对照，这三个样品中14.4Kda以下的小分子蛋白质明显少，而且35-60Kda的蛋白质量在增加，而这部分蛋白质对肌肉组织形成凝胶结构有利，是维持肌肉蛋白高保水性能的关^t同时对产品的风味特性也有积极作用，说明TG酶对小分子蛋白质发生了交联作用效果明显。总的说来，牛肉肌肉组织在加工过程中经过菠萝蛋白酶和TG酶的混合处理，将会增加体现风味特征的前体物质，增加促进组织凝胶结构形成的肽分子，减少小分子物质的量，这对改善产品的风味，促进组织凝胶结构形成，加大保水性，提高加工出品率，改善适口感有帮助。C、不同嫩化交联工艺腌制液中残留游离氨基酸的比较将三组相同重量肉样按上述工艺处理，经湿法腌制后沥水，收集腌制液残留水，滤纸抽滤，取滤液真空浓缩。通过残留游离氨基酸数据的处理，把残留游离氨基酸由腌制液浓缩液的含量换算成腌制液中的含量，如表5不同嫩化工艺腌制液中残留游离氨基酸含量的比较所示。牛肉干中的游离氨基酸不但是直接的营养源，其中必需氨基酸含量的差异对产品的营养性影响极大，总游离氨基酸含量的多少直接影响产品的质量指标，而且游离氨基酸与食品的风味特征强相关，大多数游离氨基酸是食品风味形成的前体物质，少数游离氨基酸甚至直接就是食品的显味剂。从氨基酸总含量可以看出通过嫩化交联工艺后腌制液残留的游离氨基酸总含量与传统工艺相比降53.6%,与菠萝蛋白酶嫩化工艺相比降40.0%，这说明牛肉肌肉组织中的游离氨基酸有很大一部分被TG酶的交联作用固定了，进一步说明了TG酶的交联作用对改善牛肉制品营养特征的能力。不同嫩化工艺腌制液中游离氨基酸含量的比较^"^^^^^含量(mg/1OOg)氨基酸种类不同嫩化工艺交联嫩化蛋白酶嫩化传统工艺最大极差值Rj赖氨酸Lys10182111丙氨酸Ala10301320苏氨酸Thr682甘氨酸Gly2997缬氨酸Val181813丝氨酸Ser892820月itt氨酸Pro410异亮氨酸lie8102012亮氨酸Leu18243012蛋氨酸Met3"7118组氨酸His10138苯丙氨酸PHe101712天门冬氨酸Asp1616248胱氨酸Cys2486酪氨酸Tyr61611氨基酸总含量111185241154实施例3:一种改善肉质的方法，包括下列步骤(l)原料处理将牛肉剔筋整理，切分成长60-70mm、宽40-50mm、厚20-30mm约100g重的若干小块；(2)外源性蛋白酶水解处理菠萝蛋白酶的注射添加量为0.3mg/g，从肉的不同部位肌注，注射后滚揉20min,然后在恒温45。C作用1.5h,使酶与肉样充分作用，再将肉放于0-4。C温度下保存20min待用；(3)加入TG酶交联从肉的不同部位注射，谷氨酰胺转氨酶的添加量为0.3mg/g,NaCl的添加量为0.5%，注射后滚4栗20min，然后在恒温水浴锅中45。C作用1.5h，pH为5.7，即得。经处理后的肉样效果如下不同工艺腌制液中氨基态氮含量的测定氨基酸含有酸性的-COOH基，也含有碱性的-NH2它们互相作用使氨基酸成为中性的内盐，不能直接用碱滴定它的羧基。当加入曱醛时，-NH2与曱醛结合，其碱性消失，使COOH基显示出酸性，可用氢氧化钠标准溶液滴定。不同腌制液中氨基态氮含量的测定(g/100mL)项目菠萝蛋白酶组(IT±SD)TG酶组(IT±SD)平均值6.2E-4±0a*4.2E-4±7E-5D*:同行字母中凡含有不同字母的说明数据之间具有极显著性差异(P<0.01)氨基态氮在肉品加工过程中的检测有非常重要的作用，它可以反映出肉品营养流失程度。通过嫩化交联工艺后流失液中残留氨基态氮含量下降，说明在酶法加工过程中添加TG酶后能较好地截留营养物质。实施例4一种改善肉质的方法，包括下列步骤(1)原料处理将牛肉剔筋整理，切分成长60-70mm、宽40-50mm、厚20-30mm约100g重的若干小块；(2)外源性蛋白酶水解处理菠萝蛋白酶的注射添加量为3mg/g，从肉的不同部位肌注，注射后滚揉20min，然后在恒温45。C作用lh，使酶与肉样充分作用，再将肉放于0-4。C温度下保存20min待用；(3)加入TG酶交联从肉的不同部位注射，谷氨酰胺转氨酶的添加量为0.56mg/g,NaCl的添加量为0.5%，注射后滚揉20min，然后在恒温水浴锅中45。C作用0.5h,即得。经处理后的肉样效果如下实验牛肉理化指标检验样品加蛋白酶(3mg/g)和TG酶样(0.56mg/g)加蛋白酶(3mg/g)对照样pH5.775.745.68剪切力(N)20.717.937.3水分(％)73.371.172.6失水率(％)61.969.763.3水活度(Aw)0.8150.8350.825三组数据分析说明牛肉肌肉组织经TG酶的交联后对嫩度的改变能维持在菠萝蛋白酶水解后的水平，而对水分、失水率、水活度都有较大的改变，这对改善牛肉肉品特性起到了积极的作用。这种改变有利于改善肉品的品质特性、加工特性、营养特性、适口特性等。权利要求1、一种改善肉质的方法，包括以下步骤(1)原料处理将肉剔筋整理成若干小块；(2)水解处理菠萝蛋白酶的注射添加量为0.8-3mg/g，从肉的不同部位肌注，注射后揉搓10～20min，然后在恒温45℃作用1-1.5h，使酶与肉样充分作用，再将肉放于0-4℃温度下保存10～20min待用；(3)加入TG酶交联从肉的不同部位注射，谷氨酰胺转氨酶的添加量为0.3-5mg/g，NaCl的添加量为0.5％，注射后滚揉20min，然后在恒温水浴锅中45℃作用0.5～1.5h，即得。2、如权利要求l所述的改善肉质的方法，其中菠萝蛋白酶为食品级或更高级别的生化试剂。全文摘要本发明公开了一种改善肉质的方法，包括以下步骤(1)原料处理将肉剔筋整理成若干小块；(2)水解处理菠萝蛋白酶的注射添加量为0.8-3mg/g，从肉的不同部位肌注，注射后揉搓10～20min，然后在恒温45℃作用1-1.5h，使酶与肉样充分作用，再将肉放于0-4℃温度下保存10～20min待用；(3)加入TG酶交联从肉的不同部位注射，谷氨酰胺转氨酶的添加量为0.3-5mg/g，NaCl的添加量为0.5％，注射后滚揉20min，然后在恒温水浴锅中45℃作用0.5～1.5h。本发明能改善肉类蛋白质的凝胶性、塑性、持水性、水溶性、稳定性，并具有加快凝胶的形成的作用，提高出品率。文档编号A22C9/00GK101438834SQ20081006908公开日2009年5月27日申请日期2008年12月29日优先权日2008年12月29日发明者朱秋劲,娟陈申请人:贵州大学