轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶對(duì)食品蛋白特性的影響

馮倩，曲映紅，施文正

(上海海洋大學(xué) 食品學(xué)院，國(guó)家淡水水產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)分中心(上海)，上海，201306)

天然蛋白存在著溶解度低、凝膠性差、起泡性弱、易致敏等缺點(diǎn)，采用酶法技術(shù)改變蛋白結(jié)構(gòu)，改善其特性，以提高食品品質(zhì)，擴(kuò)大銷售范圍。酶法改性是利用酶催化蛋白水解或蛋白交聯(lián)，從而使得蛋白分子發(fā)生水解或蛋白分子間(內(nèi))發(fā)生交聯(lián)，來(lái)達(dá)到改變蛋白的功能特性的目的。目前，催化蛋白交聯(lián)的酶主要有以下4類：轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶(transglutaminase，TGase)、酚氧化酶、過(guò)氧化物酶、賴氨酰氧化酶。其中，TGase研究的較為深入。如表1所示，該酶催化底物廣泛，性能改善明顯。

表1 轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶對(duì)食品性能的影響Table 1 Effect of transglutaminase on food properties

TGase根據(jù)來(lái)源不同可以將轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶分為內(nèi)源性轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶及微生物來(lái)源轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶(microbial transglutaminase，MTGase)。內(nèi)源性轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶在自然界中存在廣泛，但從植物或動(dòng)物中提取得到的該酶產(chǎn)量低、提純難且催化反應(yīng)依賴Ca2+。相比于MTGase，內(nèi)源性轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶催化活性位點(diǎn)被Cys殘基和Try殘基組成的氫鍵覆蓋，只有當(dāng)?shù)孜镏写嬖贑a2+，才能發(fā)生構(gòu)象變化，暴露出活性位點(diǎn)；而MTGase催化活性位點(diǎn)上的Cys64能夠充分暴露在溶劑中，因此反應(yīng)不需要依賴Ca2+且反應(yīng)迅速[1]。TGase在參與催化反應(yīng)時(shí)，?；w為該酶肽鏈上谷氨酰殘基的γ-酰基，?；荏w可以為賴氨酸上的ε-氨基、伯氨基和水。根據(jù)受體的不同，反應(yīng)可分為蛋白質(zhì)交聯(lián)反應(yīng)，?；D(zhuǎn)移反應(yīng)和脫酰胺基反應(yīng)。各反應(yīng)對(duì)蛋白特性的影響如圖1所示。本文將從蛋白功能特性、其他特性及與新技術(shù)復(fù)合使用3個(gè)方面進(jìn)行闡述。

圖1 TGase催化食品蛋白改性反應(yīng)及機(jī)制Fig.1 Modification reactions and mechanisms of food protein catalyzed by TGase

1 轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶對(duì)食品蛋白功能特性的影響

1.1 凝膠性

凝膠是介于固體和液體之間的中間狀態(tài)，通過(guò)共價(jià)或非共價(jià)鍵交聯(lián)聚合物分子，形成能夠截留水或其他小分子物質(zhì)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是食品蛋白重要功能特性之一。與傳統(tǒng)的熱致凝膠相比，TGase可催化低濃度蛋白，甚至不能成膠的蛋白溶液形成凝膠，且凝膠的凝膠強(qiáng)度和彈性模量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于相同條件下的熱致凝膠。蛋白的凝膠作用可以形成獨(dú)特物理狀態(tài)的食物，如豆腐、酸乳、干酪等。

在豆制品中，酶較易催化7S球蛋白聚合，不易使11S球蛋白聚合；且只能使蛋白中的酸性亞基聚合，幾乎不能使其堿性亞基聚合[10]。這主要是因?yàn)?S球蛋白含有相對(duì)較高含量的谷氨酰胺和賴氨酸，而谷氨酰胺和賴氨酸是TGase的主要底物。TGase交聯(lián)大豆分離蛋白有助于豆腐形成更持久的凝膠，并能更長(zhǎng)久地保存豆腐的結(jié)構(gòu)特性[11]。

在肉制品加工過(guò)程中，TGase通過(guò)交聯(lián)作用，改變肌球蛋白重鏈結(jié)構(gòu)，降低α-螺旋含量，增加β-折疊含量，有助于形成高分子聚合物，改善蛋白溶解度，從而改變蛋白凝膠性。在交聯(lián)時(shí)，TGase的首要目標(biāo)是肌球蛋白中的S1亞基。由于空間受限，肌球蛋白易被氧化。在輕度氧化條件下，TGase誘導(dǎo)的肌球蛋白交聯(lián)區(qū)域在肌原纖維結(jié)構(gòu)中由S1亞基向S2亞基轉(zhuǎn)移[12]。TGase可以在輕度氧化時(shí)促進(jìn)S2交聯(lián)，S2可成為新的交聯(lián)區(qū)域，該發(fā)現(xiàn)可應(yīng)用于不需被抑制氧化的肉制品加工中。在所有肉制品加工過(guò)程中，TGase只會(huì)對(duì)肌球蛋白產(chǎn)生作用，對(duì)肌動(dòng)蛋白沒(méi)有明顯影響[13]。

在乳制品中，TGase的主要作用蛋白還存有異議。有學(xué)者認(rèn)為TGase對(duì)乳清蛋白的作用不明顯，主要作用于κ-酪蛋白[14]，因?yàn)槠渲饕挥诶业鞍啄z束的表面，接近酶催化位點(diǎn)。酪蛋白交聯(lián)后，可防止尿素及檸檬酸的分離，對(duì)酸乳發(fā)酵等有一定的指導(dǎo)意義。在乳制品的加工中，凝乳酶的類型、TGase的添加順序，酶的孵育時(shí)間都會(huì)影響乳制品的品質(zhì)、出成率[15-16]。TGase在凝乳酶之前加入，會(huì)引起其與凝乳酶活性的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)，從而使得產(chǎn)品品質(zhì)下降[17]。但也有學(xué)者[18]研究發(fā)現(xiàn)在加入凝乳酶之前加入TGase，生產(chǎn)的奶酪，產(chǎn)量更高、質(zhì)地更軟。二者的矛盾可能是由凝乳酶的類型不同造成的。目前，研究乳制品多集中在中性條件，但是在酸性條件下的交聯(lián)還未被深入探究。

1.2 持水力

持水力通常定義為蛋白截留水及儲(chǔ)存水的能力，即蛋白與水的相互作用。水分是大多數(shù)食品中含量最高的組分，含量及分布狀態(tài)通常影響著產(chǎn)品的嫩度、鮮度、貨架期及風(fēng)味等。SEIGHALANI等[19]研究了不同TGase水平對(duì)紅羅非魚(yú)魚(yú)糜凝膠特性的影響，其結(jié)果表明TGase(0.30 U/g魚(yú)糜)的交聯(lián)作用提高魚(yú)糜凝膠持水力，主要是因?yàn)樾纬傻牡鞍啄z，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)致密均勻，從而截留住更多的水。TGase催化的脫酰胺反應(yīng)，降低面包烘焙損失，蛋白質(zhì)的親水性增加，使得其與蛋白質(zhì)重鏈聚合產(chǎn)生的強(qiáng)凝膠結(jié)構(gòu)結(jié)合[20]。但是在玉米研究中發(fā)現(xiàn)，酶的脫酰胺作用普遍存在，底物中蛋白質(zhì)和賴氨酸含量有限，阻礙了交聯(lián)的形成，使得玉米面包的黏度降低。

因此，MTGase催化的脫胺反應(yīng)和交聯(lián)的形成直接影響不同蛋白質(zhì)底物的持水力。與凝膠性相似，隨著酶添加量的持續(xù)增加，酶添加量與持水力呈負(fù)相關(guān)。因?yàn)榈鞍组g和蛋白內(nèi)的交聯(lián)數(shù)越多，蛋白與水的相互作用越低，蛋白截留水越困難。

1.3 乳化特性

蛋白質(zhì)的乳化特性影響著冰淇淋、蛋糕等食品的品質(zhì)。在乳液體系中，蛋白質(zhì)作為主要的表面活性劑，其較好的表面活性有助于分散相的形成和穩(wěn)定。良好的表面活性劑必須具有以下特點(diǎn)：(1)快速進(jìn)行界面吸附；(2)在界面上快速分散及重新定位；(3)在到達(dá)界面時(shí)，能與鄰近分子相互作用，形成能夠承受熱沖擊和機(jī)械沖擊的、強(qiáng)而有黏性的黏彈性膜[21]。

TGase的交聯(lián)和脫酰胺反應(yīng)都影響著蛋白的乳化特性。交聯(lián)反應(yīng)使豬肉肌原纖維蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，促進(jìn)分子聚集到油滴表面，產(chǎn)生靜電排斥，從而阻止聚集、絮凝和油水兩相分離，提高乳液的穩(wěn)定性[22]；在研究肌原纖維蛋白-非肉蛋白-橄欖油復(fù)合乳化液時(shí)，異型肽鍵的生成改變了蛋白表面基團(tuán)的疏水基團(tuán)/親水基團(tuán)的比率，可能改變蛋白構(gòu)象，增加負(fù)電荷的數(shù)量，有助于在乳液界面形成更有彈性的蛋白膜，從而增加蛋白乳化穩(wěn)定性[23]；但有學(xué)者研究鯉魚(yú)肌原纖維蛋白時(shí)發(fā)現(xiàn)，乳化性降低，交聯(lián)反應(yīng)破壞了蛋白與蛋白之間的熱力學(xué)平衡，溶解性降低，平均粒徑增加，乳化粒子減少[24]。綜上，乳化特性的改變可能與交聯(lián)度相關(guān)。此外，脫酰胺反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致pH下降，極性基團(tuán)增加，進(jìn)而促進(jìn)蛋白質(zhì)在水面上的展開(kāi)[25]。范麗麗等[26]發(fā)現(xiàn)，在酶添加量為20 U/g，pH 7.0，溫度55 ℃條件下，表面疏水性增強(qiáng)，提升了蛋白對(duì)油脂的吸附，改善了蛋白的乳化性。

2 轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶對(duì)食品蛋白其他特性的影響

2.1 致敏性

食物過(guò)敏是因?yàn)槭澄镒儜?yīng)原進(jìn)入身體后，自身免疫系統(tǒng)受到不良反應(yīng)所產(chǎn)生的現(xiàn)象。目前，沒(méi)有有效的方法來(lái)預(yù)防或根除食物過(guò)敏，過(guò)敏藥物也只能通過(guò)緩解癥狀來(lái)減少不良反應(yīng)的產(chǎn)生。食物中大多數(shù)過(guò)敏原為鹽溶性蛋白，具有耐酸、耐蛋白酶酶解特性。利用TGase交聯(lián)蛋白，產(chǎn)生大分子聚合物，改變蛋白表位，將暴露在表面的抗原表位包埋在蛋白分子內(nèi)部，降低過(guò)敏反應(yīng)。但交聯(lián)過(guò)度會(huì)發(fā)生反作用，使蛋白過(guò)度聚集，形成較大的蛋白顆粒，從而產(chǎn)生致敏性[27]。MENG等[3]發(fā)現(xiàn)酶解后，花生水解物的免疫球蛋白E(immunoglobulin，IgE)結(jié)合能力下降，相比于酶水解，TGase交聯(lián)對(duì)其致敏性無(wú)明顯影響；但XING等[28]研究了TGase交聯(lián)對(duì)乳酸菌介導(dǎo)牛奶-豆奶混合物致敏性的影響，發(fā)現(xiàn)酶交聯(lián)可有效降低該生物豆腐的致敏性。FOTSCHKI等[29]研究TGase交聯(lián)后的牛奶和馬奶之間的致敏性差異時(shí)發(fā)現(xiàn)，改性后馬奶的致敏性較低；其結(jié)果的差異主要是因?yàn)榕Ｄ讨写嬖赥Gase抑制劑，且馬奶中致敏酪蛋白的含量低，僅為牛奶的1/4。綜上致敏性的改變可能與交聯(lián)度、底物的種類相關(guān)。當(dāng)與酪氨酸酶聯(lián)合使用時(shí)，也可顯著降低蝦原肌球蛋白的變應(yīng)原性[30]。TGase與催化交聯(lián)酶聯(lián)合使用，可能有一定的協(xié)同作用，但兩者之間的協(xié)同機(jī)理、交聯(lián)位點(diǎn)的變化還需進(jìn)一步探究。

2.2 消化性

TGase改性使蛋白產(chǎn)生不同數(shù)量的異型肽鍵，改變了肌球蛋白重鏈聚集度和凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的交聯(lián)度，導(dǎo)致蛋白分子結(jié)構(gòu)和蛋白-蛋白結(jié)合距離發(fā)生變化，形成穩(wěn)定的、不同孔徑的蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[31-32]。蛋白聚集體分子質(zhì)量增加，會(huì)影響胃消化過(guò)程和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)傳遞，使機(jī)體保持一定的飽腹感，從而能夠達(dá)到控制能量攝入的目的；這對(duì)研發(fā)低血糖生成指數(shù)(glycemic index，GI)食物具有一定的啟示作用。FANG等[33]在探究TGase改性鰱魚(yú)魚(yú)糜消化過(guò)程中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氨基酸及肽的釋放時(shí)發(fā)現(xiàn)，在消化30 min后，TGase交聯(lián)的魚(yú)糜凝膠消化率相比于未交聯(lián)的更高，且增加了氨基酸及肽的釋放量，即改性后的魚(yú)糜凝膠營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高。未來(lái)可進(jìn)一步進(jìn)行動(dòng)態(tài)體外胃腸模型胃、腸消化實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)研究，探究TGase改性蛋白的消化機(jī)制和吸收特性。

人體TGase催化的脫酰胺反應(yīng)中，谷蛋白去酰胺化會(huì)激活乳糜瀉發(fā)病機(jī)制，這使得在小麥制品中添加TGase引起了爭(zhēng)議。OGILVIE等[34]研究發(fā)現(xiàn)，在面包中添加TGase(0～2 000 U/kg)不會(huì)產(chǎn)生活性谷蛋白肽，即添加TGase不會(huì)造成風(fēng)險(xiǎn)。改性后的蛋白消化后，能釋放多種生物活性肽，且多數(shù)具有抗氧化性、抗炎性，提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[35-36]。

2.3 風(fēng)味

目前TGase改性多集中在對(duì)蛋白功能特性改變的研究上，對(duì)于風(fēng)味的吸附及釋放研究較少。揮發(fā)性成分的傳質(zhì)阻力的改變可以改變風(fēng)味在蛋白凝膠中的整體平衡。風(fēng)味與蛋白結(jié)合作用中，表征為疏水的可逆結(jié)合可以降低加工過(guò)程中的風(fēng)味損失；TGase催化的異性肽鍵的不可逆結(jié)合，對(duì)去除異味具有重要的意義。風(fēng)味的釋放實(shí)際上是風(fēng)味化合物在凝膠網(wǎng)絡(luò)中的擴(kuò)散過(guò)程，該過(guò)程與凝膠網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、底物的種類相關(guān)。在牛乳的風(fēng)味研究中，復(fù)合使用TGase與超高壓技術(shù)，發(fā)現(xiàn)風(fēng)味的組成和含量有了明顯的改善[37]。這可能是因?yàn)槠鋮f(xié)同作用導(dǎo)致了一些活性位點(diǎn)的暴露。在小麥蛋白的滋味研究中，TGase與超聲的復(fù)合使用，可以促進(jìn)蛋白酶解液釋放出更多的鮮甜味呈味物質(zhì)[38]。但是僅單獨(dú)的TGase交聯(lián)的酶解液滋味評(píng)分較低，這可能是因?yàn)槊附宦?lián)使得胰蛋白酶酶切位點(diǎn)掩蔽在內(nèi)部，無(wú)法被酶切成小分子肽類。在牛肉粒的加工過(guò)程中，添加TGase，可以在一定程度上減少游離氨基酸的損失，增加風(fēng)味前體物的含量，在后期的加工過(guò)程中表現(xiàn)出更多的特征風(fēng)味[39]。但風(fēng)味的釋放與蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的內(nèi)在關(guān)系還未被深入探究，可從凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的角度來(lái)闡述風(fēng)味的控釋機(jī)理。

酶催化酰基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，可取代傳統(tǒng)的糖基化反應(yīng)，WANG等[40]研究了TGase的添加量對(duì)晚期糖基化終產(chǎn)物(advanced glycation end-products,AGEs)形成的影響，發(fā)現(xiàn)在TGase與殼寡糖的添加比例為1∶1(質(zhì)量比)時(shí)，可抑制AGEs的形成，避免對(duì)產(chǎn)品色澤、營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味的破壞。TGase催化糖基化對(duì)抑制水產(chǎn)品中AGEs的形成是有效的，可進(jìn)一步探究，使其成為一種有效合理的方法。

3 轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶與其他技術(shù)復(fù)合使用

3.1 物理技術(shù)

3.1.1 超聲

超聲輔助技術(shù)是食品蛋白改性中常見(jiàn)的一種技術(shù)，超聲的空化效應(yīng)產(chǎn)生的瞬時(shí)高溫、高壓，使蛋白的空間結(jié)構(gòu)展開(kāi)，破壞分子間的氫鍵，改善表面疏水性。食品經(jīng)適當(dāng)?shù)某曨A(yù)處理后，再經(jīng)TGase改性，可有效改善食品的功能特性與風(fēng)味。

采用超聲[41]與TGase復(fù)合使用，提高了大豆-乳清混合蛋白的交聯(lián)度、凝膠硬度、持水力。在預(yù)超聲后，蛋白內(nèi)部結(jié)構(gòu)展開(kāi)，暴露出更多的疏水結(jié)構(gòu)，有利于酶的交聯(lián)，形成更多的二硫鍵，從而形成致密規(guī)則的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提升持水力。其原因主要有以下幾點(diǎn)：(1)在改性過(guò)程中，超聲波空化引起氣泡破裂，使得氣泡周圍區(qū)域的局部壓力和溫度升高，從而導(dǎo)致蛋白展開(kāi)及肽鍵斷裂，親水性氨基酸殘基暴露在水中，溶解度提高。(2)超聲處理減小了大豆分離蛋白的粒徑，蛋白構(gòu)象發(fā)生改變，導(dǎo)致蛋白表面疏水性和游離巰基增加；這有利于TGase交聯(lián)，形成可溶性蛋白聚集體，增強(qiáng)了蛋白-水的相互作用，提高了蛋白溶解度。(3)經(jīng)超聲和TGase催化后的凝膠蛋白較空白組對(duì)比后，能夠形成致密的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這主要是因?yàn)榈鞍追肿影l(fā)生交疊作用，縮小了彼此間的距離，使得網(wǎng)孔細(xì)小且均勻[42-44]。

風(fēng)味的改善是利用酶法聚合及酶法降解雙重改性方式，提高酶解蛋白呈味物質(zhì)的釋放量。在120 W超聲15 min后，進(jìn)行TGase交聯(lián)5 h，小麥面筋蛋白-酵母混合液經(jīng)酶解后的鮮味評(píng)分顯著提高[38]。呈味肽物質(zhì)提升，可能是由于超聲后，β-轉(zhuǎn)角降低，天門冬氨酸和谷氨酸是與其相關(guān)的氨基酸，即說(shuō)明天門冬氨酸和谷氨酸被轉(zhuǎn)換成為β-折疊和無(wú)規(guī)則卷曲這樣的伸展結(jié)構(gòu)，改變了蛋白的柔韌性，促進(jìn)酶與胰蛋白酶酶切位點(diǎn)的結(jié)合，降解出更多的呈味肽；其次，也可能是因?yàn)榻湍竷?nèi)源酶在TGase存在的交聯(lián)環(huán)境下，發(fā)揮了催化作用，使超聲后的蛋白結(jié)構(gòu)更易被胰蛋白酶水解；此外，交聯(lián)可能使超聲后的蛋白再次發(fā)生了結(jié)構(gòu)變化，酶切位點(diǎn)變得更加敏感，呈味物質(zhì)被更好的釋放出來(lái)。

3.1.2 微波

微波與TGase的聯(lián)合使用包括3種方式：(1)對(duì)食品進(jìn)行微波預(yù)處理后再進(jìn)行適當(dāng)?shù)拿父男裕?2)微波輻射TGase后，改性后的酶對(duì)食品進(jìn)行催化；(3)同時(shí)進(jìn)行微波輻射與酶改性。

秦新生[43]利用微波對(duì)大豆-小麥混合蛋白進(jìn)行預(yù)處理后，再經(jīng)TGase交聯(lián)改性時(shí)發(fā)現(xiàn)，混合蛋白凝膠的凝膠強(qiáng)度、持水力得到顯著提高。凝膠強(qiáng)度提升的主要原因?yàn)椋谒?，微波?duì)蛋白中的極性分子產(chǎn)生高頻率振蕩作用，使微波場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為熱能，蛋白質(zhì)溫度升高，從而使得蛋白質(zhì)分子間(內(nèi))的非共價(jià)鍵斷裂，蛋白質(zhì)二級(jí)、三級(jí)結(jié)構(gòu)被破壞，空間結(jié)構(gòu)變得疏散；這有利于酶交聯(lián)，促進(jìn)二硫鍵的形成及分子間的相互作用。其次，微波的極化效應(yīng)，減小了蛋白的分子粒徑，有利于形成致密均勻的微觀結(jié)構(gòu)。蛋白-水的相互作用增加，微波加熱時(shí)的能量促進(jìn)二硫鍵的形成，提升持水力[45]。

微波改性酶時(shí)發(fā)現(xiàn)，微波能改變TGase的空間結(jié)構(gòu)，提高酶活，但是復(fù)合使用不一定能夠產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)[46]。使用微波輻射TGase，酶活相比于普通水浴提高了4.38%，微波輻射展開(kāi)了酶的結(jié)構(gòu)，暴露出更多的結(jié)合位點(diǎn)。對(duì)乳蛋白進(jìn)行微波與TGase的復(fù)合改性研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，同時(shí)使用可提高乳蛋白的聚集度、提升交聯(lián)速度[47]。單獨(dú)使用TGase時(shí)，乳清蛋白和酪蛋白聚合的時(shí)間較長(zhǎng)；復(fù)合使用時(shí)，縮短了近1/3的時(shí)間；這可能是由于微波不僅提升了酶活，且輻射使蛋白結(jié)構(gòu)展開(kāi)，促進(jìn)了TGase的交聯(lián)作用。而有學(xué)者利用微波處理后的TGase進(jìn)行催化肌原纖維蛋白時(shí)發(fā)現(xiàn)，其凝膠強(qiáng)度卻低于水浴處理結(jié)果；這是與電磁場(chǎng)的快速變化阻礙了肌原纖維蛋白的展開(kāi)及溶解，以及系統(tǒng)中生成了較多的二硫鍵進(jìn)一步形成了空間位阻阻礙了酶的催化有關(guān)。

3.1.3 超高壓

超高壓技術(shù)被常被用作物理的非熱加工的一種保藏技術(shù)。在近年來(lái)的研究中發(fā)現(xiàn)，超高壓誘導(dǎo)膠凝作用，且相比于熱誘導(dǎo)凝膠，具有更好的凝膠穩(wěn)定性。在200～300 MPa時(shí)，高壓誘導(dǎo)的魚(yú)糜凝膠具有更好的持水力，且在貯藏過(guò)程中，凝膠的穩(wěn)定性有所提升。

超高壓技術(shù)與TGase聯(lián)合使用時(shí)，魚(yú)糜的凝膠強(qiáng)度、持水力顯著增加；相比于單使用超高壓或酶，聯(lián)合使用時(shí)共聚物更多，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)[48]。但未說(shuō)明超高壓技術(shù)對(duì)酶空間構(gòu)象的改變，可進(jìn)一步深入探究超高壓對(duì)酶內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響。QIN等[45]研究發(fā)現(xiàn)超高壓對(duì)大豆分離蛋白/小麥蛋白預(yù)處理后，經(jīng)TGase誘導(dǎo)交聯(lián)的凝膠特性得到明顯提高；在100～400 MPa的超高壓預(yù)處理10 min后，大豆分離蛋白/小麥蛋白發(fā)生展開(kāi)，使巰基及疏水性基團(tuán)暴露在蛋白表面，升高了β-折疊和無(wú)規(guī)則卷曲的含量，促進(jìn)了TGase交聯(lián)，凝膠的儲(chǔ)能模量提高、持水力增加，凝膠強(qiáng)度提高。在對(duì)小麥面筋蛋白乳液凝膠性質(zhì)的研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，超高壓預(yù)處理有效降低油滴粒徑、增加了比表面積，促進(jìn)TGase交聯(lián)，形成分子間/分子內(nèi)的交聯(lián)，使其形成均勻致密的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高芳香物質(zhì)的貯存穩(wěn)定性，這對(duì)研究魚(yú)糜風(fēng)味的釋放及香味物質(zhì)的包埋具有一定的意義[49]。

3.2 化學(xué)交聯(lián)劑

TGase與γ-聚谷氨酸復(fù)合使用時(shí)，二者存在協(xié)同作用，凝膠性及彈性改善效果優(yōu)于單獨(dú)使用的改善效果[50]。這是因?yàn)樵趶?fù)合使用時(shí)，γ-聚谷氨酸降解后暴露出Glu殘基，TGase催化Glu殘基與Lys殘基交聯(lián)，形成更多的非二硫共價(jià)鍵，而非二硫共價(jià)鍵與疏水相互作用在凝膠的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中是維持有序的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的主要作用力。ZHANG等[51]發(fā)現(xiàn)羧化納米纖維素與TGase復(fù)合使用時(shí)，由于納米纖維素的納米尺寸使親水基團(tuán)暴露更多，且暴露的羧基的吸水力提高了蛋白的持水性，使得凝膠結(jié)構(gòu)更加致密、凝膠強(qiáng)度增加。綜上，化學(xué)交聯(lián)劑通常與TGase具有協(xié)同作用，可改善凝膠質(zhì)地，在復(fù)合凝膠或重組肉制品中有較好的應(yīng)用前景。

4 展望

TGase作為蛋白質(zhì)交聯(lián)劑，可以改善食品功能特性、生化特性，提高凝膠性、持水性、乳化性等，降低致敏性、消化率，產(chǎn)生多種生物活性肽。但仍有一些問(wèn)題有待進(jìn)一步研究，目前對(duì)TGase的應(yīng)用研究多集中在提高蛋白的功能特性上，酶交聯(lián)的?；D(zhuǎn)移反應(yīng)、脫酰胺基反應(yīng)研究較少，可加強(qiáng)對(duì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、風(fēng)味釋放及吸附方向上的研究；復(fù)合技術(shù)的使用也成為現(xiàn)階段的研究熱點(diǎn)，微波可提高TGase酶活，高壓可提升TGase的交聯(lián)度，輻射與TGase有協(xié)同作用，未來(lái)可以將TGase與其他新型物理技術(shù)聯(lián)合使用提高蛋白功能特性；利用酶交聯(lián)，將廉價(jià)植物蛋白與低值的碎肉重組可提升產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及商業(yè)價(jià)值，為重組肉制品的發(fā)展提供參考。