在肉制品加工业中，酶主要是用于改善组织结构、嫩化肉类和转化低值蛋白质。涉及的酶类主要有蛋白酶、羧肽酶和谷氨酰胺转氨酶等。

胶原蛋白的含量对肉类的品质具有重要影响。胶原蛋白是一种纤维蛋白，由副键交联而成，具有很强的机械强度。添加蛋白酶能够嫩化肉类，其中最主要的原因在于水解了胶原蛋白。由于肉类中还含有其他蛋白质，因此生产时需要选择对胶原蛋白特异性强的蛋白酶。目前肉制品加工中应用到的蛋白酶种类很多，主要有木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶以及微生物蛋白酶，其中微生物蛋白酶具有产量大、性能好等特点，应用更为广泛。生产肉类蛋白水解产品时，随着水解度的提高，容易生成苦味肽，使产品的苦味逐渐增强。解决这一生产问题的一个办法是筛选能够水解不生成苦味肽的蛋白酶；另一个办法是在蛋白质水解液中添加羧肽酶将苦味肽继续水解掉。羧肽酶（carboxypeptidase）是一种消化酶，它能够专一性地从肽链的C端开始逐个水解释放出游离氨基酸。

谷氨酰胺转氨酶（transglutaminase，TG，EC 2.3.2.13）能够催化蛋白质分子内或分子间的氨基发生转移，在蛋白质之间架桥形成ε-（γ-谷氨酰基）-赖氨酸肽键，从而使蛋白质发生聚合或交联。催化反应过程中蛋白质肽链上谷氨酰胺残基上的甲酰胺基团通常作为供体，赖氨酸残基的氨基作为受体（图9-9）。蛋白质经谷氨酰胺转氨酶催化改性以后，其胶凝性、持水性、水溶性、塑性、稳定性等均会得到改善。谷氨酰胺转氨酶的这一特性使其能够广泛应用于肉制品、乳制品等富含蛋白质的食品加工中。其中在肉制品工业中，谷氨酰胺转氨酶能够使肌肉中的蛋白质形成交联结构，显著提高肉制品的凝胶质量，改善其品质。在肉制品加工过程中，谷氨酰胺转氨酶的效果主要体现在以下几个方面。

图9-9 谷氨酰胺转氨酶催化蛋白质交联作用示意图

1.改善肉制品的质地结构

在肉制品生产过程中，通常需要采用滚揉、斩拌等物理方法或添加植物蛋白、淀粉等来增强产品的黏合性。研究表明，将适量的谷氨酰胺转氨酶添加到火腿、香肠、肉糕、鱼丸等肉质食品中能够显著提高产品的切片性和弹性。

2.提高肉品原料的利用率

在肉制品加工过程中不可避免地会产生大量的碎肉、肉渣等边角料，难以合理利用。添加谷氨酰胺转氨酶可将这些边角料黏结在一起，重新组合成完整的肉块，从而提高肉品原料的利用率。此外，牛、羊、鸡等肉制品黏合性较差，切片性不佳且易碎，添加谷氨酰胺转氨酶能够显著改善这些肉类制品的质地结构，提高产品品质。(www.daowen.com)

3.开发新型健康肉制食品或蛋白质类食品

随着经济的不断发展，人们的生活水平不断提高，保健意识也不断增强，一些“低盐、低脂、高蛋白”的肉制品越来越受到人们的青睐。在传统的肉制品加工过程中，食盐、磷酸盐等盐类起着关键的作用，直接影响产品的风味和质地。而食用过量的盐分和脂肪会对人体健康产生负面的影响，诱发高血压、心脏病等疾病。谷氨酰胺转氨酶为开发这类健康产品提供了一条新的途径。研究表明，在香肠的生产过程中添加适量的谷氨酰胺转氨酶能够降低75%的食盐使用量，且产品仍能具有同样效果的弹性，这说明谷氨酰胺转氨酶能够显著增强肉品中凝胶的强度，弥补因低盐造成的凝胶减弱。试验表明，在不影响产品品质的前提下，谷氨酰胺转氨酶同样能够降低肉制品生产过程中磷酸盐的使用量。

谷氨酰胺转氨酶能够将某些人体必需氨基酸（如赖氨酸）共价交联到蛋白质上，以防止加工过程中美拉德反应对氨基酸的破坏，从而提高蛋白质的营养价值。有研究表明，谷氨酰胺转氨酶还能够交联蛋白质，可作为脂肪的取代物。如诺维信公司以肉制品常用的乳化剂酪蛋白钠为原料，经谷氨酰胺转氨酶催化作用，将生产的脂肪取代物应用于色拉米香肠中可取代50%的脂肪，且能够保持产品原有质构和风味不变。另外，谷氨酰胺转氨酶能够用于植物蛋白质“人造肉”产品的开发，如以大豆蛋白质为原料，通过谷氨酰胺转氨酶的催化交联作用使大豆蛋白质结合在一起，形成肉类组织类似的结构。

【应用实例】肉类嫩化。

目前工业上用于肉类嫩化的外源性蛋白酶主要有植物蛋白酶、动物蛋白酶和微生物蛋白酶三类。其中植物来源的蛋白酶在肉类嫩化中应用最为广泛，主要包括木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶、猕猴桃蛋白酶和生姜蛋白酶等（Feijoo-Siota等，2011）。Bekhit等（2014）综述了用于肉类嫩化的外源蛋白酶，对其来源、性质及应用进行了评价，为工业上肉类嫩化剂的选择提供了依据。许多学者开展了对植物蛋白酶作用于不同肉类的嫩化效果的研究。Ha等（2012）比较了四种商品化酶制剂（木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、猕猴桃蛋白酶和生姜蛋白酶）水解牛结缔组织和肌纤维提取物的能力，结果表明生姜蛋白酶对结缔组织的水解最有效，猕猴桃蛋白酶对肌原纤维蛋白的水解效果最好。而木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶具有高活性和可控性，更适于牛肉的嫩化处理。SDS-PAGE和质谱结果表明，在类似的条件下，木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶能够水解肌动球蛋白、肌联蛋白和伴肌动蛋白，猕猴桃酶提取物还可以水解细丝蛋白、辅肌动蛋白和肌间线蛋白（Ha等，2013）。雷昌贵等（2009）分别用不同浓度的氯化钙溶液、磷酸盐溶液、木瓜蛋白酶溶液浸渍新鲜牛肉（背最长肌），4℃放置3d后测定肉样肌原纤维小片化指数（myofibrillar fragmentation index，MFI）和剪切力，发现木瓜蛋白酶对牛肉的嫩化有显著的作用，能够显著增加MFI和降低剪切力。唐晓珍等（2003）和Ha等（2013）利用生姜蛋白酶、猕猴桃蛋白酶和芦笋蛋白酶对猪肉、牛肉等进行了嫩化，表明0.01%的生姜蛋白酶在pH 7.0、30℃的条件下对猪肉具有显著的嫩化效果，而猕猴桃蛋白酶提取物嫩化处理牛肉肌纤维和胶原蛋白的效果要优于芦笋蛋白酶提取物，表明猕猴桃蛋白酶更适于作为牛肉的嫩化剂。

一些微生物蛋白酶也逐渐开发出来并应用于肉类嫩化过程中，如编者课题组（2016）从酱油曲样品中筛选得到一株产蛋白酶细菌铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa），从其基因组中克隆得到一种蛋白酶RmproA。RmproA水解酪蛋白、脱脂乳和鱼精蛋白能力较强，在ACE抑制肽和配制酱油的制备中具有应用潜力，同时处理猪肉具有较小的剪切力，在肉类的嫩化中具有应用价值。