Трансглютаминаза в мясной промышленности: есть нюансы

В промышленности трансглютаминаза (протеин-глутамин γ –глутамилтрансфераза) (ТГ) используют в мясных системах, где он катализирует образование ковалентных связей между свободными аминогруппами (свободных либо из боковых цепей лизина) и гамма-карбоксамидными группами глутамина. Иными словами, трансглютаминаза создает сетчатую матрицу, образуя ковалентные поперечные связи между мышечными белками, что позволяет «сшивать» кусочки мясного сырья, эффективно удерживать как мясной сок, так и дополнительно вносимую влагу.

Трансглутаминаза учавствует в построении белка из первичных аминов:

R1-Glu-CO-NH2 + H2N-R2 —> R1-Glu-CO-NH-R2 + NH3

Это позволяет, на примере лизина, образовывать белки и тем самым, увеличивать их биологическую ценность. Образуются соединения между двумя белками:

R3-Glu-CO-NH2 + H2N-Lys-R4 —> R3-Glu-CO-NH-Lys-R4 + NH3

Прочность образованной белковой структуры зависит от активности фермента, температуры системы, уровня рН и времени ферментации.

Белки казеина и желатина, присутствующие во многих случайных белковых структурах, являются хорошим субстратом для трансглутаминазы. Белки с высоким содержанием глютамин-компонентов, такие как пшеничные и соевые белки, также являются хорошим субстратом для фермента.

Также следует учесть, что трансглутаминаза может легко окислиться и инактивироваться цистеином группы SH. Поэтому необходимо, чтобы трансглутаминаза была защищена от кислорода воздуха и других окислителей. В упаковке к трансглутаминазе также добавляют поглотители кислорода для обеспечения постоянной деятельности.

Для производителя трансглютаминаза привлекательна тем, что найти ее в готовой продукции нельзя, а экономическая эффективность данного фермента высока. Благодаря этому ТГ является очень популярным препаратом, несмотря на ее немалую стоимость.

Трансглютаминаза катализирует реакции ацильного переноса, вводящие ковалентное связывание между белками, создавая полимеры высокой молекулярной массы. Таким образом, фермент, попадая в «систему», инактивируется – по механизму реакции ацильного переноса. Конечно, следует вопрос, весь ли фермент был задействован в реакции, и какая его доля осталась не вступившей в реакцию. Фермент, который, возможно, не вступил в реакцию, остался в свободной форме, однако его концентрация настолько ничтожна, что может быть выражена показателем 0,001–0,0001% от общей сырьевой. Даже при условии отступления от температурных режимов полной термической инактивации фермента дальнейшая обработка практически любых колбас, гарантирует отсутствие свободного фермента в готовом изделии. Поскольку порог его физического разрушения происходит при 72–75°С, а фермент вносится на стадии подготовки фарша при 2-5°С и при этой температуре начинает свою нативную работу, то при достижении порога максимальной благоприятной температуры 55°С для его инактивации, его остается настолько минимальное количество от начальной концентрации, что даже на этом этапе можно гарантировать практически 95% химической инактивации. А дальнейшее повышение температуры обработки колбасного изделия полностью гарантирует завершающую полную химически-физическую инактивацию фермента, не вступившего в прямую реакцию. Ниже представлена таблица активности фермента в зависимости от температуры, а также таблица инактивации фермента при определенных температурах в колбасных изделиях диаметром 35– 40 мм.

Часто возникает вопрос у производителей — как проверить концентрацию фермента и активность продукта, декларируемую поставщиком? Существуют ли методики определения активности ТГ и есть ли в странах СНГ лаборатории, которые могут оказать такую услугу? Так как любое поступающее сырье для нужд технологического процесса имеет сопроводительную документацию, указываются качественный состав и степень активности фермента в данной смеси с результатами лабораторных исследований на предмет активности. Производитель заинтересован удовлетворить требования потребителя к качеству поставляемой продукции и максимально работает в этом направлении. На данный момент утвержденной методики определения активности фермента в смеси на территории стран СНГ нет. Лаборатории, которые имеют методики и аккредитацию, находятся в Японии и ЕС. Производители ферментного препарата осуществляют отбор проб при выпуске каждой партии и отправляют на исследования в аттестованные лаборатории. Конечно, может возникнуть сомнение, что активность ТГ не будет соответствовать заявленной в документе. Такие случаи имеют место у недобросовестных производителей, но, следуя установленной программе производственного контроля поступающего сырья, с каждой новой партией требуется провести исследование согласно условиям применения в технологическом процессе, где выявится соответствие или же несоответствие заявленным функциональным свойствам.

Условия хранения фермента практически у всех производителей идентичны. Фермент фасуется в фольгированные полимерные пакеты и упаковывается под вакуумом. И в таком виде попадает на заводы, где признается как вспомогательная технологическая добавка. При условии сохранения целостности индивидуальной упаковки фермент может лежать в сухом проветриваемом помещении практически при любых температурных режимах хранения пищевых и вспомогательных продуктов. При вскрытии индивидуальной упаковки и нарушении вакуума ТГ следует хранить в холодильнике, но, учитывая объемы производства и дозировку, фермент в этом случае при самых неблагоприятных условиях может расходоваться не более 48 часов, и потеря активности составит в среднем не более трех единиц, что не сможет являться препятствием для выбраковки и списания сырья, поскольку не скажется на изменении функциональных свойств. Потеря активности на всем сроке хранения при соблюдении всех условий составляет максимум не более 10 единиц, что также не отразится на изменении функциональных свойств фермента.

КомбиАгроСмак МИ-5Комбинированная добавкаЗаказать