CN1494385A - 粘结用酶制剂以及粘结成型食品的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公布经改良的固体状食品原材料的粘结用酶制剂，它是以转谷氨酰胺酶和(1)胶原中的羟脯氨酸和脯氨酸的残基数之和不足胶原中氨基酸总残基数20％的胶原或/和(2)平均粒径小于600μm的胶原作为有效成分，其操作性好并具有很强的粘结力。

Description

粘结用酶制剂以及粘结成型食品的制备方法
技术领域
本发明涉及固体状食品原材料粘结用酶制剂，其使用转谷氨酰胺酶和胶原中的羟脯氨酸与脯氨酸的残基数之和不足胶原中氨基酸总残基数20％的胶原(蛋白，以下同)或/和平均粒径小于600μm胶原的，还涉及使用该粘结(用酶制)剂制备的固体状食品原材料的粘结成型食品及其制备方法。
技术背景
以下列举有关使用以往的酶的固体状食品原材料粘结成型的6种具有代表性的方法，同时分别说明其存在问题。
(1)特开平2-79956号公报公布了只使用转谷氨酰胺酶制备粘结成型食品的技术。但是得不到足够的粘结力，所以研究了同时使用各种成分的方法并获得实际使用。
例如，(2)WO95/08274号公报中，公布了同时使用转谷氨酰胺酶和磷酸碱金属盐以及氯化钠粘结生肉的方法。但是，在这种方法中必需添加相对于肉重量0.4重量％以下的磷酸碱金属盐和相对于肉重量1.5～4重量％的高浓度氯化钠，所以在制品的味道和风味方面，存在有丧失了肉自身特性的缺点。
此外，(3)特开平6-284867号公报和8-140594号公报公布了把转谷氨酰胺酶及作为其基质的酪蛋白类配合使用的粘结成型方法。此方法不仅适用于畜类肉，还广泛用于鱼肉、墨鱼、蟹等鱼类、贝类以至鲑鱼籽、干青鱼籽、大马哈鱼籽、鳕鱼籽等鱼籽类食品原材料。该方法提供了可以在生的状态下进行粘结、并不影响味道和风味的、通用性高的粘结成型方法和粘结用酶制剂。
另一方面，对通过配合除转谷氨酰胺酶和酪蛋白以外的蛋白质的粘结方法也正在进行研究。
(4)特开平9-107923号公报中公布了使用明胶和转谷氨酰胺酶制备成型食品的方法。但是，在该公开特许公报中说明的5～15％的明胶水溶液可以使浓煮海味类和鱼籽类等成型，但不能实现本发明要达到的使畜肉或鱼肉等充分粘结成型的目的。
(5)仓石等人和Tseng.T-F.等人的报告中，叙述了如果使用除酪蛋白钠以外的大豆分离蛋白质、乳清蛋白质、明胶等作为与转谷氨酰胺酶混合使用的蛋白质，则得不到足够的粘结力(J.Food.Sci.，1997，62(3)，488-490和Zhonghua NongxuaHuibao，2000，1(1)，108-117)、在实际使用中，酪蛋白类是粘结所必需的成分。
但是近年来，由于食物过敏等问题的原因，有时来源于乳类的蛋白质不能用于加工食品。特别是众所周知，即使在乳蛋白质中，酪蛋白类也是造成食物过敏原因的物质，因此迫切需要有一种不混合使用酪蛋白类物质、并具有很强的粘结力的技术。
在这种技术背景下，(6)特开平10-070961号公报提出了不混合使用酪蛋白，而使用以胶原和转谷氨酰胺酶作为有效成分的粘结用酶制剂进行粘结成型的方法。但是，如果把该胶原溶解在高温水中，则分散性差，而且呈现高粘性，所以很难与添加的固体状食品原材料混合。因此在该特开平10-070961号公报公布的发明中，必需将胶原溶解在10℃以下的冷水中，并且溶解后必需迅速进行粘结操作，所以在操作性方面仍遗留有未完成的课题。同时如果不混合使用盐时，其粘结力非常弱，因此在这种情况下不可能期望具有实用效果。
发明内容
在这种技术背景下，食品加工业界需要一种不混合使用酪蛋白类物质，并可以使肉片等固体状食品原材料充分粘结成型、同时操作性好、粘结力强的粘结用酶制剂以及使用该制剂的粘结成型食品的制备方法。本发明的目的即是为了适应这种需要而研制的。
为了达到上述目的，本发明者进行了锐意研究，结果发现通过使用特定的胶原，可以简单地对固体状食品原材料进行粘结成型，并且粘结力强，在此基础上进一步完成了本发明。
也就是，本发明涉及使用转谷氨酰胺酶和以(1)胶原中的羟脯氨酸及脯氨酸(以下有时总称为亚氨基酸)的残基数之和不足胶原中氨基酸总残基数20％的胶原或/和(2)平均粒径小于600μm的胶原作为有效成分的固体状食品原材料粘结用酶制剂、使用该粘结用酶制剂(的有效成分)制备固体状食品原材料粘结成型食品的制备方法以及用该制备方法制备的固体状食品原材料的粘结成型食品。
下面详细说明本发明的情况。
本发明的特征是在转谷氨酰胺酶的酶作用基础上，再加以使上述特定胶原具有作为制备固体状食品原材料粘结成型食品的粘结剂功能。
首先说明本发明中使用的转谷氨酰胺酶。
转谷氨酰胺酶是催化蛋白或肽链中谷氨酰胺残基的γ-羧基酰胺基中酰基转移反应的酶。如果该转谷氨酰胺酶作为酰基受体作用于蛋白质中赖氨酸残基的ε-氨基，在蛋白质分子中和分子之间会形成ε-(γ-Glu)-Lys键。而且作为本发明中使用的酶的转谷氨酰胺酶，只要是具有转谷氨酰胺酶活性的物质则不管其来源如何均可使用，可以使用已知的转谷氨酰胺酶。
例如可以列举来源于放线菌的转谷氨酰胺酶(参照特许第2572716号公报)、来源于枯草杆菌的转谷氨酰胺酶、来源于微生物的转谷氨酰胺酶(参照WO96/06931号公报)、来源于卵菌的转谷氨酰胺酶(参照WO96/22366号公报)、(参照特开平11-137254号公报)等等来源于微生物的转谷氨酰胺酶。还可以列举来源于荷兰猪肝脏的转谷氨酰胺酶(参照特许第1689614号公报)、来源于牛血液、猪血液等动物的转谷氨酰胺酶、来源于马哈鱼、鲷等鱼类的转谷氨酰胺酶(关等人、日本水产学会志，1990，56，125-132)、来源于牡蛎的转谷氨酰胺酶(参照美国专利第5736356号)等等。除此之外还可以列举用转基因方法制备的转谷氨酰胺酶(例如参照特开平11-75876号公报)等等。
本发明可以使用任何转谷氨酰胺酶，对其来源和制备方法没有限定。但是，从作为食品用途的功能性、容易使用的角度，以及从商业上可以进行大量生产、价廉、原料易得的角度考虑，优选使用上述来源于微生物的转谷氨酰胺酶(参照特许第2572716号公报、WO96/06931号公报和WO96/22366号公报)。
用于本发明的转谷氨酰胺酶的活性单位按下述方法测定和定义。即以苄氧羰基-L-谷氨酰胺酰甘氨酸和羟胺作为基质进行反应，在三氯乙酸存在的条件下使生成的异羟肟酸转换成铁的配位化合物，然后用525nm的吸光度测定其量。把在1分钟内生成1微摩尔异羟肟酸的酶量定义为转谷氨酰胺酶的活性单位，即1单位。该测定方法(异羟肟酸化法)的详细情况如已有报导(例如参照前述特许第2572716号公报)中所述。
如前所述众所周知，转谷氨酰胺酶有各种各样的来源，由于来源不同，所以还有些转谷氨酰胺酶具有不能通过上述异羟肟酸化法对其活性进行定义的基质特异性。这种情况下，可以用不同的方法定义其活性单位。无论用哪种测定活性的方法进行定义，只要是能够在实质上显示本发明所说的粘结成型效果的量，均包括在本发明的转谷氨酰胺酶的添加量范围之内。
以下说明本发明固体状食品原材料粘结用酶制剂的另一种有效成分-胶原。
本发明中所使用的胶原是从动物、鱼类、贝类的皮、骨、软骨、鳞、鳔等动物组织中提取的、其为亚氨基酸(羟脯氨酸和脯氨酸)含量不足该胶原氨基酸总残基数20％的胶原，或/和同样由前述动物组织提取的、并且平均粒径小于600μm的胶原。如果将氨基酸组成在上述规定范围内的胶原和平均粒径在上述规定范围内的胶原分别单独使用或两者组合使用，则粘结效果明显提高。
以下更详细说明胶原的情况。
有关本发明所用特定胶原的限定之一是对亚氨基酸含量的限定。畜肉系胶原中，亚氨基酸含量(残基数)为20～22％的胶原较多，把它与亚氨基酸含量低的胶原混合调制各种亚氨基酸含量的胶原，分别测定其粘结力。结果发现通过使用亚氨基酸含量低于20％的胶原，可以大幅度增加粘结力这一惊人的效果。从鱼类、贝类提取得到的胶原中，亚氨基酸含量低的胶原较多，可以直接使用亚氨基酸含量低于20％的胶原。
因此本发明中，为了充分体现粘结力，胶原没有必要是来源于单一物质的胶原。在来源于某一物质的亚氨基酸含量高的胶原中混合来源于其它物质的亚氨基酸含量低的胶原，使整体的亚氨基酸含量达到本发明规定范围之内时，也属于本发明该胶原的范围。具体讲就是，即便在亚氨基酸含量高于20％的胶原中混合亚氨基酸含量低于20％的胶原，使用此调节整体的亚氨基酸含量低于20％的胶原，也可以获得足够的粘结效果。这种混合胶原也属于本发明的胶原范畴。此外，对上述从动物组织中提取的胶原进行任何化学处理、酶处理调节得到的亚氨基酸含量低于20％的胶原也可以用于本发明中，也属于本发明的胶原范畴。
为了得到上述理想氨基酸组成的胶原，可按如下步骤测定其氨基酸的组成。例如可以通过对胶原进行酸解，然后利用适当柱的液体色谱方法。也可以利用薄层色谱和质量分析方法作为检测氨基酸的方法。
本发明者使用了如下所示的方法测定氨基酸的组成。也就是在约3～5mg干燥样品中加入1mL 6N盐酸，脱气后在110±1℃下加热20小时，使其完全水解。水解后，用蒸发器除去盐酸，适当稀释后用“氨基酸自动分析仪L-8500”(日立制作所制造)进行分析。作为氨基酸，对天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、络氨酸、苯基丙氨酸、赖氨酸、组氨酸和精氨酸定量，以该氨基酸总残基数为基准，计算出相对于该总残基数的脯氨酸和羟脯氨酸残基数之和的比例。即氨基酸分析结果、按重量％检测出的各种氨基酸数据用各种氨基酸的分子量除从而求出摩尔比，再使用该摩尔比求出每(份)氨基酸总残基数的脯氨酸和羟脯氨酸残基数之和的比例。
用上述方法测定了5种胶原A～E的氨基酸组成(下述表1)，并且弄清了其组成和粘结之间有效性的关系(参照后文图1，试验方法参照实施例1)。由试验结果可知，使用亚氨基酸含量高的胶原时，不能展现具有实用意义的粘结力。
                                  表1
A B C D E
Hyp 9.5 9.8 9.6 5.3 5.8
Asp 4.8 4.6 4.6 5.1 6.3
Thr 1.7 1.8 1.8 2.4 2.4
Ser 3.6 3.3 3.3 6.3 5.0
Glu 7.3 7.2 7.3 7.2 7.5
Pro 12.2 11.9 12.6 10.4 11.1
Gly 34.2 33.5 33.8 36.0 36.0
Ala 10.4 11.1 11.3 11.1 10.9
Cys 0.0 0.0 0.0 0.2 0.3
Val 2.2 2.3 2.3 1.9 1.7
Met 0.5 0.4 0.4 0.9 1.0
Ile 1.1 1.2 1.1 1.1 1.1
Leu 2.5 2.7 2.5 2.1 1.9
Tyr 0.3 0.3 0.0 0.0 0.0
Phe 1.4 1.5 1.6 1.5 1.4
Lys 2.9 2.8 2.7 2.7 2.5
His 0.6 0.5 0.4 0.9 1.0
Arg 4.8 5.1 4.8 5.2 5.2
总计 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
Hyp+Pro(％) 21.7 21.7 22.2 15.7 16.9
本发明所用特定胶原的另一个限定是关于平均粒径的限定。调制平均粒径不同的多种胶原，分别测定其粘结力，结果发现使用平均粒径小于600μm的胶原时可以得到具有实用意义的粘结力。这里所说的平均粒径是指相当于粉状物体累积分布曲线50％的粒径，也称为中位粒径Dmed或50％粒径D50。
在制备固体状食品原材料粘结食品的所有方法中，都可以证实通过使用上述特定胶原可以提高粘结力。但是，不预先把以转谷氨酰胺酶和胶原作为有效成分的粉末状粘结用酶制剂溶解在水或液状物中，而直接以粉末状态添加到固体状食品原材料中制备粘结成型食品的制备方法中，通过使用平均粒径小于600μm的胶原，可以得到具有实用意义的粘结力。这里所说的液状物是指水、油等液体或在这类液体中混合有各种蛋白质、调味品、香辣料和适当大小的食品原材料等的、具有流动性的物质。
使用大粒径胶原时，在粘结面由粘结用酶制剂形成较厚的层，在口感和外观上都是不理想的。但是，如果使用平均粒径小于600μm的胶原，则如上所述可以得到足够的粘结力，同时能使粘结用酶制剂薄而均匀地附着在被粘结物表面(粘结面)上，可以得到口感与外观都很好的粘结成型食品。
作为调制上述特定粒径胶原的方法，可以列举使用各种粉碎机的粉碎法和把粉末状胶原一次溶解在溶剂中，用喷雾干燥等干燥技术对该溶液进行干燥的方法等。另外，通过造粒技术也可以调节粉状物体的粒径。不过，作为调制本发明中所用特定粒径胶原的方法，并不局限于上述方法，包括所有调节粉状物体粒径的方法。
本发明者通过使用粉碎机对胶原进行粉碎、筛分，得到多种规格的粒度分布不同的胶原。按各种规格(级分)用粒度分布计分析这样调制的胶原粉末，检测出各级分的平均粒径。
把用上述方法得到的胶原和转谷氨酰胺酶以粉末状态直接添加到小片的猪大腿肉(300g)中，混合使其均匀溶合于肉中。接着将该混合物灌入到折径为75mm的套管中，在5℃下放置2小时，使其进行由转谷氨酰胺酶引起的交联反应，然后在-40℃下冷却，使反应停止。把冷冻的粘结猪肉切成厚9mm、宽25mm的片，解冻后测定其拉伸强度(结果如后文图2所示)。结果发现通过使用粒径较小的胶原，可以得到具有更强粘结力的惊人效果。同时还证实使用平均粒径小于600μm的胶原时，粘结力具有实用意义，使用粒径小于400μm的胶原，可以获得足够强的粘结力。
本发明中所说的胶原通常是从动物、鱼类、贝类等动物组织中提取、并经过精制得到的胶原，对于其分解等变性程度没有特别限制。在提取过程中，会产生各种程度的水解，所以通常呈现较宽范围的分子量分布，也就是转换成为所谓明胶的物质也包括在本发明的胶原范围之内。
另外，胶原不一定是精制品，只要在不影响本发明期待效果的限度内，胶原中当然也可以含有部分脂肪、碳水化合物以及缩氨酸、氨基酸等。
另一方面，特开平7-227228号公报中公布了有关利用从鱼类、贝类中分离的干燥明胶和转谷氨酰胺酶的新型凝胶化材料及其制备方法的技术。用这种凝胶化材料与在较宽的温度范围内易溶于水的、来源于鱼类、贝类的明胶和转谷氨酰胺酶配合使用，可以迅速形成热稳定性高的凝胶。但是必须注意，从特开平7-227228号公报公布的凝胶化能的分析中，推断不出本发明所提供的固体状食品原材料的粘结功能。
详细地说，本发明的粘结用酶制剂是以粘结固体状食品原材料为目的，而特开平7-227228号公报中公布的凝胶化材料是以添加混合水或液状食品，制备透明果冻胶类凝胶化食品为目的。本发明中的粘结意味着通过界面的紧密接触使应力传达至接缝处(合目的)(《接着手册第3版》1996年日刊工业新闻社发行)，即以粘结剂作为媒介，通过化学或物理的力或通过化学和物理两方面的力形成两个面互相结合的状态。另一方面，特开平7-227228号公报中所用的凝胶化是从溶胶向凝胶的变化(《生化学辞典第2版》1990年(株)东京化学同人发行)，意味着将具有流动性的悬浮液或者溶液凝固到不具有流动性、并且在自重下也不会形成零乱分散的程度。这种粘结和凝胶化不是同一个意义，在定义上是完全不同的现象。因此本发明粘结用酶制剂和特开平7-227228号公报的凝胶化原材料是目的目标不同、基本技术思想也不同的发明。
另外，还有一点也是很明确的，即不能确认通过转谷氨酰胺酶和各种蛋白质反应得到的凝胶的特性(断裂强度、4mm应力、特开平7-227228号公报中所示的扭矩等也是凝胶的特性之一)和粘结力之间的相关性。例如，在添加转谷氨酰胺酶形成的蛋白质凝胶的硬度(4mm应力：使用Stable Micro Systems制造的“Texture Analyzer”的柱塞：15mm cylinder和速度：10mm/sec的条件下测定)和使用转谷氨酰胺酶和相同蛋白质的猪肉粘结试验(试验方法在实施例1中有详细说明)的结果中找不出任何相关性。具体讲，在众所周知的、通过转谷氨酰胺酶作用能迅速形成凝胶的酪蛋白钠、大豆分离蛋白质、明胶和水溶性明胶的各种蛋白质溶液中，按每1g蛋白质100单位的比例添加转谷氨酰胺酶，形成凝胶的4mm应力分别为65.5、66.8、643.9、383.9g。另一方面，表示粘结能的拉伸强度分别是80.0、25.0、46.6和30.0g/cm2。如果把80.0g/cm2以上视为具有实用意义的粘结力，那么除酪蛋白钠以外，其它的粘结能都相当低。由这些结果可知，在凝胶硬度(4mm应力)和粘结能(拉伸强度)之间找不到任何相关性。
总之，并不是所有通过转谷氨酰胺酶能形成硬凝胶的蛋白质都可以粘结固体状食品原材料。前述特开平7-227228号公报中指出，来源于鱼类、贝类的干燥明胶通过转谷氨酰胺酶作用可以形成扭矩大的凝胶，扭矩是反映凝胶硬度的一个指标。但是如上所述，在形成扭矩大的凝胶和使固体状食品原材料粘结之间找不出相关性。
此外，前述特开平7-227228号公报中已指出，来源于鱼类、贝类的明胶易溶于水，并能迅速形成扭矩大的凝胶。但是事实上，在构成与转谷氨酰胺酶反应的反应基质即蛋白质的易溶于水特性和可粘结特性之间，也找不出任何相关性。
例如，易溶于水的大豆分离蛋白质，如上述结果所示，即使使其与转谷氨酰胺酶反应，也得不到具有实用意义的粘结力。此外在较宽温度范围内易溶于水的明胶(所谓水溶性明胶)通常市场上有售。这些都是使胶原改性或分解而调制成的。但是即使用这些水溶性明胶对猪肉进行粘结试验，也如上所述，不能确认其粘结充分。即找不出蛋白质易溶于水的特性和食品原材料粘结之间的任何相关性。
因此，虽然是对上述内容的重复，但仍有必要说明，特开平7-227228号公报中指出的配合使用在较宽的温度范围内易溶于水的、来源于鱼类、贝类的明胶和转谷氨酰胺酶，可以迅速形成具有热稳定性的凝胶，但是很难由此推断固体状食品原材料的粘结功能，与此相反，本发明在这一点上的先进性是显而易见的。
如前所述，本发明中的胶原本来是从动物和鱼类、贝类等动物组织提取的，对分解等变性程度没有特别限定，优选分子量约为65,000以上的级分在50％以上的胶原。
之所以如此，是因为如果分子量太小则粘结效果降低。可以分析认为这是由于分子量一小、与转谷氨酰胺酶的反应性降低，与胶原粘结面的亲和性变弱而造成的。
附带说明，可以利用下述方法作为测定本发明所用胶原分子量的方法。即通过分子筛效果把蛋白质分成不同分子量级的方法，例如可以使用凝胶过滤法和SDS-聚丙烯酰胺电泳法。还可以通过电荷与质量的关系测定蛋白质分子量的方法，如质量分析法等。也可以通过与市场上出售的分子量标记对比，估算分级后蛋白质的分子量。
下面说明本发明固体状食品原材料粘结用酶制剂的情况。
对于本发明粘结用酶制剂的必要组成成分转谷氨酰胺酶和胶原的配合量没有特别限制。对于胶原，通常在100重量份酶制剂中，胶原的配合量比例优选为10～80重量份，对于转谷氨酰胺酶，每1g酶制剂中其含量优选为10～300单位。
顺便说明，特开平7-227228号公报的凝胶化材料中，规定了转谷氨酰胺酶的优选配合量为0.005～0.1％，与本发明的配合量相比，该规定值低。于是，特开平7-227228号公报中，按优选的转谷氨酰胺酶配合量(0.1％)调制凝胶化材料，并研究了用该凝胶化材料是否可以粘结固体状食品原材料(试验方法参照实施例1)。结果表明，使用该凝胶化材料时的粘结强度为11g/cm2，不能确认其具有充分的粘结力，而且如果对所得肉片加热，粘结强度将进一步降低。因此，特开平7-227228号公报中公布的凝胶化材料中没有粘结能，即使从功能上看，也与本发明粘结用酶制剂是根本不同的。
本发明粘结用酶制剂中的转谷氨酰胺酶和胶原，不一定需要在一个容器中共混，其中，也包括使用将它们放在各自容器中的一组所谓“成套制剂(キツト)”的混合方式。
本发明的粘结用酶制剂是以转谷氨酰胺酶和胶原作为有效成分，但是除此之外，也可以配合在此领域中一般使用的下述各种任意成分。例如，使其含有作为食品成型剂而广为人知的乳糖、蔗糖、麦芽糖醇、山梨糖醇、糊精、支化糊精、环化糊精、淀粉类、多糖类、树胶类、果胶类等物质。还可以使本发明粘结用酶制剂中含有酪蛋白类以外的其它蛋白质，例如从猪肉、牛肉等畜肉和家禽肉中提取的动物性蛋白质和大豆蛋白、小麦蛋白等植物性蛋白质。根据需要，还可以在本发明酶制剂中配合碳酸氢钠、柠檬酸钠、磷酸钠、氯化钠、氯化钾等生理学上允许的无机盐类。此外还可以适当配合调味品、砂糖、香辣料、着色剂、发色剂、抗坏血酸、其盐等有机盐类、乳化剂、油脂等物质。
下面说明使用本发明粘结用酶制剂制备粘结成型食品的制备方法。
使固体状食品原材料粘结，制备粘接成型食品时，有关粘结用酶制剂的使用形态如下。也就是，可以把以转谷氨酰胺酶和胶原作为有效成分的粘结用酶制剂溶解在水或液状物中而形成的物质添加到固体状食品原材料中混合，也可以直接以粉末状态把粘结用酶制剂添加到固体状食品原材料中混合。还可以是把以转谷氨酰胺酶为有效成分的物质和以胶原为有效成分的物质分别溶解得到溶液、或者是直接以粉状物体形态、分别或同时添加到食品原材料中混合。无论采用其中的哪一种方法，均属于本发明粘结成型食品的制备方法范围。
无论使用哪种方法，每1g作为被粘结对象的固体状食品原材料中的转谷氨酰胺酶添加量(使用量)为0.01～100单位，优选为0.1～50单位。作为胶原的添加量(使用量)，每100重量份食品原材料中的添加量通常为0.1～5重量份，优选为0.3～2重量份。如果胶原的添加量太少，则与单独使用转谷氨酰胺酶时相比，粘结效果没有变化；如果相反胶原的添加量太多，则在食品原材料之间能形成蛋白质膜，无论是在口感方面，还是在粘结力方面都是不理想的。不过二者的上述添加量只是一个标准，只要能达到本发明所期望的效果，其添加量不一定局限在此范围之内。
顺便说明，前述特开平7-227228号公报中的凝胶化材料，是把该凝胶化材料溶解在水或液状物中，得到溶胶状混合物后，再通过转谷氨酰胺酶作用使其形成凝胶化食品。与此相对，将本发明粘结用酶制剂直接以粉状物体状态添加到固体状食品原料中的方法，在有意不经过溶胶状态而得到粘结成型食品这一点上，是有别于特开平7-227228号公报发明的。这种通过直接使用粉末状的本发明粘结用酶制剂方法得到的粘结强度，比用把粘结用酶制剂溶解于溶剂中，再将该溶液添加到固体状食品原材料中的方法得到的粘结强度还要高，是一种更有实用意义的粘结成型食品的制备方法。
把转谷氨酰胺酶、胶原和固体状食品原材料的混合物放置在转谷氨酰胺酶出现酶作用的温度(反应温度)下。反应温度通常为3℃～60℃左右，如果保持在该温度下进行约1分钟～约48小时左右的交联反应。但是优选在5℃～50℃左右反应约5分钟～约24小时左右。通过该交联反应，在胶原和固体状食品原材料(表面)产生交联，结果借助于胶原使固体状食品原材料之间粘结。
最后说明用于本发明的固体状食品原材料。
所谓固体状食品原材料是指没有流动性、自身能保持一定形状的物质。例如不仅可以使用牛肉、猪肉、马肉、羊肉、山羊肉、家兔肉、鸡肉等所谓食肉，而且还可以使用各种鱼肉、贝类、虾类、螃蟹等甲壳类，墨鱼、章鱼等软体动物，鲑鱼籽、大马哈鱼籽等鱼籽类等食品原材料。还可以用于乳酪、面类、鱼糕等食品加工。但是也并不局限于上述列举的固体状食品原材料，只要是能够达到本发明目的，均属于本发明的固体状食品原材料范围之内。
另外，本发明所使用的鱼明胶，具有添加适量水分可迅速获得高粘结力的性质。因此从制备工序上讲，或者原材料形状不均匀和质脆易碎等材料性质上讲，在粘结成型中不能施加大的压力时，由于本发明具有较强的粘结力，所以在不施加压力的情况下也可以迅速粘结。本发明可适用于上述所有固体状食品原材料，特别是当用于粘结食肉、鱼肉时，具有较好的效果，其中，特别在粘结鱼肉等质脆易碎的固体状食品原材料时，更能发挥明显的效果。
附图的简单说明
图1表示使用各种明胶的粘结肉的拉伸强度。
A：来源于猪的明胶“明胶AP-100”(商品名)、新田明胶(株)制造
B：来源于猪的明胶“明胶AE”(商品名)、新田明胶(株)制造
C：来源于猪的明胶“明胶R”(商品名)、新田明胶(株)制造
D：来源于鱼的明胶“Norland HMW Fish Gelatin”(商品名)、Norland Products Inc.制造
E：来源于鲑鱼皮的明胶(试制品)
图2表示使用各种粒径胶原制备的粘结成型肉的的拉伸强度。
图3表示使用各种蛋白质的粘结成型肉的拉伸强度(实施例1)。
1.“Norland HMW Fish Gelatin”+转谷氨酰胺酶
2.“SCANPRO T-95”+转谷氨酰胺酶
3.酪蛋白钠+转谷氨酰胺酶
4.只使用“Norland HMW Fish Gelatin”
图4表示把各制剂溶解在水中，以所得糊状物形态使用时的粘结成型肉的拉伸强度(实施例3)。
图5表示直接以粉状物体状态使用各种制剂时的粘结成型肉的拉伸强度(实施例4)。
(实施发明的最佳方案)
以下根据实施例详细说明本发明的情况。但是，本发明的技术范围并不限定在这些实施例中。
实施例1：由转谷氨酰胺酶和胶原制备粘结成型肉
使用来源于链轮丝菌属(Streptoverticillium mobaraenseF013819)的市场出售的转谷氨酰胺酶(味之素(株)制造“阿克泰依巴(アクテイバ)TG”比活性为1000单位/g)作为转谷氨酰胺酶。使用美利坚合众国的Norland Products Inc.制造的来源于鱼的明胶“Norland HMW Fish Gelatin”(商品名)作为胶原。而且，在前述氨基酸组成分析中，“Norland HMW Fish Gelatin”的亚氨基酸含量为15.7％。
把1.8g该胶原溶解在10ml、约20℃的水中，接着把该胶原溶液投入到总量为300g的小片(约2cm见方)猪大腿肉中，把溶液和猪肉混合至充分溶合，然后向其中投入把180单位转谷氨酰胺酶溶解在少量水(2ml)中形成的溶液，把胶原(溶液)、肉片和转谷氨酰胺酶(溶液)混合到完全均匀(每1g肉混有转谷氨酰胺酶0.6单位、胶原0.006g)。
然后把该混合物灌入到折径为75mm的套管中，在5℃下放置2小时，使其进行转谷氨酰胺酶的酶反应。放置后，置于-40℃的冷冻库内冷冻保存至评定其性能。作为对比，使用特开平10-070961号公报中所述的Protein Foods A/S公司制造的胶原“SCANPRO T-95”(商品名)代替胶原的体系、酪蛋白钠代替该胶原的体系、以及不添加转谷氨酰胺酶只使用该胶原的体系，调制粘结成型猪肉(下文表2)。当使用“SCANPRO T-95”系时，首先按照特开平10-070961号公报中所述，为了达到容易分散的目的，准备12.6ml的水(相对于1重量份胶原的水为7重量份)、同样调制粘结成型猪肉。此外，“SCANPRO T-95”中的前述氨基酸组成分析中，亚氨基酸含量为20.5％。
                         表2
1.「Norland HMW Fish Gelatin」+转谷氨酰胺酶
2.「SCANPRO T-95」+转谷氨酰胺酶
3.酪蛋白钠+转谷氨酰胺酶
4.只使用「Norland HMW Fish Gelatin」
把冷冻的粘结猪肉切成厚9mm、宽25mm的肉片，解冻后测定其在生肉状态下的拉伸强度。还在热板上对其两面进行烧烤，进行功能评定。
评定结果如下文图3所示。由该图可知，使用亚氨基酸含量为15.7％的胶原“Norland HMW Fish Gelatin”时，粘结猪肉的拉伸强度为110g/cm2，充分显示出具有实用意义的强粘结性。即使在使用酪蛋白钠的粘结中，也如已知的一样，以往其拉伸强度可以达到80g/cm2、显示出具有实用意义的粘结性，但是，使用该胶原时显示出更强的粘结力。与此相反，使用“SCANPRO T-95”和转谷氨酰胺酶进行粘结、以及只使用该胶原进行粘结时，肉片之间未发现具有实用意义的粘结力。根据前述特开平10-070961号公报，由于在使用冷水时“SCANPRO T-95”呈现出分散性，而如使用本发明体系所述20℃的水，则显示不出任何粘结性，可以说水温的控制使操作变得复杂。另一方面，使用该胶原时，如果采用一般水温(15-25℃)的水，则不需要任何的水温管理，即可以粘结，还可以得到强粘结力。
同时，即使在进行烧烤时，本发明的粘结成型食品的粘结面也不会剥离而导致固体状食品原材料(肉片)间产生分离，口感自然，具有与新鲜肉同样好的味道与风味。
实施例2：调制粘结用酶制剂
用下述表3所示成分配方调制(a)～(g)7种本发明的粘结用酶制剂以及下面实施例3和4所用的粘结用酶制剂。其中，转谷氨酰胺酶使用实施例1所述的物质。
                           表3
            配方                  配合量     亚氨基酸含量
a)「Norland HMW Fish Gelatin」    60g        15.7％
   乳糖                           40g
   转谷氨酰胺酶                   6,000单位
b) 来源于鲑鱼皮的胶原(试制品)     60g        16.9％
   乳糖                           40g
   转谷氨酰胺酶                   6,000单位
c)「明胶AP100」                   60g        21.7％
   乳糖                           40g
   转谷氨酰胺酶                   6,000单位
d)「明胶AP100」                   30g        18.7％
  「Norland HMW Fish Gelatin」    30g
   乳糖                           40g
   转谷氨酰胺酶                   6,000单位
e)「SCANPRO T-95」                60g        20.5％
   乳糖                           40g
   转谷氨酰胺酶                   6,000单位
f) 酪蛋白钠                       60g        -
   乳糖                           40g
   转谷氨酰胺酶                   6,000单位
g)「Norland HMW Fish Gelatin」    60g        15.7％
   乳糖                           40g
实施例3：制备使用粘结用酶制剂的粘结成型肉(之一)
取实施例2中调制的5种粘结用酶制剂(a)、(d)、(e)、(f)和(g)各3g，分别添加4倍重量的水(20℃)使其分散，得到5种糊状物。用该糊状物作为粘结剂，制得粘结成型肉。
也就是分别把这些糊状物添加到总量为300g的小片(约2cm见方)猪大腿肉中，混合至糊状物与猪肉充分溶合。接着，把该混合物分别灌装到折径为75mm的套管中，在5℃下放置2小时，使其进行由转谷氨酰胺酶引起的交联反应。放置2小时后放入到-40℃的冷冻库中，冷冻保存至评定其性能。
冷冻保存1天后，把各粘结成型肉切成厚9mm、宽25mm的片。分别把切好的肉片解冻后，在生的状态下，测定其拉伸强度。还在热板上对切片肉两面进行烧烤，评定其功能。
把评定结果示于下文的图4中。由该图可以确认，以亚氨基酸含量低于20％的胶原和转谷氨酰胺酶作为有效成分的粘结用酶制剂(a)和(d)，分别具有123g/cm2和114g/cm2的强粘结力。虽然可以确认，使用酪蛋白钠和转谷氨酰胺酶的制剂(f)中，粘结力为84g/cm2，也具有实用意义，但是该粘结力没有使用本发明的胶原时强。另一方面，在使用亚氨基酸含量高于20％的胶原和转谷氨酰胺酶的制剂(e)和使用亚氨基酸含量低于20％胶原、而不含转谷氨酰胺酶的制剂(g)中，却得不到具有实用意义的粘结力。
使用本发明粘结用酶制剂时，烧烤后，粘结成型的小片猪肉之间的粘结面没有剥离，口感自然，具有与新鲜肉同样好的味道与风味。
实施例4：制备使用粘结用酶制剂的粘结成型肉(之2)
分别使实施例2中调制的7种粘结用酶制剂(a)～(g)附着在切成大约2cm见方的小片牛大腿肉的一个侧面上。接着使两个附着有酶制剂的、小片牛大腿肉的面接触，并将其封闭到聚乙烯袋中，通过真空密封器进行压接，把真空密封的小肉片在5℃下放置2小时，使其进行由转谷氨酰胺酶引起的交联反应，然后测定其拉伸强度。
把测定结果示于下文的图5，如该图所示，使用亚氨基酸含量低于20％的胶原(明胶)作为蛋白质(制剂(a)(b)和(d))时，比使用酪蛋白钠(制剂(f))时具有更强的粘结力。特别是使用制剂(a)和(d)时，具有惊人的极强粘结力。另一方面，如果使用亚氨基酸组分高于20％的胶原(制剂(c)和(e))时，以及使用亚氨基酸含量低于20％、但不含转谷氨酰胺酶的制剂(制剂(g))时，得不到具有实用意义的粘结力。
产业上的实用性
在使用转谷氨酰胺酶和胶原的固体状食品原材料的粘结成型以往方法中，必需把胶原分散在冷水中，并且要快速进行操作。如果按照本发明，可以采用不需特别控制水温的简单方法进行粘结成型。同时，不仅其粘结力比使用以往的胶原的粘结力大得多，而且显示的粘结力与以往用已知的酪蛋白作粘结剂时相同或更高，并且所得粘结成型食品的味道和风味都很好。使用本发明方法，可以用简单的方法为因乳品过敏等而不能吸收酪蛋白的消费者提供固体状食品原材料的粘结成型食品。

Claims (7)

1.固体状食品原材料的粘结用酶制剂，其特征是以转谷氨酰胺酶和胶原中的脯氨酸和羟脯氨酸的残基数之和不足该胶原氨基酸总残基数20％的胶原作为有效成分。
2.固体状食品原材料的粘结用酶制剂，其特征是以转谷氨酰胺酶和平均粒径小于600μm的胶原作为有效成分。
3.固体状食品原材料的粘结用酶制剂，其特征是以转谷氨酰胺酶和胶原中的脯氨酸和羟脯氨酸的残基数之和不足该胶原氨基酸总残基数20％的胶原或/和平均粒径小于600μm的胶原作为有效成分。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的固体状食品原材料的粘结用酶制剂，其中每1g粘结用酶制剂中，含有该转谷氨酰胺酶10～300单位。
5.制备固体状食品原材料的粘结成型食品的方法，其特征是使用转谷氨酰胺酶和胶原中的脯氨酸和羟脯氨酸的残基数之和不足该胶原氨基酸总残基数20％的胶原或/和平均粒径小于600μm的胶原作为粘结剂。
6.制备粘结成型食品的方法，其特征是使权利要求1～4中任意一项所述的粘结用酶制剂对固体状食品原材料作用，制备粘结成型食品的过程中，无需把该粘结用酶制剂溶解于水或液状物中，而是直接添加到固体状食品原材料中。
7.固体状食品原材料的粘结成型食品，其特征在于它是通过使用权利要求5或6中所述制备方法制成的。
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