阅读说明：本技术 一种提高动物细胞来源人造肉形态品相的方法 (Method for improving animal cell source artificial meat morphology ) 是由 刘松 王兴隆 周景文 李江华 陈坚 堵国成 于 2019-07-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种提高动物细胞来源人造肉形态品相的方法,属于食品工程技术领域。是将不同重量份数的动物干细胞培养所得肉糜、食盐、磷酸盐、水分、酪蛋白粉、谷氨酰胺转氨酶进行混合。同时,针对动物细胞培养成品,本发明提供了处理方法。通过添加谷氨酰胺转氨酶促使动物细胞进行大量交联,磷酸盐、食盐及水的混合物提供了反应条件,而酪蛋白的加入为谷氨酰胺转氨酶粘合提供了桥梁,以此加深了交联程度。通过该方法处理的人造肉具有高致密程度及口感。(The invention discloses a method for improving animal cell source artificial meat morphology, and belongs to the technical field of food engineering. Mixing meat paste obtained by culturing animal stem cells in different parts by weight, salt, phosphate, water, casein powder and glutamine transaminase. Meanwhile, the invention provides a treatment method aiming at the animal cell culture finished product. The addition of glutamine transaminase promotes animal cells to be subjected to mass crosslinking, a mixture of phosphate, salt and water provides reaction conditions, and the addition of casein provides a bridge for the adhesion of the glutamine transaminase, so that the crosslinking degree is deepened. The meat analogue treated by the method has high compactness and good taste.)

一种提高动物细胞来源人造肉形态品相的方法

技术领域

本发明涉及一种提高动物细胞来源人造肉形态品相的方法，属于食品工程技术领域。

背景技术

动物干细胞来源人造肉在不久的将来是解决食品供应的主要策略，通过动物干细胞培育的人造肉具有诸多的优势，包括可控的营养成分、无污染、生产速度快等。然而，因为人造肉通过体外细胞培养，依赖于培养基及培养皿，相比于动物养殖过程中，动物体经过锻炼、生长所产出的肉质则相对疏松呈肉糜状。

谷氨酰胺转氨酶为食物中较常用的天然粘合剂，可以催化食物内蛋白发生共价交联，在肉类加工中，可以改善肉类的形状品相，提高肉质密度和块状程度。目前，通过动物干细胞培养的人造肉存在肉质疏松、口感差的问题，而谷氨酰胺转氨酶尚未在人造肉中进行粘合尝试，其反应时间、用量和粘合程度未知。

因此，提供一种提高动物细胞来源人造肉形态品相的方法，对于人造肉的工业加工有重要的应用。

发明内容

本发明为解决人造肉形态品相差，口感差的问题。通过添加谷氨酰胺转氨酶与酪蛋白可以促使动物细胞表面糖蛋白进行深度交联，从而提高致密程度，以此改善其感官效果和口感。

本发明的第一个目的是提供一种提高动物细胞来源人造肉形态品相的方法，按重量份数计，是将74-88％的动物干细胞培养所得肉糜、0.5-2％的食盐、0.5-2％的磷酸盐、10-20％的水分、0.5-1％的酪蛋白粉、0.5％-2％的100-120U/g底物的谷氨酰胺转氨酶进行混合，混合后进行搅拌。

在本发明的一种实施方式中，按重量份数计，动物干细胞培养所得肉糜添加量为80-85％。

在本发明的一种实施方式中，按重量份数计，食盐添加量为0.5-1％。

在本发明的一种实施方式中，按重量份数计，磷酸盐添加量为0.5-1％。

在本发明的一种实施方式中，按重量份数计，水分添加量为15-20％。

在本发明的一种实施方式中，按重量份数计，酪蛋白粉添加量为0.5-0.8％。

在本发明的一种实施方式中，按重量份数计，100-120U/g底物的谷氨酰胺转氨酶添加量为0.5-1％。

在本发明的一种实施方式中，搅拌温度为23-27℃。

在本发明的一种实施方式中，用肉搅拌机在转速1000-2000r/min下搅拌10-25min。

本发明的另一个目的是提供应用上述方法得到的动物细胞来源人造肉。

本发明的有益效果：

(1)本发明动物干细胞人造肉添加了酪蛋白及谷氨酰胺转氨酶，催化交联反应。谷氨酰胺转氨酶是一种催化酰基转移的酶，可催化肽链中谷氨酰胺残基的γ-羧酰胺基(酰基供体) 与酰基受体之间进行酰基的转移。当酰基受体为伯氨基时，形成蛋白质分子和小分子伯胺之间的连接，当多肽链中的赖氨酸残基的ε-氨基为酰基受体时，在蛋白质分子内和分子间形成ε-(γ-谷氨基)赖氨酸异肽键(G-L键)，使蛋白质发生交联。通过这种方式，将分散的干细胞催化聚集成块，形成的人造肉口感更加紧致，且没有其他重组肉不耐加热或加热后肉块散开等问题。

(2)本发明采用的原料为动物干细胞，经粘合形成肉块，不仅解决了肉类资源紧缺这一问题，且经济方便，口感更为逼真。

(3)本发明制作的人造肉粘合效果比传统果胶法好，热稳定性好，无其他异味，制作出的人造肉与真实肉类口感差别不大，且没有明显粘合痕迹，品相更佳。

附图说明

图1：仪器自动出具时间-力值曲线。

具体实施方式

(一)谷氨酰胺转氨酶酶活的测定方法

1.标准曲线的制作

A液：Tris 9.688g,NH₂OH-HCl 2.78g(100mM),GSH 1.229g,Z-Q-G 4.048g(30mM)，溶于400mL水中。

B液：3mol/L HCl，12％三氯乙酸，5％FeCl₃溶于0.1mol/L HCl，使用时再将三种溶液等量混合。

称取64.8mg的标准品L-谷氨酸-γ-单异羟肟酸(MW＝162.1)加10mL 0.2mol/L的Tris-HCl缓冲液(pH＝6.0，同A液，但不加羟胺、GSH和底物)；用0.2mol/L的Tris-HCl缓冲液通过2倍稀释法依次稀释5个梯度，得到浓度为6.48mg/mL、3.24mg/mL、1.62mg/mL、 0.81mg/mL、0.405mg/mL的标准溶液；分别用移液管吸取标准溶液，每种标准溶液吸取200 μL置于试管中，37℃保温1min；准确加入已在37℃预热10min的A液2mL，振荡混合器混合均匀；再在37℃保温10min，然后加入2mL B液，振荡混合器混合均匀；转速为3000rpm 分离不溶物10min；在加入B液30min后在525nm下测定上清液的吸光度。

以吸光度比氧肟酸的量做直线，由直线的斜率得到一个转换系数K，在样品酶活的测定中得到吸光度后就可以通过K计算出氧肟酸的生成量。

2.酶活测定

称取500mg待测样品于50mL烧杯中，加入约45mL 0.2mol/L的Tris-HCl缓冲液 (pH＝6.0)。室温下用磁力搅拌器搅拌30min。移至50mL容量瓶中用0.2mol/L的Tris-HCl 缓冲液定容至50mL，作为待测样品。准确吸取200μL待测未知样品于试管中，37℃保温1 min。准确加入已在37℃预热10min的A液2mL，振荡混合器混合均匀。再在37℃下保温 10min，然后加入2mL B液，振荡混合器混合均匀。转速为3000rpm分离不溶物10min。在加入B液30min后在525nm下测定上清液的吸光度(At)。

空白对照组：从待测样品中吸取200μL于试管中，37℃保温1min。加入2mL B液，振荡混合器混合均匀。37℃下保温10min，然后加入已在37℃预热10min的A液2mL，振荡混合器混合均匀。用转速为3000rpm分离不溶物10min。在加入B液30min后在525nm下测定上清液的吸光度(Ab)。

酶活定义：一个单位的酶活定义为每分钟催化1μmol底物形成产物的酶量。

1U＝1μmol产物(或底物)/min

TG酶活(u/g)＝K×(At-Ab)×(1/S)×(1/10)

K—转换系数

S—测定的样品重量(g)

10—反应时间(min)

(二)硬度、弹性的测定方法

弹性：

剪切力评定：应用国产C-LM2型肌肉嫩度仪，先进行指针调零，取加工好的肉制品样品放入刀孔处，按动开关使样品被切断，记录嫩度仪上指针所在kg数据，按照仪器规定乘以常数0.2，其乘积即为剪切力Fs。

硬度：

1、测试仪器和刀具

XLW(EC)智能电子拉力试验机，济南兰光机电技术有限公司。和直径5mm的圆柱形探头。

2、试验过程

将肉制品制取为高25mm，底面积40×40mm的方块状试样。将探头安装在拉力机的上夹头上。启动拉力机的压缩试验，以1mm/s的速度压缩试样，直至压缩距离为10mm时，再以同样的速度返回。停顿2s后，继续以相同的速度开始第二次压缩，压缩距离同样为10 mm。仪器自动出具时间-力值曲线，如图1。再进行相应质构特性指标的计算，计算方式如下：

硬度：压力曲线第一次压缩时的最大峰值，是样品保持形状的内部结合力。

实施例1：

(1)原料预处理

动物干细胞肉糜洗净，0～4℃冷藏备用。

(2)动物干细胞的谷氨酰胺转氨酶处理

制备浸渍液原料成分：74-88％肉糜、0.5-2％的食盐、0.5-2％的磷酸盐，10-20％的水分、0.5-1％的酪蛋白粉、0.5％-2％谷氨酰胺转氨酶。

若食盐或磷酸盐浓度超过2％，则会影响肉质口感，且导致肉质失水过多，而低于0.5％则不宜于谷氨酰胺转氨酶进行催化。因谷氨酰胺转氨酶主要链接对象为谷氨酰胺和氨基残基，而酪蛋白具有多个赖氨酸和谷氨酰胺位点可在节约经济成本的同时为谷氨酰胺转氨酶提供链接桥梁，使肉质链接更为紧密，口感更好。谷氨酰胺转氨酶用量低于0.5％则需要较长时间的反应时长，而用量超过2％则导致产物硬度过高。

浸渍液制作过程：将称量好的水，加入搅拌机中，高速搅拌2分钟，依次加入食盐，磷酸盐，与酪蛋白充分混匀后加入高速搅拌机中搅拌10分钟。

浸渍滚揉：将冷藏的动物干细胞肉糜放入滚揉锅中进行浸渍滚揉，后放入搅拌机进行搅拌，在搅拌的过程中缓慢加入谷氨酰胺转氨酶，使酶与肉充分混匀。

将搅拌后的肉块码放在特制模具中，手指拍打排除气泡。排完气的肉块放在特定环境下进行酶催化反应，温度控制在23-27℃，时间设定在20分钟。温度过高，易造成肉的腐败变质。

(3)后期处理加工

酶催化反应完成后，在-40℃以下急速冻结，冻结后成品在-20℃以下。这样便形成了动物干细胞人造肉制品。制得的人造肉硬度为在6500g以上，人造肉弹性为3000g以上。

实施例2

将实施例中的谷氨酰胺转氨酶调整为0.4％，其余条件不变，得到的人造肉硬度为6025 ±112g。

实施例3

将实施例中的酪蛋白调整为0.3％，其余条件不变，得到的人造肉硬度为6123±78g。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。