大豆分离蛋白在肉制品中的应用.pdf

肉粪工业 肉类食品添加剂 M e a tI n d u s t r y 大豆分离蛋白在肉制品中的应用 周玲彭顺清汪学荣吴峰 西南农业大学食品科学学院重庆北碚4 0 0 7 1 6 摘要大豆分离蛋白是除去大豆中的油脂、可溶性及不可溶性碳水化合物后的大豆蛋白质，具有多种功能 特性，在食品工业中得到了广泛应用。详细介绍了大豆分离蛋白的分类及组成、制备工艺、功能特性及其在肉 制品中的应用，并展望了其发展前景。 关键词大豆分离蛋白组成制备特性应用 大豆古称“菽”，是高营养的植物性食品，不 仅蛋白质含量高，而且富含人体所需的八种必需氨 基酸，其蛋白质的氨基酸组成是植物蛋白中最好 的，达到或超过了删o 推荐的理想蛋白质 含量，有人称之为“黄金”食品。大豆蛋白具有功 能性、营养性和经济性，逐步被广泛地用于肉制品 中。目前用于肉制品的大豆蛋白制品主要有：大豆 分离蛋白( S P I ) 、大豆浓缩蛋白( 聊) 、组织化 大豆浓缩蛋白粉( P C ) 、大豆组织( 化) 蛋白 ( R 、P ) 、脱脂大豆蛋白粉( D s P ) 、全脂脱腥功能 性大豆蛋白粉( s P F ) 。各种大豆蛋白制品功能性、 经济性、营养性不相同，应用的范围、方法也不尽 相同。大豆分离蛋白( S o yP r o t e i nI s o l a t e d ) 又名等 电点蛋白粉，简称S P I ，是指除去大豆中的油脂、 可溶性及不可溶性碳水化合物后的大豆蛋白质，它 是所有大豆蛋白制品中最精制、最纯净的一种，其 蛋白质含量在9 0 以上( 干基) 。由于S P I 是一种 蛋白纯度高、具有加工功能性的食品添加用的中间 原料，近年来广泛应用于肉食品、乳制品、冷食冷 饮、焙烤食品、保健食品等行业。本文综述了S P I 的分类、组成、制备、功能特性及其在肉制品中的 应用。 1 大豆蛋白质的分类及组成 1 1 分类 根据蛋白质溶解特性，大豆蛋白可分为清蛋白 和球蛋白两类。一般，清蛋白占大豆蛋白的5 左 右，球蛋白约占9 0 左右，因大豆的品种和栽培 条件而有所不同。球蛋白可溶于水、碱或食盐溶 液，加酸调p H 值至等电点4 5 或加硫酸胺至饱 和，则析出沉淀。故又称为酸沉蛋白，而清蛋白无 此特性，则称为非酸沉蛋白。 1 2 组成 大豆蛋白按照在离心机中沉降速度来分，分为 2 s ，7 s ，l l s 和1 5 s ( s 为沉降系数) 4 个组分，其 中以7 s 和1 1 s 为主，约占大豆球蛋白总量的7 0 。 工业化生产S P I 时，小分子的2 s 组分会分散于乳 清水中，大分子的1 5 s 组分会残留于粕渣之中，制 取得到的是7 s 和1 1 s 两种蛋白质成分。7 s 球蛋白 是一种糖蛋白，与大豆蛋白加工性能密切相关。与 l l s 球蛋白相比，7 s 组分中色氨酸、蛋氨酸、胱 氨酸含量略低，而赖氨酸含量则较高，因此7 s 球 蛋白更能代表大豆蛋白质的氨基酸组成。l l s 球蛋 白是一种不均匀性的糖蛋白，糖含量要比7 s 组分 少得多。l l s 组分有一个特性即冷溶性，利用这一 特性可以分离浓缩l l s 组分。如果在生产工艺中采 用p H 4 6 的等电点生产S P I 。则所得蛋白质主要是 l l s 球蛋白。 2 大豆分离蛋白的制备 大豆分离蛋白的生产工艺比较复杂，如图所 示： 大豆一清洗一滚压一去壳一滚压一提油一除溶 剂一脱脂大豆蛋白一水、酒精混合提取一稀水提 取一提取物一调至p H 4 5 一蛋白凝乳一 水洗一I 二；雾；嚣笔雾二窘 2 1 碱提酸沉法 国内外生产S P I 主要是采用碱提酸沉法。碱提 酸沉法是蛋白质溶解在稀碱里，分离除去豆粕中的 2 0 0 4 年第1 1 期总第2 8 3 期4 1 万方数据 肉类工业 肉类食品添加剂 M e a t I n d u s t r y 不溶物用酸调节提取液p H 至蛋白质等电点。它分 三个步骤：( 1 ) 提纯，即利用稀碱液浸出大豆豆粕 中的蛋白质成分，从溶液中分离出来；( 2 ) 加酸， 调节p H 至等电点，使蛋白质等电析出，而其它成 分仍为溶解状态，离心分离出乳清和沉淀物蛋白凝 乳，将蛋白凝乳进行水洗脱盐，并经分离、中和、 灭菌等工序；( 3 ) 将净化后的物质进行喷雾干燥即 得干粉状大豆分离蛋白。此方法可以有效提纯蛋白 质9 0 以上，而且产品质量好，色泽也浅。该工 艺简单易行，但酸碱消耗较多，成本高。分离出的 乳清液随废水排放未回收，其中低分子蛋白质等有 所浪费，可溶性成分除去不彻底。 2 2 离子交换法 离子交换法生产大豆分离蛋白的原理与碱提酸 沉法基本相同。其区别在于离子交换法不是用碱使 蛋白溶解，而是通过离子交换法来调节p H 值，从 而使蛋白质从饼粕中溶出及沉淀而得到分离蛋白。 这种工艺生产的大豆蛋白质，其纯度高，灰分少， 色泽浅，但其生产周期过长，目前尚处于实验阶 段，有待于进一步推广开发和应用。 2 3 超过滤法 超过滤技术又叫超滤膜过滤技术，是一种新技 术，可达到浓缩、分离、净化的目的，是利用高分 子半透膜，以压差为动力，使提取液中的蛋白质与 其它物质分离，进行喷雾干燥即得分离蛋白。它不 需要经过酸沉淀和中和工序，利用此技术所得的产 品内含植酸量少、消化率高、色泽浅而无咸味，质 量较高。同时，可回收浸收液中的低分子产物，且 废水能够得到循环的使用，这样就不存在污染的问 题。目前，膜过滤技术尚处于实验阶段，有待于进 一步扩大到生产上应用。 3 大豆分离蛋白的特性 大豆分离蛋白的特性包括溶解性、蛋白质变 性、营养特性以及功能特性。本文仅论述其功能特 性。所谓功能特性，就是指大豆蛋白质在食品配 制、加工、制取和存储过程中对产品质量能产生影 响的某些理化性质。它是由多方因素决定的，功能 特性的发挥受与其共存的某些食品成分以及所接触 环境的影响。 4 2 2 0 0 4 年第1 l 期总第2 8 3 期 3 1 乳化性 乳化性是指大豆蛋白质能帮助油滴在水中形成 乳化液，并使之保持稳定的特性。7 s 比l l s 的乳化 特性好。就加工肉制品而言，S P I 的乳化效果较其 它大豆制品好，其乳化作用取决于N S I 值( 氮溶解 度常数) ，只有当N SI 值接近8 0 时，S P I 才能起到 良好的乳化效果，此外，还受应用环境的影响，低盐 量( 离子强度小) 、高p H 值情况下乳化能力越强。 S P I 应用于香肠或火腿，可以有效防止脂肪的外渗。 3 2 胶凝性 胶凝性是指大豆蛋白质形成胶体状结构的性 质。7 s 组分胶凝性好，当蛋白质浓度为1 6 O 。加 热温度从7 5 升高到1 0 0 “ ( 2 达到最大的胶凝强度。 利用这一特性，在香肠、午餐肉等制品中加入S P I ， 赋予其良好的凝胶组织结构，增加咀嚼感，并为肉制 品保持水分和脂肪提供了基质，具有较高黏度、可塑 性、弹性。 3 3 吸水性与保水性 3 3 1 吸水性 所谓吸水性，就是指干燥蛋白质在一定湿度中 达到水分平衡时的水分含量，是蛋白质对水的吸收 能力。S P I 的吸水能力较其它大豆蛋白质制品强。 添加S P I 生产火腿，仅因为吸水性就提高经济效益 1 5 。 3 3 2 保水性 保水性是指离心分离后，蛋白质中残留的水分 含量。1 0 的大豆粉、浓缩蛋白和S P I 的保水能力 分别为每克产品1 3 2 6 9 ，2 2 2 7 5 9 ，4 4 6 2 5 9 ，保水性与蛋白质溶液的黏度、p H 值、电离强 度和温度有关。5 N a a 可降低S P I 的保水能力。 3 4 吸油性 S P I 用于肉制品主要就是利用S P I 的吸油性， 表现在促进脂肪吸收、结合，从而减少蒸煮时脂肪的 损失。吸油率随p H 升高而降低。大豆粉、浓缩蛋 白、S P I 的吸油率分别为8 4 、1 3 3 、1 5 4 。用其 保水的能力，达到改善产品质量、提高产品得率的目 的。 3 5 黏结法 黏结性又称流动性，是指液体蛋白流动时表现 万方数据 肉类工业 肉类食品添加剂 M e a tI n d u s t r y 出来的内摩擦，它在调节食品的物性方面非常重 要。s P I 的表观黏度随蛋白浓度增加而指数升高， 并与酸、碱、热处理有关。S P I 的黏度大于其它 大豆制品。 4S P I 在肉制品中的应用 S P I 应用于肉制品，既可作为非功能性填充 料，也可作为功能性添加剂，改善肉制品的质构和 增加风味，充分利用不理想或不完整的边角原料 肉。S P I 本身价格较高，但应用到档次较高的肉制 品中，由于其功能性较强，即使使用量在2 2 5 之间，就可以起到保水、保脂、防止肉汁分 离、提高品质、改善口感的作用，同时还可延长货 架期。 4 1 碎肉制品 碎肉制品属于大众普通肉制品，S P I 使用量 少。对于肉饼、碎肉丸、饺子、包子及烧卖等碎肉 制品，通常用烤、炸、蒸、煮方式加工，加工温度 较高。采用拌混方式加入s P I ，主要是利用其吸 水、吸油特性较好，作为添加物料来改善产品质地 ( 减少脂肪游离) ，增加得率，降低成本，提高营养 价值。 4 2 块肉制品 块肉制品是指整块或大块肉制品。使用S P I ， 主要是利用其保水性胶凝性，是为了提高产品质 地，改善组织特性( 切面、嫩度、口感) 、表面形 态，减少脱水收缩和稳定产品得率。通常小型块 肉制品( 不超过6 c m 厚) 采用滚揉方式加入，大 ( 整) 块肉制品采用注入腌制液方法加入，即将 8 左右的S P l 分散于腌制液中，然后将这种液体 强制注入肉块中，使腌制液完全浸透到肌肉组织 中。采用这种方法，可增加得率2 0 ，并大大缩 短浸渍时间。一般用量为：鸡块7 5 ，波罗纳肠 1 8 ，组合火腿2 8 5 。 4 3 乳化类肉制品 男纪耄府制品指的是肉糜香肠、火腿、咸牛肉 等。添加S P I ，主要利用其结合脂肪和水的能力， 并与盐溶性肉蛋白形成稳定的乳化系统和填充性， 在保持成品质量不变的前提下，减少淀粉等物料添 加，降低瘦肉比率，提高产品质地、得率和蛋白质 指标，增加脂肪添加量和产品热加工稳定性，降低 成本。通常采用高速斩拌方式加入，添加量主要受 S P I 质量、具体品种及热加工后的滋气味和色泽影 响，一般鱼肉松7 0 0 ，猪肉香肠5 0 0 ，S P I ： 水：脂肪为1 ：5 ：5 。实验表明，添加S P I 的火腿肠 比不添加S P I 的火腿肠，产品蒸煮收缩程度小得 多，产品更加多汁，肉质更加细嫩、口味细腻。张 治良( 1 9 9 7 ) 将大豆分离蛋白加入肉糜中制作三明 治火腿，产品切面上呈三层，中间为乳白色或微黄 色组织蛋白夹心，两边为鲜明红色的肌肉层。 4 4 仿肉制品 利用S P I 的功能特性，制造各种仿真肉制品， 这些产品中没有肉或用其它肉替代，但通过加工可 具有天然肉制品的风味和口感。高蛋白质，低脂 肪，不含胆固醇，营养价值高。印韵芝等( 1 9 9 7 ) 采用海藻酸钠作凝胶成型剂，分离大豆蛋白作填充 剂，在钙离子作用下，制成具有纤维结构的大豆蛋 白海藻母钙凝胶体。再用不同方法对其调味烹 制，便成营养丰富、风味独特的仿肉制品。主要品 种有仿肉脯、仿肉干、仿肉丸和人造肉丝等。陈文 麟等( 1 9 9 9 ) 研究了大豆蛋白仿生肉的简化工艺， 结果表明促溶剂和促凝剂的加入有助于改善仿生肉 的品质，同时p H 值对产品质量有一定影响。孟祥 晨等( 1 9 9 9 ) 利用大豆蛋白替代部分肉，结果表 明：大豆蛋白通过复配各种乳化剂、保水剂、稳定 剂等，在适合的工艺条件下可以替代3 0 的肉。 莫重文( 2 0 0 1 ) 利用分于重组技术使低温脱溶蛋白 粉发生质构化，使其具有瘦肉状纤维组织结构和一 定的咀嚼感，并通过添加调味料和风味物质，制成 口感好、营养价值高的各种仿肉食品，并进行灭菌 和货架期研究，从而加工成方便的袋装食品，货架 期达6 个月以上。 5 展望 我国对S P I 的应用开发还属起步阶段。生产厂 家虽然为数不少，但产品单一，仅能生产火腿肠添 加用的高凝胶值S P I ，国内S P I 与国外产品尚有差 距，除含量外( 国内产品低于9 0 ) ，主要的是功 能特性的差距和产品品种的差距。对于我国市场广 阔的面制品添加用的具有“类面筋功能”的S P I ， 冰制品添加用的乳化性S P I 等产品尚未形成生产能 力。因而必须加大科技力度，研究新的工艺、设 2 0 0 4 年第1 1 期总第2 8 3 期4 3 万方数据 荷叶提取物对肉类防腐保鲜应用的展望 唐裕芳张妙玲刘忠义曾虹燕 湘潭大学化工学院4 1 1 1 0 5 摘要展望了荷叶提取物在肉类防腐保鲜方面的应用。其作为一种天然食品防腐保鲜剂，运用到肉食品防 腐保鲜。既可延长保质期，又具保健功能，大有研究开发余地。 关键词荷叶肉类防腐保鲜展望 中国莲，睡莲科莲属，是具有膨大根茎的水生 多年生草本植物，常自生或人工栽培于池塘中。中 国是中国莲起源和分布的中心，除青海和西藏外， 全国各地均有分布，且主要分布在长江、黄河、珠 江等三大流域，中国莲的地下茎是家常蔬菜，莲子 是常用滋补品，荷叶圆形盾状，叶面绿色。在 1 9 9 1 年1 1 月中华人民共和国卫生部监发( 1 9 9 1 ) 第4 5 号文件中，荷叶被列入第二批“既是食品又 是药品”的名单之一“】。荷叶除含有普通植物所共 有的碳水化合物、脂质、蛋白质、单宁等常规化学 成分外，还含有多种生物碱和黄酮类化合物。本 草纲目载“荷叶服之，令人瘦劣”。传统医学认 为，荷叶苦平、归肝、脾、胃，具有清解暑热、升 发清阳、凉血止血的作用。抑制高胆固醇血症和动 脉粥样硬化，抗有丝分裂、抑菌和止痉挛等作用。 荷叶药用基础研究证实了荷叶具有一定的减肥降脂 的作用，杜力军等 2 】以急性高脂血症小鼠为整体模 型观察荷叶水提取物对血清胆固醇及甘油三脂的影 响，结果表明，荷叶水提取物有明显的调脂作用， 其活性部位可能是荷叶黄酮类物质，其次生物碱。 许腊英等【3 1 以荷叶提取物中生物碱为指标通过对小 白鼠的试验，证明其具有降脂作用。现代医学证 明，荷叶中含荷叶碱、莲碱，又含黄桐甙、槲皮黄 酮甙及异槲皮黄酮甙。荷叶的浸剂和煎剂能直接扩 张血管，引起中度降压，证明荷叶有降压的作用， 可辅治继发性肥胖症。中医学认为，荷叶可清热利 水，健脾，可辅治肥胖症。最近，纪丽莲H J J 研究 表明荷叶提取物对细菌、酵母有较强的抑制作用， 对大豆油有较强的抗氧化作用。陈海光