浅谈凝胶型分离蛋白的凝胶性在肉制品中的应用

浅谈凝胶型分离蛋白的凝胶性在肉制品中的应用

20世纪80年代初，中国的大豆分离蛋白开始于20世纪80年代初。现在，一些公司已经采用了传统的大豆分离蛋白，并形成了一定的生产规模。但是,这些企业生产的产品无论从数量上还是质量上都很难达到设计要求,普遍存在着工艺不成熟、设备不配套和生产不稳定等问题。另外,还有部分企业不能实现连续生产,而且生产出的大豆分离蛋白品种单一,与世界上发达国家相比相差甚远。目前,我国开发的大豆分离蛋白产品主要是肉制品添加蛋白,即凝胶型分离蛋白。凝胶型分离蛋白的主要功能是凝胶性和乳化性,分离蛋白的凝胶性在肉制品加工中起到非常重要的作用,凝胶性可以将蛋白溶胶基质“固化”形成具有一定机械强度的网状结构,从而防止已形成的乳化肉糜在加热过程中被破坏。由于凝胶性在肉制品加工中起到很重要的作用,所以在生产大豆分离蛋白时,要保证大豆分离蛋白的凝胶性不被破坏是非常关键的。在生产过程中,影响大豆分离蛋白凝胶性的因素是多方面的,以下从原料和生产等方面对影响大豆分离蛋白凝胶性的因素进行分析。1原材料的主要影响因素要想生产出优质的大豆分离蛋白,首先要选用蛋白质含量高的优质大豆作为生产原料,这一点是非常重要的。1.1不同颗粒破碎粒时对分离蛋白凝胶性的影响杂质和破碎粒是影响大豆分离蛋白凝胶性的重要因素之一,据生产实践表明,当大豆的杂质达10%、破碎粒达30%以上时将对大豆分离蛋白的凝胶性产生一定的影响。因此,应选择含杂质率低于10%、破碎率低于30%及其它指标均合格的大豆作为生产分离蛋白的原料。1.2大豆分离蛋白的凝胶性含水分高(指高于大豆的安全贮藏水分)、贮藏温度过高、贮藏时间过长,甚至出现大量“红眼豆”的大豆,虽然蛋白质总量没有发生变化,但是蛋白质的分子结构却已经发生了变化,如果用这样的大豆作原料,无论采用多么先进的工艺生产出的大豆分离蛋白的凝胶性也不能达到标准要求,这也是很多生产企业容易忽略的问题。表1列出了美国农业部(USDA)根据美国法定的作物标准颁布的大豆等级标准。根据黑龙江惠丰食品有限公司生产实践表明,表1中的1、2级大豆可作生产优质大豆分离蛋白的原料,而采用3、4级大豆作原料生产出的大豆分离蛋白却很难达到合格要求。1.3凝胶性和感观指标白豆片(即大豆经脱脂脱溶处理后得到的豆粕)是生产大豆分离蛋白的基本原料,其质量对大豆分离蛋白的凝胶性起着重要的作用。白豆片质量的主要检测指标有氮的可溶性指数(一般应大于78%)、蛋白质含量(干基应大于50%),主要感观指标应为乳白色片状、无霉变、无杂物和无异物。如果白豆片的质量达不到上述指标要求,则很难生产出合格的大豆分离蛋白产品。2生产过程中的主要影响因素2.1等电点的影响在酸沉生产工艺过程中,控制浸泡白豆片浸泡液的酸碱度(即pH值)是非常关键的。因为,大豆的主要蛋白是球蛋白,该种蛋白在它的等电点(即pH为4.5时为大豆蛋白质的等电点)时是不溶于水的,此时大豆的蛋白质是很容易析出的,否则不易析出。因此,应将浸泡液的pH值控制在4.4～4.6为宜,以保持大豆蛋白质处于不溶解状态,从而获得最佳析出效果,见图1。另外,在调整pH值时,应边添加食品级的盐酸,边用搅拌器搅拌均匀,并且保持浸泡液的液位占整个浸泡液罐高的30%左右,浸泡液温度控制在43～47℃。2.2添加so2的量在老化工艺过程中,向凝乳中添加适量的焦亚硫酸钠主要是为了破坏蛋白质分子结构的双硫键,增加蛋白质的溶解性,达到提高分离蛋白凝胶性的目的。添加的数量一般为1‰(重量比),不宜过高,也不宜过低。如添加量过多,会使SO2残留量过高,产品达不到标准;添加量过少,则不能达到增加凝胶性的目的。2.3闪蒸罐真空度的控制闪蒸罐在真空(或负压)状态下,可降低物料的沸点,以减少大豆分离蛋白的变性程度,生产出合格的产品。但是,如果闪蒸罐的真空度过高或过低,除生产出的产品质量不合格外,生产效率也将受到一定的影响,闪蒸罐的真空度应控制在77.33～82.66kPa为佳。闪蒸罐的液位高度应为闪蒸罐总高的20%,如液位过高,物料停留时间长,蛋白质易发生变性,影响凝胶性。如液位过低,在真空状态下,物料不易被吸出,物料也会停留在闪蒸罐内时间过长,既影响了产品的质量,也会使生产效率受到影响。2.4温度和时间、温度、时间对物料进行热处理主要是起到杀菌的作用,如果热处理的温度过高、时间过长,虽然可收到较好的杀菌效果,但是蛋白质也将发生变性,导致凝胶性不好。一般情况,杀菌温度为135～140℃,杀菌时间为13～17s。3内生产厂家使用的检测方法大豆分离蛋白凝胶性的检测方法目前国家还没有统一的标准,国内生产厂家使用的检测方法一般常用定性法,即用蛋白液组织胶凝后的弹性、黏合性、硬度、脆度等多参数表示。黑龙江惠丰食品有限公司对大豆分离蛋白凝胶性的检测采用了定性和定量相结合的方法。3.1快速、均匀地推进搅拌取大豆分离蛋白检测样品10g并倒入盛有40mL冰水的烧杯中,然后用玻璃棒快速、均匀地朝同一个方向旋转搅拌,直至形成黏稠的胶状物。然后,把检测样品连同烧杯一起放入冰箱的冷藏室内(冷藏室内的温度为10℃)持续24h,再进行切片、观察,观察其光泽、弹性、硬度等。3.2样品的制备和冷却取大豆分离蛋白检测样品16g并倒入盛有84mL体积分数为12.5%NaCl溶液的烧杯中,用高速搅拌器搅拌均匀。然后,将检测样品倒入离心管中,用2500r/min的转速旋转1min,去除上层泡沫后,再用钢勺慢慢上下搅拌均匀,用保鲜膜封口。然后,将检测样品放在79～81℃的水浴锅中,水浴30min,再用流动冷水冷却至室温。把离心管中的检测样品完整地取出,即已形成3cm高的柱体,再将检测样品的柱体置于锥入度计上,检测出其“X”值,用(1/X)×1000即可计算出大豆分离蛋白凝胶性的值。4大豆分离蛋白新工艺及改性新技术的研究目前我国大豆分离蛋白的生产工艺主要仍是传统的“碱溶酸沉”工艺,生产出的产品为7S和11S组分的混合物,该产品表现出的功能特点不突出,制约了大豆分离蛋白在食品加工中的应用。针对这些问题,国家在“十五”攻关中,研究出了大豆分离蛋白生产的新工艺及专用功能性大豆分离蛋白的分离和改性新技术,即采用了物理与化学相结合的方法