大豆蛋白在肉制品加工中的應(yīng)用

大豆蛋白在肉制品加工中的應(yīng)用

近年來，隨著人們健康飲食的追求，植物食品的愛賞性與日俱增，尤其是植物蛋白食品。市場(chǎng)上出現(xiàn)了大量的植物蛋白產(chǎn)品。大豆蛋白是典型的植物蛋白,其廣泛地應(yīng)用于肉制品中,大豆中含有的各種豐富的植物性蛋白質(zhì)成分所具有的功能特性,在肉制品加工中發(fā)揮著獨(dú)特的作用。因此,大豆蛋白在肉品工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用前景是非常樂觀的,在肉制品中添加大豆蛋白不僅使得原有產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值得到了很大程度的提升,產(chǎn)品的感官品質(zhì)也得到了一定程度的改善,從市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的角度考慮,通過在肉制品中添加植物蛋白質(zhì)來代替部分動(dòng)物蛋白,也使得制品的成本大幅降低。1影響肉制品品質(zhì)的因素大豆蛋白的功能特性除營(yíng)養(yǎng)性質(zhì)外,還有溶解性、組織形成性、持水性、膨潤(rùn)性、乳化性、持油性、粘度、膠凝性、起泡性等。這些理化特性在不同的產(chǎn)品生產(chǎn)中表現(xiàn)出不同的作用。在肉制品生產(chǎn)中,大豆蛋白的溶解性、持水性、乳化性、凝膠性和黏性是影響肉制品品質(zhì)的主要因素,例如:大豆蛋白可以促進(jìn)乳液形成并提高其穩(wěn)定性;通過對(duì)脂肪和水分的束縛,減小蒸煮損失和汁液流失;防止油脂分離析出;促進(jìn)肉粒之間的粘性;改善持水性和口感;改善凝膠的硬度、柔韌性和質(zhì)構(gòu);在一定程度上發(fā)揮抗氧化作用;增加營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。1.1功能特性分析工業(yè)上生產(chǎn)的大豆蛋白在理化性質(zhì)上通常會(huì)受到一定程度的改變,這種變化的程度不同,所以在食品加工中通常要具體分析其功能特性,所得到的結(jié)果往往具有時(shí)效性,通常不是非常精確,因此,絕大多數(shù)使用者都通過氮溶解指數(shù)(NSI)或蛋白質(zhì)分散系數(shù)(PDI)來快速測(cè)定大豆蛋白的溶解度。影響大豆蛋白溶解性的因素很多,包括所使用的方法和環(huán)境條件(如:pH值和離子強(qiáng)度),這與蛋白質(zhì)的來源,加工工藝,溶劑組成成分和條件有關(guān)。1.2原料肉的制備大豆蛋白的吸水性和持水性在肉品生產(chǎn)中發(fā)揮著及其重要的作用,特別是在肉糜制品加工過程中吸收、結(jié)合并束縛水的能力是非常重要的,不僅能夠留住原料肉的汁液,增加制品的口感和風(fēng)味,還能增加產(chǎn)品的出品率。蛋白質(zhì)的吸水性可以通過一個(gè)特定條件下的水分活度的測(cè)定來準(zhǔn)確獲得。蛋白質(zhì)的吸水性和持水性同樣受到很多因素的影響,如:pH值、離子強(qiáng)度和溫度。馬宇翔等研究了大豆分離蛋白的加入對(duì)鹽溶肌肉蛋白熱誘導(dǎo)凝膠的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:大豆分離蛋白的加入,使混合蛋白凝膠的超微結(jié)構(gòu)變得粗糙,降低混合蛋白凝膠的強(qiáng)度,但凝膠的持水能力有所提高。1.3蛋白質(zhì)表面活性劑乳化液中的脂肪和水是不穩(wěn)定的,因?yàn)橛山缑鎻埩Ξa(chǎn)生的自由能大于零,乳液滴之間因脂肪球表面形成的帶點(diǎn)層和/或溶質(zhì)在脂肪球表面形成的膠體膜等形成相互排斥的穩(wěn)定體系,蛋白質(zhì)在體系中的作用就是降低界面能,阻止脂肪球的聚集。當(dāng)原料界面形成一層水化層后,這種作用還將會(huì)加強(qiáng)。蛋白質(zhì)的表面活性與其降低油水間(乳液)和水空氣間(泡沫)的界面張力的能力有關(guān)。張根生等研究了Acalase酶水解分子量1000～2000Da的大豆蛋白肽添加到乳化腸中的乳化機(jī)理,通過掃描電鏡發(fā)現(xiàn)大豆蛋白肽可在脂肪球表面形成親水蛋白膜,從而起到乳化作用。1.4凝膠體的功能蛋白質(zhì)凝膠由部分相連的多肽構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)將水包埋在其中而形成,凝膠體具有相對(duì)高的黏性、彈性和可塑性。蛋白質(zhì)形成凝膠并提供立體結(jié)構(gòu)空間來保留水分、風(fēng)味物質(zhì)、糖和食品配料的功能被用于食品生產(chǎn)和新產(chǎn)品的開發(fā)。凝膠類似產(chǎn)品—豆腐就是在鈣鹽引導(dǎo)凝固劑的作用下加熱使蛋白質(zhì)凝固而形成的。1.5蛋白質(zhì)系的持水性黏性是評(píng)價(jià)流體食品和肉糜產(chǎn)品中大豆蛋白之間相互作用力的重要指標(biāo)。蛋白質(zhì)分散體系的黏性受到蛋白質(zhì)組分的水化性質(zhì)的影響。如:分子質(zhì)量、大小、尺寸比例、水化和摩擦比以及分子形狀。這些因素又受到溫度、pH值、離子強(qiáng)度和加工工藝條件的影響。蛋白質(zhì)變性會(huì)導(dǎo)致大豆蛋白黏性增加,堿處理同樣會(huì)使蛋白質(zhì)變性而導(dǎo)致黏性增大。2大豆蛋白在肉品加工廠商添加量大豆蛋白在東西方飲食消費(fèi)上存在明顯的差異,在美國,大豆蛋白是作為一種新型開發(fā)產(chǎn)品應(yīng)用于食品加工中,如:漢堡、西式香腸、乳制品、面包、甜點(diǎn)等(見表1)。在中國大豆蛋白在食品消費(fèi)中已經(jīng)有上千年的歷史了,但不幸的是,最初的大豆蛋白在肉制品中的濫用造成了消費(fèi)者的反感,以至于肉品加工的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)重新修訂后,限制甚至禁止添加大豆蛋白。盡管如此,肉品加工廠商對(duì)大豆蛋白的青睞依舊沒有改變,這主要是因?yàn)?(1)大豆蛋白質(zhì)能夠改善制品的食用品質(zhì)和功能特性;(2)生產(chǎn)者學(xué)會(huì)了科學(xué)使用大豆蛋白,一定的添加量即能夠滿足消費(fèi)者對(duì)品質(zhì)的需求;(3)在不影響制品品質(zhì)的情況下,大豆蛋白還能降低產(chǎn)品的成本;(4)消費(fèi)者越來越注重食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,這使得越來越多的人們開始接受大豆蛋白作為產(chǎn)品的功能性添加成分。隨著人們對(duì)肉類產(chǎn)品的需求量的增加,生產(chǎn)者不斷地探索和研究各種工藝和配方,以求獲得更加豐富多樣的產(chǎn)品,而影響肉糜產(chǎn)品品質(zhì)的因素主要有以下幾點(diǎn):原料肉品種的挑選、分割和破碎、破碎的程度、成品的形狀和大小、加工工藝條件。大豆蛋白被認(rèn)為是肉品加工中純天然的添加成分,主要有以下幾個(gè)原因:(1)大豆蛋白的功能性,即其具有乳化性和結(jié)合性,可以親和肉汁,從而減小蒸煮損失,提高產(chǎn)品的品質(zhì)和風(fēng)味。(2)大豆蛋白的經(jīng)濟(jì)性,它是性價(jià)比最高的蛋白質(zhì)。(3)大豆蛋白的營(yíng)養(yǎng)性,大豆蛋白具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,可以補(bǔ)充肉類蛋白的不足。2.1在肉制品加工和貯藏過程中的應(yīng)用大豆粉是精細(xì)的大豆蛋白產(chǎn)品,在香腸制品和面包制品中已經(jīng)有非常悠久的歷史了,主要的作用是作為肉制品的補(bǔ)充劑,相對(duì)而言,大豆粉是一種廉價(jià)而富有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的產(chǎn)品。最初對(duì)大豆粉的研究發(fā)現(xiàn),其優(yōu)點(diǎn)是不僅可以減少汁液流失,還能抑制脂肪的析出,但缺點(diǎn)是口感和風(fēng)味不理想,因此其應(yīng)用受到了一定的限制。Arun等在大豆顆粒和去腥全脂大豆粉末(FFSP)在肉制品添加中的作用做了對(duì)比研究,結(jié)果表明,大豆蛋白(大豆顆粒和FFSP)的加入對(duì)肉制品的成品率、pH值、水分和脂肪含量沒有顯著的影響,但添加15%的FFSP對(duì)制品的蛋白質(zhì)含量和持水性有顯著的影響,在風(fēng)味和感官總體可接受性方面大豆顆粒和FFSP沒有顯著的差異,但對(duì)肉制品凍藏過程中的理化性質(zhì)、微生物和感官品質(zhì)的穩(wěn)定性有一定的作用。大豆粗粒與大豆粉在組成成分上是一樣的,只是粒徑不同而已,大豆粗粒在香腸生產(chǎn)中也有一定的應(yīng)用,但主要應(yīng)用產(chǎn)品是質(zhì)地較為粗糙的肉制品,如:漢堡類食品和餡餅。相比之下,大豆粗粒不像大豆粉那樣在口感和風(fēng)味上存在缺陷,這有可能是因?yàn)槭茉囌叩钠谕讲煌?.2乳液原料的選擇因子分析SPC含有70%(濕重)的蛋白質(zhì),在肉糜制品中應(yīng)用更為廣泛,其優(yōu)點(diǎn)是品質(zhì)穩(wěn)定,蛋白質(zhì)含量高。由于SPC有較高的結(jié)合水的能力,所以通常用在更高檔次的產(chǎn)品加工中。在生產(chǎn)中如果沒有添加足夠的水,則會(huì)使制品顯得較為干燥。在香腸和面包中,添加適量的SPC可以得到風(fēng)味和品質(zhì)更佳的產(chǎn)品:(1)SPC在低脂肪,高水分的乳液中更能發(fā)揮出其特性;(2)產(chǎn)品的總體可接受性隨蛋白質(zhì)含量的增加而提高;(3)添加了SPC的產(chǎn)品在多汁性和感官質(zhì)構(gòu)上和普通產(chǎn)品沒有明顯差異;(4)SPC乳液的導(dǎo)致的熱收縮略優(yōu)于普通產(chǎn)品。在碎肉制品(如肉餅)中添加SPC的量在6%～10%的范圍,加水量是總重的2.5～3倍,可以明顯降低脂肪含量,熱收縮,并降低成本。研究發(fā)現(xiàn),6%～10%的SPC和20%的脂肪是綜合考慮感官品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)和成本的最佳選擇。由于原料肉的價(jià)格相對(duì)較高,促使肉類行業(yè)大量使用各種大豆蛋白生產(chǎn)出更多符合消費(fèi)者需求的肉類產(chǎn)品,發(fā)展至今這類產(chǎn)品已經(jīng)逐步商品化,西方國家則更早就使肉制品商品化了,美國聯(lián)邦政府1978年就頒布了肉制品中蛋白質(zhì)最低不少于18%的限制標(biāo)準(zhǔn)。在大多數(shù)發(fā)展中國家,大豆蛋白作為肉制品中的添加物已經(jīng)是習(xí)以為常的事情了,Abdel-Aziz等在對(duì)埃及市場(chǎng)上的四種牛肉制品中SPC含量進(jìn)行調(diào)查研究,結(jié)果表明,所有肉制品中都含有不同濃度的SPC,四種產(chǎn)品中SPC含量從10%到25%不等。2.3作為肉制品原料的改性可溶性大豆分離蛋白因其具有穩(wěn)定的乳化能力,在適當(dāng)?shù)臏囟群蜐舛葪l件下,ISP表現(xiàn)出一定的黏性,會(huì)在水中形成凝膠。因此常在肉類灌腸、乳化肉制品和低脂肉制品中添加ISP,在高檔肉類罐頭食品中,由于ISP在高溫加熱處理過程中不會(huì)產(chǎn)生不良影響,所以經(jīng)常用作保護(hù)肉類蛋白質(zhì)在過熱條件下產(chǎn)生的不利影響。而在一些肉制品加工過程中,ISP可以在高溫、短時(shí)加熱處理原料時(shí),起到保護(hù)制品的脂肪不流失的作用。在乳化肉糜制品中,添加一定比例的ISP還可以起到穩(wěn)定乳液的作用。表2是ISP在香腸中的應(yīng)用,兩種配方ISP的添加量分別為10%和11%。兩種配方的產(chǎn)品中,2%的ISP代替了1%的肉類蛋白。在最初的生產(chǎn)應(yīng)用研究中,ISP在肉制品中的添加量?jī)H為2%,主要的功能就是提高產(chǎn)品出品率、持水性和持油性,降低成本,以期獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。除此之外,還有報(bào)道稱ISP在罐頭包裝肉制品中發(fā)揮的效果異常出色。Herrero等結(jié)果表明,添加ISP的肉丸在加熱煮制后(70℃,30min)穿透力、硬度和韌性有所增加,通過拉曼光譜分析得出,肌肉蛋白質(zhì)的持水性和組織結(jié)構(gòu)與其二級(jí)結(jié)構(gòu)上的改變有一定的相關(guān)性。2.4tsp的添加量大豆組織蛋白(TexturedSoyProteins,TSP)在肉品加工中的應(yīng)用非常廣泛,主要在肉類灌腸制品,如西式肉制品和干腌香腸中的使用較多,在歐洲肉品研究工作者會(huì)議上,有研究者認(rèn)為TSP是“Tee”和“Sremska”等干腌香腸的最佳添加配料,因?yàn)槠涮厥獾纳珴赡軌蚺c香腸的肉色相互融合。使用前,需要先用65%的水將TSP溶解,8%～10%的TSP添加量對(duì)最終產(chǎn)品沒有顯著的負(fù)面影響。添加TSP的產(chǎn)品在干腌過程中,僅有2.0%～2.6%的質(zhì)量損失,與對(duì)照組相比具有更低的脂肪含量、pH值和更好的外觀,在風(fēng)味上與對(duì)照組相比沒有顯著的差異。從市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的角度考慮,TSP在肉制品中的應(yīng)用使得干腌香腸的成本降低了約3%,同時(shí)也將質(zhì)量損失降低了約2%,縮短了生產(chǎn)周期約1～2d。盡管如此,TSP在肉制品中的作用并非有利無害。Hardeep等研究發(fā)現(xiàn)