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畜禽与水产品加工工艺学论文


大豆分离蛋白在鱼糜食品中的应用研究进展
程文宇 粮工 092 班 090107327 摘要】 【摘要】大豆分离蛋白(Soybean Protein Isolated,SPI)是大豆蛋白经 分离精制而得到的蛋白质,它是一种优质的植物蛋白,蛋白质含量通常在 90%以上,氨基酸组成合理,营养价值高,可代替部分动物蛋白,以蛋白质 含量计,大豆分离蛋白制品是最便宜的蛋白质。除了具有极高的营养价值 外,大豆分离蛋白还具有持水、乳化、吸油、凝胶、起泡、粘结等功能特 性。由于其良好的功能特性、较高的营养价值和低廉的价格,大豆分离蛋 白被广泛应用于多种食品体系。大豆分离蛋白用于炸鱼糕、鱼卷或鱼肉香 肠中,可取带 20~40%的鱼肉。

【关键词】大豆分离蛋白;鱼糜;凝胶特性 关键词】 【正文】大豆分离蛋白(soybean protein isolated, PI)是一种重要的植 正文】
物蛋白产品,具有重要的营养及功能特性,已广泛应用在食品及其它行业 中。 它主要由11S和7S球蛋白组成,随着对大豆分离蛋白的功能特性研究的 深入,对低脂、高蛋白质和营养保健的食品成为研究开发的热点。大豆分 离蛋白具有保湿、乳化以及质构改良等功能性质。因此近年来需求量呈强 劲增长趋势,掺和在肉类食品中,可部分替代动物性蛋白,不需要改变我 国人民的传统的饮食结构。 大豆分离蛋白的功能特性有:1.乳化性:大豆分离蛋白是表面活性剂, 它既能降低水和油的表面张力,又能降低水和空气的表面张力。易于形成 稳定的乳状液。在烤制食品、冷冻食品及汤类食品的制作中,加入大豆分 离蛋白作乳化剂可使制品状态稳定。2.水合性:大豆分离蛋白沿着它的肽 链骨架,含有很多极性基,所以具有吸水性、保水性和膨胀性。分离蛋白的 吸水力比浓缩蛋白要强许多,而且几乎不受温度的影响。分离蛋白在加工 时还有保持水份的能力,最高水分保持能力为 14g 水/g 蛋白质。3.吸油性: 分离蛋白加入肉制品中,能形成乳状液和凝胶基质,防止脂肪向表面移动, 因而起着促进脂肪吸收或脂肪结合的作用。可以减少肉制品加工过程中脂 肪和汁液的损失,有助于维持外形的稳定。分离蛋白的吸油率为 154%。4. 凝胶性:它使分离蛋白具有较高的粘度、可塑性和弹性,既可做水的载体, 也可做风味剂、糖及其它配合物的载体,这对食品加工极为有利。5.发泡 性:大豆蛋白中,分离蛋白的发泡性能最好。利用大豆蛋白质的发泡性, 可以赋予食品以疏松的结构和良好的口感。6.结膜性:当肉切碎后,用分 离蛋白与鸡蛋蛋白的混合物涂在其纤维表面,形成薄膜,易于干燥,可以 防止气味散失,有利于再水化过程,并对再水化产品提供合理的结构。 为了改善肉制品的品质、改进加工性能、降低产品成本和延长产品保 质期等目的,在肉制品加工中经常使用到各种食品添加剂,大豆分离蛋白 就 是 一 种 被 广 泛 使 用 的 食 品 添 加 剂 。 大 豆 分 离 蛋 白 ( Soybean Protein Isolated,SPI)是大豆蛋白经分离精制而得到的蛋白质,它是一种优质的 植物蛋白,蛋白质含量通常在90%以上,氨基酸组成合理,营养价值高,可 代替部分动物蛋白,以蛋白质含量计,大豆分离蛋白制品是最便宜的蛋白 质。除了具有极高的营养价值外,大豆分离蛋白还具有持水、乳化、吸油、

凝胶、起泡、粘结等功能特性。由于其良好的功能特性、较高的营养价值 和低廉的价格,大豆分离蛋白被广泛应用于多种食品体系,特别是在肉制 品加工中得到广泛应用,满足了消费者对产品质量和价格的双重要求。 大 豆 分 离 蛋 白 中 蛋 白 质 含 量 高 达 90% 以 上 。 消 化 利 用 率 可 达 93 % ~ 97%,大豆分离蛋白含有8种人体必需氨基酸,而且这8种氨基酸较为平衡, 某些氨基酸的含量超过FAO/WHO所推荐标准,尤以赖氨酸含量最高;大豆 分离蛋白还含有大量对人体健康有益的必需脂肪酸、磷脂和丰富的钙、磷 等矿物质且不含胆固醇,其功效比高于肉类。大豆分离蛋白与其他食品配 料混合时,可以显著改善提高原有食品的营养价值。大豆分离蛋白用于炸 鱼糕、鱼卷或鱼肉香肠中,可取带20~40%的鱼肉。 鱼糜是以鲜活或新鲜鱼为原料,经采肉机采肉等一系列处理后制成, 经加盐擂溃、调味后,制成鱼丸、鱼糕、鱼豆腐等鱼糜制品,它以鲜美、 营养、方便等特点而被广大消费者所接受,需求不断增长。鱼糜制品在食 品工业中应用广泛,既可以作为食品制造业的原料辅料,也可以作为餐饮 业直接加工的食品原料。近年来,随着我国渔业和加工技术的发展,我国 的鱼糜制品行业取得了长足进展,由过去生产鱿鱼丸、虾丸等单一品种, 发展到机械化生产一系列新型高档次的鱼糜制品和冷冻调理食品,如鱼香 肠、鱼肉香肠、模拟蟹肉、模拟虾肉、模拟贝柱、鱼糕、竹轮等鱼糜制品。 由于中国鱼糜制品具有价格优势,且品质渐趋稳定,因此在世界食品原料 市场上,前景十分看好。本文旨在通过鱼糜制品市场、生产和行业政策的 分析,提出鱼糜制品的发展方向。 蛋白添加剂使鱼糜特别是淡水鱼鱼糜的凝胶强度得到了一定的改善, 如 大 豆 胰 蛋 白 酶 制 剂 (STI) 对 鲢 鱼 肌 肉 中 肌 原 纤 维 结 合 型 丝 氦 酸 蛋 白 酶 (MBSP)引起的肌原纤维蛋白降解有抑制作用。研究发现,半胱胺酸蛋白酶 对海水鱼鱼糜凝胶劣化有抑制作用,但对淡水鱼鱼糜凝胶劣化的抑制作用 较小。大豆分离蛋白(SPI)可增强MHC的强度。研究表明酪氨酸酶对鸡胸肉 肌原纤维蛋白热稳定性和凝胶形成具有一定的影响。SDS—PAGE凝胶电泳的 结果显示,肌球蛋白、肌钙蛋白对酪氨酸酶最敏感,而肌动蛋白没有发生 明显变化,在肌原纤维蛋白中对凝胶起决定性作用的是肌球蛋白,因此添 加酪氨酸酶使鸡胸肉凝胶强度、硬度,保水性均增大。卵清蛋白和牛血浆 蛋白由于对鱼体内组织蛋白酶有抑制作用,因而能够减缓鱼糜凝胶的软化。 TGase的添加可催化鳗鱼糜的MHC形成交联键,从而提高其凝胶特性,表现 在添加5%TGase的鳗鱼糜凝胶具有高出对照样3倍多的凝胶强度。同时,添 加剂与调味料的添加都可以影响或限制腥味物质的产生,因为这些物质会 抑制微生物产生腥味物质的活力,会中和、转化、吸附、包埋或掩蔽腥味 物质,达到降低或脱除腥味的目的。 通过实验研究的到:SPI的添加可显著增加鳙鱼鱼糜的凝胶特性,其破 断强度、 凝胶强度都随SPI质量分数的增加而增大, 当SPI质量分数为10%时, 破断强度、凝胶强度分别为1284.5g和1030.3g·cm-1,均对照样的2倍多; 凹陷深度则随SPI质量分数的增加而先增加、后下降,最大值在5%处获得。 这可能是由于过多SPI的加入,会使凝胶变得硬而脆,从而降低凝胶弹性。 试验结果与SPI对某些鱼种鱼糜的影响有差异。如Chang-Lee等研究发现, 在太平洋鳕Merluccius productus鱼糜中加入不同质量分数 (0~ 5%) 的SPI, 可使其弹性增加,但硬度下降。而Park等研究表明,SP(Iw = 1%)的添加

可显著增加狭鳕Theragra chalcogramma 鱼糜(中等级)的硬度,但会降 低其弹性。Gomez-Guilen 等则指出,在高质量沙丁鱼鱼糜中加入SPI等非 肌肉蛋白会降低其凝胶特性,而在低质量沙丁鱼鱼糜中加入这些蛋白质则 会显著改善其凝胶特性。SPI对不同种鱼糜的凝胶特性影响不同,其原因还 有待探讨。 SPI对鳙鱼鱼糜凝胶持水性的影响:在鳙鱼鱼糜中添加不同质量分数的 SPI,可使鱼糜凝胶的压出水分明显减少,即提高了其持水性.从电镜图观 察发现,对照样鱼糜形成的凝胶网络结构比较松散、洞眼较多;而添加了 5%SPI的鱼糜形成的凝胶网络结构比较致密、均匀,表明SPI提高其持水性 的原因在于SPI的加入可使其形成致密、均匀的凝胶网络结构,从而可将水 分有效地保留在凝胶中。 SPI对鳙鱼鱼糜凝胶颜色和白度的影响:在鳙鱼鱼糜中加入不同质量分 数的SPI会使其白度下降,且质量分数越大,白度下降越多,表明SPI对鱼 糜白度会产生负面影响。这可能是由于SPI本身具有一定的颜色而导致的。 实验所用的SPI具有较深的黄色。白度是鱼糜制品的重要质量指标之一,因 此,尽管SPI对鳙鱼鱼糜凝胶特性的改良作用与其质量分数成正比,但在实 际应用时,SPI添加量不应太高。 SPI对鳙鱼鱼糜凝胶SDS-PAGE图谱的影响:SPI的添加可明显增加鳙鱼 鱼糜凝胶中的肌球蛋白重链(MHC)带的强度。SPI是鱼糜制品加工中常用 的一种凝胶增强剂,一般认为SPI是通过其自身的凝胶作用来增强鱼糜制品 的凝胶强度,即SPI是一种有效的鱼糜制品填充剂。本试验的SDS-PAGE图谱 表明,SPI很可能还具有类似于蛋清蛋白那样的抑制鱼糜中蛋白酶的活性, 进而抑制鱼糜蛋白尤其是MHC的降解,从而提高鳙鱼鱼糜的凝胶特性。许多 研究认为,蛋清蛋白中含有多种蛋白酶抑制剂(如卵类粘蛋白、胰蛋白酶 抑 制 剂) 因 而 可 抑 制 鱼 糜 蛋 白 尤其 是 MHC 的 降 解 从 而 提 高 鱼 糜 的 凝 胶能 , 力。 SPI是鳙鱼鱼糜良好的品质改良剂。添加SPI可提高鳙鱼鱼糜的凝胶特 性,表现在鳙鱼鱼糜凝胶具有较高的硬度、弹性、凝胶强度和持水性,但 这种物质会降低鱼糜的白度。因此,在实际应用中应综合考虑凝胶能力和 白度来选取最适添加量。 随着人民生活水平的不断提高,对鱼糜品质的要求也越来越高。衡量 鱼糜制品的品质的主要指标有凝胶强度、口味、质地和形态等,而凝胶性 能是影响鱼糜品质的重要指标,直接影响到鱼糜制品的商品价值。大豆分 离蛋白在鱼糜制品中的研究应用将越来越广泛。

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