大豆组织蛋白的处理工艺及在肉制品中的应用.pdf

第 1 8 卷 第 3 期 2 O O 2 年 6月 哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报( 自然科学版) J o u r n a l o f Ha r b i n Un i v e r s i t y of C o ml n e r Na t u r a l S c i e n c e s E d i t i o n V o 1 1 8 No 3 J u n 2 0 0 2 大 豆组织蛋 白的处理 工艺及在 肉制品 中的应 用 倪晨 ， 杨铭铎 ， 霍 力 ( 哈尔滨商业大学 食品与药物学院， 黑龙江 哈尔滨 1 5 0 o 7 6 ) 摘要： 以大豆组织蛋白为对象， 研究了它的基本性质 ， 并比较研 究了酸、 碱、 热等理化 因素与豆醒味 等杂味及胀气因素的关系。应用正交实验设计， 求出最佳处理条件。结果表明， 加热处理简便 易行， 适合大规模工业化生产。同时， 将处理后的大豆组织蛋 白应用到丸子、 红肠等 肉制品， 既可以代替部 分瘦肉， 又可提高产品蛋白质含量， 而且对于降低生产成本、 提 高经济效益均有意义。 关键词 ： 大豆蛋 白； 处理 工艺 ； 应 用 中图分类号： T S 2 1 4 、 2 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 4 1 8 4 2 ( 2 0 0 2 ) o 3 一o 3 3 6 0 5 St u d y o n s o y b e a n o r g a ni z e a l b ume n t r e a t me n t t e c hn o l o g y a nd a p pl i c a t i o n i n me a t pr o du c t i o n s NI Ch e n， YANG Mi n gd u o， HOU L i ( C o l l e g e o f F o o d a n d P h a mm e e u t i e a l E n g i n e e ri n g ， H a r b i n U n i v e r s i t y o f C o m l n e r c e ， H a r b i n 1 5 ( 10 7 6 ， C h i ) Al m r a e t ：S t u d i e d s o y b e a n o r g a n i z e a l b u me n f u n d a me n t a l p r o p e r t y， a n d c o mp a r a t i v e s tudied O i l t h e r e l a t i o n s o f soU l “ ， a l k a l i ， h o t p h y s i c s ， c h e mi s t r y f a c t o r s a n d b e a n s o ff e ns i v e s me l 1 G e t the o p t i - mU l l t r e a t me n t con dit i o n b y u s i n g the o r t h o g o n a l e x p e r i me n t a l d e s i g n T h e r e s u l t s i n dic a t e tha t h e a t i n g t r e at me n t i s s i mp l e an d s ui t a b l e f o r e x t e ns i v e i n d ust r i a l i z a t i o n p r o d uc e Be s i d es ， soy b e an a f t e r d e a l i n g w i th o r g a n i ze a l b u me n u s e i n meat p r o d u c ti o ns ， c a l l rep l a c e 8 o n l e r e d me a t ， i t c a l l r a i s e p r o d uc ts p r o t e i n c o n t e n t an d r e d u c i n g p r o d u c t i o n c o s t an d i n c r e a s i ng e c o n o mi c e f fi c i e n c y Ke y wor d s：soy b e a n a lbu me n； t r e atm e n t t e c h n o l o g y ； a p p l i c ati o n 0引言 蛋白质是人类的重要营养素之一。大豆蛋白 是理想的植物蛋白质。脱脂大豆含蛋白质达 5 0 以上， 是瘦牛肉的 2 5 倍 ， 瘦猪肉的 2 8 倍， 鸡蛋的 3 5 倍， 牛奶的 1 6 倍 J ， 而且含有人体必需的八种 氨基酸、 1 3种维生素、 1 8种无机盐， 不含胆固醇。 所以， 它是一种其他蛋白质不能比拟的， 比较理想 的植物蛋白。 将脱脂大豆经过挤压机膨化后即为组织蛋白。 在电子显微镜下， 组织蛋白呈蜂窝状结构L 2 J ， 具有 较强的吸水性和吸油性 ， 类似瘦肉的纤维状组织， 富有咀嚼感。但是， 组织蛋白虽然经过膨化过程的 高温、 高压处理， 除去了一部分豆腥味 ， 但豆腥味仍 然较重， 加上胀气因素， 使它在食品中应用受到很 大限制。如何用较便宜、 简单易行的方法除去豆腥 味和胀气成分是扩大组织蛋白应用范围的一个重 要课题。目前， 对大豆臭的除去方法有： ( 1 ) 热处 理、 溶剂处理( 乙醇、 稀酸、 氯化钙溶液) 等物理方 法； ( 2 ) 用化学试剂( 过氧化氢、 亚硫酸等氧化还原 收稿 日期 ： 2 0 0 1 1 22 2 作者简介 ： 倪晨 ( 1 9 6 3一) ， 男 ， 硕士 ， 哈尔 滨商业 大学副教授 ， 研 究方 向 ： 食品工程 维普资讯 第 3 期 倪展 ， 等 ： 大豆组织蛋白的处理工艺及其在肉制品中的应用研究 剂) 的化学方法； ( 3 ) 用其他香味( 添加香料、 酶处 理) 遮蔽的方法； ( 4 ) 蛋白分离 ( 酸或钙盐) 的方 法E 3 J 。就组织蛋白来说蛋白分离的方法不存在。 在简便易行、 成本低的方面 ， 用化学试剂方法处理 后往往需要离子交换树脂除去残余试剂， 不适合工 业化生产。因此， 本文在处理组织蛋白时， 拟采用 热处理、 溶剂等物理方法。在应用中， 又辅以用其 他香味遮蔽法， 以便使大豆组织蛋白在食品中广泛 应用。 1 实验材料与方法 1 1 实验材料 ( 1 ) 挤压组织蛋白三江食品公司， 其基本成 分分析见表 1 。 表 1 挤压组织蛋白的基本成分 1 CI 舡 删0 f t I 1 I d e d 0 r 詈 ；日 m a l 岫 e n 成分 水分 脂肪 总蛋白 水溶蛋白灰分 含量 5 6 9 0 、 3 1 5 2 6 3 4 、 9 r 7 5 2 9 ( 2 ) 精练植物油三江食品公司 ( 3 ) 乙酸、 碳酸钠哈尔滨化工试剂厂 ( 4 ) lJ 作饺子、 丸子、 香肠用辅料市售 ( 5 ) 粘着剂市售 1 2 仪器、 设备 ( 1 ) L G一 2 4 型离心机北京医用离心机厂 ( 2 ) A Ml l S 高速均质机日本精机制作所 ( 3 ) R U D J D M型流变仪东京丸一株式会 社 ( 4 ) 香肠制作设备 ( 5 ) 干燥箱 、 水浴锅 1 3 实验方法 1 3 1 大豆组织蛋白基本性质分析 ( 1 ) 表观比重的测定 J 将组织蛋 白置于 1 0 0 m l 量筒中 ， 称重 ， 单位体 积的重量为表观比重 。 ( 2 ) 保水性 5 J 对粒状植物蛋白及纤维状植物蛋白进行测定。 取试样 5 g ， 置于烧杯中， 加入 1 0 0 m l 热水( 1 0 0 C ) 放置 2 0 ra in ， 使其充分吸水， 冷却至室温后， 以 1 0 0 0 r p m离心分离 5 m i n后称重。以试样的重量差， 求 不同 p H值条件下原料的保水性。用下式计算保 水性( 该值在 2 0 0 以上， 认为有保水性) 。 保水性 = ( 1 一 ) S1 0 0 其中l 为分离离心原试样 重量 ( g ) ； M 含水量 ( ) ； S为试样重量( g ) 。 ( 3 ) 亲油性【 J 取试样 1 0 g 加入 4 g 精炼油， 置于容器中， 用 高速均质机均质， 然后放入直径 3 0 ra i n 的肠衣中密 封。在 8 5 C 9 o cC 的热水中加热 4 5 m in 。在流水 中冷却 3 0 m i n ， 将凝固块切片， 置于载玻片上， 用 1 苏丹 溶液浸渍 3 0 S 后 ， 再 用 1 的乙醇溶液 浸泡 3 0 S ， 最后用蒸馏水冲洗。置于 5 O 倍显微镜 下观察， 如试样与油结合紧密， 证明试样具有亲油 性 。 ( 4 ) 乳化性 J 取试样 7 g 置于烧杯中， 分别加入 1 0 0 m l 水和 精制 大豆 油。以 5 0 0 r p m， 均 质 3 m i n 。取 出装 入 1 0 0 m l 量筒中。静置 3 0 m i n 后， 测定不同 p H值条 件下的分离水量( 分离水在 2 0 d 以下， 认为有乳 化性) 。 1 3 2 大豆组织蛋白处理工艺的研究 ( 1 ) 工艺流程 组织蛋白一加入调浆一处理剂一分离一处理 组织蛋白 ( 2 ) 最佳工艺条件的选择 首先确定提取剂， 然后采用正交试验法确定大 豆组织蛋白去除腥臭味的条件。因素、 水平设计见 表 2 。 表 2 因素和水平设计 1 曲 e 2 F a ,e a n d h 0 j 0 蛳 取 L 9 ( 3 4 ) 正交表 ， 并按此表安排试验。评定采 用感官评分， 评分标准为 ： 无豆腥味 8 分； 微有豆腥 味 7 分； 有豆腥味 6 分； 豆腥味较 5 分； 豆腥味很重 视 4 分； 原始豆腥味 3分。在评分中权重口感为 O 4 ， 嗅觉为 0 4 ， 后味为0 2 。 1 3 3 气相色谱法测定大豆组织蛋白中的胀气成 长 。 应用气相色谱l 6 J ， 选择上述正交试验中较佳的 几个工艺条件处理的大豆组织蛋白， 测定其决定胀 气因素的棉子糖 、 水苏糖的含量。 1 3 4 大豆组织蛋白在肉食品中的应用 ( 1 ) 在肉丸中的应用 将处理后的大豆组织蛋白， 按 2 0 量加入精 肉中， 再加入鸡蛋、 淀粉、 葱花 、 姜末等调味料制成 丸子 ， 油炸 ( 或水熟 ) 。另做一对照样 ， 精肉按照 1 0 0 加入 ， 其他成分相同， 观察结果。 维普资讯 哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 第 1 8 卷 ( 2 ) 在饺子 中的应用 将处理后大豆组织蛋白， 按 2 0 量加入精肉 中， 再加入其他配料等制成馅。另做一对照样 ， 精 肉按 l O O D 人， 其他成分相同， 观察结果。 ( 3 ) 在肉肠制品中的应用 工艺流程 主料一腌制一绞碎( 处理组织蛋白) 一拌馅一烘烤一蒸煮一烟熏一成品 粘着剂的选择 大豆组织蛋白在肉肠制品中应用的关键在于 选择合适的粘着剂。本文对单一粘着剂进行了比 较试验。单一粘着剂有大豆分离蛋白( IS P ) 、 卡拉 胶、 明胶、 海藻酸钠、 高效食用胶。 正交试验由步骤初选确定粘着剂的种类， 用正交实验确定粘着剂的比例。正交试验的因素 和水平设计如表 3 所示。 表 3 正交试验因素和水平 Ta b l e 3 0r t h 0 e x p e r i me n t f a c t o r s a n d l e v e l 2 实验结果与分析 2 1 大豆组织蛋白基本性质分析 ( 1 ) 表现比重 大豆组织蛋 白表现比重 0 2 9 6 ， 豆粕的表现比 重为 0 6 2 5 。 ( 2 ) 保水性 ( WHC ) 大豆组织蛋 白在不同处理条件下保水性见图 1 图 1 组 织蛋 白的保水 性 1 W a t e r r e t e mi v o f伽薯a n i z e d a l l m 由图 1 可以看出， 当处理条件在 p H为 4 时， 保 水性最低。而 当小于 4或大于 4时都具有一定 的 保水性。主要原因是组织蛋白在不同处理条件下 ， 蛋白质的亲水基外露程度不同。 ( 3 ) 亲油性 在 5 0 倍显微镜下， 观察不同条件处理的大豆 组织蛋白， 改变主次切断面 ， 其结果为试样与被苏 丹染成红色的精炼油结合紧密， 证明大豆组织蛋 白具有亲油性 。 ( 4 ) 乳化性 大豆组织蛋白在不同处理条件下的乳化性如 图2 所示。 图 2 大豆组织蛋 白的乳化性 2 D咖l s 司 b i 吐 t yo f s o y b ln o r n j ： 神 a 吐 即 啪 从图 2 可以看出， 大豆组织蛋白分离水量小于 2 0 T Il l ， 有较好的乳化性。而且分离水量随不同处 理条件而变化， 特别在 p H大于 8 的条件下具有很 高的乳化性。 2 2 大豆组织蛋 白的最佳处理工艺条件的确定 按照表 2 的正交试验所得的感官评定结果见 表 4 ， 分析结果见图 3 。 表 4 大豆组织蛋白风味感官评定得分 T a b l e 4 S me n s l 1 e of s o y b l n o l g w I l d a _ 姗 注： 以上数据 8 位品评者的平均值。 6 6 6 6 醺 6 a a a A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3 O O O O O O O O 舳 兽 S 维普资讯 第 3 期 倪晨， 等： 大豆组织蛋白的处理工艺及其在肉制品中的应用研究 分析图 3 ， 得知大豆组织蛋白的最佳除腥味条 件为： A 1 B 3 C 2 D 1 ， 即处理方式 I ； 料水比为 l ： 1 0 ； 温 度为 C 2 ； 时间为 D 1 ， 其主次因素为： A 、 c 、 D 、 B ， 即 处理方式、 温度、 时间、 料水比。 根据上述结果 ， 进一步选择最佳时间和温度， 其结果分别见表 5 和表 6 。 表 5 处理时间与组织蛋白风味的关系 T a b l e 5 R e l a l i G q l S b e t w e e n d e a l ti me a n d t a s t e 0 f oo r L n mi T atl a 啦 岫 岫 蛐 时间 口感 嗅 后味 平均得分 【 1 6 O 7 5 8 O 7 2 t 2 6 O 8 O 7 5 7 2 t 3 6 O 7 O 6 O 6 3 表 6 处理温 度与组织蛋 白风 味的关 系 T a b l e 6 R e l a t i o n s b e t w e e n d e a l t l m a p e r a l l l r e a n d t a s t e 0 f y b e 锄fl l1 l l l n 温度 口感 嗅 T1 6 5 7 5 1 2 6 5 7 O 1 3 6 5 6 5 后味 平 均得分 7 5 7 2 7 O 6 8 6 5 6 5 从以上分析可知， 大豆组织蛋白的最佳去腥条 件为： 处理方式 I； 料水比为 1 ： 1 0 ； 温度为 I 2 ； 时间 为 1 2 m i n 2 3 大豆组织蛋白中胀气因素去除结果 按一定气相色谱条件 1 M s 衍生物方法， 测得大 豆组织蛋白( 绝干物) 中各种低聚糖含量见表 7 。按 照大豆组织蛋白去腥的最佳条件， 以绝干大豆组织 蛋白为对照样， 改变处理剂的 p H值， 其样品称样量 及气相色谱法测定的各种低聚糖峰面积见表 8 。 表 7 大豆组织蛋白中各种低聚糖含量 T a b l e Co n t e n t 0 fm 蜘m s u g a r 舳 o o r L n mi T e d a 啦 m 蛐 表 8 各种低聚糖峰面积 A( l mA) 与称样 m( g ) TjI b I e 8 C咖叩 m t we e a A a n d m 样品 蔗糖 棉子糖 水苏糖 m ( s ) 空 白 4 4 3 O 4 1 2 7 0 0 8 7 9 2 条件 9 1 6 7 O o 9 O 4 1 1 O 4 6 9 条件 7 O 4 o O 0 8 O 8 4 1 2 1 4 4 条件 5 O 8 8 O 0 2 O 5 4 1 0 9 3 7 以对照样中各种低聚糖含量为 1 0 0 ， 经处理 后剩余低聚糖量见表 9 表 9 处理后组织蛋白中剩余低聚糖 Ta b l L e a v i n g伽 脚 咖m s u g a r o o r n i T a tl a I h眦r a f t e r t r e a t e d 分析表 9 可知 ， 就蔗糖而言， 残留量为条件 9 条件 5 条件 7 ； 棉子糖的残留量为条件 9 条件 7 条件 5 ； 水苏糖的残留量为条件 7 条件 5 条 件9 。水苏糖引起人体胀气比棉子糖更显著 3 。 同时应选择营养素损失量少的条件， 因此选择条件 9 最理想， 也符合去除豆腥味的条件。 2 4 大豆组织蛋白在食品中的应用 2 4 1 在肉丸中的应用 处理后的大豆组织蛋白按 2 0 量加入肉丸 中， 经炸制( 或水熟) 后， 与对照样相比， 无豆腥味， 在色， 香， 味， 质上都相同， 无明显影响。 2 4 2 在饺子 中应用 在饺子馅 中加入 2 0 的处理 大豆组 织蛋 白， 制作的饺子无豆腥味 ， 与对照样相比， 无明显变化。 2 4 3 在肉肠制品中的应用 ( 1 ) 粘着剂的选择 几种粘着剂的选择见表 1 O 。 表 l O 粘着剂的初选结果 Ta b l e l 0 Fi r s t c h o o s e r e s u l t s 0 f a d h e s i o n a g e n t 维普资讯 哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报 (自然 科 学 版 ) 第 1 8 卷 表 1 0 可知 ， 明胶和高效食用胶的粘着效果好 例， 以及粘着剂的复合作用 ， 按表 3 所做的正交试 于其他几种粘着剂， 根据上述结果确定粘着剂的比 验， 产品的弹力， 凝聚性结果如表 l 1 。 表 n粘着剂选择正交试验结果分析 T a b l e 1 1 A n a b r e s u l t s o t o r t h o g o a e x p e r i me n t o t d a o o s a d h e s i o n a g e n t 项 目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 弹力 0 7 2 6 0 7 5 0 0 7 9 1 0 8 5 3 0 8 7 1 0 8 2 3 0 8 6 9 0 8 6 1 0 8 8 3 凝聚性 0 7 9 4 0 7 9 6 0 8 2 8 0 8 7 9 0 8 7 0 0 8 1 4 0 8 8 2 0 8 3 5 0 8 4 4 图 4 粘着剂选择正 交试 验结果分 析 ( A为弹力分析； 为凝聚力分析) F i g 4 A n a s e d r e s u l t s o t o r t h o g o e x p e r i me n t o r d a o o s a d h e s i o n a g e n t 由图 4知， 影响弹性四个 因素主次顺序为 A C D B ， 最佳条件为 A 3 B 3 C 3 D 3 ； 影响凝聚性四个 因 素主次顺序为 c A B D ， 最佳条件为 A 2 B 1 c 3 D 3 ； 对于 A ( 明胶) 条件， 考虑凝聚性对 A 2 与 A 3 相差不多， 但对于弹力性 A 3明显好于 A 2 ， 故应选 A 3 。对于 B ( 卡拉胶) 条件从节约成本考虑应选择 B 3 ( B 3 ) 。 综上所述， 粘着剂最佳条件 A 3 B 3 C 3 D 3 ， 即明 胶 6 ； 卡拉胶 0 1 ； 高效食用胶 0 2 ； 大豆组织 蛋白 1 0 。 ( 2 ) 中试研究 根据上述选出的粘着剂， 变动大豆组织蛋白的 加量 ， 制作肉肠， 结果见表 1 2 。 表 1 2 添加不同量组织蛋白肉肠的感官评定 T a b l e 1 2 T a s t e a o to r g ma z e d a H l t u n e a wi t h d i ffe r e n t a n l o l mt i n s a u s a g e 分析表 1 2 可知， 大豆组织蛋白的添加量可控 制在 1 0 为宜 ， 如低档品可加 1 5 ， 其产品质量也 能被消费者接受。 添加大豆组织蛋白的肉肠与对照样成分分析 见表 1 3 。 表 1 ： I 添加大豆组织蛋白肉肠的检验报告 T a b l e 1 3 l n s p e c a o u r e p o r t o t蛐g如 脚 o r g ma z e d a l bu min i n 翻衄油窖 e 检验项目标准( 对照)试样( 实测值) 从表 1 3 可知， 添加大豆组织蛋白制作的肉肠 符合标准要求 ， 蛋白质含量提高 3 3 ， 盐和淀粉含 量都有所降低。 3 结语 通过对大豆组织蛋白的基本性质 ， 除腥去胀气 工艺以及食品中应用的研究， 可以得出以下结论： ( 1 ) 基本性质 大豆组织蛋白的蛋白质含量高达 4 5 ， 表观 比重 0 2 ， 组织结构疏松 ， 具有咀嚼感和亲油性， 其保水性， 乳化性 ， 浸泡损失率随条件变化而异。 ( 2 ) 最佳处理工艺 用正交试验求出大豆组织蛋白最佳处理工艺 为： 在处理条件 9 下浸泡 1 2 m i n ， 得到无豆腥味 大豆组织蛋白， 用该条件处理的大豆组织蛋白胀气 因素中的棉子糖降低了 8 1 6 ， 水苏糖降低了 8 7 3 ， 对人体无胀气作用。 ( 3 ) 在食品中应用 大豆组织蛋白经处理后， 适合添加到肉丸、 饺 子及肉肠等食品中， 大豆组织蛋白可代替瘦肉使 用， 其添加量肉丸和饺子在 2 0 ， 肉肠等在 1 0 1 5 ， 其产品不仅蛋白质含量高， 而且动、 植物蛋白 配合食用 ， 提高了蛋白质的生理价值， 经济效益、 社 会效益显著。 ( 下转 3 4 5 页) 硒 O O O 维普资讯 第 3期 王小花 ， 等 ： t g 籽饼综合加工的研究 3 4 5 由2 图可以看出， 肌醇收率随酸浸时l- J 的延长 而增大， 当时间达一定值后， 肌醇收率达最大值 ， 而 后急剧下降。由图 2 可知， 制备肌醇最佳酸浸时间 为 6 h左右 。 2 2 中和 p H对肌醇收率的影响 在酸浸 p H为 3 0 ， 控制温度为 3 0 C 条件下， 反 应时间分别为 6 , 9 h ， 改变中和 p H ， 肌醇收率如下： 酸氢钙的工艺路线不仅技术上可行， 而且经济上也 是可行的。 ( 2 ) 影响肌醇收率的因素中， 酸浸 p H和中和 p H是重要影响因素， 酸浸温度和酸浸时间是次重 要因素。而最优条件为l 酸浸时间为 6 h 、 酸浸温度 为 3 0 、 酸浸 p H为 3 0 、 中和 p H为 7 6 以下。 ( 3 ) 脱毒后的蛋白饲料的蛋