豌豆蛋白加工特性及在乳化香腸中的應(yīng)用

白一凡等

摘 要：研究豌豆蛋白的持水性、持油性、凝膠性等特性，并與大豆分離蛋白進(jìn)行對(duì)比，考察添加豌豆蛋白對(duì)乳化香腸品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：豌豆蛋白的加工性能不及大豆分離蛋白，但4%以下的添加量可以對(duì)乳化香腸的品質(zhì)產(chǎn)生較好的影響。從營(yíng)養(yǎng)角度和特色產(chǎn)品出發(fā)，豌豆蛋白仍可以應(yīng)用于肉制品加工中。

關(guān)鍵詞：豌豆蛋白；乳化香腸；加工性能；品質(zhì)

Abstract： The water holding capacity， oil binding capacity and gel properties of pea protein （PP） were investigated and compared with those of soybean protein isolate （SPI） with an emphasis on the effect of PP addition on the quality of emulsified sausage. It was demonstrated that the processing properties of PP were inferior to those of SPI， but had favorable effects on the quality of emulsified sausage when added at a concentration less than 4%. From the viewpoint of nutrition and product features， PP can used in meat products.

Key words： pea protein； emulsified sausage； processing performance； quality

中圖分類號(hào)：TS251.65 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-8123（2014）12-0014-03

豌豆蛋白是生產(chǎn)豌豆淀粉的副產(chǎn)物。早先主要用作動(dòng)物飼料或飼料添加劑，相關(guān)研究也主要集中在豌豆蛋白動(dòng)物飼喂研究，如闞德義等[1]以伊莎褐商品代蛋雞為研究對(duì)象，進(jìn)行了豌豆蛋白粉替代國(guó)產(chǎn)魚粉的應(yīng)用研究，并研究確定了豌豆蛋白粉在蛋雞日糧中的最佳添加量[2]；李峻峰等[3]進(jìn)行了豌豆蛋白粉代替豆粕飼喂育肥豬的研究；陳寶江等[4]進(jìn)行了豌豆蛋白粉部分代替豆粕對(duì)肉雞生產(chǎn)性能的影響研究。近些年來，豌豆蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值逐漸被挖掘出來，研究結(jié)果表明其氨基酸組成均衡，與聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織推薦的標(biāo)準(zhǔn)模式較為接近，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高于大豆蛋白。同時(shí)，豌豆蛋白不存在致敏源問題，還具有降低肥胖、動(dòng)脈粥樣硬化以及惡性腫瘤等發(fā)病率的功效[5]，因此近些年來逐漸引起消費(fèi)者的關(guān)注相關(guān)研究也逐漸轉(zhuǎn)向改性豌豆蛋白功能特性[6-10]和酶解制備活性物質(zhì)[11-14]，以及豌豆蛋白在食品中的應(yīng)用[15-17]等方面。但是整體而言，豌豆蛋白存在應(yīng)用領(lǐng)域窄，附加值低的問題，極大地浪費(fèi)了豌豆蛋白這一優(yōu)質(zhì)資源，亟待拓展應(yīng)用領(lǐng)域。肉制品是我國(guó)居民飲食結(jié)構(gòu)中的重要組成部分。為了改善肉制品的品質(zhì)和均衡營(yíng)養(yǎng)，在肉制品加工中常添加植物蛋白。目前，國(guó)內(nèi)鮮有豌豆蛋白在肉制品加工中應(yīng)用的研究報(bào)道。為此，本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究了豌豆蛋白的加工特性，以及添加豌豆蛋白對(duì)乳化香腸品質(zhì)的影響，旨在探索豌豆蛋白在肉制品加工中的應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬4號(hào)肉和豬背脂肪 北京二商大紅門肉類食品有限公司；豌豆蛋白 江蘇辰星海洋生物科技有限公司；花生油 樂天瑪特超市（洋橋店）。

消化片、濃硫酸、氫氧化鈉、鹽酸均為分析純 國(guó)藥

集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；大豆分離蛋白 吉林不二蛋白有限公司；三聚磷酸鈉、氯化鈉、白砂糖、紅曲紅色素、香辛料等均為食品級(jí)。

1.2 儀器與設(shè)備

CR-400型色差計(jì) 柯尼卡美能達(dá)（中國(guó)）投資有限公司；TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro System公司；

冷凍離心機(jī) 日本Hitachi公司；FSP-625型勻漿機(jī) 日本Nihonseiki Kaisha公司；WH82型絞肉機(jī)、Cutter K20 Ras V型斬拌機(jī) 德國(guó)賽德曼機(jī)械制造公司；OSCAR 20型灌腸機(jī) 德國(guó)海因里希弗雷機(jī)械制造有限公司；F-120B型制冰機(jī) 日本星崎電機(jī)株式會(huì)社；BYXX-50煙熏箱 杭州艾博機(jī)械工程有限公司。

1.3 方法

1.3.1 乳化香腸加工

乳化香腸中豌豆蛋白的添加量為2%、4%和6%，以大豆分離蛋白添加量2%作為對(duì)照組，其余組分不變。乳化香腸的加工工藝如下：

原料肉解凍→修整→（肉和脂肪）絞碎→斬拌（添加輔料及添加劑）→灌腸→干燥→蒸煮→冷卻→包裝→二次殺菌→冷卻→入庫(kù)

1.3.2 持水性測(cè)定[18-23]

稱取5 g豌豆蛋白和大豆分離蛋白放入100 mL燒杯中。加入50 mL蒸餾水，用磁力攪拌器以最大轉(zhuǎn)速充分?jǐn)嚢?5～20 min，使樣品充分分散。然后轉(zhuǎn)移到預(yù)先稱質(zhì)量（m1）的100 mL離心管中，靜置5 min，在室溫下以3 000×g的轉(zhuǎn)速離心該懸濁液15 min。所得樣液棄去上清液，并將管內(nèi)的水瀝干，將離心管與沉淀一起稱質(zhì)量（m2），按照式（1）計(jì)算持水性。每個(gè)樣品進(jìn)行3 次平行實(shí)驗(yàn)，取平均值。

（1）

1.3.3 持油性測(cè)定

稱取2 g豌豆蛋白和大豆分離蛋白分別放入50 mL離心管中，向其中加入15 mL花生油，用玻璃棒攪拌1～2 min，至樣品粉末完全與油接觸，用5 mL花生油沖洗玻璃棒，并在離心管壁上將油刮干凈。將離心管置于渦旋振蕩器上，以最大轉(zhuǎn)速振蕩10 min。樣品靜置5 min后，在室溫條件下以3 500×g的轉(zhuǎn)速離心15 min。棄去上清液，用濾紙將管內(nèi)殘油吸干后稱質(zhì)量，持油性按照式（2）計(jì)算持油性。每個(gè)樣品進(jìn)行3 次平行實(shí)驗(yàn)，取平均值。

（2）

式中：m2為離心管與離心后沉淀質(zhì)量/g；m1為離心管與樣品質(zhì)量/g；m為樣品質(zhì)量/g。

1.3.4 凝膠性測(cè)定

稱取8～26 g豌豆蛋白和大豆分離蛋白放入200 mL燒杯中。加入100 mL水，磁力攪拌5 min，用高速均質(zhì)機(jī)以10 000 r/min的速度處理1～2 min（每次處理完均質(zhì)刀頭都要清洗）。所得樣液置于95 ℃水浴中保持1 h后，用冰水降溫至室溫后，放入0～4 ℃冰箱過夜，第2天觀察其狀態(tài)，以不滑動(dòng)不散落不塌陷，確定其是否成膠和最低凝膠質(zhì)量濃度，并用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定在最低凝膠質(zhì)量濃度時(shí)的蛋白膠的凝膠強(qiáng)度和凝膠破裂距離。

質(zhì)構(gòu)儀的參數(shù)設(shè)置：測(cè)試模式為壓縮，測(cè)試前速率1 mm/s，測(cè)試速率0.5 mm/s，測(cè)試后速率10 mm/s，觸發(fā)力5 g，觸發(fā)距離2 mm，應(yīng)變10%，擠壓力100 g，壓縮距離28 mm。

1.3.5 乳化香腸的質(zhì)構(gòu)檢測(cè)

質(zhì)構(gòu)儀使用平底柱形P/50探頭，測(cè)前速率為2 mm/s，測(cè)試速率為1.0 mm/s，測(cè)后速率為10 mm/s，壓縮比為75%，負(fù)載質(zhì)量為5 g，兩次壓縮間隔時(shí)間為5 s，數(shù)據(jù)采集率為200 s-1。樣品使用圓形管取樣器及切刀，取15 mm×15 mm的樣品6～8 個(gè)用于檢測(cè)。

1.3.6 感官評(píng)價(jià)

感官評(píng)價(jià)主要針對(duì)所制備樣品的滋氣味進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)樣品豆腥味和肉香程度：無豆腥味、肉香濃郁9～10分；隱約有豆腥味、肉香較濃7～8分；略有豆腥味、有肉香5～6分；有豆腥味、肉香寡淡3～4分；豆腥味很大、肉香清淡1～2分。評(píng)價(jià)人員由肉類加工技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期從事肉制品研發(fā)的科研人員總成，共計(jì)20 人，每人根據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià)打分。最終產(chǎn)品得分取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 豌豆蛋白的加工特性

持水性是蛋白質(zhì)加工特性中的一種，是指在食品加工過程中其對(duì)原料中的水分以及添加到制品中參與加工的水分的保持能力。持水性的高低直接決定著肉制品的質(zhì)地、風(fēng)味、組織狀態(tài)和出品率。由表1可知，豌豆蛋白的各項(xiàng)加工特性均不及大豆分離蛋白。豌豆蛋白的持水性受pH值、溫度、離子強(qiáng)度的影響[22]。據(jù)報(bào)道，豌豆蛋白的吸水性最高能達(dá)到吸附其自身質(zhì)量的3.3倍的水[23]。但是，與大豆分離蛋白相比，其持水性相對(duì)較差。

持油性是指蛋白產(chǎn)品吸附油的能力，是評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)功能特性的一個(gè)重要指標(biāo)，其與蛋白質(zhì)的種類、來源、加工方法、溫度等因素有關(guān)，而且也與所用的油脂有關(guān)[22]。本研究所有油脂為花生油。豌豆蛋白的持油性（1.49 g/g）相較于大豆分離蛋白（1.90 g/g）較低。

豌豆蛋白的最低凝膠質(zhì)量濃度為18 g/100 mL，為大豆分離蛋白的2倍；凝膠強(qiáng)度為17.48 g，不及大豆分離蛋白的1/2；凝膠破裂距離也較大豆分離蛋白短，為15.51 mm，說明豌豆蛋白的凝膠性不及大豆分離蛋白。

2.2 豌豆蛋白對(duì)乳化香腸品質(zhì)的影響

在相同添加量（2%）時(shí)，添加豌豆蛋白乳化香腸的各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定值均小于添加大豆分離蛋白的產(chǎn)品。其原因可能與豌豆蛋白的凝膠性不及大豆分離蛋白有關(guān)。但乳化香腸的硬度、脆性、彈性等質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)的大小，并不能直接等同于產(chǎn)品的優(yōu)劣。這是因?yàn)椴煌娜巳?，?duì)產(chǎn)品有著不同的喜好，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特性有著不同的要求。

同時(shí)，當(dāng)豌豆蛋白添加量為4%時(shí)，乳化香腸的各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定值最大，而當(dāng)添加量增大為6%時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)又大幅下降，反而最低。分析其原因，主要與豌豆蛋白的持水性和凝膠性有關(guān)。當(dāng)添加量增大到4%時(shí)，豌豆蛋白對(duì)水分的束縛作用增強(qiáng)，同時(shí)產(chǎn)品中的水分含量相對(duì)降低，而水分含量及狀態(tài)又直接影響產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)特性。因此，適量增加豌豆蛋白添加量（4%）使得產(chǎn)品的各項(xiàng)質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)測(cè)定值增大。但是，豌豆蛋白的凝膠性較差，過量添加（6%）時(shí)，盡管可以增強(qiáng)對(duì)水分的束縛作用，降低水分相對(duì)含量，但是由于自身的“發(fā)散”作用（凝膠性差）導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特性反而劣化。

2.3 乳化香腸的感官評(píng)價(jià)

3 結(jié) 論

綜上所述，豌豆蛋白的持水性、持油性和凝膠性等加工性能不及大豆分離蛋白。持水性直接關(guān)系到產(chǎn)品的出品率，進(jìn)而影響產(chǎn)品成本。因此，在等價(jià)的前提下，應(yīng)用豌豆蛋白生產(chǎn)肉制品的成本將高于使用大豆分離蛋白。同時(shí)，由于豌豆蛋白的凝膠性較差，添加豌豆蛋白會(huì)導(dǎo)致乳化香腸的硬度、彈性、內(nèi)聚性等質(zhì)構(gòu)特性下降，對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)產(chǎn)生了不利影響。此外，由于豌豆蛋白的豆腥味較大，添加豌豆蛋白會(huì)使得產(chǎn)品帶有豆腥味。但是，豌豆蛋白并非不可以在肉制品加工中應(yīng)用。通過調(diào)整產(chǎn)品配方，或控制豌豆蛋白的添加量不大于4%，可以有效克服添加豌豆蛋白給乳化香腸帶來的不利影響。同時(shí)，還可通過擠壓膨化技術(shù)將豌豆蛋白在應(yīng)用前進(jìn)行組織化，此舉可有效克服其自身凝膠性差、豆腥味大的缺陷，為其在肉制品加工中大量應(yīng)用提供支持。因此，豌豆蛋白在肉制品加工領(lǐng)域的應(yīng)用潛力是巨大的。

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