谢丽娟,费英敏,吕育新
(哈高科大豆食品有限责任公司,哈尔滨 150078)
植物拉丝蛋白是以大豆分离蛋白和谷物蛋白为主要原料,经过特殊的工艺和设备,在可靠的操作系统控制下,生产出来的一种富含蛋白质且具有肌肉纤维结构的蛋白产品。植物拉丝蛋白的功能特性是指在食品加工中,如配制、烹调、贮藏、销售过程中所表现出来的理化特性的总称。其功能特性主要有营养特性、质构特性、吸水性、成丝性、持水性、乳化性[1]。植物拉丝蛋白能够增进制品的色香味,提高蛋白质含量,促进颗粒完整性,在食品加工中可代替瘦肉,有效降低成本,提高产品的营养价值,广泛应用于香肠、火腿、速冻食品、馅类食品、海产品、调料酱、素食产品和休闲方便食品。
植物拉丝蛋白是一种具有肌肉纤维结构的大豆组织蛋白,具有良好的咀嚼感和丰富的营养价值,是纯植物蛋白质,其蛋白质含量在60%~90%,是猪肉的3.3倍以上、瘦牛肉的3倍以上、鸡蛋的4.2倍以上、鲫鱼的4.5倍以上[2]、牛奶的16倍,故享有“植物肉”之美誉;而且产品外形稳定性良好,无豆腥味,不含胆固醇,是一种高蛋白低脂肪的大豆组织蛋白产品[3]。大豆分离蛋白是极佳的优质蛋白源,具有很高的营养价值,大豆蛋白的氨基酸组成比例与人体所需的氨基酸比例接近,容易吸收利用。谷类蛋白中赖氨酸含量较低,赖氨酸是其限制氨基酸,因而影响谷类蛋白的利用,而大豆蛋白中含有较多的赖氨酸,可在一定程度上补偿谷蛋白中个别氨基酸的相对不足,达到氨基酸组成的平衡,达到蛋白质的互补作用,丰富营养,从而使产品的营养价值得到提高。植物拉丝蛋白中各氨基酸含量见附图。
大豆蛋白与谷物蛋白相互配合,能提高蛋白质的利用率。植物拉丝蛋白脂肪含量小于1.5%,且不含胆固醇,同时含有人体所需要的多种维生素及无机盐,它是一种其他蛋白不能比拟的植物蛋白。
附图 植物拉丝蛋白中氨基酸含量柱形图
大豆分离蛋白与谷物蛋白在挤压机料筒内,在温度和剪切力的作用下,使维持蛋白质三级结构的氢键、双硫键受到破坏,形成了新的交联定向再结合,当物料通过专业的模具控制成型,较高的剪切力与定向流动的作用促使蛋白质分子线状化、纤维化,挤压非晶态的球蛋白变成了构造纤维,经过挤出机的物料瞬间释放空气中膨发,形成表面很多均匀分布、整齐的微孔,且在其周围形成了明显的丝状纤维结构,其内部则形成了类似肌肉纤维的质构。即大豆蛋白在挤压机内受到热和剪切挤压的综合作用,其三级和四级结构的结合力变弱,蛋白分子由折叠状变为直线状[4,5]。且纤维条纹清晰细腻,纹理按挤出方向成条状伸展,质感接近瘦肉,表面光滑,咀嚼感强,外形有圆柱状、片状、方块状、肉丝状等。
植物拉丝蛋白的吸水性又称复水性,是指其浸泡于水中能够吸附水的能力,与复水温度、植物拉丝蛋白的形状及大小都密切相关。吸水率是指复水后的重量与样品干重的比值,复水温度一般在30~50℃,复水时间10~20min,复水浸泡至表面充分吸水且内部无硬块即可。吸水率一般在250%~350%范围内,即1kg植物拉丝蛋白复水后重量为2.5~3.5kg。
植物拉丝蛋白有类似肌纤维结构,且纤维条纹清晰细腻,表面光滑,内部纤维丝整齐,取一定量的植物拉丝蛋白(干基),复水后捞出沥干放入拆丝机成丝,根据应用领域的不同可将其拆成长短粗细不同的纤维肉丝,拆丝时间一般为30~60s。
保水性是指植物拉丝蛋白在加工过程中保持水分的能力,保水性与pH、离子强度、温度有关。当pH大于4时其保水性随pH增大而增加。取一定量植物拉丝蛋白复水后与调味料混合均匀,置于预先称过重量的离心管中,逐步加水至样品成浆状无水析出为止,称重放入离心机中(3000r/m)离心5min,倾倒出上清液称重,所加液体被植物拉丝蛋白保留的部分为保水性,用g/100g表示。保水性一般在200~300范围内。
乳化性是指成丝后的植物拉丝蛋白与水、油混合后,将其吸附的能力。将样品10g复水后拆丝放入斩拌机,低速斩拌,不断加入大豆油50mL,斩拌3min后放入离心机500r/min离心5min,测定分离出的油量,油水分离越多,乳化性越差,乳化性一般为30~50mL[6]。
由于植物拉丝蛋白具有成丝性、良好的吸水吸油性,其纤维丝的拉力强、弹性好,应用到肉制品中,减少了制品在加工过程中水分的损失和脂肪的溢出,产品不油腻,使产品的弹性和肉感增加,并增加了产品的蛋白质含量,品质得到了提升,在香肠、火腿、腊肠等肉制品生产中可替代5%~25%的瘦肉[7,8]。例如在红肠中替代20%瘦肉的应用方法:将腌制好的瘦肉用网板孔径0.2~0.3cm的绞肉机绞碎后,加入预处理的植物拉丝蛋白,添加其他配料拌馅,再加入肥膘丁拌匀后即可灌肠。在红肠的生产中加入植物拉丝蛋白替代部分瘦肉,在降低生产成本的同时,增加了红肠的弹性,增强了咀嚼感,提高了红肠的蛋白质含量,提升了产品的营养价值。猪瘦肉以每20元/kg计算,植物拉丝蛋白以6元/kg计算,生产1000kg红肠,可降低生产成本2000余元。
随着国内生活水平的不断提高,部分地区收入水平己达到中等发达国家,“富贵病”也开始在国内涌现,如糖尿病、心血管疾病等。西方国家已从饮食结构开始预防这些疾病,其中大豆蛋白取代肉类就是一个解决之道。另外,组织蛋白生产的食品也可为不同宗教信仰的消费者与素食主义者提供方便。由于植物拉丝蛋白具有肌肉纤维的结构,有良好的咀嚼感,产品外形稳定性好,无豆腥味,适宜应用到各类素食品及高级素食仿生食品中,如应用到素火腿、素热狗、素鸡、素鱼、素牛排、素肉松、素水产制品中。
7.2.1 植物拉丝蛋白在素肉松中的应用 以植物拉丝蛋白为主要原料制作素肉松,先将植物拉丝蛋白复水,加入酱油、香料、盐等调味料,蒸煮20min,将其捞出沥干,放入炒松机,再加入豌豆粉等其他辅料炒至成松即可。由于粉粒与肉纤维吸附在一起,其性状跟加粉之前基本相似,手握之,无湿感,油感也不浓重,其香味较宜人[9]。以植物拉丝蛋白为主要原料加工的素食品是理想的高蛋白、低脂肪、低糖产品,对于现代的富贵病人改善健康有十分重要的意义。
7.2.2 植物拉丝蛋白在素香肠中的应用 我国人民对肉制品的需求量很大,但由于各种因素的影响,如动物蛋白价格高、经济性较差,会影响纯肉香肠的经济效益。另外,一些消费者会因香肠的高热量而望而却步。近年来,对于经加工的食品己严格限制使用防腐剂,因此加工食品杀菌使得加热条件变的更加严格,其结果使制品会因高温加热而使肉的组织遭到破坏,变得柔软,失去肉的触感[10]。组织蛋白则不会因加热出现以上问题,其口感使人感到仍有肉的特点和食欲。如果用机械耐性强的组织蛋白代替肉类,便可保证制品的品质稳定。组织蛋白要想完全取代肉成为主要原料就要采取一定的方法弥补肉的缺失,例如可以加入植物油代替肉中的脂肪,加入分离蛋白和变性淀粉保证素肠有很好的保水和保油性,加入食用胶使整个组织状态紧密、有弹性。
7.2.3 植物拉丝蛋白在素罐头中的应用 组织蛋白具有良好的颗粒结构,经过浸泡可以制成各种风味的素食品,在罐头中应用范围较广泛,可以用来生产素罐头。把各种形式的组织蛋白加水烹煮,加入各种调味品(如咖喱)、食用胶、淀粉等,再经冷却、包装、杀菌之后可得成品。
植物拉丝蛋白可增强肉丸的弹性及口感,将其应用到鸡丸、鱼丸、虾丸中降低肉的添加量,并与其他辅料加工成一种高蛋白、低脂肪、低胆固醇食品,它迎合了当代人对健康的更高要求,并减少制品在加工过程中的损失[6]。例如在鱼丸中的应用,将预处理的植物拉丝蛋白成丝,然后与香料等混拌均匀、腌制30min,放入打浆机中,加入鱼糜、蛋清等高速打浆至肉糜均匀,之后成型、蒸煮、冷却、包装即可。拉丝蛋白在墨鱼丸制作中可替代10%~15%的鱼肉,鱼丸的外观、口感、味道与全鱼肉丸未见显著差别。
植物拉丝蛋白可与肉类的肌纤维融合,有助于馅类抱团,增加持水性,增强口感及营养,降低生产成本。如在水饺馅中的应用,先将植物拉丝蛋白预处理后成丝,与酱油、盐、香料混拌均匀后放置30min,与肉馅混拌均匀,加入菜、肥肉等其他调味料拌馅即可。植物拉丝蛋白具有肌纤维结构,在饺馅中使用,蒸煮后可保持饱满的馅团,在水饺馅中可替代10%~35%的瘦肉,可降低生产成本约15%。
植物拉丝蛋白应用于休闲方便食品中,可制成具有鸡肉味、牛肉味、海鲜味等风味的方便食品,不仅感官上给人们满足,还可提供优质的蛋白源[11]。如直接加工成牛肉粒、咕噜肉、麻辣肉串、应用于方便面调料包等,其营养丰富,食用方便,是低糖、低胆固醇的休闲食品,是旅行家居的时尚选择[12,13]。对于肥胖病、糖尿病、心血管、高血压的病人改善健康具有十分重要的意义,国内外大商场现有此产品销售。
植物拉丝蛋白复水处理后,可应用于各种调料酱,如牛肉酱、海鲜酱等,改善酱类的质地、口感,增加粘着性,提高营养价值,降低成本[14]。加上各种调味料可制作各种凉菜及素什锦,也可与肉类配做,再配以各种蔬菜和佐料,做出各种风味的菜肴。
随着经济的发展,人们生活水平的提高,各种宠物饲养也越来越多,因而宠物食品的市场日益扩大,但由于各种宠物食品中大多采用动物蛋白,价格高、经济性差[15];而组织蛋白价格便宜,又具有很高的蛋白含量,经过香料添加制成仿肉制品,可大量代替动物蛋白,使宠物食品具有更好的经济性。在国外,此项应用已具有相当市场。
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