大豆分离蛋白在肉制品中的应用研究*

刘静雪，梁雪寒，张国旗，李凤林

（1.吉林农业科技学院 食品工程学院，吉林 吉林 132101；2.吉林省酿造技术科技创新中心，吉林 吉林 132101；3.农业农村部国家糖料加工技术研发分中心，吉林 吉林 132101）

大豆分离蛋白是一种高纯度的植物蛋白产品，它主要通过蛋白质在等电点附近发生聚沉现象并经过溶解、分离、沉淀等工艺提取而成。 大豆分离蛋白中蛋白质含量约达到90%左右（干基），按照溶解特性划分主要有清蛋白和球蛋白两种， 其中球蛋白因加酸至等电点时易析出沉淀，故又名酸沉蛋白，而清蛋白则称为非酸沉蛋白[1]。 大豆蛋白中含有赖氨酸、色氨酸、 苯丙氨酸及甲硫氨酸等人体所必需的8 种氨基酸，也含有少量的镁、锌、铜等。大豆分离蛋白根据沉降速度可分为 2S、7S、11S、15S， 其中 7S 和 11S是大豆分离蛋白的主要成分[2]。

大豆分离蛋白不仅具有较高营养价值， 还具有溶解性、乳化性、保水性、凝胶性等多种功能特性[3]。近年来， 大豆分离蛋白因其较高的蛋白质含量和优良的功能特性，作为乳化剂、稳定剂等被广泛地应用在肉制品的生产过程中， 进而达到改善加工肉制品的营养配比、质地结构、口感风味等目的，提高肉制品的质量[4]。 本文对大豆分离蛋白的主要制备方法、功能特性、 加工方法及在肉制品中的应用进行了简要概述，并对大豆分离蛋白的应用前景进行了展望。

1 大豆分离蛋白的主要制备方法

1.1 碱提酸沉法

碱提酸沉法首先是将低温脱脂豆粕中的蛋白质浸于稀碱溶液中， 采用离心分离的方法除去其余不溶性物质，从而将蛋白质成分提取出来。 其次，利用酸将提取液的pH 调节至蛋白质等电点， 使蛋白质在等电点析出，经过分离得到蛋白质沉淀物，再经洗涤、中和、喷雾干燥等工艺得到大豆分离蛋白[5]。

1.2 离子交换法

离子交换法的制备原理基本与碱提酸沉法一致，不同的是其利用离子交换来调节pH 值，从而达到使蛋白质析出的目的。 这种方法制备的大豆分离蛋白纯度相对较高，但生产周期较长[6]。

1.3 超过滤法

超过滤技术是一种能使大分子物质如蛋白质等达到浓缩、分离、净化的目的，其以压力差为动力，使小于口径的物质顺利通过高分子半透膜，反之，大于口径的物质则不能通过高分子半透膜， 从而使蛋白质与其他物质达到分离的目的[7]。 此技术不需要经过酸沉淀、中和等工序，得到的产品不仅质量较高，且在一定程度上实现了绿色生产。

2 大豆分离蛋白的主要功能特性

2.1 吸水性与保水性

大豆分离蛋白不仅对水有吸附作用， 而且在加工过程中还有保持水分的能力。 当在肉糜中添加大豆分离蛋白时，在受热条件下，蛋白质与水分子充分接触，发生水化作用，大量水分子将蛋白质包裹住，使蛋白质分子表现出一定的保水性[8]。 影响吸水性和保水性的因素有很多，如：pH、温度、盐浓度等。 当盐浓度较高时，能够提高蛋白质的吸水能力，但蛋白质的保水能力将变弱， 进而不能保持肉制品较好的持水性能，使肉制品不能呈现良好的口感和风味。

2.2 乳化性

乳化性是指大豆分离蛋白能够帮助油和水形成稳定乳液的性能， 对脂肪乳化的形成和稳定有积极的促进作用。大豆分离蛋白组分中的7S 比11S 的乳化性能更好。大豆分离蛋白作为一种表面活性剂，具有亲水结构和亲油结构，因此，其既能降低油和水界面的表面张力，又能降低水和空气的表面张力，进而形成稳定的乳化液。之所以乳化液有较强的稳定性，是因为聚集在油滴表面的蛋白质能够稳定被乳化了的油滴，从而形成了保护层，防止乳化稳定的状态被破坏[9]。 一般而言，大豆分离蛋白的乳化性与盐浓度、pH、电离强度等密切相关，在较低的盐浓度及较高的pH 的环境条件下其乳化能力更强。

2.3 凝胶性

凝胶性是指大豆蛋白质能聚集形成胶体状网络结构的性能，已经广泛用于肉制品加工中，能够增加肉的咀嚼性，提高肉制品的弹性和黏性。大豆分离蛋白组分中7S 和11S 均具有凝胶性能，但11S 的凝胶能力强于7S 的凝胶能力， 组织结构更具有韧性，这主要是由于7S 和11S 组分中的基团和肽链含量不同[10]。此外，pH、温度、蛋白质浓度等因素对蛋白质凝胶结构的形成有重要的作用，其中，蛋白质浓度是凝胶结构能否形成的关键因素， 只有在蛋白质分散物的含量达到8%以上，才能形成凝胶硬质。

2.4 吸油性

大豆分离蛋白的吸油性主要表现为既能促进脂肪的吸收，又能控制脂肪的吸收，从而能够保持肉制品在加工过程中脂肪及汤汁的流失。 若肉制品中加入大豆分离蛋白，会形成稳定的乳状液和凝胶基质，对脂肪向表面流动起到抑制作用， 有利于保持肉制品的形态[11]。采用烘焙、煎炸等工艺对肉制品进行加工时，大豆分离蛋白中的蛋白质受热发生变性，从而在烹饪产品表面形成油层， 控制脂肪的过量吸收摄入。 吸油性的能力受蛋白质的含量、pH 值等因素影响，蛋白质含量越高，吸油能力越强；pH 越高，吸油能力越弱。

2.5 起泡性

起泡性是指大豆分离蛋白在加工过程中的体积增加率，能够使肉制品产生疏松的结构，口感更为细腻。 当肉制品在烹饪加工时，会使大量的气体进入，从而形成空气和水的界面，此时，蛋白质分子会吸附到界面上，从而降低了空气与水的表面张力[12]。 另外，形成的泡沫更加稳定且不易合并，这主要是由于蛋白质分子中的肽链相互作用形成稳定的网络结构，具有较好的稳定性能。大豆分离蛋白的起泡性与溶液的浓度、pH、温度等有关，良好的起泡性能够提供肉制品更好的食用品质。

2.6 其它功能特性

大豆分离蛋白还具有粘性、调色性、溶解性、抗氧化活性、抑菌性等功能特性，在肉制品中添加大豆分离蛋白时， 不仅能赋予肉制品良好的口感和组织状态，还能够提高肉制品的营养价值[13]。粘性是指液体流动时表现出来的内摩擦， 与肉制品的物性有较强的关联。大豆分离蛋白的粘度与pH、温度、酸碱处理、蛋白质分子含量等相关，它们可以影响蛋白质分子的形态结构、粘度等。 在豆制品中，大豆分离蛋白的粘度最高且随着蛋白质浓度的增加而升高。 调色性是指大豆分离蛋白对肉制品色泽的调节， 具有增色作用。 大豆分离蛋白的溶解性受加工条件、pH、温度等影响，溶解性好的蛋白质其乳化性、凝胶性等功能特性也会更好，同时更利于肉制品的加工。由于大豆分离蛋白中的赖氨酸含量较高， 易与还原糖发生美拉德反应，故生成的产物具有较高的抗氧化能力，因此， 大豆分离蛋白表现出一定的抗氧化活性。 此外， 大豆分离蛋白中的7S 能够抵抗细胞的感染，具有一定的抗菌性。

3 大豆分离蛋白在肉制品中的加工方法

3.1 注入法

注入法是指将大豆分离蛋白溶于盐水或者腌渍液中，灌入注射器中，采用注射的方式使其浸入到肉制品中，并均匀分布，口感更好。

3.2 干法

干法是指将大豆分离蛋白直接作为辅料加入到肉制品的加工中，在斩拌、滚揉、搅拌等工序开始时均匀加入大豆分离蛋白。

3.3 水化法

水化法主要是指将大豆分离蛋白与水充分混合，大豆分离蛋白和水的比例约为1∶4，配制成蛋白质含量为18%的溶液备用。

4 大豆分离蛋白在肉制品的应用现状

4.1 在块状肉制品中的应用

块状肉是指块状或大块的肉制品，如盐水火腿、牛肉干等。 此类肉制品在加工制作中通常采用注射和滚揉的方式在盐水或腌渍液中加入大豆分离蛋白，使其能够均匀的分布并浸入到肌肉组织中，与盐溶性肉蛋白协同保持肉制品的完整性和块状的形态，同时能够提高20%的出品率且能大大缩短腌渍肉的时间，使肉制品浸透完全。肉制品加工时主要利用大豆分离蛋白的保水性和凝胶性来改善肉制品质地和形态，进而提高肉制品风味和口感。 王刘刘[14]、Gao 等[15]研究表明，大豆分离蛋白对提高火腿罐头的品质有积极的促进效果，能显著提高产品的弹性、保水性及吸油性等[16]。 Parks、Lin[17]等研究表明大豆分离蛋白能使肉制品的乳化稳定能力得到明显提升，且若在动物蛋白中添加一定量的大豆分离蛋白，可显著提高肉制品的凝胶性，有利于机体消化吸收。

4.2 在碎肉制品中的应用

碎肉制品主要指丸子、饺子、肉馅、肉糜等，通常采用干法将大豆分离蛋白添加到搅拌等工序中，且这类制品中大豆分离蛋白的添加量一般较少。 碎肉制品制作时一般采用煎、炸、蒸、煮等方式，利用大豆分离蛋白的吸油性及吸水性， 改善碎肉制品的口感和形态，减少游离脂肪的析出，降低碎肉制品的蒸煮损失并提高产品得率。 Comer 等[18]研究发现大豆分离蛋白对碎肉制品的乳化稳定性和产品得率有提高作用，但不能较好的保持碎肉制品的组织结构。罗通彪等[19]发现大豆分离蛋白添加至碎肉制品中不仅可以提高产品的质量，同时可以丰富蛋白质的种类，降低生产成本。

4.3 在仿肉制品中的应用

仿肉制品是指利用大豆分离蛋白制作各种仿真肉的产品，如素牛肉、植物素肉等，这些产品中没有肉的存在，却有着肉制品的风味口感和营养价值。它们具有蛋白质含量高、脂肪低、零胆固醇等优点。 印韵芝等[20]在钙离子作用下，利用海藻酸钠和大豆分离蛋白制成了具有独特风味的大豆蛋白仿肉制品。陈文麟等[21]研究发现pH 对大豆蛋白仿肉制品的质量有较大影响。 孟祥晨等[22]发现在仿肉制品生产工艺中，大豆分离蛋白可替代30%的鲜肉。邓秀蝶等[23]研究发现利用大豆分离蛋白代替猪肉可以显著提高速冻肉饼的质构特性，同时脂肪含量有一定减少。

4.4 在乳化类肉制品中的应用

乳化类肉制品是指火腿肠、肉糜香肠等，添加大豆分离蛋白主要是利用吸水性及吸油性的功能特性，并与盐溶性肉蛋白构建相对稳定的乳化系统。在保持产品质量的前提下， 添加一定量的大豆分离蛋白，可提高肉制品的出品率且增加蛋白质的含量。研究发现， 添加大豆分离蛋白的火腿肠比不添加大豆分离蛋白的火腿肠的感官形状更好， 蒸煮损失程度低，肉更加鲜嫩多汁。张治良等[24]在制作三明治火腿时加入大豆分离蛋白， 产品层次分明且呈现鲜明的红色。 此外，马宇翔等[25]研究表明在添加2%～3%的大豆分离蛋白时，火腿肠的质构特性较佳，其硬度、弹性等得到显著提高。

5 展望

大豆分离蛋白作为一种植物性蛋白的添加剂，已经广泛应用于食品加工中，尤其是肉制品行业。大豆分离蛋白既可以替代一部分鲜肉加入到产品的制作中，又可以利用其功能特性加入到肉制品中，以达到改善肉制品质构、品质、提升营养价值等目的，满足人们对营养健康产品的需求。可见，大豆分离蛋白在绿色、营养、健康的肉制品市场中发展前景广阔，发挥着重要的作用。但是，目前我国大豆分离蛋白应用仍处于初级阶段， 与国外大豆分离蛋白产品的应用与开发还存在一定的差距， 大豆分离蛋白的功能特性未得到充分的挖掘，开发的产品种类相对单一，未形成规模化生产。因此，为了让大豆分离蛋白的功能特性和营养价值在肉制品中有更加深入的应用，需要不断地加强科学研究， 大力引进新型技术和设备，以获得具有高纯度、多用途的大豆分离蛋白。 随着大豆分离蛋白的广泛而深入的研究， 相信大豆分离蛋白在肉制品行业会呈现一个全新的面貌， 推动社会经济的高质量发展。