大豆分離蛋白范文
時間:2023-04-01 15:27:30
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篇1
關鍵詞:物性測定儀 凝膠值的測定方法
隨著食品市場的不斷繁榮發展,現代人群需要的食品是既能引起食欲,又無不良副作用,而且含有豐富營養,大豆分離蛋白應運而生,其原料就是大豆。大豆中富含蛋白質,而且蛋白質中人體“必須氨基酸”含量充足,屬于“優質蛋白”,大豆分離蛋白具有很好的凝膠性和乳化性,廣泛應用于肉制品中,提高肉制品的蛋白含量、風味和咀嚼感。
1 術語
1.1 大豆分離蛋白 是以大豆為原料,采用先進的加工技術制取的一種蛋白含量高達90%以上的功能性食品添加劑,它具有很好的凝膠性、粘彈性和乳化性,又兼有蛋白含量高的營養性,廣泛應用于肉制品、冷飲制品、烘焙食品中。
1.2 凝膠性 是指大豆分離蛋白形成膠體狀結構的性能,它使分離蛋白具有較高的粘性、可塑性和彈性,即可做水的載體,也可做風味劑及其他配合物的載體,可賦予產品良好的凝膠組織結構,增加咀嚼感。
2 測定方法
2.1 方法提要 物性測定儀可對樣品的物性概念作出數據化的準確表述,使用統一方法的測試,是精確的感官量化。本方法是利用物性測定儀,配置專用探頭,在一定的條件下,模仿人的牙齒壓縮產品膠體,得到第一次壓縮時的峰值(硬度)、壓縮后的回復程度(彈性)及二次壓縮的耐受能力(凝集性)三個數值,對這三個數值的綜合評價即為咀嚼性,用凝膠值來表示。
2.2 儀器和設備 ①物性測定儀:英國 TA.XTplus。②恒溫循環水浴鍋。③小型攪拌機:Cuisnart DLC-1。④真空包裝機。⑤不銹鋼模具:直徑5cm,高35cm,或用腸衣代替。
2.3 測定步驟
2.3.1 稱量 量取2.5%的鹽水170ml+30g樣品于攪拌機中(蛋白液濃度15%)。
2.3.2 均質處理 先點動,再快速充分攪拌1min,20s停一次,把粘在蓋上和壁上的蛋白粉刮入杯中。攪拌完畢后,無殘留地轉入大的塑料袋中進行抽真空,使攪拌過程中產生的氣泡脫出。
2.3.3 填充 將抽真空的樣品填入2個模具中(注意充填過程不要有空隙)。
2.3.4 加熱冷卻 80℃水浴加熱30min,涼水冷卻1h。
2.3.5 測試方法 選特定的內置測定程序TPA 測定方法,鋁質探頭直徑15mm。
參數設置
Pre-Test Speed測試前速度 5.00mm/sec
Test Speed測試速度 5.00 mm/sec
Post-Test Speed測試后速度 10.0 mm/sec
Target Mode 目標模式 Distance
Distance 15mm
Time 1.00sec
Trigger Type觸發模式 Auto(Force)
Trigger Forc觸發力 5.0g
Tare Mode清零模式 Auto
Advacnced options 高級選項 On
開始運行,將傳感器感應到的數據變化輸送到電腦顯示器上,繪出Force-Time曲線,從曲線上可以看到凝膠塊被外來作用力壓迫的情況,曲線如下:
一個樣品制備兩個凝膠體,分別進行測定,取平均值。
記錄Hardness(硬度)和Chewiness(咀嚼性)
Chewiness(咀嚼性)=Hardness(硬度)×Cohseiveness(凝集性)×Springness(彈性)
硬度 第一個峰的最高點。
凝集性(粘著性) 第二次壓縮面積和第一次壓縮面積之比。
彈性 4到5之間的距離和1到2之間的距離之比。
(注:凝集性和彈性兩個值都應小于1,咀嚼性大約是硬度的1/2,否則有問題,電腦有可能把等待的時間計入,使彈性值大于1)粘性(粘合性)在第一次壓縮后,當探頭從樣品中拔出時,由于樣品和探頭的粘連性而形成的負峰區域。
3 不同濃度的鹽水對凝膠值的影響
不同濃度的鹽水使用以上方法,進行凝膠值的測定,數據如下:
在較高的溫度下加熱凝膠體,隨鹽水濃度的增加,蛋白凝膠的硬度和咀嚼性先增加后減小,直到無法形成凝膠。其原因是在鹽濃度較低時,蛋白表現為易于溶解,稱為鹽溶現象;在鹽濃度較高時,蛋白質會出現沉淀現象,稱為鹽析現象。
4 方法說明
4.1 方法中使用2.5%的鹽水制備膠體更接近用戶的生產工藝,使測定數據更有意義。
4.2 方法中使用模具制備的樣品膠體,大小、高度一致及表面平整光滑,減少了樣品膠體不一致產生的誤差。使用腸衣和離心杯都得不到高度一致的膠體,如果進行切割,表面也不平整。
4.3 方法中使用抽真空的方法,使制備膠體時在攪拌過程中產生的氣泡脫出,降低測試誤差。如果使用離心的方法,凝膠性差的樣品容易出現析水現象,無法得到均勻的膠體。
5 實驗總結
經過這項技術試驗,我個人得到了不少的收獲,一方面加深了我對大豆分離蛋白功能性的認識,另一方面也提高了電腦軟件的應用能力。這項試驗跟我以前做的試驗不同,以前是依據標準來做,這次是在日本大豆蛋白專家的指導下,親自動手,開動腦筋,結合自己的試驗經驗,經過反復試驗形成了本次實驗方法,并納入我們實驗室的作業指導書中,作為化驗室的檢驗依據,所以我覺得這項試驗最寶貴,最深刻。
在本次試驗中遇到的困難是膠體的制備。由于產品的質量不完全一致,就是同樣的樣品量放置在同樣的器具中,制備的膠體高低也不一樣,經過切割表面不光滑,這樣測得的數據代表性很差,在這種情況下,我們發明了不銹鋼模具,并申請了專利,解決了這一難題。所以我們做實驗不要一成不變和墨守成規,應該有改良創新的精神。在試驗的過程中要培養自己的獨立分析問題和解決問題的能力。
參考文獻:
[1]邢小鵬,吳高峻,孫華.大豆分離蛋白的功能特性[J].食品工業科技,2000(04).
篇2
1.食品原料
1.1全脂大豆粉
1.1.1全脂生豆粉 生豆粉的生產過程是:大豆經過清理除雜后,采用干熱法烘到含水量為8%~11%,再進行粗碎脫皮,使大豆含皮率小于10%。然后經錘片粉碎機或磨碎機粉碎、分級,得到顆粒度為0.3~0.85mm的成品。生豆粉的可溶性蛋白質保持率在95%以上,可作豆漿。生豆粉含有抗營養因子和豆腥味,未經加熱不能直接食用。
1.1.2全脂膨化豆粉 為了克服生豆粉存在的不足并擴大豆粉的食品用途,采用擠出膨化法生產全脂膨化豆粉,主要過程如下:大豆清理烘干粗碎去皮粉碎混合擠出膨化烘干冷卻粉碎分級全脂豆粉。由于經過高溫短時的濕熱處理,大豆中的有害成分被除去,因此這種產品是一種營養價值較高的食品原料。
1.2脫脂大豆粉
以制取油脂后的冷榨豆餅或低溫脫溶粕為原料經粉碎制得,可作為食品原料與面粉混合制作面包、點心、油炸食品、香腸等。如直接食用,應事先經過濕熱處理,以除其中的豆腥味和有害成分。低變性脫脂豆粉由于熱變性小,NSI和PDI值較高,可進一步制取豆乳粉、濃縮蛋白、分離蛋白、組織蛋白等。
1.3大豆濃縮蛋白
又稱70%蛋白粉,原料以低溫脫溶粕為佳,也可用高溫浸出粕,但得粉率低、質量較差。生產濃縮蛋白的方法主要有稀酸沉淀法和酒精洗滌法。
1.3.1稀酸沉淀法 利用豆粕粉浸出液在等電點(pH4.3~4.5)狀態蛋白質溶解度最低的原理,用離心法將不溶性蛋白質、多糖與可溶性碳水化物、低分子蛋白質分開,然后中和濃縮并進行干燥脫水,即得濃縮蛋白粉。此法可同時除去大豆的腥味。稀酸沉淀法生產濃縮蛋白粉,蛋白質水溶性較好(PDI值高),但酸堿耗量較大。同時排出大量含糖廢水,造成后處理困難,產品的風味也不如酒精法。
1.3.2酒精洗滌法 利用酒精濃度為60%~65%時可溶性蛋白質溶解度最低的原理,將酒與低溫脫溶粕混合,洗滌粕中的可溶性糖類、灰分和醇溶蛋白質等。再過濾分離出醇溶液,并回收酒精和糖,漿液則經干燥得到濃縮蛋白粉。此法生產的蛋白粉,色澤與風味較好,蛋白質損失少。但由于蛋白質變性和產品中仍含有0.25%~l%的酒精,使食用價值受到一定限制。此外還有濕熱水洗法、酸浸醇洗法和膜分離法等。其中膜分離法是用超濾膜脫糖獲得濃縮蛋白,反滲透膜脫水回收水溶性低分子蛋白質與糖類,生產中不需要廢水處理工程,產品氮溶指數(NSI)高,因此是一種有前途的方法。
1.3.3大豆濃縮蛋白的用途 可應用于代乳粉、蛋白澆注食品、碎肉、乳膠肉未、肉卷、調料、焙烤食品、嬰兒食品、模擬肉等的生產,使用時應根據不同濃縮蛋白的功能特性選擇。
1.4大豆分離蛋白
1.4.1基本生產過程 先用稀堿液浸泡低溫脫溶粕,使可溶性蛋白質及低分子糖類萃取出來,然后離心分離除渣。第二步,加酸于溶解的蛋白液中,調節pH到等電點,這時大部分蛋白質沉淀析出,只有少量蛋白質仍留在溶液中。然后離心分離除去乳清(低分子糖類、蛋白質等),并加水清洗蛋白質凝乳中的鹽分,再離心分離。第三步,將分離所得蛋白質凝乳破碎,加堿中和,用蒸汽滅菌,最后進行噴霧干燥,制得粉狀的大豆分離蛋白產品。若干燥前不加堿中和,則所得產品稱等電點分離蛋白。
1.4.2大豆分離蛋白的用途 大豆分離蛋白的PER值低于大豆濃縮蛋白,但具有優越的乳化、凝膠、吸油、吸水、分散等功能特性。因此,在食品工業中的用途比大豆濃縮蛋白更廣,主要用于碎肉食品、臘腸、火腿、冷凍點心、面包、糕點、面條、油炸食品、蛋黃醬、調味品等的生產。
1.5大豆組織蛋白
又叫膨化蛋白或“植物蛋白肉”,是以低溫脫溶粕為原料,經擠壓法、紡絲法、濕式加熱法、凍結法或膠化法,使植物蛋白組織化而得到的形同瘦肉、具有咀嚼感的大豆蛋白食品。
1.5.1主要生產方法 以擠壓法采用最廣泛,又分為一次膨化法和二次膨化法,工藝過程如下:原料(低溫粕粉、堿、鹽、添加物)加水攪拌擠壓膨化切割成型干燥冷卻拌香著色包裝。如進行二次膨化,口感上更接近肉制品,但動力消耗大,操作要求高。
1.5.2大豆組織蛋白的用途 組織蛋白具有多孔性肉樣組織,保水性與咀嚼感好,適于生產各種形狀的烹任食品、罐頭、灌腸、仿真營養肉等。
2.大豆食品
篇3
食品體系中,蛋白質功能特性是指在食品加工、儲存和消費中,蛋白質和其他食品組分相互作用表現出的物理化學性質的總和(如溶解性、乳化性、起泡性、凝膠性等)。決定蛋白質的功能性的因素有蛋白質本身的性質(蛋白質分子大小、形狀、氨基酸組成和序列、電荷分布和凈電荷、表面疏水性、空間結構、分子的柔性及剛性)、所處體系的性質(溫度、pH值、離子強度和離子對種類、脂類和糖類、食品添加劑等)以及蛋白質分子內和分子間的相互作用。從分子水平上看,蛋白質的功能性是蛋白質的水合性質和與蛋白質表面性質有關的性質。蛋白質的功能特性也可以看成是蛋白質-水的相互作用、蛋白質-蛋白質的相互作用、蛋白質-空氣的相互作用,體現蛋白質的流體力學性質和界面性質。
大豆蛋白的利用,無論是直接利用天然資源,還是已開發產品中蛋白質的再利用,都要綜合考慮大豆蛋白的功能和營養特性。營養特性是蛋白質資源的基礎,而功能特性則決定蛋白質的加工性能。大豆蛋白質往往含有脂肪、糖類及礦物質等,在加工過程中還需加入抗氧化劑、乳化劑、穩定劑等非蛋白組分,這些成分都會不同程度地影響蛋白質的內在性質,因此充分了解大豆蛋白的功能特性和營養特性,以及加工過程中加熱、冷卻、電滲析、膜過濾等工藝對植物蛋白質功能、性質的影響,才有可能生產出符合市場需求的優質食品。
大豆蛋白的溶解性
溶解性是指蛋白質在水溶液或食鹽溶液中溶解的性能,其溶解的程度又稱溶解度。在各種不同條件下,溶解度性質是蛋白質可應用性的一個很重要的指標,它影響著蛋白質的凝膠作用、乳化作用和起泡作用的能力。高溶解度的蛋白質有較好的功能特性,也就是說其具有良好的膠凝性、乳化性、發泡性、脂肪氧化酶活性也較高,比較容易摻合到食品中;而低溶解度的蛋白質的功能性和使用范圍則受到限制。
大豆蛋白質的溶解性受原料的加熱處理、溶出時加水量、pH、共存鹽類等條件的影響很大。加熱處理時,大多數蛋白質的溶解度是顯著地和不可逆地降低。pH 對球蛋白影響較大,在pH4.2~4.6時,球蛋白幾乎不溶解。共存鹽類對溶解度也有影響,如有氯化鈉和氯化鈣存在時,即使在等電點范圍內,pH4.2~4.6也能溶解。另一方面,一些鹽類(如石膏粉)能降低蛋白溶解度,可作沉淀劑。
影響大豆蛋白溶解性主要包括內在因素和外在因素兩方面:內在因素包括疏水作用、氫鍵作用等;外在因素則包括pH、鹽的種類和離子強度等。例如,隨著離子強度從0增加到0.1mol?L-1 ,大豆分離蛋白的溶解性不斷下降;但是當離子強度高于0.1mol?L-1時溶解性又會有所上升。pH值會影響大豆分離蛋白中的各組分溶解度,如果緩沖體系中離子強度低于0.03mol?L-1,當pH 值大約在6.0左右時,大豆球蛋白溶解性很差而β-大豆伴球蛋白卻很好;然而pH值大約在4.8時β-大豆伴球蛋白卻很難溶。
蛋白質的溶解性與它的等電點有密切的關系,但是目前對大豆分離蛋白及其組分等電點的報道因為實驗條件的不同并不能很好地統一起來。如大豆分離蛋白的等電點有報道為pH=4.64,但也有文獻報道為pH=4.2;β-大豆伴球蛋的等電點為pH=4.8,大豆球蛋白等電點為pH=6.4。很明顯,大豆分離蛋白的等電點與其兩個重要組分大豆球蛋白和β-大豆伴球蛋白的等電點并不匹配,這可能是在實驗中蛋白質分散體系并不相同,如采用緩沖溶液(磷酸鹽緩沖液、tris-HCl緩沖液等)、甘油、尿素以及KCl和NaCl的濃溶液等,也有使用巰基乙醇作變性劑先破壞其次價鍵的例子。但是,目前這些分散體系都是懸濁液或乳濁液,極少有得到光學澄清的大豆分離蛋白水溶液的報道。
大豆蛋白的乳化性
在食品乳化體系中,蛋白質能夠降低油水界面的界面張力,從而阻止體系中油滴的聚集,提高體系的穩定性。常用乳化能力、乳化活性指數(EAI)和乳化穩定性指數(ESI)來評價蛋白質的乳化性質。乳化能力是衡量蛋白質促進油- 水型乳狀液形成能力的指標。乳化穩定性是指維持乳狀液穩定存在的能力。蛋白質是一種表面活性劑,它能降低水和油的表面張力,使之易于乳化。另一方面,蛋白質分散在非連續相和連續相之間的界面上,阻止非連續相的聚積,起到穩定乳狀液的作用。乳化能力及乳化穩定性受多種因素的影響。如蛋白質濃度、pH 值、溶解性、離子強度、糖類物質的存在、溫度等。大豆分離蛋白是一種表面活性劑,它既能降低水和油的表面張力,又能降低水和空氣的表面張力,所以容易形成較穩定的乳狀液。而乳化的油滴被聚集在油滴表面的蛋白質所穩定,從而形成一種保護層。這個保護層可以防止油滴聚集和乳化狀態的破壞,從而使乳化性能穩定。在烤制食品、冷凍食品以及湯類食品的制作中,已見大量加入大豆分離蛋白作乳化劑使制品狀態穩定的研究報道。
大豆蛋白的起泡性
蛋白質分子具有典型的兩親結構,因而在分散液中能表現較強的界面活性,起到降低界面張力的作用,這就決定了蛋白質溶液具有一定的起泡能力和穩定泡沫的能力。作為起泡劑的蛋白質一般滿足三個基本條件:a.能快速地吸附至氣- 液界面;b.易于在界面上展開和重排;c .通過分子間相互作用形成粘彈性膜。
這就要求蛋白質的結構應是疏水、柔順和無序的。有限的水解,可以增加疏水基團的暴露,增加多肽鏈的交聯,這會增加片層的粘度,增加泡沫的穩定性,疏水性的增加可以增強起泡能力。
有限的水解會提高起泡度;相反,過度水解的結果,高的凈電荷濃度會導致分子之間的排斥使氣泡塌陷,穩定性就會降低。蛋白分子的柔順性、大小、分子交聯程度都對起泡性有影響,而粘度又是反映這方面的特征,因此起泡度還與粘度有關,粘度越大,其起泡度越大。過度的水解使溶液粘度下降,也是導致起泡性差的原因。所以為了得到最好的起泡特征,要兼顧溶解性、疏水性和粘度,使親水和疏水達到一種良好的平衡。
大豆蛋白的凝膠性
凝膠性是指蛋白質形成枝體狀結構的性能。它使大豆分離蛋白具有較高的黏度、可塑性和彈性, 既可做水的載體也可做風味物、糖及其它配合物的載體, 這對食品加工極為有利。大豆蛋白質的分散物質經加熱、冷卻、滲析和堿處理可得到凝膠。其形成受固形物濃度、溫度和加熱時間、制冷情況、有無鹽類、巰基化合物、亞硫酸鹽或脂類的影響, 蛋白含量愈高, 愈易制成結實強韌性的、有彈性的硬質凝膠, 而蛋白含量小于7%的, 只能制成軟質脆弱的凝膠。蛋白質分散物至少高于8%才能形成凝膠。11S球蛋白制成的凝膠比7S球蛋白制成的凝膠更為堅實, 更易恢復原狀, 這是因為它們的球朊對加熱變性的敏感度不同。
大豆蛋白在食品中加工的用
大豆蛋白在肉制品中的應用:大豆蛋白用于肉制品, 即可作為非功能性填充料, 也可作為功能性添加劑, 改善肉制品的質構和增加風味, 充分利用邊角原料。從營養學角度講,將大豆蛋白用于肉制品還可以做到低脂肪、低熱能、低膽固醇、低糖等強化維生素和礦物質等合理營養。
大豆蛋白在面制品中的應用:用于面包加工中, 可提高營養價值、增大面包體積、改善表皮色澤和質地、增進面包風味。另外, 它還可用于餅干、蛋糕、面條等面食加工中。在面條加工中的應用。加工面條時, 加入適量的大豆蛋白粉在面粉中, 面團吸水性好, 面條水煮后斷條少, 煮的時間長, 面條色澤好, 口感與強力粉面條相似。面條中大豆蛋白粉的添加量以2%~3%為宜。在焙烤食品中的應用。在生產餅干時, 面粉中添加15%~30%的大豆蛋白粉, 可以提高蛋白質的含量, 增加其營養價值, 并且能夠增加餅干酥性, 還有保鮮作用。在炸面圈時, 加入一些脫脂大豆蛋白粉, 可以防止透油。另外由于其吸水性, 可以調節混合面的水量, 可改善風味和色澤及組織狀態。
篇4
2、浸泡:浸泡的目的是使大豆吸水膨脹,有利于大豆粉碎后提取其中的蛋白質。浸泡后大豆表面光滑、無皺皮,豆皮輕易不脫落,手感有勁。
3、磨漿:經過浸泡的大豆,蛋白體膜變得松脆,但是要使蛋白質溶出,必須進行適當的機械破碎。如果從蛋白質溶出量角度看,大豆破碎的越徹底,蛋白質越容易溶出。但是磨得過細,大豆中的纖維素會隨著蛋白質進入豆漿中,使產品變得粗糙、色澤深,而且也不利于漿渣分離,使產品得率降低。因此一般控制磨碎細度為100-120目。實際生產時應根據豆腐品種適當調整粗鈿度,并控制豆渣中殘存的蛋白質低于2.6%為宜。采用石磨、鋼磨或沙盤磨進行破碎。磨碎后的豆糊采用平篩、臥式離心篩分離,充分提取豆漿。
4、煮漿:煮漿是通過加熱使豆漿中的蛋白質發生熱變性的過程。一方面為后序點漿創造必要條件,另一方面消除豆漿中的抗營養成分,殺菌,減輕異味,提高營養價值,延長產品的保鮮期。煮漿的方法根據生產條件不同,可以采用土灶鐵鍋煮漿法、敞口罐蒸汽煮漿法、封閉式溢流煮漿法等方法進行。煮漿溫度應達到100℃,時間5分鐘左右。
5、凝固與成型:凝固就是大豆蛋白質在熱變性的基礎上,在凝固劑的作用下,由溶膠狀態轉變成凝膠狀態的過程。生產中通過點腦和蹲腦兩道工序完成。
6、經過點腦后,蛋白質網絡結構還不牢固,只有經過一段時間靜置凝固才能完成。根據豆腐品種的不同,蹲腦的時間一般控制在10-30分鐘。
篇5
淀粉是我國肉制品生產中習慣使用的增稠劑的一種。在肉糜類的香腸制品生產中,一般都要加入一定量的淀粉。加入淀粉后,對于改善制品的保水性、組織狀態均有明顯的效果。這種作用是由于在加熱過程中淀粉糊化。當淀粉糊化時,肌肉蛋白的變性作用已經基本完成,并形成網狀結構,網眼中尚存在一部分不夠緊密的水分,被淀粉粒吸取固定。同時淀粉粒變得柔軟而富有彈性,起到粘著和保水雙重作用。肉制品加工中易出現產品析水、空洞和膠凍外溢、產品外觀不飽滿等現象,而傳統使用的大多為原淀粉,由于原淀粉具有產品的口感差,粉感較強;在低溫環境下很容易回生;保水性不強,使產品易析水等缺點,目前,越來越多的產品中開始使用變性淀粉。
變性淀粉最大的優點就是保水性好,結構穩定,價格較低。它可以吸收自身重量的二至四倍,加入肉制品中可大大降低肉原料的比例,同時它還改善了傳統肉制品的不良口感(韌性太高、口感粗糙、粘牙、脆度不好等)。變性淀粉還可以跟天然膠結合,起協同作用,能更好改善產品的性質和降低成本。 淀粉糊化后的粘度高,吸水性強,它可以很好地將肉體里的流動水結合;同時由于變性淀粉有磷酸根、羧基等絡合基團,它可以蛋白質結合,具有一定的緩沖、螯合、乳化作用,能大大提高制品的保水性。因為變性淀粉的成膜性好,淀粉膜會在肌肉組織表面形成膠狀保護膜,可以阻礙肌肉中水分的大量流失,從而起到保水嫩化的作用。而且,變性淀粉糊化后,粘性好、結合力強、稠度高,能與肉蛋白緊密的結合,形成致密的實體結構。這也是添加變性淀粉后,制品切片性好,切片表面光滑,制品口感脆而細膩的原因。目前,國內外幾種常用的適用于肉制品類的變性淀粉有磷酸酯淀粉、交聯淀粉、醋酸酯淀粉、酸解淀粉、復合變性淀粉。
在肉制品蒸煮過程中,由于變性淀粉的糊化溫度較低,肉肌纖維蛋白熱變性還沒有發生前,剛開始形成網絡結構時,變性淀粉就已經糊化,其高分子鏈上眾多親水鏈基團將大量的水結合,并將這些水分子固定在肌纖維蛋白質形成的網絡結構上??擅黠@增加成品的出產率,改善成品質地,切面光亮,彈性好,口感細膩,而且成品在冷熱溫度變化過程中,不易析水回生,顏色變化小,延長了成品貨架期。變性淀粉帶有一定數量的極性基團,產品具有兩性,親水和親油性。有一定的乳化作用,在斬拌時能很好地與肉中的脂肪結合,形成均勻的分散體系,可防止加溫時制品滲油的不良現象。同時由于變性淀粉有較好的成膜性,淀粉糊化后在制品的外表覆蓋一層很薄的膜,它不僅可以增強制品的表面光亮度,還可以賦予產品一定的光澤,同時還有保護膜的作用。
變性淀粉的絡合性強,能有效的結合肉制品中的色素物質和風味物質,從而提高肉制品顏色的鮮艷和穩定性;它還可以延緩風味物質物質的釋放,保持風味的長久性等諸多優點。
此外,為更好改良和穩定肉制品物理性質或組織狀態的物質,傳統使用的增稠劑還有瓊脂、食用明膠、禽蛋、脫脂奶粉及大豆蛋白等。
2、肉制品中蛋白添加劑的應用
在肉制品中,除了鹽溶性的肌球蛋白之外.其他蛋白質亦具有改善肉糜穩定性,增加產品持水、持油的能力,傳統的蛋白添加劑包括酪蛋白、乳清濃縮蛋白、大豆蛋白等。在塊肉類精制品中使用SPI(大豆分離蛋白)、FSPC(功能性濃縮蛋白),主要是提高產品質地、得率及營養指標,使產品切面、形態、組織結構得到明顯改善。在碎肉類制品使用TSP、SPI,主要是利用其(吸)水、油特性作為添加物料來改善產品質地(減少脂肪游離),增加得率,降低成本,提高營養價值。在乳化類肉糜、火腿腸、午餐肉等制品中添加SPI、FSPC和TSP,主要是利用其功能性(乳化能力及穩定性、持水性、持油性、凝膠性)和填充性減少淀粉等物料添加,提高產品質地、得率和蛋白質指標,增加脂肪添加量和產品熱加工穩定性,減少產品脂肪游離及蒸煮損失。蛋白制品添加量主要受蛋白質量、具體品種及熱加工后的滋氣味和色澤影響,在應用中要給予注意。
大豆蛋白在肉制品加工中的應用須注意以下幾點:
•大豆蛋白制品應經脫腥處理,除去豆腥味,以免影響肉制品風味。
•由于大豆蛋白的使用,適當減少了瘦肉用量,增加了肥肉用量,在一定程度上要影響產品的顏色,可以用血或允許使用的色素予以補充。此外,可以添加少量肉味料(肉味香精),以增加產品的肉香味。
•在灌腸制品生產中,一般使用堿性磷酸鹽(STP),在使用大豆分離蛋白時,最好使用酸性磷酸鹽(ASP)而酸性磷酸鹽會降低肉結合水的能力,所以使用ASP時,最好同時加入葡萄糖酸內酯(GDL),以緩沖ASP的作用。
•大豆分離蛋白對鹽和調味料有一定的覆蓋作用,因此調味料宜最后加入,并根據情況調制鹽的用量。
•在使用斬拌機(或攪拌機)時要把大豆分離蛋白充分斬拌,斬拌至濃綢發亮,使其充分發揮乳化的效果。在斬拌機中乳化時,應加冰屑降低肉溫,以增強乳化效果,提高產品質量。
國內目前在肉類食品中使用的蛋白質添加劑主要是大豆粉和大豆分離蛋白。前者價格較低,但功能性質較差,使用范圍和使用量都受到限制;后者具有較強的功能性質和滿意的感官性能。缺點是價格較貴,且目前大部分大豆分離蛋白都從國外進口。大豆濃縮蛋白是一種價格介于大豆粉和大豆分離蛋白之間的大豆蛋白制品,由于在加工過程中去除了呈色呈味物質。因此具有較好的色澤及風味。然而,如果用常規方法制備、得到的大豆濃縮蛋白已被變性,破壞了功能性質。通過蛋白質改性。可以制取功能性大豆濃縮蛋白,實驗研究表明、功能性大豆濃縮蛋白某些功能性質已超過大豆分離蛋白。
3、肉制品中發色劑的應用
肉類加工過程中的發色、褪色和變色問題都是影響肉制品品質的重要因素。原料肉中的色素蛋白質主要是肌紅蛋白(Mb)和血紅蛋白(Hb)。一般地,肌紅蛋白約占70-90%,是表現肉顏色的主要成分。O
肌紅蛋白與氧氣的結合程度不同,可呈現出三種不同的顏色:無氧狀態下未被氧化的肌紅蛋白呈紫紅色;高氧分壓下充分氧化的氧合肌紅蛋白(Mbo2)呈鮮紅色;而在低氧分壓狀態下未充分氧化所形成變性肌紅蛋白(MetMb)則呈褐色。具體變化過程描述如下:新鮮肌肉呈紫紅色,其切面暴露于空氣中30-40分鐘后,肌紅蛋白就與氧結合,變成比較穩定的氧化肌紅蛋白,其顏色變為鮮紅色,這種變化的條件是肉保持在大氣環境中,有充足的氧氣供應。這種顏色相對比較穩定,不易被氧化成褐色的變性肌紅蛋白。但在氧氣供應不足、氧分壓相對較低狀態下,氧合肌紅蛋白就容易脫氧合變成還原型肌紅蛋白,而后者又極易被氧化成褐色的變性肌紅蛋白。由于肉自身存在的耗氧酶會消耗掉滲入肉中的氧氣使肉中的氧分壓降低,所以一般情況下肉在儲存中容易產生褐變。+
上述褐變除與肉的PH值、溫度、紫外線,特別是氧分壓有關外,還與高鐵肌紅蛋白的還原活性有關,隨肉品儲藏時間的延長,其還原活性降低,肉的褐變現象加重。除了與氧結合外,肌紅蛋白還與CO―、NO―結合。特別是與NO―結合生成亞硝基肌紅蛋白(MbNO),使肉呈鮮亮的紅色,為此,肉制品的腌制過程中常要添加亞硝酸鹽。V
亞硝酸鹽的安全性問題是肉制品生產企業應該特別注意的,亞硝酸鹽與氨基化合物(蛋白質分解產物)反應可產生致癌的N-亞硝基化合物,如亞硝胺。亞硝酸鹽發色的同時,還有抑菌、抗氧化及增強風味的作用,盡管如此,由于安全性問題使其應用越來越受到限制,國內外都尋找理想的替代品。在沒有理想的替代品之前,應把用量限制在最低水平,目前,已使用的替代品有兩類:一類是替代亞硝酸鹽的添加劑,由發色劑、抗氧化劑/多價螯合劑和抑菌劑組成,發色劑用的是赤鮮紅,抗氧化劑/多價螯合劑用的是磷酸鹽/多聚磷酸鹽,抑菌劑為對羥基苯甲酸和山梨酸及其鹽類;另一類是在常規亞硝酸鹽濃度下阻斷亞硝胺形成的添加劑,抗壞血酸能與亞硝酸鹽作用而減少亞硝胺的形成。此外,山梨酸、山梨酸醇、鞣酸等也可抑制亞硝胺的形成。E
4、肉制品中防腐劑的應用
食品防腐劑可防止食品腐敗,延長食品貨架期。按防腐劑的抗微生物作用性質可分為殺菌劑和抑菌劑。但是殺菌和抑菌作用往往不易嚴格區分。同一物質,濃度高時可殺菌,濃度低時則抑菌;有效作用時間長可殺菌,有效作用時間短只能抑菌;另外由于各種微生物性質不同,同一物質對一種微生物具有殺滅作用,而對另一種微生物僅有抑制作用。所以二者并無嚴格的界限。肉類食品的腐敗變質主要是由于肉中的酶以及微生物的作用,使蛋白質分解以及脂肪氧化而引起的。肉類保鮮便是針對這幾個腐敗因素,采用不同的方法及方法組合,殺死腐敗微生物或抑制其在肉類食品中的生長和繁殖,并控制脂肪氧化,從而達到延長產品保質期的作用。
目前使用的大多是化學防腐劑,主要包括有機類防腐劑和無機類防腐劑兩大類,化學防腐劑主要各種有機酸及其鹽類。肉類中使用的有機酸包括乙酸、甲酸、檸檬酸、乳酸及其鈉鹽、抗環血酸、山梨酸及其鉀鹽、磷酸鹽等。許多試驗已經證明,這些酸單獨或配合使用,對延長肉保存期均有一定效果,其中使用最多的是乙酸、山梨酸及其鹽,乳酸鈉。對涉及而廣,具一定副作用的硝鹽類防腐添加劑,嚴格的加工管理和產品檢測體系尤為必要。肉品生產上在嚴格限制其使用的同時已在積極開發可起部分替代或協同作用以減少其用量的安全防腐劑。例如食用酸類、乳酸鈉、乳酸菌素類等,因其良好的安全性和防腐性而應用日益廣泛。此外磷酸鹽類,抗壞血酸鹽類也可與其他添加劑起到協同防腐效能。
篇6
參加本次專家論壇的學者有:
上海營養學會名譽理事長、第二軍醫大學教授趙法
軍事醫學科學院衛生學環境醫學研究所副研究員蔣與剛
天津營養學會理事長顧景范
上海華東醫院營養科教授 孫建琴
復旦大學附屬兒科醫院教授徐秀
湖北營養學會理事長、華中科技大學同濟醫學院教授周韞珍
臨床營養委員會副主任委員、教授薛長勇
總醫院營養科副主任醫師張榮欣
中華醫學會北京營養學會副主任委員、北京協和醫院臨床營養科教授 于康
上海市營養學會理事長、教授柳啟沛
軍事醫學科學院衛生學環境醫學研究所營養研究室主任、研究員郭長江
上海市疾病預防控制中心主任醫師蔣家
蛋白質是一種由碳、氫、氧、氮等元素組成的復雜的有機化合物,是人體必需的營養素。蛋白質在體內有多種生理功能,最主要的是構成機體組織細胞的成分,是人體的“建筑材料”。它也是構成酶和激素的成分,形成抗體,調節滲透壓,特別是白及其相關的核糖核酸(DNA、RNA)還是遺傳的物質基礎。所以,人體的生長發育、康復、免疫功能等都離不開蛋白質??梢哉f,蛋白質是生命的物質基礎,沒有蛋白質就沒有生命。
“蛋白質粉”,顧名思義,就是用蛋白質制成的粉,或者說是一種粉狀蛋白質。人體所需要的蛋白質主要來源于動、植物性食物。從理論上講,任何一種食物通過加工,去除其他成分,都可以制成蛋白質粉。但人們在制備蛋白質粉時,通常選擇蛋白質含量高及營養價值高的食物。目前,在市場上銷售的蛋白質粉大體上可以分為兩大類。一類是純蛋白質粉,如乳清蛋白、酪蛋白、卵白蛋白、大豆蛋白質粉等。另一類是混合蛋白質粉,如將乳清蛋白、酪蛋白、卵白蛋白按一定比例混合,或將酪蛋白與大豆蛋白按一定比例混合制成的蛋白質粉等。另外,根據蛋白質粉的加工和純度或含量的不同,還分為“分離型”和“濃縮型”蛋白質粉。前者,通常采用膜分離技術制備,蛋白質含量一般都在85%以上,如乳清分離蛋白、大豆分離蛋白等。后者通常采用濃縮技術制備,蛋白質含量一般在60%左右,如乳清濃縮蛋白、大豆濃縮蛋白等。
篇7
摘要
采用亞臨界丁烷對大豆粉脫油制得豆粕(DSF-B),并與正己烷制備豆粕(DSF-H)比較,對分離蛋白得率及熱變性、豆粕殘余極性脂和在貯藏過程中蛋白的氧化進行分析。DSF-B的蛋白得率(32.1%)比DSF-H高(約6%),蛋白熱變性二者一致,且11S變性溫度低于工業白豆片。殘余極性脂分析,DSF-B比DSF-H總量低、磷脂含量高,脂肪酸組成有差異。模擬貯藏試驗表明,DSF-B在貯藏中蛋白更易被氧化,這可能與極性脂的組成有關。亞臨界萃取技術無高溫處理、可選溶劑多樣,可開發應用于大豆等植物蛋白制品。
關鍵詞
亞臨界丁烷;正己烷;豆粕;蛋白氧化
豆粕是大豆提取豆油后的副產品。它含有45%左右的蛋白質,氨基酸種類齊全,除蛋氨酸含量較低外,其余必需氨基酸含量均比較豐富,且含有大豆磷脂、大豆異黃酮等生物活性物質,營養價值高。作為優質植物蛋白原料,豆粕被廣泛應用于畜禽飼料和商用脫脂大豆蛋白產品。但豆粕在生產及貯藏過程中,受加工方式、外部環境及水分、脂質、酶等因素影響,質量發生劣變,蛋白隨之受到誘導變性,蛋白氧化是主要形式之一,嚴重降低其營養價值。亞臨界萃取技術是近20年發展起來的一項新的萃取分離技術[1]。在萃取過程中,萃取劑溫度高于其沸點、始終為液態,利用相似相溶原理,萃取生物原料中的脂類物質。它的主要優點是低溫工藝,不會對熱敏性成分造成損害,目前已在精油、色素、植物油、藥材等幾十種植物原料脂溶性和水溶性成分的分離提取中得到應用[2]。同時,有研究報道植物油料應用亞臨界丙烷和丁烷萃取工藝,保證了粕中植物蛋白等成分不變性[3]。以大豆為代表的食用油生產中,國內外大多采用正己烷作為浸出溶劑,工藝中的熱處理會破壞油料中的有用成分,并且正己烷對神經系統有一定的毒性,人們已提出質疑并期望找到可替代溶劑。對亞臨界萃取技術的研究,目前主要集中在油脂、天然活性物質等有關成分的分離提取方面,對粕和蛋白的研究鮮見報道。本試驗采用亞臨界丁烷萃取技術制備豆粕,并與傳統的正己烷制備豆粕進行比較,分析分離蛋白得率及熱變性、豆粕殘余極性脂和在貯藏過程中蛋白的氧化變性,以期為亞臨界萃取技術中副產品的綜合利用提供理論參考。
1材料與方法
1.1材料與設備大豆和白豆片,市售;亞臨界丁烷:廣州深巖燃氣有限公司;其他試劑為分析純或色譜純。亞臨界流體萃取裝置:珠海共同機械有限公司;DYF-500搖擺式高壓萬能粉碎機:溫嶺市林大機械有限公司;KDN-102C定氮儀:上海纖檢儀器有限公司;CR22G高速冷凍離心機:日本Hitachi公司;Alpha-4冷凍干燥機:德國Christ公司;SevenE-asypH計:梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;UV2300紫外-可見分光光度計:上海天美科學儀器有限公司;Nano示差掃描量熱儀:美國TA公司;GC5890-MS5975氣相色譜質譜聯用儀:美國安捷倫公司。
1.2試驗方法
1.2.1脫脂豆粕的制備亞臨界丁烷萃取:大豆經清理除雜、粉碎,過30目篩,萃取壓力0.4MPa、溫度40℃、時間30min,重復3次。然后鋪成薄層置于通風廚,并定期翻動,干燥24h粉粹過60目篩。正己烷浸提:大豆經清理除雜、粉碎,過60目篩,加入4倍體積正己烷浸提脫脂,溫度40℃、時間30min,重復3次。然后鋪成薄層置于通風廚,并定期翻動,干燥24h過60目篩。
1.2.2分離蛋白的制備脫脂豆粕經堿溶酸沉提取蛋白,采用Zheng等[4]的方法。蛋白得率=(提取的蛋白干重/脫脂豆粕干重)×100%。蛋白回收率=(提取的蛋白干重×蛋白含量)/(脫脂豆粕干重×豆粕蛋白含量)×100%。
1.2.3豆粕主要指標測定蛋白含量:參考GB/T5009.5—2003,微量凱氏定氮法[5]。蛋白含量=含氮量×6.25。極性脂含量:參考GB/T2677.6—1994[6],用索氏抽提法測定極性脂含量,抽提溶劑為氯仿-甲醇(2∶1,V/V)。極性脂含量(干基)=(極性脂質量/試樣干重)×100%。
1.2.4分離蛋白熱變性測定采用Meng等[7]的差示掃描熱量法(DSC)。將約2mg樣品和10μL、50mmol/L、pH7.0的磷酸緩沖液密封于鋁盤中,以空白鋁盤作對照,將樣品以10℃/min加熱速率由20℃加熱至120℃。
1.2.5豆粕殘余極性脂分析殘余極性脂提取:稱取豆粕3g,加入15mL氯仿-甲醇(2∶1,V/V),室溫攪拌萃取30min,10400r/min離心10min取上清液備用,測脂肪酸和磷脂組成。氣相色譜-質譜聯用(GC-MS):取適量上清液,氮吹除去溶劑,采用GB/T17376—2008[8]酯交換法進行甲酯化。氣相色譜條件:色譜柱HP-5MS(30m×0.25mm×0.5μm),進樣口溫度250℃,載氣流速(He)1.0mL/min,進樣量2.0μL,分流比50∶1。采用程序升溫,柱初溫100℃,以10℃/min升溫至280℃,保持10min。離子源EI70ev,掃描范圍50~450amu。用面積歸一化法確定各成分的相對含量。薄層層析(TLC):取上清液20μL點到硅膠H薄層板上,用氯仿/甲醇/冰醋酸/水(85∶15∶10∶3,V/V)混合液展開,取出,晾干,碘蒸氣顯色。
1.2.6模擬貯藏豆粕2種豆粕各取適量,均分為2份。各取1份100℃干熱處理20min。將4份豆粕(干熱處理與未處理各2份)鋪成薄層置于35℃密閉水浴鍋吸收水分2h,提高含水量。將上述豆粕放入密封瓶中,置于60℃烘箱存放,分別于第1、2、4、6天取樣,4℃保存備用。進行一次重復試驗。
1.2.7豆粕蛋白的氧化指標測定溶解度:精確稱取0.02g樣品于消化管,參考GB/T5009.5—2003微量凱氏定氮法[5]測定總氮含量;再精確稱取0.35g樣品于20mL去離子水中,室溫下攪拌溶解1.5h,以10000r/min離心20min,取上清蛋白液5mL于消化管,沸水浴濃縮至稠狀物,按微量凱氏定氮法[5]測定可溶性氮含量。蛋白含量=含氮量×6.25。溶解度=(上清液中的蛋白含量/樣品蛋白含量)×100%羰基含量:取上述測溶解度的上清蛋白液,根據Huang等[9]的方法測定羰基含量。以上清液中每g蛋白所含μmol計。自由巰基含量:精確稱取0.35g樣品,加入20mL、0.1mol/L、pH8.0磷酸緩沖液,該磷酸緩沖液含有lmmol/LEDTA(乙二胺四乙酸)和1%SDS(十二烷基硫酸鈉),室溫下攪拌溶解1h。以10000r/min離心20min,取上清蛋白液。根據Huang等[9]的方法測定自由巰基。以每g豆粕蛋白所含μmol計。
1.3數據分析利用SPSS11.7和OriginPro8軟件進行數據統計分析及作圖,數據以均值±標準差(Means±SD)表示,顯著水平為P<0.05。
2結果與討論
2.1豆粕主要成分如表1所示,以市售WF作參照,DSF-B與DSF-H的蛋白含量和極性脂含量與之相近。DSF-B的極性脂含量比DSF-H略低,殘余極性脂是影響豆粕品質和引起蛋白氧化變性的主要因素。
2.2蛋白質得率和回收率蛋白得率的高低與生產大豆蛋白企業的經濟效益直接相關,其變化范圍一般為20%~30%[10],DSF-B蛋白得率為32.1%,比DSF-H高(約6%)。二者蛋白含量接近,故DSF-B的蛋白回收率相應比DSF-H高(圖1)。
2.3分離蛋白的熱變性圖2顯示3種蛋白的7S和11S組分都有明顯的特征吸收峰,說明蛋白變性程度低。表2列出了11S組分變性的起始溫度(Tm)、峰值溫度(Td)及焓變(ΔH),可知SPI-B與SPI-H的11S組分變性溫度比WFSPI低。由于DSF-B與DSF-H采用自然干燥脫溶,全部處理溫度最高僅為40℃,而市售WF目前常采用閃蒸脫溶和臥式脫溶,有不同時間的高溫處理(閃蒸脫溶約2s,臥式脫溶10~15min)[11],蛋白結構更加穩定,使其熱變性需要更高溫度,所以可能導致SPI-B與SPI-H的11S組分變性溫度比WFSPI低,具有較差的熱穩定性。
2.4豆粕殘余極性脂分析棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸和亞麻酸是大豆中含量最多的5種脂肪酸,占出峰物質的99%以上[12]。從表3可見,脂肪酸含量高低順序均依次為亞油酸、棕櫚酸、油酸、硬脂酸、亞麻酸,但其相對含量有一定的差異。DSF-B的亞油酸和亞麻酸相對含量比DSF-H略高,而油酸含量明顯低于DSF-H。大豆中豐富的脂肪氧合酶能催化含1,4-順,順-戊二烯結構的多不飽和脂肪酸(亞油酸、亞麻酸),發生脂質過氧化反應,產生的自由基、脂質氫過氧化物及活性醛類會使蛋白發生共價修飾,造成蛋白氧化[13]。殘余極性脂含量DSF-B為3.90%,DSF-H為4.38%(見表1)。TLC分析表明(見圖4),2種豆粕含有磷脂酰乙醇胺(PE)、卵磷脂(PC),磷酯酰肌醇(PI)等磷脂,磷脂的含量和組成不同。圖4可知,L是商業卵磷脂,從上至下3個主要組分依次為PE、PC、PI[14],可以看出DSF-B中磷脂含量較高,主要表現在PC較多。這是因為,丁烷比正己烷對磷脂的浸出量少,DSF-B殘余的磷脂相應多。
2.5貯藏過程中蛋白的氧化評價豆粕在貯藏過程中,水分、殘余脂質、脂肪氧合酶等將導致其質量劣變,蛋白氧化隨之發生。脂肪氧合酶在60℃左右有一個激活態,酶被激發出更高的活力[15]。試驗中為了較快分析豆粕在貯藏中蛋白的變化,貯藏前使豆粕吸收水分成為高水分豆粕,溫度采用60℃,以構建一個高溫高濕環境模擬加速氧化。同時對經過100℃干熱處理20min的豆粕進行試驗。貯藏1、2、4、6d后,分別對蛋白溶解度、羰基和自由巰基進行測定。
2.5.1溶解度變化溶解度在一定程度上反映了蛋白的變性程度。從圖5可知:豆粕經100℃、20min干熱處理,溶解度保持不變;隨著貯藏時間的延長,溶解度均顯著下降;經干熱處理后,溶解度下降明顯比未干熱的緩和,但貯藏到第6天時,同樣降至很低。Pro-B與DHPro-B分別比Pro-H與DHPro-H,溶解度下降相對較快。說明經適度干熱滅酶處理不影響蛋白的溶解度,且能減緩溶解度降低,干熱與否Pro-B均比Pro-H更易氧化變性。
2.5.2羰基含量蛋白質氨基酸側鏈的氧化可導致羰基產物的積累,蛋白質羰基含量是蛋白質氧化損傷的敏感指標[16]。圖6顯示,在貯藏過程中,羰基含量逐漸增加,這是大豆脂肪氧合酶酶促氧化積累的結果。羰基含量:DHPro-B低于Pro-B,DHPro-H低于Pro-H;DHPro-B高于DHPro-H,Pro-B高于Pro-H。另外,在第6天時,由于Pro-B和Pro-H的溶解度過低,無法測出羰基含量。說明經適度干熱滅酶處理可以減少貯藏中蛋白的氧化損傷,干熱與否Pro-B均比Pro-H更易氧化。
2.5.3自由巰基含量半胱氨酸殘基可能是最敏感的氨基酸殘基,將巰基轉化為其他含硫氧化物是蛋白氧化的早期現象之一[17]。如圖7所示,在貯藏前2天,Pro-B與DHPro-B自由巰基含量逐漸減少,而Pro-H與DHPro-H是先增加后減少。第2天之后,Pro-B與Pro-H的自由巰基含量持續下降,而DHPro-B與DHPro-H則基本保持不變。自由巰基含量降低,意味著蛋白質發生了變性,可能通過形成分子間二硫鍵聚集發生了氧化。自由巰基含量升高,是蛋白分子展開、內部基團暴露的結果。說明干熱滅酶處理能減弱自由巰基的氧化,干熱與否Pro-B在貯藏初期表現出比Pro-H較易氧化。殘余極性脂作為誘導豆粕蛋白氧化變性的主要因素,盡管DSF-B含量低于DSF-H,其油酸相對含量明顯低于豆粕-H,但貯藏過程中Pro-B更易被氧化。亞油酸和亞麻酸可以發生脂質過氧化反應,而油酸不能,DSF-B的亞油酸和亞麻酸相對含量比DSF-H略高,Pro-B更易被氧化可能與此有關。
3結論
篇8
植物蛋白質來源
目前,植物是食用及飼用蛋白質的主要來源,全球蛋白產量的80%為植物蛋白質。植物蛋白質來源廣泛,其營養價值與動物蛋白相仿。但植物蛋白還具有一些特殊的功能,如降低膽固醇,抗腫瘤和改善心腦血管系統等?,F在提取技術成熟的優質植物蛋白主要來源于大豆、大米、小麥和玉米等農作物。
大豆蛋白特點及營養
大豆自古以來都是我國人民重要的膳食蛋白來源。大豆種子富含蛋白質,比重約占種子重量的40%,在某些野生豆品種中含量甚至高達55%。大豆貯藏-的蛋白質主要是大豆球蛋白,其中11S大豆球蛋白(Glycinin)和7S伴大豆球蛋白(β-Conglycinin)占了總量的70%。除此之外,大豆中還含有胰蛋白酶抑制劑、植物凝集素、蛋白酶和磷酸酶等其他一些蛋白質。
大豆不僅蛋白質含量豐富,其營養價值也很高。大豆蛋白含有人體所需的全部必需氨基酸。大豆蛋白的不同組合,所含的必需氨基酸有所不同,但總體上大豆蛋白含有人體所需的全部必需氨基酸。從表1中可以看出,除嬰兒外,大豆蛋白含有的所有必需氨基酸的含量均高于FAO/WHO各年齡段的推薦攝取量。相對而言,在大豆蛋白各組合之間,11S大豆球蛋白的含硫氨基酸含量更高,必需氨基酸組成更平衡,因此可以滿足從幼兒到成人的必需氨基酸攝取。
大豆蛋白質的消化率高。臨床研究表明,大豆蛋白的消化率可以同肉、奶、蛋的蛋白消化率相媲美。大豆蛋白質營養價值評價的通用標準是氨基酸分數(AAS)。AAS法是將待測蛋白與標準蛋白中各個必需氨基酸的含量進行比較,得到該待測蛋白的必需氨基酸得分。如果同時考慮到蛋白的消化率,對待測蛋白的AAS值進行修正,可以得到蛋白質消化率修正后的氨基酸得分(PDCAAS)。這種方法能準確反映出大豆蛋白的營養價值,被世界衛生組織等機構廣泛采用。表2列出了幾種常見食品的PDCAAS值,通過比較可以發現大豆分離蛋白同雞蛋清蛋白一樣是滿分,遠高于其他植物蛋白的得分,也高于動物蛋白牛肉的得分。所以大豆蛋白不但氨基酸種類平衡,含量高,而且容易被人體消化吸收,是一種不多見的優良植物性完全蛋白質。
大豆蛋白除了可以滿足2歲以上人體對各種必需氨基酸的需求之外,對人體的健康還有特別的益處。隨著人們生活水平的提高,心血管疾病成了導致死亡的重要原因。血液中的膽固醇含量過高是引起心血管疾病的主要原因。相對于食用動物蛋白,食用大豆蛋白可以避免攝入過多膽固醇。人體內的膽固醇有兩種,一種是低密度脂蛋白(LDL)膽固醇,它會引起動脈粥樣硬化,造成心血管疾病。還有一種是高密度脂蛋白(HDL)膽固醇,可以清除血管壁沉積,保持動脈血管的暢通。大豆蛋白可以顯著降低前者在血液中的濃度,并對后者沒有影響,因此可以起到預防心血管疾病的作用。
含硫氨基酸含量較低是大豆蛋白的一個缺點,但因此也讓大豆蛋白在減緩人體鈣流失方面起到幫助作用。研究表明,含硫氨基酸同尿鈣流失有關。與動物蛋白相比,大豆蛋白造成的尿鈣損失較少,進而能有效防止骨質疏松。同樣道理,在飲食中利用大豆蛋白代替動物蛋白可以減少血液中含硫氨基酸的水平,而血液中高含量的同型半胱氨酸(蛋氨酸的代謝產物)會導致腎臟病人患血管病,食用大豆蛋白對腎病患者有很大的幫助。研究還發現大豆球蛋白(7S和11S)中含有3個可以抑制血管緊張肽原酶活性的短肽片斷。血管緊張肽原酶與人體血液循環和血壓關系緊密,因此大豆蛋白還有抗高血壓的功能。但大豆的抗營養因子會限制大豆的適用范圍,如大豆中較高的嘌呤含量不適宜痛風病人食用。
其他谷物蛋白特點及營養
水稻、小麥等禾本科作物種子的蛋白含量一般在7%-15%,其含量相對于大豆來說較少,但考慮到每年水稻和小麥的龐大產量,大米和小麥蛋白年產量仍相當可觀。
禾本科谷物中的蛋白質按其溶解性可分為清蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白。其中,清蛋白和球蛋白是單鏈低分子量蛋白質,具有代謝活性,在大米和小麥總蛋白中約占2%-10%;谷蛋白和醇溶蛋白是貯藏蛋白,起到儲存營養物質供種子萌發的作用,在大米和小麥總蛋白中約占80%-90%。
大米蛋白的氨基酸組成比較完整,必須氨基酸含量接近FAO/wHO建議標準。大米蛋白的消化率和凈蛋白質利用率在兒童體內分別為88.8%和79.9%,在成人體內也可達到87.3%和75.5%,是一種非常理想的蛋白質。
類似于大豆蛋白,大米蛋白除了營養價值豐富以外,還具有一些保健功能。實驗證明大米蛋白同酪蛋白相比,可以顯著降低血清中膽固醇、甘油和磷脂的濃度。小鼠實驗也證明米糠蛋白可以幫助抵抗二甲基苯并葸(DMBA)對癌癥的誘導作用,也可以顯著減輕小鼠體內糖尿病的癥狀。大米蛋白還有一個特質是其他來源蛋白質所不具備的——低致敏性,大米蛋白不含致敏因子,適合嬰幼兒攝取。
小麥貯藏蛋白(面筋蛋白和谷蛋白)雖不具有生理活性,但對于改善面粉的加工特性有非常大的幫助。麥醇溶蛋白和麥谷蛋白的含量、組成、互作及與糖類物質的互作等與面團的彈性和延展性密切相關,可以決定其加工品質的優劣。
植物蛋白質在食品工業的應用概況
篇9
大豆蛋白纖維前處理技術的發展
大豆蛋白織物在紡紗過程中添加了些油劑、抗靜電劑和劑等,在織造過程中又采用淀粉漿或PVA漿上漿,加上纖維本身呈較深的米黃色,因此前處理的任務較重。大豆蛋白纖維的等電點在4~5之間,耐酸性較好,耐堿性差。隨著堿濃度增加,織物手感變硬,強度明顯下降。因此,加工中要盡量避免在高溫堿性條件下進行。大豆蛋白纖維耐氧化性一般,這是因為其表層是由改性蛋白質組成。因此要小心選擇漂白劑及漂白條件。
彭桃芝等人通過實驗比較了3種精練工藝對大豆蛋白纖維的去雜率的影響,探討了氯漂和氧漂對大豆蛋白纖維的漂白效果,認為大豆蛋白纖維的精練較簡單,可在弱堿性條件下用凈洗劑來去除纖維上的油劑等雜質。而漂白難度較大,氯漂工藝不適合大豆蛋白纖維的加工,雙氧水漂白時滲透劑對提高纖維白度是有益的,溫度和雙氧水濃度對纖維強力和收縮率的影響較大。
梅飛則認為采用“氧漂/還原漂”或“還原漂/氧漂”的雙漂方法,則能有效地提高大豆蛋白纖維的白度,纖維的損傷也較小。生產實踐表明,先還原漂后氧漂的方法更實用。同時,若采用棉用熒光增白劑處理漂白大豆蛋白纖維,則可進步提高纖維白度,提高淺色、特淺色染色產品的鮮艷度。
由于大豆蛋白纖維不耐高溫、不耐堿,李曉春等人運用過醋酸在弱酸性條件下對大豆蛋白/滌綸混紡織物進行低溫(60cc)漂白。經過處理后織物的白度比雙氧水漂白織物的白度好,強力損失小。
李景川等人先采用亞鐵離子試劑對大豆蛋白纖維進行預處理,使亞鐵離子與大豆蛋白纖維中的色素形成絡合物,再利用鐵離子對雙氧水漂白的催化作用,使纖維中含色素部分局部氧化,而達到選擇性漂白的目的。這樣處理后的織物既能滿足染整生產的加工需要,又使纖維的損傷降到最小。
俞丹等人通過凱氏定量法測定纖維含氮量來評介前處理條件對大豆纖維的損傷,對大豆蛋白纖維的淀粉酶退漿、氧漂、還原漂的工藝進行了研究。表明溫度和堿劑濃度是影響大豆蛋白纖維含氮量水平的兩個最主要因素,在制定大豆蛋白前處理工藝時要重點考慮,同時認為采用淀粉酶退漿和雙氧水漂白的前處理工藝效果較好。
大豆蛋白纖維染色技術的進展
大豆纖維結構中含有羧基、羥基、氨基和腈基等極性基團,因此大豆蛋白纖維染色性能較好,染料選用范圍廣,可用活性、直接、分散、弱酸性等染料進行染色。目前大豆蛋白纖維純紡產品水洗色牢度般可達到4級左右,混紡產品可達到3.5-4級左右。通常用的染料是棉用活性染料、酸性染料和中性染料。
大豆蛋白纖維的染色
唐淑娟及黃小華等人采用直接染料、酸性染料、活性染料、分散染料及還原染料對大豆蛋白纖維染色,比較各類染料的染色牢度及上染率。結果表明五類染料對大豆蛋白纖維都有一定的上染能力。其中直接染料、酸性染料上染率高,適合染深色品種,染色牢度較差,需經固色處理?;钚匀玖稀⑦€原染料和分散染料的上染率較低,染色牢度較好,適合于染中淺色品種?;钚匀玖蠎x擇雙活性基類型,以提高固色率。分散染料應選擇分子結構大、極性基團多的高溫型染料。各類染料在大豆蛋白纖維上的皂洗牢度依次是還原>活性>分散>酸性>直接。中性染料在大豆蛋白纖維上具有較好的移染性能,可通過高溫移染和延長染色時提高其染色均勻性。對中性染料和分散染料品種及工藝條件選擇,有待進一步探討。邢建偉等人通過添加微懸浮體化助劑對活性染料的微懸浮體染色工藝進行了研究,結果表明微懸浮體染色工藝可顯著提高棉用活性染料對大豆蛋白纖維的上染率和固色率,所得染品色光純正,鮮艷度有顯著提高。
大豆蛋白纖維與羊毛混紡呢絨的染色
邱依對大豆蛋白纖維/羊毛混紡呢絨的染色進行染色,發現紐曲蘭中性染料對大豆蛋白纖維的染色效果較好,具有染色均勻,固色率高,牢度優良的特點。
王宏等人經過研究,認為B型活性染料對大豆蛋白纖維染色較佳的工藝條件是:50度入染,染40min,鹽用量為40-50克每升,然后升溫至70度,加20克每升純堿固色,固色時間為20min。染色織物的手感柔軟,顏色均勻,干摩擦牢度為5,濕摩擦牢度為4~5。蔡玲[15]經過研究后認為B型活性染料適用于大豆蛋白纖維淺、中、深各種顏色的染色,其顏色鮮艷度、得色深度、染色牢度均具有較高水平。
大豆蛋白纖維與天絲混紡織物的染色
劉俊英等人采用Clbacrorl FN活性染料對大豆蛋白纖維/天絲混紡織物的染色性能進行了研究,發現染溫度70度時,50m1n即達到得色量高且染色均勻、無兩相的目的。染色織物的干摩擦牢度3-4級,濕摩擦牢度2-3,染色織物的手感柔軟,顏色均勻, 等品率達90.5%。
大豆蛋白纖維與粘膠織物的染色
王安平等人對cjbacron FN活性染料在大豆蛋白纖維/粘膠針織物的染色性能進行了研究,認為該染料較適合大豆蛋白/粘膠復合纖
維的浸染染色。
大豆蛋白纖維與棉混紡織物的染色
為了改善大豆蛋白纖維的染深性,王雪燕等人用陽離子改性劑DE(上海助劑廠)對大豆蛋白/棉混紡織物進行改性處理,然后對改性的纖維進行染色研究,認為改性的纖維用活性染料染色,能染得深濃的顏色和良好的染色牢度。
孫冰等人認為,大豆蛋白纖維與棉纖維同浴染色會發生競染。因此他們應用EVERZOL ED活性染料在弱酸性介質中染棉纖維,堿性介質中染大豆蛋白纖維的方法,染色后的織物各項牢度較好。
HCDP/大豆蛋白纖維混紡交織物的染色
唐人成等人對HcDP/大豆蛋白纖維混紡交織物的染色規律進行了研究,發現大豆蛋白纖維的沾色量隨HCDP/大豆蛋白纖維混紡交織物中大豆蛋白纖維含量的增加而增加,一浴一步染色法適合于HCDP含量高的HCDP/大豆蛋白纖維織物,但不適合于染深濃色,隨著染液PH值的升高,大豆蛋白纖維上陽離子染料沾色量增加,而陽離子染料在HCDP纖維上的上染量呈下降趨勢,染液PH值以控制在4.0-4.5為宣。二浴二步法染色時宜加入適量的陽離
子緩染劑。
大豆蛋白纖維與絹絲混紡織物的染色
徐蘇芳等人對不同種類的染料在絹絲大豆蛋白纖維混紡織物的染色性能進行了研究,結果表明直接染料對大豆蛋白纖維的染色深度普遍高于絹絲。在弱酸性條件下,酸性和中性染料對大豆蛋白纖維的染色深度明顯低于絹絲,在加鹽促染的情況下絹絲與大豆蛋白纖維的染色深度差別低于加酸促染時兩纖維染色深度的差值,多數活性染料對絹絲和大豆蛋白纖維的染色深度差別較小,容易染得同色。
大豆蛋白纖維針織物的染色
佟白等人對大豆蛋白纖維針織物的電化學染色進行了研究,發現電化學染色方法能提高染料在大豆蛋白纖維針織物上的上染綠。酸性染料上染大豆蛋白纖維針織物時,當電壓為0-2.or時,電化學染色的上染率比常規染色的上染率提高24.76%,節約能耗75%。
馬雪玲[23]對弱酸性染料在大豆蛋白纖維上的染色進行了研究,認為弱酸性染料用于大豆蛋白纖維染色時,只要工藝條件控制適當,可以獲得色澤均勻濃厚的效果。織物的各項色牢度均可達到標準要求。同時,拼色時染料應選擇同類型的,這樣有利于染色工藝的操作及工藝的簡化,而且也要注意拼色染料的色牢度指標要相近,否則會給固色造成困難。
大豆蛋白纖維整理技術的進展
大豆蛋白纖維的耐熱性能較差。纖維在160cc下微黃,強力有明顯下降,200度時纖維變深黃,300度時炭化。大豆蛋白纖維耐曬性能好,抗紫外性能優于棉、粘膠和蠶絲。大豆蛋白纖維的柔軟性、滑爽性確實好,但是經過染整加工中高溫張力處理,其硬挺度和粗糙度會增加,手感變差。
范立紅等人對大豆蛋白纖維的抗紫外線涂層整理進行了研究,認為利用聚丙烯酸酯類粘合劑對大豆蛋白織物進行納米無機氧化物(Ti02和zn0)涂層整理,能賦予大豆蛋白織物優良的抗紫外線輻射性能,且有定的抗紅外線輻射功能和隔熱效果。指出大豆蛋白織物在要根據大豆蛋白織物的玻璃化溫度和耐熱性能進行確定。烘干溫度不宜超過80度,烘干時間不宜超過45min。
樊德鑫等人通過小樣試驗,對適合毛、絲等蛋白纖維的三種柔軟劑(氨基硅油加204硅油、平滑柔軟劑、羧基改性硅油)進行比較試驗,發現用氨基硅油加204硅油對大豆蛋白纖維與棉交織物進行柔軟整理,手感豐滿、柔軟,具有抗皺效果,耐洗性好,工藝簡單,對染色牢度、色澤影響較小,更能呈現出大豆蛋白纖維的優良性。
王祥榮等人研究了大豆蛋白纖維的抗皺整理,他們采用低甲醛樹脂整理劑GQ-810(南通斯恩特公司)對大豆蛋白纖維及其交織物進行抗皺整理。整理后織物干彈折皺回復角可達264,比原樣提高25.7%,濕彈折皺回復角為146,比原樣提高30.35%,白度保留率在97%以上,強力保留率在85%以上。測試整理后的織物結構和性能發現,整理劑在纖維無定形區大分子鏈司發生了交聯反應,纖維的熱穩定性得以提高,纖維的晶區結構基本沒有改變。
篇10
吉林省種植大豆具有悠久的歷史,素有“大豆之鄉”之美稱。大豆生產是吉林省傳統優勢產業。吉林省中部氣候溫和、土壤肥沃、降雨充沛、雨熱同季,水、肥、氣、熱、光都十分有利于大豆生長。這一地區是我國高油大豆生態區,大豆品種的平均含油率全國最高。另外吉林省最近幾年已選育出10多個油分含量22%以上的大豆新品種在生產上大面積推廣應用,這些新品種完全可以滿足目前高油大豆的生產需要。同時這一區域高油大豆生產有較大的發展空間,區域內農作物總耕地面積4603萬畝,其中糧食作物面積為3910萬畝,占總耕地面積的85%,大豆種植面積僅占糧食作物面積的14%。通過調整農業結構,實行大豆玉米輪作,大豆面積可以大幅度增加。
吉林省東部長白山區地勢高(海拔300-500m)溫度低(年平均氣溫2-3℃),土質薄(多為白漿土),糧食生產水平較低。但這一地區7-8月份,降水多、晝夜溫差大,有利于大豆生長發育,有利于可溶性糖分和蛋白質的積累。因此這一地區大豆的比較效益較高,生產出的大豆品質好。1982年以來這一地區生產的小粒大豆和高蛋白大豆一直向日本、韓國等國出口,受到國際市場歡迎。
當前吉林省大豆生產存在的主要問題:一是單產水平較低,經營成本高;二是大豆種植規模較小,在中部玉米主產區大面積清種難度大,并且種植大豆的地塊基本都是瘠薄地;三是優質品種沒有實行區域化種植,大豆品種多而雜;四是商品大豆含油率比進口大豆低1-2個百分點;五是農田基礎設施滯后,抗旱能力差,大豆產量年際間波動大;五是比較效益偏低,六是質量監控體系不健全。
二、吉林省產業現狀、經濟地位和發展潛力
吉林省油脂加工業較為發達。1995年全省植物油廠年加工能力約為130萬噸;2002年參加農產品產銷訂單工作會議的油脂加工企業24家,年加工大豆能力達到311.8萬噸,其中年加工能力超過15萬噸的企業有吉林德大等7家。
大豆蛋白加工企業以吉林不二蛋白廠規模為最大,年生產分離蛋白1200噸。豆粉、豆奶加工企業有9家,年加工大豆能力約1萬噸。傳統大豆食品加工有規模的豆制品廠約24家,集中在少數城市;醬油等發酵食品廠約16家,規模較大的廠家集中在吉、長兩市。
目前吉林省大豆年總產量僅能滿足大豆加工企業需求的一半左右。吉林德大、吉林慧澤等企業正在擴建,擴建后吉林省的大豆加工能力將有較大的提高。因此,今后相當長的一段時間內,吉林省的大豆需求矛盾仍將十分突出。
三、提高大豆質量和產量的對策
1.加速技術轉化
(1)優質品種選擇。目前吉林省已育成脂肪含量22%以上和蛋白質45%以上的優質大豆新品種共20多個。其中,吉林省農科院育成的大豆新品種“吉育89號”,脂肪含量高達24.61%;“吉育101”的蛋白質含量達到47.94%。這些品種將作為吉林省主推的優質專用新品種。
(2)優質品種轉化布局。高油大豆是吉林省和全國大豆商品市場的主體產品,市場前景廣闊。吉林省要把中部建成高油大豆生產基地的同時,發展高蛋白大豆,兼顧小粒大豆及其它特種成分的專用大豆。以此為方向,布局新品種的選育轉化。高油大豆新品種重點在吉林省中部的17個縣市開發轉化,高蛋白及小粒大豆重點在吉林省東部長白山區的部分縣市推廣。在高定位、高標準的基礎上,完成一次大豆品種技術的更新與升級,實現吉林省大豆品種高位優質化。
2.加強優質、專用、高產大豆新品種攻關研究
吉林省要以現有大豆科研機構為基礎,突出重點,實行育種科技縱深部署。加強種質資源、育種材料、育種技術研究創新。選擇幾個重點單位組織育種攻關組,分工協調。加大省對攻關項目科技投入,并爭取國家立項和國際合作。大豆育種的主攻目標是高油耐密新品種選育,同時選育高蛋白品種及其他特種用途的新品種。“十一?五”期間新選育出10個左右優質、專用、高產大豆新品種,進一步進行優質品種合理搭配,實行優質專用品種區域化、專業化、標準化、產業化種植的同時,要大力加強大豆雜交種選育及繁種技術的研究開發,為大幅度提高吉林省大豆單產提供更加先進的技術支撐。
3.加強密植、輪作綜合高產技術研究開發
密植:目前吉林省的大豆種植密度大多為18-20萬株/hm2。而美國密植品種的種植密度可達到50-60萬株/hm2,顯著提高了單產。依據吉林省的降水量分布等自然條件,分別把大豆種植密度增加到25-30萬株/hm2和35-40萬株/hm2,即可通過密植把單產提高10%和20-30%。實施大豆密植需要具備四個主要條件:第一,選育出耐密新品種。第二,研制選型適于我省使用的密植播種機具,推廣窄行密植和大垅雙行密植。第三,提出在密植條件下的除草措施。第四,選擇降水量較多或有灌溉條件的地區,重點推行較高密度的種植措施。一般降水量地區,可以適當增加種植密度。
在東部山區加強大豆重迎茬減產控制技術研究。
輪作:以玉米主產區為重點,結合種植業結構調整,推行大豆三年輪作制,是提高大豆單產的重要途徑?!笆晃濉逼陂g,進一步研究不同地區的合理輪作方式及充分利用前茬玉米殘余肥效、栽培等輪作綜合技術體系,提高大豆輪作的增產效應和單位面積的總體經濟效益。
4.建立優質專用種子繁殖生產基地
選擇二、三個適于繁殖不同熟期專用新品種種子的縣(市),建立種子繁殖基地區。爭取國家有關部門給予支持,以水利條件建設為主,總共按照3萬噸的繁種能力組織建設,以在各種年景都能保持優質種子的供應。
在省種子總站檢驗中心的基礎上,擴建種子檢驗實驗室,充實大豆品種與種子品質檢驗設備,形成具有監督認證職能的品質檢驗監督機構。
四、吉林省發展綠色-有機大豆的可能性及前景
吉林省東部長白山區有發展有機大豆的獨特自然條件,這一地區遠離大工廠、大城市、無空氣污染和水源污染,境內有多家企業獲得了日本JAS、韓國OCK等國際機構的有機認證,為擴大出口有機大豆奠定了基礎。這一地區可以建成我國有機大豆出口生產基地,培育長白山優質大豆的品牌。
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