羅通彪

（南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川南充637131）

大豆分離蛋白對(duì)魚糜凝膠特性的影響

羅通彪*

（南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川南充637131）

魚糜制品是由原料魚經(jīng)采肉、漂洗、脫水、精濾、擂潰、凝膠化等一系列工藝加工成的產(chǎn)品。作為一種傳統(tǒng)的水產(chǎn)制品，魚糜制品是魚制品加工中發(fā)展較快的產(chǎn)品，過去以手工操作為主，如今不僅實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，而且還研制開發(fā)了一系列新型高檔的魚糜制品，如魚丸、蝦丸、魚肉腸、模擬蟹肉、模擬蝦肉。凝膠特性是決定魚糜制品質(zhì)量優(yōu)劣的關(guān)鍵因素，直接影響著魚糜制品的組織特性、保水性、黏結(jié)性及產(chǎn)品得率，是評(píng)價(jià)魚糜品質(zhì)的重要指標(biāo)，有效改善凝膠特性是目前魚糜加工過程中的一個(gè)焦點(diǎn)問題。影響魚糜凝膠特性的因素有很多，如原料魚的種類、捕撈季節(jié)及貯藏條件、加工工藝、添加劑等，其中大豆分離蛋白等非肉蛋白是重要的添加劑。

大豆分離蛋白具有高蛋白、低脂肪的特點(diǎn)，蛋白質(zhì)含量高達(dá)90%以上，有近20種氨基酸，并且含有人體必需氨基酸。因其營養(yǎng)豐富，不含膽固醇，是植物蛋白中為數(shù)不多的可替代動(dòng)物蛋白的品種之一。大豆分離蛋白作為一種蛋白類食品添加劑，在食品中應(yīng)用廣泛。用大豆分離蛋白代替部分膳食中的蛋白，不僅平衡了攝取的營養(yǎng)，而且可有效降低人體血液中低密度脂蛋白膽固醇和總膽固醇的含量，從而降低患心血管疾病和心臟病的風(fēng)險(xiǎn)。此外，大豆分離蛋白還能促進(jìn)骨質(zhì)健康，阻止尿鈣損失，減少患骨質(zhì)疏松的幾率。大豆分離蛋白加工過程中去除了大豆中原有的營養(yǎng)抑制因子胰蛋白酶抑制劑，使人們不用擔(dān)心消化不良、胃脹氣等不適反應(yīng)。

本文主要研究了大豆分離蛋白的添加對(duì)魚糜制品凝膠特性的影響，以期為開發(fā)高質(zhì)量的魚糜制品提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料

凍魚糜，楚江紅AA，湖北楚江紅水產(chǎn)生物科技有限公司；大豆分離蛋白，吉林不二蛋白有限公司；冰水，上海暢可制冷設(shè)備有限公司；食鹽，四川省鹽業(yè)總公司；磷酸鹽，成都市星辰磷酸鹽廠。

1.1.2 設(shè)備

TAXTplus物性測(cè)試儀，英國Stable Micro System；KO3-15小打漿機(jī)，首廚機(jī)械有限公司；手動(dòng)U型打卡機(jī)，衡水鴻昊企業(yè)有限公司；真空包裝機(jī)，上海北海包裝機(jī)械電器有限公司；數(shù)顯恒溫水浴鍋，常州國華電器有限公司；灌腸機(jī)，廣東恒聯(lián)食品機(jī)械有限公司；電子天平，福州衡之展電子有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 魚糜凝膠體的制備

a）空斬：斬拌機(jī)調(diào)至低速，將切好的魚糜投入斬拌機(jī)中，隨后加入磷酸鹽，根據(jù)魚糜解凍狀態(tài)調(diào)整斬拌速度和斬拌時(shí)間，空斬至魚糜不存在硬顆粒為宜。

b）鹽斬：均勻加入食鹽斬拌，打漿時(shí)間一般為5 min，斬拌至魚糜顆粒完全分散，漿料較有光澤，有黏性。若過早加入食鹽，會(huì)導(dǎo)致漿料的溫度下降，出現(xiàn)較多的魚糜硬顆粒，鹽斬時(shí)間需適當(dāng)延長，直到魚糜顆粒被完全打散；過晚加入食鹽，漿料的溫度上升很快，不利于漿料溫度的準(zhǔn)確控制。

c）混斬：加入大豆蛋白打成的乳化漿，斬拌3 min左右，漿料細(xì)膩，有光澤，黏性好，稀稠適中即可出鍋。

d）灌腸：剪切約30 cm長的腸衣，備用。將打好的漿料裝在真空袋里，進(jìn)行抽真空，避免有氣泡產(chǎn)生對(duì)后期凝膠強(qiáng)度的測(cè)定有影響。將漿料放入灌腸機(jī)里，灌出的腸要保證內(nèi)部密度一致。

e）凝膠：將灌好的腸放在設(shè)定好溫度的水浴鍋中，并按設(shè)定的時(shí)間將其取出。

f）熟化：將凝膠好的制品放在90℃的水浴鍋里進(jìn)行熟化，時(shí)間是15 min。

g）冷卻：將熟化好的制品放在冷水中冷卻，直至室溫。

h）測(cè)凝膠強(qiáng)度：將制品切成3 cm長的凝膠體，使用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定凝膠強(qiáng)度。

1.2.2 凝膠強(qiáng)度的測(cè)定

將樣品切成20 mm厚度，在室溫下采用TA-XT2i/25型物性測(cè)定儀進(jìn)行破斷試驗(yàn)。采用球星探頭P/5S進(jìn)行一次壓縮，壓縮距離15 mm，測(cè)前速度1 mm/s、測(cè)中速度1 mm/s，測(cè)后速度5 mm/s。壓縮曲線上第一個(gè)峰對(duì)應(yīng)的力和距離分別為破斷力和凹陷深度，凝膠強(qiáng)度為兩者的乘積。

2 結(jié)果與討論

2.1 單因素試驗(yàn)及分析

2.1.1 大豆分離蛋白的添加方式

干法：大豆分離蛋白直接添加到魚糜制品中。濕法：大豆分離蛋白與水、油比例為1∶5∶1混合成乳化漿添加到魚糜制品中。分別采用干法和濕法添加，凝膠時(shí)間30 min，凝膠溫度45℃，熟化時(shí)間15 min，熟化溫度90℃，測(cè)定此工藝條件下產(chǎn)品的凝膠強(qiáng)度。2種添加方式對(duì)凝膠強(qiáng)度的影響結(jié)果如圖1所示。

圖1 添加方式對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響

由圖1可知，通過干法和濕法2種方式添加大豆分離蛋白，對(duì)魚糜產(chǎn)品的凝膠強(qiáng)度影響較大。

2.1.2大豆分離蛋白的添加量

魚糜的凝膠強(qiáng)度由破斷距離和凹陷深度組成，破斷強(qiáng)度越高表示刺穿樣品需要的力越大，而凹陷深度越高則表示樣品的延展性越好，凝膠強(qiáng)度為破斷強(qiáng)度和凹陷深度的乘積。大豆分離蛋白與水、油的比例為1∶5∶1，凝膠時(shí)間30 min，凝膠溫度45℃，熟化時(shí)間15 min，熟化溫度90℃，大豆分離蛋白的添加量分別是3%、5%、7%、9%、11%時(shí)對(duì)魚糜破斷強(qiáng)度和凹陷深度進(jìn)行檢測(cè)，試驗(yàn)結(jié)果分別見圖2、圖3。大豆分離蛋白的添加量對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響見圖4。

圖2 大豆分離蛋白添加量對(duì)魚糜凹陷深度的影響

圖3 大豆分離蛋白添加量對(duì)魚糜破斷強(qiáng)度的影響

圖4 大豆分離蛋白添加量對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響

由圖2、圖3可知，添加大豆分離蛋白可以顯著地增加魚糜制品的破斷強(qiáng)度，凹陷深度的變化趨勢(shì)和破斷強(qiáng)度相反，隨著大豆蛋白粉的添加，凹陷深度呈現(xiàn)不斷下降的趨勢(shì)。

2.1.3 大豆分離蛋白的底物濃度

大豆分離蛋白分別與水、油的比例為1∶3∶1、1∶4∶1、1∶5∶1、1∶6∶1、1∶7∶1，凝膠時(shí)間30 min，凝膠溫度45℃，熟化時(shí)間15 min，熟化溫度90℃，測(cè)定大豆分離蛋白的底物濃度對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響，結(jié)果見圖5。

圖5 大豆分離蛋白底物濃度對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響

從圖5可以看出，大豆分離蛋白與水、油的比例對(duì)魚糜制品的凝膠強(qiáng)度有極其顯著的影響，且對(duì)魚糜制品的破斷強(qiáng)度和凹陷深度都有顯著影響。這是由于非肌肉蛋白中不僅有疏水基團(tuán)，還有親水基團(tuán)，在未經(jīng)乳化時(shí)，非肌肉蛋白在擂潰過程中吸收水分，發(fā)生溶脹作用增強(qiáng)魚糜制品的凝膠強(qiáng)度；但經(jīng)過乳化后，非肌肉蛋白不但能夠發(fā)生溶脹作用，在擂潰過程中非肌肉蛋白分子的親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)還能夠各自與水結(jié)合，而油與水之間的斥力令蛋白分子打開從而暴露出更多的基團(tuán)。

2.1.4 凝膠體的凝膠時(shí)間

現(xiàn)取凝膠體，與水油比例1∶5∶1，凝膠時(shí)間分別為20 min、25 min、30 min、35 min、40 min，凝膠溫度為45℃，熟化時(shí)間15 min，熟化溫度90℃，測(cè)定凝膠時(shí)間對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響，結(jié)果見下頁圖6。

由圖6可以看出，凝膠強(qiáng)度隨著凝膠化時(shí)間的延長呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，魚糜制品在30 min時(shí)呈現(xiàn)最佳凝膠強(qiáng)度，這與其他學(xué)者的研究結(jié)果相似。焦道龍等指出在低溫下凝膠化時(shí)間延長，由于魚糜中熱激活堿性蛋白酶的作用導(dǎo)致魚糜蛋白降解。

圖6 凝膠時(shí)間對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度影響

2.2 正交試驗(yàn)及分析

在單因素試驗(yàn)分析基礎(chǔ)上，為了得出最佳試驗(yàn)方案，以大豆分離蛋白添加量、大豆分離蛋白的底物濃度、凝膠時(shí)間、凝膠溫度為主要考察因素進(jìn)行L9（34）的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以凝膠強(qiáng)度作為考察指標(biāo)。試驗(yàn)因素水平表如表1所示，正交試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表1 正交試驗(yàn)因素與水平

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果

由表2可知，大豆分離蛋白在魚糜制品中添加最佳的工藝為A2B1C3D1，即添加量7%，與水、油的混合比為1∶5∶1，凝膠溫度為45℃，凝膠時(shí)間30 min。由方差分析表可見，4個(gè)因素對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響順序?yàn)椋禾砑恿?與水、油混合比>凝膠溫度>凝膠時(shí)間。在此最佳工藝條件下做驗(yàn)證試驗(yàn)，得到的魚糜凝膠強(qiáng)度為631.55 g·cm。

3 結(jié)論

在魚糜制品中，添加大豆分離蛋白是非常必要的，可有效增加魚糜的凝膠強(qiáng)度。以濕法添加，與水、油比例為1∶5∶1，添加量占總魚糜的7%，凝膠時(shí)間30 min，凝膠溫度45℃，熟化時(shí)間15 min，熟化溫度90℃，得到最高的凝膠強(qiáng)度值。試驗(yàn)結(jié)果表明，在此條件下大豆分離蛋白的添加，強(qiáng)化了魚糜制品凝膠強(qiáng)度和物性參數(shù)。大豆分離蛋白資源豐富，價(jià)格低廉，是食品加工中的良好原材料。

［1］鄧偉.低鈉復(fù)合鹽和加熱方式對(duì)白鰱魚糜凝膠特性的影響［D］.安徽：合肥工業(yè)大學(xué)，2013：45-47.

［2］劉茹，錢曼，熊善柏，等.白鰱魚糜凝膠劣化的影響因素［J］.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，26（5）：2-5.

［3］陳康.提高復(fù)合魚糜制品凝膠強(qiáng)度的工藝研究［D］.浙江：浙江工商大學(xué)，2011：92-97.

［4］劉海梅.鰱魚糜凝膠及形成機(jī)理的研究［D］.武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007：54-56.

［5］張岑，張浩，蔣妍，等.大豆分離蛋白的添加方式對(duì)羅非魚魚糜凝膠性能的影響［J］.河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009，30（6）：9-12.

［6］陳海華，薛長湖.熱處理?xiàng)l件對(duì)竹莢魚魚糜凝膠特性的影響［J］.食品科學(xué)，2010，31（1）：6-13.

［7］焦道龍，陸劍鋒，張偉偉，等.斬拌初始溫度對(duì)白鰱魚糜物理特性的影響［J］.食品科學(xué)，2009，30（23）：101-104.

［8］秦影，歐昌榮，湯海青，等.魚糜制品凝膠特性研究進(jìn)展［J］.核農(nóng)學(xué)報(bào)，2015，29（9）：1 766-1 773.

［9］潘思軼.大豆蛋白的分子修飾及特性研究［D］.武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2005：159-160.

［10］司玉慧.超微粉碎對(duì)大豆分離蛋白功能作用的影響［D］.山東：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012：134-136.

［11］劉麗.大豆分離蛋白冰淇淋的研制極其功能特性的研究［D］.黑龍江：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2013：110-113.

［12］孫婉.大豆蛋白的酶法改性及其在豬肉腸中的應(yīng)用研究［D］.武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008：94-96.

［13］李玉珍，林親錄，肖懷秋.大豆分離蛋白在肉制品中的應(yīng)用研究［J］.肉類研究，2006（1）：31-35.

［14］汪菁琴.動(dòng)態(tài)超高壓均質(zhì)對(duì)大豆分離蛋白改性的研究［D］.江西：南昌大學(xué)，2007：78-79.

Influence ofsoy protein isolate on the physicalproperties ofm inced fish

LUOTongbiao*
（Nanchong vocational and technical college，Sichuan Nanchong 637131，China）

以大豆分離蛋白和魚糜為主要原材料，通過單因素試驗(yàn)，考察了大豆分離蛋白的添加方式、添加量、底物濃度、凝膠時(shí)間、凝膠溫度5個(gè)因素對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，魚糜的最佳工藝條件為：大豆分離蛋白添加量7%，與水油的混合比1∶5∶1，凝膠溫度45℃，凝膠時(shí)間30 min。由方差分析可知，4個(gè)因素對(duì)魚糜凝膠強(qiáng)度影響的順序?yàn)椋禾砑恿?與水混合比>凝膠溫度>凝膠時(shí)間。在此最佳工藝條件下做驗(yàn)證試驗(yàn)，得到的魚糜凝膠強(qiáng)度為631.55 g·cm。

大豆分離蛋白；魚糜；凝膠性；乳化性

With soy protein isolate and minced fish as the main rawmaterial,and through the single factor experiment, five factors of the way ofadding soybean protein isolated,addingamount,substrate concentration,gel time,gel temperature,that affected minced fish gel strength were examined.The test results show that the optimum technological conditions are soyprotein analysis7%,and the mixture ofwater and oil than 1:5:1,gel temperature 45℃,gel time 30 min.According to the analysis of variance,the impact order of four factors on minced fish gel strength is content>mixed with water>gel temperature>gel time.The minced fish gel strength of the verification test under the optimum process conditions is 631.55 g·cm.

soybean protein isolate；minced fish；gel；emulsification

TS214.2

A

1673-6044（2015）04-0037-04

10.3969/j.issn.1673-6044.2015.04.011

*羅通彪，男，1967年出生，1991年畢業(yè)于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品貯藏與加工專業(yè)，副教授。

2015-09-11

修回日期：2015-09-13