浅谈大豆分离蛋白功能性因素

黑龙江农业职业技术学院

毕 业 论 文

浅谈大豆分离蛋白功

能性因素

系 别： 专业班级： 食品营养与检测（B3）10-2班 学生学号： 学生姓名： 指导教师：

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毕业论文（设计）任务书

注：此表一式三份，系、指导教师和学生各一份，由指导教师填写。

浅谈大豆分离蛋白功能性因素

食品营养与检验(B3)10-2 朱雪梅

摘要: 大豆分离蛋白是大豆蛋白中最为精制的形式，广泛应用于食品工业，在不同的产品中表现出不同的功能性。正因为它有不同的特性，因此本文对大豆分离蛋白功能性因素进行分析及研究

关键词:大豆分离蛋白 功能特性 应用

1 大豆分离蛋白简介

大豆分离蛋白(SPI) 是脱皮脱脂的大豆进一步去除所含非蛋白成分后, 所得到的一种精制大豆蛋白产品, 主要成分是 β- 伴球蛋白(7S) 和 11S 球蛋白。次要成分主要有 γ- 伴球蛋白、7S 碱性蛋白、脂肪氧合酶、β- 淀粉酶、植物凝集素及胰蛋白酶抑制剂等。它纯度高(蛋白质含量高达 90% 以上), 作为具有加工功能性食品添加用的中间原料, 被广泛应用。SPI 具有保水性、起泡性、溶解性、乳化性、黏弹性等多种功能性质, 在这方面研究较多的美国已把它应用于鱼制品、肉制品、面制品、冷食制品、糖制品和饮料等制品中, 而在我国 SPI 的应用比较有限。经过适当地改性可以产生不同的功能性质, 拓宽其在食品领域作为中间原料的应用。

大豆蛋白是优质的植物蛋白，其营养价值和保健价值为人们所认识。继1999年10月26日美国食品及药品管理局（FDA）批准了大豆蛋白的健康声明，即“每天摄入包含25克的大豆蛋白的低脂肪低胆固醇的食品，可以明显地降低患心脏病的风险”以来，大豆蛋白及其制品成为众多食品机构的研究及开发热点。此外，大豆蛋白还有许多优良的功能特性，因此它们广泛应用于多种食品体系，其中用量最大的是肉制品，这基于三方面的原因：一是大豆营养价值高，可代替部分动物蛋白；二是多数大豆蛋白制品具有乳化性、持水性，通过结合脂肪和水分，减少肉制品的蒸煮损失，防止脂肪析出；三是以蛋白质含量计，大豆蛋白制品是最便宜的蛋白质。所以，大豆蛋白应用在肉制品中能满足消费者对产品价格和质量的双重要求。

2 大豆分离蛋白在食品中的特性 大豆分离蛋白的功能特性是指蛋白质在食品加工中，如制取、配制、加工、烹调、贮藏、销售过程中所表现出来的理化特性的总称。其功能特性主要有乳化性、水合性、吸油性、胶凝性、溶解性、发泡性、粘性、结团性、组织性、结膜性、调色性等十一大功能，现分述如下:

2.1 乳化性

乳化性是指将油和水混合在一起形成乳状液的性能。

大豆分离蛋白是表面活性剂，它既能降低水和油的表面张力，又能降低水和空气的表面张力，易于形成稳定的乳状液。乳化的油滴被聚集在油滴表面的蛋白质所稳定，形成一种保护层，这个保护层，可以防止油滴聚集和乳化状态的破坏，促使乳化性能稳定。在烤制食品、冷冻食品及汤类食品的制作中，都有利用大豆蛋白作乳化剂的，使制品状态稳定。分离蛋白的乳化能力，常受pH值及电离强度的影响，碱性条件最为有利。例如:在pH为7，电离强度为0.O5时，乳化能力为5ml油/mg蛋白质;在pH为7，电离强度为0.03时，乳化能力为3.5ml油/mg蛋白质。 2.2 水合性

大豆分离蛋白沿着它的肽链骨架，含有很多极性基，所以具有吸水性、保水性和膨胀性。

吸水性一般指蛋白质对水分的吸附能力，它与Aw(即水的活力),pH值、浓度、蛋白质的颗粒大小、颗粒结构、颗粒表面活性等都是密切相关的。随着Aw的增强，其吸水性发生快到慢再到快的变化。pH值与吸水能力成正比，其pH值愈高，吸水能力越强。蛋白质的浓度(含量)对其吸水性影响较大，分离蛋白的吸水力比浓缩蛋白要强许多，而且前者几乎不受温度的影响。

除了对水的吸附作用外，大豆蛋白质在加工时还有保持水分的能力，其保水性与粘度、pH值、电离强度和温度有关。盐类能增强蛋白质吸水性却削弱分离蛋白的保水性。最高水分保持能力在pH=7,温度35-55℃;时，为14g水/g蛋白质。膨胀性即蛋白质的扩张作用，是指蛋白质吸收水分后会膨胀起来。它受温度、

pH值和盐类的影响显著，加热处理增加大豆蛋白的膨胀性，80℃时为最好，70℃-100℃之间膨胀基本接近。盐类(氯化钠0.1-0.4ml/l)能显著地降低分离蛋白的膨胀率(约60%)。膨胀率还随pH值增加而加大，如pH值从5到9,膨胀率增加2倍。

2.3 吸油性

分促进脂肪吸收和控制脂肪吸收两个作用。

分离蛋白吸收脂肪的作用是另一种形式的乳化作用。分离蛋白加人肉制品中，能形成乳状液和凝胶基质，阻止脂肪向表面移动，因而起着促进脂肪吸收或脂肪结合的作用，可以减少肉制品加工过程中脂肪和汁液的损失，有助于维持外形的稳定。吸油性随蛋白质含量增加而增加，随pH值增大而减少。

分离蛋白在不同的加工条件下也可以起到控制脂肪吸收的作用，如能防正在煎炸时过多地吸收油脂，这是因为蛋白质遇热变性，在油炸面食的表面形成油层。

2.4 胶凝性

胶凝性(又称凝胶性)是指蛋白质形成胶体状结构的性能。它使分离蛋白具有较高的粘度、可塑性和弹性，既可做水的载体，也可做风味剂、糖及其它配合物的载体，这对食品加工极为有利。

大豆蛋白质的分散物质经加热、冷却、渗析和碱处理，可得到凝胶。其形成受固形物浓度、速度、温度和加热时间、制冷情况、有无盐类巯基化合物、亚硫酸盐或脂类的影响，蛋白含量愈高，愈易制成结实强韧性的、有弹性的硬质凝胶，而蛋白含量小于70%的，只能制成软质脆弱的凝胶。蛋白质分散物至少高于8%才能形成凝胶，温度要随浓度的增加而升高才能达到理想凝胶性能。11S(S为聚合度)球蛋白制成的凝胶比7S球蛋白制成的凝胶更为坚实，更易恢复原状，这是因为它们的球朊对加热变性的敏感度不同。

2.5 溶解性:

是指蛋白质在水溶液或食盐溶液中溶解的性能。其溶解的程度称为溶解度。平时所说的溶解性一般指水溶性。溶解性好的蛋白质其功能性必然好，具有良好

的凝胶性、乳化性、发泡性和脂肪氧化酶活性，易于食品的加工利用，掺和到食品中就比较容易。大豆蛋白质的溶解性受原料的加热处理。溶出时的液比(加水量),pH值、共存盐类等条件的影响很大。

加热会导致大豆蛋白变性，降低溶解度，所以在处理原料时加热温度不能太高，或采用干法加热(即原料大豆的水分含量不高并无水蒸气存在时高温加热)。液比对大豆蛋白质溶解度的影响也比较大，尤其是加热浸出时液比的影响更大。液比在5倍以下时，蛋白质浸出率急剧下降，蛋白质分子间容易进行相互反应，使溶解性降低。一般液比在1:10左右为合适。pH值对球蛋白影响较大，在pH值4.2-4.6时，球蛋白几乎不溶解。共存盐类对溶解度也有影响，如有氯化钠和氯化钙存在时，即使在等电点范围内pH4.2-4.6也能溶解。另一方面，一些盐类(如石膏粉)能降低蛋白溶解度，可作沉淀剂。

2.6 发泡性

发泡性是指人豆蛋白质在加工中体积的增加率，可起到酥松作用。泡沫是空气分散在液相或半固相而成，由许多空气小滴为一层液态表面活化的可溶性蛋白薄膜所包裹着的群体所组成，降低了空气和水的表面张力，气泡是由有弹性的液态膜或半固体膜分开防止气泡的合并。

利用大豆蛋白质的发泡性，可以赋予食品以疏松的结构和良好的口感。提高发泡性可用降解剂把大豆蛋白降解到一定程度，聚合度愈低，发泡性愈好。此外，大豆蛋白的发泡性还与浸出溶剂、溶液浓度、温度及pH值有关。低脂肪、高浓度、30-35℃、pH值10以上时，发泡最好。

2.7 粘性

蛋白质的粘性是指液体流动时表现出来的内摩擦，又称流动性。它在调整食品的物性方面是重要的。蛋白质溶液的粘度受蛋白质的分子量、摩擦系数、温度、pH值、离子强度、处理条件等因素的影响，这些因素可改变蛋白质分子的形态结构、缔结状态、水合度、膨润度及粘度。大豆分离蛋白经碱、酸或热处理后，其膨润度升高，而且粘度增加。大豆蛋白溶液的表观粘度，随蛋白浓度增加而指数升高，并与试样的膨润度相关。加热蛋白到80℃时，蛋白质发生离解和析解，

分子比容增大，粘度增加，超过90℃以上粘度反而减小。pH值在6-8时，蛋白质结构最稳定，粘度最大;超过11时粘度急剧减小，这是因为蛋白质缔合遭到破坏。

2.8 结团性:

是指大豆分离蛋白与一定数量的水混合时，可以制成生面团似的物质。这一性质可应用于面粉制品中如面包糕点等的加工制作中，以提高制品的蛋白含量并改善其性能。大豆蛋白的面团、弹性和粘结性低，加水以50%为宜，少于50%易碎;加水过多，食品发软甚至会成浆状。

2.9 组织性:

是指大豆蛋白经加工处理后，其蛋白分子重新排列组合，具有方向组织结构，凝固后形成类似肉的纤维状蛋白的过程。分离蛋白本身没有类似畜肉、鱼肉的咀嚼性，只有经过适当的加工处理，才能使其具有类似畜肉、鱼肉的性质。

使大豆蛋白组织化的方法很多，如纺丝法、挤压蒸煮法、湿式加热法、冻结法、胶化法等，其中以挤压法应用最为广泛。

2.10 结膜性:

是指大豆蛋白与水形成面团后，经高压蒸煮，其表面形成一层薄膜。这层膜是水与含水剂的一个屏障，这是大豆蛋白适合肠类制品加工需要的一个特征。

当肉切碎后，用分离蛋白与鸡蛋蛋白的混合物涂在其纤维表面，形成薄膜，易于干燥，可以防止气味散失，有利于再水化过程，并对再水化产品提供合理的结构。

2.11 调色性:

是大豆分离蛋白对制品的漂白作用和增色作用。由于大豆蛋白中含有脂肪氧化酶，在不失活的条件下可氧化不饱和脂肪酸，从而对小麦面粉中的类胡萝卜素进行漂白，使它由黄色达到无色的程度，起到漂白的作用。增色作用是指在烘烤

的条件下，大豆蛋白和面粉中的碳水化合物反应发生褐变，使烘烤食品表面颜色加深。

此外，大豆分离蛋白的功能特性与用途还直接与制取大豆蛋白的加工工艺条件有关，尤其是加工后产品的蛋白质变性程度、粗细度等将直接影响其功能和用途。蛋白质分子经改造后，其乳化性和分散性都会有所改变。

3 大豆分离蛋白在食品中的应用

3.1 肉制品中的应用

大豆蛋白是一种完全蛋白质，含有人体所必须的各种氨基酸，加入大豆蛋白质，可强化火腿肠的营养成分，提高了蛋白质的互补作用。

大豆蛋白的强保水和保油性，使得瘦肉的用量减少，水和脂肪的用量增加，提高了产品的出品率，改善了火腿肠的组织状态和口感，降低了生产成本。 添加大豆蛋白质后，使得火腿肠的蒸煮时间缩短，因此，降低了蒸煮损耗，减少了火腿肠的收缩程度，改善了组织结构，提高了火腿肠的质量。

在火腿肠中添加大豆蛋白必须在腌制之前进行，以防止大豆蛋白的抗盐特性，可通过预水合作用添加在肉糜中，以增加大豆蛋白的功效。

3.2 乳制品中的应用

大豆分离蛋白作为心新型功能性添加剂，添加到特殊的乳品中是乳品行业发展的一个趋势。在乳品中添加一定比例的大豆分离蛋白，使动物蛋白和植物蛋白相结合，因为大豆分离蛋白中所含的氨基酸中赖氨酸特别丰富，这样可以和牛奶中乳清蛋白中的氨基酸营养互补，使牛乳中既有动物蛋白又有植物蛋白，使含植物蛋白的乳品的营养价值进一步提高。

3.3 鱼糜制品中的应用 在档次较高的肉制品中加入大豆分离蛋白，不但改善肉制品的质构和增加风味，而且提高了蛋白含量，强化了维生素。由于其功能性较强，用量在2~5%之间就可以起到保水、保脂、防止肉汁离析、提高品质、改善口感的作用。将分离蛋白注射液注入到火腿那样的肉块中，再将肉块进行处理，火腿地率可提高20%。分离蛋白用于炸鱼糕、鱼卷或鱼肉香肠中，可取带20~40%的鱼肉。

3.4 其他食品中的应用

在食品加工中，大豆分离蛋白作为食品添加剂，可起到氨基酸互补作用，是一种功能性食品。可提高人们健康水平，具有很高消化利用率。与其他食品混合时，可显著改善提高原有食品的营养价值。完全可以替代动物性蛋白质，其8种氨基酸的含量与人体需要比较仅蛋氨酸略显不足，与肉、鱼、蛋、奶相近似，属全价蛋白，且没有动物蛋白的副作用，如诱发肥胖症、心血管病、高胆固醇症等疾病，是减少骨钙损失的良好蛋白来源，并具有安全可靠和含微生物较少的特点。大豆分离蛋白的保水性、乳化性、弹性和粘结性，起泡性较强，可用于肉制品、糕点、面包、糖果、饮料等食品中，而且其组织具有类似肉的性质。它既可单独制成食品，又可以用蔬菜或肉等配制成各种各样食品而且食品具有良好的色、香、味，并能按消费者口味进行调节、营养成分能根据不同的消费人群进行强化等优点，能提供比传统食品营养及口感等方面更加符台消费需要的新型食品。

4 文献参考

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[5] 李汴生, 陈中. 不同乳粉溶液超高压处理后理化性质的变化[J]. 食品工业科技, 1998,

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