食品中蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)1

大豆蛋白的功能特性及其在食品中的應(yīng)用大豆蛋白是一種優(yōu)良的植物蛋白，具有良好的營養(yǎng)價值以及多種獨(dú)特的功能特性，對改善制品的感官和食用品質(zhì)有較好作用，廣泛應(yīng)用于食品領(lǐng)域。大豆蛋白質(zhì)中氛基酸種類豐富，具有良好的營養(yǎng)價值。大豆蛋白作為一種常用的食品添加劑，具有多種功能特性，廣泛應(yīng)用于焙烤食品、肉制品、乳品等食品領(lǐng)域。大豆中大約含有40%的蛋白質(zhì)、20%的脂肪、10%的水分、5%的纖維和5%的灰分。大豆中的蛋白質(zhì)大部分為水溶性蛋白質(zhì)，水溶性蛋白質(zhì)中含有94%的球蛋白和6%的白蛋白。大部分蛋白質(zhì)在pH4一5范圍內(nèi)從溶液中沉淀出來，其中主要為大豆球蛋白。大豆蛋白質(zhì)中含有氨基酸種類接近20種，尤其是賴氨酸含量特別豐富;同時含有人體必需氨基酸，基本不含膽固醇或碳水化合物，并且具有明顯的降低血脂和膽固醇的作用。在食品加工中，大豆分離蛋白作為食品添加劑，可起到氨基酸互補(bǔ)作用，是一種功能性食品，具有很高的可消化性。與其他食品混合時，可顯著改善原有食品的營養(yǎng)價值。大豆蛋白質(zhì)的功能特性1．乳化性質(zhì)許多食品屬于乳膠體（冰淇淋、豆奶），蛋白質(zhì)成分在穩(wěn)定這些膠態(tài)體系中通常起著重要的作用。天然乳膠體靠脂肪球“這種“膜”由三酰甘油、磷脂、不溶性脂蛋白和可溶性蛋白的連續(xù)吸附層所構(gòu)成。蛋白質(zhì)一般對水/油（W/O）型乳膠液的穩(wěn)定性較差。這可能是因為大多數(shù)蛋白質(zhì)的強(qiáng)親水性使大量被吸附的蛋白質(zhì)分子位于界面的水相一側(cè)。蛋白質(zhì)的表面活性不僅與蛋白質(zhì)中氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)、立體構(gòu)象、分子中極性和非極性殘基的分布與比例，二硫鍵的數(shù)目與交聯(lián)，以及分子的大小、形狀和柔順性等內(nèi)在因素有關(guān)，而且與外界因素，甚至加工操作有關(guān)。凡是能影響蛋白質(zhì)構(gòu)象和親水性與疏水性的環(huán)境因素，諸如pH、溫度、離子強(qiáng)度和鹽的種類、界面的組成、蛋白質(zhì)濃度、糖類和低分子量表面活性劑，能量的輸入，甚至形成界面加工的容器和操作順序等，都將影響蛋白質(zhì)的表面活性。2．起泡性食品泡沫通常是氣泡在連續(xù)的液相或含可溶性表面活性劑的半固相中形成的分散體系。種類繁多的泡沫其質(zhì)地大小不同，例如蛋白質(zhì)酥皮、蛋糕、棉花糖和某些其他糖果產(chǎn)品、點心頂端配料、冰淇淋、蛋奶酥、啤酒泡沫、奶油凍和面包等。大多數(shù)情況下，氣體是空氣或CO2，連續(xù)相是含蛋白質(zhì)的水溶液或懸濁液。某些食品泡沫是很復(fù)雜的膠態(tài)體系，例如冰淇淋中存在分散的和群集的脂肪球（多數(shù)是固體）、乳膠體（或懸濁液）、分散的冰晶懸浮體，多糖凝膠、糖和蛋白質(zhì)的濃縮溶液以及空氣氣泡。各種泡沫的氣泡大小不相同，直徑從1微米到幾cm不等，氣泡的大小取決于多種因素，例如，液相的表面張力和粘度、輸入的能量，分布均勻的細(xì)微氣泡可以使食品產(chǎn)生稠性、細(xì)膩和松軟性，提高分散性和風(fēng)味感。3.凝膠性變性的蛋白質(zhì)分子聚集并形成有序的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)過程稱為膠凝作用。膠凝是蛋白質(zhì)的重要功能性質(zhì)，在許多食品的制備中起著主要作用，包括各種乳品、果凍、凝結(jié)蛋白、明膠凝膠、各種加熱的碎肉或魚制品、大豆蛋白質(zhì)凝膠、膨化或噴絲的組織化植物蛋白和面包面團(tuán)的制作等，中國人喜愛的豆腐食品，就是大豆蛋白膠凝作用的產(chǎn)物。蛋白質(zhì)膠凝作用不僅可用來形成固態(tài)粘彈性凝膠，而且還能增稠，提高吸水性和顆粒粘結(jié)、乳狀液或泡沫的穩(wěn)定性。4．溶解度大豆蛋白質(zhì)在溶解狀態(tài)下才能發(fā)揮其在食品體系中的功能特性。大豆蛋白質(zhì)的溶解度是指大豆蛋白質(zhì)以膠體的形式分散到水中的能力。蛋白質(zhì)分子的極性表面和所帶的凈電荷有助于分散體系的穩(wěn)定。大豆蛋白質(zhì)的溶解度可以用可溶性氮指數(shù)(NSI)和蛋白質(zhì)分散度指數(shù)(PDI)兩種方法表示。影響大豆蛋白質(zhì)溶解度的因素主要包括溫度、pH和無機(jī)鹽。功能作用機(jī)制食品蛋白質(zhì)類型溶解性親水性飲料乳清蛋白粘度持水性，流體動力學(xué)的大小和形狀湯、調(diào)味汁、色拉調(diào)味汁、甜食明膠持水性氫鍵、離子水合香腸、蛋糕、面包肌肉蛋白，雞蛋蛋白膠凝作用水的截留和不流動性，網(wǎng)絡(luò)的形成肉、凝膠、蛋糕焙烤食品和奶酪肌肉蛋白，雞蛋蛋白和牛奶蛋白粘結(jié)-粘合疏水作用，離子鍵和氫鍵肉、香腸、面條、焙烤食品肌肉蛋白，雞蛋蛋白的乳清蛋白彈性疏水鍵，二硫交聯(lián)鍵肉和面包肌肉蛋白，谷物蛋白乳化界面吸附和膜的形成香腸、大紅腸、湯、蛋糕、甜食肌肉蛋白，雞蛋蛋白，乳清蛋白泡沫界面吸附和膜的形成攪打頂端配料，冰淇淋、蛋糕、甜食雞蛋蛋白，乳清蛋白脂肪和風(fēng)味的結(jié)合疏水鍵，截面低脂肪焙烤食品，油炸面圈牛奶蛋白，雞蛋蛋白，谷物蛋白大豆蛋白質(zhì)在食品中的應(yīng)用1.面制品由于大豆蛋白氨基酸比較均衡，特別是大豆蛋白質(zhì)中賴氨酸含量高于其它谷類制品，應(yīng)用于面制品中，不僅提高產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量，且根據(jù)氨基酸互補(bǔ)原則，提高產(chǎn)品蛋白質(zhì)質(zhì)量。又因其加工特性，在加工中可以增加面筋強(qiáng)度，改善面團(tuán)在加工過程中的吸水性和提高產(chǎn)品風(fēng)味并延長面制品貨架期。如在焙烤食品中加入大豆蛋白粉，可使面包營養(yǎng)增加，提高吸水率，改善面包皮色，防止面包老化，延長貨架期;改善蛋糕起泡性、吸水性，使蛋糕質(zhì)地膨松蜂窩細(xì)膩，色澤、口感良好，抗老化。生產(chǎn)餅干時，在原料中加人15%一30%大豆蛋白粉，不但能提高蛋白質(zhì)含量，增加營養(yǎng)價值，且能增加餅干酥性，還可起到保鮮作用。在加工面條時，在面粉中加入適量大豆蛋白粉，面團(tuán)吸水性好，面條水煮后斷條少，蒸煮時間長。由于吸水量大，可提高面條得率，且面條色澤好，口感與強(qiáng)力粉面條相似，可降低生產(chǎn)成本。在中等筋度的小麥粉中添加3%的富含115組分大豆蛋白可提高面團(tuán)吸水率、面團(tuán)形成時間和面團(tuán)穩(wěn)定性。在方便面生產(chǎn)過程中添加大豆蛋白粉，能明顯提高方便面營養(yǎng)價值，降低耗油量，增強(qiáng)彈性、爽滑性和復(fù)水性，改善口感。2．肉制品大豆蛋白制品含有少量的脂肪酸和碳水化合物，在加熱之后會產(chǎn)生獨(dú)特的豆香氣，可以掩蔽肉制品加工中原料肉或輔料所具有的以及由于加工所產(chǎn)生的一些不愉快氣味，因而對肉制品具有一定的調(diào)味作用。大豆蛋白具有凝膠性和粘性，在肉制品中加人大豆蛋白可有效改善產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)，增加產(chǎn)品的硬度、彈性，使產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)致密，口感更好。將大豆分離蛋白添加到乳化類肉制品中，可以利用其結(jié)合脂肪和水的能力，并與鹽溶性肉蛋白形成穩(wěn)定的乳化系統(tǒng)和填充性，減少淀粉等物料添加，降低瘦肉比率，提高產(chǎn)品質(zhì)地以及增加脂肪添加量和產(chǎn)品熱加工穩(wěn)定性。大豆蛋白除了對水有吸附作用外，在加工時還具有保持水分的能力。同時大豆蛋白的乳化性和吸油性，可以減少脂質(zhì)析出。利用大豆分離蛋白的功能特性，可以生產(chǎn)各種仿肉制品，這些產(chǎn)品中沒有肉或用其他肉代替，但具有天然肉制品的風(fēng)味，有高蛋白質(zhì)、低脂肪、不合膽固醇、營養(yǎng)價值高等特點。采用海藻酸鈉作凝膠成型劑，大豆分離蛋白作填充劑，在鈣離子作用下，制成具有纖維結(jié)構(gòu)的大豆蛋白一海藻母鈣凝膠體。對其加工制作，成為營養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特的仿肉制品，如仿肉脯、仿肉干、人造肉絲等。如利用大豆分離蛋白用于傳統(tǒng)牛肉脯生產(chǎn)，添加量為20%一30%，得率有顯著提高，其有關(guān)感官指標(biāo)見表2。大豆蛋白作為肉制品加工中的重要輔料，添加量的大小對肉制品的風(fēng)味和結(jié)構(gòu)起著重要作用，添加量小會造成產(chǎn)品風(fēng)味不協(xié)調(diào)、無法掩蔽不良?xì)馕?，達(dá)到增香的效果，而且會導(dǎo)致產(chǎn)品結(jié)構(gòu)松散、口感發(fā)軟等不良結(jié)果;反之，使用量過大會造成產(chǎn)品豆腥味過濃、口感發(fā)硬。適宜添加量主要受大豆分離蛋白質(zhì)量和產(chǎn)品熱加工后滋味和色澤影響。3.乳制品及飲料制品大豆蛋白應(yīng)用于乳制品生產(chǎn)中，如配方奶粉、液體奶等，可提高蛋白質(zhì)含量，與乳的營養(yǎng)、良好風(fēng)味結(jié)合，在氨基酸含量、配比及風(fēng)味上形成優(yōu)勢互補(bǔ)。尤其是高分散型分離蛋白具有分散性、溶解性、分散穩(wěn)定性及乳化性，蛋白質(zhì)含量90%以上，并且不含膽固醇，是高營養(yǎng)、安全的乳制品加工配料。大豆蛋白代替脫脂奶粉用于冰淇淋的生產(chǎn)，蛋白質(zhì)能夠均勻分布于整個體系中，增加蛋白質(zhì)含量，使其營養(yǎng)價值提高，并且可以改善冰淇淋乳化性質(zhì)、推遲乳糖結(jié)晶、防止“起砂”的現(xiàn)象，使產(chǎn)品具有良好的風(fēng)味。乳加工食品中利用大豆蛋白時，共同的缺點是風(fēng)味及色調(diào)的變化。乳制品特有的乳香味變淡，相反出現(xiàn)腥味;顏色由乳制品固有的濃艷的乳白色變成使人感到清淡的白色。大豆蛋白用于飲料，可增加飲料蛋白質(zhì)含量。近年來，各種大豆蛋白飲料都得到很大發(fā)展，以大豆蛋白為原料可制作人造乳、咖啡伴侶、豆奶、豆奶酪、果汁豆奶等，并添加一系列調(diào)味料如香精、巧克力、植物油、糖、檸檬酸等，味道和營養(yǎng)成分都良好。在核桃飲料生產(chǎn)中，加人脫脂大豆粉，可提高產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量，且可降低生產(chǎn)成本。4.其它制品大豆蛋白質(zhì)制品在水產(chǎn)品方面主要用于以粉碎魚肉為原料制品方面[l1]。主要采用以下三種方法：1）添加干粉狀蛋白質(zhì)；2）用水形成凝乳后調(diào)和使用；3）用水、油脂和蛋白質(zhì)混合形成乳化狀凝膠添加方法。應(yīng)用于魚糕類水產(chǎn)制品時，大豆蛋白凝膠觸感不如魚肉蛋白凝膠那樣柔軟，但卻具有魚