豌豆蛋白加工特性及在乳化香腸中的應用

白一凡等

摘 要：研究豌豆蛋白的持水性、持油性、凝膠性等特性，并與大豆分離蛋白進行對比，考察添加豌豆蛋白對乳化香腸品質的影響。結果表明：豌豆蛋白的加工性能不及大豆分離蛋白，但4%以下的添加量可以對乳化香腸的品質產生較好的影響。從營養角度和特色產品出發，豌豆蛋白仍可以應用于肉制品加工中。

關鍵詞：豌豆蛋白；乳化香腸；加工性能；品質

Abstract： The water holding capacity， oil binding capacity and gel properties of pea protein （PP） were investigated and compared with those of soybean protein isolate （SPI） with an emphasis on the effect of PP addition on the quality of emulsified sausage. It was demonstrated that the processing properties of PP were inferior to those of SPI， but had favorable effects on the quality of emulsified sausage when added at a concentration less than 4%. From the viewpoint of nutrition and product features， PP can used in meat products.

Key words： pea protein； emulsified sausage； processing performance； quality

中圖分類號：TS251.65 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2014）12-0014-03

豌豆蛋白是生產豌豆淀粉的副產物。早先主要用作動物飼料或飼料添加劑，相關研究也主要集中在豌豆蛋白動物飼喂研究，如闞德義等[1]以伊莎褐商品代蛋雞為研究對象，進行了豌豆蛋白粉替代國產魚粉的應用研究，并研究確定了豌豆蛋白粉在蛋雞日糧中的最佳添加量[2]；李峻峰等[3]進行了豌豆蛋白粉代替豆粕飼喂育肥豬的研究；陳寶江等[4]進行了豌豆蛋白粉部分代替豆粕對肉雞生產性能的影響研究。近些年來，豌豆蛋白的營養價值逐漸被挖掘出來，研究結果表明其氨基酸組成均衡，與聯合國糧農組織/世界衛生組織推薦的標準模式較為接近，營養價值高于大豆蛋白。同時，豌豆蛋白不存在致敏源問題，還具有降低肥胖、動脈粥樣硬化以及惡性腫瘤等發病率的功效[5]，因此近些年來逐漸引起消費者的關注相關研究也逐漸轉向改性豌豆蛋白功能特性[6-10]和酶解制備活性物質[11-14]，以及豌豆蛋白在食品中的應用[15-17]等方面。但是整體而言，豌豆蛋白存在應用領域窄，附加值低的問題，極大地浪費了豌豆蛋白這一優質資源，亟待拓展應用領域。肉制品是我國居民飲食結構中的重要組成部分。為了改善肉制品的品質和均衡營養，在肉制品加工中常添加植物蛋白。目前，國內鮮有豌豆蛋白在肉制品加工中應用的研究報道。為此，本實驗系統研究了豌豆蛋白的加工特性，以及添加豌豆蛋白對乳化香腸品質的影響，旨在探索豌豆蛋白在肉制品加工中的應用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬4號肉和豬背脂肪 北京二商大紅門肉類食品有限公司；豌豆蛋白 江蘇辰星海洋生物科技有限公司；花生油 樂天瑪特超市（洋橋店）。

消化片、濃硫酸、氫氧化鈉、鹽酸均為分析純 國藥

集團化學試劑有限公司；大豆分離蛋白 吉林不二蛋白有限公司；三聚磷酸鈉、氯化鈉、白砂糖、紅曲紅色素、香辛料等均為食品級。

1.2 儀器與設備

CR-400型色差計 柯尼卡美能達（中國）投資有限公司；TA-XT plus質構儀 英國Stable Micro System公司；

冷凍離心機 日本Hitachi公司；FSP-625型勻漿機 日本Nihonseiki Kaisha公司；WH82型絞肉機、Cutter K20 Ras V型斬拌機 德國賽德曼機械制造公司；OSCAR 20型灌腸機 德國海因里希弗雷機械制造有限公司；F-120B型制冰機 日本星崎電機株式會社；BYXX-50煙熏箱 杭州艾博機械工程有限公司。

1.3 方法

1.3.1 乳化香腸加工

乳化香腸中豌豆蛋白的添加量為2%、4%和6%，以大豆分離蛋白添加量2%作為對照組，其余組分不變。乳化香腸的加工工藝如下：

原料肉解凍→修整→（肉和脂肪）絞碎→斬拌（添加輔料及添加劑）→灌腸→干燥→蒸煮→冷卻→包裝→二次殺菌→冷卻→入庫

1.3.2 持水性測定[18-23]

稱取5 g豌豆蛋白和大豆分離蛋白放入100 mL燒杯中。加入50 mL蒸餾水，用磁力攪拌器以最大轉速充分攪拌15～20 min，使樣品充分分散。然后轉移到預先稱質量（m1）的100 mL離心管中，靜置5 min，在室溫下以3 000×g的轉速離心該懸濁液15 min。所得樣液棄去上清液，并將管內的水瀝干，將離心管與沉淀一起稱質量（m2），按照式（1）計算持水性。每個樣品進行3 次平行實驗，取平均值。

（1）

1.3.3 持油性測定

稱取2 g豌豆蛋白和大豆分離蛋白分別放入50 mL離心管中，向其中加入15 mL花生油，用玻璃棒攪拌1～2 min，至樣品粉末完全與油接觸，用5 mL花生油沖洗玻璃棒，并在離心管壁上將油刮干凈。將離心管置于渦旋振蕩器上，以最大轉速振蕩10 min。樣品靜置5 min后，在室溫條件下以3 500×g的轉速離心15 min。棄去上清液，用濾紙將管內殘油吸干后稱質量，持油性按照式（2）計算持油性。每個樣品進行3 次平行實驗，取平均值。

（2）

式中：m2為離心管與離心后沉淀質量/g；m1為離心管與樣品質量/g；m為樣品質量/g。

1.3.4 凝膠性測定

稱取8～26 g豌豆蛋白和大豆分離蛋白放入200 mL燒杯中。加入100 mL水，磁力攪拌5 min，用高速均質機以10 000 r/min的速度處理1～2 min（每次處理完均質刀頭都要清洗）。所得樣液置于95 ℃水浴中保持1 h后，用冰水降溫至室溫后，放入0～4 ℃冰箱過夜，第2天觀察其狀態，以不滑動不散落不塌陷，確定其是否成膠和最低凝膠質量濃度，并用質構儀測定在最低凝膠質量濃度時的蛋白膠的凝膠強度和凝膠破裂距離。

質構儀的參數設置：測試模式為壓縮，測試前速率1 mm/s，測試速率0.5 mm/s，測試后速率10 mm/s，觸發力5 g，觸發距離2 mm，應變10%，擠壓力100 g，壓縮距離28 mm。

1.3.5 乳化香腸的質構檢測

質構儀使用平底柱形P/50探頭，測前速率為2 mm/s，測試速率為1.0 mm/s，測后速率為10 mm/s，壓縮比為75%，負載質量為5 g，兩次壓縮間隔時間為5 s，數據采集率為200 s-1。樣品使用圓形管取樣器及切刀，取15 mm×15 mm的樣品6～8 個用于檢測。

1.3.6 感官評價

感官評價主要針對所制備樣品的滋氣味進行評價。評價標準主要依據樣品豆腥味和肉香程度：無豆腥味、肉香濃郁9～10分；隱約有豆腥味、肉香較濃7～8分；略有豆腥味、有肉香5～6分；有豆腥味、肉香寡淡3～4分；豆腥味很大、肉香清淡1～2分。評價人員由肉類加工技術北京市重點實驗室長期從事肉制品研發的科研人員總成，共計20 人，每人根據評分標準對產品進行評價打分。最終產品得分取平均值。

2 結果與分析

2.1 豌豆蛋白的加工特性

持水性是蛋白質加工特性中的一種，是指在食品加工過程中其對原料中的水分以及添加到制品中參與加工的水分的保持能力。持水性的高低直接決定著肉制品的質地、風味、組織狀態和出品率。由表1可知，豌豆蛋白的各項加工特性均不及大豆分離蛋白。豌豆蛋白的持水性受pH值、溫度、離子強度的影響[22]。據報道，豌豆蛋白的吸水性最高能達到吸附其自身質量的3.3倍的水[23]。但是，與大豆分離蛋白相比，其持水性相對較差。

持油性是指蛋白產品吸附油的能力，是評價蛋白質功能特性的一個重要指標，其與蛋白質的種類、來源、加工方法、溫度等因素有關，而且也與所用的油脂有關[22]。本研究所有油脂為花生油。豌豆蛋白的持油性（1.49 g/g）相較于大豆分離蛋白（1.90 g/g）較低。

豌豆蛋白的最低凝膠質量濃度為18 g/100 mL，為大豆分離蛋白的2倍；凝膠強度為17.48 g，不及大豆分離蛋白的1/2；凝膠破裂距離也較大豆分離蛋白短，為15.51 mm，說明豌豆蛋白的凝膠性不及大豆分離蛋白。

2.2 豌豆蛋白對乳化香腸品質的影響

在相同添加量（2%）時，添加豌豆蛋白乳化香腸的各項指標的測定值均小于添加大豆分離蛋白的產品。其原因可能與豌豆蛋白的凝膠性不及大豆分離蛋白有關。但乳化香腸的硬度、脆性、彈性等質構特性指標的大小，并不能直接等同于產品的優劣。這是因為不同的人群，對產品有著不同的喜好，對產品的質構特性有著不同的要求。

同時，當豌豆蛋白添加量為4%時，乳化香腸的各項指標的測定值最大，而當添加量增大為6%時，各項指標又大幅下降，反而最低。分析其原因，主要與豌豆蛋白的持水性和凝膠性有關。當添加量增大到4%時，豌豆蛋白對水分的束縛作用增強，同時產品中的水分含量相對降低，而水分含量及狀態又直接影響產品質構特性。因此，適量增加豌豆蛋白添加量（4%）使得產品的各項質構特性指標測定值增大。但是，豌豆蛋白的凝膠性較差，過量添加（6%）時，盡管可以增強對水分的束縛作用，降低水分相對含量，但是由于自身的“發散”作用（凝膠性差）導致產品的質構特性反而劣化。

2.3 乳化香腸的感官評價

3 結 論

綜上所述，豌豆蛋白的持水性、持油性和凝膠性等加工性能不及大豆分離蛋白。持水性直接關系到產品的出品率，進而影響產品成本。因此，在等價的前提下，應用豌豆蛋白生產肉制品的成本將高于使用大豆分離蛋白。同時，由于豌豆蛋白的凝膠性較差，添加豌豆蛋白會導致乳化香腸的硬度、彈性、內聚性等質構特性下降，對產品品質產生了不利影響。此外，由于豌豆蛋白的豆腥味較大，添加豌豆蛋白會使得產品帶有豆腥味。但是，豌豆蛋白并非不可以在肉制品加工中應用。通過調整產品配方，或控制豌豆蛋白的添加量不大于4%，可以有效克服添加豌豆蛋白給乳化香腸帶來的不利影響。同時，還可通過擠壓膨化技術將豌豆蛋白在應用前進行組織化，此舉可有效克服其自身凝膠性差、豆腥味大的缺陷，為其在肉制品加工中大量應用提供支持。因此，豌豆蛋白在肉制品加工領域的應用潛力是巨大的。

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