大豆分離蛋白在肉製品中的應用及使用方法
大豆是我國的主要農作物之一，它不僅可以用來提取食用油，而且其富含的大豆蛋白是一種重要的植物蛋白來源。食品加工領域常用的大豆蛋白種類有很多，比如大豆分離蛋白、大豆濃縮蛋白以及大豆組織蛋白等。其中大豆分離蛋白（soybean protein isolate，SPI）是一種以脫脂豆粕為原料，在低溫條件下生產的全價蛋白，蛋白質含量高達 90%以上，SPI 具有不含膽固醇、營養豐富、價格低廉易獲得、含人體所需的多種氨基酸的特點，可作為
動物蛋白
替代品應用至食品工業中，具有很大的發展潛力。
國外大豆分離蛋白生產工藝、技術發展很快，由萃取方法、到改性方法，已形成多系列的配方技術。按照產品的應用領域、產品效能不同，其萃取方式、改性方法均不同。由此生產出的產品廣泛適於肉類、乳品類、輕化工類等領域的不同需求，真正體現大豆蛋白的高營養、高附加值特性。
然而天然的 SPI 難以滿足食品工業生產的要求，SPI 在某些極端條件下容易變性，變性後的蛋白質會進一步形成水不溶的聚集體甚至沉澱，從而導致
溶解性
變差。
SPI 可以與肉中的肌原纖維蛋白（myofibrillar pro－tein，MP）在一定溫度條件下形成混合凝膠，研究表明天然的 SPI 與肉製品混合會使成品凝膠性下降，這是因為在肉製品生產中，中心溫度在 70 ℃左右，7S 和11S 蛋白作為 SPI 中兩種最重要的蛋白在此溫度下還未變性，而此時 MP 已經到達變性溫度，凝膠開始生成，凝膠形成過程中需要不斷吸收水分，導致複合凝膠不僅結構疏鬆而且彈性不好，限制了 SPI 改善 MP凝膠質構相關性質的能力。對 SPI 進行改性處理，可以改善其功能性質，擴大其在肉製品生產加工中的應用範圍。
01、改性大豆分離蛋白在肉製品加工中的主要功能特性［1］
MP 是肉製品生產加工中發揮主要功能的一種鹽溶性蛋白質，可以賦予肉製品許多理想的理化特性。在食品工業生產中，SPI 不僅可以作為非功能性的填充物加入到肉製品中，也可利用其功能，作為一種新增劑和肌原纖維蛋白混合從而改善肉製品品質。
一、持水性
持水性是檢測肉製品在生產加工中品質的重要指標，因蛋白的三維網路結構可以鎖住肌肉組織中的水分，且 SPI 肽鏈上的極性基團的親水性可以在製作肉製品過程中儲存肉的汁液，提高了肉製品的質量和生產率。
馬宇翔
等將 SPI 與鹽溶肌肉蛋白製成混合凝膠，SPI 高溫處理後，複合凝膠的
超微結構
變得粗糙但持水性顯著提高。低場核磁共振技術可以研究混合蛋白的水分分佈，添加了改性 SPI 和卡拉膠後的肉糜凝膠的水分損失率下降，提高了混合凝膠的持水性。
二、乳化性
乳化性及乳化穩定性是指水和油混合形成乳狀液的能力，也是評價肉製品質的一個重要指標。SPI新增到肉製品中，可以防止肉糜製品中油脂的滲出，改善產品的組織結構，從而提高肉製品的乳化性。在加工肉製品中，改性後的 SPI 乳化效果可以得到增強，氮溶解指數（nitrogen soluble index，NSI） 決定其乳化性，當 NSI 為 80%時，有利於 SPI 在肉製品中乳化效果的改善。
何進武等將天然 SPI 和糖基化 SPI 新增到鯉魚肌原纖維蛋白中，糖基化後的 SPI 處理與天然 SPI相比，明顯提高了混合蛋白的乳化性。
江連洲等人研究了經過超聲處理後的 SPI 與豬肉 MP 混合後的乳化性變化，經過 400 W、20 min 處理後的複合體系乳化活性和乳化穩定性最好。
梁婧
等研究了改性 SPI 與肌原纖維蛋白共混體系乳化性變化，結果顯示熱改性可以提高乳化活性，鹼改性效果次之，但超聲波和輻照改性效果不明顯。經過 95 ℃高溫改性處理後的 SPI，可以顯著提高複合體系的乳化性。
三、凝膠性
在高壓或高溫環境中，肌原纖維蛋白分子先變性，然後再聚整合網路結構，水、脂肪被包裹起來，這就是凝膠形成的過程。在肌原纖維蛋白凝膠過程，交聯混雜的蛋白質只能形成不具有彈性的蛋白質顆粒，只有蛋白有序地連線，形成的凝膠才能具有彈性。
豬肉宰殺後，過度的空氣氧化會增大凝膠的孔隙，導致凝膠強度降低，豬肉持水性也會降低。SPI 受熱可以形成凝膠，所以常常在肉製品中加入 SPI 從而改善肉製品的凝膠性。
Feng 等將經過 90 ℃高溫處理後的 SPI 新增到肌原纖維蛋白中，結果顯示 SPI 經過改性可以提高疏水作用力，與肌原纖維蛋白混合後，能夠顯著增強混合蛋白凝膠的彈性和硬度，未改性 SPI 則會使凝膠強度降低。
孟林研究了高壓對 SPI 和
氯化鉀
結合對低鈉豬肉糜理化性質的影響，隨著壓力水平的增加，豬肉糜的硬度彈性以及蒸煮損失率顯著增高，在 200 MPa達到最高，200 MPa 可以改善低鈉豬肉糜製品的品質。
Jiang 等用 pH12 和 pH1。5 這種極端 pH 值環境處理 SPI 和肌原纖維蛋白混合凝膠，發現其硬度與添加了轉谷氨醯胺酶的凝膠硬度相似，明顯高於熱處理的混合凝膠。
王博等將糖基化後的 SPI 與肌原纖維蛋白不同比例復配，結果表明，經過糖基化後的混合蛋白凝膠硬度和彈性都顯著高於天然 SPI 混合蛋白，微觀結構也要更加均勻緻密，但白度值下降。
王玲娣用高溫和轉谷氨醯胺酶處理 SPI 然後與MP 製備混合蛋白凝膠，結果表明，轉谷氨醯胺酶可以促進 SPI 和 MP 的交聯，形成
聚合物
，有利於改善混合凝膠的彈性。
張明成
研究了酶水解以及酶交聯這兩種方式共同處理 SPI，使其加入到肉糜中，結果表明先經過
木瓜蛋白酶
水解後再使用轉谷氨醯胺酶交聯的肉糜具有均勻的組織狀態，加熱後能形成緻密的凝膠網路，產品的硬度、回覆性和咀嚼性都明顯增加。
02、改性大豆分離蛋白在肉製品中的應用
改性SPI 應用於肉類製品中，可以增加風味、防止肉汁分離、改善肉製品的品質以及延長貨架期等。
一、塊肉製品
塊肉製品通常指大塊或整塊的肉製品，但是其完整性在加工中容易受到破壞，透過新增改性 SPI，可以減少脫水收縮，改善組織特性，提高產品質量。使用改性 SPI 不僅可以因其優良的持水性和凝膠性保持塊肉製品的外觀和水分，還能利用其天然的抗氧化性作為塗層材料，延緩肉製品的氧化，延長食品的貨架期的同時保持塊肉製品的感官品質。
二、碎肉製品
肉餅、肉丸以及魚糜製品等都屬於碎肉製品，瘦肉與肥肉結合形成具有穩定性質的肉糜是決定其生產品質的關鍵。SPI 因為具有良好的吸水吸油性，可以將瘦肉和肥肉結合起來，提高營養價值和產品得率。
周陽
等在魚丸製作過程中添加了蛋清粉和大豆分離蛋白粉，SPI 可以顯著增強魚丸凝膠強度及改善魚丸品質。Li 等研究了大豆分離蛋白經高壓處理後豬肉糜的色澤、乳化穩定性及流變性等變化，結果顯示高壓處理後的 SPI 可以改善豬肉糜的乳化特性。
三、乳化肉製品
乳化類肉製品主要指香腸、火腿等，SPI 可以和肉中的鹽溶性蛋白特別是肌原纖維蛋白形成穩定的乳化體系。SPI 優良的乳化性質可以防止肉糜中脂肪聚集造成的油脂滲出，提高肉製品的保油性，賦予乳化香腸等產品優質的口感風味。Paglarini 等用經過超聲改性後的 SPI、
卡拉膠
以及菊糖為原料製備法蘭克福腸，結果顯示改性後的 SPI 能夠減少動物脂肪攝入並提升產品的口感。
四、仿肉製品
SPI 因為具有良好的乳化性和凝膠性常常作為一種替代動物蛋白的原料。SPI 透過擠壓等過程，在多因素的綜合作用下，蛋白質、脂肪以及碳水化合物會發生複雜的變化，從而可以模仿天然肉的口感及風味。因其營養價值高且風味獨特，深受素食主義者喜愛。莫重文研究了利用分子重組技術使大豆蛋白質構化，結果顯示蛋白能夠具有瘦肉狀的纖維組織結構，製成的仿肉食品口感好，貨架期長達 6 個月以上。
03、大豆分離蛋白的使用方法
大豆分離蛋白在各種組合使用方法中，已被大多數廠家廣泛接受，尤其是斬拌機法最受歡迎，主要原因是其功能多，且製造過程較具伸縮性。今就其應用，比較以下幾種應用方法的優缺點。
一、覆水法
先將大豆分離蛋白同4～5倍的冰水放入斬拌機內用高速斬拌1～2min，然後，再加入瘦肉、冰水、多聚磷酸鹽和食鹽，以高速斬拌2min，以抽取鹽溶性肉蛋白，此時溫度剛好控制在2～4℃ ，因為在此溫度下是鹽溶性蛋白抽取之最適當溫度，鹽溶性蛋白抽取後，再加入肥膘和冰水，繼續斬拌2min，此時溫度應在6～8℃ 左右，這是最普遍的方法。
二、凝膠法
先將大豆分離蛋白用4倍水，用斬拌機高速乳化後待用，再視其需要量和瘦肉一同加入斬拌，其他步驟和上述覆水法相同，另外凝膠法可儲藏在冷藏庫備用，雖然分離蛋白在冷藏室可存放2～3d，但是，容易產生酸敗和容易滋長細菌，建議儘快用完。
三、注射法
不超過6 cm 的小型塊肉可以將大豆分離蛋白使用滾揉的方法新增，而對於一些質量較大的肉製品可以採用注射的方式，將改性 SPI 溶於鹽水中，再將溶液注射到肉塊中，醃製液就可以均勻地在肉塊中分散，縮短醃製時間的同時提高產品得率。
四、乳化油法
利用分離蛋白生產
乳化油
之原料，可以利用雞皮、肥膘、牛油、
大豆油
和豬皮等作原料。製造乳化油之方法，最主要是用斬拌機將分離蛋白覆水後再加入油，繼續斬拌成乳化油後再備用。在乳化產品生產過程中，乳化油在鹽溶性肉蛋白被抽取後加入，較凝膠法複雜些，但是乳化油加工及新增適當，不僅可以降低產品成本，還可增加產品香度和柔韌性。
五、幹加法
此法使用方法簡單，先將分離蛋白加入瘦肉裡，稍做斬拌，再加4倍水，斬拌1～2min 再加入多聚磷酸鹽、冰水和食鹽，繼續斬拌2min，其步驟與上相同。但也有直接將分離蛋白與澱粉等幹物質最後加入斬拌的方法。此法固然便捷，但因大豆分離蛋白未能完全覆水，功能也未能完全發揮，所做產品在配方相同條件下會較軟，吸水性和保油性都會較差，因此不建議採用此法。又例如：將分離大豆蛋白和瘦肉一起加，但沒有覆水，此效果既不能將大豆分離蛋白有適當覆水，又影響鹽溶性蛋白的抽取，所製造產品會更軟。因此，覆水和新增步驟也影響最終產品的品質。
由於分離蛋白本身效能的影響，遇鹽會發生一定的可逆反應，減弱其乳化特性、保油性、持水性的效能。故不論使用何種方法來生產乳化肉製品，要使大豆分離蛋白能發揮最大的功能性，必須將大豆分離蛋白完全覆水。
引用資料：
［1］ 耿亞鑫，陳金玉，
張坤生
，等。 改性大豆分離蛋白在肉製品中的應用研究進展［J］。 食品研究與開發，2021，42（18）：159- 165。
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