1、血浆蛋白的功能特性及其在食品中的应用摘要:畜禽血液是畜禽屠宰加工过程中的主要副产物之一,我国拥有最为丰富的畜禽血液资源。但由于种种条件的限制,我国畜禽血液利用很少,造成宝贵资源的浪费。血液中含有丰富的蛋白质,其中血浆蛋白为主要部分,因此,开发利用血浆蛋白有极为重要的意义。综述了血浆蛋白的理化、营养特性及利用现状,并探讨了血浆蛋白在食品工业上的应用,最后展望了血浆蛋白的开发利用前景。关键词:血浆蛋白;功能特性;食品应用目前我国大多数肉类屠宰加工中,每年的畜血量已超过200万 t,资源丰富,营养全面,畜血素有“液体肉”之称,但是宰后的血除少量用于制作血豆腐之外,其余大部分被排放掉,不仅蛋白质资源遗
2、失,还造成严重的污染。动物血浆含有约200多种蛋白质和酶及维生素等营养物质,具有很高的营养价值 1。血浆蛋白粉就是将占全血55%的血浆分离、提纯、喷雾干燥而制成的乳白色粉末状产品,按血液的来源和加工方法分为以下几类:猪血浆蛋白粉(SDPP)、低灰分猪血浆蛋白粉(LAPP)、母猪血浆蛋白粉(SDSPP)和牛血浆蛋白粉(SDBP)、其中以 SDPP 最为常用、一般情况下血浆蛋白粉亦多指 SDPP。我国的肉制品多以低档产品为主,为使肉食原料生产出定型的优质肉制品,满足消费者对高档肉制品的追求,考虑将血浆蛋白作为一种新型添加剂用于肉制品的加工中。血浆蛋白添加到肉制品中,不仅可以提高其持水力,还能够改善
3、其质构,提高其质量和营养价值 2。此外,本文通过对血浆蛋白的乳化性和持水力进行分析总结,血浆蛋白粉可广泛应用于糕点、火腿肠、面包、饼干等食品工业。1 血浆蛋白的功能特性1.1 血浆蛋白粉概述血浆蛋白粉(SDPP)不仅蛋白质含量高,氨基酸平衡,而且更重要的是在于其为功能性蛋白。SDPP主要由3部分组成:低分子肽,免疫蛋白组成的-球蛋白和清蛋白。其中起主要作用的是免疫球蛋白和清蛋白两部分 3。1.2 血浆蛋白的营养成分一般血浆蛋白粉的蛋白质含量在75%以上,脂肪含量在2%以上,灰分含量在9%,对血浆蛋白粉的氨基酸组成进行分析,表明该制品含有18种人体需要的氨基酸成分,其中8种人体必需氨基酸俱全。测
4、得氨基酸总量为69.72g/l00g,8种必需氨基酸量为29.32g/100g。必需氨基酸占总氨基酸 42.1%。赖氨酸、色氨酸和苏氨酸等必需氨基酸的含量较高,血浆蛋白粉还含有丰富的矿物质,其中磷含量为 1.78%,铁的含量达78mg/kg 4。此外血浆蛋白粉中含有丰富的白蛋白、营养结合蛋白以及免疫球蛋白等功能性蛋白,其中免疫球蛋白含量达22%,这些免疫球蛋白多数具有生物学特性,血浆蛋白粉还含有大量的生长因子、干扰素、激素、溶菌酶等其他免疫物质 5。基于以上优点目前血浆蛋白粉广泛作为一种高蛋白、高能量、高矿物质的添加剂。1.3 血浆蛋白的乳化性血浆是由各种蛋白质组成的,主要是白蛋白和球蛋白,它
5、们能做效力高的乳化剂。对肉制品极为重要的是血浆蛋白质,它具有加热形成凝胶体的性能,变性作用。血浆蛋白质经过聚合反应,这可能由于胺一凌酸冷凝的影响而生成凝胶状体。凝胶体会滞留脂肪和水分,当肉制品热处理时,肉蛋白质收缩,水分和脂肪从肉蛋白质基质中释出。要形成胶状体至少要加热到75,并进一步加热到95,即可增强肉的乳化剂,乳化剂的稳定性是随着条件而改变的。同时还表现随着加大补充血浆蛋白质以取代肉蛋白质,而使乳化剂的稳定性直线上升。在面制品中,随着血浆蛋白浓度的升高,乳化性逐渐增大。这是由于蛋白质浓度增加可增加界面膜厚度同时也增加了外相粘度,有利于增加乳化能力,维持乳状液的稳定。即使在血浆蛋白浓度较低
6、时也能维持较高的乳化性 6。1.4 血浆蛋白的发泡性血浆蛋白(BP)和鸡蛋清蛋白( EW)的发泡性和泡沫稳定性基本相似。邵秀芝等实验表明 7:4%的血浆蛋白的发泡性最大。4%血浆蛋白和4%蛋清蛋白在pH6时发泡性最大,pH7时发泡性降低。2%的血浆蛋白和血清蛋白在pH5 时发泡性最低,在pH6和pH8时,有四个高点蛋清蛋白在等电点附近起泡性较差。在酸性和碱性一定范围内,起泡性较大。在pH10 时,起泡性降低,这可能是因为碱性较强条件下,发泡性主要受蛋白质所带电荷和表面结构影响,而浓度的影响较为次要。但是在碱性条件下,蛋清蛋白的泡沫稳定性明显好于血浆蛋白。在pH5时血浆蛋白和蛋清蛋白的泡沫稳定性
7、最大, pH6时最低,pH6以后变化不大。2 血浆蛋白在食品中的应用2.1 在碎肉粘合中的应用血浆蛋白中含有丰富的纤维蛋白原,它属于一种天然的成分,在加工过程中不需要加热就能将新鲜的肉块粘合起来,具有使低档次的原料变成高价值的作用。通过粘合,使得肉块大小一致,在加工过程中易于操作。林金莺通过试验 8使用浓缩纤维蛋白原对各种碎肉进行冷粘合,然后比较它们的煎煮损失和蒸煮损失,表明添加浓缩纤维蛋白减少熟制损失具有很重要的作用。其煎煮损失大约从49%降到31% ,而蒸煮损失大约从30%降到22%。几种碎肉用纤维蛋白原经低温粘合后,平衡比较,其熟制损失相差不大,即低温粘合对几种碎肉的粘合起较大的作用,但
8、差别不大。因此,从经济效益看,添加浓缩纤维蛋白原的肉品,熟制损失小,多汁,因而口感自然比较好。这不仅提高原料经济效益,而且很大程度上改进了产品的质量。在生产试验上是可行的。2.2 血浆蛋白在乳化肠中的应用血浆蛋白具有显著改善乳化肠表面性状的效果,添加2%和6%的猪血浆蛋白,使得乳化肠的表面更加光滑。蔡克周等 9实验表明, (1)在猪肉糜中添加2 %6%的猪血浆蛋白可以显著降低乳化肠的蒸煮损失,并以6%的血浆蛋白效果最佳,由此可以提高产品的出品率。 (2)添加2%6%的猪血浆蛋白可以显著提高猪肉凝胶的硬度、弹性、咀嚼度、回复性和剪切力,改善肉糜凝胶的质构特性。 (3)添加猪血浆蛋白虽可改善猪肉乳
9、化肠的表面光滑性,同时引起肉肠色泽的显著变化。例如,随着血浆蛋白粉添加量的增加,PMS 的蒸煮损失率依次显著降低,其原因可能有两个方面 10:一是血浆蛋白能够在肉糜凝胶中形成较强、规则的三维网络结构,从而增强肉凝胶的保水能力;二是血浆蛋白本身具有束缚凝胶中水分的能力,可降低水分损失,表现为较小的蒸煮损失率。2.3 血浆蛋白在蛋糕中的应用用血浆蛋白代替鸡蛋应用于蛋糕中,蛋糕的比容增大,改善了蛋糕的感官品质,这与血浆蛋白具有良好的发泡性和乳化性有关。蛋糕保存失水率随存放天数的增加,失水率逐渐增大,邵秀芝等实验表明 11,添加血浆蛋白的蛋糕的失水率比普通蛋糕的失水率要低得多,说明血浆蛋白具有一定的保
10、水性,使蛋糕保持柔软。提高蛋糕在贮藏期的保水性、柔软度和新鲜度。3 研究现状国外畜禽血液利用的历史比较长,已经获得许多成功。主要用于食品、饲料、林化工业、肥料、制药、葡萄酒等工业。德国、英国、法国、比利时将猪血浆蛋白主要用于饲料。德国和比利时还大量进口血浆粉,作为食品粘结剂和乳化剂。瑞典、丹麦把血浆蛋白用于肉制品中,保加利亚用血浆蛋白生产酸乳酪,原苏联还利用血浆作饺子馅。日本将血浆粉代替肉作为香肠原料。美国从牛血浆蛋白中制作血纤维组织制品 12。很久以来我国对血液的认识与利用是脱节的,即有足够的认识,但没有充分的利用。20世纪70年代以前利用量很少,主要作为食用,加工成传统血豆腐、血肠,另有极
11、少部分用作饲用血粉,绝大部分血液作为废弃物放掉。70年代末期和80年代初期,国家开始重视血液的综合利用,对其作为重点课题进行攻关,相继开发研究出一些血液的产品。近几年来血浆蛋白的利用取得很大进展,使血浆蛋白利用的经济效益和社会效益大幅度提高。尤其是作为畜禽饲料已达到了国际先进水平。随着技术的提高,在国内血浆蛋白应用的领域将会更加广泛,在食品工业中的的应用也会有更广阔的空间。参考文献:1朱森阳,汪国和,王志鹏.畜禽血液资源的开发利用进展 J.养殖与饲料,2007(1):67-692徐静.自然发酵肉制品中干酪乳杆菌的分离和鉴定J .食品与发酵工业 ,2004(8):23-253王春维.功能性蛋白源
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