專利名稱：轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶大豆蛋白魚和肉制品及其類似物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大豆蛋白魚和肉制品(soy fish and meat products)及其類似物，以及其制造方法。大豆蛋白肉和魚制品及其類似物是一種由大豆蛋白中谷氨酰胺和賴氨酸的殘基通過轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶(transglutaminase)交聯(lián)劑形成的蛋白質(zhì)組合物。這樣形成的組分是鹽敏性(salt sensitive)受控制的ε-(γ-谷氨酰胺)-賴氨酸交聯(lián)的蛋白質(zhì)。
背景技術(shù)：
蛋白質(zhì)組合物在食品工業(yè)中有多種應(yīng)用。然而，通過轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶方法制得的鹽敏性受到控制的組合物在以前卻從來沒有為人所知。
美國專利No.5,055,310(Nonaka等人.，1991年10月8日)涉及一種耐貯存豆腐，其可以長時間穩(wěn)定，其是通過豆?jié){與固化劑以及轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶反應(yīng)制得的，該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶不依賴于鈣離子，并且在溫度不高于80℃時催化肽鏈中谷氨酰胺殘基的γ-羧基酰胺的?；嘏牛谀蜔崛萜髦猩a(chǎn)豆腐，然后對包裝豆腐進行加壓殺菌。
美國專利No.5,156,956(Motoki等人，1992年10月20日)涉及在沒有鈣離子存在下催化肽鏈或蛋白質(zhì)鏈中谷氨酰胺殘基的γ-羧基酰胺的?；D(zhuǎn)移反應(yīng)的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，以及用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶制造蛋白質(zhì)凝膠制品的方法。轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶催化肽鏈中谷氨酰胺殘基的γ-羧基酰胺的?；D(zhuǎn)移反應(yīng)。轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶形成分子內(nèi)的或者分子間的ε-(γ-谷氨酰胺)-賴氨酸交聯(lián)，其中蛋白質(zhì)中賴氨酸殘基的ε-氨基作為?；荏w。該參考文獻中使用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶制得的凝膠制品用作酸奶酪、果凍、干酪、凝膠化妝品等，包括常規(guī)的凝膠食品和凝膠化妝品。
美國專利No.6,416,797 B1(Han等人.，2002年7月9日)包括一種制造奶油干酪的方法，其中在成品奶油干酪所用的加工過程中，營養(yǎng)素通常作為乳清流失，所得到的奶油干酪具有常規(guī)奶油干酪的形體、結(jié)構(gòu)和味道。該參考文獻的方法通過利用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的蛋白質(zhì)變聯(lián)活性采用了酸化和交聯(lián)步驟將牛奶液加工成無乳清的奶油干酪。該無乳清的奶油干酪不需要添加穩(wěn)定劑和/或乳化劑。
美國專利No.6,420,148 B2(Yamaguchi，2002年7月16日)涉及一種用酶來交聯(lián)蛋白質(zhì)的方法，更具體地說，涉及一種用多銅氧化酶例如漆酶或膽紅素氧化酶來交聯(lián)蛋白質(zhì)的方法。
日本專利公開No.02-257831A(Takahiko等人.，
公開日1990年10月18日)涉及植物蛋白質(zhì)粉的制造方法，通過轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶處理提高了其質(zhì)量，以及由植物蛋白質(zhì)粉制得的豆腐。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)的植物蛋白質(zhì)組合物及制造所述組合物的方法。進一步，本發(fā)明涉及通過本發(fā)明的方法制得的大豆蛋白肉和魚制品。
附圖簡述

圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理生產(chǎn)轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)植物蛋白質(zhì)過程的方塊流程圖。
圖2是本發(fā)明的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)蛋白質(zhì)的圖表表示，其中轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶濃度是每克蛋白質(zhì)0.3單位轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，該圖表顯示了至少在265°F下9秒巴氏滅菌時具有的固體含量以及2％鹽加入偶聯(lián)蛋白質(zhì)時巴氏滅菌膠凝強度的變化百分?jǐn)?shù)。
圖3是本發(fā)明的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)蛋白質(zhì)的圖表表示，其中轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶濃度是每克蛋白質(zhì)0.6單位轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，該圖表顯示了至少在265°F下9秒巴氏滅菌時具有的固體含量以及2％鹽加入偶聯(lián)蛋白質(zhì)時巴氏滅菌膠凝強度的變化百分?jǐn)?shù)。
圖4是熟乳膠強度與加入2％鹽時轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)蛋白質(zhì)巴氏滅菌凝膠強度的變化百分?jǐn)?shù)的圖表表示。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)的具有受控鹽敏性的植物蛋白質(zhì)組合物及制造該組合物的方法。該組合物可用于魚和肉制品或類肉制品(meat analogproduct)。這些制品都包含鹽，因此具有可接受或受控鹽敏性的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)的植物蛋白質(zhì)組合物變得重要起來。轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)是將蛋白質(zhì)中谷氨酰胺和賴氨酸的殘基經(jīng)下列方程式連接起來，其中TG表示轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶
或 谷氨酰胺式I 或Lys-NH2賴氨酸 式II 式III或 本發(fā)明組合物的原料是植物蛋白質(zhì)提取物。植物蛋白質(zhì)提取物可以由常規(guī)方法獲得。通常，首先清洗大豆除去灰塵和小石塊，過篩去除殘損的大豆和雜質(zhì)。然后將清潔的原料大豆破碎成若干片以產(chǎn)生大豆片和豆皮，通常為6至8片。豆皮可以通過抽氣去除?？商鎿Q的是，可以通過調(diào)節(jié)水分含量和在破碎前輕微加熱大豆來將豆皮松散。還可以將碎片通過不同旋轉(zhuǎn)速度的槽紋軋輥來去除豆皮。在這些方法中，通過振動篩和抽氣的組合來去除豆皮。大豆碎片，通常含有約11％水分，然后在約60℃的條件下制成厚度約為0.25mm的薄片。然后將得到的薄片用惰性溶劑，如烴類溶劑，通常是己烷，提取去除大豆油。用一種能最小化蛋白質(zhì)的蒸煮或烘烤量而保存高含量水溶性蛋白的方法將薄片去除溶劑。工業(yè)上通常使用蒸汽除溶劑器或閃蒸除溶劑器。所得的去除了油脂的薄片約含50％蛋白質(zhì)。任何殘余的溶劑可以通過加熱和真空來去除。然后將去除油脂的薄片通過錘式粉碎機、分級粉碎機、輥軋機或沖擊式粉碎機(impact pin mill)研磨成所要求顆粒大小的粉末或渣，通常在開環(huán)研磨系統(tǒng)中進行。通常用過篩方法使產(chǎn)品顆粒大小的范圍一致，可以用振動篩或圓筒狀離心篩來完成。從研磨過的、去除油脂的薄片中用水提取植物蛋白質(zhì)，即，沒有pH調(diào)節(jié)?？商鎿Q的是，可以通過添加酸或堿，在pH約6到約11，優(yōu)選至多為約10，從研磨過的、去除油脂的薄片中提取植物蛋白質(zhì)。提取物通過第一次離心將溶解部分從不溶解的纖維性殘余物中分離出來。不溶解的纖維性殘余物可以進行第二次提取和第二次離心。然后合并提取物。所得到的就是澄清的大豆蛋白提取物。
在用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶處理之前，將蛋白質(zhì)提取物加熱到轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶具有催化提取物中大豆蛋白肽鏈谷氨酰胺殘基的γ-羧基酰胺的?；D(zhuǎn)移反應(yīng)活性的溫度下。理想的溫度是約40℃到約60℃，優(yōu)選約為50℃。在低于約40℃，?；D(zhuǎn)移反應(yīng)以不期望的低速度進行，而高于60℃，將過多地發(fā)生蛋白質(zhì)變性。初始大豆蛋白提取物理想的固體含量低于6％，優(yōu)選為約3％至約5％。
適當(dāng)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)提取物的pH和溫度后，加入轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，加入量為足夠進行?；D(zhuǎn)移反應(yīng)的。加入大豆蛋白提取物的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的量一定程度上依賴于轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性。轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的活性可以通過以下反應(yīng)來進行測量使用芐氧基羰基-L-谷氨酰胺酰基甘氨酸和羥胺在鈣離子不存在的情況下作為底物，在三氯乙酸存在下形成異羥肟酸的離子絡(luò)合物，在525nm下測量吸收，通過計算活性的校準(zhǔn)曲線來測定異羥肟酸量。首先，混合0.2M tris-鹽酸鹽緩沖液(pH6.0)0.1M羥胺，0.01M還原性谷胱甘肽和0.03M芐氧基羰基-L-谷氨酰胺?；拾彼嶂频迷噭〢?；旌系润w積的3N鹽酸，12％三氯乙酸，和5％FeCL3·6H2O(在0.1N鹽酸中溶解)制得試劑B。在0.05ml酶溶液中加入0.5ml試劑A。酶溶液和試劑A在37℃反應(yīng)30分鐘后，將試劑B加入以停止反應(yīng)并形成離子絡(luò)合物。然后，在525nm下測量吸收值。作為對照，用相似的方法將在前用熱方法失活的酶溶液和試劑A反應(yīng)，用試劑B終止反應(yīng)后測量吸收值，并測量對照和酶溶液之間的吸收值差別。分別地，用L-谷氨酸和γ-單羥氨基酸代替酶溶液制備校準(zhǔn)曲線，通過上面所述的吸收值差別來測定所生成的異羥肟酸量。每分鐘生產(chǎn)1微摩爾異羥肟酸(10-3摩爾)的酶活性定義為1單位。根據(jù)美國專利號5,156,956的教導(dǎo)，從微生物中所獲得的合適的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是可商購獲得的。這些可商購獲得的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶一般具有的酶活性約為100單位。加入大豆蛋白提取物的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶(具有的活性約100單位)的量以轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶濃度來表示，即每100克提取固體中轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的單位。提取物含有58％至72％蛋白質(zhì)，優(yōu)選為62％至68％蛋白質(zhì)。轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶濃度至少為每克蛋白質(zhì)0.15，優(yōu)選0.25，最優(yōu)選為0.30單位轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，最多為每克蛋白質(zhì)0.80，優(yōu)選0.65單位轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶?？梢允褂幂^高和較低的量。然而，低于每克蛋白質(zhì)約0.15單位轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的量，因為反應(yīng)速度慢其經(jīng)濟效益就較低，而高于每克蛋白質(zhì)0.80單位轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的量，由于轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶相對高的成本就沒有經(jīng)濟效益。
反應(yīng)持續(xù)一段時間，充分使提取物中的大豆蛋白能產(chǎn)生部分交聯(lián)，但是不能使蛋白質(zhì)凝膠化。適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)時間依賴于轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的活性和濃度、蛋白質(zhì)濃度，和反應(yīng)中蛋白質(zhì)提取物保持的溫度。對于一套給定的反應(yīng)條件(例如，反應(yīng)溫度、轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性、轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶濃度、特定的植物蛋白質(zhì)提取物，以及提取物的固體含量)合適的反應(yīng)時間可以用實驗方法來測定。然后可以選擇合適的反應(yīng)時間來保證轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶催化酰基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的結(jié)果不發(fā)生凝膠的形成。合適的反應(yīng)時間從約10分鐘到約60分鐘，優(yōu)選約20到約50分鐘。例如，具有約5％固體含量的大豆蛋白提取物，基于提取物總重量的每克蛋白質(zhì)約0.3單位轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶濃度，反應(yīng)溫度約為50℃，在這些條件下反應(yīng)約30至50分鐘，可以得到合適的交聯(lián)程度。
當(dāng)反應(yīng)進行完以后，將部分交聯(lián)的大豆蛋白進行酸沉淀?？梢酝ㄟ^將合適的食品等級的酸例如鹽酸加入反應(yīng)產(chǎn)物來調(diào)節(jié)混合物的pH達到蛋白質(zhì)的等電點(例如約4.5)來獲得酸沉淀。如果加入的食品等級的酸使pH低于5，將導(dǎo)致轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶活性降低。
然后將酸性的部分交聯(lián)的大豆蛋白混合物用水洗，用水稀釋，離心去除轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，加入合適量的氫氧化鈉水溶液將pH調(diào)節(jié)至約7。然后通過在相對高溫下短時加熱部分交聯(lián)的大豆蛋白混合物，將部分交聯(lián)的大豆蛋白混合物進行殺菌或巴氏滅菌步驟。該巴氏滅菌步驟殺滅混合物中的微生物。例如，殺滅混合物中微生物的有效處理包括將部分交聯(lián)的大豆蛋白混合物加熱到溫度約為265°F(約130℃)約10秒。265°F的溫度用來保證殺滅微生物。當(dāng)然也可以使用低于265°F的溫度，但是至少265°F的溫度提供了安全系數(shù)。溫度超過300°F也具有殺滅微生物的效果。通常巴氏滅菌的最高溫度是400°F，優(yōu)選350°F，最優(yōu)選為310°F。然而，較高溫度并不能導(dǎo)致產(chǎn)品中含有顯著減少的有害微生物。在實施本發(fā)明中，部分交聯(lián)的大豆蛋白混合物在巴氏滅菌之前，一般固體百分含量為8-11.5％，優(yōu)選9-10.5％，最優(yōu)選為9-10％。
沉淀的部分交聯(lián)的蛋白質(zhì)優(yōu)選干燥成粉末狀蛋白質(zhì)原料，該粉末狀蛋白質(zhì)原料加入水中時可以快速形成凝膠?？梢酝ㄟ^噴霧干燥來進行干燥。部分交聯(lián)的大豆蛋白混合物噴入進口溫度為400-550°F的干燥器中，優(yōu)選450-500°F。噴霧干燥的出口溫度為150-250°F，優(yōu)選約200°F。
本發(fā)明的鹽敏性植物蛋白質(zhì)特征在于轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶處理中形成的ε-(γ-谷氨酰胺)-賴氨酸交聯(lián)。部分交聯(lián)的程度足夠形成具有獨特凝膠增稠特性的改性植物蛋白質(zhì)，但是低于形成凝膠的需要。
通過參考以下描述的實施例可以更好地理解之前概括描述的本發(fā)明。
實施例1制備轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)的大豆蛋白，其中使用了每克蛋白質(zhì)0.3單位轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶來保持偶聯(lián)30分鐘，10.2％總固體巴氏滅菌。
通過標(biāo)準(zhǔn)兩步并流提取工藝來制備提取物。大豆粉末和水以1份粉末和10份水的比率，進入第一次提取10。第一次提取的pH沒有進行化學(xué)調(diào)節(jié)。總固體為8.5％的第一次提取漿液以一分鐘116磅的速率泵入第一次分離12，在筒體轉(zhuǎn)速(bowl speed)為4000RPM(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))副齒輪轉(zhuǎn)速(pinion speed)為3000RPM的離心分離機中分離?？偣腆w為6.7％的第一次提取物13，泵入合并的提取物流水線，而總固體為21.4％的第一次余下的薄片14用60磅水再次形成總固體為4.4％的漿液，在16中形成第二次提取物，泵入18。18中，在筒體轉(zhuǎn)速為4000RPM副齒輪轉(zhuǎn)速為3000RPM的離心分離機中進行第二次分離，得到總固體1.6％的第二提取物19，將其加入合并的提取物流水線22。第二次余下的薄片20在21中丟棄。22中合并的提取物具有4.9％總固體。加熱至122°F，將24克30％固體的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶加入，保持30分鐘。轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶在24中處理提取物，總固體為4.8％的提取物以一分鐘162磅的速率泵入沉淀槽26，用37％HCl水溶液在pH4.45±0.05沉淀。將總固體為4.6％的沉淀泵入28，加入30磅洗滌水，離心沉淀，以一分鐘55磅稀釋水加入下層。棄去含有轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的總固體為2.2％的上層，總固體為7.9％的下層泵入溫度為135°F的30，稀釋?？偣腆w為3.6％的稀釋的下層用筒體轉(zhuǎn)速為4000RPM副齒輪轉(zhuǎn)速為3000RPM離心。丟棄總固體為1.7％的乳清，總固體為43.2％的濃縮凝乳塊，用一分鐘0.79加侖水稀釋到總固體為24.6％，然后研磨、冷卻，在溫度低于40°F下保存以進一步操作。
濃縮塊用水稀釋得到具有10.2％總固體的稀釋凝乳。通過添加50％的氫氧化鈉水溶液將該混合物的pH調(diào)至4.55至7.22。pH調(diào)節(jié)后含10.2％總固體的原料在至少262°F下巴氏殺菌9秒。然后將原料快速冷卻到132°F?？焖倮鋮s的總固體為9.6％的原料泵入進口溫度為443°F，出口溫度為199°F的34中噴霧干燥，在36中產(chǎn)生偶聯(lián)蛋白質(zhì)。
實施例2-5進行了一些較小的改變，重復(fù)實施例1的過程，即各個實施例中巴氏殺菌時固體含量如下所示。
實施例 固體2 10.9％3 11.44 11.15 11.8實施例6-10進行了一些較小的改變，重復(fù)實施例1的過程，即將轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶濃度從每克蛋白質(zhì)0.3單位轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶變至每克蛋白質(zhì)0.6單位轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，以及各個實施例中巴氏殺菌時固體含量如下所示。
實施例固體6 9.4％7 10.18 10.29 10.610 10.4已經(jīng)注意到有和沒有加鹽的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)植物蛋白質(zhì)中凝膠強度的相關(guān)性。該相關(guān)性與進行巴氏殺菌時存在的固體量有關(guān)。最期望得到鹽敏性正值，但是鹽敏性負(fù)值也是可接受的，只要該負(fù)值不超過-30％?！笆芸氐柠}敏性”意味著鹽敏性從-30％至30％，最優(yōu)選為0至20％。在巴氏殺菌前固體超過11.5％時，鹽敏性就超過-30％。固體含量低于10.5％時，鹽敏性就為正值。通過下面討論的方法來測定加和沒加鹽的凝膠強度。鹽敏性是通過向蛋白質(zhì)中添加2％重量鹽(NaCl)后蛋白質(zhì)凝膠強度中的變化百分?jǐn)?shù)。鹽敏性的計算如下所示，其中G代表無鹽的凝膠強度，而 表示添加了2％鹽的凝膠強度。目的是為了使含鹽蛋白質(zhì)的凝膠強度等于或大于無鹽蛋白質(zhì)的凝膠強度。
鹽存在于含有植物蛋白質(zhì)的乳化食品中如魚、肉或類肉制品。因此鹽敏性成為評估植物蛋白質(zhì)的篩選測試法或工具。含有2％鹽的植物蛋白質(zhì)的受控鹽敏性是含有植物蛋白質(zhì)的乳化食品可行性的象征。
為了測定凝膠強度，制備了蛋白質(zhì)混合物。1份含或不含鹽的蛋白質(zhì)粉末溶于6份水中，混合，煮沸一段足夠使凝膠形成的時間。將凝膠填滿三片式的307×113mm鋁罐，將罐密封。將罐放在沸水中水浴30分鐘。將罐從沸水浴中取出，在27℃±5℃自來水流下冷卻。將罐在-5℃至5℃的冰箱中貯存16-24小時。打開罐子，將凝膠和罐分離，將凝膠留在罐的底部。凝膠的強度用這樣的工具來測量工具的探頭鉆入凝膠直至凝膠破碎，然后測量凝膠的破碎點(優(yōu)選Instron Universal Testing Instrument Model No.1122，用36mm碟狀探頭)。從記錄的凝膠破碎點來計算凝膠強度。根據(jù)下列公式來計算凝膠強度凝膠強度(克)＝(454)(用來破碎凝膠的儀器的Full Scale Load)乘(記錄的凝膠破碎點)(工具上的繪圖單位可能超出100繪圖單位)/100。
表I的數(shù)據(jù)是圖2制圖的基礎(chǔ)。表I涉及使用了每克大豆蛋白0.3單位轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的偶聯(lián)蛋白質(zhì)。巴氏殺菌時的固體含量與鹽敏性值十分相關(guān)。當(dāng)巴氏殺菌時固體含量高于11.5％，鹽敏性值(加入2％鹽的凝膠強度的變化百分?jǐn)?shù))為超過-30％的值，這是不能接受的。圖2的曲線顯示了巴氏殺菌前固體含量優(yōu)選低于10.4％時產(chǎn)生了0％鹽敏性。
表I在使用了每克大豆蛋白0.3單位轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的情況下巴氏殺菌時的固體實施例 固體 G 鹽敏性％110.2％ 4268 378012.9210.63258 4053-19.6311.43382 4283-21.0411.14029 5652-28.7511.82566 4421-42.1
表II中的數(shù)據(jù)是圖3制圖的基礎(chǔ)。表II涉及使用了每克分離大豆蛋白0.6單位轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的偶聯(lián)蛋白質(zhì)。巴氏殺菌時的固體含量與鹽敏性值十分相關(guān)。當(dāng)巴氏殺菌時固體含量高于10.2％時，鹽敏性值(加入2％鹽的凝膠強度的變化百分?jǐn)?shù))為超過-30％的值，這是不能接受的。圖3的曲線顯示了巴氏殺菌前固體含量優(yōu)選約為9.6％時產(chǎn)生了0％鹽敏性。
表II在使用了每克大豆蛋白0.6單位轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的情況下巴氏殺菌時的固體實施例固體 G鹽敏性％6 9.4％3723331412.37 10.1 31564336-27.28 10.2 40116769-40.79 10.6 40118842-58.610 10.4 18606563-72.0圖4涉及鹽敏性和熟乳化強度(cooked emulsion strength)的相關(guān)性。如較前討論的，鹽敏性是添加2％鹽后蛋白質(zhì)凝膠強度的變化百分?jǐn)?shù)。熟乳化強度用重量比為1.0∶5.75∶4.2的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)植物蛋白質(zhì)、水和油的蛋白質(zhì)組合物的克力來表示，其中的蛋白質(zhì)混合物煮沸30分鐘。轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)植物蛋白質(zhì)的乳化強度直接涉及到其在乳化肉應(yīng)用中的表現(xiàn)。即，轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)植物蛋白質(zhì)的乳化強度越高，含有轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)植物蛋白質(zhì)的肉制品質(zhì)地就越好。從圖4中可以看到鹽敏性(凝膠強度的變化百分?jǐn)?shù))越高，蛋白質(zhì)的乳化強度就越高。已經(jīng)確定上述重量比的蛋白質(zhì)組合物的115克力的熟乳化強度是用來保證其在乳化肉應(yīng)用中有良好表現(xiàn)的最小值。基于根據(jù)所產(chǎn)生數(shù)據(jù)繪制的曲線圖，可以了解到至少115克力的乳化強度與低于-30％的鹽敏性相對應(yīng)。
本發(fā)明還涉及所制的魚、肉和類肉制品，尤其是那些用來制成塊狀的制品。所制的魚、肉和類肉制品由本發(fā)明的組合物制成，并由生產(chǎn)本發(fā)明組合物的方法生產(chǎn)，這些制品可以方便地用作人類消費的食品。
本發(fā)明的組合物和方法還包括減小魚、肉和類肉制品尺寸的步驟，例如通過研磨，然后乳化研磨的魚、肉和類肉制品。然后將乳化的魚或肉和基于所制產(chǎn)品重量0.5-3％的氯化鈉混合。乳化和加入氯化鈉以后，繼續(xù)混合，在繼續(xù)混合中加入轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)的大豆蛋白。加入轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)大豆蛋白產(chǎn)品是為了硬化魚、肉和類肉制品以適于成塊。
通過給成形的塊提供結(jié)構(gòu)剛性，轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)的大豆蛋白可以使魚、肉和類肉制品形成塊狀。轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)大豆蛋白的骨架基質(zhì)還提供了蛋白質(zhì)凝膠連接的表面和幫助形成塊的內(nèi)部硬結(jié)構(gòu)。通過隨后的熱燙和蒸煮的步驟，轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)的大豆蛋白還提高了魚、肉和類肉制品的產(chǎn)量。和轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)的大豆蛋白混合后，形成了類似整個魚或肉塊的團，理想為形成塊。然后將塊在水浴中加熱，即通常所說的熱燙。在熱燙溫度下鹽溶性蛋白質(zhì)膠質(zhì)化，優(yōu)選在轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)大豆蛋白的骨架結(jié)構(gòu)中。在魚、肉和類肉制品成形塊中的膠質(zhì)化蛋白質(zhì)導(dǎo)致所制產(chǎn)品的成形塊凝固或硬化。
接著可以將所制的魚、肉和類肉制品的凝固塊和其他的魚、肉和類肉制品混合，例如魚或肉塊，由此，提高了這些魚、肉和類肉制品的質(zhì)量。
最終的產(chǎn)品是相對堅固的組合物，具有和整塊肉以及類肉制品相似的結(jié)構(gòu)特性。
在此用來制造塊的魚、肉和類肉制品可以包括由魚庫和屠場獲得的常見的魚、肉和類肉制品。另外，可以象研磨和乳化肉和類肉制品那樣研磨和乳化馬、羔羊、牛、豬和雞的整個畜體。
也可以另外加入脂肪。然而，高脂肪含量對魚、肉和類肉制品的粘合特性有不利影響。最常用的是在魚、肉和類肉制品的加工中加入蛋清。蛋清起粘合劑的作用。通過使用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)的大豆蛋白，就不需要使用用作粘合劑的蛋清了。這歸因于轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)大豆蛋白的骨架基質(zhì)。
在制造魚、肉和類肉制品塊的方法的優(yōu)選實施例中，凍魚或肉和類肉制品在約32°F的溫度下用商用的研磨機研磨，然后乳化。乳化魚、肉和類肉制品的溫度可以升至約53°F。在研磨和乳化步驟中加入水/冰。
然后將魚或肉送至混合容器，在此加入鹽，繼續(xù)混合數(shù)分鐘，通常約為3-8分鐘。在混合期間，溫度升高，鹽溶液從魚、肉和類肉制品中提取和溶解所需的蛋白質(zhì)。
充分混合以保證蛋白質(zhì)提取和溶解后，蛋白質(zhì)-鹽溶液和乳化魚或肉團進一步混合時，加入轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)大豆蛋白。繼續(xù)混合直至轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)的大豆蛋白在整個團中均勻分布。通常，這一步在附加的3-8分鐘內(nèi)完成。如上面所述的，轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)的大豆蛋白提供了隨后熱燙過程中魚或肉蛋白可以在上面膠質(zhì)化的基質(zhì)或表面，因此給所制的魚、肉和類肉制品提供了結(jié)構(gòu)剛性。
然后將肉或魚和轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)大豆蛋白團在用于形成塊產(chǎn)品的設(shè)備中形成小塊。塊可以形成約7/8英寸直徑，1英寸高度的圓柱狀。在成型機器中，塊團的溫度約為53°F。然后，將塊放入水溫保持在170-210°F的熱燙機中約3-6分鐘。最佳溫度為約200-210°F。溫度越高，需要停留的時間越短。在熱燙機中，蛋白質(zhì)膠質(zhì)化或凝固，因此給成形塊提供了結(jié)構(gòu)剛性。使凝固的塊冷卻，然后可以用作食品的組分，例如和其他塊狀的或其他形狀的魚、肉和類肉制品結(jié)合。然后，可以熟化和包裝該制品，銷售，并用作食品。
大多數(shù)商業(yè)應(yīng)用中對結(jié)構(gòu)改良的蛋白質(zhì)的需要不是必需的，因為魚或肉肌肉部分的使用是廣泛的，以及可溶性蛋白質(zhì)的利用是不受限制的。然而，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，具有有限量可溶性蛋白質(zhì)的魚、肉和類肉制品可以不需要其他粘合劑而方便地使用，因此，為了使蛋白質(zhì)的利用率最大化，提取所述的蛋白質(zhì)部分是商業(yè)的需要，以及本發(fā)明所制的魚、肉和類肉制品提供了塊狀魚或肉特有的結(jié)構(gòu)特性。
所制的塊狀魚、肉和類肉制品類似于相對硬結(jié)構(gòu)的組合物，并且其結(jié)構(gòu)特性與整塊魚和肉相似。
在所制造的魚、肉和類肉制品中，粘合特性依賴于脂肪球相對于可利用蛋白質(zhì)的數(shù)量和大小，存在的水分以及魚或肉的乳化溫度。大的脂肪球抑制周圍的蛋白質(zhì)，而較小的球增加了表面積隨后減弱了蛋白質(zhì)的凝膠強度。增加脂肪的比例同樣易于對所制的魚、肉和類肉制品有不利影響，尤其是，當(dāng)需要結(jié)構(gòu)硬的成形肉和類肉制品的時候。較大量的脂肪，尤其是在高溫下，易于導(dǎo)致脂肪陰滲(smear)，并防止其滲入蛋白質(zhì)凝膠。通常，含有脂肪的乳化魚、肉和類肉制品在成形步驟中不允許溫度升高超過約90°F，優(yōu)選的最高溫度為35-50°F，最理想的溫度約為44°F。在優(yōu)選的溫度范圍內(nèi)，脂肪不利的陰滲影響將最小化。
在鹽提取步驟中優(yōu)選約35-50°F下提取得到最大量的蛋白質(zhì)。在這個溫度范圍內(nèi)，最小量的蛋白質(zhì)變性，從而使鹽溶性蛋白質(zhì)、乳化魚或肉和轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)大豆蛋白有好的混合。
然而，在熱燙步驟中，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)變性形成凝膠團時，優(yōu)選溫度范圍為170-210°F。
通過在此的方法所制的魚、肉和類肉制品的水分含量保持在約70％或更少。過多的水分稀釋了乳化混合物的稠度，對隨后的成形步驟有不利影響，因為所制的魚、肉和類肉制品的高水分含量易于降低成形后產(chǎn)品保持結(jié)構(gòu)上硬形狀的性能。魚、肉或類肉制品中的水通常足夠符合所述的水含量范圍。
含有本發(fā)明的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)大豆蛋白的魚產(chǎn)品的一個實施例是“surimidog”，一種由魚制得的熱狗。Surimi意思為“成形的魚”，涉及形成各種形狀的魚肉醬。Surimi和類似的kamaboko，日本人已經(jīng)制造了幾個世紀(jì)了，所記載的日期要追溯到公元1100年。大多數(shù)在北美發(fā)現(xiàn)的surimi是用阿拉斯加鱈(Alaska pollock)制得的，一種瘦的、堅硬的魚，具有鮮美的、輕微的甜味。Pacificwhiting也開始用于surimi，但是它的肉太軟以致為了加工需要加入蛋清和馬鈴薯使其足夠堅硬。為了制成surimi，將魚去皮、去骨，反復(fù)漂洗除去任何魚腥味和色素，然后研磨成糊。然后將無氣味的白色糊和由真的貝類制得的調(diào)味料濃縮液(從煮熟的貝殼得到的溶液)或人造調(diào)味料混合。然后將糊固化，熟化和切成其所模仿海鮮的各種形狀，在美國通常為蟹腿、龍蝦塊、蝦和扇貝。最后給surimi上色完成它從魚到貌似貝類食品的轉(zhuǎn)變。
在所制魚、肉和類肉制品的制造過程中可以添加其他的成分，包括大豆粉、足夠使水分含量提高至約65％的水、干的蛋粉、其他魚或肉蛋白衍生物、蛋清和食用色素。
用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)大豆蛋白制得的surimi dog組合物如下所列。surimi與轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)大豆蛋白乳液的重量比通常為2.5-3.5∶1，優(yōu)選2.75-3.25∶1，最優(yōu)選為3.0-3.15∶1。剩余的組分作相應(yīng)的調(diào)節(jié)。以下表III中，所有份數(shù)都是按重量計的。
表IIISurimi dog的制備組分 份數(shù)(按重量計)Surimi50.0實施例1產(chǎn)品乳化物 17.0水/冰 24.3馬鈴薯淀粉5.0鹽1.8
糖0.8葡萄糖0.8MSG 0.3通過將17.550份實施例1的產(chǎn)品和8.77份植物油以及73.680份水/冰混合，調(diào)和得到乳化物而制得實施例1產(chǎn)品的乳化物。surimi dog通過將下列添加到冷卻的攪拌器中制得實施例1產(chǎn)品的乳化物和切碎的surimi，同時溫度保持在0℃。加入鹽，繼續(xù)混合3分鐘。加入水/冰，繼續(xù)再混合6分鐘，在此時間內(nèi)加入淀粉、糖、葡萄糖和MSG，繼續(xù)再混合2分鐘。將這些物質(zhì)填入鑄模機以形成surimi dog。
測定了通過本發(fā)明所述方法用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)大豆蛋白制得的surimidog和標(biāo)準(zhǔn)(沒有轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián))大豆蛋白制得的surimi dog的硬度(克/力)和彈性。對照如以下的表IV所示。用來偶聯(lián)的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的量為每克蛋白質(zhì)0.3或0.6單位，反應(yīng)時間為30或50分鐘。硬度和彈性在Instron TwoCycle TPA上測定。用平板壓縮每個surimi dog的一英寸樣品直至肉糜破碎從而測定硬度。破碎點就是硬度值，表示了肉糜的堅硬度。在表IV中，所有用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)大豆蛋白制得的surimi dog與對照樣品surimi dog相比，具有改善的硬度。通過破裂之前探頭進入樣品的距離來測量彈性，用樣品高度的百分比來描述。彈性表示牙齒在樣品上的“反彈”。在表IV中，所有用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)的大豆蛋白制得的surimi dog與對照樣品surimi dog相比，具有改善的硬度和彈性。
表IVSurimi dog的評價樣品 硬度 彈性對照 310 86810.3單位TG/克蛋白，30分鐘 341 93700.3單位TG/克蛋白，50分鐘 357 95310.6單位TG/克蛋白，30分鐘 365 97390.6單位TG/克蛋白，50分鐘 368 9935素食小香腸(vegetarian frank)也可以使用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)大豆蛋白來制備。制備過程中素食小香腸的幾個組分的重量份數(shù)(parts by weight)(pbw)范圍如下轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)大豆蛋白10-15pbw；植物油12-20pbw；活化小麥面筋2.5-4.5pbw；以及蛋清3-4pbw。其他加工組分為水/冰，液體胭脂紅，液體熏制劑，乳糖和調(diào)味料。
素食小香腸通過將實施例1的產(chǎn)品和水/冰加入冷卻的混合器制得，其中混合直至實施例1產(chǎn)品完全水合。緩慢加入植物油，繼續(xù)混合直至乳濁液形成。然后加入活化小麥面筋、蛋清和液體胭脂紅，繼續(xù)高速混合直至混合物的粘度減小，混合物成為麩質(zhì)狀的(gluttonous)。減小混合速度，加入調(diào)味料和液體熏制劑。繼續(xù)混合直至混合物的內(nèi)容物完全分散。將混合物裝入鑄模機以形成素食小香腸。
測定了蛋清和無轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)的大豆蛋白(對照)制得的或由作為蛋白源和粘合劑(TG)的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)大豆蛋白制得的素食小香腸的硬度。如前面所述的，轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)大豆蛋白作為蛋清的替代品，其功能為粘合劑。將對照樣品素食小香腸和轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)大豆蛋白素食小香腸蒸煮。測定10-20℃冷溫和80-90℃熱溫下蒸煮后的每個樣品的硬度。結(jié)果如表V所示。在兩個溫度等級中，可以看到轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)大豆蛋白制得的小香腸具有改善的硬度。
表V素食小香腸的溫和冷硬度樣品 溫度 硬度對照 冷 5442TG 冷 6146對照 熱 3040TG 熱 5279盡管本發(fā)明已通過優(yōu)選實施方案進行了解釋，但應(yīng)理解在閱讀本說明書后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以很容易想到該技術(shù)方案的多種變體。因此，應(yīng)理解本發(fā)明也將這些變體包括在所附的權(quán)利要求保護范圍中。
權(quán)利要求
1.一種蛋白質(zhì)組合物，包含鹽敏性受控制的結(jié)構(gòu)為 的ε-(γ-谷氨酰胺)-賴氨酸交聯(lián)的植物蛋白質(zhì)，其中，Glu為 以及Lys為
2.權(quán)利要求1的組合物，其中植物蛋白質(zhì)為大豆蛋白。
3.權(quán)利要求1的組合物，其中交聯(lián)的植物蛋白質(zhì)的受控制的鹽敏性為-30％至+30％。
4.權(quán)利要求1的組合物，進一步包括魚、肉或類肉制品。
5.權(quán)利要求4的方法，其中產(chǎn)品為魚制品。
6.權(quán)利要求4的方法，其中產(chǎn)品為肉制品。
7.權(quán)利要求4的方法，其中肉選自馬肉、羊羔肉、牛肉、豬肉和雞肉。
8.權(quán)利要求4的方法，其中產(chǎn)品為類肉制品。
9.一種生產(chǎn)轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)的植物蛋白質(zhì)組合物的方法，包括提供植物蛋白質(zhì)提取物；通過將轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶添加到植物提取物中形成反應(yīng)混合物，其中轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的加入量為足夠催化提取物中植物蛋白質(zhì)肽鏈的賴氨酸殘基和谷氨酰胺殘基的γ-酰胺基的?；D(zhuǎn)移反應(yīng)；將反應(yīng)混合物在足夠的溫度下保持一段時間，使其能充分形成部分交聯(lián)的植物蛋白質(zhì)；酸沉淀部分交聯(lián)的植物蛋白質(zhì)；去除轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶；調(diào)節(jié)pH至7；將部分交聯(lián)的植物蛋白質(zhì)進行巴氏殺菌；以及干燥部分交聯(lián)的植物蛋白質(zhì)形成粉末狀的偶聯(lián)植物蛋白質(zhì)組分。
10.權(quán)利要求9的方法，其中植物蛋白質(zhì)提取物為大豆蛋白提取物。
11.權(quán)利要求9的方法，其中植物蛋白質(zhì)提取物是不通過pH調(diào)節(jié)而獲得的。
12.權(quán)利要求9的方法，其中植物蛋白質(zhì)提取物是在pH約6至約11下獲得的。
13.權(quán)利要求9的方法，其中所用的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的量為每克蛋白質(zhì)0.15至0.80單位轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的濃度。
14.權(quán)利要求9的方法，其中所用的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的量為每克蛋白質(zhì)0.25至0.65單位轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的濃度。
15.權(quán)利要求9的方法，其中植物蛋白質(zhì)提取物的總固體含量低于6％。
16.權(quán)利要求9的方法，其中植物蛋白質(zhì)提取物的總固體含量為約3％至約5％。
17.權(quán)利要求9的方法，其中反應(yīng)混合物的溫度為約40℃至約60℃。
18.權(quán)利要求9的方法，其中反應(yīng)混合物的溫度約為50℃。
19.權(quán)利要求9的方法，其中時間為約10分鐘至約60分鐘。
20.權(quán)利要求9的方法，其中巴氏殺菌在至少265°F的溫度下進行。
21.權(quán)利要求9的方法，其中巴氏殺菌在低于310°F的溫度下進行。
22.權(quán)利要求9的方法，其中巴氏殺菌時固體百分含量為8-11.5％。
23.權(quán)利要求9的方法，其中巴氏殺菌時固體百分含量為9-10％。
24.權(quán)利要求9的方法，其中在進口溫度為400-550°F和出口溫度為150-250°F下進行干燥。
25.權(quán)利要求9的方法，其中通過噴霧干燥法完成干燥。
26.權(quán)利要求9的方法，其中偶聯(lián)的植物蛋白質(zhì)組合物具有-30％至+30％的受控制鹽敏性。
27.權(quán)利要求9的方法，其中偶聯(lián)的植物蛋白質(zhì)組合物具有0至+20％的受控制鹽敏性。
28.用根據(jù)權(quán)利要求9的方法制備的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)植物蛋白質(zhì)組合物來制備人造魚、肉或類肉制品的方法。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中制品為魚制品。
30.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中制品為肉制品。
31.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中肉選自馬肉、羊羔肉、牛肉、豬肉和雞肉。
32.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中制品為類肉制品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶偶聯(lián)的植物蛋白質(zhì)組合物以及制造所述組合物的方法。進一步，本發(fā)明涉及大豆魚和肉制品及其類似物，以及制造其的方法。
文檔編號A23J3/04GK1676015SQ200410059598
公開日2005年10月5日 申請日期2004年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月29日
發(fā)明者黃德乾 申請人:索萊有限責(zé)任公司