蛋白食品工艺 —本章学习重点： 大豆蛋白食品 大豆蛋白的生产工艺 传统大豆制品加工 花生蛋白食品的加工 棉籽蛋白食品的加工.

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1 蛋白食品工艺 —本章学习重点： 大豆蛋白食品 大豆蛋白的生产工艺 传统大豆制品加工 花生蛋白食品的加工 棉籽蛋白食品的加工

2 植物蛋白食品 人类饮食中蛋白质的来源是动物蛋白和植物蛋白，蛋白质是构成人体组织的物质基础,。
未来的膳食蛋白 植物蛋白食品 人类饮食中蛋白质的来源是动物蛋白和植物蛋白，蛋白质是构成人体组织的物质基础,。 在我国人民现阶段的膳食组成中,植物蛋白占人体摄入蛋白质总量的60%以上。谷物蛋白质含量虽然较低,但我国人民以谷物食品为主,摄入量高,人体所需蛋白质的重要来源。豆类和油料中蛋白质含量较高,达30—40%,是极好的蛋白质资源。 植物蛋白和动物蛋白相比,具有生产量大,价格便宜,不含胆固醇等优点。 大豆蛋白质无论从营养价值来说,还是从资源潜在能力及加工技术前景来说,都是最安全、最经济和最有发展前途的蛋白质资源。

3 第一节 大豆蛋白 大豆原产于我国。大豆是我国七大粮食作物之一,也是四大油料作物之一。 一、大豆的营养成分
大豆的营养成分主要是指蛋白质和脂肪,占大豆营养成分的60%以上。 (一)大豆蛋白质 大豆的蛋白质主要是大豆球蛋白,约占大豆总蛋白含量的80—90%,还含有少量的清蛋白。 (二)大豆脂肪 大豆的脂肪在常温下呈黄色液体,为半干性油。人体内的消化率高达97.5%,不含胆固醇,是优质食用植物油。大豆脂肪的特点是以不饱和脂肪酸为主,如油酸、亚油酸、亚麻酸等。

4 第一节 大豆蛋白 (三)碳水化合物 蔗糖、棉子糖、水苏糖以及阿拉伯半乳聚糖的多糖类。 (四)无机物
大豆中的无机元素多为钾、钠、钙、镁、磷、硫、氯、铁、铜、锰、锌、铝等,它们的总含量一般为4.5—5.0%。 (五)维生素 大豆中含有多种维生素,其中水溶性维生素比脂溶性维生素含量高,B族维生素多于A、D族维生素。 (六)磷酸脂类 大豆中的大部分磷酸酯类是植酸钙镁。大豆有机磷中磷脂(卵磷脂和脑磷脂)含量相当多。磷脂除了对人体有良好的营养作用外,还具有很好的乳化作用。

5 二、大豆中的抗营养因子及消除方法 (一)抗营养因子 1.胰蛋白酶抑制因子；2.凝血素；3.大豆皂苷；4.致甲状腺肿胀因子；5.肠胃胀气因子
(二)大豆中抗营养因子的消除方法 大豆中的抗营养因子按其耐热程度可分为热稳定与热不稳定两种,如胰蛋白酶抑制剂、凝血素、甲状腺肿素等都是热不稳定的,通过加热处理可消除。 另一类物质如棉子糖、水苏糖、皂苷、植物激素等对热较稳定,通过水洗、醇溶液处理的办法去除。 可采用下述的方法来消除抗营养因子。 1远红外线加热处理；2.湿热处理

6 大豆蛋白 三 大豆蛋白的营养价值 四、大豆蛋白的理化性质和功能特性 (一)大豆蛋白的溶解度
三 大豆蛋白的营养价值 四、大豆蛋白的理化性质和功能特性 (一)大豆蛋白的溶解度 溶解度是指蛋白质在水或食盐溶液中溶解的程度。大豆蛋白的溶解度与抽取液的pH、抽提液中盐浓度以及温度有关。 1.大豆蛋白的溶解度与抽取液pH的关系 2.大豆蛋白溶解度与抽提液中盐浓度的关系 经研究,有两点假设:其一,基于蛋白质2S、7S组分先于11S及15S溶解,可以推测大豆蛋白在盐溶液中的效应与分子的形状、大小有关。其二,盐溶液中蛋白质抽提度低于水溶液中抽提度的效应,主要是由2S和7S组分所决定的。 3.大豆蛋白溶解度与温度的关系

7 大豆蛋白的变性 (二)大豆蛋白的变性 1.变性定义
由于物理的和化学的条件改变而引起大豆蛋白内部结构的改变,从而导致蛋白质的物理、化学和功能特性的改变,这种现象称为大豆蛋白的变性。 2.变性因素 变性因素有物理因素和化学因素。物理因素有过度加热、剧烈振荡、过分干燥、超声波处理等。化学因素有极端pH、有机溶剂、重金属盐、尿素以及某些无机化合物等。 3.变性机理 4.大豆蛋白变性后的变化 (1)溶解度下降 。(2)粘度增加 。(3)生物活性丧失。 (4)变性大豆蛋白易被蛋白酶水解 。

8 大豆蛋白的变性 5.大豆蛋白的自然变性 6.大豆蛋白的热变性
大豆蛋白的热变性是指在加热的作用下,大豆蛋白质的分子运动加剧,其结果破坏了蛋白质分子的天然结构,导致溶解度及其它理化性质的变化。 7.大豆蛋白质在极端pH下变性 (1)碱变性 (2)酸变性 在强酸、强碱条件下发生不可逆变性,在较温和的酸碱条件下则可引起可逆变性。 8.有机溶剂对大豆蛋白的变性作用 将乙醇、丙酮等有机溶剂加入蛋白质的水溶液中,也能引起变性作用。 9.大豆蛋白的冻结变性

9 (三)大豆蛋白的功能特性 功能特性,是指大豆蛋白在食品的配制、加工、制取和贮藏过程中,对产品质量能产生影响的那些物理、化学性质。 1.乳化性
2.吸油性 3.吸水性与保水性 4.组织化作用 5.面团的形成 6.粘着性、附着性、弹性 7.成膜性 8.漂白性 9.起泡性

10 五、大豆蛋白的生产工艺1 (一)大豆粉 1.全脂大豆粉 全脂大豆是指由大豆做原料直接加工而成的粉状产品。该产品主要有生豆粉和热处理豆粉。
(1)全脂生豆粉 (2)膨化全脂豆粉 为了克服生豆粉的不足,并扩大大豆粉的食品用途,可采和挤压膨化工艺。 大豆→清理→烘干→粗碎去皮→粉碎→混合→挤压膨化→烘干冷却→粉碎分级→膨化全脂豆粉 2.脱脂豆粉 脱脂豆饼或浸出粕都可以生产脱脂豆粉,但要将豆粉作为食品或进一步深加工的原料,则应选用经过脱皮的冷榨饼或低变性的浸出粕。

11 五、大豆蛋白的生产工艺2 (二)大豆浓缩蛋白质
大豆浓缩蛋白是以脱脂豆粕为原料,除去其中的可溶性碳水化合物、灰分和其他微量组分,得到含蛋白质70%左右的粉状产品。 1.工艺原理 (1)稀酸沉淀浓缩分离法 (2)酒精水溶液洗涤浓缩法 (3)酸浸醇洗法 (4)湿热水洗法 (5)膜分离技术的应用 应用膜分离法制得浓缩大豆蛋白,其原理是利用纤维质膜分离出小分子可溶物,而得到蛋白质和纤维等不溶性成分,经脱水干燥得到浓缩大豆蛋白。 2.浓缩大豆蛋白的典型生产工艺

12 (三)大豆分离蛋白 1.工艺原理 (1).碱溶酸沉法 (2).超滤法 超滤技术是近代发展起来的一种膜分离技术。
(3).离子交换法 是通过离子交换法来调节pH,从而使蛋白质从饼粕中溶出并沉淀。 2.大豆分离蛋白的生产工艺 (1)碱溶酸沉工艺 (2)超滤法工艺 (3)离子交换树脂法工艺

13 (四)大豆组织蛋白 组织蛋白,就是指加工形成后的蛋白质分子重新排列整齐,具有同方向组织结构,同时凝固后形成纤维状蛋白。
1.挤压膨化法生产原理 利用蛋白质原料生产组织蛋白时,首先是在高温、高压及剪切力的作用下,使已变性蛋白质重新伸展,同时在定向力的作用下使其产生定向排列,再通过喷爆、冷凝即获得组织化大豆蛋白。 膨化法生产大豆组织蛋白具有以下特点:1.蛋白质结构呈粒状,具有多孔性肉样组织,并有优良的保水性和咀嚼感。2.经过短时高温、高压的作用,消除了大豆中的各种抗营养物质,提高了人体对蛋白质的消化能力,增加了营养价值。3.膨化时,在出口处迅速减压喷爆,去除了大豆中的不良气味物质,使大豆蛋白的风味得到改善。

14 (五)大豆水解蛋白 (五)大豆水解蛋白（大豆发泡粉为例） 1.生产原理
大豆发泡粉是以低温脱脂豆粕为原料,经浸提、酶解等工序而制成的一种产品。用蛋白水解酶把大豆蛋白质水解到一定程度,提高了蛋白质的表面活性,加快了吸附速度,使其发泡性和泡沫稳定性大大提高。 大豆蛋白质在蛋白酶的作用下,其中部分蛋白水解成多肽及氨基酸,其过程及产物如下: 大豆蛋白→蛋白肽→蛋白胨→多肽→低肽→氨基酸 2.大豆蛋白发泡粉生产工艺

15 （六）大豆蛋白在食品中的应用 大豆蛋白具有许多功能特性,使其在食品加工中应用范围越来越广泛。由于各地人们的饮食习惯不同,大豆蛋白在食品加工中的应用习惯和使用形式也不相同。 (一)大豆蛋白在肉制品中的应用 大豆蛋白在肉制品中用最大,这是因为大豆蛋白营养价值高,可代替部分动物蛋白,并且大豆蛋白制品具有乳化性、保水性,通过结合脂肪和水分,减少肉制品的蒸煮损失,防止脂肪析出。 (二)大豆蛋白在面制品中的应用 面制食品是人类的主要食品之一,面粉中蛋白质含量不高,而且氨基酸组成比例也不平衡。面筋在面制食品中的作用固然重要,却不具备大豆蛋白的功能特性。在面制食品中添加一定量的大豆蛋白,可以起强化和补充营养,改善加工性能,提高产品质量的作用。

16 第二节 传统大豆制品加工 以大豆为主要原料经过加工制作或精炼提取得到的产品称为大豆制品。在我国,大豆制品的生产、经营和消费具有悠久的历史。大豆制品的生产不受季节限制,可常年生产、常年供应。它不仅品种多,而且食用方便、营养丰富。 我国的传统大豆制品可以分为发酵大豆制品和非发酵大豆制品。详细分类情况参见表6—9。 近年来,随着我国食品工业的发展,对于大豆制品的生产已开始由传统手工作坊的生产方式向机械化生产发展,同时也出现了采用新科学、新技术生产的新兴大豆制品。

17 第三节 大豆蛋白饮料 大豆蛋白饮料是以大豆或低变性脱脂豆粕为主要原料生产的植物高蛋白饮料,它含有大豆中的优质蛋白质、脂肪以及维生素、矿物质等成分,且价格低廉而成为一种迅猛发展的新型饮料。 大豆蛋白饮料有“人造乳”之称。它的优点, 一 是植物蛋白饮料,不含胆固醇; 二 是所含油脂大多由不饱和脂肪酸组成,无牛奶中饱和脂肪酸的不良影响; 三 是含有大量维生素E,可消除人体自由基,可延缓衰老;四是它含较多的卵磷脂,有防治肝硬化和脂肪肝的作用; 五 它不含乳糖,避免了某些对乳糖过敏儿童在饮用牛奶时所发生的呕吐、腹痛等现象发生。

18 第四节 花生蛋白食品 花生是重要的食用植物油资源,也是一种很好的植物蛋白资源。 一、花生蛋白质
花生仁平均含蛋白质25—30%,其中约10%是清蛋白;其余的90%为花生球蛋白和伴花生球蛋白。 花生蛋白质溶解性与大豆蛋白相似, 在pH7.5的稀氢氧化钠溶液中溶解度也很大,花生蛋白质的等电点在pH4.5左右。利用不同饱和度的硫酸铵溶液,可使花生球蛋白和伴花生球蛋白分开。 花生蛋白质的氨基酸成分较完全,接近完全蛋白质,且胆固醇含量低,其营养价值仅次于大豆蛋白质。 花生蛋白质消化系数可达90%,极易被人体吸收利用。花生蛋白中棉子糖和水苏糖含量很低,,因而食用花生蛋白制品不会产生腹胀现象。

19 第四节 花生蛋白食品 二、花生蛋白的功能特性
花生蛋白的功能特性主要是颜色、风味、组织形成性、溶解性、粘度、胶凝性、充气性、起泡性、吸水性、吸油性以及乳化性等。在这些功能特性中,蛋白质的溶解性、起泡性和乳化性被研究得最多,因为它们是许多食品加工的基础。

20 三、花生蛋白生产工艺 花生蛋白的制取一般有两种途径:一是以花生仁为原料,采用水溶法同时分离出油脂和花生蛋白;二是利用低温浸出或压榨取油后的饼粕为原料制取花生粉,或进一步提取浓缩蛋白或分离蛋白。 (一)食用花生粉生产 (二)花生浓缩蛋白生产 花生浓缩蛋白生产可采用与大豆浓缩蛋白相似的稀酸法。但根据花生含油多的特点,一般采用水溶法制油同时直接分离出花生蛋白的工艺。 (三)花生分离蛋白生产 花生分离蛋白的制取可采用与大豆分离蛋白相似的稀碱浸提和酸沉淀相结合的工艺,其基本工艺流程如图6—16所示。 (四)花生组织蛋白生产 花生组织蛋白的有关生产工艺、设备和产品质量指标等均与大豆组织蛋白相同,不同点仅在于料的成分与性质。

21 四、花生蛋白在食品中的应用 (一)花生糖果；(二)花生酱；(三)复合食品：把花生蛋白粉用于各种复合食品中。
用浓缩花生蛋白粉代替15—20%的面粉进行面包烘烤不仅使花生蛋白和小麦蛋白的氨基酸平衡互补,而且由于花生蛋白的乳化性而使面包在贮存期中不易老化。 分离花生蛋白用到饮料中能使饮料味道温和、溶解度高、粘度低。 (四)奶制品；(五)高蛋白营养食品 (六)疗效食品 如血宁花生蛋白粉可以治疗流鼻血和血小板等病症。加工精制花生蛋白粉作为病员食品,对帮助糖尿病、高血压病、动脉硬化病和肠胃病患者恢复健康都有一定疗效。 (七)作为食品的营养强化原料

22 五、棉籽蛋白食品 棉籽不仅是一种很好的油源,而且也是一种有待开发利用的重要的植物蛋白资源。棉籽蛋白质占世界食用蛋白质资源的6%左右。
一、棉籽蛋白质 带壳棉籽含蛋白质20%左右,脱壳棉籽含蛋白质40—45%,棉籽仁提油后的饼粕含蛋白质达50%,远高于谷类粮食。棉籽蛋白质的质量近于豆类蛋白质,营养价值也比谷类蛋白高 。 棉籽蛋白质的主要成分是球蛋白(含90%左右),其次是谷蛋白。从棉籽球蛋白中氨基酸组成看,除蛋氨酸稍低外,其余必需氨基酸均达到联合国粮农组织(FAO)推荐的标准(表6—19),可见棉籽蛋白是一种很好的蛋白质食物或饲料来源。

23 二、棉籽蛋白的脱毒及提取 (一)旋液分离法 (二)溶剂浸出法 (三)棉籽蛋白的用途
棉籽蛋白的脱毒加工工艺大体上分为粗加工和精加工两种,粗加工处理法主要是水热处理法、化学添加剂及发酵处理法等,处理的棉籽蛋白主要用作饲料;而以棉籽仁为原料,经脱除棉酚、提油和制取棉籽蛋白结合起来的精加工的棉籽蛋白可用于做食品原料。 (一)旋液分离法 (二)溶剂浸出法 (三)棉籽蛋白的用途 棉籽蛋白有温和的香味,没有胰蛋白酶阻碍因子等抗营养物质,其营养价值较高,所以被广泛地用在食品加工中。 棉籽蛋白具有良好的功能特性,经挤压膨化可生产组织蛋白。 棉籽蛋白还可以用于饼干、蛋糕和面包一类的烘烤食品中。