第十一章大豆制品的加工

第十一章大豆制品的加工主要内容大豆的结构与成分传统豆制品的生产豆乳制品豆乳粉及豆浆晶的生产大豆低聚糖的制取及应用大豆中生物活性成分的提取及应用大豆加工副产品的综合利用第一节大豆的结构与成分一、大豆子粒的形态结构及组成二、大豆的主要化学成分1.碳水化合物大豆中的可溶性碳水化合物人体内的的消化酶不能分解水苏糖、棉子糖，但它们是人体肠道内有益菌-双歧杆菌的增殖因子，对人体生理功能提高有很好的作用。大豆中的不溶性碳水化合物果胶质、纤维素纤维有延缓食物消化吸收的功能，可以降低对糖、中性脂肪和胆固醇的吸收，对人体产生保健功能。2.蛋白质分为清蛋白和球蛋白，其中球蛋白占到90%左右，球蛋白中7S和11S球蛋白之和占总蛋白含量的70%以上。3.脂肪大豆中脂肪含量约为18%。4.大豆中的酶及抗营养因子脂肪氧化酶：对食品影响作用：一是改善面粉色泽，强化面筋蛋白质的作用，二是产生不良风味。尿素酶：大豆中抗营养因子，含量较高，受热失去活性；淀粉分解酶和蛋白分解酶：豆粕中；胰蛋白酶抑制剂：100℃处理20min，活性丧失90%；细胞凝集素：受热失活。5.大豆中的微量成分无机盐十余种，通常是含有钙、磷、铁、钾等的无机盐类。维生素水溶性维生素为主，脂溶性很少。皂苷又称皂甙或皂素，具有溶血性和毒性，通常视为抗营养成分，但研究表明其对人体并无生理上的障碍作用，反而有抗炎症、抗溃疡和抗过敏的功效。6.大豆中的味成分（1）脂肪族羰基化合物（2）芳香族羰基化合物（3）挥发性脂肪酸（4）挥发性胺（5）挥发性脂肪醇（6）酚酸7.有机酸、异黄酮柠檬酸、醋酸、延胡索酸等。异黄酮抗氧化。三、大豆蛋白质的性质1.溶解性四、大豆蛋白质的变性由于物理、化学条件的改变使大豆蛋白质分子的内部结构、物理性质、化学性质和功能性质随之改变的现象称为大豆蛋白质的变性。1.酸碱引起的大豆蛋白的变性处于极端的酸性和碱性条件下的蛋白质分子全部带有正电荷或负电荷，相互之间发生静电排斥作用，破坏了蛋白质的高级结构。2.热变性β-大豆球蛋白在低离子强度条件下加热易发生解离，而在高离子强度下则容易发生凝聚现象。3.冷冻变性大豆分离蛋白溶液在冷冻前进行加热处理，这种热变性的蛋白质冷冻变性快于未热变性的蛋白质。4.变性后蛋白质的性质溶解度下降肽链舒展，疏水基团外露。黏度增加蛋白质紧密的分子结构被破坏，肽链舒展，分子体积增大，分子质量一定，黏度随蛋白质分子体积的增大而增加。生物活性丧失酶分子表面的活性部位被破坏而失活。易被酶水解分子结构松散和舒展后，肽链暴露，酶分子就可能与之发生作用而发生水解。五、大豆蛋白质的功能特性1.凝胶化定义：蛋白质分子之间依靠S-S键和非共价键等分子键相互作用，形成一个有持水能力的网状结构。2.乳化性蛋白质乳化性主要在以下几个方面起作用：溶解性柔软性疏水性坚固结构3.发泡性类似于乳化，由于空气比油滴具有更强的疏水性，使蛋白质在气泡表面形成了薄膜。4.吸收脂肪：促进吸收和结合5.吸收水分肽链结构中含有极性的侧链，能够吸收水分并保留水分，某些极性部位是可以电离的。6.组织化作用7.面团的形成8.黏着性、附着性、弹性9.薄膜的形成10.色泽控制第二节传统豆制品的生产传统豆制品生产的基本原理生豆浆加热之后，蛋白质分子的二、三、四级结构的次级键断裂，蛋白质的空间结构改变，多肽链舒展，分子内部的某些疏水基团（如-SH）疏水性氨基酸侧链趋向分子表面，使蛋白质的水化作用减弱，溶解度降低，分子之间容易接近而形成聚集体，形成新的相对稳定的体系—前凝胶体系（熟豆浆）。借助无机盐、电解质的作用使蛋白质进一步变性，破坏蛋白质的水化膜和双电层，并通过-Mg-或-Ca-等离子的“搭桥”作用，将蛋白质分子连接起来，形成立体网状结构，并将水分子包容在网络中，形成豆腐脑。传统豆制品生产的原辅料一、凝固剂1、石膏：含水硫酸钙（CaSO4·2H2O）。产品保水性好，光滑细腻。2、卤水：主要成分氯化镁。蛋白质凝固快，网状结构易收缩，产品保水性差，适合做豆腐干、干豆腐等低水分产品。3、δ-葡萄糖酸内酯（GDL）产品持水性好，弹性大，质地华润爽口，但产品口味平淡且略带酸味，应添加一定的保护剂（如磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、酒石酸钠等），改善风味。4、复合凝固剂如带涂覆膜的有机酸颗粒凝固剂，常温下不溶于豆浆，一旦加热涂覆膜溶化，内部的有机酸就可以发挥凝固作用。二、消泡剂1、油脚：油炸食品的废油，杂质较多，色泽暗，适合作坊式生产使用。2、油脚膏：由酸败油脂与氢氧化钙混合制成。3、硅有机树脂：热稳定性和化学稳定性高，表面张力低，消泡能力强。4、脂肪酸甘油酯：3、防腐剂主要有丙烯酸、硝基呋喃系化合物等，主要用于包装豆腐，对产品色泽稍有影响。传统豆制品生产工艺一、清理二、浸泡大豆增重至原来的2.0-2.2倍。浸泡后大豆表面光滑，无皱皮，豆皮轻易不脱落，手感有劲。3、磨浆浸泡后的大豆需经过适当的机械破碎才能使其中的蛋白质溶出，破碎越细，越容易溶出，但磨碎过细，大豆中的纤维素会随着蛋白质进入豆浆中，造成产品粗糙，色泽加深，且不利于浆渣分离，影响产品得率。一般控制磨碎细度为100-200目。4、煮浆煮浆是蛋白质热变性的过程，其目的为：（1）通过加热使蛋白质变性，为后序点浆创造必要条件。（2）消除豆浆中的抗营养成分，杀菌，减轻异味，提高营养价值，延长产品的保鲜期。（3）煮浆过程中蛋白质能与少量脂肪结合形成脂蛋白，使豆浆产生香气。5、凝固与成型凝固：借助凝固剂的作用，使大豆蛋白质由溶胶状态转变为凝胶状态。点脑：将凝固剂按一定比例和方法加入熟豆浆中，使大豆蛋白质溶胶转变成凝胶，形成豆腐脑。蹲脑：点脑后蛋白质网络结构不牢固，需经过一段时间静置凝固才能完成，此过程为蹲脑。成型：把凝固好的豆腐脑放入特定的模具内，施加一定的压力，压榨出多余的黄浆水，使豆腐脑密集地结合在一起，成为具有一定含水量和弹性、韧性的豆制品。主要豆制品生产一、内酯豆腐生产工艺和操作要点二、腐竹生产工艺和操作要点腐竹生产工序中揭竹应注意一下三点：（1）揭竹温度：一般控制在82℃±2℃。（2）时间：每支腐竹的成膜时间为10min左右。（3）通风：揭竹锅周围应保持良好的通风。第三节豆乳生产豆乳生产的基本原理利用大豆蛋白质的功能特性和磷脂的强乳化特性。蛋白质变性后，疏水性基团大量外露，水溶性降低。这种变性的大豆蛋白质、磷脂及油脂的混合体系，经过均质或超声波处理，互相之间发生作用，形成二元及三元缔合体，这种缔合体具有极高的稳定性，在水中形成均匀的乳状分散体系即豆乳。豆乳生产工艺和操作要点豆乳品质的改进豆乳制品的异味物质主要来自原料及加工过程。主要是大豆中不饱和脂肪酸的氧化造成的，而脂肪氧化酶是促使不饱和脂肪酸氧化的主要因素。一、热处理法使蛋白质热变性，钝化酶活性，抑制加工过程中异味物质的产生。二、酸碱处理法通过改变pH值使其偏离脂肪氧化酶最适pH值，来抑制脂肪氧化酶的活性。常用柠檬酸。三、添加还原剂和铁离子络合剂的方法利用氧化还原反应或络合反应来抑制脂肪氧化酶的活性。四、生物工程法利用微生物及酶的作用。五、添加风味剂掩盖法第四节豆乳粉及豆浆晶的生产基料制备即豆乳生产去掉杀菌、包装工序的全过程。浓缩是降低豆乳粉、豆乳晶生产中能耗的关键工序，实际生产中浓缩工序的工艺参数如下：一、基料浓度豆乳生产固形物含量14%-16%，方便喷雾干燥。豆浆晶浓度为25%-30%，加糖后50%-60%。二、浓缩时的加热温度、时间一般采用减压浓缩的方法，并避免长时间加热。三、豆浆制取的方法四、添加蔗糖对豆乳基料黏度的影响在豆浆中加糖不但可以降低黏度，而且可以大大限制黏度的增长速度。基料的pH值对浓缩物的黏度影响较大。pH值为4.5时，浓缩物黏度最大。豆浆晶的生产经浓缩后的基料，经过真空干燥进行脱水便可得到豆浆晶。干燥过程分为三个阶段：沸腾段发胀阶段烘干阶段豆乳粉的生产喷雾干燥是目前将液体豆乳制成固体豆乳粉的唯一方法。第五节大豆低聚糖的制取及应用大豆低聚糖的制取大豆低聚糖是大豆中所含的可溶性糖类，主要成分是水苏糖、棉子糖和蔗糖，它们占大豆干基的10.4%左右。一、浸提二、纯化大豆低聚糖的应用一、大豆低聚糖的生理功能1、促进双歧杆菌的增殖，改善肠道细菌群体结构2、抑制有害物质生成，增强机体免疫力3、改善排便，防止腹泻和便秘。4、降低胆固醇和作为甜味剂的替代品。二、大豆低聚糖的应用1、用作双歧杆菌的促生因子2、一些糖类的替代品因其热稳定性高，甜味纯正，不被人体消化吸收，可作为糖尿病人、肥胖病人等的甜味剂替代品。3、各种饮料的配制原料或添加剂第六节大豆中生物活性成分的提取及应用大豆异黄酮的提取与应用一、大豆异黄酮的化学组成及结构二、大豆异黄酮的提取大豆异黄酮可以采用甲醇、乙醇、乙酸乙酯等溶剂进行浸提。1、原料制备2、提取3、回收提取溶剂4、纯化5、精制三、大豆异黄酮的特性1、生物活性（1）抗氧作用（2）抑菌作用（3）抗癌作用（4）防治骨质疏松，防止心血管疾病等功能。2、加工特性具有不愉快气味。（特别是染料木黄酮和黄豆苷原）。大豆皂苷的提取与特性一、含量及提取方法豆类植物种子中大豆皂苷的含量一般在0.62%-6.16%之间，大豆中只有0.7%左右。目前大豆皂苷纯化方法主要有：正丁醇萃取法、有机溶剂沉淀法、酸水解-乙酸乙酯萃取法、铅盐沉淀法、柱层析法、柱层析与有机溶剂沉淀结合法等。二、功能特性增强免疫调节功能；抗肿瘤作用；抗氧化、抗自由基的作用；抗凝血，抗血栓及抗糖尿病；大豆皂苷可以促进人体内胆固醇和脂肪代谢；改善心肌供氧；提高肌体的耐缺氧功能；可以降脂减肥；可以加强中枢交感神经的活动；还有抗衰老，防止动脉粥样硬化等作用。第七节大豆加工副产品的综合利用大豆皮渣的利用一、大豆皮渣制取膳食纤维二、利用皮渣发酵生产核黄素三、浆水的利用浆水可以发酵生产面包酵母和药用酵母，也可以生产维生素B12、白地霉粉等。思考题大豆蛋白质有哪些功能性？大豆中有哪些抗营养因子？传统豆制品生产的基本原理。大豆低聚糖的种类和功能有哪些？