第五章大豆蛋白质课件.ppt
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- 第五 大豆 蛋白质 课件
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1、第五章 大豆蛋白质在食品加工上的利用第一节大豆的化学成分一、大豆油脂 化学油脂中除主要的甘油酸酯外、还含有不皂化物甾醇类、类胡萝卜素、叶绿素以及生育酚和磷脂等 (二)、大豆磷脂除脂肪酸甘油酯外、大豆油中还含有磷脂。(三)、不皂化物 脂质与碱同时加热时中性脂肪(甘油三酯)皂化,皂化的残留成分称为不皂化物。二、碳水化合物 大豆中的碳水化合物含量约为25%主要成分为蔗糖、棉籽糖、水苏糖等低糖类和阿拉伯半乳聚糖等多糖类。三、大豆蛋白质大豆蛋白质的概念 大豆蛋白质并不是指某一种蛋白质,而是指存在于大豆种子中的诸多蛋白质的总称。根据蛋白质的溶解性进行分类,大豆蛋白可分为两大类,即清蛋白和球蛋白,二者在大豆
2、中因品种及栽培条件不同比例有所差异。清蛋白一般占大豆蛋白质的5%(以粗蛋白计)左右,球蛋白占90%左右。如果从免疫学角度出发,大豆球蛋白又可分成以下几种;大豆球蛋白(占40.0%)、-伴大豆球蛋白(占13.8%)、-伴大豆球蛋白(占27.9%)、-伴大豆球蛋白占3.O%)。按溶液在离心机中沉降速度来分,可分为四个组分,即2S、7S、11S、15S(S为沉降系数,1S=10-13s=1Svedberg(斯韦德贝里)单位),这每一组分是一些重量接近的分子混合物。如果将每个组分的蛋白质进一步分离,可以获得蛋白质单体或相类似的蛋白质。大豆蛋白质的分级组成列表如表8-3所示。主要成分7S和11S,占全部
3、蛋白质的70%以上。约有80%的蛋白质相对分子质量在10万以上。四 大豆中的微量成分一、大豆中的无机物二、维生素三、大豆的味成分第二节 大豆蛋白质提取(一)、大豆蛋白质与加工有关的几点特性(一)、大豆蛋白质与加工有关的几点特性 大豆中的主要化学成分有碳水化合物、脂肪、蛋白质、酶及大豆中的主要化学成分有碳水化合物、脂肪、蛋白质、酶及抗营养因子、微量元素、味成分和有机酸、异黄酮,大豆中的蛋白抗营养因子、微量元素、味成分和有机酸、异黄酮,大豆中的蛋白质主要为球蛋白,约占蛋白质总量的质主要为球蛋白,约占蛋白质总量的80%80%,其次是清蛋白、谷蛋白、,其次是清蛋白、谷蛋白、结合蛋白等。结合蛋白等。(二
4、)大豆蛋白质的溶解与抽提1.1.大豆蛋白的溶解度对于溶液的大豆蛋白的溶解度对于溶液的pHpH和含盐情况是很敏感的。同时受和含盐情况是很敏感的。同时受到植酸盐的影响。到植酸盐的影响。2.2.提取蛋白的溶剂主要是水、水加稀碱或水加提取蛋白的溶剂主要是水、水加稀碱或水加NaClNaCl。粕:溶剂。粕:溶剂=1=1:1010,浸提温度,浸提温度20-9020-90。(三)蛋白质变性程度的测定1.1.溶解度(溶解度(NSINSI)法)法NSINSI(氮溶解指数(氮溶解指数%)=(水溶氮(水溶氮/样品中总氮)样品中总氮)100%100%2.2.蛋白质分散法(蛋白质分散法(PDIPDI)PDIPDI(蛋白质
5、分散度指数)(蛋白质分散度指数)=(水分散蛋白质(水分散蛋白质/样品中总样品中总蛋白质)蛋白质)100%100%热处理对大豆蛋白变性的影响热处理对大豆蛋白变性的影响酸碱变性酸碱变性:大豆蛋白在大豆蛋白在P P为为1 1或或1414的极端情况下引起变的极端情况下引起变性。性。酒精有促进蛋白质变性的作用酒精有促进蛋白质变性的作用(四)、大豆蛋白的功能特性(1)凝胶化)凝胶化(2)乳化性)乳化性(3)发泡性)发泡性(4)吸收脂肪)吸收脂肪(5)吸收水分)吸收水分(6)组织化作用)组织化作用(7)面团作用)面团作用(8)黏着性、附着性和弹性)黏着性、附着性和弹性第三节、大豆蛋白的提取工艺现在提取的蛋白
6、质有现在提取的蛋白质有浓缩大豆蛋白浓缩大豆蛋白和和分离大豆蛋白分离大豆蛋白。(一)浓缩大豆蛋白的生产(一)浓缩大豆蛋白的生产脱脂后的豆粕含有的成分:蛋白质、可溶性糖类、灰份、其脱脂后的豆粕含有的成分:蛋白质、可溶性糖类、灰份、其他微量成分、纤维素、半纤维素等。他微量成分、纤维素、半纤维素等。浓缩大豆蛋白含义浓缩大豆蛋白含义:经低温脱溶后的豆粕,如除去其中的可溶性糖、灰分及经低温脱溶后的豆粕,如除去其中的可溶性糖、灰分及微量元素,所得的产品为浓缩大豆蛋白,其中蛋白含量为微量元素,所得的产品为浓缩大豆蛋白,其中蛋白含量为70%,还有一些纤维和半纤维。,还有一些纤维和半纤维。生产方法:乙醇萃取法、酸
7、洗法(等电点法)。生产方法:乙醇萃取法、酸洗法(等电点法)。乙醇萃取法:乙醇萃取法:一定浓度的乙醇溶液可使大豆蛋白质变性失去可溶性,根据这一定浓度的乙醇溶液可使大豆蛋白质变性失去可溶性,根据这一特性利用含水乙醇对豆粕中的非蛋白质可溶性物质进行浸出,一特性利用含水乙醇对豆粕中的非蛋白质可溶性物质进行浸出,剩剩下的不溶物经脱溶下的不溶物经脱溶 干燥即可获得浓缩蛋白。干燥即可获得浓缩蛋白。浓度浓度60%-65%,50搅拌洗涤搅拌洗涤30Min,原料与酒,原料与酒精之比为精之比为1:7(重(重量比)量比)浓度浓度80-90%,7030min等电点法:等电点法:将脱脂大豆粕的水分分散液的将脱脂大豆粕的水
8、分分散液的P值调节到值调节到4.5。使蛋白质处于等电。使蛋白质处于等电点状态而沉淀下来,水洗,除去洗液,中和干燥。点状态而沉淀下来,水洗,除去洗液,中和干燥。(二)分离大豆蛋白的生产分离大豆蛋白含义:分离大豆蛋白含义:分离大豆蛋白就是把豆粕中的除蛋分离大豆蛋白就是把豆粕中的除蛋白质以外的可溶性物质和纤维素半纤维白质以外的可溶性物质和纤维素半纤维素类都除掉,所得的物质蛋白质含量可素类都除掉,所得的物质蛋白质含量可达达95%95%以上。以上。国内外生产分离大豆蛋白仍国内外生产分离大豆蛋白仍以碱提酸沉法为主以碱提酸沉法为主 美国和日本等发达国美国和日本等发达国家已开始试用超滤膜法和离子交换法家已开始
9、试用超滤膜法和离子交换法 我我国也开始了这方面的研究工作。国也开始了这方面的研究工作。碱提酸沉法:碱提酸沉法:低温脱脂豆粉中的蛋白质大部分能低温脱脂豆粉中的蛋白质大部分能溶于稀碱溶液,将低温脱脂大豆粉用稀溶于稀碱溶液,将低温脱脂大豆粉用稀碱液浸提后,经过滤或离心分离就可以碱液浸提后,经过滤或离心分离就可以除去豆粕中的不溶性物质除去豆粕中的不溶性物质(主要是多糖或主要是多糖或残留蛋白残留蛋白),当用酸把浸出液,当用酸把浸出液pHpH值调至值调至4.54.5左右时,蛋白质处于等电状态而凝集左右时,蛋白质处于等电状态而凝集沉淀下来,经分离可得蛋白沉淀物再经沉淀下来,经分离可得蛋白沉淀物再经干燥即得分
10、离大豆蛋白。干燥即得分离大豆蛋白。浓度浓度60%-65%,50搅拌洗涤搅拌洗涤30Min,原料与酒,原料与酒精之比为精之比为1:7(重(重量比)量比)浓度浓度80-90%,7030min分离大豆蛋白生产流程图碱提酸沉法是分离大豆蛋白工业化生产的通用方法,在长期的应碱提酸沉法是分离大豆蛋白工业化生产的通用方法,在长期的应用实践中逐渐地发现该法虽简单易行,却存在着许多难以克服的不用实践中逐渐地发现该法虽简单易行,却存在着许多难以克服的不足,如可溶性成分除去不彻底、耗酸耗碱较多、产品纯度低氮溶解足,如可溶性成分除去不彻底、耗酸耗碱较多、产品纯度低氮溶解指数小、蛋白质得率低等。指数小、蛋白质得率低等。
11、超过滤法:超滤法的基本概念与理论超过滤法:超滤法的基本概念与理论 超过滤与常规的过滤相类似是一个简单的物理过程,它借助于特超过滤与常规的过滤相类似是一个简单的物理过程,它借助于特别的高分子半透膜,以压差为动力,使液体中的组分进行有效的分别的高分子半透膜,以压差为动力,使液体中的组分进行有效的分离离分离大豆蛋白的超滤处理分离大豆蛋白的超滤处理分离大豆蛋白的超滤处理有两个作用,即浓缩与分离,由于超滤分离大豆蛋白的超滤处理有两个作用,即浓缩与分离,由于超滤膜的截留作用,经过超滤可以得到浓缩而低分子可溶性物质则可随膜的截留作用,经过超滤可以得到浓缩而低分子可溶性物质则可随超滤液进一步被滤出。超滤液进一
12、步被滤出。浓缩大豆蛋白与分离大豆大白,在使用和性质上当然以分离大豆浓缩大豆蛋白与分离大豆大白,在使用和性质上当然以分离大豆蛋白为好,但价格比较昂贵,尤其是用他来做纺丝状大豆蛋白价格蛋白为好,但价格比较昂贵,尤其是用他来做纺丝状大豆蛋白价格更贵,而浓缩大豆蛋白制成组织蛋白,却有可行性。更贵,而浓缩大豆蛋白制成组织蛋白,却有可行性。(三)组织状蛋白与纤维状蛋白的制取1.1.组织状大豆蛋白组织状大豆蛋白 在脱脂大豆粉、浓缩蛋白、分离蛋白中,加入一定量的水分及添加剂,在脱脂大豆粉、浓缩蛋白、分离蛋白中,加入一定量的水分及添加剂,强行加温加压,使物料在水分、压力、热和机械剪切力的作用下而强行加温加压,使
13、物料在水分、压力、热和机械剪切力的作用下而塑性化,使蛋白分子之间排列整齐具有同方向的组织结构,再经发塑性化,使蛋白分子之间排列整齐具有同方向的组织结构,再经发热膨化并凝固形成具有空洞的组织状蛋白。热膨化并凝固形成具有空洞的组织状蛋白。生产方法:挤压成型法和水蒸气造粒法。生产方法:挤压成型法和水蒸气造粒法。2.纤维状大豆蛋白纤维状大豆蛋白 将大豆蛋白纺丝制成纤维状,制成植物肉。首先用分离蛋白凝乳将大豆蛋白纺丝制成纤维状,制成植物肉。首先用分离蛋白凝乳配成配成10%10%的水悬浮液,加氢氧化钠调节的水悬浮液,加氢氧化钠调节PHPH在值在值1111以上,制成纺丝的原以上,制成纺丝的原液。然后用泵将纺
14、丝原液定量送入纺丝喷头中,在酸性凝固液中喷液。然后用泵将纺丝原液定量送入纺丝喷头中,在酸性凝固液中喷成丝状物。成丝状物。第四节 大豆蛋白质的食用品质特性一、大豆蛋白的功能性一、大豆蛋白的功能性功能性质定义:是指在配制、加工、储藏和制取过程中对食品系统能产功能性质定义:是指在配制、加工、储藏和制取过程中对食品系统能产生影响的物理化学性质。生影响的物理化学性质。蛋白质的功能性质由组成其的成分、氨基酸序列、形态结构三方面决定蛋白质的功能性质由组成其的成分、氨基酸序列、形态结构三方面决定的。的。(一)溶解度(一)溶解度高溶解度蛋白质具有较好的功能性质高溶解度蛋白质具有较好的功能性质表示:采用氮溶解指数
15、(表示:采用氮溶解指数(NSINSI)和蛋白质分散系数()和蛋白质分散系数(PDIPDI)。)。影响溶解度的因素:受电离度影响最大(影响溶解度的因素:受电离度影响最大(pHpH)(二)水化性质即大豆蛋白与水的相互作用即大豆蛋白与水的相互作用1.1.对水的吸附作用:水化蛋白,由松弛的多层水构成对水的吸附作用:水化蛋白,由松弛的多层水构成的水化膜所包围的蛋白质。的水化膜所包围的蛋白质。2.2.吸水性:是指干燥蛋白质在一定湿度环境中达到水吸水性:是指干燥蛋白质在一定湿度环境中达到水分平衡时的水分含量,分平衡时的水分含量,100g100g分离蛋白可吸水约分离蛋白可吸水约35g35g3.3.持水性(与蛋
16、白浓度、盐、温度、酸碱度等有关)持水性(与蛋白浓度、盐、温度、酸碱度等有关)定义:大豆蛋白在加工中受到外力还能保持水分的能定义:大豆蛋白在加工中受到外力还能保持水分的能力力4.4.膨胀性(与温度、电离强度、酸碱度等有关)膨胀性(与温度、电离强度、酸碱度等有关)定义:大豆蛋白吸水后会膨胀起来,既蛋白质的扩张定义:大豆蛋白吸水后会膨胀起来,既蛋白质的扩张作用作用(三)粘度 受温度、酸碱度、电离强度、加工方法、蛋白含量、自身状态受温度、酸碱度、电离强度、加工方法、蛋白含量、自身状态影响。影响。(四)胶凝性含义:胶体蛋白质由三维模型或者是缠结着的网状组织所组成,部分地和肽结合,俘获着水分特性:胶的特性
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