食品工艺-食品加工-第六章-大豆蛋白制品的加工课件.ppt
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- 食品 工艺 加工 第六 大豆蛋白 制品 课件
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1、第六章第六章 大豆蛋白制品的加工大豆蛋白制品的加工6.1 6.1 大豆的结构与成分大豆的结构与成分6.2 6.2 传统豆制品的生产传统豆制品的生产6.3 6.3 豆乳生产豆乳生产6.4 6.4 豆乳粉及豆浆晶生产豆乳粉及豆浆晶生产6.5 6.5 大豆低聚糖的制取及应用大豆低聚糖的制取及应用6.6 6.6 大豆生物活性成分提取及应用大豆生物活性成分提取及应用6.7 6.7 大豆加工副产品的综合利用大豆加工副产品的综合利用思考题思考题教学内容:教学内容:1 1、种皮、种皮2 2、胚、胚3 3、子叶、子叶显微结构显示:显微结构显示:白色袋装细胞为细胞壁;细胞内白色颗粒是白色袋装细胞为细胞壁;细胞内白
2、色颗粒是圆球体,黑色团块为蛋白体。圆球体,黑色团块为蛋白体。4 4、大豆子粒的化学组成、大豆子粒的化学组成第六章第六章大豆蛋白制品的加工大豆蛋白制品的加工 6.16.1大豆的结构与成分大豆的结构与成分一、大豆籽粒的形态结构及组成一、大豆籽粒的形态结构及组成1 1、碳水化合物、碳水化合物含量约含量约25%25%。除了蔗糖外其他碳水化合物均难被。除了蔗糖外其他碳水化合物均难被人体消化。有可溶性、不可溶性人体消化。有可溶性、不可溶性2 2大类,其中可溶性大类,其中可溶性碳水化合物主要是蔗糖、水苏糖和棉子糖等低聚糖碳水化合物主要是蔗糖、水苏糖和棉子糖等低聚糖(双歧杆菌的增殖因子);不溶性碳水化合物多为
3、(双歧杆菌的增殖因子);不溶性碳水化合物多为果胶质和纤维素。果胶质和纤维素。二、大豆的主要化学成分二、大豆的主要化学成分第六章第六章大豆蛋白制品的加工大豆蛋白制品的加工 6.16.1大豆的结构与成分大豆的结构与成分2 2、蛋白质、蛋白质是优质植物蛋白,含量是优质植物蛋白,含量40%40%。有球蛋白(约。有球蛋白(约90%90%)和清蛋白,前者可用等电点(和清蛋白,前者可用等电点(pH4pH45 5)法沉淀析出,)法沉淀析出,再用超速离心分析法分为再用超速离心分析法分为2s2s、7s7s、11s11s和和15s415s4中沉降中沉降系数不同的球蛋白组分,其中系数不同的球蛋白组分,其中7s7s和和
4、11s11s球蛋白之和占球蛋白之和占总蛋白含量的总蛋白含量的7070以上。以上。3 3、脂肪、脂肪含量含量18%18%,消化率吸收率高达,消化率吸收率高达97.597.5,是优质食,是优质食用植物油。用植物油。4 4、大豆中的酶及抗营养因子、大豆中的酶及抗营养因子(1 1)脂肪氧化酶:)脂肪氧化酶:大豆子粒破碎后,亚油酸或亚麻酸大豆子粒破碎后,亚油酸或亚麻酸等在脂肪氧化酶作用下生产氢过氧化物,最后降解等在脂肪氧化酶作用下生产氢过氧化物,最后降解成醛、酮、环氧化物等。其中正己醛与豆腥味有关;成醛、酮、环氧化物等。其中正己醛与豆腥味有关;氢过氧化物对胡萝卜素有漂白作用,且能使面筋蛋氢过氧化物对胡萝
5、卜素有漂白作用,且能使面筋蛋白中的巯基(白中的巯基(SHSH)氧化成二硫键()氧化成二硫键(S SS S),),可强化面筋蛋白质;也易产生不良风味,导致食品可强化面筋蛋白质;也易产生不良风味,导致食品质量下降。使脂肪酶钝化或失活的方法有加热、调质量下降。使脂肪酶钝化或失活的方法有加热、调节节pHpH值及使用化学抑制剂等。值及使用化学抑制剂等。(2 2)脲素酶)脲素酶是分解酰胺和尿素产生是分解酰胺和尿素产生COCO2 2和和NHNH2 2的酰胺酶类,在大的酰胺酶类,在大豆中的含量较高。由于脲素酶容易受热而失去活性,豆中的含量较高。由于脲素酶容易受热而失去活性,且容易准确测定,经常作为大豆制品湿热
6、处理程度的且容易准确测定,经常作为大豆制品湿热处理程度的指标。指标。(3 3)淀粉酶和蛋白酶:)淀粉酶和蛋白酶:有资料报道,可从脱脂豆粕粉有资料报道,可从脱脂豆粕粉的乳清中可提取的乳清中可提取6 6种蛋白酶。种蛋白酶。(4 4)胰蛋白酶抑制剂:)胰蛋白酶抑制剂:其热稳定性较高,其热稳定性较高,100/20min100/20min或或120/3min120/3min使其活性丧失达使其活性丧失达9090以上。以上。(5 5)血球凝集素:)血球凝集素:血球凝集素易引起红血球凝聚,但血球凝集素易引起红血球凝聚,但由于血球凝集素受热易失活,故加热的大豆食品,不由于血球凝集素受热易失活,故加热的大豆食品,
7、不会对人体造成不良影响。会对人体造成不良影响。5 5、大豆中的微量成分:、大豆中的微量成分:十余种无机盐;水溶性维生素十余种无机盐;水溶性维生素为主;含钙量;皂甙有溶血性和毒性,有降低过为主;含钙量;皂甙有溶血性和毒性,有降低过氧化脂质生成的作用,但其对高血压和肥胖病有氧化脂质生成的作用,但其对高血压和肥胖病有一定疗效。一定疗效。6 6、大豆中的味成分:、大豆中的味成分:除去大豆豆腥味是开发利用大豆除去大豆豆腥味是开发利用大豆新产品的一大难题。研究表明,大豆中至少有新产品的一大难题。研究表明,大豆中至少有3030余种挥发性物质与大豆的豆腥味有关,包括脂肪余种挥发性物质与大豆的豆腥味有关,包括脂
8、肪族羰基化合物、芳香族羰基化合物、挥发性脂肪族羰基化合物、芳香族羰基化合物、挥发性脂肪酸、挥发性胺、挥发性脂肪醇、酚酸等。酸、挥发性胺、挥发性脂肪醇、酚酸等。7 7、大豆中的有机酸和异黄酮、大豆中的有机酸和异黄酮 大豆中含有多种有机酸,其中柠檬酸含量最高,大豆中含有多种有机酸,其中柠檬酸含量最高,还有醋酸、延胡索酸等,利用大豆中的有机酸可生还有醋酸、延胡索酸等,利用大豆中的有机酸可生产大豆清凉饮料。大豆中含有少量的具有抗氧化活产大豆清凉饮料。大豆中含有少量的具有抗氧化活性的异黄酮,其生理活性和提取方法是目前研究热性的异黄酮,其生理活性和提取方法是目前研究热点。点。1 1、溶解性:、溶解性:溶解
9、度曲线(溶解度曲线(pH4pH45 5)、等电点、盐溶、)、等电点、盐溶、盐析。大豆蛋白在盐析。大豆蛋白在0.5mol/L0.5mol/L的盐溶液中的溶解效果的盐溶液中的溶解效果(阴离子:(阴离子:FCFC2 2O O2 2ClClSOSO4 4BrI,BrI,阳离子:阳离子:CaMgLiNaKCaMgLiNaK)应用:应用:豆腐的制作原理;大豆球蛋白与豆腐的制作原理;大豆球蛋白与伴球蛋白的分离。伴球蛋白的分离。2 2、解离与聚合:、解离与聚合:在离子强度和在离子强度和pHpH发生变化时,大豆蛋发生变化时,大豆蛋白易发生解离与聚合。离子强度白易发生解离与聚合。离子强度0.50.5、pH7.6p
10、H7.6标准缓标准缓冲液中不发生解离和聚合。冲液中不发生解离和聚合。三、大豆蛋白质的性质三、大豆蛋白质的性质第六章第六章大豆蛋白制品的加工大豆蛋白制品的加工 6.16.1大豆的结构与成分大豆的结构与成分 由于物理或化学条件的改变使大豆蛋白分子的由于物理或化学条件的改变使大豆蛋白分子的内部结构、物理性质、化学性质和功能性质随之内部结构、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。引起蛋白变改变的现象称为大豆蛋白质的变性。引起蛋白变性的有物理因素和化学因素。物理因素有过度加性的有物理因素和化学因素。物理因素有过度加热、剧烈震荡、过分干燥、超声波处理等;化学热、剧烈震荡、过分干燥
11、、超声波处理等;化学因素有极端因素有极端pHpH值、与水混溶的有机溶剂或重金属、值、与水混溶的有机溶剂或重金属、尿素、巯基乙醇、亚硫酸钠、十二烷基磺酸钠等尿素、巯基乙醇、亚硫酸钠、十二烷基磺酸钠等物质的作用。物质的作用。1 1、酸碱引起的变性、酸碱引起的变性2 2、热变性、热变性3 3、冷冻变性、冷冻变性四、大豆蛋白质的变性四、大豆蛋白质的变性第六章第六章大豆蛋白制品的加工大豆蛋白制品的加工 6.16.1大豆的结构与成分大豆的结构与成分4 4、变性后蛋白质的性质、变性后蛋白质的性质(1 1)溶解度下降:)溶解度下降:肽链舒展和疏水基团外露;肽链舒展和疏水基团外露;(2 2)黏度增加:)黏度增加
12、:分子质量一定,多肽链舒展而使体积增大;分子质量一定,多肽链舒展而使体积增大;(3 3)生物活性丧失:)生物活性丧失:分子结构破坏时酶表面的活性部位失活分子结构破坏时酶表面的活性部位失活(4 4)易被酶解:)易被酶解:分子结构松散和舒展后肽链暴露,易被酶解分子结构松散和舒展后肽链暴露,易被酶解1 1、凝胶化:、凝胶化:指蛋白质分子之间依靠指蛋白质分子之间依靠S SS S键和非共价键和非共价键等分子间相互作用,形成一个有持水能力的网键等分子间相互作用,形成一个有持水能力的网状结构。凝胶具有较高黏性、可塑性和弹性等性状结构。凝胶具有较高黏性、可塑性和弹性等性质。凝胶的形成及其弹性、持水性等物性均受
13、蛋质。凝胶的形成及其弹性、持水性等物性均受蛋白质的种类、浓度、加热温度和时间、白质的种类、浓度、加热温度和时间、pHpH值、离值、离子强度及变性剂的作用等因素的影响。子强度及变性剂的作用等因素的影响。大豆球蛋白与大豆球蛋白与伴球蛋白的凝胶化性质有伴球蛋白的凝胶化性质有很大差异。很大差异。11S11S成分形成的凝胶硬度和凝聚性远远成分形成的凝胶硬度和凝聚性远远大于大于7S7S组分(以组分(以伴球蛋白为主)。伴球蛋白为主)。应用:应用:豆腐的形成;作为畜肉、鱼肉制品的添加剂。豆腐的形成;作为畜肉、鱼肉制品的添加剂。五、大豆蛋白质的功能特性五、大豆蛋白质的功能特性第六章第六章大豆蛋白制品的加工大豆蛋
14、白制品的加工 6.16.1大豆的结构与成分大豆的结构与成分2 2、乳化性:、乳化性:大豆蛋白是表面活性物质,集结在水油界大豆蛋白是表面活性物质,集结在水油界面降低表面张力,使之容易乳化。蛋白质和油在均面降低表面张力,使之容易乳化。蛋白质和油在均质作用下形成的乳化油滴可形成保护层以防止油滴质作用下形成的乳化油滴可形成保护层以防止油滴聚集,并提高乳液稳定性;蛋白质乳化性还与乳浊聚集,并提高乳液稳定性;蛋白质乳化性还与乳浊液中脂肪的稳定性、食品风味物质吸附与保持有重液中脂肪的稳定性、食品风味物质吸附与保持有重要作用。要作用。乳化性主要作用包括:油滴球在液相中的活动乳化性主要作用包括:油滴球在液相中的
15、活动性(溶解性);油滴球表面易具有重排列的柔软结性(溶解性);油滴球表面易具有重排列的柔软结构(柔软性);再重排时油滴球上露出的一定量的构(柔软性);再重排时油滴球上露出的一定量的疏水基(疏水性);油滴球表面蛋白质分子稳定性疏水基(疏水性);油滴球表面蛋白质分子稳定性的结构(坚固结构)。的结构(坚固结构)。注:注:pHpH离等电点越近,乳化性越小,反之乳化性增强;离等电点越近,乳化性越小,反之乳化性增强;离子强度小于离子强度小于0.050.05时,随离子强度增加乳化性增时,随离子强度增加乳化性增强,大于强,大于0.050.05以上,乳化性无变化。以上,乳化性无变化。伴球蛋伴球蛋白乳化性要高于大
16、豆球蛋白。白乳化性要高于大豆球蛋白。3 3、发泡性:、发泡性:发泡性评价包括发泡能力和泡沫稳定性两发泡性评价包括发泡能力和泡沫稳定性两个方面。等点电附近发泡性减小,起泡破坏率等电个方面。等点电附近发泡性减小,起泡破坏率等电点处最高,稳定性最低;随蛋白浓度升高,发泡性点处最高,稳定性最低;随蛋白浓度升高,发泡性增强,稳定性减小。增强,稳定性减小。应用:应用:大豆蛋白粉的生产原理;甜点和水点类食品的制作。大豆蛋白粉的生产原理;甜点和水点类食品的制作。4 4、吸收脂肪、吸收脂肪:粒度小的大豆蛋白质更易促进脂肪的吸:粒度小的大豆蛋白质更易促进脂肪的吸收与结合,也是蛋白质乳化作用的一种表现。收与结合,也
17、是蛋白质乳化作用的一种表现。应用:应用:油炸食品煎炸前加入蛋白粉可在表面形成抗脂油炸食品煎炸前加入蛋白粉可在表面形成抗脂肪层以防止吸收过多脂肪。肪层以防止吸收过多脂肪。5 5、吸收水分:、吸收水分:大豆蛋白极性侧链可以吸收并保留水分,大豆蛋白极性侧链可以吸收并保留水分,pHpH变化可改变其极性而影响其吸水性。变化可改变其极性而影响其吸水性。应用:应用:焙烤食品和糖果生产。焙烤食品和糖果生产。6 6、组织化作用:、组织化作用:可加工成凝胶和肉类类似的组织。可加工成凝胶和肉类类似的组织。7 7、面团的形成:、面团的形成:脱脂大豆粉与水可以和成面团,但没脱脂大豆粉与水可以和成面团,但没有小麦面团的粘
18、弹性。有小麦面团的粘弹性。8 8、黏着性、附着性、弹性、黏着性、附着性、弹性9 9、薄膜的形成:、薄膜的形成:大豆大豆“面团面团”高温蒸煮后形成一层高温蒸煮后形成一层薄膜,对含水溶液起着阻挡层作用。薄膜,对含水溶液起着阻挡层作用。1010、色泽控制:、色泽控制:可用作漂白剂或促使焙烤制品着色。可用作漂白剂或促使焙烤制品着色。应用:应用:大豆粉中脂肪氧化酶可使不饱和脂肪酸氧化,大豆粉中脂肪氧化酶可使不饱和脂肪酸氧化,使面粉中类胡萝卜素漂白并去色;面包表面色泽的使面粉中类胡萝卜素漂白并去色;面包表面色泽的增加是大豆蛋白和小麦粉中碳水化合物反应的结果增加是大豆蛋白和小麦粉中碳水化合物反应的结果返回返
19、回 实质上,豆制品生产就是制取不同性质的蛋白实质上,豆制品生产就是制取不同性质的蛋白质胶体的过程。质胶体的过程。一、传统豆制品生产的基本原理一、传统豆制品生产的基本原理 大豆蛋白存在于大豆子叶的蛋白体中,大豆经大豆蛋白存在于大豆子叶的蛋白体中,大豆经过浸泡,蛋白体膜遭破坏后蛋白质分散于水中,形过浸泡,蛋白体膜遭破坏后蛋白质分散于水中,形成蛋白质溶液即生豆浆;蛋白质水化作用和分子表成蛋白质溶液即生豆浆;蛋白质水化作用和分子表面双电层使生豆浆保持稳定;生豆浆经加热后蛋白面双电层使生豆浆保持稳定;生豆浆经加热后蛋白质变性,溶解度下降,蛋白分子间易接近而形成新质变性,溶解度下降,蛋白分子间易接近而形成
20、新的相对稳定体系的相对稳定体系前凝胶体系即熟豆浆。前凝胶体系即熟豆浆。第六章第六章大豆蛋白制品的加工大豆蛋白制品的加工 6.2 6.2 传统豆制品的生产传统豆制品的生产 加热时形成脂蛋白成为豆浆的香气。同时抗营加热时形成脂蛋白成为豆浆的香气。同时抗营养因子被灭活,豆腥味减少,灭菌消毒。前凝胶体养因子被灭活,豆腥味减少,灭菌消毒。前凝胶体系借助无机盐、电解质的作用进一步变性转成凝胶,系借助无机盐、电解质的作用进一步变性转成凝胶,破坏蛋白质水化作用和双电层,还可以形成破坏蛋白质水化作用和双电层,还可以形成CaCa桥或桥或MgMg桥,形成立体网状结构,并将水分子包桥,形成立体网状结构,并将水分子包容
21、在网络中,形成容在网络中,形成豆腐脑。豆腐脑。注:注:蹲脑的控制。蹲脑的控制。豆腐脑静置保温使蛋白脂凝胶网络进一步形成,豆腐脑静置保温使蛋白脂凝胶网络进一步形成,将强化凝胶中水分加压排出,得到将强化凝胶中水分加压排出,得到豆腐、豆腐干豆腐、豆腐干等等1 1、凝固剂、凝固剂(1 1)石膏:)石膏:豆浆温度豆浆温度 8585,添加,添加0.04%0.04%熟石膏;熟石膏;(2 2)卤水:)卤水:主要成分主要成分MgClMgCl2 2,用它做凝固剂,添加量,用它做凝固剂,添加量一般为一般为2 25kg/100kg5kg/100kg。由于蛋白质凝固快,网状。由于蛋白质凝固快,网状结构易收缩,导致产品保
22、水性差,适宜做豆腐干、结构易收缩,导致产品保水性差,适宜做豆腐干、干豆腐等低水分制品。干豆腐等低水分制品。二、传统豆制品生产的原辅料二、传统豆制品生产的原辅料(3 3)葡萄糖酸内酯:)葡萄糖酸内酯:本品生产豆腐保水性好,蛋白质本品生产豆腐保水性好,蛋白质流失少,出品率高。具有质地细嫩,味美色艳,流失少,出品率高。具有质地细嫩,味美色艳,营养丰富,食用时滑爽可口,保存时间长。营养丰富,食用时滑爽可口,保存时间长。第六章第六章大豆蛋白制品的加工大豆蛋白制品的加工 6.2 6.2 传统豆制品的生产传统豆制品的生产 可以实现豆腐的连续化,自动化生产,大大提可以实现豆腐的连续化,自动化生产,大大提高生产
23、效率。在生产过程中不产生废水,有利于保高生产效率。在生产过程中不产生废水,有利于保护环境。护环境。(4 4)复合凝固剂:)复合凝固剂:有机酸胶囊。经加热后涂覆膜融化,有机酸胶囊。经加热后涂覆膜融化,内部有机酸发挥凝固作用。内部有机酸发挥凝固作用。2 2、消泡剂、消泡剂:油脚、油脚膏、硅有机树脂,脂肪酸甘油酯油脚、油脚膏、硅有机树脂,脂肪酸甘油酯3 3、防腐剂:、防腐剂:丙烯酸、硝基呋喃系化合物等丙烯酸、硝基呋喃系化合物等传统豆制品生产工艺过程:传统豆制品生产工艺过程:大豆清理浸泡磨浆过滤大豆清理浸泡磨浆过滤煮浆煮浆凝固成型凝固成型成品。成品。1 1、清理:、清理:选择品质优良的大豆并除杂。选择
24、品质优良的大豆并除杂。2 2、浸泡:、浸泡:加水量为大豆量的加水量为大豆量的1 11.21.2倍。使豆粒吸水膨倍。使豆粒吸水膨胀,有利磨碎和蛋白质的浸出。浸至大豆表面光滑胀,有利磨碎和蛋白质的浸出。浸至大豆表面光滑而无皱皮,豆皮轻易不脱落,手感有劲为止。而无皱皮,豆皮轻易不脱落,手感有劲为止。三、传统豆制品生产工艺三、传统豆制品生产工艺第六章第六章大豆蛋白制品的加工大豆蛋白制品的加工 6.2 6.2 传统豆制品的生产传统豆制品的生产3 3、磨浆:、磨浆:大豆破碎的越彻底,蛋白质越容易溶出,但大豆破碎的越彻底,蛋白质越容易溶出,但磨得过细,纤维素进入豆浆会使产品粗糙、色泽深,磨得过细,纤维素进入
25、豆浆会使产品粗糙、色泽深,也不利于浆渣分离,使产品得率降低。故一般控制也不利于浆渣分离,使产品得率降低。故一般控制碎细度碎细度100100120120目,也使豆渣中蛋白质残存率目,也使豆渣中蛋白质残存率2.62.6。4 4、煮浆:、煮浆:加热使豆浆中蛋白质发生热变性的过程。一加热使豆浆中蛋白质发生热变性的过程。一方面为后续点浆创造条件,另一方面杀菌、消除方面为后续点浆创造条件,另一方面杀菌、消除抗营养因子和豆腥味,提高营养价值,延长产品抗营养因子和豆腥味,提高营养价值,延长产品的保鲜期。可用土灶铁锅煮浆法、敞口罐蒸汽煮的保鲜期。可用土灶铁锅煮浆法、敞口罐蒸汽煮浆法、封闭式溢流煮浆法。浆法、封闭
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