原料特性对高湿挤压纤维化大豆蛋白影响研究

摘要

高湿挤压技术是近年来国际上用于生产纤维化植物蛋白产品的一种新兴技术，此法生产的组织蛋白具有很好的纤维化结构。本文立足于研究原料特性对高湿挤压技术的影响，分别选用低温脱脂豆粉（DSPF,defatted soy protein flour ）、大豆浓缩蛋白（SPC,soy proteinconcentrate ）和大豆分离蛋白（SPI,soy protein isolate ）为三种主要原料进行试验。研究了氮溶解指数（NSI 值）、粒度及大豆蛋白7S/11S 不同比值原料高湿挤压纤维化产品特性。同时对不同蛋白质含量原料、不同油脂含量原料、不同淀粉含量原料及不同水分含量原料在高湿挤压条件下产品的特性进行研究。通过在挤压过程中，不同化学试剂的添加及突然停机试验的研究，探索高湿挤压生产技术的挤压机理。
　　 试验结果表明，挤压原料特性对高湿挤压纤维化产品的感官质量、质构特性及微观结构产生较明显的影响。以大豆分离蛋白为主料的产品挤压效果最好，最适宜的大豆蛋白含量应该在60％ - 0％之间，添加30％的小麦蛋白有助于纤维化结构形成；较高NSI 值和较低粒径范围（0.076 - 0.135mm ）原料的挤压产品纤维化结构较好；大豆11S 球蛋白在挤压加工过程中起到重要作用，提高11S 球蛋白的含量，可以一定程度上提高挤压纤维化产品的品质。挤压原料中少量添加油脂有利于挤压产品结构的改善和感官质量的提高；淀粉的添加不利于产品纤维结构的形成；当含水量为60％时，感官评分达到19.4 ，此时的产品挤压效果最好。
　　 通过挤压前后聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS - PAGE ）分析表明，经高湿挤压后并未发现有新的带谱生成，即挤压加工没有新肽键的形成。氯化钠作为一种中性盐，在原料中添加较低浓度时，会有助于挤压产品感官质量和组织结构的改善；单甘酯作为乳化剂少量（1％以下）
　　 添加在原料中可以提高挤压产品的感官质量；溴酸钾（氧化剂）和半胱氨酸（还原剂）的加入都不利于原料高湿挤压纤维化产品的形成。
　　 通过突然停机后的电镜分析及蛋白质溶解性试验推断，在挤压机加热第Ⅰ区，只是一个物料混合的过程，并没有发生化学键的改变；在挤压机加热第Ⅱ区，由于蛋白质疏水相互作用增强而引起的热变性是导致纤维化蛋白溶解度降低的主要原因；在挤压阶段的第Ⅲ区，二硫键已经开始对纤维化蛋白溶解度的降低起作用；挤压阶段的第Ⅳ区，发生了分子间二硫键的交换反应。在挤压过程中，疏水相互作用、二硫键、疏水键与二硫键的交互作用以及氢键是维持纤维化大豆蛋白结构的主要构象力。构象力的改变，使蛋白分子重新排列，形成新的纤维结构。