（The Organization and Reorganization  of Bean Protein)

大豆中蛋白質含量約為40%，脂肪含量約為20%,碳水化合物含量約為25%，纖維素及灰分含量等約占5%，水分及其他成分約占10%，淀粉含量很少，蛋白質營養(yǎng)價值較高。大豆加工中的關鍵技術是去除豆腥味，大豆擠出后的產品豆腥味明顯減少。大豆中含有干擾蛋白質消化或影響健康的擾營養(yǎng)因子，擠壓也可以少這類化合物的數量或降低其活性。

一、螺桿擠壓機的參數對組織蛋質質量的影響

原料含水率、喂料速率、機筒溫度、螺桿轉速是食品雙螺桿擠壓機的重要參數。不同的擠出設備，操作參數各不相同。

（一）原料含水率

試驗得出含水率為18%，這是能獲得較佳的全脂大豆粉產品。

（二）喂料速率

 喂料速率是影響擠出過程的另一個重要參數。

（三）機筒溫度

   一般條件下機筒最高溫度為160 ℃時，擠出的大豆粉具有良好的性能。

（四）螺桿轉速

螺桿轉速高，剪切作用強，剪切熱大，大豆的變   性程度高。

二、 組織大豆蛋白的加工條件

組織蛋白是指大豆經加工后，其蛋白質發(fā)生變性，蛋白質分子重新定向，形成新的組織結構。

（一）水分含量

在脫脂大豆的組織化擠出過程中，原料中的添加水量對擠壓過程起著重要作用。水一方面對物料的流變與輸送起著塑化作用；另一方面水與蛋白質分子的相互作用，導致蛋白質分子主鍵構片段的運動性增強。隨著含水率的增加，物料的流動性增加，粘度明顯下降，物料受剪切作用減弱，在機頭處建立的壓力也較小，相應影響到產品的成形與組織化。

原料最佳含水率在30％一45%。

 （二）機筒溫度

 物料在擠出過程中的熱量變化反映在機筒加熱、螺桿剪切所產生的熱量、物料物理化學變化所吸收的熱量上，在擠出過程中，三者處于平衡。。在不同的擠出階段，大豆蛋白的組織化需要不同的機筒溫度分布。

（三）蛋白質

1.蛋白質含量對擠出物的影響I

全脂大豆粉含蛋白質約40%，脫脂大豆含蛋白質約50%,大豆分離蛋白含蛋白質約90%。同時在脫脂大豆粉中添加不同比例的大豆分離蛋白來調整擠壓原料的蛋白質含量，隨著蛋白質含量的提高，擠出物的組織化和纖維化程度提高，口感變好。

2.蛋白質種類對擠出物的影響

大豆蛋白的主要成分是球蛋白，此球蛋白約占蛋白總量的90%，直接使用這種球狀大豆蛋白的缺點是產品強度低，缺乏應有的組織化結構，感官質量很難達到要求。

經過組織化處理后，無定形的球蛋白充分伸展并在強剪切、高熱、高壓的作用下發(fā)生取向排列，形成了一種類似于動物肌蛋白特有的結構和纖維組織的物質，這種物質復水后即成為具有一定的強度、彈性和質構的新型大豆蛋白制品。復水后具有一定的強度、彈性和咀嚼感。具有適當的膨化度，有利于吸水軟化，提高蛋白質的消化吸收性和營養(yǎng)價值。

3．蛋白質的變性對擠出物的影響

蛋白質的氮溶解指數可顯著影響擠出物的性質，隨著脫脂大豆粉烘烤時間的增加，蛋白質的變性程度增加，氮溶解指數減小，容重增加，持水性減少。擠壓原料的氮溶解指數在降低到一定程度后，已無法再擠壓成形和組織化。

4. 組織化對營養(yǎng)價值的影響

大豆蛋白在組織化的過程中都伴有不同程度的膨化，內部形成微孔氣室，在加工過程中可以吸收水分和大量風味物質，便于調味增香處理。另一方面由于組織化過程的熱和剪切作用，消除了大豆中的抗營養(yǎng)因子，提高了消化吸收率，所以組織化過程能使大豆蛋白的營養(yǎng)價值提高。 

（四）油脂

 為改善擠出產品的口感和風味，可在脫脂大豆粉中添加一定量的油脂，油脂對蛋白質的主要影響是乳化作用。

（五）豆腥味的去除

口感和風味是食品加工的重要參數，對于脫脂大豆蛋白的組織化來說，重要的指標是其內部是否形成了纖維結構，擠出產品的豆腥味是否已去除。通過擠壓膨化的法，可以使揮發(fā)性成分蒸發(fā)，驅除產品中的豆腥味物質。

（六）對產品的評價

擠壓測定中的重要指標有感官特性、外觀、風味、質構等，它們均是主觀評定項目。

（七）用大豆分離蛋白生產組織蛋白的特點

1．水分含量

大豆分離蛋白和其他的食品原料類似，在擠出加工中需要加部分水，這是食品擠壓加工和合成聚合物螺桿擠壓加工的重要不同之處。不同的食品擠出產品，要求不同的原料含水率，含水率對擠出過程中流變性能的影響十分明顯。

2.物料黏度

物料的粘度是反映物料抗形變能力的尺度，也是擠出產品的組性能之一。大豆分離蛋白作為一種生物聚合物，原料擠出過程中粘度隨溫度的增加而減小。

3．螺桿轉速

螺桿轉速是雙螺桿擠出過程中較易改變的操作參數，螺桿轉速對擠出過程的產量、功耗、流變性能和產品質量有重要的影響。

4．pH值

根據蛋白質的化學理論可知，大豆分離蛋白的pH值高，可使蛋白聚集體內的靜電作用受到破壞，有利于蛋白微粒的解體；同時，亦可使蛋白質所帶的凈電荷增加，極性吸濕點增多，水化加強，有利于塑化。pH提高后，擠壓效果改善，擠出物的彈性、持水性、保水性均有較大幅度的提高，體積質量降低，膨化明顯。

三、大豆蛋白的質構調整

在擠壓組織化的過程中，擠壓機為大豆蛋白提供了一種特殊的變性環(huán)境，使其在高能作用下，在分子水平上發(fā)生可控制的變化，賦予植物蛋白以動物蛋白特有的質構性質。

從宏觀上看，擠壓使無定形的球蛋白轉變成了纖維化質構，使大豆蛋白的質構產生變化。

從微觀上看，擠壓使蛋白質變性，蛋白質分子內、分子間的化學鍵和相互作用力發(fā)生了改變。蛋白質轉化的方向取決于大豆蛋白的原料特性和擠壓機的操作參數。

 （一）蛋白質結構的變化

天然蛋白質在擠壓機內受到熱和剪切擠壓的綜合作用，使蛋白質三級和四級結構的結合力變弱。在模具中流動的過程中蛋白質分子由折疊狀變?yōu)橹本�狀（發(fā)生變性作用），由于蛋白質分子量和氨基酸組成的不同，使得這種變化非常復雜。 大豆分離蛋白可形成良好的纖維狀結構。擠壓產品的組織化程與蛋白質含量的關系極大，蛋白質含量越高，越易組織化。

（二）熱變性對質構重組的影響

在組織化中，熱變性是關鍵參數。由于溫度的作用和水分添加，蛋白質失去了本身的球形結構和三維空間，從折疊狀態(tài)伸展開來。當分子的伸展發(fā)生后，相關的線性蛋白質鏈自由地重新定向、重新組合。

 （三）凝膠的形成對擠出物成形的影響

將大豆分離蛋白、淀粉、豬肉在雙螺桿擠出機內擠壓加工，發(fā)現單一的大豆分離蛋白擠壓組織化產品纖維化結構明顯，但口感較硬。為改善其口感，降低成本，將小麥面粉、馬鈴薯淀粉、豬肉添加后，擠出產品產生凝膠作用，因而口感變軟。對于大多數擠出蛋白制品，特別是對用雙螺桿擠壓機加工的高水分蛋白物料來說，凝膠的形成對擠出物的成形有很重要的影響，添加碳水化合物和其他成分能改善凝膠的特性。