第十章-植物蛋白質(zhì)的提取和加工課件

第十章植物蛋白質(zhì)的提取和加工

第十章植物蛋白質(zhì)的提取和加工本章重點和學(xué)習(xí)目標(biāo)了解植物蛋白的種類和主要特征。掌握主要蛋白的制取原理和加工方法。掌握主要植物蛋白的性質(zhì)和主要用途。本章重點和學(xué)習(xí)目標(biāo)了解植物蛋白的種類和主要特征。第一節(jié)植物蛋白質(zhì)的基本特征

營養(yǎng)性蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值，主要是取決于其所含必需氨基酸是否平衡。一般來說，動物蛋白質(zhì)中的必需氨基酸比較平衡，而植物蛋白往往是賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸和蛋氨酸的含量相對不足。第一節(jié)植物蛋白質(zhì)的基本特征營養(yǎng)性小麥蛋白主要是賴氨酸和蘇氨酸不足；玉米蛋白主要是色氨酸和賴氨酸不足；棉子蛋白主要是蛋氨酸不足；花生蛋白主要是缺乏蛋氨酸；大豆蛋白除蛋氨酸和半胱氨酸含量稍低于FA0(聯(lián)合國糧農(nóng)組織)推薦值外，氨基酸組成基本平衡，接近于全價蛋白，是僅次于動物蛋白的理想蛋白質(zhì)資源。小麥蛋白主要是賴氨酸和蘇氨酸不足；加工特性加工特性主要是指食品在加工過程中和加工后所表現(xiàn)出的物理性質(zhì)。植物性蛋白質(zhì)，特別是油料蛋白質(zhì)具有較好的加工特性。它們在加工過程中，賦予制品保水性和保型性，防止加熱調(diào)理收縮變形，使制品有較好的物性品質(zhì)。

加工特性功能特性動物性蛋白質(zhì)含有較多的易導(dǎo)致心血管疾病的飽和脂肪酸和膽固醇，因而不利于健康。而來源于植物的蛋白質(zhì)雖然有的缺少某種氨基酸，但可同其他食物配合食用，使?fàn)I養(yǎng)效果互相補充。功能特性第二節(jié)植物蛋白的種類及性質(zhì)油料種子蛋白質(zhì)油料種子主要包括大豆、花生、芝麻、油菜子、向日葵、棉子、紅花、椰子等。其中大豆、油菜子產(chǎn)量最大，各種油料種子的蛋白質(zhì)特性如表所示。第二節(jié)植物蛋白的種類及性質(zhì)油料種子蛋白質(zhì)第十章-植物蛋白質(zhì)的提取和加工課件豆類蛋白質(zhì)一般來說，豆類蛋白質(zhì)中谷氨酸、天門冬氨酸等酸性氨基酸含量較多，而堿性氨基酸含量較少，因此豆類中等電點偏向弱酸性的蛋白質(zhì)含量多。豆類中的主要蛋白質(zhì)是球蛋白，從其類似性來劃分，可分為豆球蛋白和伴豆球蛋白兩種，兩者共占蛋白質(zhì)總含量的80%左右。除此之外，還含有2S球蛋白質(zhì)，植物凝集素，清蛋白質(zhì)。豆類蛋白質(zhì)一般來說，豆類蛋白質(zhì)中谷氨酸、天門冬氨酸等酸性氨基谷類蛋白質(zhì)麥膠蛋白小麥麥膠蛋白是糧食中最重要的蛋白質(zhì)之一，它與麥谷蛋白一起構(gòu)成面粉中的面筋質(zhì)。它溶解于中等濃度的乙醇(在60％～70％乙醇中溶解度最大)，而不溶于無水乙醇。在稀甲醇、丙醇、苯、醇溶液和酚對甲苯、冰醋酸溶液中都能溶解，也能在弱酸和弱堿溶液中溶解。小麥麥膠蛋白含有17.7％氮素，水解時能生成大量的氨、谷氨酸、脯氨酸及少量的組氨酸和精氨酸。

谷類蛋白質(zhì)麥膠蛋白麥谷蛋白小麥面筋蛋白質(zhì)的另一個主要構(gòu)成成分是麥谷蛋白，它不溶于水和酒精。麥谷蛋白與麥膠蛋白結(jié)合在一起很難分離，稍溶于熱的稀乙醇中，但冷卻后便成絮狀而沉淀。只有新制得的尚未干燥的麥谷蛋白才非常容易溶解在弱堿和弱酸中，并在中和時又沉淀出來。麥谷蛋白與麥膠蛋白在氨基酸組成上非常相似。麥谷蛋白麥清蛋白小麥子粒中還含有0.3％～0.4％麥清蛋白，等電點為pH值4.5～4.6。雖然在整個子粒中的含量不多，但它在胚里的含量則占全于物的10％以上。其物理性質(zhì)和水解產(chǎn)物類似于動物性蛋白質(zhì)。氨基酸組成上亮氨酸含量較高。

麥清蛋白面筋小麥中蛋白質(zhì)的重要特征是在調(diào)制面團(tuán)時蛋白質(zhì)形成面筋。面筋的含量和質(zhì)量決定了面粉的加工特性和面粉制品的品質(zhì)。當(dāng)小麥面團(tuán)在水中揉洗的時候，它的一部分淀粉粒和麩皮微粒脫離面團(tuán)成為懸浮狀態(tài)，另一部分溶解于水中，剩余部分為塊狀的膠皮狀物，稱之為面筋。面筋面筋的干物質(zhì)按面粉品質(zhì)的不同含70％～80％蛋白質(zhì)。其成分大致如下：麥膠蛋白43.02％麥谷蛋白39.10％糖2.13％其他蛋白4.41％淀粉6.45％脂肪2.80％面筋的干物質(zhì)按面粉品質(zhì)的不同含70％～80％蛋白質(zhì)。其成分大第三節(jié)大豆蛋白質(zhì)一、大豆蛋白功能特性1、乳化性蛋白自身的影響變性蛋白乳化性明顯下降。7S比11S乳化穩(wěn)定性好，乳化活性高。溶液環(huán)境的影響溶液離子強度越小，乳化性越強。pH值越高，乳化能力越強。第三節(jié)大豆蛋白質(zhì)一、大豆蛋白功能特性2.吸油性蛋白自身的影響蛋白含量越高，吸油性越大。粉末越細(xì)，吸油量越大。溶液環(huán)境的影響吸油能力隨著pH值的增大而減少。2.吸油性蛋白自身的影響3.吸水性和保水性吸水性：干燥蛋白質(zhì)在一定濕度中達(dá)到水分平衡時的水分含量。保水性：離心分離之后，蛋白質(zhì)中殘留的水分含量。4.黏度蛋白含量越高的大豆粉，其黏度越大。5.起泡性將大豆蛋白進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃猓浒l(fā)泡性和泡沫穩(wěn)定性會大大提高。3.吸水性和保水性6.凝膠性加熱是膠凝的必備條件，大豆蛋白質(zhì)的濃度及其組成時候凝膠能否形成的決定因素。大豆蛋白中，只有7S、11S成分才有凝膠性。濃度為8%-16%的大豆蛋白質(zhì)溶膠，經(jīng)過一定的加熱過程，冷卻后即可形成凝膠，濃度越高，凝膠強度越大。濃度低于8%的大豆蛋白質(zhì)溶膠，僅僅用加熱不能形成凝膠，必須在加熱后調(diào)節(jié)pH或離子強度。6.凝膠性加熱是膠凝的必備條件，大豆蛋白質(zhì)的濃度及其組成時候二、大豆蛋白質(zhì)的制取（一）濃縮蛋白質(zhì)制取方法濃縮蛋白質(zhì)主要是指以低溫脫溶豆粕為原料，通過不同的加工方法，除去低溫粕中的可溶性糖分、灰分以及其他可溶性的微量成分，使蛋白質(zhì)的含量從45％-50％提高到70％左右而獲得的制品。二、大豆蛋白質(zhì)的制取濃縮蛋白的制取方法主要有酒精浸提法、稀酸浸提法和熱處理三種。項目工藝過程酒精浸洗酸浸洗濕熱處理NSI（氮溶解指數(shù)）5.069.03.01:10水分散液pH6.96.66.9蛋白質(zhì)含量66.067.070.0水分含量6.75.23.1脂肪含量0.30.31.2粗纖維含量3.53.44.4灰分含量5.64.83.7濃縮蛋白的制取方法主要有酒精浸提法、稀酸浸提法和熱處理三種。酒精濃縮蛋白質(zhì)生產(chǎn)工藝酒精濃縮蛋白質(zhì)生產(chǎn)工藝酒精洗滌將低溫脫溶豆粕經(jīng)風(fēng)機吸入集料器，再經(jīng)螺旋運輸機送入酒精洗滌罐中進(jìn)行洗滌。操作溫度50℃，攪拌30min，料液比1：7，酒精濃度60％-65％。離心分離洗滌后，從罐中將蛋白質(zhì)淤漿物由泵送入管式超速離心機中進(jìn)行分離，分離出固形物和酒精溶液。酒精洗滌二次洗滌從離心機中分出的漿狀物進(jìn)入二次洗滌罐。溫度70℃，時間30min，酒精濃度80％-90％。脫水干燥經(jīng)過兩次洗滌后的淤漿物，經(jīng)閘門閥流入臥式真空干燥器進(jìn)行脫水干燥，脫水時間60-90min，真空度77.3kPa，工作溫度80℃。二次洗滌稀酸濃縮蛋白質(zhì)生產(chǎn)工藝稀酸濃縮蛋白質(zhì)生產(chǎn)工藝先將通過100目的低溫脫溶豆粕粉加入酸洗罐中，加入10倍質(zhì)量的水?dāng)嚢杈鶆蚝?，加?7％的鹽酸，調(diào)節(jié)pH值至4.5，攪拌1h，這時大部分蛋白質(zhì)沉析，粗纖維形成漿狀物。固態(tài)漿狀經(jīng)過2次水洗后，流入中和罐內(nèi)，加入適量堿調(diào)節(jié)pH值為中性，再經(jīng)泵壓入干燥塔中，脫水干燥成成品。先將通過100目的低溫脫溶豆粕粉加入酸洗罐中，加入10倍質(zhì)量（二）分離蛋白質(zhì)生產(chǎn)技術(shù)分離蛋白質(zhì)(SPI，soyproteinisolate)是指除去大豆中的油脂、可溶性及不可溶性碳水化合物、灰分等的可溶性大豆蛋白質(zhì)。分離大豆蛋白質(zhì)是高度精制的蛋白質(zhì)，其蛋白質(zhì)含量一般在90％以上，具有較好的功能性質(zhì)。

（二）分離蛋白質(zhì)生產(chǎn)技術(shù)分離蛋白質(zhì)(SPI，soypro送風(fēng)溫140℃脫脂豆粕堿液提取離心分離pH7-11NaOH溶液50℃攪拌15min渣滓水洗擠壓干燥干燥渣蛋白質(zhì)溶液酸沉澄清離心分離水洗中和140℃滅菌噴霧干燥成品pH6.5-7NaOH溶液排風(fēng)溫70-80℃生產(chǎn)工藝送風(fēng)溫140℃脫脂豆粕堿液提取離心分離pH7-11NaOH溶用弱堿溶液浸泡低溫脫溶豆粕，使可溶性蛋白質(zhì)、碳水化合物等溶解出來，利用離心機除去溶液中不能溶解的纖維及殘渣。在已經(jīng)溶解的蛋白質(zhì)溶液中，加入適量的酸液，調(diào)節(jié)溶液的pH值達(dá)到4.5，使大部分的蛋白質(zhì)從溶液中沉析出來，將用酸沉析出的蛋白質(zhì)凝聚體進(jìn)行破碎、水洗，送入中和罐內(nèi)，加堿中和溶解成溶液狀態(tài)。將蛋白質(zhì)溶液調(diào)節(jié)到合適濃度，由高壓泵送入加熱器中經(jīng)閃蒸器快速滅菌后，再送人噴霧干燥塔中脫除水分，制成分離蛋白質(zhì)。

用弱堿溶液浸泡低溫脫溶豆粕，使可溶性蛋白質(zhì)、碳水化合物等溶解（三）組織蛋白質(zhì)的制取方法組織蛋白是指蛋白質(zhì)經(jīng)加工成型后其分子發(fā)生了重新排列，形成具有同方向組織結(jié)構(gòu)的纖維狀蛋白。組織蛋白主要工藝過程包括原料粉碎、加水混合、擠壓膨化等工藝。膨化的組織蛋白形同瘦肉又具有咀嚼感，所以又稱為膨化蛋白或植物蛋白肉。（三）組織蛋白質(zhì)的制取方法組織蛋白是指蛋白質(zhì)經(jīng)加工成型后其分蛋白質(zhì)呈粒狀結(jié)構(gòu)，具有多孔性肉樣組織，并有優(yōu)良的保水性與咀嚼感。適用于各種形狀的烹飪食品、罐頭、灌腸、仿真營養(yǎng)肉、盒式營養(yǎng)餐食品等。經(jīng)過短時高溫、高水分與壓力條件下的加工，消除了大豆中所含的胰蛋白酶抑制劑、脲素酶、皂素以及血球凝聚素等多種有害物質(zhì)的生理活性，顯著提高了蛋白質(zhì)的吸收消化能力。膨化時，由于出口處迅速減壓噴爆，因而易去除大豆制品中產(chǎn)生不良?xì)馕兜奈镔|(zhì)。

大豆組織蛋白產(chǎn)品的特點蛋白質(zhì)呈粒狀結(jié)構(gòu)，具有多孔性肉樣組織，并有優(yōu)良的保水性與咀嚼組織蛋白的生產(chǎn)過程是在擠壓膨化機里完成的。物料通過膨化機膛內(nèi)的機械揉合、擠壓和高溫、高濕作用，改變了蛋白質(zhì)分子的組織結(jié)構(gòu)，使其成為一種易被人體消化吸收的食品。組織蛋白的生產(chǎn)過程是在擠壓膨化機里完成的。物料通過膨化機膛內(nèi)三、大豆蛋白的應(yīng)用三、大豆蛋白的應(yīng)用功能特性作用方式食品體系溶解度蛋白質(zhì)溶解與pH、離子強度有關(guān)飲料、整塊肉制品吸水、持水性通過氫鍵結(jié)合水，不形成水滴肉、香腸、面包、餅干粘度與水結(jié)合，增稠湯料、肉汁凝膠性蛋白質(zhì)基質(zhì)的形成于凝結(jié)肉制品、奶酪、腌肉粘結(jié)性蛋白質(zhì)座位粘結(jié)材料肉制品、焙烤食品、香腸彈性凝膠中二硫鍵的形變?nèi)庵破?、焙烤食品乳化性與水、脂肪形成乳狀液香腸、湯料、奶酪、蛋糕吸油性結(jié)合自由脂肪肉類、香腸風(fēng)味吸附性吸收、包裹、釋放仿真肉、餅干起泡性形成穩(wěn)定膜包空氣攪打糖表花、安琪兒蛋糕控制色澤脂氧合酶漂白作用面包、焙烤食品功能特性作用方式食品體系溶解度蛋白質(zhì)溶解與pH、離子強度有關(guān)第四節(jié)其他植物蛋白質(zhì)的提取和應(yīng)用

一、花生蛋白質(zhì)1.花生蛋白質(zhì)的制取低溫預(yù)榨-浸出法

將花生仁精選除雜，經(jīng)烘干調(diào)整水分至4％-5％后，破碎花生至2-4瓣，脫除胚芽和紅衣，經(jīng)粉碎、115℃蒸炒40min后進(jìn)行低溫預(yù)榨，用溶劑正己烷浸出油脂，最后脫除溶劑并磨碎，過110目篩。這種花生粉除油率達(dá)99％，蛋白質(zhì)含量在55％以上。第四節(jié)其他植物蛋白質(zhì)的提取和應(yīng)用一、花生蛋白質(zhì)低溫預(yù)榨-水溶提取法水溶提取法是利用花生蛋白溶于水的特點，將花生仁磨碎，而后用水將油和蛋白分離并除去纖維，可得到用于加工各種食品的低變性花生蛋白。這種方法比溶劑浸出法安全，設(shè)備也較簡單，出油率可達(dá)91％以上，蛋白質(zhì)提取率可達(dá)90％。低溫預(yù)榨-水溶提取法2.花生蛋白質(zhì)的應(yīng)用

添加劑吸油保水劑發(fā)泡穩(wěn)定劑花生蛋白肉2.花生蛋白質(zhì)的應(yīng)用添加劑二、小麥蛋白質(zhì)小麥含有8％-13％蛋白質(zhì)。按蛋白質(zhì)的溶解度分類主要是麥谷蛋白和醇溶蛋白，其他含氮化合物還有清蛋白、球蛋白以及非蛋白質(zhì)含氮化合物?；谌軇┑墓诺浞诸惪扇苄匀軇┰谛←溨械姆Q呼含量/%清蛋白水清蛋白10-20球蛋白食鹽水球蛋白醇溶蛋白酒精麥醇溶蛋白35-40谷蛋白酸/堿麥谷蛋白40-45二、小麥蛋白質(zhì)小麥含有8％-13％蛋白質(zhì)。按蛋白質(zhì)的溶解度分1.小麥蛋白機能特性

溶解性面筋幾乎不溶于水，較強的黏著性這一特點限制了小麥蛋白的廣泛應(yīng)用。熱變性和凝膠的形成面筋一經(jīng)加熱會形成機械強度較高的凝膠，因此面筋的加熱凝膠化作為一條重要的性質(zhì)常被應(yīng)用于食品加工。1.小麥蛋白機能特性溶解性面團(tuán)的形成小