（The Organization and Reorganization  of Bean Protein)

大豆中蛋白质含量约为40%，脂肪含量约为20%,碳水化合物含量约为25%，纤维素及灰分含量等约占5%，水分及其他成分约占10%，淀粉含量很少，蛋白质营养价值较高。大豆加工中的关键技术是去除豆腥味，大豆挤出后的产品豆腥味明显减少。大豆中含有干扰蛋白质消化或影响健康的扰营养因子，挤压也可以少这类化合物的数量或降低其活性。

一、螺杆挤压机的参数对组织蛋质质量的影响

原料含水率、喂料速率、机筒温度、螺杆转速是食品双螺杆挤压机的重要参数。不同的挤出设备，操作参数各不相同。

（一）原料含水率

试验得出含水率为18%，这是能获得较佳的全脂大豆粉产品。

（二）喂料速率

 喂料速率是影响挤出过程的另一个重要参数。

（三）机筒温度

   一般条件下机筒最高温度为160 ℃时，挤出的大豆粉具有良好的性能。

（四）螺杆转速

螺杆转速高，剪切作用强，剪切热大，大豆的变   性程度高。

二、 组织大豆蛋白的加工条件

组织蛋白是指大豆经加工后，其蛋白质发生变性，蛋白质分子重新定向，形成新的组织结构。

（一）水分含量

在脱脂大豆的组织化挤出过程中，原料中的添加水量对挤压过程起着重要作用。水一方面对物料的流变与输送起着塑化作用；另一方面水与蛋白质分子的相互作用，导致蛋白质分子主键构片段的运动性增强。随着含水率的增加，物料的流动性增加，粘度明显下降，物料受剪切作用减弱，在机头处建立的压力也较小，相应影响到产品的成形与组织化。

原料最佳含水率在30％一45%。

 （二）机筒温度

 物料在挤出过程中的热量变化反映在机筒加热、螺杆剪切所产生的热量、物料物理化学变化所吸收的热量上，在挤出过程中，三者处于平衡。。在不同的挤出阶段，大豆蛋白的组织化需要不同的机筒温度分布。

（三）蛋白质

1.蛋白质含量对挤出物的影响I

全脂大豆粉含蛋白质约40%，脱脂大豆含蛋白质约50%,大豆分离蛋白含蛋白质约90%。同时在脱脂大豆粉中添加不同比例的大豆分离蛋白来调整挤压原料的蛋白质含量，随着蛋白质含量的提高，挤出物的组织化和纤维化程度提高，口感变好。

2.蛋白质种类对挤出物的影响

大豆蛋白的主要成分是球蛋白，此球蛋白约占蛋白总量的90%，直接使用这种球状大豆蛋白的缺点是产品强度低，缺乏应有的组织化结构，感官质量很难达到要求。

经过组织化处理后，无定形的球蛋白充分伸展并在强剪切、高热、高压的作用下发生取向排列，形成了一种类似于动物肌蛋白特有的结构和纤维组织的物质，这种物质复水后即成为具有一定的强度、弹性和质构的新型大豆蛋白制品。复水后具有一定的强度、弹性和咀嚼感。具有适当的膨化度，有利于吸水软化，提高蛋白质的消化吸收性和营养价值。

3．蛋白质的变性对挤出物的影响

蛋白质的氮溶解指数可显著影响挤出物的性质，随着脱脂大豆粉烘烤时间的增加，蛋白质的变性程度增加，氮溶解指数减小，容重增加，持水性减少。挤压原料的氮溶解指数在降低到一定程度后，已无法再挤压成形和组织化。

4. 组织化对营养价值的影响

大豆蛋白在组织化的过程中都伴有不同程度的膨化，内部形成微孔气室，在加工过程中可以吸收水分和大量风味物质，便于调味增香处理。另一方面由于组织化过程的热和剪切作用，消除了大豆中的抗营养因子，提高了消化吸收率，所以组织化过程能使大豆蛋白的营养价值提高。 

（四）油脂

 为改善挤出产品的口感和风味，可在脱脂大豆粉中添加一定量的油脂，油脂对蛋白质的主要影响是乳化作用。

（五）豆腥味的去除

口感和风味是食品加工的重要参数，对于脱脂大豆蛋白的组织化来说，重要的指标是其内部是否形成了纤维结构，挤出产品的豆腥味是否已去除。通过挤压膨化的法，可以使挥发性成分蒸发，驱除产品中的豆腥味物质。

（六）对产品的评价

挤压测定中的重要指标有感官特性、外观、风味、质构等，它们均是主观评定项目。

（七）用大豆分离蛋白生产组织蛋白的特点

1．水分含量

大豆分离蛋白和其他的食品原料类似，在挤出加工中需要加部分水，这是食品挤压加工和合成聚合物螺杆挤压加工的重要不同之处。不同的食品挤出产品，要求不同的原料含水率，含水率对挤出过程中流变性能的影响十分明显。

2.物料黏度

物料的粘度是反映物料抗形变能力的尺度，也是挤出产品的组性能之一。大豆分离蛋白作为一种生物聚合物，原料挤出过程中粘度随温度的增加而减小。

3．螺杆转速

螺杆转速是双螺杆挤出过程中较易改变的操作参数，螺杆转速对挤出过程的产量、功耗、流变性能和产品质量有重要的影响。

4．pH值

根据蛋白质的化学理论可知，大豆分离蛋白的pH值高，可使蛋白聚集体内的静电作用受到破坏，有利于蛋白微粒的解体；同时，亦可使蛋白质所带的净电荷增加，极性吸湿点增多，水化加强，有利于塑化。pH提高后，挤压效果改善，挤出物的弹性、持水性、保水性均有较大幅度的提高，体积质量降低，膨化明显。

三、大豆蛋白的质构调整

在挤压组织化的过程中，挤压机为大豆蛋白提供了一种特殊的变性环境，使其在高能作用下，在分子水平上发生可控制的变化，赋予植物蛋白以动物蛋白特有的质构性质。

从宏观上看，挤压使无定形的球蛋白转变成了纤维化质构，使大豆蛋白的质构产生变化。

从微观上看，挤压使蛋白质变性，蛋白质分子内、分子间的化学键和相互作用力发生了改变。蛋白质转化的方向取决于大豆蛋白的原料特性和挤压机的操作参数。

 （一）蛋白质结构的变化

天然蛋白质在挤压机内受到热和剪切挤压的综合作用，使蛋白质三级和四级结构的结合力变弱。在模具中流动的过程中蛋白质分子由折叠状变为直线状（发生变性作用），由于蛋白质分子量和氨基酸组成的不同，使得这种变化非常复杂。 大豆分离蛋白可形成良好的纤维状结构。挤压产品的组织化程与蛋白质含量的关系极大，蛋白质含量越高，越易组织化。

（二）热变性对质构重组的影响

在组织化中，热变性是关键参数。由于温度的作用和水分添加，蛋白质失去了本身的球形结构和三维空间，从折叠状态伸展开来。当分子的伸展发生后，相关的线性蛋白质链自由地重新定向、重新组合。

 （三）凝胶的形成对挤出物成形的影响

将大豆分离蛋白、淀粉、猪肉在双螺杆挤出机内挤压加工，发现单一的大豆分离蛋白挤压组织化产品纤维化结构明显，但口感较硬。为改善其口感，降低成本，将小麦面粉、马铃薯淀粉、猪肉添加后，挤出产品产生凝胶作用，因而口感变软。对于大多数挤出蛋白制品，特别是对用双螺杆挤压机加工的高水分蛋白物料来说，凝胶的形成对挤出物的成形有很重要的影响，添加碳水化合物和其他成分能改善凝胶的特性。