大豆食品加工业的发展及深加工研究Word下载.docx

1、迄今为止，中国的豆制品已有了2900多年的生产史。在这漫长的岁月里，随着我国与世界各国在政治、经济、文化、科学、宗教等各方面的交流发展，我国的豆腐与豆制品生产技术逐渐地传到了亚洲其他国家和地区、欧洲、北美州以及非洲等，豆腐最先被传入日本，绝大多数人认为，我国的豆腐制作技术是在唐朝即日本的奈良时代，有唐朝高僧鉴真大师及其弟子传入日本的【1】。 为了更好的利用大豆的营养价值，现在我国正大量生产大豆多肽、大豆膳食纤维、大豆磷脂、大豆皂苷、大豆异黄铜等。1 大豆的加工1.1 大豆的结构和物理性质1.1.1 大豆籽粒的结构大豆是典型的双子叶无胚乳种子，成熟的大豆种子，只有种皮的胚两部分，种皮位于种子的表

2、面，对种子具有保护作用，大多数品种的种皮表面光滑，有的还有蜡粉或你膜。种皮可呈黄、青、褐、黑等不同颜色，其上还附有种脐、种乳和合点等结构。种皮为黄色的黄豆是大豆中最常见和产量最高的一种。黄豆也是生产豆制品和食用油的重要原料，而其他大豆主要供食用或饲料。在种脐下部有一凹陷的小点称为合点或会点，是株柄维管束与种胚连接处的痕迹。脐上端可明显地透出胚芽和胚根的部分，二者之间有一个小孔眼，种子发芽时，幼小的胚根由此小孔伸出，故称此小孔为种孔、珠孔或发芽孔【2】。大豆的胚由胚根、胚轴、胚芽3部分组成。胚轴又称胚茎，胚根、胚轴、胚芽3部分约占整个大豆籽粒质量的20%。大豆还有两枚子叶。大豆子叶是大豆主要的可

3、食部分，质量约占整个大豆籽粒的90%。子叶的表面为由小型正方形细胞组成的表皮，表皮的下面有柔软细胞，它们是大豆子叶的主体，子叶的主要成分有蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质和维生素【2】。1.1.2 物理性质和储存特性大豆的组成构造基本上决定了大豆的物理性质。这些性质包括大小、颜色、形状和吸水性等。大豆颗粒大小通常以百粒重来表示。按45克以上为极大粒，35克到45克为大粒25克至35克为中粒，15克至25克为小粒，15克以下为极小粒，但也有其他不同的分类方法，而大豆的颜色则依种皮、子叶和脐的颜色不同呈多样化，形状也有球状的，椭圆状的，扁平球的等多种多样【2】。刚刚收获的大豆籽粒，一般还没成熟。不

4、仅含油量低，而且所得产品质量也查，加工性能变差。如用刚刚收获的大豆加工豆腐，不仅出品率低，而且豆腐的“筋道性”较差，经过一定时间的储藏，大豆籽粒会进一步成熟，这一过程叫做“后熟”大豆的成熟时间并不长，市场上流通的大豆多已完成后熟过程。有生命的大豆籽粒会不断的吸收氧气，排出二氧化碳和水分，并产生热量，呼吸作用会消耗大量的有用成分，如糖、脂肪、水分的增加和温度的升高，使大豆发生霉变。所以在储藏和流通过程中应尽可能采用适当的方法控制大豆籽粒的呼吸作用。一般来说，大豆籽粒的含水量高，呼吸强度增大，反之，呼吸作用减小。在常温下，大豆的安全储藏水分为11%至13%。不过，也并不是越干越好，因为过度干燥也有

5、可能引起石豆的产生【2】。在储藏和运输过程中，还应该注意防止大豆的破损，因为种皮的颗粒的破损都会引起病虫害的发生，促进化学变化的进行。比如，大豆收割后的干燥温度过高也会引起大豆营养成分的变化。另外，在我国东北地区，农民经常将大豆码垛堆放在室外过冬，所以还应该防止储藏时冻害的发生。大豆中一些完全不能吸水或吸水速度非常慢的大豆颗粒，称为“石豆”，石豆的种皮破损后，吸水性就会得到恢复。石豆可能起因于大豆的品种特性，过度的干燥也会引起石豆的产生和比例的增加【2】。1.2 大豆的化学特性在大豆的加工过程中，大豆的化学成分会发生各种变化。大豆的主要成分有蛋白质、脂肪、糖类、矿物质、磷脂、维生素等多种营养成

6、分。1.2.1 蛋白质蛋白质是大豆最主要的成分之一。依品种不同，大豆的蛋白质含量也有较大差异。我国的大豆蛋白质含量一般在40%左右，个别品种可达50%以上。按40%计算，1千克大豆的蛋白质含量相当于2.3千克猪瘦肉或2千克瘦牛肉的含量，所以，人们将大豆誉为“植物肉”。大豆蛋白的氨基酸组成相当完全，除氨基酸和半胱氨酸含量较少外，其余必需氨基酸含量均达到或超过了世界卫生组织推荐的必需氨基酸需要量水平。由此可见，大豆蛋白是一种优质的完全蛋白质。大豆蛋白质所含的氨基酸中，赖氨酸的含量特别丰富，而谷物类食品正缺乏赖氨酸，因此，在谷物类食品中缺乏的赖氨酸，使谷物类食品的营养价值得到进一步提高【3】。大豆的

7、热变性和冷冻变性是大豆蛋白最为重要的特性，几乎所有的大豆制品都利用了大豆蛋白的热变性。尽管人们对大豆蛋白的热变性条件和变性产物有了较多的了解，但对机理还不足十分清楚。而大豆蛋白质的冷冻变性则主要用于冻豆腐的生产【3】。大豆蛋白质除有一定的溶解性、热变性和冷冻变性的特点外，还具有功能性特性，如吸油性、吸水性、乳化性、凝胶性和起泡性等都可应用于食品加工中。1.2.2脂肪大豆中含有约18%的优质脂肪，大豆脂肪在常温下为黄色液体，是半干性油，凝固点在15摄适度。大豆脂肪中含有丰富的不饱和脂肪酸（约60%）。由于不饱和脂肪酸具有防止胆固醇在血管中沉积及溶解沉积在血管中的胆固醇的功能，因此，大量使用大豆制

8、品活泼大豆油对人体是有益的。但从大豆制品加工与储藏特性来看，由于不饱和脂肪酸稳定性较差，易氧化。因此，不饱和脂肪酸含量高又不利于大豆制品地加工与储藏，必须加以注意。大豆脂肪还是决定大豆制品的营养和风味的重要物质之一。此外，大豆中还含有较丰富的磷脂，其中主要是卵磷脂，还有微量脑磷脂。磷脂是优良的乳化剂，因此他的存在对大豆制品，特别是大豆饮料的稳定性和口感有很重要的作用。1.2.3 碳水化合物大豆中约含有25%的碳水化合物，成分比较复杂。一种是不溶性碳水化合物-食物纤维素，一般每100克大豆中含5克左右，主要存在于种皮。另一种可溶性碳水化合物主要有低聚糖（包括蔗糖，椰子糖，水苏糖）和多糖（包括阿拉

9、伯半乳糖和半乳糖类）构成。但成熟的大豆几乎不含淀粉。大豆中的碳水化合物除蔗糖外，都难以被人体吸收。一部分糖类物质在肠道中还易成为微生物的营养源而在肠道内产生气体，不过这些碳水化合物在加工过程中多溶于水而被去除掉【4】。1.2.4 维生素大豆中含有多种维生素，特别是B族维生素含量较多。不过大豆中的可溶性维生素总含量较少，脂溶性维生素更少。在加工中由于加热、精制或氧化多被破坏或除掉【4】。1.2.5 无机盐 大豆无机盐也称大豆矿物质，其种类及含量较多，且对人体的生长发育有重要作用。大豆无机盐主要为钾、钠、钙、镁、硫、磷、氯、铁、铜、锰、锌、铝等。总含量为5%左右。大豆中钙含量差异最大，大豆的钙含量

10、与蒸煮后大豆的坚硬度有关，钙含量多，蒸煮时会变得很坚硬，大豆中的磷有75%是植酸钙镁态，13%是磷脂态，其余12%是有机物和无机物。大豆在发芽过程中，植酸酶被激活，矿物质元素游离出来，从而使其生物利用率明显提高。因此可以说豆芽菜是一种非常好的蔬菜【4】。1.3 大豆的加工1.3.1 豆腐豆腐是大豆蛋白凝胶产品，因此无论哪一种豆腐，都必须将大豆蛋白从大豆子粒中提取出来。大豆磨碎时，在脂肪氧化酶作用下，将产生一种特有的豆香味。为此，有人用热水磨浆，将大豆脂肪酶尽快杀灭，这种磨浆方法称为热法磨浆，与此相对应，用温水磨浆称为冷法磨浆大豆磨碎后的浆渣混合物，称为豆糊，其浆渣分离的方法有两种：一种是磨后直

11、接分离，称为冷分离；另一种是将豆糊加热后再分离，叫热分离【4】。豆腐的主要工艺流程如图1。大豆去除清洗磨碎（加水温度90到100摄氏度）水（室温）（冷法磨浆） 豆糊 豆糊 豆渣 浆渣分离 加热到50100摄氏度 豆浆 浆渣分离豆清 生豆浆冷分离 加热 热分离 热豆浆 加热 热豆浆图1 豆腐的主要工艺流程1.3.1.1 工艺要点（1）选豆除杂生产所用的大豆首先要除杂。大豆在收获，储藏以及运输的过程中难免要混入一些杂质，如草屑、泥土、沙子、石块和金属碎屑等。这些杂质不仅危害豆制品的卫生和质量，而且也会影响机械设备的使用寿命，所以必须清理除去。豆制品生产中大豆除杂的方法可分为湿选法和干选法两种。干选

12、法除杂可用振筛机除去比大豆打的砂石粒，用旋风除尘机除去密度低于大豆的小砂石粒和尘土。通过几种手段组合才能达到良好的清选效果。干法设备多、投资达、占地面积大，但除杂比较彻底，在豆制品生产中用的不多。豆腐生产主要采用的是湿选法【4】。湿选法的原理就是根据大豆与杂物相对密度的差异，先用水漂洗出相对密度较小的草屑、霉豆等，再用淌槽或选水分离器，振动式水洗机等除去泥土和相对密度较大的砂石等【4】。（2）清洗与浸泡大豆表面上有很多微细皱纹，尘土和微生物附着其中，浸泡前应进行充分地清洗。经过清洗的大豆，通过输送系统送入泡送槽中加水浸泡。大豆浸泡的目的是为了软化组织结构，提高胶体分散程度，有利蛋白的萃取，增加

13、蛋白提取率【4】。实践证明，大豆浸泡适度与否，不但影响产品的得率而且影响产品的质量。浸泡适度的大豆蛋白体膜呈脆性状态，在研磨是蛋白体得到充分破碎，使蛋白质能最大限度地提取出来。浸泡不足，蛋白体膜较硬，浸泡过度，蛋白体膜过软。这两种情形都不利于蛋白体的机械破碎，蛋白质溶出不彻底，产品率低。通常将大豆浸泡于3倍的水中，夏天约浸泡8到20小时，冬天约16到20小时，浸泡后大豆的重量约为原重的2.2倍，每天应随时检查浸泡情况，确定浸泡程度【4】。（3）制浆中国传统的豆制品尽管制作工艺千差万别，但几乎都要先经过制浆这道工序二姐就这道工序而言，不同的产品的差异也不大，其大体工艺过程都是：磨浆滤浆煮浆。大豆

14、浸泡完毕，沥去泡豆水，经冲洗并沥尽余水后，即可进入磨内研磨。研磨时必须随料定量进水。其作用有3点：一是流水带动大豆在磨内起润滑作用；二是磨运转时会发热，加水可以起冷却作用，防止大豆蛋白热变性；三是可使被磨碎的大豆中的蛋白质溶离出来，形成较好的溶胶体。磨制时的加水量应为浸泡好大豆重量的3倍左右，加水量必须稳定均匀，豆糊应为白色、粗细均匀。豆糊的细度直接影响蛋白质在水中的溶解度，所以和出品率有着直接关系。滤浆即从豆糊中抽提豆浆。为了充分地将豆糊中的大豆蛋白抽提出来，应掌握加水量及水温。加水量过少则会影响蛋白质抽提率；加水量过多，影响点脑成型，并使黄浆水相应增多，造成营养物质的流失较多。根据生产经验

15、，每公斤大豆制豆糊约4千克，再加4千克左右的水，水温控制在50至60摄氏度时过滤。第一次滤出的豆渣应重复2次加水滤浆【4】。煮浆的温度应控制在95摄氏度以上，时间为4分钟左右，目的是使豆浆受热均匀，蛋白质热变性彻底，为点脑成型创造必要条件。同时煮浆还使抗营养因子失活消除部分豆腥味，是豆浆灭菌。（4）豆腐的凝固成型成型是豆腐制品加工的主要环节，豆腐制品的质地，口感、口味、外观形态及产品规格都受到成型工序的影响，不同的豆腐制品的生产工艺在成型工序上的差别很大。豆腐类型不同，起制作工序也不同，但无论哪一种豆腐，其制作都有一个将凝固剂与豆浆混合，使豆浆凝固的过程，这是豆腐制作的核心，对豆腐的品质和得率

16、影响很大【5】。凝固剂与豆浆混合后，对于传统豆腐，需要防止一段时间，使豆浆充分凝固，俗称蹲脑，活蹲缸、养脑、涨浆。这个操作不但重要，而且容易控制【5】。1.3.2 豆乳1.3.2.1 豆乳的工艺流程如图2。大豆原料清理脱皮浸泡磨浆与酶钝化浆渣分离与脱臭调质 5均质杀菌包装成品检验【6】。图2豆乳的工艺流程1.3.2.2 操作要点：（1）清理清理的目的是除去豆中混杂的沙石、豆壳、杂草等杂质或不合格的大豆。（2）脱皮脱皮是豆乳生产中的关键工序。其优点为减少细菌量，改善风味，降低储存蛋白的热变性，缩短脂肪氧化酶钝化所需要的加热时间，使豆乳保持良好的颜色【6】。大豆脱皮有两种方法，即湿脱皮和干脱皮。湿

17、脱皮在浸泡之后进行，干脱皮在浸泡之前进行。干法脱皮有辅助脱皮机和脱皮机共同完成，可以除去豆皮和胚芽。向脱皮机中通入干热空气加热，大豆在螺旋输运器推动下，在脱皮的同时完成钝化酶操作。干脱皮时，如果大豆水分含量超过13%，则应将其干燥到10%左右后冷却再脱皮。脱皮率应控制在95%以上。湿法脱皮即大豆浸泡后再脱皮，主要经过机械摩擦及水漂洗。起最大的缺点是耗水量大，水溶性蛋白损失大。所以豆乳生产最好选用干法脱皮，有利于生产高质量的豆乳【6】。（3）磨浆与酶的钝化大豆经脱皮破碎后，脂肪氧化酶在一定温度、含水量和氧气存在下就可以发挥催化作用，因此，在大豆磨浆是就应防止脂肪氧化酶的生理活性作用，使其变性失活

18、。常用的灭酶方法有干热处理、蒸汽法、热水浸泡法与热磨法、热烫法、酸或碱处理法等【6】。（4）浸泡目的是软化大豆组织结构、降低磨耗和磨损、提高胶体分散程度和悬浮性，增加得率。目前一般采用高温浸泡，温度控制在80到85摄氏度，时间0.5到1小时。高温浸泡时间短，可避免由于微生物繁殖导致的腐败，有利于规模化、连续化生产【6】。（5）磨浆磨浆工序总的要求是磨的要细，一般浆体的细度应有90%以上的固形物通过150目筛。将钝化酶后的大豆直接进入磨浆机中，同时注入相当于豆重8倍的80摄氏度热水，也可注入少量碳酸氢钠稀溶液来增进磨浆效果，经粗磨后的豆糊再泵入超微磨中，经此磨后豆糊中95%的固形物可通过150目

19、筛【6】。（6）浆渣分离磨制后的热豆浆利用离心机将浆体和豆渣分离。分离工序严重影响豆乳蛋白质和固形物的回收。一般控制豆渣含水量在85%以下。豆渣含水量过大，则豆乳中蛋白质等固形物回收率低。分离常采用离心分离，常用的离心分离设备为三足式离心分离机。分离豆浆常采用热浆分离，可降低浆体黏度，有助于分离【6】。（7）真空脱臭真空脱臭的作用就是要最大限度地消除豆乳中的异味物质。真空脱臭工序分两步完成：首先是利用高压蒸汽将豆乳加热到140到150摄氏度，然后将热浆体迅速导入真空冷却室，对过热的豆乳抽真空，降低豆乳温度至70至80摄氏度 左右。有资料表明经真空脱臭后的豆乳，能够与各种赋香剂很好地调和易于加香

20、，所以一般的工序采用先脱臭后调香【6】。（8）豆乳的调制要获得在营养成分和口感上接近牛奶的豆乳，必须进行调制。通过调制可以生产多种口味的豆乳。豆乳饮料的调制即按照产品配方和标准要求，早调制缸中将豆浆、营养强化剂、乳化剂、赋香剂和稳定剂等加在一起，充分搅拌均匀，并用无菌水调整至规定浓度的过程。（9）均质 均质是生产优质豆乳的重要工序，品质优良的豆乳组织细腻、口感柔和，经过一定时间存放无分层、无沉淀。均质处理可提高豆乳口感与稳定性。均质时温度一般控制在70至80摄氏度之间比较适宜。目前豆乳生产一般采用两次均质，均质次数越多，均质的效果越好且均质温度越高均质效果越好【6】。（10）杀菌 豆乳加工中常

21、用的杀菌方法有3种，即常压杀菌、高温高压杀菌和超高温瞬时杀菌，生产即日销售后冷藏销售的豆乳可采用常压杀菌。常压杀菌的豆乳在常温下存放，产品一般不超过24小时即出现败坏。但常压杀菌包装好的豆乳迅速冷却，且储存于2至4摄氏度的环境下，可存放1至3周。加热杀菌普遍采用的是杀菌温度121摄氏度，恒温10至20分钟的工艺流程【6】。 此外，也可采用将豆乳预热到80摄氏度进行预杀菌，在进入超高温杀菌机，加热到138摄氏度，保持4秒钟，泵入无菌罐暂存【6】。11包装 豆乳的包装形式很多，常见的有玻璃瓶包装、复合袋和无菌包装、利乐包装等。包装材料密封不好或包装时封口不严都会导致细菌进入豆乳中造成二次污染。2

22、大豆功能性食品的加工即深加工要提高大豆产品的价值，就要调整优化产品结构，提高产品档次和整体质量水平，大力发展精深加工和综合利用。积极开发大豆磷脂，大豆膳食纤维等功能性食品，加快研制高质量，高附加值、高效益的具有营养功能的新产品【7】。2.1 大豆磷脂磷脂是一类具有特定生理功能的极性物质，是一种表面活性剂，是人、动物和植物组织细胞膜的主要组成成分。天然的磷脂具有很高的营养价值和良好的加工特性，磷脂不仅是人、动物和植物组织细胞膜的重要组成成分，二姐对脂肪的吸收、转运，对脂肪酸，特别是不饱和脂肪酸起着重要的作用，大豆磷脂是从生产大豆油的油脚中提取出来的产物，在大豆中的含量为1.2%至3.2%。它是由

23、甘油、脂肪酸、胆碱或胆胺所组成的酯，能溶于油脂及非极性溶剂中。大豆磷脂外观为浅黄色至浅棕色粉末或半透明粘稠状液态物质，稍带大豆腥味，部分溶于水，溶于苯、氯仿、乙醚、石油醚，难溶于丙酮和醋酸酯【7】。2.1.1 大豆磷脂的加工技术及工艺流程浓缩大豆磷脂是水化大豆毛油油脚干燥脱水后得到的产品，工业上制备浓缩大豆磷脂方式有连续式生产和间歇式生产浓缩大豆磷脂，这里主要介绍间歇式生产方法,工艺流程如图3。过滤油预热加水水化静置沉淀（保温）分离油脚浓缩磷脂脱色【7】。图3大豆磷脂的工艺流程2.1.2 操作要点（1）预热 机榨毛油经过滤除去杂质后，预热升温至80摄氏度。（2）加水水化 根据油中磷脂的含量，以

24、及在加热过程中所形成的磷脂胶粒的变化情况确定加水量。一般加水量为磷脂含量的3.5倍左右。加进的水位沸水，也有使用浓度约在0.7%左右的热食盐水溶液。加水速度已磷脂吸水速度而定，磷脂吸水快则加水要快；磷脂吸水慢，则加水也要慢。刚开始加水时，搅拌速度要快，一般掌握在80至100转每分钟之间，待20至30分钟后，磷脂有大片的絮状颗粒生成，即将搅拌速度放慢，在继续搅拌20到30分钟，即可静置沉淀。沉淀后的上层清油经脱水后，即为精炼油。下层油脚则需经浓缩后才能制得成品磷脂【7】。（3）浓缩 将水化后的磷脂油脚，经真空吸入浓缩缸中，同时升温并进行搅拌。在保温80摄氏度左右的情况下，真空脱除磷脂中的水分。待

25、搅动流体磷脂略有丝光产生时，即表明水分已符合要求。此时水分含量大约在5%左右。浓缩后的磷脂是棕色半固体，即可用于食品、医药和工业上【7】。（4）磷脂的脱色 当需要制取高质量的磷脂时，经浓缩的磷脂，还需要进行脱色处理。脱色处理的方法：在浓缩缸内，加入浓缩磷脂量2%至2.5%,浓度为30%左右的双氧水，在50摄氏度的条件下，停止真空密封脱色1小时。然后开动真空泵，升温到70摄氏度左右，进行脱水，直到分水缸中没有水滴为止脱色后的磷脂颜色为浅棕色【7】。2.2 大豆膳食纤维大豆膳食纤维的主要成分是大豆中的不溶性碳水化合物，其中包括半乳甘露聚糖l、半乳甘露聚糖ll、果胶质、木聚糖、甘露聚糖、纤维素等。现

26、代医学和营养学研究表明：大豆膳食纤维具有明显的生理与医疗功能。大豆膳食纤维具有降低胆固醇，改善脂质代谢，预防大肠癌、动脉粥硬化和冠心病，改善糖尿病、减肥等作用。2.2.1 大豆膳食纤维的加工技术大豆膳食纤维是以大豆分离蛋白碱提过程分离出来的湿豆渣为原料，经过调质、压滤、干燥和超微粉碎等工序精制而成的膳食制品。其主要成分是非淀粉多糖类（如纤维素、果胶和树脂等）。大豆膳食纤维工艺流程如图4。豆渣原料预处理加工功能改进分离干燥粉粹包装成品【8】。图4大豆膳食纤维的工艺流程2.2.2 操作要点（1）预处理 先用水漂洗，除去杂质。（2）加工 用碱液浸泡，调PH后加蛋白酶酶法除蛋白，在加酸中和后，用脂肪酶

27、酶解除去脂肪后再调PH，加脱色剂脱色【8】。豆渣中还有一定量的蛋白质和脂肪，蛋白质直接影响产品纯度，脂肪经氧化后，会使产品产生异味。因此，必须将两者除去，以提高产品质量。豆渣一般呈乳黄色，其中主要的呈色物质是黄豆素、胡罗卜素、类胡罗卜素等物质，所以必须要求脱色处理【8】。（3）功能改进 用纤维酶酶解，以改善豆渣膳食纤维的口感，再用胶体磨均质处理后高温闪蒸，达到灭酶、除臭、杀菌的效果【8】。在豆制品生产中，大豆磨浆时细度不够，从豆制品生产的角度看，也不希望磨得太细，否则影响过滤，从而影响豆制品的质量和得率。所以，豆渣必须用胶体磨均质处理。残留在豆渣中的酶，特别是脂肪酶，可使脂肪水解，产生挥发性酸、醇、醛、酮类等物质。这些物质是影响豆渣气味的主要原因，所以豆渣必须高温闪蒸，使酶完全失去活性，同时加热还可以使杀死其中的微生物防止豆渣在加工过程中腐败。高温闪蒸后，存在豆渣中的挥发性物质被抽走，即完成了脱臭处理【8】。（4）分离 用离心机分离，去除水分，再用清水洗涤滤渣后，甩干去水，收集滤渣。（5）干燥 干燥采用低温真空干燥或气流干燥，在55至60摄氏度条件下脱水，