大豆的化学成分及豆腐凝胶结构的形成机理

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25%的碳水化合物,分可溶性(主 要是低聚糖和多糖)不溶性(食 物纤维素)。
第一节 大豆原料的结构及化学成分
11%的水分
大豆
5%的灰分
维生素及一些特殊成分(皂 苷、异黄酮、有机酸等)
一、蛋白质
第一节 大豆原料的结构及化学成分
(一)蛋白质的元素组成及结构
C 、H 、O、 N ,有些还含有S、P、 Cu、 Fe、 Zn等元素(大豆蛋白 质中氮的平均含量约为17.5%)
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劲仔厚豆干
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二、豆腐凝胶成型机理
溶胶 熟豆浆
第三节 豆腐凝胶形成过程及机理
凝胶 豆腐脑
盐类和酸类的凝固机理不一样。 盐类凝固剂主要是利用游离的金属离子与蛋白质分子相结合, 使蛋白质分子无法继续保持溶解状态而产生聚合反应,最终形成豆 腐; 酸类凝固剂主要是利用酸类物质使豆浆pH值下降,逐步接近大 豆蛋白的等电点,减少其分子表面负电荷基团数目,蛋白之间因静 电力下降更易发生聚集,形成豆腐凝胶。
二、碳水化合物
第一节 大豆原料的结构及化学成分
大豆中碳水化合物可分为可溶性与不溶性两大类。
1.可溶性:主要成分为5%蔗糖、1%棉子糖、4%水苏糖等低聚糖。
是人体肠道内有益菌-双歧杆菌的增殖因子,对人体生理功能提高有 很好的作用。
2.不溶性:
主要是种皮的果胶质和纤维素。不能被人体消化吸收。
可制成“膳食纤维”
最后易导致胰腺肿大。 消除的方法:
热处理:100℃处理20min或120℃处理3min,活性丧失90%以上;
六、大豆皂苷
大豆皂苷,是类固醇或三萜系化合物的低聚配糖体的总称,是一种 表面活性剂,具有亲水和亲油两种性质,造成加工过程中产生泡沫的主 要因素之一,也是大豆制品苦涩味的主要来源。
大豆皂苷在大豆中的分布主要集中于胚轴中,子叶中较少,种皮几 乎不含有。
按溶液在离心机沉中降沉系降数速越度大来在分离,心可时分候为越四先个沉组降分。
~70%
生物活性蛋白。 占总蛋白比例较少, 但对豆制品的质量 影响较大。
(三)大豆蛋白质的特性
第一节 大豆原料的结构及化学成分
1. 溶解性 大豆蛋白质溶解度——指在特定环境下100g大豆蛋白质中能溶解于 特定溶剂中的最大克数。
二、豆腐凝胶成型机理
第三节 豆腐凝胶形成过程及机理
二、豆腐凝胶成型机理
第三节 豆腐凝胶形成过程及机理
1.溶胶体系的形成:
生豆浆加热之后,蛋白质分子的二、三、四级结构的次级键 断裂,蛋白质的空间结构改变,多肽链舒展,分子内部的某些疏水 基团(如-SH)疏水性氨基酸侧链趋向分子表面,使蛋白质的水化 作用减弱,溶解度降低,分子之间容易接近而形成聚集体,形成新 的相对稳定的体系—溶胶体系(熟豆浆)
研发部内训
大豆的化学成分及豆腐凝胶结构 的形成机理
主讲人:xxx
主要内容
石豆? 泡沫? 豆腥味? 胀气?
1 大豆原料的结构及化学成分
生、熟豆浆的区别? 腐竹的形成过程?
2 豆浆溶胶体系的形成
豆腐脑形成机理? 老豆腐、嫩豆腐?
3 豆腐凝胶结构的形成过程及机理
第一节 大豆原料的结构及化学成分
一、大豆籽粒的结构
第一节 大豆原料的结构及化学成分
* 陈思等. 不同大豆品质加工豆腐适宜性的模式识别研究.大豆科技.2018.
五、大豆中的酶及抗营养因子
第一节 大豆原料的结构及化学成分
大豆中含有许多种酶,引起食品加工领域关注的主要有脂肪氧化酶、
淀粉分解酶、蛋白质分解酶;抗营养因子有胰蛋白酶抑制素和血球凝
集素。
去除:95℃加热10~15min
(1)盐类(2)温度(3)pH值
2.两性电解质的性质
第一节 大豆原料的结构及化学成分
H2 N-Pr-COO-
+H+ -H+
+ H3N-Pr-COO-
+H + -H+
+ H3N-Pr-COOH
碱性条件pH>pI
等电点pH=pI
酸性条件pH<pI
在酸性介质中,以复杂的阳离子状态存在;在碱性介质中, 以复杂的阴离子状态存在;在等电点时,以两性离子态存在, 且正离子数等于负离子数。 蛋白质等电点( pI ):当某种蛋白质溶液处于某一pH值时, 蛋白质正负离子相等,溶液呈电中性,此时溶液的pH值。 大豆球蛋白pI 4.2-4.5
2. 凝胶的形成:
无机盐、电解质的作用屏蔽了蛋白质的部分负电荷,使蛋白质 静电斥力减弱,破坏蛋白质的水化膜和双电层,并通过-Mg-或-Ca等离子的“搭桥”作用,将蛋白质分子连接起来,形成立体网状结 构,并将水分子包容在网络中,形成凝胶(豆腐脑)。
三、
第三节 豆腐凝胶形成过程及机理
实验过程:400mL熟豆浆、80℃、4.8mL 1mol/L MgCl2溶液一次性加入 ,搅拌条件分别为60、120、180、240r/min,搅拌时间分别为10、20、 30s,搅拌结束后,80℃水浴静置凝乳30min后压制成型30min。
胀气因子?
三、脂质
第一节 大豆原料的结构及化学成分
大豆油脂的主要成分是甘油三酯,占95%以上,其余为大豆磷脂、甾
醇类、生育酚、类胡萝卜素和叶绿素。
大豆油脂中不饱和脂肪酸含量达60%以上,在人体内的消化吸收率达
97.5%,为优质食用植物油。 亚 油油 酸酸豆浆中含9%有一3定%2量%的油脂会赋予饱 和其一种棕 硬滑榈 脂润酸 酸感。无消造双化成键吸肥、收胖能,和量食心低用血、过管不多疾易易病
油体广泛存在于大豆、油菜、芝麻、花生等植物种子。大豆中的脂质主要以甘
油三酯(triacylglycerols,TAGs)的形式存在于亚细胞结构油体(oil body,
OB)中。
大豆油质体主要由甘油三酯、磷脂和内
源性蛋白质组成。
油体的内部是 TAG 基质,表面被磷脂单
分子层和镶嵌的油体蛋白所覆盖。磷脂单分
第二节 煮浆过程中豆浆成分的变化
一、大豆中的蛋白质存在形式
贮藏蛋白是大豆蛋白的主体,主要储存在蛋白质贮藏液泡里,包括7S(β伴大豆球蛋白)和11S(大豆球蛋白)。
二、大豆中脂质的存在形式
第二节 煮浆过程中豆浆成分的变化
植物储藏甘油三酯的细胞器被称为油体(oil body)或油质体(oleosome),
第三节 豆腐凝胶形成过程及机理
第三节 豆腐凝胶形成过程及机理
三、豆腐网状结构形态与豆腐品质的关系
豆腐网状结构的网眼较大,交织得比较牢固,豆腐脑的持水性好,做 成的豆腐柔软细嫩,弹性好,出品率高;
豆腐网状结构的网眼较小,交织得又不牢固,则豆腐脑的持水性差, 做成的豆腐僵硬,弹性差,出品率低。
棕榈酸 亚麻酸
硬脂酸 11%
其它

一个双键、可降低胆固醇、 油稳定性好,“安全脂肪酸”

55%
不 饱 和
亚油酸
两个双键、人体必需,在合 成磷脂、细胞结构、前列腺 素,软化血管,防高血压、 心脏病等有重要作用
20%
三个双键、细胞膜组分、
亚麻酸 易使油脂氧化变质、营养
降低,甚至有毒
四、无机盐
大豆中的无机盐有十余种,通常 是含有钙、磷、铁、钾等的无机盐, 它们的总含量一般为4.0%~4.5%。
子层占油体表面积的 80%,有着致密的结构
包裹 TAG s,油体蛋白占其余的 20%,嵌入
在 TAG s内部。
油体作为一种天然的乳化油滴粒子,具
有很好的稳定性。
三、生豆浆的成分
第二节 煮浆过程中豆浆成分的变化
在磨浆过程,油体和外源性蛋白质(大豆贮藏蛋白和活性蛋白)从破碎的细 胞中释放出来,大豆油体因其独特的结构能保持很好的完整性和稳定性,部分 外源性蛋白质(7S、11S )吸附到油体表面。
豆浆的豆腥味与脂肪氧化酶活性、油酸、 亚油酸、亚麻酸含量呈显著正相关
豆腥味!
五、大豆中的酶及抗营养因子
第一节 大豆原料的结构及化学成分
胰蛋白酶抑制剂是大豆中的主要抗营养因子之一,小肠液中的胰蛋白酶
与大豆胰蛋白酶抑制因子结合,生成无活性的复合物,降低胰蛋白酶的
活性,导致蛋白质消化利用率下降,同时引起体内蛋白质的内源性消耗,
这种大豆就是俗称的石豆。石豆由于珠孔关闭,
所以浸泡时很难泡开。
大豆表面坑坑洼洼的,隐藏很多土壤中的耐 热芽孢菌,很难洗掉,会带来品质风险。
第一节 大豆原料的结构及化学成分
二、大豆的化学成分
18%的脂肪即豆油,含60%的不饱 和脂肪酸,含1.5%的卵磷脂
40%蛋白质,含86~88%水 溶性蛋白质,氨基酸组成 相当完全,赖氨酸特丰富。 其蛋白质的氨基酸组成与 动物性蛋白质近似,是优 质完全蛋白质。
第三节 豆腐凝胶形成过程及机理
一、豆制品加工常用凝固剂
分类
凝固剂
主要成分 参考添加量
代表性豆腐
盐类
石膏
CaSO4
0.4%
嫩豆腐(南豆腐)
乳酸等
0.3% /
老豆腐(北豆腐) 武冈豆腐干
葡萄糖酸内酯
/
0.25-0.35% 充填豆腐、豆腐布丁
复合类
MgCl2 +TG酶 CaSO4+MgCl2 CaSO4+MgCl2+酸类
(一)种皮:约占整个大豆籽粒重量的8%。 (二)胚
1、幼胚:由胚根、胚轴(茎)、胚芽组 成,占整个大豆籽粒重量的2%。 2、子叶:是大豆主要的可食部分,约占 整粒大豆质量的90%
大豆种皮上有一个珠孔的结构,正常成熟的大
豆,种皮上的珠孔是未闭合的,但由于某些品
种特性或环境突变(骤然降温),珠孔就闭合,
第二节 煮浆过程中豆浆成分的变化
四、煮浆过程中豆浆的主要成分的变化
豆浆在加热保温(85-95℃)条件下,蛋白质 分子获得足够内能变性,其三维结构被破坏, 内部的疏水基团,疏水性相对升高,熟浆中 的蛋白质胶粒有向浆表面运动的趋势。豆浆 表面水分不断蒸发,表面蛋白质浓度浓度会 相对增高,蛋白质胶粒之间碰撞增加,次级 键容易形成,聚合度加大,逐渐形成蛋白质 网络结构即腐竹膜。 脂肪由于共价键与蛋白结合,大量脂肪被夹 在失水干燥的蛋白质中。随着时间推移,膜 越结越厚,这到一定程度后揭起烘干即为腐 竹。
大豆蛋白质系数5.71
大豆粗蛋白质含量(g)=大豆样品中N的g数×5.71
维持空间结构的作用力:氢键、盐键、二硫键、范德华力、疏水作 用力等
外界物化条件:pH值、温度、剪切力等 大豆蛋白质的二级、三级、四级结构发生不同程度的变化,使原本 包藏在球形结构内部的作用基团,即亲水基团、疏水基团等暴露出来, 引起蛋白质分子的性质改变和生理功能丧失。
3.变性
第一节 大豆原料的结构及化学成分
(1) 酸碱变性(2) 热变性(3) 冷冻变性 变性后蛋白质紧密的分子结构被破坏,肽链舒展,疏水基团
外露,分子体积增大,生物活性丧失。
4.胶体性
蛋白质胶体的形成 (蛋白质与水相互作用) ✓由于蛋白质分子表面分布着各种不同的亲水基,有水的环境里,蛋 白质分子与水通过氢键相互吸引,蛋白质表面被一层水分子紧紧包围, 这种作用称为水化作用。 ✓蛋白质水化作用的直接结果是使蛋白质成为亲水胶体:溶胶或凝胶
(二)大豆蛋白质的组成及分类
第一节 大豆原料的结构及化学成分
根据生理功能分颗类粒,在大单豆位蛋离白心质力可场分中为粒贮子藏移蛋动白的和速生度物。活性蛋白两大
类。贮藏蛋白是主沉体降,系约数占是总以蛋时白间的表70示%左的右。。通它常与为大1~豆2的00加×工10性-1质3秒关范系围
密切。
10-13这个因子叫做沉降单位S,即1S=10-13秒.
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