超高壓均質(zhì)和熱處理對豆乳、豆腐和豆腐皮特性的影響.pdf

1、傳統(tǒng)的大豆制品——豆乳、豆腐和豆腐皮，歷史悠久，營養(yǎng)價(jià)值高，深受消費(fèi)者的喜愛，是我國大豆加工的支柱產(chǎn)業(yè)。傳統(tǒng)大豆制品行業(yè)規(guī)模普遍較小，技術(shù)水平低，而且豆乳在加工和貯藏過程中易產(chǎn)生油水分層和沉淀及風(fēng)味不穩(wěn)定等質(zhì)量問題。因此，在保持傳統(tǒng)豆制品原有風(fēng)味和質(zhì)地前提下，開發(fā)能夠保持產(chǎn)品風(fēng)味、質(zhì)量穩(wěn)定、品質(zhì)高的豆制品以及適合于工業(yè)化生產(chǎn)的先進(jìn)技術(shù)，是時(shí)代發(fā)展的迫切需要。
　　超高壓均質(zhì)技術(shù)廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)和化妝品行業(yè)，是一項(xiàng)極具有

2、發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)。超高壓均質(zhì)可以降低豆乳的粒徑，提高豆乳的均勻度、顆粒分散性和穩(wěn)定性，同時(shí)也有抑菌、鈍酶等效果。另外，超高壓均質(zhì)技術(shù)具有處理時(shí)間短和可連續(xù)化操作等特點(diǎn)，更適合于工業(yè)化生產(chǎn)的需要。
　　本研究以傳統(tǒng)豆制品——豆乳、豆腐和豆腐皮為研究對象，運(yùn)用激光粒徑分析儀、流變儀、SDS-PAGE電泳等儀器分析超高壓均質(zhì)和熱處理對豆乳、豆腐和豆腐皮的物理化學(xué)等特性影響，旨在揭示超高壓均質(zhì)和熱處理過程中豆乳、豆腐和豆腐皮的品質(zhì)特性變化規(guī)

3、律，為提高豆乳、豆腐和豆腐皮的質(zhì)量和產(chǎn)率，全面提升豆制品加工綜合水平提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論指導(dǎo)。主要的研究結(jié)果如下:
　　1.超高壓均質(zhì)對豆乳的物理化學(xué)特性和微生物及酶的影響的研究
　　在0～140MPa范圍內(nèi)，升高壓力，豆乳溫度顯著增高;豆乳在進(jìn)口溫度Tin=20℃140MPa2次循環(huán)后，溫度升高到55.2℃。隨著均質(zhì)壓力增加，豆乳色差著下降，140MPa豆乳△E*比未處理的豆乳減少了3.44％，顏色由乳白色變?yōu)闇\灰白色。此外

4、，超高壓均質(zhì)使豆乳的粘度下降。離心沉淀率測定結(jié)果表明:均質(zhì)壓力增加，豆乳物理穩(wěn)定性增強(qiáng)。DSC測定結(jié)果顯示，升高均質(zhì)壓力，大豆7S蛋白和11S蛋白的Td變大和△H值變小，豆乳蛋白變性程度和熱穩(wěn)定性增強(qiáng)。
　　豆乳顆粒粒徑隨壓力升高而顯著下降;在140MPa下，豆乳（水豆比10∶1）粒徑D4，3、D3，2、d0，5分別為0.28μm、0.28μm、0.27μm，粒徑大小達(dá)到了亞微米級(jí)。在水豆比6∶1～12∶1范圍內(nèi)，當(dāng)均質(zhì)壓力≥10

5、0MPa時(shí)，豆乳顆粒粒徑均達(dá)到亞微米級(jí)。進(jìn)口溫度和均質(zhì)次數(shù)對豆乳粒徑大小有影響。過度均質(zhì)，豆乳顆粒發(fā)生重新聚合，使粒徑增大，豆乳不穩(wěn)定性增強(qiáng)。
　　與熱處理(95℃5min)相比，超高壓均質(zhì)的抑菌和鈍酶效果較差。豆乳經(jīng)過140MPa2次循環(huán)(Tin=20℃)細(xì)菌總數(shù)減少了1.77個(gè)數(shù)量級(jí)，大腸菌群數(shù)小于3，脲酶相對活力減少19.91％。增加進(jìn)口溫度和均質(zhì)次數(shù)可提高抑菌和鈍酶效果，但仍然達(dá)不到熱處理的效果。
　　2.超高壓均質(zhì)

6、和熱處理對豆乳蛋白質(zhì)溶解性的影響及其機(jī)理的研究
　　在0～140MPa范圍內(nèi)，超高壓均質(zhì)可以增加生豆乳的溶解度;在140MPa下，豆乳蛋白溶解度比未處理的提高了63.8％;均質(zhì)后加熱豆乳的溶解度進(jìn)一步提高，在140MPa下達(dá)到了91.1％;
　　均質(zhì)壓力降低了豆乳的粘度和粒徑;均質(zhì)后加熱使豆乳的這些特性得到進(jìn)一步增強(qiáng)。透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，超高壓均質(zhì)結(jié)合熱處理能夠增加豆乳顆粒的分散度和均勻性，降低豆乳顆粒粒徑;粒徑的減小增加了豆

7、乳水合作用，從而提高了豆乳的溶解度。內(nèi)部熒光分析表明，均質(zhì)和加熱改變了大豆蛋白分子的構(gòu)象，增加了色氨酸微環(huán)境的極性，增強(qiáng)了蛋白質(zhì)分子水合作用。
　　SDS-PAGE結(jié)果表明，超高壓均質(zhì)的機(jī)械剪切力可以降解蛋白大分子聚集物，解離出蛋白亞基，提高了豆乳蛋白質(zhì)溶解度;生豆乳均質(zhì)后增加了A1、A2、A3及B亞基含量，減少了α及β亞基含量。增加均質(zhì)壓力，不僅可以解離大分子蛋白，也可以解離小分子的7S蛋白和11S蛋白（α、β、A、B亞基含量減

8、少）。均質(zhì)后加熱產(chǎn)生了大于130kD的可溶性蛋白小聚集物，提高了豆乳蛋白質(zhì)溶解度。
　　3.均質(zhì)壓力對經(jīng)均質(zhì)(0～140MPa)、均質(zhì)后加熱和加熱后均質(zhì)的豆乳體系乳化性影響的研究
　　均質(zhì)、均質(zhì)后加熱和加熱后均質(zhì)三種處理方式都能改善豆乳蛋白質(zhì)的乳化性。隨著均質(zhì)壓力增大，三種處理方法能使豆乳蛋白質(zhì)乳化活性增加;提高均質(zhì)壓力，均質(zhì)和加熱后均質(zhì)的豆乳蛋白質(zhì)乳化穩(wěn)定性先增大再減小，在100MPa時(shí)最大;而均質(zhì)后加熱的豆乳蛋白質(zhì)乳化穩(wěn)

9、定性隨著均質(zhì)壓力增大而增大。均質(zhì)壓力可以增加豆乳蛋白的疏水性和改變豆乳蛋白游離巰基的含量。
　　生豆乳均質(zhì)后蛋白質(zhì)乳化活性和乳化穩(wěn)定性與均質(zhì)壓力和疏水性呈極顯著正相關(guān)，與粒徑大小呈極顯著負(fù)相關(guān)，而與游離巰基含量無相關(guān)性。均質(zhì)后加熱的豆乳蛋白質(zhì)的乳化活性和乳化穩(wěn)定性與均質(zhì)壓力、疏水性和游離巰基呈極顯著正相關(guān)，與粒徑大小呈極顯著負(fù)相關(guān)。而加熱后均質(zhì)豆乳蛋白質(zhì)的乳化活性和乳化穩(wěn)定性與均質(zhì)壓力、疏水性極顯著正相關(guān)，與粒徑大小呈極顯著負(fù)相關(guān)

10、，但只有乳化穩(wěn)定性與游離巰基呈顯著正相關(guān)，乳化活性與游離巰基無相關(guān)性。
　　4.均質(zhì)(140MPa)、均質(zhì)后加熱和加熱后均質(zhì)對豆乳風(fēng)味的影響的研究
　　感官評定結(jié)果表明，均質(zhì)使豆乳口感細(xì)膩，加熱增加了豆香味。用GS-MS從傳統(tǒng)方法制備的生豆乳中鑒定出7種豆腥味化合物（己醛、己醇、1-辛烯-3-醇、反-2-己烯醛、1-辛烯-3-酮、苯甲醛、反，反-2，4-癸烯醛）和3種非豆腥味化合物（反-2-辛烯醛、壬醛、反-2-壬烯醛）。生

11、豆乳的加熱及均質(zhì)后，增加正戊醇、2-正戊基呋喃和己酸三種物質(zhì)。通過均質(zhì)，未改變生、熟豆乳的風(fēng)味物質(zhì)組成;加熱和均質(zhì)都降低了風(fēng)味物質(zhì)的總含量，但加熱增加了非豆腥味與豆腥味化合物比值。均質(zhì)的順序沒有改變熟豆乳風(fēng)味物質(zhì)的組成，但先均質(zhì)后加熱的豆乳非豆腥化合物與豆腥味化合物比值高。
　　5.經(jīng)不同均質(zhì)壓力(0～140MPa)處理豆乳制成豆腐的品質(zhì)特性研究
　　經(jīng)過均質(zhì)處理豆乳凝固過程與未均質(zhì)豆乳的凝固過程曲線變化過程相同，但140M

12、Pa豆乳凝固過程提前;升高均質(zhì)壓力，G'、G"顯著增大;且G'＞G"，即豆腐的固體性質(zhì)大于膠體性質(zhì)。掃描電鏡觀察表明，豆腐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是蜂窩狀三度網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。均質(zhì)壓力增大，網(wǎng)絡(luò)均勻性、立體性增強(qiáng)，致密性改變。TPA分析表明，豆腐的硬度、彈性、粘聚性和咀嚼性都隨均質(zhì)壓力增加而增大。140MPa處理豆腐的咀嚼性比未均質(zhì)的和20MPa的分別提高了112.7％、87.9％。均質(zhì)壓力達(dá)到100MPa時(shí)，豆腐保水率有明顯的提高;100MPa、140MP

13、a處理豆腐保水率比未均質(zhì)分別增加了1.47％、2.45％。
　　6.經(jīng)不同均質(zhì)壓力(20～140MPa)處理豆乳制成豆腐皮的品質(zhì)特性研究
　　均質(zhì)壓力增加，豆腐皮顏色由淺金黃色變?yōu)榻瘘S色;均質(zhì)壓力大于100MPa時(shí)，豆腐皮的成膜速度加快，耐煮性增強(qiáng)，豆腐皮品質(zhì)更加穩(wěn)定。TPA分析表明，超高壓均質(zhì)提高了豆腐皮的斷裂延伸性和抗拉強(qiáng)度及產(chǎn)率，140MPa處理豆腐皮的產(chǎn)率比20MPa處理的提高了31.38％。掃描電鏡觀察表明，豆腐皮