挤压膨化法组织化大豆蛋白的研究分析

大豆挤压膨化技术及膨化机理的分析王宏立1,2，张祖立1，白晓虎1（1.沈阳农业大学工程学院，沈阳 110161；2.黑龙江八一农垦大学工程学院，黑龙江大庆 163319）摘要：利用小型单螺杆挤压膨化设备对全脂大豆进行膨化加工试验，通过电子显微扫描观察、分析膨化和未膨化大豆的微观结构的变化，对大豆膨化加工机理进行了探讨。

膨化和未膨化大豆的营养成分分析化验结果表明，膨化加工能够改变大豆的理化性状，有利于家畜对其营养成分的消化和吸收。

关键词：农学；膨化机理；分析；大豆；营养成分；螺杆挤压膨化中图分类号：S377 文献标识码：A 文章编号：1003─188X(2006)01─0085─02我国有丰富的大豆资源，年产量约为1500万t，居世界第4位[1]。

与其它农作物相比，大豆中含有丰富的蛋白质和油脂，是人类的优良食品和动物的优质、高能、高蛋白饲料。

目前，许多饲料生产企业用廉价的大豆植物性蛋白来替代昂贵的动物性蛋白，如鱼粉、骨粉和血粉等。

但大豆含有多种抗营养因子，其中的胰蛋白酶抑制因子、脂肪氧化酶、脲酶等，如果不进行处理就加到饲料中，将会影响动物对营养物质的吸收[2]。

实践表明，大豆中一些影响营养物质吸收的有害成分，只有通过膨化加工的高温、高压处理才能消除。

目前，挤压膨化法已成为最主要的饲用大豆加工方法。

为此，本文重点对大豆的挤压膨化技术及膨化机理进行分析和探讨。

1 挤压膨化机主要参数及工作过程1.1 试验设备及其主要参数试验所用膨化机是自行研制的小型单螺杆挤压膨化机，采用等根径变螺距螺杆，环形出料口，主要参数如下：主轴转速为50～300r/min，可调；螺杆直径为45mm；螺杆长度为296mm；螺杆螺旋槽深度为4.5mm；螺旋升角为17°；套筒内径为48mm；喷口截面面积为3.14mm2；膨化温度为120°～160℃；膨化压力为1.11MPa以上。

1.2 膨化工作过程大豆挤压膨化工艺流程为：原料→清选→粉碎→调质→挤压膨化→冷却→干燥→包装。

一、实验目的1. 了解大豆膨化工艺的基本原理和操作步骤。

2. 掌握大豆膨化过程中各参数对膨化效果的影响。

3. 评价大豆膨化产品的质量。

二、实验原理大豆膨化是一种物理加工方法，通过高温、高压条件下，使大豆中的蛋白质、脂肪等营养成分发生变性、淀粉糊化、脂肪细胞破裂等变化，从而提高其营养成分的利用率。

膨化大豆具有体积膨胀、质地酥脆、口感好、易于消化等特点。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：大豆、水、食用油2. 实验仪器：膨化机、温度计、压力计、天平、烘箱、粉碎机、筛分器、电子秤、样品盒等四、实验方法1. 大豆预处理：将大豆洗净、晾干，然后用粉碎机粉碎成直径为2-3mm的颗粒。

2. 膨化工艺参数：温度（120-160℃）、压力（0.1-0.2MPa）、水分（10-15%）、食用油（1-5%）。

3. 膨化过程：将预处理好的大豆颗粒按照设定的工艺参数进行膨化。

具体操作如下：（1）将粉碎后的大豆颗粒放入膨化机料斗中；（2）开启膨化机，调节温度、压力等参数；（3）将水、食用油等辅助材料按照比例加入膨化机；（4）观察膨化效果，适时调整工艺参数；（5）膨化完成后，将膨化大豆取出，晾干、筛分。

4. 质量评价：对膨化大豆的色泽、气味、质地、水分、蛋白质、脂肪等指标进行检测。

五、实验结果与分析1. 色泽：膨化大豆的色泽金黄亮泽，与原料大豆相比，色泽更加鲜艳。

2. 气味：膨化大豆具有独特的香味，与原料大豆相比，气味更加浓郁。

3. 质地：膨化大豆质地酥脆，口感好，易于消化。

4. 水分：膨化大豆的水分含量为10-15%，符合国家标准。

5. 蛋白质：膨化大豆的蛋白质含量为34-35%，较原料大豆提高约10%。

6. 脂肪：膨化大豆的脂肪含量为16-18%，较原料大豆提高约5%。

7. 消化率：膨化大豆的消化率较高，可达90%以上。

8. 膨化效果：通过调整工艺参数，可以得到不同规格、不同口感的大豆膨化产品。

六、结论1. 大豆膨化是一种有效的物理加工方法，可以提高大豆的营养价值，改善产品品质。

2021年第34卷第2期!"与油%1专论综述挤压膨化对大豆蛋白结构及协同酶解对其乳化特性影响研究进展朱秀清，杨宏哲，孙冰玉，黄雨洋（哈尔滨商业大学食晶工程学院，黑龙江省普通高校食晶科学与工程重5实验室，黑龙江省谷物食晶与综合加工重5实验室，黑龙江哈尔滨150076）摘要：综述了挤压膨化技术对大豆蛋白构象的影响，并结合挤压过程中大豆蛋白分子与体系共存的脂类、糖类等大分子的相互作用以及挤压膨化协同酶解处理对大豆蛋白乳化特性影响的相关研究进展，探讨了挤压过程中大豆蛋白构象变化机制，为挤压膨化技术协同酶解处理在大豆蛋白的改性加工应用中提供参考。

关键词：挤压膨化；大豆蛋白；结构；酶解；乳化特性Research progress on the influence of extrusion on the structure of soybean protein and synergistic enzymatic hydrolysison its emulsifying propertiesZHU Xin-qing,YANG Hong-zhe,SUN Bing-yu,HUANG Yu-yang (Heilongjiang Key Laboratory of Food Science and Engineering,Heilongjiang Key Laboratory of Grain Food and Comprehensive Processing,Denartment of Food Engineering,Harbin University of Commerce,Harbin150076,Heilongjiang,China) Abstract:The influence of extrusion technology on the conformation of soybean protein was reviewed.In combination with the interaction between soyben protein molecules and macromolecules such as lipid o and sacchaade s coexisting in the system duany extrusion,and related aseah proores s on the effect of extaision and expansion cooperative enzymatic hydrolysis on the emulsifying propeaies of soyben pro­tein,the mechanism of soy protein conformation changes duony the extrnsion process was discussed te proviOe a referenco foo the application of extrnsion technolooy and enzymatio hydrolysis i the modilco-tion of soybem protein.Key words：extmsion;soybem protein;stmcture;enzymatio hydrolysis;emulsifying propeOy中图分类号：TS201.1文献标志码：A文章编号：100(-957((2021)02-0001-04大豆中的蛋白质含量丰富,一般为40%左右,其丰富的营养价值及功能特性使其成为人类日常饮食中重要的优质植物蛋白来源[1]o蛋白质的营养价值不仅依赖于氨基酸的组成和含量，还与蛋白质的结构特征有直接关系，蛋白质结构的变化会引起功能特性的变化,从而改变其在食品领域中的应用范围目前，大豆蛋白在生产制备过程中往往会引入物理手段加以处理，相关处理方式的及蛋白结构性质的目前的。

蛋白质的挤压组织化改性--大豆蛋白在挤压过程中的物理,化学
变化
挤压组织化改性是一种利用挤压力（压力）来改变蛋白质结构的技术。

它可以改变蛋白质的形状，从而改变它们的性质和用途。

大豆蛋白是一种常见的蛋白质，它可以通过挤压组织化改性来改变它的物理和化学特性。

挤压组织化改性可以改变大豆蛋白的结构，从而改变它的性质和用途。

挤压可以使大豆蛋白的结构变得更加紧凑，从而增加它的热稳定性，减少它的水分吸收能力，并增加它的溶解性。

此外，挤压还可以改变大豆蛋白的微观结构，从而改变它的口感和口感特性。

此外，挤压组织化改性还可以改变大豆蛋白的化学特性。

挤压可以减少大豆蛋白的抗氧化能力，从而延长其保质期。

此外，挤压还可以改变大豆蛋白的游离氨基酸含量，从而改变其核酸结构，影响其生物活性。

因此，挤压组织化改性可以改变大豆蛋白的物理和化学特性，从而改变它的性质和用途。

挤压可以改变大豆蛋白的结构，增加它的热稳定性，减少它的水分吸收能力，改变其口感特性，延长其保质期，改变其核酸结构，从而影响其生物活性。

大豆挤压膨化浸出工艺和设备的研究的开题报告一、选题背景及意义大豆是我国一种重要的粮食作物，其含有丰富的蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养物质。

大豆在食品和饲料加工领域有着广泛的应用。

其中，膨化大豆是一种新型食品，具有营养丰富、口感好、易于消化等特点，深受消费者的青睐。

本研究将探究大豆的挤压膨化浸出工艺及设备，为大豆粉生产提供一种新型的加工工艺和设备，降低生产成本，提高产品的质量和效益。

同时，该工艺和设备可以解决传统大豆粉生产中存在的一系列问题，如工艺复杂、设备老化、产品质量不稳定等问题。

二、研究内容和方法（一）研究内容本研究将探究大豆的挤压膨化浸出工艺和设备，具体包括以下内容：1. 大豆挤压膨化工艺研究：探究大豆的挤压膨化过程，包括挤出物质的变化规律、挤压机的工作原理和参数优化等。

2. 大豆浸出工艺研究：探究大豆的浸出过程，包括浸出剂的种类和浓度、温度、时间等因素对浸出效果的影响，并结合实验数据进行优化。

3. 设备研究：设计一种具有自动化控制功能的大豆挤压膨化浸出设备，包括挤压机、浸出罐、沉淀罐、过滤设备等。

4. 大豆粉生产工艺研究：将大豆挤压膨化浸出工艺与传统碾磨工艺相比较，评估其经济性、工艺性和产品质量等方面的差异。

并探究其在实际生产中的应用。

（二）研究方法本研究将采取实验研究和理论分析相结合的方式，具体研究方法如下：1. 实验研究：通过大豆挤压膨化浸出实验，分析挤压膨化参数、浸出剂种类和浓度、温度、时间等因素对大豆挤压膨化浸出工艺的影响，收集实验数据，为后续工艺和设备的优化提供数据支持。

2. 理论分析：通过理论分析大豆挤压膨化浸出工艺，结合相关文献和计算机模拟，探究其工艺机理和影响因素。

3. 设备设计：根据大豆挤压膨化浸出工艺的要求，设计具有自动化控制功能的大豆挤压膨化浸出设备，并进行实际的制造和调试。

三、预期成果及意义（一）预期成果1. 建立一套大豆挤压膨化浸出工艺和设备；2. 解决传统大豆粉生产中存在的一系列问题，如工艺复杂、设备老化、产品质量不稳定等问题；3. 探究大豆挤压膨化浸出工艺的影响因素，建立相应的理论模型；4. 提高大豆粉的品质和效益，为相关行业提供新的技术和设备支持。

挤压膨化技术及其应用进展挤压膨化技术是一种重要的食品加工技术，广泛应用于各种食品、饲料和材料领域。

该技术通过高压力、高温和高剪切应力的作用，使物料发生物理和化学变化，从而达到膨化、熟化、改善口感和营养价值等目的。

本文将详细介绍挤压膨化技术的原理、应用领域和最新进展。

挤压膨化技术是一种集混合、搅拌、破碎和膨化于一体的加工过程。

在挤压膨化过程中，物料受到强大的压力和剪切应力，其结构发生变化，部分淀粉颗粒从晶体状态转变为无定形状态，同时水分从游离状态转变为结合状态。

这些变化使得物料变得松散多孔，口感更加酥脆，营养价值也得到提高。

挤压膨化技术的主要应用领域包括食品、饲料和材料领域。

在食品领域中，挤压膨化技术常用于制作各种休闲食品，如薯片、虾条、谷物脆片等。

采用挤压膨化技术制作的食品具有酥脆的口感、高营养价值、低油脂含量等优点。

在饲料领域中，挤压膨化技术可以提高饲料的营养价值、促进动物的消化吸收，提高养殖效率。

在材料领域中，挤压膨化技术可用于制备各种轻质、高强度的材料，如陶瓷材料、复合材料等。

近年来，挤压膨化技术的研究和应用取得了许多新的进展。

研究者们通过优化工艺参数、改进设备等方式，提高了挤压膨化技术的效率和产品质量。

挤压膨化技术还被应用于一些新兴领域，如生物技术领域。

在生物技术领域，挤压膨化技术可用于药物传递、细胞培养等领域，为生物技术的发展提供了新的工具和方法。

挤压膨化技术是一种重要的加工技术，广泛应用于食品、饲料和材料领域。

该技术的优点在于可以提高产品的营养价值、改善口感、促进动物的消化吸收和生物技术的发展。

随着科学技术的不断进步，挤压膨化技术的应用前景将更加广阔。

未来的研究将进一步优化工艺参数和完善设备，提高挤压膨化技术的效率和产品的稳定性，同时拓展其在其他领域的应用范围，为人类的生产和生活提供更多的便利和效益。

挤压膨化技术是一种广泛应用于食品、饲料、制药和化工等领域的重要加工技术。

该技术通过将物料置于高温、高压的条件下，诱发一系列物理和化学反应，从而实现物料的膨胀、固化或液化等目标。

高水分挤压组织化大豆蛋白技术
一、项目简介
组织化大豆蛋白根据其组织化程度的不同，可以分为两类：一类是膨化型组织化蛋白，另一类是高水分组织化蛋白。

目前市场上的组织化蛋白主要是膨化型的，由于其组织化程度低，通常作为食品辅料或添加剂用于肉制品和速冻食品的生产。

高水分组织化大豆蛋白是一类新型产品，从其组织结构和质地上分析，应比膨化型具有更多优越性能。

高水分组织化大豆蛋白的纤维长度更长，结构更细腻，质地更均匀，更具有弹性和韧性，可以直接食用，是膨化型产品的更新换代产品。

除了膨化型产品的市场以外，潜在的市场还有：餐饮业（特别是以经营素食为主的），火锅店，快餐业，外贸出口，军需食品等，加上产品水分含量较高，因此产品的市场前景广阔，利润较高。

二、产品生产工艺
大豆――清理除杂――榨油――豆粕――组织化――干燥――包装
三、产品质量标准
符合GB02711－2003
四、项目主要生产设备：
原料预处理系统、挤压组织化设备、产品后处理设备、包装设备以及水电气等配套系统
五、项目效益分析
项目投资：技术及生产线投资800万（不含厂房改建）
生产成本：6000～7500元／吨；出厂价格：10000～12000元／吨；年销售收入1000～1200万元。

六、合作方式
技术转让，技术长期合作或专项技术订单式服务，不做技术入股方式的合作。

实验五挤压膨化食品制作一、实验目的1、进一步理解和掌握挤压膨化食品生产的基本原理及一般过程，使理论与实际更好的结合。

2、学习如何分析和判断挤压食品生产中的质量问题及影响因素，培养分析问题和解决问题的能力。

二、原辅料及主要设备1、原辅料：谷物、薯类、豆类粉，香味料。

2、仪器设备：双螺杆挤压机、电子称、天平、量杯、切片机、调质桶。

三、实验内容1、挤压膨化食品生产工艺流程和配方用挤压技术加工的小吃食品和休闲食品有三种：第一种是土豆片、锅巴等脆片小吃食品。

第二种是常规的挤压膨化食品，如利用低水分的玉米粉、小麦粉、大米粉或其他谷物及淀粉，经济压膨化后，干燥至含水率4％，然后调味和涂油；对于高水分的淀粉基物料，在挤压后直接油炸，然后调味。

第三种小吃食品主要指挤压加工为各种形状和组织结构的半成品和成品。

挤压膨化马铃薯脆片：将75%的马铃薯粉和25%的玉米粉，加水调湿至含水量达到19%进入挤压机，在130℃和6MPa的条件下挤出，获得膨胀率在4.8以上的挤出产品，然后在150℃的热空气中干燥3min，再用盐、油调味，即得马铃薯脆片。

四、实验结果（感官评价）表1 烘焙型、油炸型和直接挤压型膨化食品感官要求表2 膨化食品微生物学指标菌落总数/（cfu/g）10000 大肠菌群/（MPN/100g）90 致病菌不得检出五、思考题1、调节水分和温度压力的目的是什么？2、挤压膨化食品的基本原理？3、挤压食品的特点？4、双螺杆挤压机的基本结构？连续挤压蒸煮工艺的核心设备是挤压机。

挤压机具有压缩、混合、混炼、熔融、膨化、成型等功能。

挤压机的腔体可以分成3-5个区，各区可以通过蒸汽或电加热，也可通过挤压摩擦加热，从而达到蒸煮物料的目的，物料在腔体中高温、高压的作用下，淀粉糊化、蛋白质变性。

当物料通过挤压机腔体各区的时候，可溶性的风味物资和色素可以通过腔体在高压的作用下注入到物料之中。

在挤压腔体的末端，熔融的物料通过在高压的作用下通过模板的模孔而挤出，由于压力的突然下降，水蒸汽迅速膨胀和散失，使产品形成多孔结构，然后膨化的物料被旋转刀切成一定大小的产品。

真空挤压膨化预处理水酶法提取大豆蛋白工艺研究李杨，齐宝坤，隋晓楠，马文君，王中江，江连洲收稿日期：2015－05－08修回日期：2015－08－27作者简介：李杨（1981—），男，副教授，博士，研究方向为粮食、油脂及植物蛋白工程，E-mail ：liyanghuangyu @ 通讯作者：江连洲基金项目：黑龙江省青年科学基金（QC2013C014）；黑龙江省教育厅科学技术研究项目（12531049）原文出处：《中国油脂》，2015Vol.40No.12（东北农业大学食品学院，哈尔滨150030）摘要：以大豆为原料，对真空挤压膨化预处理水酶法提取大豆蛋白工艺进行研究。

在单因素试验基础上，通过响应面分析法对真空挤压膨化预处理工艺进行优化，确定最优工艺条件为：真空度－0.057MPa ，物料含水率15%，套筒温度94ħ，螺杆转速98r /min ，模孔孔径17mm 。

在最优工艺条件下总蛋白提取率高达92.17%，比传统湿热预处理工艺提高了近14个百分点；同时，提油效果显著，总油提取率高达93.61%。

关键词：大豆；大豆蛋白；真空挤压膨化；水酶法中图分类号：TS224；TQ936.2文献标志码：A文章编号：1003－7969（2015）12－0039－05Vacuum extrusion pretreatment and aqueous enzymatic extraction of soybean proteinLi Yang ，Qi Baokun ，Sui Xiaonan ，Ma Wenjun ，Wang Zhongjiang ，Jiang Lianzhou（Food Science College of Northeast Agricultural University ，Harbin 150030，China ）Abstract ：Using soybean as raw material ，vacuum extrusion pretreatment and aqueous enzymatic extrac-tionof soybean protein was researched．The vacuum extrusion pretreatment conditions were optimized by response surface methodology based on single factor experiment as follows ：vacuum degree －0.057MPa ，water contentof material 15%，sleeve temperature 94ħ，screw speed 98r /min and diameter of dieaper-ture 17mm．Under the optimal conditions ，the extraction rate of total protein was 92.17%，which nearly increased by 14percentage points compared with that using traditional damp-heat pretreatment．Mean-while ，and theextraction effect of soybean oil was remarkable ，and the extraction rate of total oil reached 93.61%．Key words ：soybean ；soybean protein ；vacuum extrusion ；aqueous enzymatic extraction method 水酶法提取植物油是一种新兴的“绿色”提取技术，具有反应条件温和、无有机溶剂残留、油脂品质好等优点［1］。