(1)热凝结和形成薄膜 浓缩的大豆蛋白质溶液能在滚筒干燥机等同类型机械的金属表面热凝结,产生薄而水化 的蛋白质膜,能被折叠压缩在一起回切割。豆乳在 95℃下保持几小时,表面水分蒸发,热 凝结而形成一层薄的蛋白质—脂类膜,将这层膜被揭除后,又形成一层膜,然后又能重新反 复几次再产生同样的膜,这就是我国加工腐竹(豆腐衣)的传统方法。 (2)纤维的形成 大豆蛋白和乳蛋白液都可喷丝而组织化,就象人造纺织纤维一样,这种蛋白质的功能特 性就叫做蛋白质的纤维形成作用。利用这种功能特性,将植物蛋白或乳蛋白浓溶液喷丝、缔 合、成形、调味后,可制成各种风味的人造肉。其工艺过程为:在 pH 值 10 以上制备 10%~ 40%的蛋白质浓溶液,经脱气、澄清(防止喷丝时发生纤维断裂)后,在压力下通过一块含 有 1,000 目/cm2 以上小孔(直径为 50~150μm)的模板,产生的细丝进入酸性 NaCl 溶液 中,由于等电点 pH 和盐析效应致使蛋白质凝结,再通过滚筒取出。滚筒转动速度应与纤维 拉直、多肽链的定位以及紧密结合相匹配,以便形成更多的分子间的键,这种局部结晶作用 可增加纤维的机械阻力和咀嚼性,并降低其持水容量。再将纤维置于滚筒之间压延和加热使 之除去一部分水,以提高黏着力和增加韧性。加热前可添加黏结剂如明胶、卵清、谷蛋白(面 筋)或胶凝多糖,或其他食品添加剂如增香剂或脂类。凝结和调味后的蛋白质细丝,经过切 割、成型、压缩等处理,便加工形成与火腿、禽肉或鱼肌肉相似的人造肉制品。 (3)热塑性挤压 目前用于植物蛋白质构化的主要方法是热塑性挤压,采用这种方法可以得到干燥的纤维 状多孔颗粒或小块,当复水时具有咀嚼性质地。进行这种加工的原料不需用蛋白质离析物, 可用价格低廉的蛋白质浓缩物或粉状物(含 45%~70%蛋白质)即可,其中酪蛋白或明胶 既能作为蛋白质添加物又可直接质构化,若添加少量淀粉或直链淀粉就可改进产品的质地, 但脂类含量不应超过 5%~10%,氯化钠或钙盐添加量应低于 3%,否则,将使产品质地变 硬。 热塑性挤压方法如下:含水(10%~30%)的蛋白质一多糖混合物通过一个圆筒,在高 压(10M~20Mpa)下的剪切力和高温作用下(在 20~150s 时间内,混合料的温度升高到 150~200℃)转变成黏稠状态,然后快速地挤压通过一个模板进入正常的大气压环境,膨胀 形成的水蒸汽使内部的水闪蒸,冷却后,蛋白质—多糖混合物便具有高度膨胀、干燥的结构。 热塑性挤压可产生良好的质构化,但要求蛋白质具有适宜的起始溶解度、大的分子量以 及蛋白质—多糖混合料在管芯内能产生适宜的可塑性和粘稠性。含水量较高的蛋白质同样也 可以在挤压机内因热凝固而质构化,这将导致水合、非膨胀薄膜或凝胶的形成,添加交联剂 戊二醛可以增大最终产物的硬度。这种技术还可用于血液、机械去骨的鱼、肉及其它动物副 产品的质构化。 4.3.6 面团的形成 小麦胚乳面筋蛋白质于室温下与水混和、揉搓,能够形成粘稠、有弹性和可塑性的面团, 这种作用就称为面团的形成。黑麦、燕麦、大麦的面粉也有这种特性,但是较小麦面粉差。 小麦面粉中除含有面筋蛋白质(麦醇溶蛋白和麦谷蛋白)外,还含有淀粉粒、戊聚糖、极性 和非极性脂类及可溶性蛋白质,所有这些成分都有助于面团网络和面团质地的形成。麦醇溶 蛋白和麦谷蛋白的组成及大分子体积使面筋富有很多特性。由于它们可解离氨基酸含量低, 使面筋蛋白质不溶于中性水溶液。面筋蛋白质富含谷氨酰胺(超过 33%)、脯氨酸(15%~20%) 和丝氨酸及苏氨酸,它们倾向于形成氢键,这在很大程度上解释了面筋蛋白的吸水能力(面
(1)热凝结和形成薄膜 浓缩的大豆蛋白质溶液能在滚筒干燥机等同类型机械的金属表面热凝结,产生薄而水化 的蛋白质膜,能被折叠压缩在一起回切割。豆乳在 95℃下保持几小时,表面水分蒸发,热 凝结而形成一层薄的蛋白质—脂类膜,将这层膜被揭除后,又形成一层膜,然后又能重新反 复几次再产生同样的膜,这就是我国加工腐竹(豆腐衣)的传统方法。 (2)纤维的形成 大豆蛋白和乳蛋白液都可喷丝而组织化,就象人造纺织纤维一样,这种蛋白质的功能特 性就叫做蛋白质的纤维形成作用。利用这种功能特性,将植物蛋白或乳蛋白浓溶液喷丝、缔 合、成形、调味后,可制成各种风味的人造肉。其工艺过程为:在 pH 值 10 以上制备 10%~ 40%的蛋白质浓溶液,经脱气、澄清(防止喷丝时发生纤维断裂)后,在压力下通过一块含 有 1,000 目/cm2 以上小孔(直径为 50~150μm)的模板,产生的细丝进入酸性 NaCl 溶液 中,由于等电点 pH 和盐析效应致使蛋白质凝结,再通过滚筒取出。滚筒转动速度应与纤维 拉直、多肽链的定位以及紧密结合相匹配,以便形成更多的分子间的键,这种局部结晶作用 可增加纤维的机械阻力和咀嚼性,并降低其持水容量。再将纤维置于滚筒之间压延和加热使 之除去一部分水,以提高黏着力和增加韧性。加热前可添加黏结剂如明胶、卵清、谷蛋白(面 筋)或胶凝多糖,或其他食品添加剂如增香剂或脂类。凝结和调味后的蛋白质细丝,经过切 割、成型、压缩等处理,便加工形成与火腿、禽肉或鱼肌肉相似的人造肉制品。 (3)热塑性挤压 目前用于植物蛋白质构化的主要方法是热塑性挤压,采用这种方法可以得到干燥的纤维 状多孔颗粒或小块,当复水时具有咀嚼性质地。进行这种加工的原料不需用蛋白质离析物, 可用价格低廉的蛋白质浓缩物或粉状物(含 45%~70%蛋白质)即可,其中酪蛋白或明胶 既能作为蛋白质添加物又可直接质构化,若添加少量淀粉或直链淀粉就可改进产品的质地, 但脂类含量不应超过 5%~10%,氯化钠或钙盐添加量应低于 3%,否则,将使产品质地变 硬。 热塑性挤压方法如下:含水(10%~30%)的蛋白质一多糖混合物通过一个圆筒,在高 压(10M~20Mpa)下的剪切力和高温作用下(在 20~150s 时间内,混合料的温度升高到 150~200℃)转变成黏稠状态,然后快速地挤压通过一个模板进入正常的大气压环境,膨胀 形成的水蒸汽使内部的水闪蒸,冷却后,蛋白质—多糖混合物便具有高度膨胀、干燥的结构。 热塑性挤压可产生良好的质构化,但要求蛋白质具有适宜的起始溶解度、大的分子量以 及蛋白质—多糖混合料在管芯内能产生适宜的可塑性和粘稠性。含水量较高的蛋白质同样也 可以在挤压机内因热凝固而质构化,这将导致水合、非膨胀薄膜或凝胶的形成,添加交联剂 戊二醛可以增大最终产物的硬度。这种技术还可用于血液、机械去骨的鱼、肉及其它动物副 产品的质构化。 4.3.6 面团的形成 小麦胚乳面筋蛋白质于室温下与水混和、揉搓,能够形成粘稠、有弹性和可塑性的面团, 这种作用就称为面团的形成。黑麦、燕麦、大麦的面粉也有这种特性,但是较小麦面粉差。 小麦面粉中除含有面筋蛋白质(麦醇溶蛋白和麦谷蛋白)外,还含有淀粉粒、戊聚糖、极性 和非极性脂类及可溶性蛋白质,所有这些成分都有助于面团网络和面团质地的形成。麦醇溶 蛋白和麦谷蛋白的组成及大分子体积使面筋富有很多特性。由于它们可解离氨基酸含量低, 使面筋蛋白质不溶于中性水溶液。面筋蛋白质富含谷氨酰胺(超过 33%)、脯氨酸(15%~20%) 和丝氨酸及苏氨酸,它们倾向于形成氢键,这在很大程度上解释了面筋蛋白的吸水能力(面
筋吸水量为干蛋白质的 180%~200%)和黏着性质;面筋中还含有较多的非极性氨基酸,这 与水化面筋蛋白质的聚集作用、黏弹性和与脂肪的有效结合有关;面筋蛋白质中还含有众多 的二硫键,这是面团物质产生坚韧性的原因。 麦醇溶蛋白(70%乙醇中溶解)和麦谷蛋白构成面筋蛋白质。麦谷蛋白分子质量比麦醇 溶蛋白分子质量大,前者分子质量可达数百万,既含有链内二硫键,又含有大量链间二硫键; 麦醇溶蛋白仅含有链内二硫键,相对分子质量在 35,000~75,000 之间。麦谷蛋白决定着面团 的弹性、黏合性和抗张强度,而麦醇溶蛋白促进面团的流动性、伸展性和膨胀性。在制作面 包的面团时,两类蛋白质的适当平衡是很重要的。过度黏结(麦谷蛋白过多)的面团会抑制 发酵期间所截留的 CO2 气泡的膨胀,抑制面团发起和成品面包中的空气泡,加入还原剂半 胱氨酸、偏亚硫酸氢盐可打断部分二硫键而降低面团的黏弹性。过度延展(麦醇溶蛋白过多) 的面团产生的气泡膜是易破裂的和可渗透的,不能很好地保留 CO2,从而使面团和面包塌陷, 加入溴酸盐、脱氢抗坏血酸氧化剂可使二硫键形成而提高面团的硬度和黏弹性。面团揉搓不 足时因网络还来不及形成而使“强度”不足,但过多揉搓时可能由于二硫键断裂使“强度” 降低。面粉中存在的氢醌类、超氧离子和易被氧化的脂类也被认为是促进二硫键形成的天然 因素。 焙烤不会引起面筋蛋白质大的再变性,因为麦醇溶蛋白和麦谷蛋白在面粉中已经部分伸 展,在捏揉面团时更加被伸展,而在正常温度下焙烤面包时面筋蛋白质不会再进一步伸展。 当焙烤温度高于 70~80℃时,面筋蛋白质释放出的水分能被部分糊化的淀粉粒所吸收,因 此即使在焙烤时,面筋蛋白质也仍然能使面包柔软和保持水分(含 40%~50%水),但焙烤 能使面粉中可溶性蛋白质(清蛋白和球蛋白)变性和凝集,这种部分的胶凝作用有利于面包 心的形成。 4.3.7 乳化作用 4.3.7.1 蛋白质的乳化性质 许多传统食品,像牛乳、蛋黄酱、冰激凌、奶油和蛋糕面糊等是乳状液;许多新的加工 食品,像咖啡增白剂等则是含乳状液的多相体系。天然乳状液靠脂肪球“膜”来稳定,这种 “膜”由三酰甘油、磷脂、不溶性脂蛋白和可溶性蛋白的连续吸附层所构成。 蛋白质既能同水相互作用,又能同脂相互作用,因此蛋白质是天然的两亲物质,从而具 有乳化性质(emulsifying properties),在油/水体系中,蛋白质能自发地迁移至油一水界面 和气一水界面,到达界面上以后,疏水基定向到油相和气相而亲水基定向到水相并广泛展开 和散布,在界面形成一蛋白质吸附层,从而起到稳定乳状液的作用。 4.3.7.2 影响蛋白质乳化作用的因素 很多因素影响蛋白质的乳化性质,它们包括内在因素,如 pH、离子强度、温度、低分 子量的表面活性剂、糖、油相体积分数、蛋白质类型和使用的油的熔点等;外在因素,如制 备乳状液的设备类型和几何形状,能量输入的强度和剪切速度。这里仅讨论内在的影响因素。 一般来说,蛋白质疏水性越强,在界面吸附的蛋白质浓度越高,界面张力越低,乳状液 越稳定。 蛋白质的溶解度与其乳化容量或乳状液稳定性之间通常存在正相关,不溶性蛋白质对乳 化作用的贡献很小,但不溶性蛋白质颗粒常常能够在已经形成的乳状液中起到加强稳定作 用。 pH 影响由蛋白质稳定的乳状液的形成和稳定,在等电点溶解度高的蛋白质(如血清清 蛋白、明胶和蛋清蛋白),具有最佳乳化性质。由于大多数食品蛋白质(酪蛋白、商品乳清
筋吸水量为干蛋白质的 180%~200%)和黏着性质;面筋中还含有较多的非极性氨基酸,这 与水化面筋蛋白质的聚集作用、黏弹性和与脂肪的有效结合有关;面筋蛋白质中还含有众多 的二硫键,这是面团物质产生坚韧性的原因。 麦醇溶蛋白(70%乙醇中溶解)和麦谷蛋白构成面筋蛋白质。麦谷蛋白分子质量比麦醇 溶蛋白分子质量大,前者分子质量可达数百万,既含有链内二硫键,又含有大量链间二硫键; 麦醇溶蛋白仅含有链内二硫键,相对分子质量在 35,000~75,000 之间。麦谷蛋白决定着面团 的弹性、黏合性和抗张强度,而麦醇溶蛋白促进面团的流动性、伸展性和膨胀性。在制作面 包的面团时,两类蛋白质的适当平衡是很重要的。过度黏结(麦谷蛋白过多)的面团会抑制 发酵期间所截留的 CO2 气泡的膨胀,抑制面团发起和成品面包中的空气泡,加入还原剂半 胱氨酸、偏亚硫酸氢盐可打断部分二硫键而降低面团的黏弹性。过度延展(麦醇溶蛋白过多) 的面团产生的气泡膜是易破裂的和可渗透的,不能很好地保留 CO2,从而使面团和面包塌陷, 加入溴酸盐、脱氢抗坏血酸氧化剂可使二硫键形成而提高面团的硬度和黏弹性。面团揉搓不 足时因网络还来不及形成而使“强度”不足,但过多揉搓时可能由于二硫键断裂使“强度” 降低。面粉中存在的氢醌类、超氧离子和易被氧化的脂类也被认为是促进二硫键形成的天然 因素。 焙烤不会引起面筋蛋白质大的再变性,因为麦醇溶蛋白和麦谷蛋白在面粉中已经部分伸 展,在捏揉面团时更加被伸展,而在正常温度下焙烤面包时面筋蛋白质不会再进一步伸展。 当焙烤温度高于 70~80℃时,面筋蛋白质释放出的水分能被部分糊化的淀粉粒所吸收,因 此即使在焙烤时,面筋蛋白质也仍然能使面包柔软和保持水分(含 40%~50%水),但焙烤 能使面粉中可溶性蛋白质(清蛋白和球蛋白)变性和凝集,这种部分的胶凝作用有利于面包 心的形成。 4.3.7 乳化作用 4.3.7.1 蛋白质的乳化性质 许多传统食品,像牛乳、蛋黄酱、冰激凌、奶油和蛋糕面糊等是乳状液;许多新的加工 食品,像咖啡增白剂等则是含乳状液的多相体系。天然乳状液靠脂肪球“膜”来稳定,这种 “膜”由三酰甘油、磷脂、不溶性脂蛋白和可溶性蛋白的连续吸附层所构成。 蛋白质既能同水相互作用,又能同脂相互作用,因此蛋白质是天然的两亲物质,从而具 有乳化性质(emulsifying properties),在油/水体系中,蛋白质能自发地迁移至油一水界面 和气一水界面,到达界面上以后,疏水基定向到油相和气相而亲水基定向到水相并广泛展开 和散布,在界面形成一蛋白质吸附层,从而起到稳定乳状液的作用。 4.3.7.2 影响蛋白质乳化作用的因素 很多因素影响蛋白质的乳化性质,它们包括内在因素,如 pH、离子强度、温度、低分 子量的表面活性剂、糖、油相体积分数、蛋白质类型和使用的油的熔点等;外在因素,如制 备乳状液的设备类型和几何形状,能量输入的强度和剪切速度。这里仅讨论内在的影响因素。 一般来说,蛋白质疏水性越强,在界面吸附的蛋白质浓度越高,界面张力越低,乳状液 越稳定。 蛋白质的溶解度与其乳化容量或乳状液稳定性之间通常存在正相关,不溶性蛋白质对乳 化作用的贡献很小,但不溶性蛋白质颗粒常常能够在已经形成的乳状液中起到加强稳定作 用。 pH 影响由蛋白质稳定的乳状液的形成和稳定,在等电点溶解度高的蛋白质(如血清清 蛋白、明胶和蛋清蛋白),具有最佳乳化性质。由于大多数食品蛋白质(酪蛋白、商品乳清