（The Organization and Reorganization of Bean Protein)
大豆中蛋白質(zhì)含量約為40%，脂肪含量約為20%,碳水化合物含量約為25%，纖維素及灰分含量等約占5%，水分及其他成分約占10%，淀粉含量很少，蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高。大豆加工中的關(guān)鍵技術(shù)是去除豆腥味，大豆擠出后的產(chǎn)品豆腥味明顯減少。大豆中含有干擾蛋白質(zhì)消化或影響健康的擾營(yíng)養(yǎng)因子，擠壓也可以少這類化合物的數(shù)量或降低其活性。
一、螺桿擠壓機(jī)的參數(shù)對(duì)組織蛋質(zhì)質(zhì)量的影響
原料含水率、喂料速率、機(jī)筒溫度、螺桿轉(zhuǎn)速是食品雙螺桿擠壓機(jī)的重要參數(shù)。不同的擠出設(shè)備，操作參數(shù)各不相同。
（一）原料含水率
試驗(yàn)得出含水率為18%，這是能獲得較佳的全脂大豆粉產(chǎn)品。
（二）喂料速率
喂料速率是影響擠出過(guò)程的另一個(gè)重要參數(shù)。
（三）機(jī)筒溫度
一般條件下機(jī)筒最高溫度為160 ℃時(shí)，擠出的大豆粉具有良好的性能。
（四）螺桿轉(zhuǎn)速
螺桿轉(zhuǎn)速高，剪切作用強(qiáng)，剪切熱大，大豆的變 性程度高。
二、 組織大豆蛋白的加工條件
組織蛋白是指大豆經(jīng)加工后，其蛋白質(zhì)發(fā)生變性，蛋白質(zhì)分子重新定向，形成新的組織結(jié)構(gòu)。
（一）水分含量
在脫脂大豆的組織化擠出過(guò)程中，原料中的添加水量對(duì)擠壓過(guò)程起著重要作用。水一方面對(duì)物料的流變與輸送起著塑化作用；另一方面水與蛋白質(zhì)分子的相互作用，導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子主鍵構(gòu)片段的運(yùn)動(dòng)性增強(qiáng)。隨著含水率的增加，物料的流動(dòng)性增加，粘度明顯下降，物料受剪切作用減弱，在機(jī)頭處建立的壓力也較小，相應(yīng)影響到產(chǎn)品的成形與組織化。
原料最佳含水率在30％一45%。
（二）機(jī)筒溫度
物料在擠出過(guò)程中的熱量變化反映在機(jī)筒加熱、螺桿剪切所產(chǎn)生的熱量、物料物理化學(xué)變化所吸收的熱量上，在擠出過(guò)程中，三者處于平衡。。在不同的擠出階段，大豆蛋白的組織化需要不同的機(jī)筒溫度分布。
（三）蛋白質(zhì)
1.蛋白質(zhì)含量對(duì)擠出物的影響I
全脂大豆粉含蛋白質(zhì)約40%，脫脂大豆含蛋白質(zhì)約50%,大豆分離蛋白含蛋白質(zhì)約90%。同時(shí)在脫脂大豆粉中添加不同比例的大豆分離蛋白來(lái)調(diào)整擠壓原料的蛋白質(zhì)含量，隨著蛋白質(zhì)含量的提高，擠出物的組織化和纖維化程度提高，口感變好。
2.蛋白質(zhì)種類對(duì)擠出物的影響
大豆蛋白的主要成分是球蛋白，此球蛋白約占蛋白總量的90%，直接使用這種球狀大豆蛋白的缺點(diǎn)是產(chǎn)品強(qiáng)度低，缺乏應(yīng)有的組織化結(jié)構(gòu)，感官質(zhì)量很難達(dá)到要求。
經(jīng)過(guò)組織化處理后，無(wú)定形的球蛋白充分伸展并在強(qiáng)剪切、高熱、高壓的作用下發(fā)生取向排列，形成了一種類似于動(dòng)物肌蛋白特有的結(jié)構(gòu)和纖維組織的物質(zhì)，這種物質(zhì)復(fù)水后即成為具有一定的強(qiáng)度、彈性和質(zhì)構(gòu)的新型大豆蛋白制品。復(fù)水后具有一定的強(qiáng)度、彈性和咀嚼感。具有適當(dāng)?shù)呐蚧�，有利于吸水軟化，提高蛋白質(zhì)的消化吸收性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
3．蛋白質(zhì)的變性對(duì)擠出物的影響
蛋白質(zhì)的氮溶解指數(shù)可顯著影響擠出物的性質(zhì)，隨著脫脂大豆粉烘烤時(shí)間的增加，蛋白質(zhì)的變性程度增加，氮溶解指數(shù)減小，容重增加，持水性減少。擠壓原料的氮溶解指數(shù)在降低到一定程度后，已無(wú)法再擠壓成形和組織化。
4. 組織化對(duì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響
大豆蛋白在組織化的過(guò)程中都伴有不同程度的膨化，內(nèi)部形成微孔氣室，在加工過(guò)程中可以吸收水分和大量風(fēng)味物質(zhì)，便于調(diào)味增香處理。另一方面由于組織化過(guò)程的熱和剪切作用，消除了大豆中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高了消化吸收率，所以組織化過(guò)程能使大豆蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值提高。
（四）油脂
為改善擠出產(chǎn)品的口感和風(fēng)味，可在脫脂大豆粉中添加一定量的油脂，油脂對(duì)蛋白質(zhì)的主要影響是乳化作用。
（五）豆腥味的去除
口感和風(fēng)味是食品加工的重要參數(shù)，對(duì)于脫脂大豆蛋白的組織化來(lái)說(shuō)，重要的指標(biāo)是其內(nèi)部是否形成了纖維結(jié)構(gòu)，擠出產(chǎn)品的豆腥味是否已去除。通過(guò)擠壓膨化的法，可以使揮發(fā)性成分蒸發(fā)，驅(qū)除產(chǎn)品中的豆腥味物質(zhì)。
（六）對(duì)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)
擠壓測(cè)定中的重要指標(biāo)有感官特性、外觀、風(fēng)味、質(zhì)構(gòu)等，它們均是主觀評(píng)定項(xiàng)目。
（七）用大豆分離蛋白生產(chǎn)組織蛋白的特點(diǎn)
1．水分含量
大豆分離蛋白和其他的食品原料類似，在擠出加工中需要加部分水，這是食品擠壓加工和合成聚合物螺桿擠壓加工的重要不同之處。不同的食品擠出產(chǎn)品，要求不同的原料含水率，含水率對(duì)擠出過(guò)程中流變性能的影響十分明顯。
2.物料黏度
物料的粘度是反映物料抗形變能力的尺度，也是擠出產(chǎn)品的組性能之一。大豆分離蛋白作為一種生物聚合物，原料擠出過(guò)程中粘度隨溫度的增加而減小。
3．螺桿轉(zhuǎn)速
螺桿轉(zhuǎn)速是雙螺桿擠出過(guò)程中較易改變的操作參數(shù)，螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)擠出過(guò)程的產(chǎn)量、功耗、流變性能和產(chǎn)品質(zhì)量有重要的影響。
4．pH值
根據(jù)蛋白質(zhì)的化學(xué)理論可知，大豆分離蛋白的pH值高，可使蛋白聚集體內(nèi)的靜電作用受到破壞，有利于蛋白微粒的解體；同時(shí)，亦可使蛋白質(zhì)所帶的凈電荷增加，極性吸濕點(diǎn)增多，水化加強(qiáng)，有利于塑化。pH提高后，擠壓效果改善，擠出物的彈性、持水性、保水性均有較大幅度的提高，體積質(zhì)量降低，膨化明顯。
三、大豆蛋白的質(zhì)構(gòu)調(diào)整
在擠壓組織化的過(guò)程中，擠壓機(jī)為大豆蛋白提供了一種特殊的變性環(huán)境，使其在高能作用下，在分子水平上發(fā)生可控制的變化，賦予植物蛋白以動(dòng)物蛋白特有的質(zhì)構(gòu)性質(zhì)。
從宏觀上看，擠壓使無(wú)定形的球蛋白轉(zhuǎn)變成了纖維化質(zhì)構(gòu)，使大豆蛋白的質(zhì)構(gòu)產(chǎn)生變化。
從微觀上看，擠壓使蛋白質(zhì)變性，蛋白質(zhì)分子內(nèi)、分子間的化學(xué)鍵和相互作用力發(fā)生了改變。蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化的方向取決于大豆蛋白的原料特性和擠壓機(jī)的操作參數(shù)。
（一）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化
天然蛋白質(zhì)在擠壓機(jī)內(nèi)受到熱和剪切擠壓的綜合作用，使蛋白質(zhì)三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)的結(jié)合力變?nèi)�。在模具中流�?dòng)的過(guò)程中蛋白質(zhì)分子由折疊狀變?yōu)橹本�狀（發(fā)生變性作用），由于蛋白質(zhì)分子量和氨基酸組成的不同，使得這種變化非常復(fù)雜。 大豆分離蛋白可形成良好的纖維狀結(jié)構(gòu)。擠壓產(chǎn)品的組織化程與蛋白質(zhì)含量的關(guān)系極大，蛋白質(zhì)含量越高，越易組織化。
（二）熱變性對(duì)質(zhì)構(gòu)重組的影響
在組織化中，熱變性是關(guān)鍵參數(shù)。由于溫度的作用和水分添加，蛋白質(zhì)失去了本身的球形結(jié)構(gòu)和三維空間，從折疊狀態(tài)伸展開(kāi)來(lái)。當(dāng)分子的伸展發(fā)生后，相關(guān)的線性蛋白質(zhì)鏈自由地重新定向、重新組合。
（三）凝膠的形成對(duì)擠出物成形的影響
將大豆分離蛋白、淀粉、豬肉在雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)擠壓加工，發(fā)現(xiàn)單一的大豆分離蛋白擠壓組織化產(chǎn)品纖維化結(jié)構(gòu)明顯，但口感較硬。為改善其口感，降低成本，將小麥面粉、馬鈴薯淀粉、豬肉添加后，擠出產(chǎn)品產(chǎn)生凝膠作用，因而口感變軟。對(duì)于大多數(shù)擠出蛋白制品，特別是對(duì)用雙螺桿擠壓機(jī)加工的高水分蛋白物料來(lái)說(shuō)，凝膠的形成對(duì)擠出物的成形有很重要的影響，添加碳水化合物和其他成分能改善凝膠的特性。