大豆制品的加工技术

第一节 大豆的结构与成分

一、大豆子粒的形态结构及组成

大豆为一年生草本植物，各地气候和栽培条件不同，品种也不同。大豆子粒由种皮、子叶和胚3部分构成，各个组成部分由于细胞组织形态不同，其构成物质也有很大差异。

1 种皮

种皮位于种子的表面，对种子起保护作用。种皮从外向内有4层形状不同的细胞组织构成，最内层是糊粉层。大豆种皮除糊粉层含有一定量的蛋白质和脂肪外，其余部分几乎都是由纤维素、半纤维素、果胶质等构成。种皮约占整个大豆子粒质量的8 %。   

2 胚

胚由胚芽、胚轴、胚根3部分构成，约占整个大豆子粒质量的2％。胚是具有活性的幼小植物体，当外观条件适宜时便萌发而开始新的生长。

3子叶

子叶又称豆瓣，约占整个大豆子粒质量的90％。子叶的表面由小型的正方形细胞组成表皮，其下面由2或3层稍呈长形的珊状细胞。珊状细胞的下面为柔软细胞，是大豆子叶的主体。显微结构测试表明：白色袋装的细胞为细胞壁(cu)；细胞内白色的细小颗粒为圆球体(spberosome)，内部蓄积有中性脂肪；散在细胞内的黑色团块为蛋白体(PB)，其中储存有丰富的蛋白质。   ．

4大豆子粒的化学组成

大豆子粒及各部分的化学组成参见表10—1。

表10-1 大豆各部分的化学组成

二、大豆的主要化学成分 

1   碳水化合物

大豆中碳水化合物的含量约占总质量的25％，其组成比较复杂，主要成分为蔗糖、棉子糖、水苏糖、毛芯花糖等低聚糖和阿拉伯半乳糖等多糖类。成熟的大豆中淀粉含量为O．4％～0．9％。另外，在成熟的大豆中不含葡萄糖等还原糖。

大豆中的碳水化合物可以分为可溶性与不溶性2大类。在全部碳水化合物中，除蔗糖外均难以被人体消化，其中有些碳水化合物在人体肠道内还会被菌类利用并产生气体，使人食后有胀气感。因此，大豆用于食品时，要采取措施除去这些不消化的碳水化合物。

1） 大豆中的可溶性碳水化合物

大豆中的可溶性碳水化合物主要是其中的低聚糖，包括水苏糖、棉子糖(蜜三糖)和蔗糖等， 大豆中的低聚糖含量因品种不同而异。一般水苏糖含量约占总质量的4％，棉子糖约1%，蔗糖约5％。

低聚糖在酸性条件下对热稳定，其甜度约为蔗糖的70％。人体内的消化酶不能分解水苏糖、棉子糖，因此不能产生热量。但人体肠道内的双歧杆菌属中的几乎所有菌种都能利用水苏糖和棉子糖，而肠道内的有害细菌则几乎不能利用。水苏糖和棉子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，因此将其应用于食品中对人体具有良好的保健功能。

2）大豆中的不溶性碳水化合物

大豆中的不溶性碳水化合物组成相当复杂。种皮中多为果胶质，子叶中多为纤维素。这些碳水化合物的一个共性就是不能被人体消化吸收，因此称为“食物纤维”。食物纤维进入消化道中，在胃中吸水膨胀，增加胃的蠕动，产生饱满感，延缓胃中内容物进入小肠的速度。而进入肠道内的食物纤维有延缓食物消化吸收的功能，因此它可以降低对糖、中性脂肪和胆固醇的吸收，对人体产生保健功能。

大豆中食物纤维用于食品既廉价又丰富，而豆渣是开发利用大豆中食物纤维的良好资源。

2  蛋白质

根据蛋白质溶解性的不同，大豆蛋白质可以分为清蛋白和球蛋白两类。一般清蛋白占蛋白质总量的5％左右，球蛋白占90％左右。球蛋白可用等电点(pH值为4～5时)法沉淀析出，再用超速离心分析法分为2 s、7 s、ll s和15 s 4种沉降系数不同的球蛋白组分，其中7 s和ll s球蛋白之和占总蛋白含量的70％以上，它与大豆的加工性关系密切。大豆球蛋白分子的长轴与短轴长度比小于10：1。蛋白质分子中的疏水基所占体积较大，亲水性也差，而彼此之间的亲和力很大，从而形成卷曲一螺旋结构。疏水基一般转向螺旋的内部，当球蛋白变性时，次级键打开，肽链舒展，由水溶状态转为不溶状态的纤维蛋白结构。

3  脂肪

大豆中脂肪含量约为18％，大豆油在室温下呈黄色液体，为半干性油，在人体内的消化吸收率达97．5％，为优质食用植物油。其中不饱和脂肪酸含量达60％以上。大豆油中含有1．1％～3．2％磷脂，主要为卵磷脂和脑磷脂。卵磷脂具有很好的乳化性，脑磷脂具有加速血液凝固的作用。大豆油脂中的不皂化物主要是醇类、类胡萝卜素、植物色素及生育酚类物质，总含量为0．5％～1．6％。

4  大豆中的酶及抗营养因子

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、脲酶、磷脂酶D；抗营养因子有胰蛋白酶抑制素和血球凝集素。

1）脂肪氧化酶

脂肪氧化酶可以催化氧分子氧化含顺，顺一1，4一戊二烯的不饱和脂肪酸及其脂肪酸酯，生成氢过氧化物。大豆中脂肪氧化酶的活性很高，当大豆子粒破碎后，只要有少量的水分存在它就可以与大豆中的亚油酸、亚麻酸等底物发生降解反应，其途径为：

脂肪氧化酶                          醛，醇，酮，呋喃

亚油酸或亚麻酸————————氢过氧化物———————a-酮类

环氧化物，羟基脂肪酸

其降解产物有近百种，其中许多与豆腥味有关。正己醛是具有代表性的挥发性化合物。

脂肪氧化酶的活力与pH值有关。pH值为7～8时，脂肪氧化酶的活性最高，但是在此pH值附近，其常见的底物亚油酸是不溶解的。

脂肪氧化酶的作用对食品质量的影响有两方面。比如在焙烤食品生产中，在面粉中加入l％(按面粉质量计)含脂肪氧化酶活力的大豆粉，能够改善面粉的色泽和质量。这主要是其降解产物氢过氧化物对胡萝卜素有漂白作用，能够使面筋蛋白质的巯基(--SH)氧化成二硫键(一S--S--)，起到了强化面筋蛋白质的作用，这是有利的一方面。但是有时由于脂肪氧化酶的作用，产生