密級： 論文編號： 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 碩士學(xué)位論文 脂肪氧合酶缺失型大豆加工特性及其 豆奶加工工藝研究 on o. on I 摘 要 本文以脂肪氧合酶（ 失型大豆品種為原料，對不同 種和加工工藝對豆奶品質(zhì)的影響，無腥味豆奶產(chǎn)品的研制進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，旨在為無腥味豆奶加工提供理論依據(jù)。 利用 實(shí)“中特一號”為 ,3全缺失品種。又由酶活力測定進(jìn)行定量分析，“中特一號”的 105，而普通品種“黑農(nóng) 35”的酶活力是 106，“中特一號”大豆的 采用固相微萃取 檢測出與豆奶風(fēng)味有關(guān)的化合物 50多種?！爸刑匾惶枴贝蠖怪兄饕滦任镔|(zhì) 醇含量、豆腥味物質(zhì)總量和揮發(fā)性物質(zhì)總量最低，分別為 普通大豆品種“黑農(nóng) 35” 的生成量最高 ,分別為 中特一號”的主要致腥物質(zhì)含量、豆腥味物質(zhì)總量和揮發(fā)性物質(zhì)總量分別比“黑農(nóng) 35”低 對四個不同大豆品種的 經(jīng)任何處理的樣品以“中特一號”黑農(nóng) 35”最低為 1中特一號” 中黃 18”和“五星一號”分別為 普通大豆“黑農(nóng) 35”僅為 0打漿條件 “中特一號”豆奶 農(nóng) 35” 中特一號”豆奶 農(nóng) 35”高 果顯示：同樣處理下獲得的豆?jié){脂質(zhì)氧化的程度以 “ 中特一號 ” 大豆的最低， 燙處理 1“黑農(nóng) 35”至少需熱燙處理 6值為 較熱處理對影響，發(fā)現(xiàn)熱燙 170打漿 ） “中特一號”的 104，而“黑農(nóng) 35”熱燙 490打漿 ） 其活力仍保持在 1 105。 從風(fēng)味、 維生素 E、 脂質(zhì)過氧化水平和 中特一號”具有良好的加工特性。 以“中特一號”為原料，對豆奶加工的關(guān)鍵工藝進(jìn)行研究，確定最佳工藝條件為：h，熱燙時間為 1打漿溫度為 70，00溶性固形物為 豆腥味得到改善，產(chǎn)品風(fēng)味可達(dá)到最佳 。 研究開發(fā)兩種無腥味豆奶產(chǎn)品，原味豆奶和南瓜豆奶。原味豆奶添加 單甘酯、 黃原膠或 二次均質(zhì)、殺菌制得，產(chǎn)品均一穩(wěn)定、風(fēng)味良好。南瓜豆奶產(chǎn)品開發(fā)中確定南瓜汁與豆奶配比 3:7，添加 9%的糖， 甘酯， 原膠或 甘酯，二次均質(zhì)、 殺菌制得的產(chǎn)品兼具豆奶和南瓜的良好風(fēng)味和營養(yǎng)。 關(guān)鍵詞： 豆奶，豆腥味，脂肪氧合酶，中特一號 he on of of to of to so as to no as ,3 by of on of of by OX OX 05, 5 06, 5. 0 of or of as as 5 of 5 E 5 E 8 5 E o.10 of as 5 0 of E 5. in in of on if 5 gor 0 OX 104, 5 or 0 OX 105. on as of at h, 10 of 00gof of in % 錄 第一章 緒 論 . 1 . 1 . 1 . 2 . 2 . 3 . 3 . 3 . 3 脂肪氧合酶研究進(jìn)展 . 4 . 4 . 4 可能帶來的其它不良作用 . 4 . 5 . 6 . 6 . 6 第二章 不同脂肪氧合酶缺失型大豆品種加工特性研究 . 7 . 7 . 7 . 7 . 7 . 8 . 8 . 8 基本成分分析 . 9 . 9 . 9 較 . 10 . 11 結(jié) . 12 第三章 原料品種對豆奶加工品質(zhì)的影響 . 13 . 13 . 13 . 13 . 13 . 14 . 14 . 14 . 15 . 15 討論 . 16 . 16 . 19 對豆?jié){中脂質(zhì)氧化程度的影響 . 22 V . 24 結(jié) . 26 第四章 關(guān)鍵加 工工藝對豆奶品質(zhì)的影響 . 27 . 27 . 27 . 27 . 28 . 28 . 28 . 29 . 29 . 29 . 29 . 29 . 29 . 30 . 30 . 30 燙工藝對豆奶品質(zhì)的影響 . 32 漿工藝對豆奶品質(zhì)的影響 . 37 結(jié) . 40 第五章 無腥味豆奶產(chǎn)品的 研制 . 41 . 41 . 41 . 41 . 41 . 42 . 42 . 43 . 44 . 44 . 44 . 44 . 45 . 48 . 48 第六章 主要結(jié)論 . 49 參考文獻(xiàn) . 50 附錄 圖表索引 . 55 致 謝 . 57 作 者 簡 歷 . 58 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 緒論 1 第一章 緒 論 大豆（ 于蝶形花科，大豆屬， 別名黃豆。大豆原產(chǎn)于我國，在我國已有 4700多年的種植歷史。目前我國是世界四大大豆主產(chǎn)國之一。 大豆種子含蛋白質(zhì) 40%左右，脂類（包括不飽和脂肪酸） 16%碳水化合物 30另外，大豆中所含的磷脂、胰蛋白酶抑制劑、異黃酮、灰分、維生素、皂角苷和其他微量元素賦予其更多的生理和保健功能，如降低血清膽固醇、促進(jìn)細(xì)胞組織的新陳代謝、抗癌、抗氧化等（石彥國等， 1993）。大豆及其制品 作為一種天然保健食品正受到越來越多的關(guān)注。豆奶作為大豆加工的一類重要產(chǎn)品，其消費(fèi)量也在快速的增長，但是豆奶的發(fā)展也因其自身的 特點(diǎn)受到了一些限制，那就是大多數(shù)豆制品所特有的豆腥味(苦澀味（ 不良風(fēng)味，使得許多人因此而不能接受豆奶（程 閏達(dá)等， 1998）。另外，由于豆奶中含有 90%的水和 1肪，高溫殺菌等工藝會導(dǎo)致油水分離產(chǎn)生沉淀，長期存放影響豆奶產(chǎn)品的品質(zhì)，因此目前豆奶加工中急待解決的問題主要體現(xiàn)在豆腥味和穩(wěn)定性兩方面。 奶風(fēng)味問題及解決途徑 豆奶是在傳統(tǒng)產(chǎn)品豆?jié){基礎(chǔ)上發(fā)展而成的產(chǎn)品，因其價廉物美，很受廣大人民群眾的歡迎。但是豆奶在生產(chǎn)過程中仍存在一些問題，如豆奶的 風(fēng)味急需改善，豆奶的口感、調(diào)制工藝、穩(wěn)定性以及保質(zhì)期等都需要解決。風(fēng)味問題主要是 由于豆奶加工過程中會產(chǎn)生一種特殊的豆腥味，正因?yàn)檫@一缺點(diǎn)限制了豆奶的消費(fèi) (程閏達(dá)等， 1998； et 1995)。大豆脫腥一直是困擾豆奶工業(yè)的一大難題。 腥味產(chǎn)生機(jī)理 國內(nèi)外普遍認(rèn)為豆腥味是由約占大豆總蛋白含量 1%的脂肪氧合酶（ 稱 起的。大豆中三種不同性質(zhì)的脂肪氧合酶同功酶 式 戊二烯結(jié)構(gòu)的多元不飽和脂肪 酸如亞油酸和亞麻酸加氧反應(yīng)，氧化后生成具有共軛雙鍵的脂肪酸氫過氧化物中間體，經(jīng)脂肪酸氫過氧化物裂解酶分解繼而生成短碳鏈的醛、酮、醇、酸、酯、烷、烯以及呋喃等揮發(fā)性或非揮發(fā)性化合物，而呈現(xiàn)典型的豆腥味（ A， 1993，程閏達(dá)等， 1998；麻浩等， 1999；曹慧等， 2001）。 裂解酶 + 腥味 化合物 元不飽和脂肪酸 脂肪酸氫過氧化物 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 緒論 2 成豆腥味的主要途徑 大豆脂肪氧合酶在氧化或 態(tài)下才能進(jìn)行催化氧化作用，且它可以被本身催化的脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物激活或氧化。 3麻酸）， 麻酸）和 13麻酸），而 5%的 9羥基亞油酸（亞麻酸）和 35%的 13麻酸）； 13麻酸）經(jīng)脂肪酸氫過氧化物裂解酶催化分解生成十二碳化合物和六碳醛類如己醛和順 1981)。 在異味形成過程中，整個酶系統(tǒng)通常包括脂酶（ 脂肪氧化酶（ 脂肪酸氫過氧化物裂解酶（ 醇脫氫酶（ 異構(gòu)因子（ 圖 酶參與從亞油酸和亞麻酸形成主要揮發(fā)性化合物的途徑（麻浩等 ， 1999； 1989） 。 甘油三酯（ 亞油酸（ 亞麻酸（ 3亞油酸 13亞麻酸 （ 13 (13 醛（ 順 順 ( ( 己醇（ 反 （ （ 圖 豆脂肪氧化酶參與從亞油酸和亞麻酸形成主要揮發(fā)性化合物的途徑 he of to in 豆腥味的主要成分 大豆的豆腥味是一種復(fù)雜的混合物，而豆腥味中最重要的揮發(fā)性物質(zhì)就是己醛，約占總豆腥味質(zhì)量分?jǐn)?shù)的 25%，當(dāng)食品中有微量（ 5000 g己醛存在時就會產(chǎn)生令人非常不愉快的氣味（ 1989） 。 質(zhì)聯(lián)機(jī)的方法研究了普通大豆和缺失品種制得豆奶的氣味組成，主要是醛類、酮類和醇類物質(zhì)，指出大豆 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 緒論 3 豆奶其豆腥味最關(guān)鍵成分己醛、己醇含量大大降低，而八碳、九碳、十碳醇和羰基化合物也是豆腥味的主要物質(zhì)（ 1995）。 豆脫腥技術(shù)及研究進(jìn)展 避免豆腥味的產(chǎn)生有兩種途徑：一為去除 使之改性 ，二為抑制 元不飽和脂肪酸、氧氣等）并與之發(fā)生反應(yīng)。目前豆奶加工上以抑制和消除大豆中脂肪氧合酶活性為主。 脫腥的方法很多，有物理法、化學(xué)法、生物工程法、復(fù)合法等若干種方法。 理法 物理法脫腥，包括熱處理法、真空脫臭、機(jī)械擠壓膨化法、高頻電場及微波脫腥法等。其中熱處理法又分熱水磨法、干熱處理、遠(yuǎn)紅外加熱法（石彥國等， 1993）。 熱處理的目的在于高溫使 止豆腥味產(chǎn)生。傳統(tǒng)的豆奶制作過程中用濕磨法磨制大豆時由于 作用，會產(chǎn)生典型的豆腥味。且產(chǎn)生的豆腥味物質(zhì)已經(jīng) 形成，并與水溶性蛋白具有較強(qiáng)的親和性，既使再加熱蒸煮，豆腥味也難以去除。如果在大豆破碎前結(jié)合熱處理，使大豆中的 加水制漿就可以阻斷豆?jié){中豆腥物質(zhì)的大量形成。真空脫臭是根據(jù)壓力下降、溶液沸點(diǎn)下降的原理進(jìn)行真空蒸發(fā)冷卻，排除不良?xì)馕?。機(jī)械擠壓膨化法是大豆在一定氣壓的密閉容器內(nèi)加熱，大豆內(nèi)部的水分和氣味都被封閉在豆粒中，在膨化機(jī)出口瞬間減壓，大豆內(nèi)的水分和不良?xì)馕杜c大豆自然分離揮發(fā)掉。高頻電場脫腥是 將清選大豆直接送入高頻電磁場內(nèi)，在一定強(qiáng)度一定頻率電磁場作用下， 酶等致腥因子的分子鏈?zhǔn)艿狡茐模?并且由于原子核和電子摩擦產(chǎn)生的“熱”作用，使 酶分子失活，達(dá)到理想的脫腥目的。微波法是將整粒大豆在 245040s，可鈍化 海峰等， 2003）。 豆奶生產(chǎn)上以物理法中的熱處理法為主。熱處理鈍化 響蛋白質(zhì)得率。另外，過熱的處理會導(dǎo)致不理想的化學(xué)反應(yīng)，可能會破壞氨基酸和維生素，引起大豆產(chǎn)品的褐變和風(fēng)味的改變（ 2002）。 學(xué)法 化學(xué)法脫腥是往豆?jié){或大豆制品中加入化學(xué)藥劑，使不良?xì)馕冻煞只蛑?化劑與藥劑發(fā)生反應(yīng)，以除去豆腥味?；瘜W(xué)脫腥法包括酸堿處理法、加抗氧化劑、加鐵離子絡(luò)合劑等。 酸堿處理法是根據(jù) 對 過加酸或加堿調(diào)整溶液的 其偏離 最適 而抑制其活性。典型的 必須在氧化或 態(tài)下才能催化氧化作用進(jìn)行 (麻浩等 ， 1999)。如果采用絡(luò)合的方法使離子失去傳遞電子的能力，則可抑制其催化作用。 物法 由于大豆加熱脫腥可破壞蛋白質(zhì)，使品質(zhì)下降，化學(xué)法中使用的某些抗氧化劑具有一定的毒性等原因，因此在遺傳上開展 應(yīng)用生物工程法從品種上選擇優(yōu)質(zhì)大豆，生產(chǎn)無豆腥味的豆奶。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院品種資源所選育出的大豆加工專用品中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 緒論 4 種“中特一號”是脂肪氧合酶 失型特用大豆品種（傅翠真， 2004）。利用“中特一號”生產(chǎn)豆奶（粉）等 大豆制品，既可以減輕豆奶加工中的熱處理程度 ，節(jié)約能耗，降低成本，又提高了食品的營養(yǎng)質(zhì)量，是制作高品質(zhì)大豆食品的理想加工原料。 豆脂肪氧合酶研究進(jìn)展 豆脂肪氧合酶簡介 脂肪氧合酶（ 稱脂肪氧化酶， 簡稱 廣泛存在于動植物界（ 977）。 932年，它來源于植物中的大豆（ W.， 1932）；而動物中 975年（ H.， 1975； ， 1975） 。大豆種子中含有豐富的脂肪氧合酶，已從中分離出三種不同性質(zhì)的同功酶 1992年 T.， 1992） ； 1996年 現(xiàn)這兩種同功酶在幼葉、花和未成熟的莢中都存在，并具有很高的酶活性（ 1996） 。至今已從大豆中分離出了 8種 大豆脂肪氧合酶是一種單一的多鐵鏈蛋白，分子量在 94電點(diǎn)范圍在 一種含有非血紅素鐵的蛋白質(zhì)， 約占大豆總蛋白含量的 1%，其中 海峰等， 2003）。大豆種 子 子提取液中全部的酶活性在 種同工酶的生化特性是 ， M， ， 1981；丁安林等， 1995） 。 大豆中 一種同功酶的隱性缺失等位基因已被鑒定出來，分別命名為 1983； 1985； 1986； 1993；麻浩等， 1999） 。目前美國、日本和中國已培育出缺失 安林等， 1995）。由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院品種資源所培育出的大豆加工專用品種“中特一號”即為 豆脂肪氧合酶對豆奶品質(zhì)的影響 大豆中含有豐富的多元不飽和脂肪酸如亞油酸和亞麻酸等，當(dāng)大豆破碎時接觸空氣中的氧，以多元不飽和脂肪酸為底物迅速發(fā) 生反應(yīng)，生成的脂肪酸氫過氧化物中間體經(jīng)裂解酶分解生成的短碳鏈物質(zhì)使豆奶產(chǎn)品呈現(xiàn)典型的豆腥味，影響了豆奶的風(fēng)味。 大豆脂肪氧合酶對食品營養(yǎng)的主要體現(xiàn)在，它作用的產(chǎn)物對維生素 的作用減少了 豆奶中必需不飽和脂肪酸（亞油酸、亞麻酸）含量；酶作用的產(chǎn)物同蛋白質(zhì)的必需氨基酸作用，降低了蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值及功能性質(zhì)（王璋， 2001）。 豆脂肪氧合酶可能帶來的其它不良作用 脂質(zhì)氧化中間產(chǎn)物形成的氫過氧化物不穩(wěn)定， 易分解成小分子的化合物，其中較典型的分解中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 緒論 5 產(chǎn)物為丙二醛。丙二醛可與蛋白質(zhì)和核酸結(jié)構(gòu) 上的氨基和 巰基等發(fā)生交聯(lián)作用，從而破壞蛋白質(zhì)和核酸的正常結(jié)構(gòu)，使之喪失原有功能，一些 依賴于氨基、巰基以維持活性的酶蛋白也會受 到抑制或失活。核酸與丙二醛交聯(lián)則可導(dǎo)致突變， 引發(fā)腫瘤等（凌關(guān)庭， 2004）。 奶的穩(wěn)定性研究 豆奶中含 90%的水分， 1油脂，產(chǎn)品長期放置易發(fā)生分層沉淀現(xiàn)象，而經(jīng)過熱處理后得到的豆乳漿料屬于非均相體系，漿料中的脂肪部分以游離液滴的形式存在，部分脂肪液滴則被蛋白質(zhì)膜所包覆成為乳化液滴，這些以不同形式存在的脂肪液滴作為分散相懸浮在蛋白質(zhì)及其可溶性組分與溶解于水構(gòu)成的連續(xù)相中。 乳化劑的 作用就是降低兩相相面的表面張力，以維持穩(wěn)定的乳化狀態(tài)，防止乳狀液粒子的聚結(jié)。食品乳化劑的基本物化性質(zhì)是表面活性和乳化增溶性（唐年初等， 2002）。因?yàn)槿榛瘎┑姆肿觾?nèi)具有親水集團(tuán)和親油集團(tuán)，易在水和油的界面形成吸附層，而使體系趨于穩(wěn)定（凌關(guān)庭，1998）。乳化劑的親水部分與水相互作用的強(qiáng)度決定所形成乳狀液的類型，相互作用大時，形成水包油 (O/W)型乳狀液，反之，形成油包水 (W/O) 型乳狀液（劉福林等， 1999；趙培城等， 1993）。 當(dāng)豆奶加入乳化劑時，乳化劑在油水界面形成了界面膜，使界面上帶有一定量的電 荷或是降低油水界面張力作用等不同方式使油水乳狀液比較穩(wěn)定，阻止了油滴的相互結(jié)合。此外，乳化劑能與蛋白質(zhì)顆粒及其他粒子相互作用，以絡(luò)合等方式聚集加成到保護(hù)的粒子上，使被保護(hù)粒子的電荷或其溶劑化膜增強(qiáng)或者兩者同時增強(qiáng)，有的還與穩(wěn)定劑在豆奶液中形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以支持顆粒，這些作用都能一定程度地阻止顆粒相互結(jié)合變大，維持豆奶的穩(wěn)定（張治國， 1998）。小分子乳化劑，如卵磷脂和單甘酯，通常具有比蛋白質(zhì)等大分子乳化劑更高的表面活性，即降低油水界面張力的能力更強(qiáng)。因此，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)與小分子乳化劑共存時，小分子乳化劑在與蛋白質(zhì)的 競爭吸附中更趨向于在油水界面上吸附而將蛋白質(zhì)更多地留在體相中。 由 顆粒沉降