国家大豆产业技术体系加工研究室豆制品加工岗位

“十二五”期间主要实现了以下几方面的突破（1）豆制品加工副产物高值化利用技术体系的建设：目前，豆渣作为生产豆浆、豆奶等传统豆制品的副产物多被民间作为猪饲料廉价出售或作为废弃物扔掉，

大豆黄浆水的无害化处理及再利用研究进展

随着社会的发展,人们对于豆腐的品质和需求量越来越高,各种豆腐企业数量也越来越多。黄浆水是豆腐制作过程中出现的副产物,它含有丰富的营养物质,但是往往在不加处理的情况下被当作废水排放,造成了资源浪费和环境污染。因此,如何降低黄浆水对环境的污染以及如何高效回收利用黄浆水迫在眉睫。根据黄浆水污染的特性,降低黄浆水中蛋白质的含量和减少金属离子的含量是两种减少黄浆水污染的有效手段,可以针对性地控制黄浆水的污染物质,减少黄浆水治理的盲目性,提高处理黄浆水污染的效率。维生素、大豆低聚糖、大豆异黄酮、乳清蛋白等是黄浆水中含量较高的营养物质,也是目前广泛关注的营养物质,对于这些营养物质利用也是目前黄浆水研究的重中之重。本文概述了黄浆水的来源与污染原因、黄浆水无害化的主要方法、黄浆水的高值化利用,总结归纳了国内外对大豆黄浆水的研究,展望未来黄浆水治理及利用的应用前景,为黄浆水产业化提供参考和启发。

大豆中11S球蛋白的不同亚基与分离蛋白凝胶特性关系的研究

对12种市售大豆分离蛋白(SPI)及由5种蛋白亚基缺失型大豆制备的分离蛋白进行SDS-PAGE电泳分析及凝胶特性进行测定。结果表明:市售SPI中A_(1a)A_(1b)A_(2)亚基百分含量与SPI凝胶值成负相关;A_(3)B_(4)和A_(4)A_(5)B_(3)亚基的百分含量与凝胶值成正相关,但是相关性不显著;由A_(4)A_(5)B_(3)亚基缺失品种及A_(3)B_(4)、A_(4)A_(5)B_(3)亚基双缺失品种制备的SPI未形成稳定的热凝胶,说明11S中A_(3)B_(4)和A_(4)A_(5)B_(3)蛋白亚基在大豆蛋白凝胶的形成中起着重要作用,而A3B4亚基单独缺失品种制备的SPI虽表现出极差的凝胶特性,但尚可形成可检测的凝胶,说明在凝胶形成过程中A_(4)A_(5)B_(3)亚基贡献率更高。

乡村振兴背景下主产区大豆生产效率比较分析

大豆产业的振兴发展是推动乡村振兴的重要抓手,为全面分析主产区大豆的生产效率,基于提高生产效率角度,提出促进大豆产业发展,助力乡村振兴提出合理的对策建议。选取2012—2021年我国10个大豆主产区的面板数据,运用DEA-BCC模型和Malmquist指数测算主产区大豆生产效率,从静态和动态两个角度对比分析主产区大豆生产效率。结果表明:在2013年、2017年和2021年,主产区大豆综合技术效率均值分别为0.950,0.975和0.974,整体水平较高,但均未达到有效状态,仍有一定提升空间;2021年非DEA有效大豆主产区存在不同程度的投入冗余和产出不足;2012—2021年主产区大豆的全要素生产率均值为0.988,处于负增长状态,技术进步是推动主产区大豆全要素生产率提高的关键因素。综上,提出以下建议:强化大豆产业的科技支撑和资源配置能力,推动技术进步,提高大豆纯技术效率;合理扩大种植规模,优化种植结构,完善农业基础设施,提高大豆规模效率;健全灾害防范体系,降低大豆种植灾害风险损失,提高豆农灾害处理能力。

大豆皂苷的研究进展与应用

大豆皂苷是一种三萜类化合物,是大豆生长过程中的次级代谢产物,主要存在于大豆种子的子叶和胚轴中。研究表明,大豆皂苷具有多种生物学活性,包括抗肿瘤,预防肥胖和免疫调节等。本文介绍了大豆皂苷的结构和分类、理化性质、影响大豆皂苷含量的因素,并详细综述了大豆皂苷的提取及纯化工艺、检测方法,总结了大豆皂苷的生物学活性,及其在农业、食品、药品、化妆品多领域的应用。旨在为大豆皂苷的深入研究及其应用提供参考依据。

H_(2)O_(2)改性大豆不溶性膳食纤维及其对铅的吸附研究

以大豆不溶性膳食纤维(SIDF)为原料,采用H_(2)O_(2)改性大豆不溶性膳食纤维,利用单因素试验和Box-Behnken响应面法对改性条件进行优化,并将改性后的SIDF作为新型生物吸附剂对水溶液中铅离子进行吸附。响应面分析结果表明,pH和温度对Pb^(2+)去除率的影响显著,最终确定最佳改性条件为H_(2)O_(2)浓度2.4%、温度36℃、pH=8.7,实际测得Pb^(2+)去除率为95.05%±0.12%,对Pb^(2+)的吸附容量为142.5mg/g。同时还通过红外光谱(FT-IR)对改性前后的SIDF进行了表征。研究表明,通过H_(2)O_(2)改性SIDF可提高其对水溶液中Pb^(2+)的吸附作用,为其作为生物吸附剂用于污水处理奠定基础。

单螺杆挤压技术在食品工业中的应用研究进展

随着食品高新技术的发展,用于谷物加工的螺杆挤压机出现,挤压技术在食品工业中的应用得以快速地发展。目前比较成熟的挤压技术有单螺杆挤压技术、双螺杆挤压技术。该文从食品挤压技术的发展背景出发,探讨挤压技术的研究现状,阐述单螺杆挤压机的结构特点,介绍单螺杆挤压技术在食品中的应用和发展瓶颈,并对未来发展趋势进行展望。

苷元型异黄酮与大豆分离蛋白相互作用研究

为促进苷元型异黄酮的开发和利用,采用光谱学手段研究大豆素/染料木素与大豆分离蛋白之间的作用机制。荧光和紫外光谱表明,大豆素/染料木素会使大豆分离蛋白色氨酸残基的微环境疏水性增强,造成蛋白质结构改变。大豆素/染料木素对大豆分离蛋白的猝灭机制为静态猝灭,主要作用力为范德华力和氢键,结合位点数为1;红外光谱表明,大豆素/染料木素的加入导致大豆分离蛋白的二级结构发生改变,随大豆素/染料木素质量浓度的增加,具体表现为,ɑ-螺旋含量增多、β-折叠含量减少、β-转角含量增多,无规则卷曲含量增多。综合结果表明,染料木素与大豆分离蛋白的亲和力强于大豆素。

亚基水平上大豆蛋白凝胶性的研究进展

大豆蛋白主要由β-伴大豆球蛋白(7S球蛋白)和大豆球蛋白(11S球蛋白)组成,不同亚基组成直接影响着大豆蛋白的加工特性。凝胶特性是本研究的主题。本文总结了大豆蛋白的组成及其化学结构,介绍7S球蛋白和11S球蛋白的凝胶形成过程,同时对亚基组分对凝胶性的影响和蛋白亚基缺失型大豆的研究进展进行概述,为大豆蛋白产品的开发及应用提供重要的理论指导。

不同7S亚基组份的大豆蛋白纳米颗粒包埋β-胡萝卜素Pickering乳液研究

为探究不同7S亚基组份大豆蛋白纳米颗粒对包埋β-胡萝卜素Pickering乳液的影响,本研究以野生型大豆(Wild)、α亚基缺失型大豆(α-lack)、α′亚基缺失型大豆(α′-lack)和(α+α′)亚基缺失型大豆[(α+α′)-lack]作为试验原料,提取大豆分离蛋白(SPI),通过扫描电镜、粒径和表面疏水性对比热诱导前后蛋白的变化,利用蛋白纳米颗粒为乳化剂制备包埋β-胡萝卜素Pickering乳液,通过测定包埋β-胡萝卜素Wild-NPPEs、α-lack-NPPEs、α′-lack-NPPEs和(α+α′)-lack-NPPEs的粒径、抗氧化能力(DPPH自由基清除率)、β-胡萝卜素的保留率、模拟消化后的游离脂肪酸释放率和生物可及性等指标,探索α、α′亚基对包埋β-胡萝卜素的影响。结果表明:通过热诱导可以制备不同亚基组份的蛋白纳米颗粒,α′亚基对包埋β-胡萝卜素Pickering乳液的稳定性有影响,在4℃或25℃下经过30 d贮藏后,α′-lack-NPPEs的β-胡萝卜素的最终保留率超过70%,且抗氧化活性最高;通过体外模拟胃肠消化试验,α′-lack-NPPEs乳液液滴的界面面积比较大,结合游离脂肪酸释放率结果发现,随着聚合度降低、油滴表面积增加,水解率提高,使β-胡萝卜素在胶束相中的保留含量提高,从而其生物可及性增加。综上,α′-lack-NPs更适合用于制备较稳定的包埋β-胡萝卜素Pickering乳液。

α和α′亚基缺失对大豆分离蛋白乳化特性的影响

为了探究β-伴大豆球蛋白(7S)中α和α′亚基缺失对大豆分离蛋白乳化特性的影响,该文以东农47(对照)和3种不同蛋白亚基缺失型(α缺失、α′缺失以及α、α′缺失)大豆为原料提取大豆分离蛋白(Soy Protein Isolate,SPI),通过十二烷基磺酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis,SDS-PAGE)技术分析其亚基组成,然后制备乳状液并测定乳化活性指数(Emulsifying Activity Index,EAI)、ζ-电位、粒径、微观结构、稳定动力学指数(Turbiscan Stability Index,TSI)及界面蛋白吸附量。结果表明:α′亚基缺失型SPI乳状液乳化活性指数最大,为87.59 m^2/g;ζ-电位绝对值最大,为47.7 mV;粒径最小,为2.223μm;显微结构显示其分子最小且分布最均匀,稳定动力学指数最小;界面蛋白吸附量最大,为31.40%。4种不同SPI乳状液的稳定性结果由大到小为α′亚基缺失型、东农47、α亚基缺失型、α和α′亚基缺失型。研究结果可为高乳化性大豆蛋白系列产品的开发应用提供理论支撑和技术支持。

大豆分离蛋白与染料木素共价交联对蛋白表征和结构的影响

探究大豆分离蛋白和染料木素的共价交联对蛋白表征和结构的影响。制备大豆分离蛋白与不同质量浓度染料木素(0、1.2、1.5、2.0 mg/mL)的共价复合物,通过探究粒径、Zeta电位、浊度、表面疏水性分析蛋白体系的表征变化,并采用紫外分光光度计、荧光分光光度计、傅里叶变换红外光谱仪分析蛋白体系的结构变化。结果表明:大豆分离蛋白与染料木素共价复合后,蛋白的中位径由135.6μm最低减小至98.0μm,Zeta电位绝对值由15.0 mV最高增大至21.4 mV,表面疏水性由216.0最低减小至115.5,总巯基含量由31.5μmol/g最低减小至20.4μmol/g。与对照组相比,共价复合物的浊度增加,并且实验组中SPI-Ge-1.2组低于SPI-Ge-1.5组和SPI-Ge-2.0组。光谱分析表明染料木素对大豆分离蛋白有猝灭效果,二者共价交联后蛋白质的色氨酸与酪氨酸残基所处的微环境疏水性减少,蛋白质二级结构中α-螺旋含量增多、β-折叠含量减少、β-转角含量增多、无规卷曲含量减少,并且加入1.2 mg/mL的染料木素对大豆分离蛋白的表征特征和结构影响效果更好。本研究结果表明在大豆分离蛋白中加入染料木素后,二者的共价交联能够影响蛋白的表征与结构。

黑果腺肋花楸不溶性膳食纤维化学提取工艺及其理化特性的研究

以黑果腺肋花楸果渣为原料,采用酸法和碱法制备不溶性膳食纤维,并测定这两种方法的化学成分、持水,持油和溶胀能力。最终结果如下:酸法最佳工艺为pH为3,反应温度为60℃,反应时间为90min,不溶性膳食纤维的得率为81.28%,碱法最佳工艺为pH为10.5,反应温度为40℃,反应时间为120min,不溶性膳食纤维的得率为81.18%,之后对两组方法提取的IDF测定了化学成分,表明两种提取方法使其中的蛋白质,灰分等发生变化。之后对功能特性如持水力,膨胀力和持油性进行测定也有差异。其中碱法提取的不溶性膳食纤维的功能特性略强于酸法提取,但是都有良好的功能特性,结果表明化学提纯的黑果腺肋花楸不溶性膳食纤维有很大的应用前景,值得我们深入的进行研究。

α′亚基对大豆分离蛋白微观形态及水溶液特性的影响

以东农47和α′蛋白亚基缺失型大豆为原料提取大豆分离蛋白(soy protein isolates,SPI),通过十二烷基磺酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfonate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)技术确定其亚基缺失型,然后对微观形态、溶解度、表面疏水性和流变性质进行分析,探究β-伴大豆球蛋白(7S,β-conglycinin)中α′亚基对大豆分离蛋白微观形态及水溶液特性的影响。结果表明:α′亚基缺失型SPI的微观形态为颗粒较小且分布均匀的圆形聚合物,其水溶液的溶解度和表面疏水性相对更大;2种SPI的剪切速率对黏度的影响较小,剪切应力随剪切速率的增大而增大,但剪切应力与剪切速率之间为非线性增长关系,2种不同SPI水溶液均表现为非牛顿液体。

黑曲霉全豆腐乳的制备及其营养特性研究

为解决豆制品企业豆渣囤积易腐败和低值化问题,并提高腐乳产率,该研究以黑曲霉(Aspergillus niger)发酵豆渣为原料,将其回填至豆浆中,制作成黑曲霉全豆腐乳,按照腐乳生产标准进行检测,并与传统腐乳的营养特性进行对比。结果表明:黑曲霉全豆腐乳符合腐乳生产标准,通过扫描电镜观察,黑曲霉全豆腐乳无明显纤维结构,且表现出较好的质构特征;对比传统腐乳,黑曲霉全豆腐乳出品率提高8.43%;持水性降低3.22%;总膳食纤维含量提高25.14%;总皂苷降低48.44%;大豆异黄酮降低45.03%;蛋白体外消化率提高13.02%;黑曲霉全豆腐乳共检出挥发性风味物质39种和17种氨基酸,总氨基酸含量为26.58 g/100 g。该研究对豆渣的综合利用提供了新途径,提高了膳食纤维含量和出品率,降低了成本,具有进一步产业化的潜力。

基于Exo Ⅲ信号放大的荧光适配体传感器检测Kunitz型大豆胰蛋白酶抑制因子

Kunitz型大豆胰蛋白酶抑制因子(Kunitz Soybean Trypsin Inhibitor,KTI)是一种很关键的抗营养因子,不仅对动物消化系统和生长发育有不良影响,还制约各个行业对大豆的利用率,因此快速有效的检测方法是非常必要的。该研究建立一种基于核酸外切酶Ⅲ(Exonuclease Ⅲ,Exo Ⅲ)和碳纳米颗粒(Carbon Nanoparticles,CNPs)的信号辅助放大荧光传感体系用于KTI的检测。具体体系包括KTI适配体(Aptamer,APT)、互补链(Complementary DNA,c DNA)、信号探针(Signal Probe,SP)、Exo Ⅲ和CNPs共5个部分。通过可行性分析和CNPs浓度优化试验,测得KTI在100~600 ng/mL范围内呈线性相关,检测限为12.59 ng/mL。以豆浆作为样品,采用加标回收测得回收率为97.42%~102.85%,RSD在0.61%~2.36%之间,该方法可对实际样品中的KTI进行测定。

基于低场核磁技术研究不同方法处理豆渣的水分分布

通过低场核磁技术、扫描电子技术及激光粒度分析等技术对冻融和超高压处理的豆渣进行水分分布变化、微观结构以及粒径进行分析。试验结果表明:冻融和超高压处理可以改变豆渣中不同水分的束缚程度,豆渣中的水分可以通过不同的处理方式发生迁移;豆渣中的结合水、不易流动水和自由水的束缚程度都发生显著变化(P<0.05),分别与豆渣中亲水基团、微观机构和豆渣的粒径有关。冻融和超高压处理的豆渣挤压脱水后,含水量显著降低(P<0.05),由原来的(80.5±0.1)%分别下降为(71.3±0.2)%和(76.5±0.1)%;挤压脱水后豆渣自由水的含量与含水量正相关,结合水、不易流动水含量与含水量负相关。冻融处理的豆渣网络结构收缩,豆渣对水的束缚能力提高。豆渣粒径分析显示冻融后的豆渣对自由水的束缚程度最弱。

浸泡介质及浸泡条件对豆浆中抗营养因子及品质的影响

为了最大程度降低豆浆中抗营养因子含量的同时保证品质优良,以干豆制浆为对照,利用不同浸泡介质(水、柠檬酸溶液、NaHCO_3溶液)及不同浸泡条件,探究前处理工艺条件以及介质的改变对豆浆中抗营养因子及营养品质的影响。结果表明:浸泡处理能有效降低豆浆中胰蛋白酶抑制因子活性和植酸含量,但不同介质对不同抗营养因子的效果不同。经浸泡处理后的胰蛋白抑制因子的最低活性为30.88±1.35 TIU·mg^(-1),相对于未处理组降低了54%;植酸最低含量为3.46±0.15 mg·mL^(-1),相对于未处理组降低了77.4%;而经浸泡处理后的单宁含量却显著上升(P<0.05)。从降低胰蛋白酶抑制因子活性的效果来看,NaHCO_3>水>柠檬酸;从降低单宁含量的效果来看,柠檬酸>NaHCO_3>水;从降低植酸含量的效果来看,柠檬酸>水>NaHCO_3。除抗营养因子外,豆浆的品质指标也发生了显著变化,NaHCO_3浸泡组的总体品质最优,除了个别品质指标(蛋白质含量)与水浸泡组相比差异不显著(P>0.05),其它品质成分含量均显著高于水浸泡组,而柠檬酸浸泡组的品质为3组中最差。选取NaHCO_3溶液作为浸泡介质进行正交工艺优化,当浸泡温度为25℃,浸泡时间为16 h,浸泡豆水比为1∶4,NaHCO_3浓度为0.45%时,豆浆的抗营养因子的去除效果最好,品质最优。

干酪乳杆菌N1115直投式发酵剂接种量对发酵豆乳品质的影响

将自制的益生菌L.casei N1115直投式发酵剂和市售发酵剂分别发酵豆乳。L.casei N1115接菌量为1.75 g/L时,发酵豆乳凝乳时间为7.0 h,凝乳时的p H值为4.32,滴定酸度70.44°T,持水力34.17%,活菌数(对数值)8.36 m L-1,黏附性5.727(g·s),硬度4.141N,胶粘性1.148 g·s,凝聚性0.565 g,弹力0.116 g,与市售发酵剂发酵豆乳各项指标接近。4℃冷藏5 d,p H值降低到4.01,滴定酸度增加到108.58°T,优于市售发酵剂。确定出L.casei N1115直投式发酵剂最佳接种量为1.75 g/L。

响应面法优化酶法制备全豆豆浆工艺

以豆浆粒径为考察指标优化酶法制备全豆豆浆的工艺。试验采用脱皮大豆为原料,使用纤维素酶对豆浆进行酶解,通过响应面法对酶解时间、酶解温度和加酶量等进行优化。结果表明:最佳酶解温度为50.00℃,酶解时间为3.50 h,加酶量为底物干物质的2.50%。结果表明采用最优工艺获得全豆豆浆中位径(D50)为16.09μm,90%通过率(D90)为(57.17±0.31)μm。与未加酶的全豆豆浆(D5063.54μm,D90115.70μm)比较,D50缩小了3.95倍,D90缩小了2.02倍。