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微波膨化大豆分离蛋白的工艺研究





卷第





广 东 轻 工 职 业 技 术 学 院 学 报 综 合版














以刀

微波膨化 大 豆 分 离蛋 白的工 艺研究
李 作为 广 东 轻 工 职 业 技术 学 院教 务 处
摘要

,

广州
,

本 文 以 微 波 膨化产 品 的膨 化率 作 为 指标
,

,

对 大 豆 分离 蛋 白的微 波膨 化工 艺


如蒸煮时间
,



揉捏时间





料 的几 何 形状 及 尺 寸 关健 词 微波 膨化


以 及 微 波 的功 率 以 及 处 理 时 间 等 因 素 进 行 了 深 入 的 研 究


另外

还 就蛋 白质 物 料 的 微 波

膨 化 和 加 热 媒 介 共 同作 用 进行 了 研 究 大豆 分 离 蛋 白 中圈 分 类 号 洲

文 献 标识码

材料



仪器 和 方法

①调 湿

加 人 水 使 物 料 的 含水 量 为 肠

实 验材 料 大 豆 分离 蛋 白 吉 林 三 江 生 产 市 售 糯米 粉 粘米 粉 广 州 云 鹤 食 品 厂 生 产 白砂糖 广州 健庆 糖制 品 厂 生 产
,


②揉 捏 ③成 形
④ 煮 蒸
汽蒸煮

将 调 好 水 分 的 物料 用 和 面 机 揉捏 将 物 料 倒 人 自制 的 成 形盒 压 匀
,

将 成形 的物 料用 绢 布包裹好

,



℃蒸

,

,

⑤切 割
⑥干燥 量为

将 稍 作 冷 却 的 物 料 按 要 求 的规 格 切 割 将 切 割 好 的 物料 至 于 烘 箱 中 干燥 至 水 分 含 将 调 好 水 分 的 物 料 置 于 密 闭 的 容器 中 媒介 的 体 积 一 般 约 为物料 体 积
,

食 盐 广 州 省盐运 销 集 团 公 司 出 品 菜 籽 广 州 市蔬 菜 科 学 研 究 所 出 品 碳 酸氢 钠 分 析 纯
, ,

,

⑦均衡 水 分 放置
,

石 英砂 粒 度 巧 实验仪器 田 型家用微波炉 电光 天 平 上 海 生 产
,

,

,

使 水 分 均 匀 分布


⑧加 热 介质 的 调 温
,

广 东顺 德 生 产



,



的 调温

,



型干燥箱

江苏生

考 虑 操 作 的热 量 散 失



将 一 定 体 积 的 加 热 媒 介 放 人 烘 箱 中加 热 一 般 媒介 的 温 度 要 调
将 物料 置 于 微 波 炉 的 托盘 中 央 均 匀 排


分光光 度计 上 海 生 产 指 示 控 制仪 广 东 中 山 产 产
, ,



温度

需要
,

⑨ 微波膨 化 布

工玛 一

型 离心 机


,

北 京 医 用 离心 机 厂
,

调 节 处 理 时 间 及 处 理 的功 率进 行 微 波 处 理
,

巴 家 用 搅拌 器


荷兰 制造


⑩微波 与 媒 体 共 用 掩埋

用 调 温后 的媒 体将 待膨 化物 料


果 实硬 度计 生 物显微镜
,

,

中 山量 具 刀 具 厂
江 南仪 器 厂

放人微波 炉 处理



以刃

实验 方 法 体 ① 积 的测 定 物料 的 体积 一 总体 积 菜 籽 的 体积
产 ② 品 的膨 化 率


结果 与讨论


菜 籽 与物 料 的
波处 理 时 间与 功 率 对 徽波 膨 化 的影 响 膨 化 前 体积
本研究 用
五 种功 率在

、 、



膨 化后 体积





个 处 理 时 间 的条 件下
,

,

进 行 微 波膨 化

膨化处 理工艺 流 程 膨 化 处 理 流程 调湿 成形 原料 揉捏 一 固 化 蒸煮 切 割 干燥 预 水分均衡 微 波膨 化 一 产 品 流 程说 明
作 者 简介
李作 为
叨 一
,

并 测 定 了膨 化 率

结果如 图
,



从 图中可以发现 加


蛋 白质 物 料 的 微 波膨 化 随着
,

微波处 理 时 间 的增 加
处 理 时 间在
。至


体积 膨化 率也 在逐 渐 的增

,

所 有 的膨 化率 变 化 不
四 种微 波 功 率













,

助教

,

工学 硕 士



? 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.

http://www.cnki.net

李 作 为

微波膨化大豆 分离 蛋 白的工艺 研究

时 间较 适
口 三 一 日 〔



蒸煮 时 间对微波膨 化 的影 响
本 文 研究 了 五种 蒸 煮 时 间 对 膨化率 的影 响
果如 图
} 扮 哥二 牟
, ,





由图
, ,

可看 出

,

蒸 煮 时 间在 而 到 而
,

这段 时 间 内
达 到增 大值

膨 化 率 逐 渐增 加


到 而 时膨 化 率



以 后 膨化 率 逐渐 减 小


蛋 白质 微 波 膨 化 的 是 把 蛋 白质 的 发 泡 膨 胀
微 波 处 理时 间



,

水 和 蛋 白质 变 性 相 结合 的一 种 技 术 当蛋 白质 发 生 变 性 只 是 氢 键 发生 断 裂
,

蛋 白质 物 料 首
,

先要 经过 一 定 程 度 的热 变 性 形 成 凝胶


一 般认 为



微 波功 率 和 处 理 时 间对 膨 化 的影 响

疏 水键 等 一 些 次级 键

条件 下 变化
印 很小
。 。

,





时 膨 化 率 增 加 的速 度较 快
,

但 蛋 白质 分 子 肚链 之 间共 价键

后 膨 化 的 速 率变 化不 大

后 膨 化 率基 本 不
,

其中
来说
,

处 理 的 物 料 虽 有膨 化 发 生

但产

品的 膨 化 率 较 前 三 个 功 率 处 理 下 的 要 小 得 多
,



其体 积 膨 化 率 变 化 随 处 理 时 间 的 变 化 蛋 白质 物料 经 过 处 理后 形 成 的 是 一 种低 水
,

工 劝 三 )


牟 等 鲍

分下 的 凝 胶 结构

,

水 分 均 匀 分布 在 凝胶 中
, ,

,

当它 们


吸 收 微波 能后 迅速 升 温 汽 化

带 动 凝 胶结构发 生 膨
,

水分 以蒸 汽形 式 溢 出
,
,

整 个 结 构 被 固化 定 型
,

微 波 功率越 大 汽压 越 大
印 处理
,

物料 吸 收 的 能 量越 大
,

所 产 生 的蒸


物料膨化越快
,

膨化率越大
,

若用


揉 搓 时问 而 图

物料 只 是脱 水 干燥
,

并 没有 发 生 膨 化
,

揉搓 时间 对 膨化 率 的影 响

微 波 处 理 时间过 长 蛋 白质 吸 收 糊
,

物 料 的水 分 已失 去

微波 能 被 物料 焦
,

固形 物 的温 度 将迅 速 升 高


综合 这 些 因 素 本 研 究 选 用 的加 工条 件为 田

、 已 一 毛

处理 时间为

揉捏 时 间对微 波膨 化 的 影 响
物料加 人 水经过 适 当 的 揉 搓 处 理 在 揉搓 的过 程 中 和 水 分 的 相 互 结合
子发生 伸 展
, , ,

担 黔 辞

蛋 白质 分 子

同时 蛋 白质分 对 蛋 白质 分 子
蒸煮 时间


以 及 由 于 氧 气 的裹 人
, ,

,

二 硫 键 的氧化

对 后 续 的 蒸 煮 过 程 中形 成 的 凝 胶 的
进 而 对微 波 膨化 的 膨 化 率有 很 大 的


性 质影 响 很 大
影响
,

如图


所示

揉搓 时 间从 而 到 而 间
,

,

蒸 煮 时 间 对 微波膨 化 率 的影 响
,

膨 化 率 随着 揉搓 时 间 的 增 加
有 逐 渐减 小

最 大达 到
,

,

随后

并 不 断裂 分
,

,

这 样 物料 形 成凝胶
,

调 节 至 适 合 的水
,

在揉 搓 的过 程 中 可 将 一 部 分 空 气裹 进 当微波加 热 气
, ,

进 行 微 波处 理
, ,

蛋 白质发生不 可 逆变性


最终

物料 中

,

经后 续 处 理形成 小 的 气 室
,

固 定成形

完 成膨 化

如果

,

一开 始 的 热 处理 的强
,

室 中 的 空 气受热 膨胀

成 为 膨化 动 力 的一 部 分




,

度过 大

造 成 蛋 白质完 全 变性
,

如 微 波 膨化则 需 要
,

击 以 蛋 白质形 成 的 小 气 室 的壁 大
,

小 室 体 积 逐 步 的最
,

蛋 白质 分子 聚 集更高 的 能 量 才 能 重 新发 生 移动



从 而 提 高 了 膨化率

但 当揉 搓 的 时 间过 长
,

完成膨 化 过 程

因 此 蒸 煮 时 间过 长 对 微 波 膨 化 不
,

白质 分 子 将 作 一 定 程 度 的 展 开

二 硫键 增 加


,

经蒸 由于





本 研 究表 明



℃蒸煮

九由

较适



煮后 形 成 的凝 胶 十 分致 密

,

物 料 的结 构 张 力 增 大
另外
, ,

从 而 膨化动力相 对 减 小
过分 的 揉 搓
,

,

膨 化较 困难
,

物料厚度 的影 响 微波加热 具 有穿 透性
定 的穿 透 深度
一 般认 为
, ,

,

对 所 加 工 的物 料具 有 一
, ,

物料 中的气 室 数 目反而 减 少


这样 的

也 正 是 如 此 微 波 膨 化 才 得 以 实行

揉 搓 降低 了 膨 化 率

研究 认 为

采 用 而 的 揉搓

如物 料 的厚度 小 于 微 波 的穿 透深 度



? 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.

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广 东 轻 工 职 业 技 术 学 院 学 报

综 合版
,

第 长方形 的长

,



料 在 微 波 场 中 受热 既 均匀 又 快 速
好 但 如果大 于穿 透深度
,

,

膨 化效 果 将 会 很


,




物 料 尺 寸表 示 圆 形 的直 径


短边 长

,

物 料 内部 的 受 热 是 通过 物
,



所 有 物 料 的厚 度 都 为

传导 进 行 的



因 此 膨 化 效 果 将 受 到很 大 的 影 响

料的穿 透 深 度 受 到 的 影 响 因 素 很 多 厚 度 的大 小 结果如图
,

无法直径测


从 图 中可 以 发 现
这 三 种形 状来 说
,

,

对 圆柱 形




方形 和 五 角 星形
,

对 于 微 波 膨 化 的物 料 的 厚 薄 只 能 通 过 调 节 物 料

圆柱形最适于膨化
,

方形 次之
,

,

对 比膨 化 效 果

,

确定 最适 厚 度

实验

五 角星形最 不适 于膨化

从 图 中还 可 得 出 化 率 在增 大

,

随 着 尺 寸 的增 大
,

微 波 的膨
,

,


长 方形

时 膨 化 率达 到 最 大 五 角 星形
,

超过

膨化 率 又 随之 减 小
圆 柱形

三 种 形 状 的 膨 化效 果 的 顺


岛 一 ) 并 递 牟



加 热 媒 介 对 徽 波 膨 化 的影 响
微 波是 穿 透 加 热

物 料 内部 温 度 高 于 表 明 温
,



,

如 用 一 定 量 的 加 热 媒介 与 物料 混 合
,

能使 物 料 本 实验采



表 层 的温 度 迅 速 上 升 高
厚度 图
,

整 个 物料 的 膨 化 温 度 相 对 提


从 而 迅 速地 实现 了 升 温膨 化 的 目 的
的盐 岩


用 的 媒介是 粒度 为



,

温 度 分别 用

物 料 厚度 对 徽 波 膨 化 的 影 响
,





团℃


,

,

结果 如图



由图
,

从 图 中看 出

厚度 在
,




,

,

膨 化率 随着
,

可 知 随着 媒 介 温 度 越 高

微 波膨 化 率越 大



厚 度 的 增 大 而增 大




处 达 到增 大 值

随后

,

膨化 率 又 逐 渐地 减 小

据 此 分析

,

大 豆 分 离蛋 白物

翔 任 ) 日 二 遨 辞 牟

料在 抖


的微 波 频 率下 的穿 透 深 度 为 约 为

物料 的 厚 度 在
,

微 波 可使物料表里
,

同时加 热
状态
,

物 料 温 度快 速 均 匀 上 升形成 体热 源 加 热

物料膨化较 好

如物 料过 厚 超 过 穿
,

物料在 未 深 人 到 物 料 内部 时 已 经 有 很 大 的 衰 减
部 的加 热 主 要 靠 表层 的 传 导
不 充分

,


处理 时 间

因 此 温 升 较慢
,

,

膨化

如物 料 的厚 度过 薄
,
,

,

微 波 能将 被 反 射 到 物 膨化将受 到影


料 的表 明



反 而 造 成 能量 的 损 失 物 料厚 度 以


研究 表 明

为宜
长 方形



,

媒 介温 度 对 物 料膨 化 率 的影 响


物 料形 状 对 徽 波 膨化 的影 响
本 实验 中采 用 圆 柱形

,

时最 大 未 用 媒 介时 最 小
五 角 星 三 种形

同时



,

由 于 媒 介 的 作用

,

膨化 曲线 的 三 个 阶段 比 未 用 媒 介 的 三 个 阶段 都 有 所 提取

,
,

取 一 定 尺 寸进 行 实 验

,

结果 如 图





印℃
,
,



℃时 膨 化 过 程 中

能量 聚 集 段 很 短

物 料 一 开 始 就 里 外 同时 得 到升 印 后 膨化 率变 化不 大

,

膨 化立 刻进 行

此时
,

进 人 固化 段 度来 说


,

℃时 由于 物料 媒 介 的 温 度 不 很 高

因 此 膨化 过 程 与 对 照 样 的差 别 不 大 歼 甲 逆

对 于前 四 个 温
, ,

通 过 观 测 所 得 膨 化 产 品 的 内部 结 构 发 现
时物 料 的 内部 已 经 焦 糊
℃时 产 品 的 膨 化 率 较
,

咐 一 子
尺寸



圆 柱形 长方形 五 星形

微波 处理 时 间达
度处 于
相差不大

,

而温

℃时 的 膨 化 率

因 此 使 用 媒 介辅 助加 热 的 媒 介 温 度 选 择


微 波 膨 化 处 理 条件是



物 料 尺 寸 和 形 状 对 膨 化 率 的影 响

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李 作 为

微 波膨 化 大豆 分 离蛋 白的工 艺研究
〔〕


,

结论
微波功率
产 品 膨 化 率较 高





】 留

,

卯 呱




口〕

,


妇 乃说

【 〕
,

条件下
,

,

处理

得 到膨化
,





〔 王绍林
更拜


微波 食 品 工程 〔 」 北 京

机 械 工 业 出 版社

随 着 尺 寸 的增 大
时 膨化率达 到 最 大
,

微波 的膨 化率增 大
超过

,




张 〔 〕 兆 键译

微 波 加 热 技 术基 础 〔 〕北 京


中 国轻 工

膨 化率又 随
圆柱形

业 出版 社

,

之减 小 方形 度选 择

,

三 种 形 状 的 膨化 效 果 的 顺 序

,

张 〔 」 桂英

微波 辐 射 下 植 物 油 的 品 质 变化 及 其 机 理研 究
,

五 角 星形

,

〕华南理 工 大学 硕 士 学 位 论 文





媒介辅助 加 热有 利 于 微 波 膨 化 微 波 膨 化 处 理条 件 是

媒介最适温


〕 里特 李
品 工 业 科技

微 波 在 食 品 加工 中应 用 的原 理 和 特 点





高 「 〕 福 成 主编

现 代 食 品 工 程 高 新 技 术 【 〕北 京
,

参 考文献
。 〕 决

国 轻 工 业 出 版社

卯 卯



?

阮 拓
仪劝


,

巧伙





,



王 【 〕 绍林

微 波 加 热 工 艺 及 国 外 专 利精 选 〔 〕 北 京
,



此匀






专 利 文 献 出版 社
「 〕 特许 公 报



【 〕

。暇




川防

,

以司



食 品 加 热 的 乾 燥 方法





加阳








加坛
,


石日
,



,


删川





,



,



西



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伍沈



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