蛋白質(zhì)是人類(lèi)生長(zhǎng)不可缺少的營(yíng)養(yǎng)素。油料蛋白是我國(guó)人民蛋白質(zhì)主要來(lái)源之一;傳統(tǒng)的利用途徑是油料經(jīng)過(guò)制油后得的餅粕做飼料,發(fā)展養(yǎng)殖業(yè),人再利用動(dòng)物蛋白。但這條路線蛋白質(zhì)的利用率僅為20%～30%,人直接食用蛋白質(zhì),其利用率可提高到70%～80%,有的甚至可以達(dá)到90%。油料蛋白不含膽固醇,可以再生,符合人們的健康需求;特別是大豆,它含有40%左右的蛋白質(zhì),并且其蛋白質(zhì)的氨基酸組成齊全,含有人體必需的十八種氨基酸,無(wú)毒素,是人類(lèi)理想的優(yōu)質(zhì)植物蛋白質(zhì)來(lái)源。

1、低溫粕開(kāi)發(fā)利用工作

低溫粕是許多食用蛋白質(zhì)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)原料,在蛋白質(zhì)發(fā)展初期,許多企業(yè)用冷榨大豆餅蛋白的低變性來(lái)解決低溫粕的原料問(wèn)題。冷榨餅殘油高,開(kāi)發(fā)應(yīng)用困難。

國(guó)家糧食儲(chǔ)備局西安油脂科學(xué)研究設(shè)計(jì)院(簡(jiǎn)稱(chēng)西安油科院)在70年代初對(duì)大豆低溫粕的生產(chǎn)進(jìn)行了試驗(yàn)研究,獲得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。80年代初,北京、吉林、黑龍江等地相繼引進(jìn)了幾套低溫脫溶生產(chǎn)線。“七五”期間,國(guó)家將低溫脫溶技術(shù)的開(kāi)發(fā)列入國(guó)家“七五”攻關(guān)計(jì)劃。西安油科院、武漢食品工業(yè)學(xué)院、無(wú)錫輕工大學(xué)等研究單位和企業(yè)經(jīng)過(guò)反復(fù)研究,建成了30t/d～50t/d閃蒸脫溶和臥式真空脫溶不同形式的低變性粕生產(chǎn)線。祁鯤等發(fā)明了四號(hào)溶劑生產(chǎn)低變性大豆粕的工藝技術(shù),目前已成功地在全國(guó)不少企業(yè)應(yīng)用?，F(xiàn)在,我國(guó)可以獨(dú)立制造低變性大豆粕成套設(shè)備,產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到和接近國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

2、蛋白質(zhì)的研究和生產(chǎn)情況

我國(guó)人民自古以來(lái),具有食用傳統(tǒng)蛋白食品的習(xí)慣和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),如豆芽、豆腐、腐乳、豆粉、豆?jié){、醬油等豆制品。新大豆食品如濃縮蛋白、分離蛋白、組織蛋白、蛋白粉等,在我國(guó)的起步較晚。一些發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、日本、德國(guó)等對(duì)大豆蛋白新食品的開(kāi)發(fā)利用早、產(chǎn)品品種多,技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量均較高。

由于大豆蛋白可以提高產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量,延長(zhǎng)貨架壽命,尤其是其較好的功能特性,在肉制品中添加可較大程度地改善肉制品的品質(zhì)?；鹜饶c中均不同程度地加入了大豆蛋白,這極大地推動(dòng)了大豆蛋白的發(fā)展。

我國(guó)食用的油料蛋白以大豆蛋白和花生蛋白為主,飼料用蛋白主要是大豆蛋白、棉籽蛋白、菜籽蛋白和葵花籽蛋白。

2.1、大豆組織蛋白

“七五”期間,國(guó)家把組織蛋白的研究和生產(chǎn)列入國(guó)家“七五”攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目,西安油科院、輕工部食品發(fā)酵所、無(wú)錫輕工大學(xué)、杭州商學(xué)院、吉林財(cái)貿(mào)學(xué)院等科研單位對(duì)組織蛋白的設(shè)備、工藝、產(chǎn)品的增香、產(chǎn)品的應(yīng)用等進(jìn)行了研究。取得了一些研究經(jīng)驗(yàn)。目前,在大豆組織蛋白的品種開(kāi)發(fā)和應(yīng)用上,我國(guó)有一些成功的經(jīng)驗(yàn)。對(duì)蛋白膨化機(jī)經(jīng)測(cè)試,研究、設(shè)計(jì)、制造了樣機(jī),由于制造水平、設(shè)備材質(zhì)、實(shí)驗(yàn)條件等原因,在我國(guó)仍然沒(méi)有理想的蛋白膨化機(jī)。

目前,三江食品工業(yè)公司、大連油脂工業(yè)總廠、常州糧油食品二廠、襄樊營(yíng)養(yǎng)食品廠分別引進(jìn)了美國(guó)溫哥公司的膨化機(jī),并已投入生產(chǎn)。在國(guó)內(nèi),大豆組織蛋白主要作為速凍食品的原料。

2.2、大豆分離蛋白和濃縮蛋白

70年代末,我國(guó)開(kāi)始對(duì)大豆分離蛋白質(zhì)和濃縮蛋白質(zhì)進(jìn)行了深入研究,隨著改革開(kāi)放,我國(guó)的技術(shù)人員對(duì)國(guó)外的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行了進(jìn)一步的消化吸收,在“六五”——“八五”期間,鄭州糧食學(xué)院對(duì)花生經(jīng)水劑法提取蛋白和油脂進(jìn)行了攻關(guān),建成了中試生產(chǎn)線;西安油科院、武漢食品工業(yè)學(xué)院、北京糧食科學(xué)研究所、山東糧油科學(xué)研究所等單位對(duì)大豆?jié)饪s、分離蛋白的提取工藝和設(shè)備進(jìn)行了研究,并應(yīng)用91999年第24卷第6期中國(guó)油脂在工業(yè)化生產(chǎn)中。

西安油科院、無(wú)錫輕工大學(xué)、蘭州膜科學(xué)研究所、輕工部食品發(fā)酵所等單位對(duì)膜法提取蛋白進(jìn)行了研究,獲得了一些研究成果。山東、河南、湖北等地也引進(jìn)了膜法蛋白生產(chǎn)線,但是由于設(shè)備的配套,國(guó)產(chǎn)超濾膜的制作水平,膜的壽命及污染等原因,真正成為工業(yè)化應(yīng)用的甚少。

大豆分離蛋白質(zhì)和濃縮蛋白質(zhì)的生產(chǎn)方法雖然較多,但目前在工業(yè)化中應(yīng)用的仍以酸堿法即等電點(diǎn)法為主。我國(guó)第一條大工業(yè)化的大豆分離蛋白質(zhì)生產(chǎn)線是80年代初中日合建的吉林不二蛋白廠,該廠年產(chǎn)蛋白1000t;80年代中期三江食品工業(yè)公司引進(jìn)了一條大豆蛋白生產(chǎn)線,該廠計(jì)劃年產(chǎn)蛋白5000t,生產(chǎn)中產(chǎn)量低于設(shè)計(jì)值;90年代初,湖北云夢(mèng)蛋白質(zhì)廠經(jīng)過(guò)多年的努力,建成了我國(guó)第一條獨(dú)立建設(shè)的大豆蛋白生產(chǎn)線,該生產(chǎn)線年產(chǎn)蛋白1000t;隨后,由于肉制品加工的飛速發(fā)展,分離蛋白質(zhì)的價(jià)格曾達(dá)到了每噸2.6萬(wàn)元,進(jìn)口產(chǎn)品達(dá)到每噸3萬(wàn)元多元。由于利益的驅(qū)動(dòng),在全國(guó)各地相繼建成了多條大豆蛋白生產(chǎn)線。

目前,我國(guó)已建成的濃縮蛋白和分離蛋白生產(chǎn)線大約有30條左右,其中年產(chǎn)量在5000t以上的有2家,占全國(guó)總產(chǎn)量的18%;年產(chǎn)量在3000t左右的有5家,占全國(guó)總產(chǎn)量的28%;年產(chǎn)量在2000t左右的有8家,占全國(guó)總產(chǎn)量的30%;年產(chǎn)量在1000以上的有13家,占全國(guó)總產(chǎn)量的24%。目前正在建設(shè)的蛋白生產(chǎn)線仍有不少。

在蛋白生產(chǎn)線的建設(shè)初期,各生產(chǎn)線大多數(shù)是以分離蛋白設(shè)計(jì)的,其產(chǎn)品基本是分離蛋白,濃縮蛋白的生產(chǎn)線很少。近幾年,由于食品企業(yè)使用蛋白質(zhì)的主要目的是改善食品的質(zhì)地,重視產(chǎn)品的功能特性。功能性的濃縮蛋白由于出率高,工藝簡(jiǎn)單,成本低,食品企業(yè)采用該產(chǎn)品整體效益好,所以各蛋白生產(chǎn)企業(yè)紛紛在原生產(chǎn)分離蛋白的基礎(chǔ)上生產(chǎn)濃縮蛋白。從國(guó)際蛋白生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品分布來(lái)看,濃縮蛋白的產(chǎn)量大于分離蛋白,我國(guó)企業(yè)的發(fā)展正和國(guó)際蛋白發(fā)展趨向一致。

通過(guò)多年的技術(shù)發(fā)展和不斷完善,大部分生產(chǎn)線的成套設(shè)備全部是國(guó)產(chǎn)設(shè)備。但是,一些大規(guī)模的生產(chǎn)線的離心機(jī)仍需引進(jìn)。國(guó)內(nèi)的一些離心機(jī)生產(chǎn)企業(yè)正在這一方面進(jìn)行研究,可望獲得較大的突破。

2.3、蛋白粉

蛋白粉的生產(chǎn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)主要是脫腥及配方的研究,從80年代初起,陜西省大豆研究所、吉林省高校研究中心、西安油科院、輕工部食品發(fā)酵所、廣州食品研究所等全國(guó)各研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)對(duì)大豆的脫腥及配方進(jìn)行了研究,其脫腥的主要成果是:物理法、化學(xué)法、分離法、高頻法等,這些方法在工藝中也互相結(jié)合。

近十年,全脂蛋白粉如豆奶粉發(fā)展飛速,市場(chǎng)上的“維維”、“力源”、“龍豐”、“冬梅”等品牌的豆粉在市場(chǎng)占有量較大;隨著產(chǎn)品的不斷發(fā)展,添加蔬菜、水果等的各種豆奶粉已面市。國(guó)內(nèi)豆粉年總產(chǎn)量在20萬(wàn)t左右。

脫脂蛋白粉主要用作肉制品、面制品的添加劑,生產(chǎn)工藝是以低變性粕為原料,經(jīng)粉碎達(dá)到一定的細(xì)度產(chǎn)品,近年來(lái)也開(kāi)發(fā)了不同功能特性的大豆蛋白粉。

2.4、蛋白飲料

蛋白飲料在我國(guó)興起是在80年代中期,全國(guó)各地的大城市建設(shè)了多條豆奶生產(chǎn)線,曾經(jīng)風(fēng)靡一時(shí),但是,由于產(chǎn)品的深度開(kāi)發(fā)不夠,許多生產(chǎn)線目前已停產(chǎn)。

隨著我國(guó)大豆行動(dòng)計(jì)劃的進(jìn)一步實(shí)施,西北輕工業(yè)學(xué)院、吉林高校研究中心、陜西大豆科研所等開(kāi)發(fā)了乳酸豆奶、雙歧因子豆奶等,產(chǎn)品質(zhì)量的提高為豆奶的發(fā)展注入了新的活力?？上驳氖?花生、杏仁等蛋白飲料在全國(guó)各地有較大的產(chǎn)銷(xiāo)量。

2.5、飼用蛋白的開(kāi)發(fā)利用

當(dāng)前,我國(guó)飼用蛋白原料、浸出豆粕仍占相當(dāng)大的比例,而棉籽粕、葵花籽粕、菜籽粕等作為飼用得到了很大發(fā)展。鑒于棉籽粕中棉酚的存在和菜籽餅粕中芥子甙的存在,因而影響了飼用的應(yīng)用。

因此,多年來(lái),國(guó)家有關(guān)的科研機(jī)構(gòu)、大專(zhuān)院校,對(duì)棉籽、菜籽等油料蛋白脫毒的研究非常重視。“七五”期間,國(guó)家將棉籽脫毒列入國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目。西安油科院、中科院成都有機(jī)所等承擔(dān)棉籽餅粕脫毒項(xiàng)目,取得了國(guó)家技術(shù)專(zhuān)利成果。清化紫光集團(tuán)和無(wú)錫輕工大學(xué)在棉仁制油脫毒方面也取得多項(xiàng)研究成果。90年代初,陜西師范大學(xué)開(kāi)發(fā)了菜籽脫毒技術(shù)。

近年以來(lái),這些技術(shù)成果在全國(guó)許多企業(yè)得到應(yīng)用,取得一些實(shí)效。

3、蛋白質(zhì)的深度開(kāi)發(fā)

國(guó)外市場(chǎng)的大豆蛋白產(chǎn)品以深度開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品為主,從80年代末,西安油科院、輕工部食品發(fā)酵所、無(wú)錫輕工大學(xué)、武漢食品工業(yè)學(xué)院等單位進(jìn)行了蛋白產(chǎn)品的深度開(kāi)發(fā)研究,產(chǎn)品主要有:凝膠大豆蛋白、蛋白發(fā)泡粉、富鋅蛋白、大豆蛋白肽、大豆氨基酸粉以及進(jìn)一步的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)(有以大豆蛋白為包埋劑的粉末油脂)。

目前,根據(jù)肉制品加工企業(yè)的需要,凝膠大豆蛋白在國(guó)內(nèi)已有生產(chǎn),其他產(chǎn)品還沒(méi)有見(jiàn)到企業(yè)生產(chǎn)的報(bào)道。蛋白的檢測(cè)已由單純的化學(xué)檢測(cè)發(fā)展為應(yīng)用流變學(xué)進(jìn)行的研究蛋白,與國(guó)際研究水平接軌。

4、輔產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)利用

4.1、豆渣、豆皮

豆渣富含纖維,干基蛋白質(zhì)的含量也在30%左右。有些企業(yè)將豆渣經(jīng)調(diào)味等配料,生產(chǎn)油炸或膨化食品,產(chǎn)品已面市。但是產(chǎn)量較少,國(guó)內(nèi)基本上是作飼料。

國(guó)內(nèi)的研究成果有將豆渣采用酶解生產(chǎn)可食用的纖維食品的成果報(bào)道,但目前還沒(méi)有工業(yè)化生產(chǎn)的報(bào)道。

4.2、乳清水

我國(guó)蛋白生產(chǎn)企業(yè)目前規(guī)模都比較小,大都為年產(chǎn)1000t左右。雖然工藝不同,排放廢水量不同,但年排放廢水也都在7萬(wàn)t左右,其中乳清廢水排放量約為4萬(wàn)t。乳清廢水中,固形物含量為1%～2%,其主要成分為蛋白質(zhì)、糖、鹽分,這些都是微生物生長(zhǎng)的有利條件,COD、BOD值都較高,排放后對(duì)環(huán)境產(chǎn)生極大的污染。

大豆低聚糖主要為棉籽糖和水蘇糖,其主要有以下優(yōu)點(diǎn):能有效地促進(jìn)人體內(nèi)有益菌群雙歧桿菌的增值;發(fā)熱量低;難腐蝕,不易造成齲齒;屬非還原性糖;可抑制淀粉老化。

因此,西安油科院、輕工部食品發(fā)酵所、無(wú)錫輕工大學(xué)、南京大學(xué)等科研單位采用膜分離技術(shù)回收處理乳清水,獲得乳清蛋白粉和低聚糖粉兩種產(chǎn)品,其回收的水可以循環(huán)使用,節(jié)約了水資源。乳清蛋白粉的主要成分為低分子蛋白、短鏈肽、氨基酸等。這些成分具有較好溶解性,而且酸性條件下不沉淀,有較好的起泡性、溶解性,同時(shí)由于其組成成分極利于人體消化吸收,可以廣泛的使用在各種蛋白食品、飲料中。黑龍江天菊集團(tuán)已有大豆低聚糖產(chǎn)品面市。

5、大豆蛋白的發(fā)展趨勢(shì)

5.1、開(kāi)發(fā)各功能特性的大豆蛋白和多品種的應(yīng)用產(chǎn)品

一些發(fā)達(dá)國(guó)家,開(kāi)發(fā)各種功能性質(zhì)構(gòu)蛋白的研究較多,各種不同類(lèi)型功能特性的產(chǎn)品也較多,而對(duì)蛋白質(zhì)提取技術(shù)的研究較少,可見(jiàn)開(kāi)發(fā)功能蛋白是國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)。國(guó)際市場(chǎng)上,大豆蛋白產(chǎn)品的品種有100多種,常規(guī)的大豆蛋白產(chǎn)品占60%,酸性的占5%,改性的占20%,混合的及其他的占15%。

改變蛋白質(zhì)的原結(jié)構(gòu),使蛋白更利于應(yīng)用、消化吸收、方便使用。可以通過(guò)化學(xué)的、物理的方法生產(chǎn)高凝膠性、高起泡等蛋白產(chǎn)品;通過(guò)生物工程將蛋白質(zhì)降解,生產(chǎn)各種大豆蛋白肽、氨基酸產(chǎn)品;根據(jù)蛋白質(zhì)分子的多樣性,將不同分子的蛋白質(zhì)進(jìn)行分離,對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)重組。

目前,大豆蛋白似乎出現(xiàn)了飽和,但是我國(guó)人民飲食中蛋白質(zhì)食品供應(yīng)仍很低,其主要原因是大豆蛋白品種太少,使用的范圍太窄,加工企業(yè)的成本較高。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的蛋白質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

根據(jù)市場(chǎng)需要,開(kāi)發(fā)各種大豆蛋白食品,如高含蛋白的面制品,嬰兒食品專(zhuān)用蛋白,老年食品專(zhuān)用蛋白,飲料專(zhuān)用蛋白,高鈣蛋白,病后體弱的專(zhuān)用蛋白,運(yùn)動(dòng)員用于快速補(bǔ)充體力的專(zhuān)用蛋白等,這些食品在我國(guó)有廣泛的前景。

5.2、規(guī)范原料及產(chǎn)品市場(chǎng)

美國(guó)等一些發(fā)達(dá)國(guó)家,有專(zhuān)用于提取蛋白質(zhì)的大豆。美國(guó)在近年還培育了高含蛋白和油脂的高品質(zhì)大豆,還通過(guò)生物工程技術(shù),培育了高賴(lài)氨酸含量的大豆。

我國(guó)市場(chǎng)上的大豆主要是提取油脂后加工飼用粕的大豆,含雜質(zhì)、癟豆較多,致使大豆蛋白提取率低,產(chǎn)品顏色、氣味及功能特性較差。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,各企業(yè)都加強(qiáng)了前道工藝,從而造成嚴(yán)重?fù)p失。

因此,應(yīng)聯(lián)合農(nóng)業(yè)部門(mén),開(kāi)發(fā)選育高蛋白含量的大豆品種。在市場(chǎng)銷(xiāo)售中應(yīng)將飼用大豆和食用大豆分開(kāi)銷(xiāo)售,按質(zhì)計(jì)價(jià),增加農(nóng)民及經(jīng)營(yíng)者的積極性,為蛋白企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)大豆,這樣才能使我國(guó)大豆蛋白生產(chǎn)有了基本保證。

5.3、輔產(chǎn)品的利用

以豆渣、豆皮為原料,采用生物工程技術(shù)生產(chǎn)纖維食品;采用新的技術(shù),生產(chǎn)可降解的餐具等。以乳清水為原料,生產(chǎn)大豆低聚糖和乳清蛋白粉,降低生產(chǎn)成本,增加企業(yè)的產(chǎn)品。并應(yīng)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)大豆黃酮等產(chǎn)品。

5.4、企業(yè)應(yīng)提高科技含量

最近幾年新建的蛋白企業(yè)與80年代建的生產(chǎn)線技術(shù)水平相差無(wú)幾,或者說(shuō)許多都是照搬原樣,技術(shù)含量低,相當(dāng)一部分企業(yè)在預(yù)處理工藝中大豆脫皮效果、低溫脫溶時(shí)蛋白質(zhì)變性程度,蛋白質(zhì)的提取率、生產(chǎn)過(guò)程中的物料消耗等方面都有待提高。新建企業(yè)或老企業(yè)應(yīng)以技術(shù)為先導(dǎo),不斷開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品市場(chǎng),降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量。

6、結(jié)論

油料蛋白是一種可以再生的蛋白質(zhì),通過(guò)幾代科技工作者的艱苦奮斗,我國(guó)油料蛋白開(kāi)發(fā)利用取得了豐碩成果,特別是改革開(kāi)放的二十多年,我國(guó)的大豆蛋白生產(chǎn)水平已接近國(guó)際先進(jìn)水平,完成了其它國(guó)家?guī)资曜哌^(guò)的歷程。我國(guó)人民已認(rèn)識(shí)到蛋白質(zhì)對(duì)人體的重要意義。我們應(yīng)以科技為先導(dǎo),以市場(chǎng)為依托,在有關(guān)部門(mén)的指導(dǎo)下,加強(qiáng)科研與企業(yè)、企業(yè)與企業(yè)之間的聯(lián)合,為努力提高我國(guó)油料蛋白的加工水平,改善我國(guó)人民的膳食結(jié)構(gòu),提高人體健康水平作出新的貢獻(xiàn)。