我国是
大豆的故乡，有着近两千年食用大豆制品的传统，但是在大豆分离
蛋白、大豆组织蛋白、大豆浓缩蛋白等这些新型大豆制品方面，无论是
技术水平、产品
质量还是产品品种均落后于发达国家，因此国务院1996年3月发布了关于实施“大豆行动计划”的通知，旨在促进我国大豆产业化的进程和大豆
生产、加工技术水平的提高。
大豆分离蛋白是国际上80年代发展起来的一种高纯度大豆蛋白制品，它具有两大特性:一是营养价值高，蛋白质含量高达90%以上，且含人体所需的八种必需氨基酸，是最为理想的植物蛋白;二是作为一种食品添加剂，大豆分离蛋白具有诸多功能特性如乳化性、吸油性、持水性、凝胶性、起泡性、粘结性等，可以大大改善食品的加工特性，如肉制品中加人3%-6%的大豆分离蛋白可使肉制品的蛋白质含量提高，利用吸油性可使汁液流失减少，利用其持水性可增加出品率，降低成本，同时改善口感，增加弹性。如乳粉中添加20%左右的大豆分离蛋白可起到动植物蛋白互补的作用，提高营养价值，还具软化血管功能，所以大豆分离蛋白是一种很有前途的大豆蛋白制品。目前国内生产大豆分离蛋白仍以碱提酸沉法为主，该法虽然简单易行，却存在着许多难以克服的不足，如可溶性成分去除不彻底，耗酸耗碱较多，产品纯度低、灰分高、色泽深、蛋白得率低等。本文将深人探讨大豆分离蛋白的生产中存在的问题，并对大豆分离蛋白的生产新工艺进行研究。
1、大豆分离蛋白生产中存在问题的剖析
生产大豆分离蛋白是以低变性的豆粕为原料，不但要去除低变性豆粕中的不可溶性的高分子成分如纤维素，还要去除低分子可溶性的非蛋白质成分如大豆低聚糖等，目前国内所采用的分离蛋白生产工艺都是碱提酸沉法，即将低变性的豆粕粉用稀碱浸提后，经过滤或离心分离除去豆粕中的不溶性物质，然后用食用盐酸将浸出液的pH值调至4.5左右，蛋白质处于等电点状态而凝集沉淀下来，经中和、调浆、干燥即得成品大豆分离蛋白粉，其生产工艺如下:
原料豆粕→粉碎→浸提→过滤→酸沉→离心分离→中和、调浆→杀菌→喷雾干燥
↓ ↓
豆渣 乳清液
以下对传统工艺流程中存在的问题加以分析:
⑴蛋白质得率低
在大豆分离蛋白生产中蛋白质得率与豆粕原料质量、研磨方法及浸提条件等因素有关。
原料豆粕质量对大豆蛋白的得率及品质有显著影响，豆粕应含杂质少，蛋白质变性程度低，豆粕的NSI值必须大于70% ,并且NSI值越高则蛋白得率就越高，因此生产大豆分离蛋白的原料豆粕必须选用低变性的脱脂豆粕，这就要求油脂脱溶技术采用低温脱溶或闪蒸脱溶技术以满足生产低变性豆粕的需要。
蛋白得率与研磨方法有关。千法粉碎是指豆粕在干燥的情况下研磨粉碎，此时豆粕比较坚硬，细胞结构致密使蛋白质不易溶出，降低了蛋白得率，延长了溶出浸提时间，同时使粉碎机易磨损。粉碎前对豆粕进行充分浸泡(浸泡效果与浸泡水的温度、水量、pH值及浸泡时间有关)，可以软化细胞结构，降低研磨时的能耗与磨损，提高胶体分散程度和悬浮性，显著缩短了蛋白溶出时间，提高了蛋白质得率.
在浸提工序中，蛋白质得率和浸提效率与浆料粒度、浸提水量、温度、pH值及浸提时间有关。
a)一般来说浆料粒度越细则蛋白得率与浸提效率都越高，但当浆料粒度过小时反而使蛋白质得率和浸提效率下降，同时又使过滤分离增加难度;
b）浸提水量越多，蛋白得率和浸提效率均越高，但加水量过多时，使得后续各工序增加难度;
c)浸提水温度越高，则浸提效率越高，而对蛋白质得率影响并不显著，但温度过高时，可使浸提液粘度增大，造成分离、浓缩、干燥困难，同时大豆蛋白质易变性，影响产品的功能特性;
d)蛋白质得率随着浸提时间的增加而提高，但当浸提达到一定时间后，蛋白质得率随浸提时间的延长而无显著变化;
e)浸提水的pH值选择恰当时，将显著提高蛋白质得率。
⑵产品灰分高、色泽深、纯度低
国内大豆分离蛋白生产厂家生产的大豆分离蛋白普遍存在着产品灰分高、色泽深、纯度低的问题，主要原因是由碱提酸沉中和工序中残留部分柠檬酸、焦性麸氨酸等有机酸的盐类和植酸磷脂等含磷化合物引起的。过去通常采用水洗的方法来去除这些物质但效果不能令人满意，并且会造成蛋白质的损失，有的企业用离子交换法可以有效提高产品质量，但增加了设备投资和生产成本，因此在大豆分离蛋白的生产工艺上应尽量避免酸沉水洗法，而采用较先进的分离浓缩技术—超滤技术来生产大豆分离蛋白。
国内大豆分离蛋白生产厂家生产的大豆分离蛋白普遍存在着产品灰分高、色泽深、纯度低的问题，主要原因是由碱提酸沉中和工序中残留部分柠檬酸、焦性麸氨酸等有机酸的盐类和植酸磷脂等含磷化合物引起的。过去通常采用水洗的方法来去除这些物质但效果不能令人满意，并且会造成蛋白质的损失，有的企业用离子交换法可以有效提高产品质量，但增加了设备投资和生产成本，因此在大豆分离蛋白的生产工艺上应尽量避免酸沉水洗法，而采用较先进的分离浓缩技术—超滤技术来生产大豆分离蛋白。
⑶产品的溶解性、速溶性较差
影响大豆分离蛋白的溶解性、速溶性的主要因素有:原料豆粕的变性程度、杀菌、浓缩方法和喷雾干燥的工艺条件等。要改善大豆分离蛋白的溶解性、速溶性，除要选用低变性的豆粕作原料外还要考虑选用先进的浓缩、杀菌方法和喷雾干燥中较合理的工艺参数，尽量降低大豆蛋白的变性。
2、大豆分离蛋白生产新工艺
在深入分析了大豆分离蛋白生产中所存在问题的基础上，对各关键单元操作进行切实可行的改进，由此即得大豆分离蛋白生产的一种新工艺，其新工艺流程如下:
水碱 水碱
↓ ↓
原料豆粕→浸泡→粉碎→一次浸提→微细粉碎→二次浸提→过滤→离心分离→中和
→超滤处理→杀菌→喷雾干燥→成品
新工艺的特点为:
⑴二次湿磨浸提
本工艺采用20℃的饮用水对低变性的豆粕进行1.5-2h的浸泡，使细胞结构充分胀润软化，提高蛋白质浸提效率和得率，降低磨浆时的能耗和磨损。浸提后的豆粕与12倍重量的水一起均匀加入磨浆机内进行一次湿磨，磨浆细度为60目/2.54cm左右，由磨浆机出来的浆液浆渣一起注人浸提罐，并将浆液pH值调至8. 5左右，进行2h的浸提，再将一次浸提的提取液通过过滤筒放出，浆渣与8倍重量的水均匀加入胶体磨进行二次湿磨，随后进行二次浸提，时间为90min，其它参数同一次浸提;两次浸提液合并后通过离心分离除去浸提液中的微细豆渣，然后进人超滤装置进行分离浓缩。
⑵超滤分离浓缩
超滤技术是近代发展起来的一种新型分离技术，它是借助于特殊的高分子半透膜，以压差为动力，使液体中的组分进行有效分离。一些高分子有机成分如蛋白质、脂肪、高聚糖等被截留，而一些低分子成分如寡糖、无机盐类、有机酸类等则透过半透膜，这样可以达到分离、浓缩、净化之目的，特别适用于大分子物质及热敏性物质的分离浓缩。旦粕经湿磨、碱性浸提、分离、中和后所得的溶液含有大量的高分子量的大豆蛋白质和少量的低分子量物质如大豆低聚糖、酸类和无机盐类，而生产大豆分离蛋白就是要除去这些低分了成分而使大豆分离蛋白得以分离浓缩，因此超滤技术是生产大豆分离蛋白的最佳方法，不但可以提高产品质量还可以降耗减污，改善环境。
超滤方式一般有板式、管式、卷式和中空纤维式四种，其中中空纤维超滤器以膜面积大，体积小，工作效率高，制作成本低等优点而获得最为广泛的使用。
超滤法生产大豆分离蛋白的关键是超滤膜的选择和超滤处理技术参数的确定。一般大豆蛋白质分子量都在2万以上，因此我们选用截留分子量为2万的聚砜膜或聚砜酰胺膜，超滤膜的形式采用中空纤维式。超滤处理的生产率与料液的浓度、pH值、压力、流速等有关，一般料液pH值为7.0-8.0，压力为0.2MPa，料液流速为8m/min较为合理。
超滤法用于生产大豆分离蛋白时的主要问题是膜污染问题，膜污染导致膜通量下降，分离性能发生变化从而使生产能力下降。国内外研究表明，造成膜污染的原因是:部分膜孔被堵塞，溶质在膜表面吸附发生浓差极化现象并导致凝胶层形成，从而导致通量下降。防止膜污染的有效措施有:
a)提高进料量，增大膜面流速促使膜面料液紊动现象的发生，以阻止溶质与膜面发生吸附现象;
b)及时使溶质分子被水流带走;
c)要定时进行清洗;
d)根据具体情况采取有效措施降低料液粘度。
⑶杀菌与干燥
大豆分离蛋白生产中的杀菌工序要考虑将酶钝化、细菌失活，同时，又要防止大豆蛋白质变性的发生以保证产品的氮溶指数不受影响，为此杀菌工艺采用超高温瞬时杀菌法即杀菌温度为135-140℃，杀菌时间为2-4s，杀菌过程要在高压下进行，防止料液发生沸腾现象。
大豆分离蛋白生产中采用喷雾干燥，但这时所采用的工艺条件应与豆乳粉生产的工艺条件有所不同，因为此时料液中的固形物几乎全部都是大豆蛋白质而此时蛋白质易发生热变性。我们知道喷雾干燥的进风温度愈高，大豆蛋白粉水分愈低，但随着温度的升高，溶解度、速溶性下降，大豆蛋白粉由于加热过度而褐色化，由此可见浓缩杀菌后的料液以100-110℃之进口温度进行喷雾干燥，出风温度为60-65℃，这样才能保证大豆蛋白粉有较好的溶解性和速溶性以及较佳的色泽。
大豆分离蛋白生产新工艺采用二次湿磨浸提技术显著提高了浸提效率和蛋白得率;采用中空纤维超滤装置对料液进行分离浓缩，避免使用酸沉水洗法，大大提高了产品质量和蛋白得率，同时减少废水排放和酸碱用量。采用超高温杀菌工艺和较佳的喷雾干燥条件保证了大豆分离蛋白粉的溶解度、速溶性和色泽俱佳。
