一、实验目的（预期学习成果）
1．理解葡萄糖酸内酯诱导大豆蛋白形成凝胶的机理；掌握内酯豆腐的制作工艺、仪器设备、操作要点和品质鉴定方法；了解影响内酯豆腐加工、品质和安全的主要技术因素和关键问题；
3.提高实验设计、数据处理分析以及实验研究报告撰写能力；
4.加深理解实验研究中个人与团队的关系，培养团队协作意识和能力。
二、课程思政教学内容与设计
思政点：大豆蛋白营养丰富，富含人体必需的8种氨基酸，是中国大宗优质植物蛋白资源。2021年，国产和进口大豆总量约1.2亿吨，居世界第一。然而大豆产业已成为我国十大产能过剩产业之一，究其原因，大豆蛋白的加工利用成为制约产业发展的技术瓶颈。开发出高品质的大豆蛋白产品（如豆腐、腐竹、豆奶等），对于促进大豆蛋白精深加工及高值化应用具有重要意义。
教学方法：教师课堂讲授。
思政育人预期成效：让学生了解食品行业面临的挑战和机遇，培养学生的社会使命感和责任心。
三、实验原理
表4-1食品蛋白质在食品体系中功能特性
蛋白质是食品的主要成分，不仅可提供膳食中的必需氨基酸，还具有多种功能特性，如胶凝、成膜、乳化、起泡、持水持油等特性。利用蛋白质的功能特性可以加工制备出各种不同特色的食品（见表4-1）。
随着人民生活水平不断提高，酸奶、高品质豆腐、西式调味品等富含蛋白质的食品往往受到人们的青睐，市场需求量很大。因此食品企业亟需熟悉食品蛋白的结构与功能特性相关性、掌握蛋白类食品加工原理和工艺的专业技术人员。基于成果导向教育的理念，高校人才的培养目标要符合市场的实际需求。因此通过这部分的实验，让学生了解蛋白质的功能特性在食品加工中的作用，加深学生对蛋白结构与功能相关性的理解，并掌握几种蛋白类食品的制备原理、加工工艺及品质控制方法。
大豆富含蛋白质，其蛋白含量约为40%左右，是禾谷类和薯类食物的2.5~8倍。大豆蛋白的氨基酸组成全面，必需氨基酸含量充足，是植物性的全价蛋白，营养价值很高。大豆中的蛋白质约90%是球蛋白，分子量大且具有致密的空间结构，疏水基团通常位于结构内部。大豆蛋白具有多种功能特性，如胶凝、成膜、乳化、起泡、持水持油等，在食品工业中已得到广泛应用。但由于其溶解性较差、且分子结构过于致密，因此与动物蛋白相比（如酪蛋白），除持水持油性外其他功能特性都较弱。
豆腐本质上是大豆蛋白形成的有序凝胶网络结构，其形成主要经过大豆蛋白变性展开和蛋白凝胶网络形成2步：
大豆蛋白的变性展开：浸泡的大豆经研磨分散于水，形成相对稳定的蛋白质溶胶（生豆浆），其中的大豆蛋白在表面水化膜和双电层的保护下，处于分散悬浮的状态。通过加热提高体系内能，破坏维持大豆蛋白高级结构的次级键（如氢键、范德华力、疏水相互作用），可使球状的大豆蛋白变性伸展，暴露出可使蛋白发生聚集的活性基团（如疏水基团、巯基、-CO、-NH），然而过度加热会导致蛋白分子变性聚集（图4-1）。豆浆热处理工序对豆腐凝胶形成起重要作用，热处理的程度、方式，豆浆的浓度、pH值等都对豆腐的品质有显著影响。
蛋白凝胶网络结构形成：在豆腐制作过程中采用凝固剂诱导蛋白交联，形成有序的蛋白空间网络结构（图4-2），通常采用的凝固剂有盐类、酸类、酶类等。本实验采用的葡萄糖酸内脂（GDL）就是一种酸类凝固剂。GDL在加热后水解生成葡萄糖酸，可使豆浆pH下降至大豆蛋白等电点附近，减少其分子表面负电荷基团数量，蛋白之间因静电排斥力下降而发生交联聚集。由于GDL在一定温度下水解成葡萄糖酸的速度较慢，符合大豆蛋白凝胶网络形成的渐进过程，与盐类凝固剂（如硫酸钙）制作的豆腐相比，产率高、弹性强、持水性好且质地细腻洁白，口感鲜美。值得注意的是，GDL的用量、作用时间和温度等会对大豆蛋白凝胶网络的形成产生重要影响，且这些因素间会相互影响，最终决定了豆腐的得率、质构和口感等品质。
图4-1 大豆蛋白的热变性过程。■：疏水基团；-S-：巯基；-S-S：二硫键
图4-2大豆蛋白凝胶网络结构形成的示意图
四、材料、用具及设备
1．原料 大豆，葡萄糖酸内酯，消泡剂。
2．主要仪器设备与用具 量筒，不锈钢勺，温度计，酸度计、玻棒，磨浆机、塑料杯、纱布、煮锅、电磁炉（电炉）等。
五、工艺流程及操作要点
1．工艺流程
大豆原料→浸泡→制浆→过滤→煮浆→加入凝固剂→装盒→产品
2．操作要点及注意事项
精选 清除杂质，去除已变质、不饱满和有虫眼的大豆。
浸泡 将大豆浸泡在约5倍大豆体积的室温水中。一般春秋浸泡4-5h，夏天3-5h，冬天12-16h。适当提高浸泡水温，可缩短浸泡时间。浸泡到大豆表面比较光亮、没有皱皮、豆瓣表面平直、色泽均匀、易被手指掐断为度。
磨浆 按豆与水之比为1:3-1:4的比例，均匀磨碎大豆。磨料期间滴水、下料要协调一致，不得中途断水或断料。磨成的豆糊光滑，粗细适当，稀稠合适，前后均匀。要尽量磨细。
过滤 用纱布过滤，先粗滤再细过滤，保证豆浆能过100目筛，过滤后合并滤液，但注意加水量。一般1千克大豆加水总量（包括前几道工序）为7千克～8千克。
煮浆 煮浆对豆腐成品质量的影响至关重要。煮浆的目的是使大豆蛋白变性伸展，暴露出可使蛋白发生聚集的活性基团（如疏水基团、巯基、-CO、-NH），热处理的程度、方式，豆浆的浓度、pH值等都对豆腐的品质有显著影响。一般传统的煮浆工艺为一段式加热：在豆浆煮沸1min后，停止加热，然后在85℃下保持15min。然而目前在工业生产中，常采用分段式加热，如在80℃下保温10 min，然后在95℃保温15 min，通常煮浆效果较好。将浆煮至90℃-100℃会产生泡沫，可加入消泡剂消泡。
加入凝固剂 待豆浆冷却到70℃-80℃时，加入葡萄糖酸内酯，添加量为豆浆量的0.2％-0.4％（w/v），搅拌均匀。
装盒 加入凝固剂后即可装盒制成盒状内酯豆腐；或待其冷却后，按常规方法进行压榨滤水后，便可食用。 在加工过程中可加入菜汁、螺旋藻汁等制成绿色豆腐，也可加入花生做成花生豆腐。
六、产品质量标准和感官评定
1．内脂豆腐的感官指标豆腐成型无破碎、洁白细腻、有光泽、气味清香、口感软嫩。
2．从色泽、形态、气味、滋味、质感等方面对成品进行感官评定。
七、形成性评价练习题
1．请简述葡萄糖酸内脂诱导大豆蛋白形成凝胶的机理。
2．传统以石膏为凝固剂制作的豆腐和内脂豆腐在制作原理上有什么区别？内脂豆腐有什么优点？
3．影响内脂豆腐品质的重要因素有哪些？
4．在煮浆过程中，采用何种加热方式可保持温度恒定？
5．在本实验过程中，你的小组成员是如何分工合作的？你主要负责什么任务，你完成的怎么样？你觉得你和组员间合作愉快么？
八、拓展性思考题
1．如果要提高内脂豆腐的凝胶强度，可以采用什么方法？
2．在加工过程中加入菜汁会导致豆腐凝胶强度下降，可以用什么方法解决这个问题？
同学们可以查阅相关文献，回答拓展性思考题。
