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。2024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。

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1 大豆蛋白的热变性过程。■：疏水基团；-S-：巯基；-S-S：二硫键

图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．原辅料：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

（1）精选：清除杂质，去除已变质、不饱满和有虫眼的大豆。

（2）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。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。泡发后的干黄豆吸水2倍左后，即1斤干黄豆泡发后可制成3斤湿黄豆。

（3）磨浆：将泡发的湿豆直接倒入高速剪切机（或破壁机）均匀磨碎，再按干豆与水之比为1:8的比例，加入清水，继续打磨。如果一次打磨不完，则可分几次打磨。磨成的生豆浆光滑细腻，稀稠合适。

（4）过滤：用纱布将生豆浆过滤2次，过滤后去除豆渣，合并滤液。

（5）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凝胶作用的活性基团（如疏水基团、巯基、-CO、-NH）。传统的煮浆工艺为一段式加热：在大火煮沸豆浆后，转小火加热，保持豆浆微沸状态10min，期间不断搅拌，防止豆浆煮糊粘锅。在工业生产中，常采用分段式加热，在80℃下保温10 min，然后在95℃保温15 min。将豆浆煮沸时会产生泡沫，可加入消泡剂消泡。

（6）加入凝固剂：待豆浆冷却到85℃左右，加入GDL，添加量为豆浆量的0.4％（w/v）。可将GDL先加入大碗（或大烧杯）中，加少量水将其溶解，然后再将豆浆倒入此大碗中，注意此时不需要搅拌豆浆。

（7）压榨滤水：待豆浆冷却成型后，将其装入豆腐模具中，然后压榨滤水1 h，即制成盒状内酯豆腐。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。