本篇對大豆蛋白高水分擠壓組織化技術和機理進行了研究，研究內容包括：采用係統分析法，研究了大豆蛋白高水分擠壓過程中，擠壓機操作參數（螺杆轉速、物料水分、喂料速度和機筒溫度）對係統參數（係統壓力、扭矩、SME等）、目標參數（組織化度、色澤、硬度、彈性、咀嚼性、吸水率、產量等）的影響規律，建立了各因變參數的統計模型；采用因子分析法對產品進行了綜合評價，並對高水分擠壓組織化工藝進行了優化；研究了大豆蛋白高水分擠壓中的停留時間分布以及大豆異黃酮的損失動力學；研究了大豆蛋白組織化過程中化學鍵、微觀結構和蛋白質二級結構的變化規律，提出了大豆蛋白高水分擠壓組織化的機理假設。
高水分擠壓組織化是一種具有工業化前景的植物蛋白質構重組高新技術，受到美國和日本等國家的高度重視，研究也較為深入。中國是世界大豆的四大主產國之一，也是大豆進口和消費大國，大豆加工業的健康、可持續發展是一個關係到千萬農戶利益和國計民生的戰略性問題。我國對高水分濕法擠壓組織化技術非常重視，已由中國農業科學院農產品加工所負責該項技術的引進工作［國家“948”項目（項目編號2005－Z45）］。
高水分擠壓是食品擠壓技術的一個新的發展方向。其特點是實現了高水分食品物料在高溫、高壓和剪切作用下的質構化，即賦予了食品物料一種人們所期望的新形態，並提高了其營養價值（或使營養損失降到最低）。這一新技術是伴隨著雙螺杆擠壓機在食品工業中越來越廣泛的應用產生的。單螺杆擠壓機的螺杆一般為一個實體，一旦做成就不能隨意更改螺紋構型。而雙螺杆擠壓機的螺杆多為不同的螺紋元件在實心軸上串聯而成，螺紋元件可以自由組合，這為尋找螺杆構型和操作參數間的最佳配合，以改變或控製熔融體在機筒內的流變學行為，從而為生產出滿意的產品提供了方便。當然，雙螺杆擠壓機與單螺杆擠壓機相比還有許多其他方麵的優勢。
大豆蛋白的高水分擠壓組織化與傳統的低水分幹法擠壓相比，其顯而易見的區別就在於進入擠壓機物料的水分調控上。水分在擠壓過程中起著重要作用。首先，較高的水分使物料黏度大大降低，從而降低了擠壓機工作壓力、扭矩和單位機械能耗。與低水分擠壓相比具有節能和延長擠壓機壽命的優勢。其次，高水分使大豆蛋白的變性溫度降低，使蛋白質多肽鏈更容易伸展，從而大大降低了有效組織化所需的最高溫度。實踐證明，低水分擠壓組織化的溫度一般要在180～200℃，而高水分擠壓組織化的溫度在140～150℃。第三，由於加工溫度較低，大大降低了營養素和生理活性成分的損失速率。實踐證明，高水分擠壓時，大豆蛋白中有效賴氨酸含量的損失很低[260]，而異黃酮總量的損失和組分分布的變化也隨溫度的降低和水分含量的提高而大大降低。水分和溫度對保護異黃酮起協同作用，即降低溫度和提高水分均可使異黃酮損失速率降低，兩者對異黃酮損失的交互作用也達到顯著水平。第四，高水分擠壓產品具有更高的組織化程度和規則的外觀形態，可直接加工成為大豆蛋白麵、蛋白絲、素雞等形態和風味豐富多樣的仿肉食品；由於擠壓具有蒸煮作用，高水分組織化蛋白產品已經熟化，具有即食即用性和方便性；富有彈性和韌性，耐煮，可在沸水中煮1～2h，而保持較好的形態和質地[260]。因此，高水分組織化大豆蛋白可廣泛用於火鍋、餐飲業、日常飲食、素食人群和軍隊中，是國際上推崇的具有高營養、高生理功能活性的健康食品。
初步的研究表明，高水分擠壓組織化技術對原料要求較為苛刻，適宜的原料為具有較高溶解性的低溫脫脂豆粕和大豆濃縮蛋白。工藝對原料蛋白質含量、變性程度、脂肪含量等變化敏感。物料在空氣中存放一個月即使產品形態發生明顯劣變，加入2%的油脂即可引起嚴重的噴爆現象，添加大豆分離蛋白、CaCl2或卵磷脂對提高產品質量作用不明顯，對物料顆粒度有一定的要求，這些都與低水分擠壓有明顯的區別，其原因有待進一步深入研究。
作為一種剛剛興起的新技術，國內外報道多集中於工藝參數和產品特性的研究，關於高水分擠壓組織化機理的研究還鮮有報道。本文在這方麵也僅是做了初步的嚐試。高水分擠壓雖然具有高溫、高壓和剪切耦合作用的特點，但物料在機筒內停留時間很短，有效作用時間（主要為在熔融區的停留時間）則更短，因此大豆蛋白經過擠壓後還保留有一定的二級結構，這與凝膠形成機理具有某種一致性，同時從另一個側麵揭示了高水分擠壓對原料要求較為苛刻的原因。