最新大豆蛋白資源的應用及發(fā)展前景

1、 食品資源開發(fā)大豆蛋白資源的應用及發(fā)展前景姓 名: XXX 學 號: XXXXXXXX 班 級: 食工XXXX班 電 話: XXXXXXX98789 QQ : XXXXXXXXX 【摘要】該文主要介紹大豆蛋白在人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾?，以及大豆蛋白制品大豆蛋白粉、大豆?jié)饪s蛋白、大豆分離蛋白的應用現(xiàn)狀，介紹了大豆蛋白在面制品、肉制品，乳制品、飲料制品等中應用的現(xiàn)狀。并著重介紹了目前大豆蛋白生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)狀、中國大豆蛋白在未來的發(fā)展趨勢并對未來大豆蛋白行業(yè)發(fā)展做出如下分析。【關鍵詞】：大豆蛋白 ；基本特性；應用現(xiàn)狀；發(fā)展前景 1 前言蛋白質(zhì)是組成人體的重要物質(zhì)，是人體生命活動的物質(zhì)基礎，是食品的第一大

2、營養(yǎng)素。如果人們的膳食中蛋白質(zhì)的攝入量不足，就會使人消瘦，引起各種疾病，特別是對于兒童，會造成發(fā)育不良，智力低下。大豆蛋白是人體攝取蛋白質(zhì)主要來源之一，這主要是由于植物蛋白生產(chǎn)周期短、資源豐富、產(chǎn)量大等優(yōu)點。另外，大豆蛋白還可以代替部分豬肉、牛肉，可以減少食品中的脂肪及膽固醇含量。在中國，人們對大豆類食品的消費和食用已有很長的歷史，并深深地知道大豆對身體的益處。大豆蛋白在世界上已經(jīng)是公認的高營養(yǎng)蛋白，大豆蛋白營養(yǎng)價值高，尤其是具有多種功能特性，其在建立健康的飲食結(jié)構(gòu)方面所起的作用也越來越受人們重視。因此大豆蛋白廣泛應用于焙烤食品、肉制品、乳品等食品領域。2. 大豆蛋白質(zhì)定義及基本特性2.1大豆

3、蛋白質(zhì)定義 即大豆類產(chǎn)品所含的蛋白質(zhì)，含量約為38%，是谷類食物的45倍。大豆蛋白質(zhì)的氨基酸組成與牛奶蛋白質(zhì)相近，除蛋氨酸略低外，其余必需氨基酸含量均較豐富，是植物性的完全蛋白質(zhì)，在營養(yǎng)價值上，可與動物蛋白等同。FAO/WHO（1985）人類試驗結(jié)果表明，大豆蛋白必需氨基酸組成較適合人體需要，對于兩歲以上的人，大豆蛋白的生理效價為100。大豆中富含蛋白質(zhì)，其蛋白質(zhì)含量幾乎是肉、蛋、魚的二倍。而且大豆所含的蛋白質(zhì)中人體“必需氨基酸”含量充足、組分齊全，屬于“優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)”。人體對蛋白質(zhì)的需求因年齡、性別、體重、工種等不同而有所差異。為了指導人們的膳食，世界各國結(jié)合本國實際情況分別制訂出“推薦每日膳

4、食營養(yǎng)素供給量”（RDA）。1999年，美國食品藥品監(jiān)督局（FDA）發(fā)表聲明：每天攝入25克大豆蛋白，有減少患心腦血管疾病的風險。2.2大豆蛋白基本特性食品中的蛋白質(zhì)具有3個方面的特性，既營養(yǎng)性、加工特性及有益于人體健康的功能特性1。蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值，主要是取決于其所含必需氨基酸是否平衡。一般來說，動物蛋白質(zhì)中的必需氨基酸比較平衡，而植物蛋白往往是賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸和蛋氨酸的含量相對不足。大豆蛋白功能性是指大豆蛋白在食品加工，如制取、配制、加工、烹調(diào)、貯藏、銷售過程中所表現(xiàn)出來的理化特性總稱。其功能性主要有乳化性、水合性、吸油性、膠凝性或凝膠性、溶解性、起泡性、粘性、結(jié)團性、組織性、結(jié)膜性

5、、調(diào)色性等十一大功能。2加工特性主要是指食品在加工過程中和加工過程后所表現(xiàn)出的物理性質(zhì)，如物料或制品的保水性、乳化性、彈性和粘結(jié)性等。植物性蛋白質(zhì)，特別是油料蛋白質(zhì)具有良好的加工特性，既可以單獨制成食品，也可以與蔬菜或肉類等相組合加工成各種各樣的食品。他們在加工過程中，賦予制品保水性和保型性，防止加熱調(diào)理收縮變形，使制品有較好的物性品質(zhì)。動物性蛋白質(zhì)主要來源于肉、魚、蛋、奶等食物，這些食物一方面由于價格較貴，另一方面由于肉制品含有較多的易導致心血管疾病的飽和脂肪酸和膽固醇，因而不利于健康。而來源于植物性蛋白質(zhì)雖然有的缺少某種氨基酸，但可同其他食物配合使用，是營養(yǎng)效果互相補充。大豆蛋白不但不含膽

6、固醇，而且還會降低人體中的膽固醇，減少心血管疾病的發(fā)病率，還含有抗癌因子，因此大豆蛋白比動物蛋白質(zhì)更具有保健的特性。大豆的蛋白質(zhì)含量比小麥、玉米、大米高出25倍，并含有多種氨基酸。大豆蛋白質(zhì)的氨基酸組成比較完全，與谷類相比較，賴氨酸含量較多，除蛋氨酸和半胱氨酸含量較少外其余必需氨基酸含量均達到或超過了世界衛(wèi)生組織推薦的必需氨基酸需要水平量。我國的大豆蛋白質(zhì)含量一般在40%左右，有些品種可以達到50%以上。按40%計算，1kg大豆的蛋白質(zhì)含量相當于2.3kg豬瘦肉或2kg瘦牛肉的含量，所以，人們將大豆譽為“植物肉”3。另外現(xiàn)代營養(yǎng)學研究證實，大豆蛋白質(zhì)具有降低膽固醇、減少心血管病發(fā)生的功效。由大

7、豆蛋白質(zhì)調(diào)制的多肽具有促進營養(yǎng)吸收和降血脂作用。大豆含有的皂苷、異黃酮等生理活性成分具有抗老化、防衰老、提高免疫力、促進鈣吸收等功能4。因此無論在人口不斷增長的發(fā)展中國家，還是在西方發(fā)達國家，大豆在解決蛋白質(zhì)供給不足和改善飲食模式及膳食結(jié)構(gòu)中的營養(yǎng)平衡等問題上都占有重要的位置。4. 大豆蛋白的生產(chǎn)現(xiàn)狀4.1大豆分離蛋白的制取大豆分離蛋白（soy protein isolate,SPI）是指除去大豆中的油脂、可溶性及不可溶性碳水化合物、灰分等的可溶性大豆蛋白質(zhì)5。提取過程比較復雜，主要包括浸提、除渣、酸沉、分離解碎、中和、殺菌及噴霧干燥等工藝。在分離蛋白的制取工藝中，首先用弱堿溶液浸泡低溫脫溶豆

8、粕，使可溶性蛋白質(zhì)、碳水化合物等溶解出來，利用離心機除去溶液中不能溶解的纖維及殘渣。在已經(jīng)溶解的蛋白質(zhì)溶液中，加入適量的酸液，調(diào)節(jié)溶液的pH達到4.5，使大部分的蛋白質(zhì)從溶液中沉析出來，這時只有大約10%的少量蛋白質(zhì)仍留在溶液中，這部分溶液稱為乳清。乳清中除含有少量蛋白外，含有可溶性糖分、灰分以及其他微量成分。然后將用酸沉析出的蛋白質(zhì)凝聚體進行破碎、水洗，送入中和罐內(nèi)，加堿中和溶解成溶液狀態(tài)。將蛋白質(zhì)溶液調(diào)節(jié)到何時濃度，由高壓泵送入加熱器中經(jīng)閃蒸器快速滅菌后，再送入噴霧干燥塔中脫除水分，制成分離蛋白質(zhì)6。4.2 大豆?jié)饪s蛋白的制取濃縮蛋白質(zhì)（SPC，soy protein concentrat

9、e）主要是指以低溫脫溶豆粕為原料，通過不同的加工方法，除去底紋粕中的可溶性糖分、灰分以及其他可溶性的微量成分，是蛋白質(zhì)的含量從45%50%提高到70%左右而獲得的制品7。大豆?jié)饪s產(chǎn)品可分為三類：第一種為傳統(tǒng)的SPC產(chǎn)品，此種產(chǎn)品是使用含水乙醇浸提脫脂豆片的方法加工出來的；第二種產(chǎn)品是功能性濃縮蛋白，明顯地不同于傳統(tǒng)的SPC產(chǎn)品，具有很強的乳化脂肪和水的功能，稱為功能性FSPC產(chǎn)品；第三種是組織化濃縮蛋白，它是通過熱塑膨化制成的，稱為膨化TSPC8。 5 大豆蛋白制品開發(fā)利用新趨勢5.1大豆蛋白飲料新產(chǎn)品與新技術(shù)5.1.1加酸兩次蒸煮法豆乳生產(chǎn)中，豆腥味的脫除問題是豆乳加工過程中的關鍵難題圍繞這

10、一問題人們做了很多研究，并提出了一些新的豆乳制備方法，加酸兩次蒸煮法的特點是脫皮后的大豆不用水浸泡而直接加酸蒸煮9，這樣就可以防止浸泡過程中水溶性蛋白的流失及由脂肪氧化酶引起大豆油脂水解可能產(chǎn)生的豆腥味。具體制法是：往脫皮大豆中添加約占大豆質(zhì)量2%的有機酸、3%的磷酸和200%的水，然后通入熱蒸汽直接蒸煮。有機酸可用檸檬酸、蘋果酸、醋酸和富馬酸等，其中以檸檬酸的效果則最好。有機酸添加的目的在于阻止大豆蛋白在加熱過程中形成不溶性的S-S二硫鍵，而磷酸的作用是利用其緩沖性防止蒸煮過程中可溶性蛋白的流失10。加酸蒸煮后，用熱水進行沖洗，以去除濕熱處理過程中形成的能引起豆腥味的揮發(fā)性與水溶性化合物，然

11、后加入熱水再次蒸煮，煮后排去蒸煮水，再次用熱水沖凈，之后進入磨漿機內(nèi)進行磨漿分離，去除不溶性豆渣后便得豆乳。往這種豆乳中添加0.1%的蛋白質(zhì)分解酶與合成酶和5%的乳酸菌，將溫度調(diào)節(jié)至40保持2h，再加入適量乳化劑升溫至70，進入均質(zhì)機進行均質(zhì)處理，在經(jīng)高溫瞬時殺菌即得終產(chǎn)品豆乳飲料11。5.1.2 干熱處理法將整粒生大豆用干熱方式在120200保持1030s,這種處理法能使脂肪氧化酶失活、胰蛋白酶抑制劑分解，還可改良大豆的風味，提高其嗜好性。經(jīng)干熱處理后的大豆用破碎機進行粗粉碎，分離去除豆皮后，將粉碎顆粒用0.5%1%堿性鉀鹽（苛性鉀、重碳酸鉀或碳酸鉀）熱水溶液（5090）浸泡317h。然后用

12、水沖洗數(shù)次，在pH88.5磨漿，過濾除去不溶性殘渣后所得的豆乳通入蒸汽升溫至90并保持一段時間，此時可加入適量的甜味劑玉峰危機進行調(diào)味；之后通過膠體磨將豆乳蛋白微粒化，加檸檬酸、醋酸或酒石酸中和后經(jīng)49MPa高壓均質(zhì)機在50進行均質(zhì)，最后，在120保持3s進行殺菌處理后，即為終產(chǎn)品豆乳12。5.2 大豆蛋白組織化生產(chǎn)新工藝-噴絲成型法將大豆分離蛋白溶解在堿液中，然后使溶解的大豆分離蛋白液通過有數(shù)千個小孔的隔膜，通過小孔擠壓到含食鹽的醋酸溶液中，使蛋白質(zhì)凝固析出，在形成絲狀的同時使之延伸，并使分子在一定程度上定向排列，從而形成組織化大豆蛋白產(chǎn)品13。以它為原料便可加工出口感類似畜肉的仿肉制品。單

13、獨食用大豆組織蛋白加工仿肉食品時要添加各種輔料。為使人造肉食用時又松軟的口感，需添加植物油，使植物油在紡絲液中乳化。另外，還要使著色劑、調(diào)味料和香辛料為纖維所吸收14。5.3大豆蛋白在肉制品中應用5.3.1乳化法對于乳化類肉制品，通常按1份SPI，4份水，34份脂肪配比進行乳化，然后加入產(chǎn)品。采用其它蛋白制品，水、脂肪配比適當調(diào)整。5.3.2水化法以SPI產(chǎn)品為例，即將1份SPI與3份水充分水化，使水化物達到醬糊狀。然后加入產(chǎn)品。一般用高速分散(乳化)器和斬拌方式完成蛋白水化。5.3.3干法即將蛋白制品在斬拌、滾揉、攪拌工序開始時以干料狀態(tài)均勻加入，但是干料要先于脂肪加入肉制品中。5.3.4復

14、水脫腥法主要適用于TSPC、TSP蛋白制品，即在蛋白加入肉制品前，先將蛋白制品浸泡于40左右水中進行復水，然后經(jīng)過清洗甩干用于生產(chǎn)。大(整)塊類制品通常用注射入方式加入，一般小型塊肉類制品采用滾揉方式加入，碎肉類制品采用攪拌方式加入，乳化肉糜類產(chǎn)品通常采用高速斬拌方式加入。注入法對大(整)塊火腿類制品通常用注入腌制液方法加入，即將SPI、FSPC溶入腌漬液(鹽水)中利用注射方式加入，蛋白在肉中分布均勻，效果好。通常蛋白制品占腌漬液61115。5.4大豆蛋白在面制品中的應用由于大豆蛋白氨基酸比較均衡，特別是大豆蛋白質(zhì)中賴氨酸含量高于其它谷類制品，應用于面制品中，不僅提高產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量，且根據(jù)氨基

15、酸互補原則，提高產(chǎn)品蛋白質(zhì)質(zhì)量。在加工中可以增加面筋強度，改善面團在加工過程中的吸水性和提高產(chǎn)品風味并延長面制品貨架期。如在焙烤食品中加入大豆蛋白粉，可使面包營養(yǎng)增加，提高吸水率，改善面包皮色，防止面包老化，延長貨架期;改善蛋糕起泡性、吸水性。在方便面生產(chǎn)過程中添加大豆蛋白粉，能明顯提高方便面營養(yǎng)價值，降低耗油量，增強彈性、爽滑性和復水性，改善口感16。6.小結(jié)大豆蛋白在食品應用中非常廣泛，但在加工中受到一定的限制。主要原因有以下四點：（1）大豆蛋白有令人難以接受的氣味，因此豆腥味的脫除問題，是豆乳等制品能否推廣的關鍵。（2）現(xiàn)有的商品分離蛋白、濃縮蛋白、脫脂大豆粉，不僅不同程度均存在異味，特

16、別在營養(yǎng)價值方面大大下降，蛋白質(zhì)受損失，營養(yǎng)成分不全面。（3）廢物的處理：生產(chǎn)濃縮大豆蛋白和分離大豆蛋白時會產(chǎn)生一些廢物，這些廢物一直到現(xiàn)在沒有得到較好的處理。一方面污染環(huán)境, 另一方面許多營養(yǎng)成分于廢物之中流失, 實為資源的浪費。(4)大豆制品可能含有一些蓄積性毒性物質(zhì)。因此，加強或改善大豆蛋白的功能特性，提高大豆制品營養(yǎng)成分的生物有效利用性具有十分重要的意義。大豆蛋白的改性就是通過改變蛋白質(zhì)的一個或幾個理化性能達到加強或改善蛋白質(zhì)功能性的目的，抑制酶的活性或除去有害物質(zhì)。改性方法主要有物理(如熱、超聲波、機械能等)、化學(如化學試劑)和生物學(如酶制劑)等17。 參考文獻1 李新華，董海洲

17、.糧油加工學M. 北京：中國農(nóng)業(yè)大學出版社2005：2933012刑小鵬大豆分離蛋白的功能性食品工業(yè)科技，2000,21（4）:74763 Anderson JW, Johnstone BM, Cook-Newell ME. Metaanalysis of the effects of soy protein intake on serum lipids J. N. Engl. J. Med, 1995,333:2762824 Wang M. F, Yamamoto S, Chung H. M, etal. Antihypercholesterlemic effect of undigeste

18、d fraction of soybean protein in rats J. J. Nutr. 1990, 120:9779855 王文俠，奕廣忠. 大豆深加工技術(shù)M. 北京：中國輕工業(yè)出版社，2004：2893276 李曉東. 功能性大豆食品M. 北京：化學工業(yè)出版社，2006：1181407 李里特. 大豆加工與利用M. 北京：化學工業(yè)出版社，2003：1021218 沈在春，沈群，費曉書等. 糧油深加工食品及國內(nèi)大豆分離蛋白生產(chǎn)的現(xiàn)狀、差距及建議J. 糧食及飼料工業(yè)，1998，（3）：53黃9MingH.Cheng,TerryH.Walker,GregoryJ.Hulbert,eta

19、l.BiorescourceTechnologyM,1990:10111010 江和源，呂飛杰. 大豆中生物活性成分及其功能J. 大豆科學，2000，19（2）:16016411 鄭建仙. 現(xiàn)代功能性糧油制品開發(fā)M.北京:科學技術(shù)文獻出版社, 2003:14815712 朱文浩，鄒鶴年. 日本的豆乳生產(chǎn)新工藝J食品工業(yè)科技，1999，（3）：313313 鄭建仙. 現(xiàn)代新型蛋白和油脂食品開發(fā)M. 北京:科學技術(shù)文獻出版社,2003:8992究14 李超，葉含英. 植物蛋白資源開發(fā)利用的主攻方向M. 大豆通報，1994，（3）:242515李玉珍，林親錄 大豆分離蛋白在肉品中的應用進展J 肉類研究，2006，1(12)；26-3016勵慧敏大豆蛋白和大豆低聚糖在食品加工中的應用