大豆中低聚糖及大豆功能食品研究進展

大豆中低聚糖及大豆功能食品研究進展

隨著食品科技工人科學(xué)技術(shù)工人的日益發(fā)展和人們食品觀念的更新，大豆功能特征的重新認(rèn)識為發(fā)展新型大豆功能性食品提供了新的方法。在對近年來大豆全球深度研究的過程中，特別注意對大豆中養(yǎng)分、水分和養(yǎng)分的研究。1大豆的營養(yǎng)成分和保健功能1.1分離精制所需的氨基酸大豆多肽是以大豆蛋白為原料經(jīng)蛋白酶水解并經(jīng)分離精制所得到的以分子量低于1000為主的低分子肽,其氨基酸組成幾乎與大豆蛋白完全一樣,必需氨基酸含量高。1.1.1大豆多肽的營養(yǎng)現(xiàn)代生物代謝研究表明,人類攝食蛋白質(zhì)經(jīng)消化道酶作用后主要是以寡肽形式(二肽、三肽)吸收,并且比氨基酸更易被機體吸收利用,同時多肽的低抗原性使食后不會引起過敏反應(yīng),所以大豆多肽可作為腸道營養(yǎng)劑或手術(shù)后恢復(fù)期病人的食品。1.1.2大豆多肽比牛乳能量代謝提高大豆多肽可以促進脂質(zhì)代謝,日本學(xué)者小松卡夫等在治療兒童肥胖過程中發(fā)現(xiàn),大豆多肽比牛乳更能提高基礎(chǔ)代謝水平,使食后發(fā)熱量增加,促進能量代謝進行,促進皮下脂肪減少。還能有效減少體脂肪,同時保持骨骼肌質(zhì)量不變。1.1.3蛋白質(zhì)的增長要使運動員的肌肉有所增加,必須要有適當(dāng)?shù)倪\動刺激和充分的蛋白質(zhì)補充。通常刺激蛋白質(zhì)合成的成長激素的分泌,在運動后15min～30min以及睡眠后30min時達到頂峰。若能在這段時間內(nèi)適時提供消化吸收性良好的多肽作肌肉蛋白質(zhì)的原料,將非常有效。1.2糖酸穩(wěn)定性測定大豆低聚糖是大豆中所含可溶性糖類的總稱,其主要成分是水蘇糖、棉子糖和蔗糖,其甜度約為蔗糖的70%,熱值僅為蔗糖的50%,具有良好的酸穩(wěn)定性。1.2.1雙歧桿菌的利用大豆低聚糖一般不會被人體消化酶分解,在胃腸內(nèi)不被消化吸收,一直到消化道的下部,才被生存在大腸內(nèi)的雙歧桿菌利用,并能促進其增殖。從而抑制有害菌生長。其他有害菌幾乎不能利用低聚糖,而雙歧桿菌對低聚糖的利用幾乎與葡萄糖相當(dāng)。雙歧桿菌通過磷壁酸與腸粘膜上皮緊密結(jié)合,與其他厭氧菌共同占據(jù)腸粘膜,利用雙歧桿菌群落控制和占據(jù)空間阻止致病菌的定居和繁殖。1.2.2肝臟功能的變化大豆低聚糖還可抑制糞便中葡萄糖醛酸酶、氨醇脂酶(有害酶)的活性,使腸道中的有害物質(zhì)(如吲哚、甲酸、氨、尸胺、硫化氫、酚等)減少。這些物質(zhì)在肝臟內(nèi)被解毒,以葡萄糖醛酸鹽等形式隨尿排出。如果不能及時解毒,將會造成肝功能的紊亂和循環(huán)系統(tǒng)的失常,干擾神經(jīng)系統(tǒng)并影響睡眠。雙歧桿菌利用大豆低聚糖產(chǎn)生一些有益物質(zhì),促進人體新陳代謝,抑制腐敗菌生長,從而抑制有害物質(zhì)的產(chǎn)生,減輕肝臟的解毒負(fù)擔(dān),起到保護肝臟的作用。1.2.3雙歧桿菌誘導(dǎo)免疫反應(yīng)大量的動物試驗結(jié)果表明,低聚糖促進雙歧桿菌在腸道內(nèi)的大量繁殖,而雙歧桿菌能誘導(dǎo)免疫反應(yīng),增強人體免疫功能。這些功能歸功于雙歧桿菌細胞壁的成分和其胞外分泌物,使機體免疫力提高而起到抵抗腫瘤的作用,腫瘤的產(chǎn)生往往是腐敗菌代謝產(chǎn)生的致癌物質(zhì)所引起的。1.3高分子糖質(zhì)纖維在金屬酶系統(tǒng)中的生理作用大豆膳食纖維主要是指大豆中那些不能為人體消化酶所消化的高分子糖類的總稱,主要包括纖維素、果質(zhì)、木聚糖、甘露糖等,膳食纖維盡管不能為人體提供任何營養(yǎng)成分,但對人體具有重要的生理作用。1.3.1預(yù)防動脈粥樣硬化和冠狀動脈粥樣硬化大豆膳食纖維促進了體內(nèi)血脂和脂蛋白代謝的正常進行,抑制或延緩膽固醇與甘油三酯在淋巴中的吸引,增加膽固醇的派出量,降低血清膽固醇濃度。1.3.2減少食物的黏度,減少運輸血糖大豆膳食纖維在腸內(nèi)日可形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),增加腸液的黏度,使食物與消化液不能充分接觸,阻礙葡萄糖的擴散,使葡萄糖吸收減慢,從而降低血糖含量。1.3.3原生膽汁酸溶液大豆膳食纖維可以通過改善大腸的功能,抑制腐生菌的生長,減少次生膽汁酸的生成等。且大豆膳食纖維能促進腸蠕動,使糞便變軟并增加糞便體積,縮短排空時間,降低結(jié)腸壓力,同時使腸道內(nèi)致癌物及一些有毒物質(zhì)隨糞便排出,減少致癌物與結(jié)腸的接觸機會。1.3.4分解分毒,養(yǎng)顏菌群進入大腸內(nèi)的纖維素能被腸內(nèi)細菌部分選擇性地分解與發(fā)酵,從而改變腸內(nèi)菌群的構(gòu)成與代謝,誘導(dǎo)大量有益菌的繁殖,增強機體的免疫力而延緩衰老,且能有效吸附體內(nèi)毒物迅速排出體外,從而達到分解排毒養(yǎng)顏的功效。膳食纖維還能增加胃部飽滿感,減少食物攝入量,具有減肥瘦身的功效。1.4脂質(zhì)醇乳化劑大豆毛油中含1.1%～3.5%的磷脂,以卵磷脂、腦磷脂及磷脂酰肌醇為主,其中卵磷脂是一種強乳化劑,能夠阻止膽固醇在血管內(nèi)壁的沉積并清除部分沉積物,使之保持懸浮狀態(tài),具有多種生理保健作用。1.4.1血脂控制磷脂在血漿中起著營養(yǎng)乳化作用,含有的高密度脂蛋白能除去過剩的膽固醇和甘油三酯。1.4.2血液輸送至腦膠質(zhì)瘤食物中的磷脂被消化吸收后釋放出的膽堿,隨血液輸送至大腦與酸結(jié)合生成乙酰膽堿,當(dāng)大腦中的乙酰膽堿含量增加時,大腦的神經(jīng)細胞之間的信息傳遞速度加快,記憶功能得到增強。1.5基酸縮合而成大豆蛋白是一種天然高分子化合物,由多種氨基酸縮合而成。大豆中蛋白質(zhì)含量30%以上,是優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的主要來源,也是聯(lián)合國糧農(nóng)組織定為21世紀(jì)重點開發(fā)的植物蛋白食品資源。1.5.1影響因素:有條件基血液中膽固醇含量的增高是患心血管疾病中可改變的幾個主要因素之一。改變飲食習(xí)慣是治療血液中膽固醇增高的第一步,而食用大豆蛋白能夠降低人體血液中膽固醇的含量,同時具有避免使用藥物治療的優(yōu)點。1.5.2蛋白質(zhì)的氧化骨質(zhì)疏松癥的形成多是由于骨骼無法有效的吸收、利用鈣元素,大量的鈣元素由消化道排出。進入中老年,骨質(zhì)流失的數(shù)量逐漸超過骨骼的再生,骨密度逐漸降低時骨質(zhì)疏松發(fā)生最重要的原因。然而大豆蛋白對骨礦物質(zhì)密度有積極的作用。增加蛋白攝取會導(dǎo)致尿液中鈣含量的增高。同時,與動物蛋白相比,大豆蛋白并不會造成高血鈣。1.5.3大豆蛋白的糖代謝作用作為低脂肪和不含膽固醇的植物蛋白來源,大豆蛋白對體重調(diào)節(jié)的作用已經(jīng)引起了越來越多的注意。大豆蛋白可以促進胰升糖素的分泌,加速利用體內(nèi)儲存的脂肪來提供能量。同時,它又具有較低的血糖指數(shù),不會引起血糖的大幅度上升。富含蛋白質(zhì)的食品可以帶來飽腹感,從而使食欲降低,減少食物的攝入量。1.6糖苷類的作用在大豆中的分布主要富集于胚芽中,而大豆胚芽是大豆制油工業(yè)和制蛋白工業(yè)的副產(chǎn)品之一,有著豐富的資源。大豆皂苷的構(gòu)成糖多為葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、鼠李糖和葡萄糖醛酸。它們因與皂苷元結(jié)合以及結(jié)合部位的不同,而構(gòu)成多種皂苷。一是直接作用于腫瘤細胞,破壞腫瘤細胞膜的結(jié)構(gòu)或抑制DNA的合成,因此具有抑制腫瘤細胞生長的作用。二是可抑制血小板減少和凝血酶引起的血栓纖維蛋白形成,具有抗血栓作用。三是對X-射線具有防護作用。四是對人類免疫缺乏癥的致病性和傳染性具有抑制效果。1.7黃酮1995年以來很多的調(diào)查研究報道以及動物實驗都表明異黃酮對于人體健康有著重要的作用,人類對大豆的認(rèn)識也由此發(fā)生了質(zhì)的飛躍。1.7.1抗癲癇藥物抑制酶和增長因子作用,防止新生血管生成,從而有效切斷腫瘤細胞組織獲得營養(yǎng)和氧的輸送,抑制腫瘤細胞惡性增殖。1.7.2提高消費能力大豆異黃酮與雌性激素有一定的同功作用,可增加腸鈣吸收,減少尿鈣排出,從而增加鈣吸收率和鈣貯留量,從而提高骨骼礦物質(zhì)的含量,提高骨密度,降低患骨質(zhì)疏松癥及骨折的危險。1.7.3減少女性的更年期綜合征婦女更年期障礙主要是因為雌性激素分泌減少所致,大豆異黃酮有植物雌激素之功效,可彌補因絕經(jīng)而減少的雌激素,從而減少或避免更年期綜合癥。2大豆功能性食品的開發(fā)與應(yīng)用2.1蛋白質(zhì)營養(yǎng)供應(yīng)源由于大豆肽的吸收率高,對一些做過外科手術(shù)的患者(或因疾病的原因)、對蛋白質(zhì)吸收或消化不良的患者以及因缺乏酶系統(tǒng)而不能分解和吸收蛋白質(zhì)的患者都是很重要的蛋白質(zhì)營養(yǎng)供應(yīng)源。此外,有些人群(特別是嬰兒)對牛乳蛋白或大豆蛋白有過敏反應(yīng),而分子量在300～400或以下的肽,不會引起過敏反應(yīng)。因此肽可以滿足這些人群(嬰兒)對氨基酸的需要,保證其健康成長。2.2蛋白質(zhì)補充氨基酸在體育活動中,一般消耗體內(nèi)熱量的4%～10%是由破壞蛋白質(zhì)提供的。由于體內(nèi)不儲存蛋白質(zhì)和不能合成必需氨基酸,所以必須及時地從外部補充氨基酸,以免造成肌肉蛋白質(zhì)的負(fù)平衡。小分子的肽要比蛋白質(zhì)或氨基酸更容易被吸收,因而能迅速恢復(fù)和增強體力。2.3增長蛋白質(zhì),養(yǎng)血肽以養(yǎng)乳一般老年人由于健康或衰老的原因,食欲不振,攝取的蛋白質(zhì)一般都低于需要量,這樣更容易引起疾病和衰老,由于肽容易被吸收,老年人用肽補充蛋白質(zhì)是最理想的辦法。2.4削減食物近年來的研究證明,大豆多肽有很強地促進脂肪代謝的效果,大豆多肽是一種有效的減肥食品。2.5發(fā)酵工業(yè)的應(yīng)用大豆多肽能促進微生物生長發(fā)育和代謝,可被廣泛地應(yīng)用于發(fā)酵工業(yè),生產(chǎn)酸奶、奶酪、醋、醬油和發(fā)酵火腿等發(fā)酵食品,同時還可提高生產(chǎn)效率、穩(wěn)定發(fā)酵食品品質(zhì)以及增強其風(fēng)味。2.6飲料的配制運動員和老年人都需要及時地補充蛋白質(zhì)。補充蛋白質(zhì)的形式最好是飲料。一般蛋白質(zhì)不能溶于酸性飲料中,大豆多肽卻能在酸性飲料(pH值為3.5～4.0)中溶解,而且黏度低,不膩口,這給保健蛋白飲料生產(chǎn)開辟新的途徑。近年來,美國已有食品公司開始投產(chǎn)大豆蛋白飲料,豆奶產(chǎn)品有:巧克力、香草、水果香型等,除直接飲用外,還可加入到其他產(chǎn)品(如咖啡、湯、早餐谷物等)中而不會對風(fēng)味產(chǎn)生負(fù)影響,美國一大豆蛋白公司采用膜分離技術(shù)生產(chǎn)出膜工藝分離蛋白,應(yīng)用于冰淇淋中,使冰淇淋很快占領(lǐng)了美國市場,大豆蛋白近來一個很大用途是做牛奶的替代品,尤其是針對牛奶蛋白過敏和乳糖不耐受癥的嬰兒,大豆蛋白配方是最佳的選擇。2.7大豆蛋白飲料的配制20世紀(jì)60年代末期,美國通過制粉公司的科學(xué)家研制成功纖維狀蛋白及其仿肉制品,將組織化大豆蛋白纖維經(jīng)著色、成型、加工成類似牛肉、雞肉、豬肉、火腿、臘肉、魚肉類的仿制品,開始進入消費市場。日本在1975年開始生產(chǎn)仿肉制品,并進入市場,這種產(chǎn)品主要采用紡絲粘結(jié)法制得。無論從形態(tài)方面還是觸感方面都是最佳的,其咀嚼性與優(yōu)質(zhì)肉制品或魚貝類相比毫不遜色?，F(xiàn)在,全球知名企業(yè)的名、優(yōu)、特大豆蛋白產(chǎn)品的有:美國迪克思公司生產(chǎn)大豆蛋白牛肉、大豆蛋白雞肉;美國中央公司生產(chǎn)的大豆蛋白雞脯、炸排、美國PMS公司生產(chǎn)的素火腿、素香腸和素雞肉;美國朱蘭公司生產(chǎn)的仿肉漢堡包、荷蘭斯庫騰集團生產(chǎn)的“大豆來富”蛋白食品等。大豆的應(yīng)用十分廣泛,我國對大豆功能食品的應(yīng)用開發(fā)還屬初級階段。資料介紹,美國在2