大豆蛋白活性肤在功能性食品中的应用及发展前景.pdf

安毅等:大豆蛋白活性放在功能 大豆蛋白活性肤在功能性食品中 也的应用及发展前景 安毅l张君文2 (1.黑龙江省轻工科学研究院，哈尔滨1510;2.乐能生物工程股份有限公司，哈尔滨15却) 摘要:本文对采用微生物发酵技术生产的大豆蛋白活性尿，在功能性食品中的应用及发展前景进行了研究。结合产品的功 能特性及在功能性食品中的应用，总结了近年来国内外的应用情况及发展前景。 关键词:大豆蛋白活性肤;功能性食品;应用;发展前景 中图分类号:TS214.22 文献标i只码:B 大豆蛋白活性肤具有增强免疫功能、抑制癌细胞 生成;抗衰老、预防心脑血管疾病;双向调节肠道环境、 预防糖尿病和妇女更年期综合征等保健作用，这些功 能已被人们广泛认识和应用。乐能生物工程股份有限 公司采用微生物发酵技术生产的大豆蛋白活性肤，是 通过微生物的生化反应将大豆球蛋白转化为小分子 肤，在对小肤进行移接和重排的过程中，对某些苦味肤 基团进行修饰和重组，消除产品苦昧，井克服采用酶解 法技术生产的大豆蛋白话性肤成本高、苦味大等缺点。 由于这种大豆蛋白活性肤的分子量较小，具有容易吸 收、运输速度快等优势。因此，既可以用于功能性食品 和保健食品的开发生产，也可作为原料、添加剂或中间 体，广泛应用于发酵、制药、食品、化妆品、饲料及植物 营养剂等行业。 l 大亘蛋白活性肤的概念及功能性 1.1 概念 氨基酸彼此以酷服键相互连接的化合物称作肤。 一般来说，一种肤含有的氨基酸少于10个就被称为寡 肤，超过10个的就称为多肤。普遍认为:分子量超过 10 OOOu的多肤即为蛋白质，多肤可从多种动植物蛋白 中制取，按其原料划分的肤类有:植物蛋白肤和动物蛋 白肤。其中又可细分为:大豆肤、乳肤、玉米肤、豌豆 肤、丝蛋白肤、卵蛋白肤、水产肤、谷阮蛋白肤、花生肤 等。我国目前应用的多肤，主要是从大豆蛋白中提取， 统称大豆多肤。大豆多肤也称大豆蛋白活性肤，通常 为2-15个氨基酸组成的肤类混合物，分子量在3- 2000u之间。 乐能大豆蛋白活性肤具有易消化、快吸收的特点，其 吸收速率比游离氨基酸或蛋白分子快234%。具有柑度 文章编号:19 -2765(24)04 -27 -03 低、溶解性强、热稳定性好、吸湿保湿性强，在高浓度下具 有良好的流动性、低pH值和不发生沉淀等特点。 1.2 功能性 1.2.1 对微生物发酵作用的促进功能:大豆蛋白活性 肤具有促进微生物的生长繁殖和代谢的作用，可以促 进细菌、霉菌、放线菌、酵母菌等菌类的繁殖。在面包 中添加，能促进面包酵母的产气作用，使产品质地柔 软、新鲜、体积增大、香气增加。 1.2.2促进矿物质吸收的功能:大豆蛋白活性肤可与 钙、辞、铜、镜、铁等金属离子和微量元素形成络合物，保 护一些金属离子和人体所必需的微量元素不被植酸、草 酸、单宁所沉淀。可使微量元素处于良好的可榕状态，有 利于被机体吸收。可显著促进钙、磷等矿物质和其它微 量元素的吸收。大豆蛋白活性肤作为这些离子的载体， 在补充矿物质的同时补充了优质蛋白质，起到提高机体 免疫力、抗疲劳、快速恢复体力等保健作用。 1.2.3抗氧化功能:大豆蛋白活性肤含有被激活的组 氨酸、醋氨酸和其它活性物质，可改善人体消化、吸收 功能，井司在人体内捕捉和消除自由基，甲氧基和氧化 物等，同时能与重金属离子产生整合作用，消除毒性， 使有害金属离子失去作用。 1.2.4低过敏原性的功能:大豆蛋白话性肤与人体中 的抗原提示细胞中的免疫遗传因子IQ抗原相互作用， 使T细胞、B细胞被活化，随即产生球蛋白E，球蛋白E 与过敏素结合，使过敏素失去作用。 1.2.5调整血糖浓度的功能:大豆蛋白话性肤对a 葡萄糖昔酶有缓慢抑制作用，能迅速分解体内葡萄糖。 与其它碳水化合物和糖类一起使用时，不受膜岛素分 泌量的影响，能起到抑制血糖急速上升的作用。 27 安毅等:大豆蛋白活性JR在功能性食品中的应用及发展前景 2制年大亘t呈报第4期 1.2.6 增强体能、抗疲劳功能:大豆蛋白活性肤可以不 经过消化，即被人体吸收利用，可直接通过肠道进入血 液参与机体新陈代谢。由于吸收速度快，可刺激体内 合成蛋白的速度加快。通过减少人体肌红蛋白，可使 疲劳的身体得到快速恢复，其抗疲劳效果明显。 1.2.7 降胆固酶、阵血脂功能:大豆蛋白活性肤具有抑 制肠道内胆固醇的吸收，剌激甲状腺素的分泌增加，促 进胆汁酸化并排出体外。其含有的多种血小板凝集阻 碍肤、血纤维蛋白抑制肤，能阵低血脂的浓度和粘稠 度，防止血凝块的产生和破坏血凝块，从而达到抗血栓 形成、降低血清胆固醇和调节血脂的目的。 1.2.8 降血压功能:大豆蛋白活性肤能抑制血管紧张 素转换酶(ACE)的活性。ACE是一种搓二肤酶，血管紧 张素I在ACE的作用下生成活性很强的升血压活性肤 血管紧张素1I，后者作用于血管平滑肌，造成血管收 缩，使血压持续性的增高。作为ACE抑制剂的大豆蛋 白话性肤，可以减少血管紧张素E的形成，防止血管末 端收缩，达到降血压的目的。 2 大豆蛋白活性肢在功能性食品中的应用 2.1 在保健食品中的应用 2.1.1 免疫力低下人群保健食品:人体的免疫系统是 机体抵御外来细菌、病毒、化学毒物侵犯的一个重要防 御系统。它由两部分组成:细胞免疫与体液免疫。蛋 白肤对机体免疫系统最敏感、最直接的表现是:蛋白肤 是维持免疫细胞功能的核心物质，以细胞免疫中最重 要的淋巴细胞为例，当受抗原细胞的话化后，能迅速增 殖并合成大量的抗体，对蛋白肤的需求能迅速增加，但 体内储存的蛋白肤是有限的，不能满足需求。而在这 时补充外源性蛋白肤能及时提供细胞活化后所需的能 量和原料物质，从而产生大量的免疫细胞和抗体，使机 体的免疫力迅速得到提高。外源性蛋白肤可促进淋巴 细胞的增生，增强巨噬细胞的吞噬活性和杀伤能力。 在年老体弱及营养不良致使机体免疫功能受到抑制 时，补充蛋白肤可恢复正常的免疫功能。人体在特定 的生理条件下(如:外科手术、败血症、烧伤等)补充外 游、性蛋白肤，不仅可增强机体的免疫功能，更有助于维 持细胞和体液的免疫应答，还能解除免疫抑制。 乐能保健食品“乐能牌大豆肤冲剂“，21年1月 由哈尔滨医科大学公共卫生学院营养与食品卫生学教 研室，严格按照保健食品功能学评价程序和检验方 法进行，分别对其“免疫调节作用“、“延缓衰老作用“ 进行功能性实验检测，检验内容与检验结果一是对免 疫调节作用结果与判定:经口投予小鼠不同剂量的乐 28 能牌大豆活性肤冲剂30d，对小鼠的体重增长和脏器/ 体重比值元明显影响，对NK细胞活性也无明显影响， 但增强小鼠的迟发型变态反应，增加小鼠单核一一巨 噬细胞碳廓清的功能和小鼠半数洛血值。由此可见， 冲剂具有增强细胞免疫功能、体;在免疫功能和单核 一一巨噬细胞吞噬功能的作用，即有免疫调节作用。 二是延缓衰老作用结果与判定:活性肤可延长两个性 别果蝇的半数死亡时间，并增加两个性别果蝇的最高 寿命和平均寿命。对老龄鼠血清过氧化脂质阵解产物 丙二匪的含量有降低作用，对老龄大鼠抗氧化酶(超氧 化物歧化酶及谷肮甘肤过氧化物酶)的活力有升高延 缓衰老作用。 2.1.2糖尿病人群保健食品:由于机体内合成蛋白质 的原材料供应不足或代谢不平衡，直接导致膜岛素合 成不足和膜岛素受体活性不足，因而发生糖尿病。 糖尿病人的数量正在急剧增加，到22年底己超 过6删万人。大豆蛋白活性肤能直接增加膜岛素的 合成与分泌，同时可增强膜岛素受体的活性，能从不同 方面对糖尿病的治疗起到积极作用。据此，每日摄入 一定量的大豆蛋白活性肤，即可明显降低糖尿病患者 的血糖水平。 2.1.3 便秘和腹泻人群保健食品:目前，大豆蛋白活性 肤已经应用于调节微生态平衡、润肠通便的保健食品o 服用大豆蛋白活性肤后，能促进肠道双歧杆菌、乳酸菌 等有益菌，同时能产生大量的短链脂肪酸，如乙酸、醋 酸、叶酸和乳酸，能改变肠道pH值，可改善有益菌群的 繁殖环境，刺激肠道蠕动，同时增加粪便湿润度，保持 一定的渗透压，从而防止便秘的发生。人体摄人大豆 蛋白活性肤后，可增加肠道内抗体的分泌，抑制致病菌 生长，消除肠道菌群紊乱，恢复原有菌群平衡，可有效 起到防止腹泻的作用。 2.2 大豆蛋白活性肤在运动饮料中的应用 大豆蛋白活性肤类饮料是西方流行的功能性饮 料，既能解渴和补充水分，又能为人体提供所必需的蛋 白肤。这类产品，尤其是大豆蛋白活性肤运动饮料在 欧美和日本等发达国家比较流行。在市场上占据着不 可忽视的份额。据了解，全世界运动饮料的年产量已 达3亿t，并以每年16%的速度增长，美国运动饮料的 消费量占软饮料总消费量的24%，我国为14%。这说 明运动饮料在我国同样有着巨大的市场前景。在运动 饮料中添加大豆蛋白活性肤，正是适应了当代人及时 补充运动消耗的各种营养素的需求，同时可起到提高 机体免疫力、抗疲劳、快速恢复体力等保健作用。饮用 2)4 添加大豆蛋白活性肤的运动饮料，能使饮用者在吸收 各种营养成分的同时，减少对热量物质的摄人量，长期 饮用可明显增强体力和耐力，并能显著控制减肥，特别 适合中青年肥胖者使用。还可使饮料中的其它微粒成 分均匀地分布在溶液中，不易产生沉淀和分层现象。 2.3 在婴幼儿食品中的应用 大豆蛋白活性肤具有易消化吸收和吸收速度快的 特点，可应用于消化功能未成熟的婴幼儿服用。由于 断乳后的婴幼儿体内双歧杆菌骤诚，导致腹泻厌食，发 育迟缓，营养成分的利用率降低。而食用富含大豆蛋 白活性肤的食品，可提高婴幼儿对营养素的综合利用 率，促进机体对钙、铁、辞等微量元素的吸收。 3 大豆蛋白活性肚在乳晶中的应用 3.1 在乳制品中的应用 在乳制品中加入大豆蛋白活性肤，能同时满足人 们对蛋白质、维生素A、脂肪等动物性营养成分和植物 性营养成分的需求，可进一步提高乳制品的营养价值 和应用范围。可以改善乳品口感，提高稳定性，同时不 会与乳品中的任何成分产生对人体不利的生理反应。 长期饮用含有大豆蛋白活性肤的乳品，具有增强机体 免疫力，润肠通便，降低胆固醇，调节血脂和血糖的保 健作用，特别适合于中老年人饮用。 3.2 在牛奶中的应用 大豆蛋白活性肤分子可与牛奶中含有的金属离子 形成萤合物，在小肠吸收环境pH值为碱性的条件下， 能保证其可溶状态，可有效地被小肠绒毛表皮细胞所 吸收，同时也是微量元素良好的运输载体，补钙效果十 分显著。这是因为大豆蛋白活性肤具有降低胆固醇在 体内的重吸收，减少甘油三醋在体内合戚，促进脂肪代 谢等功能。目前，含有大豆蛋白活性肤的鲜牛奶已诞 生，这种牛奶特别适合于中老年人群饮用。不仅可提 供人体必需的蛋白营养，还能有效降低血液中胆固醇 和甘油三醋的含量。同时，可加快体内耗能、燃烧脂 肪、抵抗肥胖，这对增强老年人健康，改善心血管病和 糖尿病等病症都有极大好处。 3.3 大豆蛋白活性肤在风味乳饮料中的应用 风味乳饮料在国外市场上已出现多年，除了具有 乳香味外，又带有水果昧，两种风味相融合使风味饮料 的风味独特。因此，在风味乳饮料中加人大豆蛋白活 性肤，在很大程度上是增加了乳饮料的保健功能。 4 大豆蛋白活性肤的研究概况和发展前景 4.1 研究概况 20世纪60年代初，美国首先研制出大豆肤，D.S 公司建成了年产5()()( t食用大豆肤装置;日本于20世 纪80年代开始研制大豆肤，不二制油公司首先采用酶 法规模化生产出3种大豆肤，雪印和森永等乳业公司 应用大豆肤生产食品，日本仅添加大豆肤流质食品的 市场规模已达到130亿日元。美国生产和利用肤已有 30多年的历史，90年代初，大豆肤被美国食品药品管理 局(FDA)批准为“肠道营养剂大豆肤产品在美国年销 售额达上千亿美元。 我国于却世纪80年代中后期开展了大豆肤的生产 和应用研究。江苏省科学院高科技中心李雄辉等人采用 AS1389中性蛋白酶和木瓜蛋白酶双酶水解生产大E肤; 华南理工大学黄惠华等人用木瓜蛋白酶对大豆分离蛋白 进行水解试验;无锡轻工大学的葛文光对大豆肤的生理 功能及作用效果进行了研究;郭敏亮采用豆柏生产出大 豆肤饮料。黑龙江轻工科学研究院梁金钟采用微生物发 酵法生产大豆蛋白活性肤取得成功。中国食品发酵工业 研究院采用生物酶工程技术生产大豆蛋白活性肤取得成 -功。目前采用酶解法生产的企业有:武汉天天好公司、山 东中食都庆公司、哈高科集团、黑龙江三乐源集团，而国 内采用微生物发酵技术生产大豆蛋白活性肤的企业惟有 乐能生物工程股份有限公司。 4.2 发展前景 目前，国外已将大豆肤广泛应用于幼儿食品、运动 员食品、优质面包、蜡烤食品、强化营养食品保健食品 及功能饮料中。从发展前景看，大豆蛋白活性肤的研 究与开发已成为国际上新兴的高科技生物领域的热 点，是具有极大市场潜力的朝阳产业。从国内大豆蛋 白话性