（食品科学专业论文）大豆蛋白凝胶光学性质及其应用的研究.pdf

摘要 本论文的研究以分子生物学、植物蛋白工艺学、食品物性学、生物化学、有机化学、 物理化学、电学、传热学、高分子材料学和现代仪器分析等多学科的理论为基础，首次提 出并研究了大豆蛋白透明凝胶的光学性质。分析了影响大豆蛋白形成透明凝胶的主要因素， 研究了分子作用力与大豆蛋白凝胶透明性的关系，通过大豆蛋白透明凝胶分子结构和微观结 构的深入研究，首次创造性地提出了“均匀分布”的分子模型，建立了透明大豆蛋白凝胶的 力学模型和力学方程。在此基础上首次研制了大豆蛋白可生物降解的高分子透明材料。 f 本论文首先探讨了大豆蛋白凝胶的透明机理，分析和研究了p h 值、加热温度、加热时 间、蛋白浓度与大豆分离蛋白凝胶透明性和流变学性质的关系。并进一步研究了这些因素对 大豆7 s 球蛋白凝胶的透明性和流变学性质的影响。 通过溶剂( 乙醇和丙三醇) 、牛血清白蛋白、脂肪酸盐、氯化钠和巯基试剂等及其浓度 对大豆分离蛋白和7 s 球蛋白凝胶光学性质与凝胶强度作用机理的试验研究，证明了氢键、 二硫键、离子键和疏水作用对大豆分离蛋白和7 s 球蛋自凝胶光学性质与凝胶强度有重要的 影响。随着氢键作用的加强，有利于提高大豆蛋白凝胶的透明性和凝胶强度：随着离子键作 用的加强，有利于提高大豆蛋白的凝胶强度；而疏水作用的加强虽然提高了大豆蛋白凝胶强 度，却影响大豆蛋白的溶解性，降低了大豆蛋白凝胶透明性：- s - s - 的形成提高了凝胶强度， 但降低了凝胶的透明性。根据试验结果提出了脂肪酸盐作用下7 s 球蛋白凝胶化的机理模型。 通过氨基酸系列分析，研究了决定蛋白质凝胶透明性和强度的蛋白质氨基酸组成：利用 荧光光谱法测定了大豆蛋白质表面的疏水性，研究了蛋白质表面疏水作用与蛋白质凝胶化的 关系；通过蛋白质的电泳分析，研究了大豆蛋白及其主要组分亚基组成的差异，分析了透明 凝胶形成过程中亚基的变化；利用扫描电子显微镜( s e m ) 观察了大豆分离蛋白、大豆1 1 s 球蛋白和大豆7 s 球蛋白凝胶微观结构；并借助傅立叶变换红外光谱( f t i r ) 研究了大豆分 离蛋自、大豆u s 球蛋白和大豆7 s 球蛋白及其凝胶分子的二级结构，试验结果证明了大豆 7 s 球蛋白凝胶化的机理不同于大豆分离蛋白和大豆i i s 球蛋白，透明大豆蛋白凝胶具有较 高的有序结构。 首次从大豆蛋白的电特性和双电层模型上分析了直流电加热条件下，大豆蛋白分子定向 的机理；通过对直流电加热条件下影响大豆蛋白凝胶透明性和强度主要因素的研究，分析和 比较7 直流电加热与水浴加热对大豆蛋白凝胶透明性和凝胶强度的不同影响，又进一步探讨 了大豆蛋白凝胶透明的机理；直流电加热除了水浴加热中的温度作用以外，又增加了直流电 场的定向作用，提高了加热速率，提高了大豆蛋白分子定向捧列的程度，有利于蛋白质凝胶 透明性和强度的提高；利用s e m 对电场下大豆蛋白凝胶微观结构的观察，进一步证明了直流 电加热比水浴加热形成的透明大豆蛋白凝胶微观结构具有更高的有序性。 试验结果证明了直流电加热下大豆7 s 球蛋白凝胶化的机理不同于水浴加热下大豆7 s 球蛋白凝胶化的机理，因此，根据试验结果首次提出了直流电加热下大豆7 s 球蛋白凝胶化 的机理模型；并且试验证明：直流电加热是大豆蛋白形成透明凝胶的简捷、有效方法。 通过对大豆分离蛋白( s p i ) 和大豆7 s 球蛋白凝胶力学特性的研究，首次建立了大豆蛋 白凝胶的力学模型，利用拉普拉斯变化推导出了大豆蛋白凝胶的力学方程。通过对s p i 和大 豆7 s 球蛋白凝胶力学特性的试验测试，以及对主要影响因素和拟合误差的分析，验证了大 豆蛋白凝胶的力学模型和力学方程的可靠性与准确性i 对大豆蛋白的透明凝胶更精确：这对 人豆蛋自的进一步研究和戍用奠定了理论基础。 依据上述系列试验研究，首次提出并建立了透明人丑7 s 球蛋白凝胶形成的机理模型， 即：“均匀分布模型”这对人显蛋白的进一步研究和鹰刚奠定了理论基础。 利川差示扫描昔热分析( d s c ) 、热重法( t g a ) 一差热分析( d t a ) 对大豆蛋白热力学性 质、玻璃化转变温度利熔点等进行了研究，这些数据对r 研究人豆篮白可生物降解材料具有 重要参考价值。 刷用火豆蛋白研制出可生物降解的高分子材料，并对其光学性质利力学性质进行了研 究。对影响材料形成的主要闻素进行r 详细研究。利用醇类、盐类和巯基试剂研究了氢键、 离子键干二硫键等分子作【 j 力对大豆蛋白高分子降解材料特性和形成机理的影响。 对入豆蛋白可生物降解材料加工性能、降解性，对折性和跌落性等特性进行了分析， 绐聚显示这些性能完全符台g g t 8 0 0 6 卜1 9 9 9 的要求。 利用s e m 对火豆分离蛋白高分子材料微观结构进行了研究，透明的大豆蛋白高分子材 料 有均匀的微观结构。 依据上述试验，首次提出了大豆分离蟹白形成透明高分子降解材料的机理，这为大豆蛋 自高分子透明降解材料的进一步研究建立了重要的理论基础。 关键词：火豆分离蛋白，人豆7 s 球t i i a ，碡胶，光学性质，凝胶强度，可生物阶解材料 一一 色、， ， i i a b s t r a c t t h et h e s i si sb a s e do nt h e o r i e so fm o l e c u l a rb i o l o g y 、v e g e t a b l ep r o t e i nt e c h n o l o g y 、f o o d p h y s i c s 、b i o c h e m i s t r y 、o r g a n i cc h e m i s t r y 、p h y s i c a lc h e m i s t r y 、e l e c t r i c i t y 、t r a n s m i th e a t 、h i g h m o l e c u l a rm a t e r i a l ss c i e n c ea n dm o d e mi n s t r u m e n ta n a l y s i s o p t i cp r o p e r t i e s o fs o yp r o t e i n t r a n s p a r e n tg e l a r ep r o p o s e da n ds t u d i e df o rt h ef i r s tt i m e t h em a i nf a c t o r sw h i c ha f f e c ts o y p r o t e i nf o r m i n gt r a n s p a r e n tg e la r ea n a l y z e d t h er e l a t i o n s h i p sb e t w e e n m o l e c u l a rf o r c e sa n dt h e t r a n s p a r e n c y o fs o yp r o t e i ng e la r es t u d i e d a f t e rm o l e c u l a rs t r u c t u r ea n dm i c r o s t r u c t u r eo fs o y p r o t e i nt r a n s p a r e n tg e l sb e i n gs t u d i e dt h o r o u g h l y , m o l e c u l a rm o d e lo f “e v e nd i s t r i b u t e d ”i s c r e a t i v e l yp u t f o r w a r df o rt h ef i r s tt i m e m e c h a n i c a lm o d e l sa n de q u a t i o n so fs o yp r o t e i n t r a n s p a r e n tg e l s a r ef o u n d e db a s e do n t h e s e ，h i g h m o l e c u l a r t r a n s p a r e n t m a t e r i a l so f b i o d e g r a d a b l ep l a s t i c sm a k i n g f r o ms o yp r o t e i na r em a n u f a c t u r e df o rt h ef i r s tt i m e t h e t r a n s p a r e n tm e c h a n i s m so fs o yp r o t e i ng e l s a r e f i r s t l ye x p l o r e di n t h i st h e s i s t h e r e l a t i o n s h i p sa m o n gp hv a l u e s 、h e a t i n gt e m p e r a t u r e s 、h e a t i n gt i m e s 、p r o t e i n c o n c e n t r a t i o n s a n dt r a n s p a r e n c ya sw e l lr h e o l o g yp r o p e r t i e so f s p ig e l sa r ea n a l y z e da n ds t u d i e da f f e c t so f t h e s e f a c t o r so n t r a n s p a r e n c ya n dr h e o l o g yp r o p e r t i e so f s o y 7 sg l o b u l i ng e l sa r ef u r t h e rs t u d i e d m e c h a n i s m so fs o l v e n t s ( a l c o h o la n dg l y c e r i n ) 、b s a 、f a s 、n a c ia n ds u l t h y d r y lg r o u p r e a g e n t sa sw e l lt h e i rc o n c e n t r a t i o nw h i c ha f f e c tg e lo p t i cp r o p e r t i e sa n dg e ls t r e n g t ho f s p ia n d s o y7 sg l o b u l i n sh a v eb e e ns t u d i e d t h e s er e s u l t sp r o v et h a th y d r o g e nb o n d s 、i o n i cb o n d s 、 h y d r o p h o b i cb o n d sa n dd i s u l f i d el i n k a g e sh a v em o r ei m p o r t a n ta f f e c t i o no ng e lo p t i cp r o p e r t i e s a n dg e ls t r e n g t ho fs p ia n ds o y7 sg l o b u l i n s w i t ha c t i o n so f h y d r o g e nb o n d sb e i n gs t r e n g t h e n e d ， t h e s ea d v a n t a g e o u s l yi m p r o v eg e lt r a n s p a r e n c ya n ds t r e n g t ho f s o yp r o t e i n s w i t ha c t i o n so f i o n i c b o n d sb e i n gs t r e n g t h e n e d ，t h e s ea d v a n t a g e o u s l yi m p r o v eg e ls t r e n g t ho fs o yp r o t e i n s a l t h o u g h r e i n f o r c e m e n to fh y d r o p h o b i ca c t i o n s i m p r o v e sg e ls t r e n g t h o fs o y p r o t e i n ，i t a l s oa f f e c t s s o l u b i l i t yo fs o yp r o t e i n s ，t h e r e f o r et r a n s p a r e n c yo fs o yp r o t e i ng e l si sd e c r e a s e d t h ef o r m i n go f d i s u l f i d el i n k a g e si n c r e a s eg e ls t r e n g t ho f s o yp r o t e i n s ，b u tg e lt r a n s p a r e n c yo fs o yp r o t e i ng e l si s d e c r e a s e db a s e do nt h e s ee x p e r i m e n t a lr e s u l t s ，m e c h a n i s mm o d e lo f s o y7 sg l o b u l i n s g e l a t i o no n f a sa c t i o nc o n d i t i o ni sp u tf o r w a r df o rt h ef i r s tt i m e t h r o u g ha m i n oa c i da n a l y z i n g ，c o m p o s i t i o no fs o yp r o t e i na m i n oa c i d so fa f f e c t i n gp r o t e i n g e l st r a n s p a r e n c ya n ds t r e n g t hi sa n a l y z e d t h r o u g hh y d r o p h o b i ca c t i o n so fs o yp r o t e i nm o l e c u l e s u r f a c ea r ed e t e r m i n e d b y f l u o r e s c e n c e s p e c t r o m e t r i cm e t h o d ，t h er e l a t i o n s h i p s b e t w e e n h y d r o p h o b i ca c t i o no fs o yp r o t e i nm o l e c u l es u r f a c ea n dp r o t e i ng e l a t i o na r es t u d i e d d i f f e r e n c e s o f s o yp r o t e i na n dt h e i rm a i nf r a c t i o ns u b u n i t sa r es t u d i e db ys d s - p a g ea n dc h a n g e so fs u b u n i t s d u r i n g f o r m i n g t r a n s p a r e n t g e l sa r e a n a l y z e d m i c r o s t r u c t u r e so f s p i 、s o y1 1 sg l o b u l i n sa n ds o y7 s g l o b u l i n sa r eo b s e r v e db ys e m f o u r i e rt r a n s f o r m e di n f r a r e ds p e c t r o s c o p e ( f t i r ) m e a s u r e m e n t s a r ep e r f o r m e dt os t u d yt h es e c o n d a r ys t r u c t u r e so f s p i 、s o y1 i sg l o b u l i n sa n ds o y7 sg l o b u l i n s m o l e c u l e t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t sh a v es h o w nt h a tt h eg e l a t i o nm e c h a n i s m so f s o y7 sg l o b u l i n s d i f f e rf r o mt h e s eo fs p ia n ds o y11sg l o b u l i n s t r a n s p a r e n ts o yp r o t e i ng e l sh a v eh i g h l yo r d e r e d s t r u c t u r e s b a s e do ne l e c t r o c h a r a c t e r i s t i ca n dd o u b l ee l e c t r i cl a y e r sm o d e l s ，d i r e c t i o n a lm e c h a n i s m so f i l l s o yp r o t e i nm o l e c u l a ra r ea n a l y z e df o rt h ef l r s tt i m eo nd c h e a t i n gc o n d i t i o n a f t e rt h em a i n f a c t o r sw h i c he f f e c ts o yp r o t e i ng e l st r a n s p a r e n c ya n ds t r e n g t hb e i n gs t u d i e do nd ch e a t i n g c o n d i t i o n ，t h ed i f f e r e n ta f f e c t so ns o yp r o t e i ng e l st r a n s p a r e n c ya n ds t r e n g t hb yd c h e a t i n ga n d w a t e rb a t hh e a t i n ga 咒a n a l y z e da n dc o m p a r e d ，a n dt h e 仃锄s p a r e n tm e c h a n i s m so f s o yp r o t e i ng e l s a r ef u r t h e re x p l o r e d i na d d i t i o nt ot e m p e r a t u r ea c t i o na sw a t e rb a t hh e a t i n g ，d ch e a t i n gi sa d d e d a se l e c t r i cf i e l dd i r e c t i o n a la c t i o n a sar e s u l t s ，h e a t i n gr a t ei s i n c r e a s e d d i r e c t i o n a lr a n g e d e g r e e so fs o yp r o t e i nm o l e c u l e sa r er a i s e d t h e s ea d v a n t a g et h ei n c r e a s eo fs o yp r o t e i ng e l s t r a n s p a r e n c ya n ds t r e n g t h m i c r o s t r u c t u r e so fs o yp r o t e i ng e l sf o r m i n go n d c h e a t i n gc o n d i t i o n a r eo b s e r v e db ys e ma n dt h er e s u l t ss h o w e dt h a to r d e r e ds t r u c t u r eo ft r a n s p a r e n ts o yp r o t e i n g e l so nd ch e a t i n gc o n d i t i o ni s m o r eo r d e r e dt h a nt h a to ft r a n s p a r e n ts o yp r o t e i ng e l so nw a t e r b a t hh e a t i n gc o n d i t i o n t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t sp r o p o s e dt h a tm e c h a n i s m so fs o y7 sg l o b u l i n sg e l a t i o no nd c h e a t i n gc o n d i t i o nd i f f e rf r o mt h e s eo f s o y 7 sg l o b u l i n so nw a t e rb a t hh e a t i n gc o n d i t i o n a c c o r d i n g t oe x p e r i m e n t a lr e s u l t s ，t h em o d e lo fs o y7 sg l o b u l i n sg e l a t i o nm e c h a n i s mo nd ch e a t i n g c o n d i t i o ni sp u tf o r w a r df o rt h ef i r s tt i m e t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t sf u r t h e rp r o v e dt h a td ch e a t i n g i saf o r t h r i g h ta n de f f i c a c i o u sm e t h o do f s o y p r o t e i nf o r m i n gt r a n s p a r e n tg e l s b a s e do ns t u d i e so fs p ia n ds o y7 sg l o b u l i n sg e l sm e c h a n i c a lc h a r a c t e r s ，m e c h a n i c a lm o d e l o fs o yp r o t e i ng e l sa r cf o u n d e df o rt h ef i r s tt i m e m e c h a n i c a le q u a t i o n so fs o yp r o t e i ng e l sa r e i n f e r r e dw i t hl a p l a c e sa l t e r n a t i n g a f t e rm e c h a n i c a lc h a r a c t e r so fs p ia n ds o y7 sg l o b u l i n sb e i n g d e t e r m i n e d ，a tt h es a m et i m et h em a i na f f e c t i n g f a c t o r sa n ds i m u l a n te r r o r s b e i n ga n a l y z e d ， r e l i a b i l i t i e sa n de x a c t n e s so fs o yp r o t e i ng e l sm a c h a n i e a lm o d e la n de q u a t i o n sa r ev e r i f i e db y e x p e r i m e n t s ；t h e s e a r em o r ee x a c tf o r s o yp r o t e i nt r a n s p a r e n tg e l s 1 1 1 e o r e t i c a l b a s e sa r e e s t a b l i s h e df o rs o yp r o t e i ns t u d i e sa n dp o t e n t i a la p p l i c a t i o n si nt h ef u t u r e f r o mt h ea b o v eas e r i e se x p e r i m e n t a ls t u d i e s ，m e c h a n i s mm o d e lo ff o r m i n gs o yp r o t e i n t r a n s p a r e n tg e l si sp u tf o r w a r da n d f o u n d e df o rt h ef i r s tt i m e ，t h a ti s “e v e nd i s t r i b u t e dm o d e l ”， t h e o r e t i c a lr e f e r e n c e sa r ep r o v i d e df o rs t u d i e sa n dp o t e n t i a la p p l i c a t i o n so fs o yp r o t e i ni nt h e f u t u r e t h et h e r m a ld y n a m i c p r o p e r t i e s 、g l a s s i n gt r a n s i t i o nt e m p e r a t u r ea n dm e l t i n gp o i n to f s o y b e a n p r o t e i n sa r c s t u d i e db yd i f f e r e n t i a ls c a n n i n g c a l o r i m e t r y ( d s c ) ，t h e r m o g r a v i m e t r ya n a l y s i s ( t g a ) - - d i f f e r e n t i a lt h e r m a la n a l y s i s ( d t a ) t h e s ed a t a sh a v ev e r yi m p o r t a n tr e f e r e n tv a l u e t os t u d y i n gs o y b e a n p r o t e i n sa sb i o d e g r a d a b l em a t e r i a l s h i g hm o l e c u l a rm a t e r i a l so fm m s p a r e n tb i o d e g r a d a b l ep l a s t i c sm a k i n gf r o ms o yp r o t e i na r e m a n u f a c t u r e d o p t i c a la n dm e c h a i l i c a lp r o p e r t i e sa r es t u d i e d t h em a i nf a c t o r sw h i c ha f f e c tt h e f o r m a t i o no f t h e ma ma l s os t u d i e di nd e t a i l m o l e c u l a ra c t i o nf o r c e ss u c ha s h y d r o g e n b o n d s 、i o n i c b o n d sa n dd i s u l f i d el i n k a g e sw h i c ha f f e c tt h ep r o p e r t i e sa n df o r m a t i v em e c h a n i s mo f t h em a t e r i a l s a r et e s t e db y u s i n g a l c o h o l i c s a l t sa n d s u l t h y d r y lg r o u pr e a g e n t s t h e p r o p e r t i e s o ft h e b i o d e g r a d a b l e m a t e r i a l sa r e a n a l y z e d ，i n c l u d i n gm a n u f a c t u r i n g p r o p e r t i e s 、b i o d e g r a d a b l eo n e s 、f o l i o o n e sa n dd e c l i n eo n e s i te v i d e n c e st h a tt h e s ep r o p e r t i e s a c c o r d w i t h t h e n e e d o f g b l 8 0 0 6 1 - 1 9 9 9 c o m p l e t e l y t h em i c r o s t r o c t u r eo f t h em a t e r i a l sw e r es c a n n e d b ys e m ，i ts h o w s t h a tt r a n s p m n t s o y b e a n p r o t e i nh i g hm o l e c u l a rm a t e r i a l sh a v ee v e nm i c r o s t r u c t u r e r e s u l t i n gf r o ma b o v e m e n t i o n e d t e s t s ，t h em e c h a n i s mo f f o r m i n gt r a n s p a r e n th i g hm o l e c u l a r b i o d e g r a d a b l e m a t e r i a l sf r o ms o y b e a n p r o t e i ni s o l a t ei sp r e s e n t e df a s t l y , w h i c hm a k e a ni m p o r t a n t t h e o r e t i c a lb a s i sf o rf u r t h e r s t u d y o ns o y b e a n p r o t e i n a sh i g l lm o l e c u l a rb i o d e g r a d a b l em a t e r i a l s k e y w o r d s ：s o y b e a n p r o t e i n i s o l a t e s ，s o y b e a n7 sg l o b u l i n ，g e l ，o p t i c a lp r o p e r t y ， g e ls t r e n g t h ，b i o d e g r a d a b l ep l a s t i c s 缩写形式 a a a a a b s a c a n s b b g b s a c d d a d c d s c d t n p e m e x f a o f a s f d a f n r r n t s o y l d l 2 m e m w n e m o r d o v a p i s d s _ p a g e s e m s p i t t g a d 1 = a v w h o 英语缩写对照表 英文名称 中文名称 a c i d ：a m p e r e 酸；安培 a m i n oa c i da n a l y s i s 氨基酸分析 a p p c a r a n c e b r o k e n s t c 镕s 表观破断应力 a l t e r n a t i n g c t l r r e n t交流电 i - a n i l i n o n a p h - t h a l e 8 s u l f o n a t e 卜苯胺基萘一8 - 磺酸盐 b a s i c 碱性 b a s i c7 s 西o b u l i n碱性7 s 球蛋白 b o v i n es e r u ma l b u m i n 牛血清白蛋白 c i r c u l a rd i c h r o i s m园二色法 d a l t o n道尔顿 d i r e c tc u r r e n t直流电 d i f f e r e n t i a ls c a n n i n gc a l o r i m e t r y差示扫描量热法 2 ，2 d i t h i o b i s 5 n i t r o p y r i d i n e 2 ，27 二硫代一5 - 硝基吡啶 e m i s s i o nw a v e l e n g t h发射波长 e x c i t a t i o nw a v e l e n g t h激发波长 f o o da n da g r i c u l t u r eo r g a n i z a t i o n粮食及农业组织 f a t t ya c i ds a l t 脂肪酸盐 f o o da n d d r u g a d m i n i s t r a t i o n食品药物管理局 f o u r i e rt r a n s f o r mi n f r a r e ds p e c t r o s c o p y 傅立叶变换红外光谱 i n t e r n a t i o n a ls o y b e a np r o g r a m国际大豆计划 l o w - d a n s i t yl i p o p r o t e i n 低密度脂蛋白 2 - m e r e a p t o e t h a n o l 2 - 巯基乙醇 m o l e c u l a rw e i g h t分子量 n e t h y l m a l e i m i d e n 乙基顺丁烯二酰亚胺 o p t i e a lr o t a r yd i s p e r s i o n 旋光色散法 o v a l b u m i n卵白蛋自 i s o c l e c 缸cp o i n t等电点 s o d i u m d o d e e y l s u l f a t e 十二烷基硫酸钠 - p o l y a c r y l a m i d e g e l e l e c t r o p h o r e s c s 聚丙烯酰胺凝胶电泳 s c a n n i n g e l e c t r o nm i c r o s c o p y扫描电子显微镜 s o y b e a n p r o t e i ni s o l a t e分离大豆蛋白 t e m p e r a t u r e 温度 t h e r m o g r a v i m e t r ya n 1 y s i s 一热重分析一 d i f f e r c n t i a lt h e r m a l a n a l y s i s 差热分析 v o l t a g e 电压 w o r l dh e a l t ho r g a n i z a t i o n世界卫生组织 第一章绪论 1 1 研究的目的和意义 1 1 1 研究大豆蛋白食品是一个古老而又暂新的课题 大豆，我国古代称之为“菽”，英语名称是“s o y b e a n ”，大豆的拉丁语名称 是“c l y c i n e m a x ”。都来自中国“菽”的音译。我国是大豆的故乡t l l , 商代的甲 骨文上已有关于大豆的记载。日本和韩国种植大豆已有上千年的历史，1 0 0 0 多 年前僧侣将大豆食品从中国传到了日本，但只限于僧侣和上层人士食用，到了 1 8 世纪中叶普通人在豆腐坊中生产豆腐已极为普遍。而美国种植大豆的历史大 约1 0 0 年。1 8 2 2 年g u s t a v od u t r a 把大豆引入巴西“1 ，1 9 0 0 年圣保罗州政府把 2 0 0 公斤大豆种子分发给7 0 户农民种植，1 9 0 8 年日本移民在圣保罗组织更大规 模种植。1 8 6 2 年阿根廷首次种植大豆，直到2 0 世纪六十年代以后才大规模种植 并且有大豆生产的报告。2 0 世纪5 0 年代末期以来，欧洲大豆产业的特点是大豆 及豆制品进口稳步增长，欧洲是世界大豆主要消费者之一，但是大豆产量比较低。 非洲大豆产业处于发展阶段，大豆主要生产国有尼日利亚、津巴布韦、乌干达、 南非、埃及和赞比亚，非洲的大豆总产量不足世界大豆产量的1 。 大豆的种植虽然有数千年的历史，但是大豆取得全球性的地位却是1 8 世纪 后半叶的事。特别是近十年来，世界大豆产业发展非常迅速，在全球食品中占有 十分重要的地位。统计显示“7 “”1 ：当今世界大豆总产量在1 5 亿吨左右。其中 美国占4 8 9 6 、巴西2 0 、阿根廷1 2 、中国9 9 6 、印度3 、巴拉圭2 、欧洲1 和 世界其它国家占5 。 大豆种植不仅起源于中国，有5 0 0 0 多年的栽培历史t7 6 1 而且中国也是大豆 食品加工利用最早的国家。中国早在公元前1 0 0 0 多年就开始了对大豆的加工和 利用“1 ，并在以后的几个世纪内传到朝鲜和日本等亚洲国家，后又传到世界各地。 然而中国大豆产量从世界首位降至目前的第四位，从主要的大豆出口国变为大 豆、豆油、豆粕的进口国，这种经济的弱势在加入w t 0 之后将更为严峻，我国面 临的不仅是大豆、豆油、豆粕进口的冲击，也将迎来大豆食品的市场竞争，即全 球性大豆食品热带来的不可避免的挑战! 当然，挑战与机遇并存，抓住机遇，迅 速发展为世界共识的东方传统大豆饮食文化，并且系列化、标准化和工业化，这 已是紧迫研究的新课题“1 。 1 1 2 大豆蛋白食品营养保健功能与人类的身体健康“6 1 亚洲人认为医食同源，大豆不但具有高的营养价值而且还具有良好的保健功 能。大豆的营养保健和医用价值已有数干年的悠久历史，在李时珍本草纲目 中就记载有大豆、豆豉、豆腐的药理疗效。在全国中草药汇编中也记载有大 豆黄卷( 大豆种子发芽后晒干而得) ，其具有较好的医用价值。大豆独特的营养 成分和良好的保健功能，非常有利于健康，因此，大豆被誉为“黄色的宝石”或 “神奇的豆子”。 大豆蛋白占大豆的4 0 7 左右，是大豆的主要营养成分之一”“”t g l 7 s l 。1 9 9 3 年美国f d a 采用f a o w h o 于1 9 9 1 年推荐的蛋白质消化率校正氨基酸评分法， 大豆分离蛋白和酪蛋白、禽蛋白等动物蛋白的评定校正值( p d c a a s 值) 均为 满分。这说明大豆蛋白的营养价值并不比动物蛋白逊色。流行病学调查以及进行 的动物试验与临床验证表明：大豆蛋白食品有很多保健、预防相关流行病的功效。 b o u s h c yc j 研究结果认为：摄入一定量的大豆蛋白可以显著降低人类血清中 总胆固醇及l d l 一胆固醇，从而减少患心血管瘸的危险，防止胆结石的形成；调 节人体钙质的代谢，降低骨质疏松症的病发率，防止肾结石的形成；调节性激素 效应，从而减轻妇女更年期综合症状。大豆油脂占大豆的1 8 左右，其中油脂所 含不饱和脂肪酸占8 0 左右，并且以人体必需脂肪酸为主。磷脂是人体细胞构成 的基本物质单元之一，根据f d a 和w h o 专家委员会报告：成年人每日服用大 豆磷腊2 3 2 8 9 ，连续服用3 4 个月，可以降低血液中胆固醇的含量，并无任何 副作用：大豆磷脂还具有健脑益智、抗衰老、降血脂、抗脂肪肝、美容和滋润皮 肤等多种保健医疗作用。 医学研究表吲”“1 1 2 lp 大豆食品营养保健功能是多种组分综合效应的结果， 因此，大豆食品营养保健功能还涉及大豆中微量组分，例如异黄酮、皂甙、植酸、 酚酸、植物固醇和胰蛋白酶抑制剂等，其中许多在人体系统中都具有抗癌或抑制 动脉粥样硬化的作用。研究表明：异黄酮对慢性疾病具有显著的预防作用，并且 还具有抗氧化作用和抑制酪氨酸酶活性的作用：皂甙则具有降低胆固醇、加强免 疫力及抗肿瘤的作用。1 9 8 6 年医学研究发现：三羟基异黄酮具有延缓或阻止癌 变之功效，在国际上引起医学界的极大关注；尽管植酸因影响微量元素的吸收， 从而一直被认为是抗营养物质，然而植酸可能仍具有抗肿瘤的特性；大豆也含有 许多种酚酸，具有较强的抗营养因子；然而植物固醇也具有抗肿瘤的特性；胰蛋 白酶抑制剂也是一种很好的潜在的抗肿瘤因子；大豆蛋白肽具有降低人体血清胆 固醇、降血压和减肥等功效。除植物固醇