大豆蛋白资源的应用及发展前景

食品资源开发大豆蛋白资源的应用及发展前景姓名:XXX学号:XXXXXXXX班级:食工XXXX班电话:XXXXXXX98789QQ:XXXXXXXXX2014.121【摘要】该文主要介绍大豆蛋白在人们日常生活中的重要性，以及大豆蛋白制品—大豆蛋白粉、大豆浓缩蛋白、大豆分离蛋白的应用现状，介绍了大豆蛋白在面制品、肉制品，乳制品、饮料制品等中应用的现状。并着重介绍了目前大豆蛋白生产企业的现状、中国大豆蛋白在未来的发展趋势并对未来大豆蛋白行业发展做出如下分析。【关键词】：大豆蛋白；基本特性；应用现状；发展前景1前言蛋白质是组成人体的重要物质，是人体生命活动的物质基础，是食品的第一大营养素。如果人们的膳食中蛋白质的摄入量不足，就会使人消瘦，引起各种疾病，特别是对于儿童，会造成发育不良，智力低下。大豆蛋白是人体摄取蛋白质主要来源之一，这主要是由于植物蛋白生产周期短、资源丰富、产量大等优点。另外，大豆蛋白还可以代替部分猪肉、牛肉，可以减少食品中的脂肪及胆固醇含量。在中国，人们对大豆类食品的消费和食用已有很长的历史，并深深地知道大豆对身体的益处。大豆蛋白在世界上已经是公认的高营养蛋白，大豆蛋白营养价值高，尤其是具有多种功能特性，，其在建立健康的饮食结构方面所起的作用也越来越受人们重视。因此大豆蛋白广泛应用于焙烤食品、肉制品、乳品等食品领域。2.大豆蛋白质定义及基本特性2.1大豆蛋白质定义即大豆类产品所含的蛋白质，含量约为38%，是谷类食物的4～5倍。大豆蛋白质的氨基酸组成与牛奶蛋白质相近，除蛋氨酸略低外，其余必需氨基酸含量均较丰富，是植物性的完全蛋白质，在营养价值上，可与动物蛋白等同。FAO/WHO（1985）人类试验结果表明，大豆蛋白必需氨基酸组成较适合人体需要，对于两岁以上的人，大豆蛋白的生理效价为100。大豆中富含蛋白质，其蛋白质含量几乎是肉、蛋、鱼的二倍。而且大豆所含的蛋白质中人体“必需氨基酸”含量充足、组分齐全，属于“优质蛋白质”。人体对蛋白质的需求因年龄、性别、体重、工种等不同而有所差异。为了指导人们的膳食，世界各国结合本国实际情况分别制订出“推荐每日膳食营养素供给量”（RDA）。1999年，美国食品药品监督局（FDA）发表声明：每天摄入25克大豆蛋白，有减少患心脑血管疾病的风险。22.2大豆蛋白基本特性食品中的蛋白质具有3个方面的特性，既营养性、加工特性及有益于人体健康的功能特性[1]。蛋白质的营养价值，主要是取决于其所含必需氨基酸是否平衡。一般来说，动物蛋白质中的必需氨基酸比较平衡，而植物蛋白往往是赖氨酸、苏氨酸、色氨酸和蛋氨酸的含量相对不足。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、烹调、贮藏、销售过程中所表现出来的理化特性总称。其功能性主要有乳化性、水合性、吸油性、胶凝性或凝胶性、溶解性、起泡性、粘性、结团性、组织性、结膜性、调色性等十一大功能。[2]加工特性主要是指食品在加工过程中和加工过程后所表现出的物理性质，如物料或制品的保水性、乳化性、弹性和粘结性等。植物性蛋白质，特别是油料蛋白质具有良好的加工特性，既可以单独制成食品，也可以与蔬菜或肉类等相组合加工成各种各样的食品。他们在加工过程中，赋予制品保水性和保型性，防止加热调理收缩变形，使制品有较好的物性品质。动物性蛋白质主要来源于肉、鱼、蛋、奶等食物，这些食物一方面由于价格较贵，另一方面由于肉制品含有较多的易导致心血管疾病的饱和脂肪酸和胆固醇，因而不利于健康。而来源于植物性蛋白质虽然有的缺少某种氨基酸，但可同其他食物配合使用，是营养效果互相补充。大豆蛋白不但不含胆固醇，而且还会降低人体中的胆固醇，减少心血管疾病的发病率，还含有抗癌因子，因此大豆蛋白比动物蛋白质更具有保健的特性。大豆的蛋白质含量比小麦、玉米、大米高出2～5倍，并含有多种氨基酸。大豆蛋白质的氨基酸组成比较完全，与谷类相比较，赖氨酸含量较多，除蛋氨酸和半胱氨酸含量较少外其余必需氨基酸含量均达到或超过了世界卫生组织推荐的必需氨基酸需要水平量。我国的大豆蛋白质含量一般在40%左右，有些品种可以达到50%以上。按40%计算，1kg大豆的蛋白质含量相当于2.3kg猪瘦肉或2kg瘦牛肉的含量，所以，人们将大豆誉为“植物肉”[3]。另外现代营养学研究证实，大豆蛋白质具有降低胆固醇、减少心血管病发生的功效。由大豆蛋白质调制的多肽具有促进营养吸收和降血脂作用。大豆含有的皂苷、异黄酮等生理活性成分具有抗老化、防衰老、提高免疫力、促进钙吸收等3功能[4]。因此无论在人口不断增长的发展中国家，还是在西方发达国家，大豆在解决蛋白质供给不足和改善饮食模式及膳食结构中的营养平衡等问题上都占有重要的位置。4.大豆蛋白的生产现状4.1大豆分离蛋白的制取大豆分离蛋白（soyproteinisolate,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质[5]。提取过程比较复杂，主要包括浸提、除渣、酸沉、分离解碎、中和、杀菌及喷雾干燥等工艺。在分离蛋白的制取工艺中，首先用弱碱溶液浸泡低温脱溶豆粕，使可溶性蛋白质、碳水化合物等溶解出来，利用离心机除去溶液中不能溶解的纤维及残渣。在已经溶解的蛋白质溶液中，加入适量的酸液，调节溶液的pH达到4.5，使大部分的蛋白质从溶液中沉析出来，这时只有大约10%的少量蛋白质仍留在溶液中，这部分溶液称为乳清。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。然后将用酸沉析出的蛋白质凝聚体进行破碎、水洗，送入中和罐内，加碱中和溶解成溶液状态。将蛋白质溶液调节到何时浓度，由高压泵送入加热器中经闪蒸器快速灭菌后，再送入喷雾干燥塔中脱除水分，制成分离蛋白质[6]。4.2大豆浓缩蛋白的制取浓缩蛋白质（SPC，soyproteinconcentrate）主要是指以低温脱溶豆粕为原料，通过不同的加工方法，除去底纹粕中的可溶性糖分、灰分以及其他可溶性的微量成分，是蛋白质的含量从45%～50%提高到70%左右而获得的制品[7]。大豆浓缩产品可分为三类：第一种为传统的SPC产品，此种产品是使用含水乙醇浸提脱脂豆片的方法加工出来的；第二种产品是功能性浓缩蛋白，明显地不同于传统的SPC产品，具有很强的乳化脂肪和水的功能，称为功能性FSPC产品；第三种是组织化浓缩蛋白，它是通过热塑膨化制成的，称为膨化TSPC[8]。5大豆蛋白制品开发利用新趋势5.1大豆蛋白饮料新产品与新技术5.1.1加酸两次蒸煮法4豆乳生产中，豆腥味的脱除问题是豆乳加工过程中的关键难题围绕这一问题人们做了很多研究，并提出了一些新的豆乳制备方法，加酸两次蒸煮法的特点是脱皮后的大豆不用水浸泡而直接加酸蒸煮[9]，这样就可以防止浸泡过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产生的豆腥味。具体制法是：往脱皮大豆中添加约占大豆质量2%的有机酸、3%的磷酸和200%的水，然后通入热蒸汽直接蒸煮。有机酸可用柠檬酸、苹果酸、醋酸和富马酸等，其中以柠檬酸的效果则最好。有机酸添加的目的在于阻止大豆蛋白在加热过程中形成不溶性的S-S二硫键，而磷酸的作用是利用其缓冲性防止蒸煮过程中可溶性蛋白的流失[10]。加酸蒸煮后，用热水进行冲洗，以去除湿热处理过程中形成的能引起豆腥味的挥发性与水溶性化合物，然后加入热水再次蒸煮，煮后排去蒸煮水，再次用热水冲净，之后进入磨浆机内进行磨浆分离，去除不溶性豆渣后便得豆乳。往这种豆乳中添加0.1%的蛋白质分解酶与合成酶和5%的乳酸菌，将温度调节至40℃保持2h，再加入适量乳化剂升温至70℃，进入均质机进行均质处理，在经高温瞬时杀菌即得终产品豆乳饮料[11]。5.1.2干热处理法将整粒生大豆用干热方式在120℃～200℃保持10～30s,这种处理法能使脂肪氧化酶失活、胰蛋白酶抑制剂分解，还可改良大豆的风味，提高其嗜好性。经干热处理后的大豆用破碎机进行粗粉碎，分离去除豆皮后，将粉碎颗粒用0.5%～1%碱性钾盐（苛性钾、重碳酸钾或碳酸钾）热水溶液（50～90℃）浸泡3～17h。然后用水冲洗数次，在pH8～8.5磨浆，过滤除去不溶性残渣后所得的豆乳通入蒸汽升温至90℃并保持一段时间，此时可加入适量的甜味剂玉峰危机进行调味；之后通过胶体磨将豆乳蛋白微粒化，加柠檬酸、醋酸或酒石酸中和后经49MPa高压均质机在50℃进行均质，最后，在120℃保持3s进行杀菌处理后，即为终产品豆乳[12]。5.2大豆蛋白组织化生产新工艺--喷丝成型法将大豆分离蛋白溶解在碱液中，然后使溶解的大豆分离蛋白液通过有数千个小孔的隔膜，通过小孔挤压到含食盐的醋酸溶液中，使蛋白质凝固析出，在形成丝状的同时使之延伸，并使分子在一定程度上定向排列，从而形成组织化大豆蛋5白产品[13]。以它为原料便可加工出口感类似畜肉的仿肉制品。单独食用大豆组织蛋白加工仿肉食品时要添加各种辅料。为使人造肉食用时又松软的口感，需添加植物油，使植物油在纺丝液中乳化。另外，还要使着色剂、调味料和香辛料为纤维所吸收[14]。5.3大豆蛋白在肉制品中应用5.3.1乳化法对于乳化类肉制品，通常按1份SPI，4份水，3～4份脂肪配比进行乳化，然后加入产品。采用其它蛋白制品，水、脂肪配比适当调整。5.3.2水化法以SPI产品为例，即将1份SPI与3份水充分水化，使水化物达到酱糊状。然后加入产品。一般用高速分散(乳化)器和斩拌方式完成蛋白水化。5.3.3干法即将蛋白制品在斩拌、滚揉、搅拌工序开始时以干料状态均匀加入，但是干料要先于脂肪加入肉制品中。5.3.4复水脱腥法主要适用于TSPC、TSP蛋白制品，即在蛋白加入肉制品前，先将蛋白制品浸泡于40℃左右水中进行复水，然后经过清洗甩干用于生产。大(整)块类制品通常用注射入方式加入，一般小型块肉类制品采用滚揉方式加入，碎肉类制品采用搅拌方式加入，乳化肉糜类产品通常采用高速斩拌方式加入。]注入法对大(整)块火腿类制品通常用注入腌制液方法加入，即将SPI、FSPC溶入腌渍液(盐水)中利用注射方式加入，蛋白在肉中分布均匀，效果好。通常蛋白制品占腌渍液6～11％[15]。5.4大豆蛋白在面制品中的应用由于大豆蛋白氨基酸比较均衡，特别是大豆蛋白质中赖氨酸含量高于其它谷类制品，应用于面制品中，不仅提高产品蛋白质含量，且根据氨基酸互补原则，提高产品蛋白质质量。在加工中可以增加面筋强度，改善面团在加工过程中的吸水性和提高产品风味并延长面制品货架期。如在焙烤食品中加入大豆蛋白粉，可使面包营养增加，提高吸水率，改善面包皮色，防止面包老化，延长货架期;改善蛋糕起泡性、吸水性。在方便面生产过程中添加大豆蛋白粉，能明显提高方便面营养价值，降低耗油量，增强弹性、爽滑性和复水性，改善口感[16]。6.小结6大豆蛋白在食品应用中非常广泛，但在加工中受到一定的限制。主要原因有以下四点：（1）大豆蛋白有令人难以接受的气味，因此豆腥味的脱除问题，是豆乳等制品能否推广的关键。（2）现有的商品分离蛋白、浓缩蛋白、脱脂大豆粉，不仅不同程度均存在异味，特别在营养价值方面大大下降，蛋白质受损失，营养成分不全面。（3）废物的处理：生产浓缩大豆蛋白和分离大豆蛋白时会产生一些废物，这些废物一直到现在没有得到较好的处理。一方面污染环境,另一方面许多营养成分于废物之中流失,实为资源的浪费。(4)大豆制品可能含有一些蓄积性毒性物质。因此，加强或改善大豆蛋白的功能特性，提高大豆制品营养成分的生物有效利用性具有十分重要的意义。大豆蛋白的改性就是通过改变蛋白质的一个或几个理化性能达到加强或改善蛋白质功能性的目的，抑制酶的活性或除去有害物质。改性方法主要有物理(如热、超声波、机械能等)、化学(如化学试剂)和生物学(如酶制剂)等[17]。7参考文献[1]李新华，董海洲.粮油加工学[M].北京：中国农业大学出版社2005：293～301[2]刑小鹏大豆分离蛋白的功能性食品工业科技，2000,21（4）:74～76[3]AndersonJW,JohnstoneBM,Cook-NewellME.Metaanalysisoftheeffectsofsoyproteinintakeonser