大豆中低聚糖及大豆功能食品研究进展

大豆中低聚糖及大豆功能食品研究进展

随着食品科技工人科学技术工人的日益发展和人们食品观念的更新，大豆功能特征的重新认识为发展新型大豆功能性食品提供了新的方法。在对近年来大豆全球深度研究的过程中，特别注意对大豆中养分、水分和养分的研究。1大豆的营养成分和保健功能1.1分离精制所需的氨基酸大豆多肽是以大豆蛋白为原料经蛋白酶水解并经分离精制所得到的以分子量低于1000为主的低分子肽,其氨基酸组成几乎与大豆蛋白完全一样,必需氨基酸含量高。1.1.1大豆多肽的营养现代生物代谢研究表明,人类摄食蛋白质经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机体吸收利用,同时多肽的低抗原性使食后不会引起过敏反应,所以大豆多肽可作为肠道营养剂或手术后恢复期病人的食品。1.1.2大豆多肽比牛乳能量代谢提高大豆多肽可以促进脂质代谢,日本学者小松卡夫等在治疗儿童肥胖过程中发现,大豆多肽比牛乳更能提高基础代谢水平,使食后发热量增加,促进能量代谢进行,促进皮下脂肪减少。还能有效减少体脂肪,同时保持骨骼肌质量不变。1.1.3蛋白质的增长要使运动员的肌肉有所增加,必须要有适当的运动刺激和充分的蛋白质补充。通常刺激蛋白质合成的成长激素的分泌,在运动后15min～30min以及睡眠后30min时达到顶峰。若能在这段时间内适时提供消化吸收性良好的多肽作肌肉蛋白质的原料,将非常有效。1.2糖酸稳定性测定大豆低聚糖是大豆中所含可溶性糖类的总称,其主要成分是水苏糖、棉子糖和蔗糖,其甜度约为蔗糖的70%,热值仅为蔗糖的50%,具有良好的酸稳定性。1.2.1双歧杆菌的利用大豆低聚糖一般不会被人体消化酶分解,在胃肠内不被消化吸收,一直到消化道的下部,才被生存在大肠内的双歧杆菌利用,并能促进其增殖。从而抑制有害菌生长。其他有害菌几乎不能利用低聚糖,而双歧杆菌对低聚糖的利用几乎与葡萄糖相当。双歧杆菌通过磷壁酸与肠粘膜上皮紧密结合,与其他厌氧菌共同占据肠粘膜,利用双歧杆菌群落控制和占据空间阻止致病菌的定居和繁殖。1.2.2肝脏功能的变化大豆低聚糖还可抑制粪便中葡萄糖醛酸酶、氨醇脂酶(有害酶)的活性,使肠道中的有害物质(如吲哚、甲酸、氨、尸胺、硫化氢、酚等)减少。这些物质在肝脏内被解毒,以葡萄糖醛酸盐等形式随尿排出。如果不能及时解毒,将会造成肝功能的紊乱和循环系统的失常,干扰神经系统并影响睡眠。双歧杆菌利用大豆低聚糖产生一些有益物质,促进人体新陈代谢,抑制腐败菌生长,从而抑制有害物质的产生,减轻肝脏的解毒负担,起到保护肝脏的作用。1.2.3双歧杆菌诱导免疫反应大量的动物试验结果表明,低聚糖促进双歧杆菌在肠道内的大量繁殖,而双歧杆菌能诱导免疫反应,增强人体免疫功能。这些功能归功于双歧杆菌细胞壁的成分和其胞外分泌物,使机体免疫力提高而起到抵抗肿瘤的作用,肿瘤的产生往往是腐败菌代谢产生的致癌物质所引起的。1.3高分子糖质纤维在金属酶系统中的生理作用大豆膳食纤维主要是指大豆中那些不能为人体消化酶所消化的高分子糖类的总称,主要包括纤维素、果质、木聚糖、甘露糖等,膳食纤维尽管不能为人体提供任何营养成分,但对人体具有重要的生理作用。1.3.1预防动脉粥样硬化和冠状动脉粥样硬化大豆膳食纤维促进了体内血脂和脂蛋白代谢的正常进行,抑制或延缓胆固醇与甘油三酯在淋巴中的吸引,增加胆固醇的派出量,降低血清胆固醇浓度。1.3.2减少食物的黏度,减少运输血糖大豆膳食纤维在肠内日可形成网状结构,增加肠液的黏度,使食物与消化液不能充分接触,阻碍葡萄糖的扩散,使葡萄糖吸收减慢,从而降低血糖含量。1.3.3原生胆汁酸溶液大豆膳食纤维可以通过改善大肠的功能,抑制腐生菌的生长,减少次生胆汁酸的生成等。且大豆膳食纤维能促进肠蠕动,使粪便变软并增加粪便体积,缩短排空时间,降低结肠压力,同时使肠道内致癌物及一些有毒物质随粪便排出,减少致癌物与结肠的接触机会。1.3.4分解分毒,养颜菌群进入大肠内的纤维素能被肠内细菌部分选择性地分解与发酵,从而改变肠内菌群的构成与代谢,诱导大量有益菌的繁殖,增强机体的免疫力而延缓衰老,且能有效吸附体内毒物迅速排出体外,从而达到分解排毒养颜的功效。膳食纤维还能增加胃部饱满感,减少食物摄入量,具有减肥瘦身的功效。1.4脂质醇乳化剂大豆毛油中含1.1%～3.5%的磷脂,以卵磷脂、脑磷脂及磷脂酰肌醇为主,其中卵磷脂是一种强乳化剂,能够阻止胆固醇在血管内壁的沉积并清除部分沉积物,使之保持悬浮状态,具有多种生理保健作用。1.4.1血脂控制磷脂在血浆中起着营养乳化作用,含有的高密度脂蛋白能除去过剩的胆固醇和甘油三酯。1.4.2血液输送至脑胶质瘤食物中的磷脂被消化吸收后释放出的胆碱,随血液输送至大脑与酸结合生成乙酰胆碱,当大脑中的乙酰胆碱含量增加时,大脑的神经细胞之间的信息传递速度加快,记忆功能得到增强。1.5基酸缩合而成大豆蛋白是一种天然高分子化合物,由多种氨基酸缩合而成。大豆中蛋白质含量30%以上,是优质蛋白质的主要来源,也是联合国粮农组织定为21世纪重点开发的植物蛋白食品资源。1.5.1影响因素:有条件基血液中胆固醇含量的增高是患心血管疾病中可改变的几个主要因素之一。改变饮食习惯是治疗血液中胆固醇增高的第一步,而食用大豆蛋白能够降低人体血液中胆固醇的含量,同时具有避免使用药物治疗的优点。1.5.2蛋白质的氧化骨质疏松症的形成多是由于骨骼无法有效的吸收、利用钙元素,大量的钙元素由消化道排出。进入中老年,骨质流失的数量逐渐超过骨骼的再生,骨密度逐渐降低时骨质疏松发生最重要的原因。然而大豆蛋白对骨矿物质密度有积极的作用。增加蛋白摄取会导致尿液中钙含量的增高。同时,与动物蛋白相比,大豆蛋白并不会造成高血钙。1.5.3大豆蛋白的糖代谢作用作为低脂肪和不含胆固醇的植物蛋白来源,大豆蛋白对体重调节的作用已经引起了越来越多的注意。大豆蛋白可以促进胰升糖素的分泌,加速利用体内储存的脂肪来提供能量。同时,它又具有较低的血糖指数,不会引起血糖的大幅度上升。富含蛋白质的食品可以带来饱腹感,从而使食欲降低,减少食物的摄入量。1.6糖苷类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业和制蛋白工业的副产品之一,有着丰富的资源。大豆皂苷的构成糖多为葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、鼠李糖和葡萄糖醛酸。它们因与皂苷元结合以及结合部位的不同,而构成多种皂苷。一是直接作用于肿瘤细胞,破坏肿瘤细胞膜的结构或抑制DNA的合成,因此具有抑制肿瘤细胞生长的作用。二是可抑制血小板减少和凝血酶引起的血栓纤维蛋白形成,具有抗血栓作用。三是对X-射线具有防护作用。四是对人类免疫缺乏症的致病性和传染性具有抑制效果。1.7黄酮1995年以来很多的调查研究报道以及动物实验都表明异黄酮对于人体健康有着重要的作用,人类对大豆的认识也由此发生了质的飞跃。1.7.1抗癫痫药物抑制酶和增长因子作用,防止新生血管生成,从而有效切断肿瘤细胞组织获得营养和氧的输送,抑制肿瘤细胞恶性增殖。1.7.2提高消费能力大豆异黄酮与雌性激素有一定的同功作用,可增加肠钙吸收,减少尿钙排出,从而增加钙吸收率和钙贮留量,从而提高骨骼矿物质的含量,提高骨密度,降低患骨质疏松症及骨折的危险。1.7.3减少女性的更年期综合征妇女更年期障碍主要是因为雌性激素分泌减少所致,大豆异黄酮有植物雌激素之功效,可弥补因绝经而减少的雌激素,从而减少或避免更年期综合症。2大豆功能性食品的开发与应用2.1蛋白质营养供应源由于大豆肽的吸收率高,对一些做过外科手术的患者(或因疾病的原因)、对蛋白质吸收或消化不良的患者以及因缺乏酶系统而不能分解和吸收蛋白质的患者都是很重要的蛋白质营养供应源。此外,有些人群(特别是婴儿)对牛乳蛋白或大豆蛋白有过敏反应,而分子量在300～400或以下的肽,不会引起过敏反应。因此肽可以满足这些人群(婴儿)对氨基酸的需要,保证其健康成长。2.2蛋白质补充氨基酸在体育活动中,一般消耗体内热量的4%～10%是由破坏蛋白质提供的。由于体内不储存蛋白质和不能合成必需氨基酸,所以必须及时地从外部补充氨基酸,以免造成肌肉蛋白质的负平衡。小分子的肽要比蛋白质或氨基酸更容易被吸收,因而能迅速恢复和增强体力。2.3增长蛋白质,养血肽以养乳一般老年人由于健康或衰老的原因,食欲不振,摄取的蛋白质一般都低于需要量,这样更容易引起疾病和衰老,由于肽容易被吸收,老年人用肽补充蛋白质是最理想的办法。2.4削减食物近年来的研究证明,大豆多肽有很强地促进脂肪代谢的效果,大豆多肽是一种有效的减肥食品。2.5发酵工业的应用大豆多肽能促进微生物生长发育和代谢,可被广泛地应用于发酵工业,生产酸奶、奶酪、醋、酱油和发酵火腿等发酵食品,同时还可提高生产效率、稳定发酵食品品质以及增强其风味。2.6饮料的配制运动员和老年人都需要及时地补充蛋白质。补充蛋白质的形式最好是饮料。一般蛋白质不能溶于酸性饮料中,大豆多肽却能在酸性饮料(pH值为3.5～4.0)中溶解,而且黏度低,不腻口,这给保健蛋白饮料生产开辟新的途径。近年来,美国已有食品公司开始投产大豆蛋白饮料,豆奶产品有:巧克力、香草、水果香型等,除直接饮用外,还可加入到其他产品(如咖啡、汤、早餐谷物等)中而不会对风味产生负影响,美国一大豆蛋白公司采用膜分离技术生产出膜工艺分离蛋白,应用于冰淇淋中,使冰淇淋很快占领了美国市场,大豆蛋白近来一个很大用途是做牛奶的替代品,尤其是针对牛奶蛋白过敏和乳糖不耐受症的婴儿,大豆蛋白配方是最佳的选择。2.7大豆蛋白饮料的配制20世纪60年代末期,美国通过制粉公司的科学家研制成功纤维状蛋白及其仿肉制品,将组织化大豆蛋白纤维经着色、成型、加工成类似牛肉、鸡肉、猪肉、火腿、腊肉、鱼肉类的仿制品,开始进入消费市场。日本在1975年开始生产仿肉制品,并进入市场,这种产品主要采用纺丝粘结法制得。无论从形态方面还是触感方面都是最佳的,其咀嚼性与优质肉制品或鱼贝类相比毫不逊色。现在,全球知名企业的名、优、特大豆蛋白产品的有:美国迪克思公司生产大豆蛋白牛肉、大豆蛋白鸡肉;美国中央公司生产的大豆蛋白鸡脯、炸排、美国PMS公司生产的素火腿、素香肠和素鸡肉;美国朱兰公司生产的仿肉汉堡包、荷兰斯库腾集团生产的“大豆来富”蛋白食品等。大豆的应用十分广泛,我国对大豆功能食品的应用开发还属初级阶段。资料介绍,美国在2