大豆的功能性与功能食品开发

大豆的功能性与功能食品开发
摘要:大豆中含有多种活性成分,具有非常高的营养价值及保健功能,其功能产品的开发前景广阔。

我国以生产优质大豆而闻名中外,倘若将大豆中的有效成分充分利用在食品中,将有非常可观的社会和经济效益。

关键词:大豆;功能性食品;营养成分;保健功能
大豆的研究历史
中国饮食文化历史悠久，源远流长，是人类的宝贵财富。

大豆是中国饮食生活的传统食品之一。

富含天然的植物蛋白和不饱和脂肪酸，可制作多种美味食品，是家庭餐桌上不可缺少的菜肴。

大豆原产我国，古称“菠”，属于豆科，蝶形花科，大豆属，一年生。

大豆在我国的种植十分普遍，北到黑龙江，南到海南岛，都有种植。

目前，我国的大豆产量位于美国、巴西、阿根廷之后，居世界第四位。

根据美国农业部《世界油料形势和展望》发表统计资料表明，近年来世界大豆生产有很大发展。

大豆营养丰富，含40%左右的蛋白质，20%左右的脂肪，20%左右的碳水化合物。

1勺大豆所含的蛋白质相当于2勺牛肉或4.skg猪肉[2〕。

随着科学技术的飞速发展，研究人员搞清了许多有益健康的食品成分，以及疾病与饮食的关系。

使得人类可以通过饮食达到健康的目的。

多年来，研究人员通过对大豆多种成分的研究分析，发现大豆不仅具备食品所必须的第一、第二功能，而且还具有多种满足特殊要求的特定功能。

随着对大豆功能性成分越来越深人的研究，大豆的综合开发利用价值受到世界各国的关注。

美国于1765年引进大豆，19世纪50年代开始大面积推广[31。

现如今，大豆食品已成为美国发展最快的行业之一。

在我国，1994年“国家食品与营养咨询委员会”向国务院及有关部委提出关于我国城乡实施“大豆行动计划”的建议，得到国务院及各部委的大力支持，大豆开发及综合利用已在我国拉开了序幕。

健康是身体上、精神上和社会适应上的完好状态。

人人追求健康，但做法各有不同。

为了健康，有人不惜重金购买各色各样昂贵的保健食品，有人则对极其普通廉价的大豆情有独钟。

其实，山不在高，有仙则灵；食不在贵，有豆则灵。

大豆中含有丰富的营养物质，如蛋白质、不饱和脂肪酸、功能性低聚糖、丰富的矿物质和维生素等，对人体健康具有重要作用。

蛋白质是构成及修补细胞组织的主要原料，具有供给能量、调节生理机能、维持人体生长发育等功能，是大脑从事复杂智力活动的基本物质。

100克大豆约含蛋白质35克，约为猪肉蛋白质含量的3倍、牛肉的2倍。

大豆中的蛋白质不仅含量高，而且质量优：氨基酸齐全(含人体必须的8种氨基酸)，并且各种氨基酸组成接近或高于联合国粮农组织和世界卫生组织建议的适宜人体的必需氨基酸需要量模式。

大量科学研究已证实大豆蛋白具有保健功能，美国FDA授权在符合要求的食品标签上声称其保健功能：“与低饱和脂肪和低胆固醇饮食配合，每天食用25克大豆蛋白，可以有效降低患心血管病的风险。

”
大豆的功能性成分研究
大豆的功能性成分研究广泛砰，习。

脂肪中不饱和脂肪酸占85%，完全没有胆固醇，而且含有亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸三种人体必需氨基酸。

大豆磷脂具有良好的乳化特性，能阻止胆固醇在血管壁的沉积，并清除部分沉积物;能改善脂肪的吸收和利用，降低血粘度，改善血供养循环，补充磷脂，血色素含量增加，贫血症有所减少;能降低血清胆固醇，改善血循环;同时具有预防心血管疾病的功效。

大豆低聚糖具有促进双歧杆菌的生长繁殖，改善便秘，不引起龋齿等功效。

大豆异黄酮具有抗氧化、抗雌激素[6l和抗血管增生作用，所以
它具有防止动脉粥样硬化的功效，又具有抗肿瘤的功效等。

大豆植酸可预防心脏病和癌症，可抑制胆固醇和非功能物质的吸收，是一种生理抗氧化剂，增强机体免疫。

大豆皂昔有抗癌等作用。

对大豆蛋白质研究发展更为广泛。

大豆蛋白的研究
众所周知，蛋白质是一切生物细胞中最重要的有机物质之一，是细胞结构中最重要的物质。

不同蛋白质的存在构成了生命的多样性。

如最大量的一类蛋白质是酶，它是生物代谢的推动者;结构蛋白构筑了生物的机体，而机体的运动又是由肌动蛋白和肌球蛋白来推动的;运载蛋白把氧、药物、营养因子、金属离子等多种物质运送到机体的各部分，同时把代谢产物运出体外;营养蛋白就像仓库，贮存了大量营养以备不时之需。

美国在第二次世界大战之后，就开始研究了蛋白质的提取和应用，距今有40年历史了。

1985年试制出了大豆分离蛋白，从而把大豆蛋白提精、提纯。

目前，大豆制品主要包括大豆粉、大豆浓缩蛋白、大豆分离蛋白和大豆组织蛋白等，在各类食品中得到了广泛的应用。

但大豆蛋白质溶解度低，无法作为功能性成分在乳品、饮料、糖果等食品体系中加以利用。

大豆蛋白质有一定的抗原性，而且蛋白质的消化率和生物效价远不及牛奶、鸡蛋等动物蛋白质，因而大大限制了大豆蛋白质的利用范围。

试图通过其他方法，改善其营养价值和功能特性，进一步扩大其利用范围，具有重要的意义。

大豆活性多肽的研究
本世纪40年代，一些西方学者在进行蛋白质改性研究时，用酶法改性蛋白质来补充极其缺乏的鸡蛋。

由于受技术水平的限制，水解过程不易控制。

水解物的苦味、臭味等问题未能解决。

大豆多肽的研究无多大的进展。

在60年代末，蛋白酶被用于脂肪、骨和蛋白的分离，肉的嫩化，以及食品功能性质的改善等。

随后，酶改性蛋白的研究一直是众多学者关注的课题。

随着生物技术的进步和生命科学的发展，使大豆肤的生理功能逐步被人们发现。

一些活性肤的结构和生理功能逐渐明确，推动了活性肤的研究开发。

大豆蛋白活性肽是以大豆为基本原料，通过现代生物技术将大豆球蛋白转化为小分子肤。

最新研究表明，许多蛋白质水解物中含有多种具有生理活性的肤，大豆作为新一代的超级蛋白营养素和多功能生理活性物质，具有广阔的应用及市场前景。

据资料报道，小分子大豆肤不仅有很好的溶解性、低粘度、抗凝胶形成性，而且在体内消化吸收快，Matthews等研究表明，2一3个氨基酸组成的低肽有比游离氨基酸更好的吸收性能。

最近研究表明，饮食中的小肽(2一3个氮基酸)和大肽(10-51个氨基酸)能够完整地通过肠道吸收，作为生物活性肤在组织水平上引起机体的生物学效应。

而且，蛋白质利用率商;它还具有低抗原性，不会产生过敏反应。

此外还具有能促进肌红细胞复原，促进脂肪代谢等生理活性。

大豆多肽的营养特性
现代生物代谢研究表明,人类摄食蛋白质经消化酶作用后,并不一定完全以游离氨基酸形式吸收,更多的是以低肽形式吸收的。

小肠黏膜功能缺陷的比较研究表明,即使不同氨基酸系统的转运能力已明显减弱,肽载体仍能参与游离氨基酸的吸收。

大豆多肽还能通过血中血蛋白的升高,降低小肽对水与电解质的排泄,达到预防腹泻的效果。

多肽保留了原蛋白的营养特性,而且通过蛋白质的改性作用消除了原蛋白中的一些营养抑制因子,这在一定程度上增加了它的吸收利用效率。

大豆多肽的功能
大豆蛋白具有一定的抗原性,尤其是其中的7 S和2 S成分。

过敏反应是一种异常的病理性免疫应答。

牛乳蛋白和大豆蛋白会导致典型的过敏反应。

食物摄入前,对过敏原分子大小和分子构性的破坏是产物过敏性降低与去除的先决条件,其中蛋白质降解是最为有效的方法[4]。

通过酶的降解作用,大豆蛋白中的抗原成分大大减少。

另外,由于大豆多肽的分子较小, 这在一定程度上也降低了其抗原性。

用酶免疫测定法(ELISA)进行研究,结果表明大豆多肽的
抗原性比大豆蛋白质降低至0.001~0.010,具有极高的临床价值。

最早证实肽的免疫刺激作用是从人乳蛋白中获得的肽类,免疫刺激肽就是从人乳的酶解产物中分离得到的一类具有刺激吞噬细胞功能的肽。

大豆蛋白经酶解或微生物水解法可以得到Leu-Leu-Tyr和Tyr-Tyr-Met-Pro-Leu-Tyr,只要极低剂量(0.1μm)就可以通过鼠腹膜巨噬细胞激活具有吞噬作用的绵羊红细胞,可以增强人体免疫功能的效果。

生物活性肽在组织水平上可能引起机体的生物学效应。

研究人员发现,从一些食物蛋白的酶水解产物中分离出的多种小肽具有调节植物神经系统、活化细胞免疫功能、改善心血管功能和抗衰老等生理活性。

有学者用微生物蛋白酶水解大豆球蛋白,得到分子量为700~1400的肽,试验证明具有抑制亚油酸自动氧化的作用,体外模型实验证明,这些肽具有清除自由基的作用,可用于食品抗氧化剂和抗衰老食品。

大豆多肽有促进微生物生长发育和活跃代谢的作用,相同氨基酸或大豆蛋白都不表现出此作用。

大豆多肽能促进乳酸菌、双歧杆菌、酵母及其他菌类的增
殖作用,并促进有益代谢物的分泌。

大豆多肽可以促进脂质代谢,日本学者小松卡夫等人在治疗儿童肥胖过程中发现,大豆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,并且可促进皮下脂肪减少。

大豆多肽还能有效减少体脂肪,同时保持骨骼肌质量不变。

大豆蛋白中含有植酸、草酸、纤维、单宁及其他一些多酚类物质,能抑制人体或动物对Zn,Cu,Ca,Mg等的生物利用率。

对于健康人来说,这种抑制作用并不带有任何有害作用;而大豆多肽由于是可溶性游离的低分子物质,可以随同渗透液一同去除,而成为低植酸含量大豆蛋白质,同时与Cu,Ca,Mg等离
子螯合形成可溶性络合物,有利于机体吸收。

大豆多肽具有生理活性,能抑制血管紧张素转换酶(ACE)的活性。

血压是在血管紧张素转换酶的作用下进行调节的,血管紧张素AI不具活性,但是AI在ACE作用下可以转变为具有活性的血管紧张素AII,AII具有收缩血管平滑肌的活性功能,会引起血压升高。

大豆多肽可以抑制ACE活性,防止血管平滑肌收缩,起到降低血压的作用。

许多动物实验和
人体临床实验说明,大豆多肽有降低血脂和胆固醇的作用。

大豆多肽能阻碍肠道内胆固醇的吸收,促使胆固醇排出体外,降低血液中血脂和胆固醇的浓度。

要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15~30 min以及睡眠后60 min时达到顶峰,若能在此期间提供消化吸收性良好的多肽作为肌肉蛋白质原料,则效果极佳。

因此,运动前、运动中及运动后蛋白质的增加或补充,均可以补充体内蛋白质消耗,且由于肽易于吸收,能迅速利用,因此抑制或缩短了体内“负氮平衡”的负作用,达到抗疲劳作用。

大豆低聚糖
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。

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。

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。

大豆膳食纤维
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。

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。

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。

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。

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。

大豆功能性食品的开发应用
营养食品
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。

运动员食品
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。

老年人保健食品
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。

减肥食品
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。

发酵食品
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。

功能饮料
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。

大豆中含有多种活性成分,具有非常高的营养价值及保健功能，其功能产品的开发前景广阔，相信在以后的食品界中将占有极其重要的一席之地，成为各种新奇食品的原材料，是社会人民推崇的热门食品。

参考文献:
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