大豆蛋白产品在化妆品中应用的前景
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国内尚属少见,可以预见大豆蛋白将会成为未来化妆品行业的重要原料。本文对不同类型的大豆蛋白特性与化 妆品行业的要求进行分析,并对其可能的应用进行了展望。
1.大豆肽
大豆寡肽是由大豆蛋白质经酶解获得的通常由3—6个氨基酸组成的低肽混合物,其氨基酸组成与大豆蛋 白质十分相似,分子量分布在300—700的范围内[1J。
肽,随着肽键的断裂,一COOH、一NH,的增加,其亲水性增
加。故水解后,蛋白溶解度显著上升。而且当水解度较高时,
大豆水解蛋白的溶解度在相当宽的pH范围内不受pH的影 响16 J。不同pH下大豆蛋白及其水解物的溶解ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ图如下:
大豆蛋白水解得到的大量氨基酸、小肽等,可以与金属元
素在一定条件下形成复合氨基酸络合物,这种络合物有利于促
啜湿性(相对漫度62劬保湿性(相对湿度32-)
保护作用,可改善发质,有助于毛发损伤的修复。另一方面,大 豆中谷氨酸含量丰富,占总氨基酸含量的18%左右,对于谷氨酸
富集的肽(分子量在150—lOOOI)a)可加速细胞生长,特别是对
t晕斟一一
毛囊,因而应用于洗发剂中可加速头发的生长14J。
总之,大豆蛋白是所有蛋白质中研究最为广泛的一种蛋白
参考文献
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well as their applications in cosmetic.
Key words:soy proteins;functionality;cosmetic
大豆蛋白是一类高营养性和功能性很强的蛋白。众所周知大豆蛋白典型的功能有凝胶性、起泡性、乳化性
及充当表面活性剂的作用,这些特性是日用化妆品行业非常重视的性质。另一方面化妆品行业对原料的要求原
碱法水解:色氨酸不被破坏,水解液清亮,但严重缺点是易发生消旋而且氨基酸也被破坏,因此一般很少
用碱法水解。
酸法水解:水解彻底,几乎能使全部的蛋白变为L—AA,但色氨酸破坏。而且与含醛基化合物作用,生 成腐黑色的物质使水解液过滤困难。酸水解的生产周期短,产箍无强烈的异味。
酶法水解:用适宜的蛋白酶,控制反应条件在其酶活力适宜的pH和温度范围,经过一定时间使蛋白水 解。反应条件温和【5J。酶法水懈的工艺路线如下:
大豆改性蛋白是在大豆蛋白的基础上提高了它的功能性质。除了常见的性质之外,酰化的大豆肽及它们的 盐具有良好的保湿性、软化性及头发的保护性,并赋予头发以光泽。
将大豆分离蛋白(sPI),木瓜蛋白酶改性得到的大豆水解物A(辩,HA)和木瓜蛋白酶与蛋白酶共同改性 得到的水解物B分别用于三种去污剂(S【)s,SLS,DsLsS)中,并对它们的效果进行了比较,发现SPHA在 浴皂、香波和护手霜中可部分地取代这些去污剂。在对SPI、SPHA或SPI-IB同这三种去污剂混合效果以及它 们的起泡性和乳化性的研究中发现,当以75%的去污剂25%的蛋白混合时,起泡能力(Fc)与不加蛋白单用 去污剂(100:0)是相同的,当混合比是50:50时,FC值没有显著低于SDS和SIS混合物;在25:75时,F℃ 值明显降低;当取代率达到100%(含SPHA)时,将它用于皮肤和头发护理发现F℃几乎保护不变。护手霜
3.巴松A的新剂型也有报告,有一篇文章报导,应用羟丙基一p一环糊精和巴松A制成1:2的防晒剂和环 糊精的复合物可改善和提高它的稳定性[1“。另一篇专刺介绍:用被硬脂酸铝复盖的Ti02微料(85.298份) 与巴松A(14.702份M.P.83.4"C),放人一个大球磨机中以每分钟50转的速度碾磨30分钟,然后加热至 140。3小时,冷却、破碎,过筛得粒子,得到一种新型的复合防晒剂可用于水包油型新型防晒配方中。可有效 改善巴松A的稳定性和防晒性能c12],’
————工 在化妆品工业中的应用前景。 关键词:大豆蛋白、功能性、化妆品
①第一作者简介:脓海敏,女,25岁,硬士
215
Abstract:The soy proteins have the highest nutritional value of all plant proteins.Various processing conditions
and Their Applications in Cosmetic
陈海敏①华欲飞
(无锡轻工大学,无锡市,214036) Chen Hairain Hua Yufei (Wuxi University of Light Industry,Wuxi,214036)
摘要:大豆蛋白的营养价值在所有植物蛋白中是最优良的,各种大豆产品由于它们的特殊加工条件,使这 些产品具有了特殊的功能性质如吸湿保湿性,抗氧化性、表面活性等,这些功能在化妆品行业中有着举足轻重 的作用。本文着重于讨论三种大豆蛋白产品即大豆肽、大豆水解蛋白、大豆改性蛋白的功能性质并探讨了它们
进机体细胞的生长发育,同时水溶性相当好。在化妆品中.这
类络合物对坏损皮肤有修复、愈伤效用,可刺激发生和预防落
圉3大豆蛋白及其水解物的溶解性比较
发。目前,美国已将缩氨酸锌作作化妆品添加剂引5。
217
2.2.2光泽和保护作用 大豆水解蛋白用于头发,有很好的光泽效果和高效的保护作用,使头发免受环境条件和化学因素的破坏。 这种大豆水解蛋白含有大量的阴离子氨基酸,特别是含硫氨基酸,以及二价阳离子成分。因此水解蛋白的阴离 子成分能够有效的通过阳离子桥吸附在头发上,一旦吸附以后,水解蛋白中的含硫氨基酸可以和不同破坏剂作 用达到保护头发的目的。目前发明的成分可以进一步合成维生素成分,从而提高它的保护作用L_“。 2.2.3抗氧化性 大豆蛋白经酶水解后的产物具有一定的抗氧化能力,其中酸性蛋白酶水解的产物具有的抗氧化能力最强。 大豆水解物的主要组成为多肽和氨基酸的混合物。已发现有抗氧化活性的氨基酸有:色氨酸、胱氨酸、组氨 酸、赖氨酸、精氨酸、亮氨酸、缬氨酸。一些氨基酸的衍生物,特别是色氨酸的衍生物—5一羟基色氨酸具有 很强的抗氧化能力。将大豆蛋白水解产物与酚类抗氧化剂协同作用可显示出一定的增效作用。所以经过一定处 理的大豆分离蛋白对于制备具有抗氧化性的化妆品将是很好的添加成分。 据报道,大豆水解蛋白的功能性还表现在如作为头发染色前的预处理剂,这种预处理剂能够达到快速染 色,均匀色素,减少染色时的头发损伤的作用…8;含蛋白酶水解的大豆蛋白提取物还可作为粗糙皮肤修复型 化妆品,其活性成分分子量≤10000£9 J。 大豆蛋白经过水解后,随着分子量的降低和部分基团的暴露,它的功能性得到大大地提高。所以大豆蛋白 通过特定的水解,其产品就可用作特定需要的化妆品添加剂。 3.大豆改性蛋白 大豆蛋白虽然是一种优质蛋白,但由于制备过程中的变性和聚集作用使蛋白质的许多性质受到限制,尤其 是溶解性的降低。良好的水溶性是乳化性、起泡性、粘稠性的前提,因此溶解性是发挥大豆蛋白机能的共同前 提条件。为了得到高品质的化妆品添加剂,对大豆蛋白进行改性往往能获得更好的效果。 3.1制备 大豆蛋白的改性有三种方式:酶法改性、化学法改性、物理法改性。 3.1.1酶法改性 目前,酶法改性增溶的研究比较多,对于特定基团的酶解反应需要专一化的酶,如肽 谷酰氨酶能在一定的温度和环境下将大豆水解成脱酰氨产晶,从而增进其水溶,乳化能力。起泡性质和乳化液 的稳定作用L LO J。 3.1.2化学改性化学法改性是利用蛋白质侧链基团的化学活性,选择地将某些基团转化为衍生物。以 此来达到改变蛋白质的功能性质的目的。化学改性的方法有酰化反应(发生在e—NH2基上)、磷酸化反应 (发生在£一NH2,一OH上)、酰氨化作用(发生在一COOH上)及去酰胺反应,其中去酰胺反应尤其引人注 目。由于大豆分离蛋白的去酰胺改性导致蛋白分子中天冬酰胺和谷酰胺的酰胺键部分水解为羧基,使蛋白的电 荷性质发生了变化并使各项功能,溶解性、乳化性、乳化稳定性、发泡性、泡沫稳定性都大大提高[11]。 3.1.3物理改性物理法改性是指利用热,电,机械能等能量形式的改性方法,它具有费用低。无毒副 作用以及对产品营养性能影响较小等优点。目前报道过的有利用物理改性破坏蛋白质分子间的二硫键从而达到 增溶效果的方法【12』。 3.2大豆改性蛋白的功能及应用
寡肽的添加不致引起沉淀,并能够很好的发挥它应有的作用。
‘
1.2.2吸湿性与保湿性
大豆肽有很强的吸湿性和保湿性,这种特性使大豆肽可用作毛发、皮肤的保湿剂,大豆肽的这种性能比原
先在化妆品领域广泛应用的胶原肽、丝肽有更好的效果”』。三种肽的吸湿性和保湿性的比较图如下:
1.2.3氨基酸的作用 大豆肽中的氨基酸可与毛发中的二硫键作用,因而对毛发有
质,大豆肽的提出,不仅进一步提高了大豆蛋白质的营养功能和
0
加工性能,也大大提高了大豆蛋白质的附加值。随着人们对天然
5
10
15
放置时间(d)
化妆品的趋向,它将得到更加广泛的应用。 2.大豆水解蛋白
图2三种肽的吸湿、保湿性比较
大豆蛋白水解物的主要成分是多肽和氨基酸的混合物。 2.1制备
大豆的水解方法有碱法水解、酸法水解、酶法水解三种,它们各有利弊。
give different soy products their special functionality such as hygroscopicity,humectent,antioxygenie activity and
surface activity.These functionality play眦important role in cosmetic.This paper focus ott the functionality of three kinds of soy protein products--soybean peptides,soy protein hydrolysates(ISSPH)and modified soy protein,as
9.E.P.848。944;U.S.P.5788954
10.E,P.845,261;E.P.845,260; E.P.848,936;E.P.848,947
11.C.A.130 114764
12.E.P.895.775
大豆蛋白产品在化妆品中应用的前景
The Functionality of Soy Protein Products
1.1制备
日本不二制油株式会社近年来对大豆肽进行了许多开发研究,提出了以酶分解大豆蛋自制取大豆多肽的技
术路线。其工艺路线如图所示:
’
油 脱赡大豆
(水提取)
豆乳
(麓沉淀)
凝乳 f
(中和)
厂………‘:ik,
(干爆)
分青蛋白 (童士浦罗)
l
大豆多肚(赫伊衄 卡Rill伊衄特n)
l
大豆多肽 (羹伊粗特Pm)
图1大豆肽工艺路线
采用这一技术制取的大豆寡肽,其分子量以低于1000的为主[1|。 1.2大豆肽的功能及应用
1.2.1良好的pH
2L6
I
大豆多肚 (羹伊衄特s)
大豆蛋白在酸性条件下会凝固沉淀,特别在等电点附近溶解度急剧下降,而大豆肽则可保持较高的溶解
度【2J。由于人的皮肤适应微酸性的环境,所以许多化妆品添加了诸如果酸类的酸性物质。对于此类化妆品,
全脂大豆粉j堕二—!旦大豆分离蛋白望J!叁誓!皇等电可溶水解蛋白 活性炭吸栩|}中和真空浓螭 喷雾干燥
大豆水解蛋白粉c6]
2.2大豆水解蛋白的功能及应用
大豆球蛋白经酶降解后,不仅能保持其原有的营养价值,且由于肽链的缩短显示出许多新的功能性质。
2.2.1高溶解性
大豆蛋白在微生物酶的作用下,大分子蛋白断裂成小分子
则是希望材料具有功能性同时价格合理。我国是大豆出产国,大豆资源极为丰富.大豆的提取工艺更是早已成
熟,近年来对大豆肽、大豆水解蛋白及大豆蛋白改性方面的研究也臻于成熟。从价格角度出发,对于高附加值 的化妆品行业,大豆蛋白是相当合理的。更值得一提的是,由于大豆蛋白的高营养性,它不仅对体内营养是很
大的补充,对于皮肤及头发也有相当优良的滋养作用。目前,国外如日本、美国等已对它有所研究应用,但在