豆蛋白质的保健功能和制备方法

背景及概述[1][2]

豆蛋白质是氨基酸平衡特性较好的植物性蛋白之一，富含8 种人体必需氨基酸，与世界粮农组织和世界卫生组织推荐的氨基酸组成基本相符，其特有的生理活性物质-大豆异黄酮还有着降低胆固醇的功效，且不含胆固醇；豆蛋白质与动物蛋白相比，对肾脏具有保健作用，当以豆蛋白质代替动物蛋白时，可以减少泌尿系统中钙的排泄量。豆蛋白质及其水解物的降血脂、降血压、降血糖等保健功能也得到了验证。豆蛋白质的营养保健功能研究已经经历大半个世纪，众多的研究结果都表明豆蛋白质是一种可以满足人体必需氨基酸需求的全价蛋白质，而且可以有效降低血脂、改善胰岛素敏感性、降低体脂肪和中性脂肪。

未来几年内，应重点研究：

1) 豆蛋白质在中国各类人群中的保健功效，并重点研究其各成分对血脂代谢、血糖代谢的影响机制；

2) 高端豆蛋白质产品的高效制备生产技术，以提高我国豆蛋白质产品的质量，增加市场竞争力；

3) 豆蛋白质在饮料、保健品行业的应用技术研究，特别是研究双蛋白的相互作用。上述研究将进一步提升豆蛋白质在食品中的应用，促进我国豆蛋白质市场的扩大，使豆蛋白质真正为我国全民族健康事业做出贡献。

营养功能^[1][2]

大豆中富含蛋白质，其含量是小麦、大米等谷类作物的两倍以上，通常在40% ～ 50% 之间。而储存蛋白是豆蛋白质的主体，约占总蛋白质的70% 以上，主要包括7S 球蛋白( 大豆伴球蛋白) 和11S 球蛋白( 大豆球蛋白) ，而其他储存蛋白，如2S、9S、15S含量较少。除储存蛋白外，豆蛋白质中还含有一些具有生物活性的蛋白，如β-淀粉酶、细胞色素c、植物血凝素、脂肪氧化酶、脲酶、Kunitz 胰蛋白酶抑制剂和Bowman-Birk 胰蛋白抑制剂等。通常，为提高大豆产品的消化性，加工过程中这些抑制剂会被除去或是通过特殊手段进行失活处理。此外市售不同种类豆蛋白质产品中通常还伴随有异黄酮、皂苷和卵磷脂等物质。就氨基酸含量来说，豆蛋白质是目前报道的唯一含有人体所需的9 种必需氨基酸且含量满足人体需求的一种植物蛋白，是公认的一种全价蛋白质，其蛋白质评价指标PDCAAS( 蛋白质消化率校正的氨基酸分数，是一种衡量蛋白质质量的方法) 与酪蛋白、鸡蛋蛋白一样达到评估值1(见图1) 。

从氨基酸需求量来看，无论是对于2 ～ 5 岁的学龄前儿童，还是对于成人而言，豆蛋白质的必需氨基酸含量都能满足人体每日需求量。然而对于婴儿而言，适量苏氨酸、蛋氨酸、赖氨酸和色氨酸的添加可以有效提高豆蛋白质质的功效比(PER) 和蛋白质净比值(NPR) 豆蛋白质过敏性较低，临床实验和动物模型都表明，相对于其他类型的蛋白，豆蛋白质仅在少部分儿童中出现过敏现象，而在成年人中少有发现。此外，量效关系的研究表明引发过敏的豆蛋白质的临界剂量仅为0. 001 3 mg( 大豆粉) ，而相应的酪蛋白和鸡蛋蛋白的临界剂量分别为0. 005 mg( 新鲜牛奶) 和0. 002 mg( 新鲜鸡蛋)。因此豆基配方食品广泛被用于患有乳糖不耐症的婴儿群体中。值得注意的是，豆蛋白质中所含有的一定量的植酸可能会对婴儿的矿物质吸收利用产生一定影响。

保健功能^[1][2]

1.豆蛋白质对胰岛素敏感性的调节功效

胰岛素抵抗( insulin resistance，IR) 是Ⅱ型糖尿病的发病基础，常常与肥胖、高血压、高血脂症相伴随，其中肥胖是引起胰岛素抵抗最常见的原因。研究表明豆蛋白质对提高胰岛素敏感性具有一定的作用。

使用KKAy-小鼠模型研究大豆蛋白对胰岛素调节基因表达的影响，实验结果表明，长时间摄入豆蛋白质可以改善体内的葡萄糖代谢平衡，提高胰岛素敏感度，并显著改变胰岛素调节基因GLUT2、GLUT3、Ins2、IGF1、Beta2 /Neurod1、肠促胰酶素和LDLr 的基因表达谱。对比鳕鱼、大豆和酪蛋白对葡萄糖耐受程度和胰岛素敏感性的影响，指出鳕鱼和豆蛋白质喂食的小鼠的空腹血糖和胰岛素浓度均较酪蛋白喂食的小鼠低，且在静脉注射大量葡萄糖后，鳕鱼和豆蛋白质喂食的小鼠葡萄糖降解速度较快，说明其胰岛素敏感性提高。由于豆蛋白质可以调节血液中胰岛素浓度而影响胆固醇调控元件结合蛋白-1( SREBP-1) 的表达，从而降低肝脏中甘油三酯和胆固醇的积累程度，达到预防脂肪肝的功效。

2. 豆蛋白质的减肥功效

肥胖是由于摄入热量高于消耗热量导致多余的脂肪在皮下组织积累而造成的一种代谢紊乱的病症。肥胖症会进一步衍生至高胰岛素血症、胰岛素耐受症和血脂代谢异常等。肥胖症引起的血脂异常通常会导致血浆中脂肪酸、甘油三酯、LDL、VLDL 浓度过高。豆蛋白质降低血脂和改善胰岛素抵抗的作用对减肥具有积极的影响，除这两方面外，豆蛋白质还可通过提高饱腹感和能量消耗，并影响油脂的吸收积累达到减肥的功效。豆蛋白质的摄入可以有效提高饱腹感，从而减少食物摄入。

研究表明高蛋白饮食会使胃肠激肽浓度增高，从而产生饱腹感。此外证实大豆β-伴球蛋白的蛋白胨可以通过提高血浆中肠促胰酶肽的浓度达到减少食物摄入的效果。在能量消耗方面，人体实验表明摄入动物蛋白和豆蛋白质的产热效应均高于碳水化合物。通过服食豆蛋白质及其水解物或β-大豆伴球蛋白发现体脂肪率大幅度降低，这可能是由于以下几种作用导致：首先豆蛋白质中的高分子蛋白质成分在消化道内直接吸附摄取的油脂而排出体外；其次豆蛋白质可以促进人体脂肪酸的氧化和分解，从而促进脂肪的燃烧；最后豆蛋白质可以抑制肝脏中的中性脂肪合

3.缓解骨质疏松症功能

骨质疏松症由多种因素引起的骨强度降低和骨骼组织退化，主要表现为骨骼多孔，脆性增加，容易断裂。研究表明食用大豆制品较多的日本妇女骨折率是美国妇女的一半，也有研究比较了去卵巢的小鼠分别饲喂20% 的豆蛋白质和鱼油( 5%) 以及20%的酪蛋白和鱼油( 5%) 对左股骨末端骨密度的影响，4个月后发现这两组左股骨末端骨密度的降低依次为4%，10%。

4.对其他疾病的调节功能

此外，也有研究表明豆蛋白质对于肾病、糖尿病、心血管疾病、高血压等其他慢性疾病也具有一定的缓解作用。豆蛋白质替代动物蛋白，可以减少肾小球的高过滤和高代谢，预防糖尿病引起的肾脏疾病，并且具有一定降低蛋白尿的疗效。也有学者以注射嘌呤霉素氨基核苷的Wister 大鼠来建立肾病综合征模型，分别喂养20%( 占饮食总量的百分比，下同) 酪蛋白和20% 豆蛋白质。相同条件下饲喂9 周以后与酪蛋白组相比，豆蛋白质组的小鼠的血清肌酐和尿素氮明显下降，蛋白尿减少，高血脂症减轻，肾小球硬化的发病率降低。选取慢性肾功能衰竭患者70 例，随机分成试验组(低豆蛋白质饮食组) 和对照组(低动物蛋白组) 。结果发现，低豆蛋白质饮食能改善慢性肾功能衰竭患者的肾功能，延缓肾功能衰竭，对营养状况无不良影响。此外，试验组的耐受性和顺应性要好于对照组。

制备 ^[3]

一种片状颗粒组织化豆蛋白质的生产方法，生产成本低，所得产品蛋白质含量高。所述的片状颗粒组织化豆蛋白质的生产方法，包括以下步骤：

(1)粉碎过筛：以低温豆粕为主料，粉碎后过80-100目筛，在混合罐中将主料和辅料混合均匀，其中辅料质量占总物料质量的0-30％；

(2)调质：将混合均匀的物料输送至调质器，然后加水、通蒸汽对物料进行调质，使物料水分质量含量为40-80％；

(3)挤压膨化：用双杆挤压膨化机对调质后的物料进行挤压膨化，控制双杆挤压膨化机五个区内的温度，使物料在膨化机中完成预热、反应、成型；

(4)切割：控制切刀速度为500-800r/min，将膨化成型的组织蛋白进行切割；

(5)二次切削：将切割过的组织蛋白传送至湿磨机，通过湿磨机刀片的二次切割将组织蛋白切削成0.3-2cm长度的不规则片状颗粒；

(6)烘干：将经过二次切削的片状颗粒用进风温度为75-100℃，出风温度为55-70℃的热风干燥器烘干；

(7)过筛：烘干后的组织蛋白分别过12-24目筛和24-40目筛，取两筛之间产品即得所述的片状颗粒组织化豆蛋白质

主要参考资料

[1] 豆蛋白质保健功能研究进展

[2] 刘新旗, 涂丛慧, 张连慧, 等. 豆蛋白质的营养保健功能研究现状[J]. 北京工商大学学报: 自然科学版, 2012, 30(2): 1-6.

[3] CN201610056189.5 一种片状颗粒组织化豆蛋白质的生产方法