大豆分離蛋白在食品中的應(yīng)用與前景

李昂，張華江，遲玉杰，肖冰，饒?jiān)剑U慧嫻（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江哈爾濱150030）

大豆分離蛋白在食品中的應(yīng)用與前景

李昂，張華江*，遲玉杰，肖冰，饒?jiān)?，鮑慧嫻
（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江哈爾濱150030）

綜述大豆分離蛋白在肉制品保鮮中應(yīng)用、果蔬保鮮中的應(yīng)用、雞蛋涂膜保鮮中的應(yīng)用以及在抗油脂氧化方面的應(yīng)用4個(gè)方面，同時(shí)對(duì)大豆分離蛋白的未來(lái)應(yīng)用前景進(jìn)行了闡述。

大豆分離蛋白；保鮮；涂膜；前景

眾所周知，食品包裝膜的外觀、耐水性以及機(jī)械性能等諸多性質(zhì)會(huì)影響消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的選擇[1]，因此健康衛(wèi)生的食品包裝是非常重要的。現(xiàn)在大多數(shù)的食品包裝材料和食品涂膜保鮮材料都是采用含有高分子的塑料制成的，由于其難以降解，不利于環(huán)境且對(duì)身體健康有危害性，稱(chēng)之為“白色污染”。而可食性包裝膜因其生物可降解，隔油，阻氣等優(yōu)良的性狀，且蛋白質(zhì)分子之間的交聯(lián)作用強(qiáng)烈等優(yōu)點(diǎn)吸引了不少研究者的目光?？墒承缘陌b膜主要包括多糖類(lèi)可食性包裝膜、蛋白類(lèi)可食性包裝膜和脂肪類(lèi)可食性包裝膜[2]。蛋白類(lèi)可食性包裝膜機(jī)械性能優(yōu)于多糖類(lèi)可食性包裝膜和脂肪類(lèi)可食性包裝膜而備受青睞，在食品領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。即使大豆分離蛋白膜因其具有很好的阻隔性能，但與其他合成材料相比具有較高的滲水性、較低的機(jī)械性能以及較差的延展性，因此須對(duì)其進(jìn)行改性，在一定程度上提高蛋白膜的抗拉強(qiáng)度和阻濕性能[3-4]，或者使微小粒子及耐菌材料與大豆分離蛋白結(jié)合，提高復(fù)合物的機(jī)械性上和抗菌性，延長(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期。A.Jensen等[5]研究出一種纖維素-大豆分離蛋白復(fù)合膜，這種纖維素是在酸堿水解法和高壓的協(xié)同作用下從大豆的豆莢和莖中提取的，研究表明在纖維素和大豆分離蛋白質(zhì)量之比在5∶95時(shí)表現(xiàn)出很強(qiáng)的機(jī)械性能。同時(shí)也可以利用大豆分離蛋白的生物相容性，使其與機(jī)械性較強(qiáng)的物質(zhì)結(jié)合，提高大豆分離蛋白膜的抗拉強(qiáng)度和阻濕性能。Yi-Ning Zhang等[6]利用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)研究出明膠-大豆分離蛋白復(fù)合膜，結(jié)果表明復(fù)合膜充分的結(jié)合了兩種蛋白的優(yōu)點(diǎn)，有很好的乳化穩(wěn)定性，對(duì)水和氧氣有很好的阻隔性。單純由大豆分離蛋白制成的膜防腐保鮮能力等較差，而某些抗氧化劑（如茶多酚）、抑菌劑（如納他霉素）與大豆分離蛋白結(jié)合生成復(fù)合膜可以提高膜的防腐保鮮能力性能，在一定程度上滿足食品包裝的要求。本文綜述了大豆分離蛋白在食品領(lǐng)域的幾個(gè)方面的應(yīng)用。

1　大豆分離蛋白在肉制品保鮮中的應(yīng)用

引起肉腐敗變質(zhì)的原因主要是微生物的作用和氧氣的作用。鮮肉是細(xì)菌、霉菌和酵母菌良好的天然培養(yǎng)基，如果溫度和pH適宜，就會(huì)大量的繁殖并使肉中的蛋白質(zhì)快速分解，造成肉的腐敗。肉中的不飽和脂肪酸易于氧化，在光、射線，水分等的因素影響下可以被氧氣氧化成過(guò)氧化物，引起肉的變質(zhì)。傳統(tǒng)的肉品保藏技術(shù)包括低溫冷藏保鮮、低水分活性保鮮及加熱處理保鮮等，但是這些保鮮方法都存在較大的弊端，如低溫保鮮的最大的缺點(diǎn)是冷凍和解凍過(guò)程會(huì)因冰晶形成和鹽析效應(yīng)，使肉的品質(zhì)下降，且凍藏時(shí)運(yùn)輸成本高。肉類(lèi)涂膜保鮮是指將肉類(lèi)涂抹或浸泡特殊的保鮮劑，在肉的表面形成一層保護(hù)性薄膜，防止外界微生物的侵入，減少肉與外界空氣接觸的機(jī)會(huì)，在一定時(shí)期內(nèi)保持肉類(lèi)的新鮮[7]。張彬等[8]研究發(fā)現(xiàn)肉桂醛-大豆分離蛋白復(fù)合膜可以明顯的提高大豆分離蛋白膜對(duì)冷鮮豬肉的保鮮效果，對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和酵母菌等有抑制作用。黃志英等[9]研究發(fā)現(xiàn)新鮮牛肉經(jīng)抗菌蛋白涂膜液（含有乳酸鏈球菌）浸漬后，再結(jié)合氣調(diào)包裝可顯著地延長(zhǎng)牛肉的貨架期。

2　大豆分離蛋白在果蔬保鮮中的應(yīng)用

新鮮的果蔬采摘后不及時(shí)進(jìn)行保鮮處理就會(huì)出現(xiàn)失水萎焉、品質(zhì)惡化和腐爛。目前用于果蔬包裝的塑料保鮮膜，如聚乙烯薄膜（polyethylene film，PE）、聚丙烯薄膜（polypropylene film，PP）、聚苯乙烯膜（polystyrene film，PS）、醋酸乙烯酯共聚物膜（ethylene vinyl-acetate copolymer film，EVA）等，雖能達(dá)到一定的保鮮效果，但它們對(duì)水蒸氣的傳遞速率很低，容易導(dǎo)致微生物滋長(zhǎng)，而且化學(xué)穩(wěn)定性較強(qiáng)，難以被微生物降解。因此這些材料已明顯不能滿足現(xiàn)代市場(chǎng)的保鮮要求。目前有不少研究者正在致力于研究出耐細(xì)菌繁殖、抗氧化的大豆分離蛋白復(fù)合膜。郭叢珊等[10]利用茶多酚的天然抗菌抗氧化的性質(zhì)研究出茶多酚-大豆分離蛋白可食性抗菌膜，其力學(xué)性能和阻水性能有顯著提高，并且將茶多酚-大豆分離蛋白復(fù)合物的涂膜液涂抹在圣女果上可以抑制果實(shí)內(nèi)外的氣體交換，降低呼吸強(qiáng)度，延緩腐敗，同時(shí)降低貯藏過(guò)程中VC的損失。孫慶申等[11]制備的添加有亞硫酸鈉的大豆分離蛋白復(fù)合液涂膜在草莓上形成一層半透明的薄膜，抑制草莓的生理代謝，減少營(yíng)養(yǎng)物的損失，對(duì)草莓的常溫儲(chǔ)藏有較好的保鮮效果。郭寬等[12]研究了蜂蠟-大豆分離蛋白復(fù)合膜，結(jié)果表明通過(guò)添加蜂蠟可以使大豆分離蛋白改性，進(jìn)而提高了大豆分離蛋白膜的抗張強(qiáng)度、阻水性能和表面接觸角，降低水蒸氣透過(guò)系數(shù)以及斷裂延伸率，提高切分西瓜的保鮮能力。張建威等[13]研究的由大豆分離蛋白、苯甲酸和黃原膠制成的復(fù)合膜對(duì)新鮮芹菜具有很好的保鮮效果。

3　大豆分離蛋白在雞蛋涂膜保鮮中的應(yīng)用

雞蛋的新鮮度對(duì)于其安全性非常重要。與雞蛋的新鮮度緊密相關(guān)的因素包括：微生物污染、腐敗、氧化、有害物質(zhì)以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量。涂膜保鮮是最常用的潔蛋方式，是把涂膜劑均勻地涂在蛋殼表面，堵住其表面氣孔，遏制蛋殼水分和二氧化碳逸出及微生物侵入，有效減少雞蛋失重，以達(dá)到保鮮效果[14]。趙敏等[15]研究出經(jīng)大豆分離蛋白膜涂膜材料處理的雞蛋保鮮期至少可延長(zhǎng)2周。納他霉素不僅能夠抑制真菌，還能防止真菌毒素的產(chǎn)生。納他霉素對(duì)人體無(wú)害，很難被人體消化道吸收，而且微生物很難對(duì)其產(chǎn)生抗性，同時(shí)因其溶解度很低等特點(diǎn)，通常用于食品的表面防腐。因此也有研究表明納他霉素-大豆蛋白分離復(fù)合膜可以對(duì)雞蛋進(jìn)行保鮮，延長(zhǎng)雞蛋的保質(zhì)期。

4　大豆分離蛋白在抗油脂氧化方面的應(yīng)用

油脂氧化不僅可以導(dǎo)致油脂的理化性質(zhì)變化，而且也可使其生物學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，在某些情況下還會(huì)呈現(xiàn)一定的毒性和致癌作用。因此除了向食用油中的加入抗氧化劑以外，使用高阻隔性包裝材料也是非常重要的。馬越等[16]研究發(fā)現(xiàn)花青素-大豆分離蛋白復(fù)合膜具有較強(qiáng)抑制油脂氧化、延緩油脂酸敗的能力。類(lèi)似的天然抗氧化劑還有胡蘿卜素，VE等。Seung Yong Cho等[17]研究出了一種由玉米醇溶蛋白和大豆分離蛋白發(fā)生氨基化制成的可食性包裝袋，這種包裝袋主要應(yīng)用在裝有橄欖油的速食面的料包中，結(jié)果表明這種復(fù)合包裝比大豆分離蛋白膜具有更強(qiáng)的拉伸強(qiáng)度、阻水性，且在減少橄欖油腐敗方面優(yōu)于聚乙烯。

5　前景

隨著科技的進(jìn)步，生活水平的提高，健康生活的理念越來(lái)越深入，食品包裝自然而然的成為了食品安全的一個(gè)焦點(diǎn)。大豆分離蛋白在眾多包裝材料中脫穎而出是因?yàn)槠渚哂邪踩?，成本低廉，操作方便和具有一定物理機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，可替代傳統(tǒng)的不可降解塑料，有效地解決不可降解塑料帶來(lái)的“白色污染”，體現(xiàn)了“綠色包裝”的理念。為此我們應(yīng)該抓住這個(gè)難得機(jī)遇，使我國(guó)的大豆分離蛋白包裝事業(yè)取得更大的發(fā)展。可以通過(guò)化學(xué)方法（增塑劑、交聯(lián)劑、還原劑）、物理處理（紫外線輻射、微波、超聲波）、酶法交聯(lián)等方法使大豆蛋白膜的性能進(jìn)一步提高，克服膜的阻濕性能始終不夠理想的問(wèn)題，未來(lái)的研究重心一方面將會(huì)放在大豆分離蛋白與其它材料（如多糖、脂類(lèi)、蛋白等）復(fù)合上，生成可以滿足不同需求的大豆蛋白復(fù)合膜，使膜具有特殊的性能，如抗氧化性、抑菌性和機(jī)械性能等。另一方面將會(huì)放在大豆分離蛋白與納米粒子[如二氧化鈦（TiO2）粒子、納米蒙脫土、納米纖維素、納米銀等]及抗菌材料（如納米銀、溶菌酶、牛至油、香蘭素等）的結(jié)合上，通過(guò)對(duì)大豆分離蛋白進(jìn)行改性，進(jìn)而提高大豆分離蛋白復(fù)合物的機(jī)械性能和抗菌性能，延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期。大豆分離蛋白復(fù)合膜的阻濕性能和隔絕空氣的性能也是未來(lái)研究的重點(diǎn)。總之，大豆分離蛋白在食品保鮮方面的研究還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，作為食品包裝其各項(xiàng)性能有待提高，大豆分離蛋白開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景十分廣闊。

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Application and Prospect of Soybean Protein Isolate in Food

LIAng，ZHANG Hua-jiang*，CHIYu-jie，XIAO Bing，RAO Yue，BAO Hui-xian
（College ofFood，Northeast Agricultural University，Harbin 150030，Heilongjiang，China）

Review four aspects of applications of soybean separation protein for meat products preservation，fruits and vegetables preservation，egg fresh-keeping with films，and the resistance ofoiloxidation.Meanwhile，the future ofapplications prospectofthe soybean protein isolates is prospected.

soy protein isolate；preservation；coating；developmentderections

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.12.047

國(guó)家自然基金面上項(xiàng)目（31271961）；國(guó)家自然基金青年項(xiàng)目（31101386）；東北農(nóng)業(yè)大學(xué)博士啟動(dòng)基金（2012RCB02）；大豆生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任基金項(xiàng)目（SB11C01）；黑龍江省高校科技成果產(chǎn)業(yè)化前期研發(fā)培育項(xiàng)目（1253CGZH26）

李昂（1988—），女（漢），碩士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏工程。

張華江（1976—），男，副教授，博士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏工程。

2015-06-23