大豆分离蛋白在食品中的应用与前景

李昂，张华江，迟玉杰，肖冰，饶越，鲍慧娴（东北农业大学食品学院，黑龙江哈尔滨150030）

大豆分离蛋白在食品中的应用与前景

李昂，张华江*，迟玉杰，肖冰，饶越，鲍慧娴
（东北农业大学食品学院，黑龙江哈尔滨150030）

综述大豆分离蛋白在肉制品保鲜中应用、果蔬保鲜中的应用、鸡蛋涂膜保鲜中的应用以及在抗油脂氧化方面的应用4个方面，同时对大豆分离蛋白的未来应用前景进行了阐述。

大豆分离蛋白；保鲜；涂膜；前景

众所周知，食品包装膜的外观、耐水性以及机械性能等诸多性质会影响消费者对产品的选择[1]，因此健康卫生的食品包装是非常重要的。现在大多数的食品包装材料和食品涂膜保鲜材料都是采用含有高分子的塑料制成的，由于其难以降解，不利于环境且对身体健康有危害性，称之为“白色污染”。而可食性包装膜因其生物可降解，隔油，阻气等优良的性状，且蛋白质分子之间的交联作用强烈等优点吸引了不少研究者的目光。可食性的包装膜主要包括多糖类可食性包装膜、蛋白类可食性包装膜和脂肪类可食性包装膜[2]。蛋白类可食性包装膜机械性能优于多糖类可食性包装膜和脂肪类可食性包装膜而备受青睐，在食品领域得到了广泛的应用。即使大豆分离蛋白膜因其具有很好的阻隔性能，但与其他合成材料相比具有较高的渗水性、较低的机械性能以及较差的延展性，因此须对其进行改性，在一定程度上提高蛋白膜的抗拉强度和阻湿性能[3-4]，或者使微小粒子及耐菌材料与大豆分离蛋白结合，提高复合物的机械性上和抗菌性，延长产品的保质期。A.Jensen等[5]研究出一种纤维素-大豆分离蛋白复合膜，这种纤维素是在酸碱水解法和高压的协同作用下从大豆的豆荚和茎中提取的，研究表明在纤维素和大豆分离蛋白质量之比在5∶95时表现出很强的机械性能。同时也可以利用大豆分离蛋白的生物相容性，使其与机械性较强的物质结合，提高大豆分离蛋白膜的抗拉强度和阻湿性能。Yi-Ning Zhang等[6]利用转谷氨酰胺酶交联研究出明胶-大豆分离蛋白复合膜，结果表明复合膜充分的结合了两种蛋白的优点，有很好的乳化稳定性，对水和氧气有很好的阻隔性。单纯由大豆分离蛋白制成的膜防腐保鲜能力等较差，而某些抗氧化剂（如茶多酚）、抑菌剂（如纳他霉素）与大豆分离蛋白结合生成复合膜可以提高膜的防腐保鲜能力性能，在一定程度上满足食品包装的要求。本文综述了大豆分离蛋白在食品领域的几个方面的应用。

1　大豆分离蛋白在肉制品保鲜中的应用

引起肉腐败变质的原因主要是微生物的作用和氧气的作用。鲜肉是细菌、霉菌和酵母菌良好的天然培养基，如果温度和pH适宜，就会大量的繁殖并使肉中的蛋白质快速分解，造成肉的腐败。肉中的不饱和脂肪酸易于氧化，在光、射线，水分等的因素影响下可以被氧气氧化成过氧化物，引起肉的变质。传统的肉品保藏技术包括低温冷藏保鲜、低水分活性保鲜及加热处理保鲜等，但是这些保鲜方法都存在较大的弊端，如低温保鲜的最大的缺点是冷冻和解冻过程会因冰晶形成和盐析效应，使肉的品质下降，且冻藏时运输成本高。肉类涂膜保鲜是指将肉类涂抹或浸泡特殊的保鲜剂，在肉的表面形成一层保护性薄膜，防止外界微生物的侵入，减少肉与外界空气接触的机会，在一定时期内保持肉类的新鲜[7]。张彬等[8]研究发现肉桂醛-大豆分离蛋白复合膜可以明显的提高大豆分离蛋白膜对冷鲜猪肉的保鲜效果，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和酵母菌等有抑制作用。黄志英等[9]研究发现新鲜牛肉经抗菌蛋白涂膜液（含有乳酸链球菌）浸渍后，再结合气调包装可显著地延长牛肉的货架期。

2　大豆分离蛋白在果蔬保鲜中的应用

新鲜的果蔬采摘后不及时进行保鲜处理就会出现失水萎焉、品质恶化和腐烂。目前用于果蔬包装的塑料保鲜膜，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，虽能达到一定的保鲜效果，但它们对水蒸气的传递速率很低，容易导致微生物滋长，而且化学稳定性较强，难以被微生物降解。因此这些材料已明显不能满足现代市场的保鲜要求。目前有不少研究者正在致力于研究出耐细菌繁殖、抗氧化的大豆分离蛋白复合膜。郭丛珊等[10]利用茶多酚的天然抗菌抗氧化的性质研究出茶多酚-大豆分离蛋白可食性抗菌膜，其力学性能和阻水性能有显著提高，并且将茶多酚-大豆分离蛋白复合物的涂膜液涂抹在圣女果上可以抑制果实内外的气体交换，降低呼吸强度，延缓腐败，同时降低贮藏过程中VC的损失。孙庆申等[11]制备的添加有亚硫酸钠的大豆分离蛋白复合液涂膜在草莓上形成一层半透明的薄膜，抑制草莓的生理代谢，减少营养物的损失，对草莓的常温储藏有较好的保鲜效果。郭宽等[12]研究了蜂蜡-大豆分离蛋白复合膜，结果表明通过添加蜂蜡可以使大豆分离蛋白改性，进而提高了大豆分离蛋白膜的抗张强度、阻水性能和表面接触角，降低水蒸气透过系数以及断裂延伸率，提高切分西瓜的保鲜能力。张建威等[13]研究的由大豆分离蛋白、苯甲酸和黄原胶制成的复合膜对新鲜芹菜具有很好的保鲜效果。

3　大豆分离蛋白在鸡蛋涂膜保鲜中的应用

鸡蛋的新鲜度对于其安全性非常重要。与鸡蛋的新鲜度紧密相关的因素包括：微生物污染、腐败、氧化、有害物质以及营养物质含量。涂膜保鲜是最常用的洁蛋方式，是把涂膜剂均匀地涂在蛋壳表面，堵住其表面气孔，遏制蛋壳水分和二氧化碳逸出及微生物侵入，有效减少鸡蛋失重，以达到保鲜效果[14]。赵敏等[15]研究出经大豆分离蛋白膜涂膜材料处理的鸡蛋保鲜期至少可延长2周。纳他霉素不仅能够抑制真菌，还能防止真菌毒素的产生。纳他霉素对人体无害，很难被人体消化道吸收，而且微生物很难对其产生抗性，同时因其溶解度很低等特点，通常用于食品的表面防腐。因此也有研究表明纳他霉素-大豆蛋白分离复合膜可以对鸡蛋进行保鲜，延长鸡蛋的保质期。

4　大豆分离蛋白在抗油脂氧化方面的应用

油脂氧化不仅可以导致油脂的理化性质变化，而且也可使其生物学性质发生改变，在某些情况下还会呈现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剂以外，使用高阻隔性包装材料也是非常重要的。马越等[16]研究发现花青素-大豆分离蛋白复合膜具有较强抑制油脂氧化、延缓油脂酸败的能力。类似的天然抗氧化剂还有胡萝卜素，VE等。Seung Yong Cho等[17]研究出了一种由玉米醇溶蛋白和大豆分离蛋白发生氨基化制成的可食性包装袋，这种包装袋主要应用在装有橄榄油的速食面的料包中，结果表明这种复合包装比大豆分离蛋白膜具有更强的拉伸强度、阻水性，且在减少橄榄油腐败方面优于聚乙烯。

5　前景

随着科技的进步，生活水平的提高，健康生活的理念越来越深入，食品包装自然而然的成为了食品安全的一个焦点。大豆分离蛋白在众多包装材料中脱颖而出是因为其具有安全，成本低廉，操作方便和具有一定物理机械强度等优点，可替代传统的不可降解塑料，有效地解决不可降解塑料带来的“白色污染”，体现了“绿色包装”的理念。为此我们应该抓住这个难得机遇，使我国的大豆分离蛋白包装事业取得更大的发展。可以通过化学方法（增塑剂、交联剂、还原剂）、物理处理（紫外线辐射、微波、超声波）、酶法交联等方法使大豆蛋白膜的性能进一步提高，克服膜的阻湿性能始终不够理想的问题，未来的研究重心一方面将会放在大豆分离蛋白与其它材料（如多糖、脂类、蛋白等）复合上，生成可以满足不同需求的大豆蛋白复合膜，使膜具有特殊的性能，如抗氧化性、抑菌性和机械性能等。另一方面将会放在大豆分离蛋白与纳米粒子[如二氧化钛（TiO2）粒子、纳米蒙脱土、纳米纤维素、纳米银等]及抗菌材料（如纳米银、溶菌酶、牛至油、香兰素等）的结合上，通过对大豆分离蛋白进行改性，进而提高大豆分离蛋白复合物的机械性能和抗菌性能，延长食品的保质期。大豆分离蛋白复合膜的阻湿性能和隔绝空气的性能也是未来研究的重点。总之，大豆分离蛋白在食品保鲜方面的研究还是远远不够，作为食品包装其各项性能有待提高，大豆分离蛋白开发应用前景十分广阔。

[1]Su J-F,Yuan X-Y,Huang Z,etal.Properties stability and biodegradation behaviors ofsoy protein isolate/poly(vinylalcohol)blend films [J].Polymer Degradation and Stability,2010,95(7):1226-1237

[2]贾云芝,陈志周.可食性大豆分离蛋白膜研究进展[J].包装学报, 2011,3(3):70-74

[3]Xie D-Y,Song F,Zhang M,et al.Soy protein isolate films with improved property via a facile surface coating[J].Industrial Crops and Products,2014,54(1):102-108

[4] 王海洋,尹国强,冯光炷.大豆蛋白膜的研究进展[J].仲恺农业工程学院学报,2013,26(3):65-70

[5Jensen A,Lim L-T,Barbut S,et al.Development and characterization of soy protein films incorporated with cellulose fibers using a hotsurface casting technique[J].LWT-Food Science and Technology,2014,60(1):162-170

[6]Zhang Y-N,Zhao X-H.Study on the functional properties of soybean protein isolate cross-linked with gelatin by microbialtransglutaminase[J].International Journal of Food Properties,2013,16(6): 1257-1270

[7]冯治平,李佳齐,刘达玉.大豆分离蛋白对羊肉保鲜效果影响研究[J].食品工业,2012,3(3):53-55

[8]张彬,江娟.肉桂醛-大豆分离蛋白可食膜的抑菌及其对冷鲜猪肉的保鲜[J].食品科学,2011,32(S1):106-112

[9]黄志英,雷桥,潘家祯,等.抗菌蛋白涂膜协同气调包装对牛肉品质的影响[J].食品工业科技,2014,35(13):271-274

[10]郭丛珊,张丽叶.含茶多酚大豆分离蛋白抗菌膜的制备及其性能和保鲜效果[J].北京化工大学学报(自然科学版),2011,38(4): 104-109

[11]孙庆申,王璞,贺阳,等.大豆分离蛋白薄膜对草莓保鲜效果评价[J].食品工业科技,2010,31(1):327-329

[12]郭宽,张超,马越,等.可食性大豆蛋白膜的研制及在切分西瓜保鲜上的应用[J].保鲜与加工,2010,10(6):33-36

[13]张建威,庞凌云,祝美云.大豆分离蛋白复合膜保鲜鲜切芹菜的研究[J].粮油加工,2010(1):63-64

[14]徐桂云.我国鸡蛋安全现状与影响因素分析[J].中国家禽,2015, 37(2):1-4

[15]赵敏,马美湖,蔡朝霞.鲜蛋涂膜保鲜剂材料的研究现状[J].食品工业科技,2014,35(11):381-385

[16]马越,张超,赵晓燕,等.含花青素大豆蛋白可食膜对油脂贮藏的影响[J].中国粮油学报,2010,25(3):22-25

[17]Cho SY,Lee SY,Rhee C.Edible oxygen barrier bilayer film pouches from corn zein and soy protein isolate for olive oil packaging[J]. LWT-Food Science and Technology,2010,43(8):1234-1239

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

国家自然基金面上项目（31271961）；国家自然基金青年项目（31101386）；东北农业大学博士启动基金（2012RCB02）；大豆生物学教育部重点实验室主任基金项目（SB11C01）；黑龙江省高校科技成果产业化前期研发培育项目（1253CGZH26）

李昂（1988—），女（汉），硕士，研究方向：农产品加工与贮藏工程。

张华江（1976—），男，副教授，博士，研究方向：农产品加工与贮藏工程。

2015-06-23