生物酶在植物蛋白饮料中的应用

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1、生物酶在植物蛋白饮料中的应用刘汉灵1,2曾吉伟1玉小金1李毅1杨君丽11.南宁庞博生物工程有限公司2.广西大学化学化工学院摘要：植物蛋白最大的优点在于不含胆固醇和饱和脂肪，宜于身体健康。目前国内植物蛋白饮料市场份额呈逐年上升趋势，生物酶可应用植物蛋白饮料生产的各个环节，分解植物蛋白质增加营养价值、改善风味以及提高得率等等。本文针对生物酶在不同植物蛋白饮料的应用情况，综述了生物酶在豆乳类饮料、芝麻类饮料、核桃乳饮料、其他植物蛋白饮料等方面的应用和发展前景。关键词：生物酶植物蛋白饮料多肽1、前言目前我国植物蛋白饮料行业规模近千亿,年增

2、速20%～30%；植物蛋白代表着饮料的消费升级方向——营养和健康，2013年中国含乳及植物蛋白饮料行业规模为895亿元，过去5年年均增速28%，是饮料中增速最快的子行业。在全世界用于实际生产的百余种酶中，有3O多种已用于食品加工。用于饮料加工的酶始于60年代，当时人们第一次用酶浸渍果浆解决了黑加仑的榨汁问题；到了7O年代对苹果浆和梨浆的酶处理做了大量研究工作；80年代，诺和诺德(NNFCH)认为用果胶酶，纤维酶和半纤维孝酶处理水果，浸渍和软化效果最好。讫今为止，一些经济发达国家在饮料生产中已普遍采用酶技术[1]。与美国相比，国内植

3、物蛋白饮料产品仍处于发展初期，其产品品类数量较少、口味较单一；与美国植物蛋白饮料、乳制品及饮用水的消费升级相比，国内植物蛋白饮料还尚未出现成规模的高端化产品。为此引入酶工程技术实现植物蛋白饮料产品升级大有可为，本文概述了目前生物酶在植物蛋白饮料中应用的最新动态，并对其应用发展前景进行了展望。表1植物蛋白饮料行业收入增速表2.提高营养价值经酶解的植物蛋白营养价值能得到提升。以大豆为例，大豆营养丰富，蛋白质含量很高，而且都是优质蛋白质，此外还含有脂肪酸，这些脂肪酸大多是人体必需的脂肪酸，经过合适的工艺后将脂肪酸保留下来。大豆中含有的大

4、豆异黄酮具有防癌、防止骨质疏松、改善妇女更年期障碍和防心血管疾病的生理功能。长期食用大豆食品对于预防癌症有着重要作用，王孝研[2]等人以大豆为主要原料，分别于热处理前后，选取胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、胰蛋白酶、Alcalase碱性蛋白酶5种蛋白酶对豆浆中大豆蛋白进行水解进行了不同蛋白酶制备豆乳饮料的效果对比。试验得到的产品既具有大豆本身的营养保健功能，又含有乳酸菌的益生功能，值得一提的是：第一，大豆经酶解后的产物对乳酸菌在其中的增殖有促进作用。第二，在蛋白酶的催化作用下，大豆中很多大分子蛋白被水解为小分子肽的形式，更易于人

5、体吸收。第三，大豆中含有的抗营养因子也多为生物大分子，大豆水解和乳酸菌发酵两个途径共同起到去除部分大豆抗营养因子的作用，消除危害，避免部分人群对豆乳饮料的不适。最终使得豆乳饮料被更多的人所接受。3、改善风味豆乳类饮料生产需要解决的一大问题就是去除磨浆产生的豆腥味，传统方法有物理法、化学法和有机溶剂萃取法。其中，物理法操作简单，成本低，效果较理想。但有些方法易使大豆蛋白变性，影响了其营养效价，还有待于研究改进；化学方法也能有效地除豆腥味，但在处理过程中需添加一定量的化学试剂，某种程度上很有可能导致大豆食品的污染，产生副作用，应当进一

6、步加以验证，有机溶剂萃取法中以己烷-乙醇共沸混合物去豆腥味的效果最好，但也应考虑到处理后的大豆食品中有机溶剂残留量、蛋白变性、操作安全性及生产成本等问题[3]。酶解脱豆腥味是近年新发展起来的一种很有发展前途的生物方法，已普遍受到有关学者的关注，在特种蛋白分解酶的作用下，在去除大豆腥味的同时，还会产生一定的香味。从根本上改善了大豆食品的风味。日本学者[4]采用醇脱氢酶、醛脱氢酶等特异性较高的蛋白酶，均能选择性作用于己醇、戊醇和庚醇等醇类以及乙二醛、己醛等醛类底物，将这些能产生豆腥味的小分子化合物转变成相应的酸，从而得到几乎无豆腥味的

7、大豆蛋白，这些酶的专一性很强，只作用于醇、醛底物，而不破坏和影响大豆蛋白中的其它营养成分。且操作简单，对大豆食品无任何污染，很值得推广应用。芝麻的香味是芝麻植物蛋白饮料必备的特色，许建军[5]等人以芝麻分离蛋白为底物，选择合适的风味酶，通过酶水解制备蛋白水解物,水解物在封闭条件下160℃热反应衍生风味,结果表明温度升高使产物褐变增加，香味浓郁,所得香气有芝麻特征香味。这无疑提升了产品的竞争力。4.乳化性能改善大豆分离蛋白作为表面活性剂可以稳定乳化结构，防止脂肪的析出，延长一些产品的货架期，如汤料、香肠等。表面疏水性、亲水性及分子稳

8、定性和蛋白质的乳化能力相关。传统的豆乳生产都是经磨碎、提浆、脱腥等工艺把大豆制成浆液再进行调制，前期工序过于繁琐，如果以大豆分离蛋白为原料，不但能免去前段工序，缩短生产周期，还能减少废物的产生。但是大豆分离蛋白溶解度低，乳化能力和稳定性均不理想。酶