優(yōu)質植物蛋白質來源及其應用

錢軼

蛋白質是人類生命活動的基礎，為人類提供營養(yǎng)的同時也對人體生理代謝起著重要的調控作用。過去人們認為動物（肉、奶、蛋）是優(yōu)質蛋白質的主要來源，但隨著人口的增長和消費水平的提高，動物蛋白質的供應模式已難以滿足人們對蛋白質的需求，尤其在發(fā)展中國家，普遍陷入了蛋白質資源短缺的危機。近年來的研究表明，大量攝入動物性蛋白質會導致一系列的健康危機，如肥胖、心血管疾病等。因此，現(xiàn)在人們對植物性蛋白質越來越重視。而在中國傳統(tǒng)飲食文化中，也提倡攝入植物性蛋白質。

植物蛋白質來源

目前，植物是食用及飼用蛋白質的主要來源，全球蛋白產量的80%為植物蛋白質。植物蛋白質來源廣泛，其營養(yǎng)價值與動物蛋白相仿。但植物蛋白還具有一些特殊的功能，如降低膽固醇，抗腫瘤和改善心腦血管系統(tǒng)等?，F(xiàn)在提取技術成熟的優(yōu)質植物蛋白主要來源于大豆、大米、小麥和玉米等農作物。

大豆蛋白特點及營養(yǎng)

大豆自古以來都是我國人民重要的膳食蛋白來源。大豆種子富含蛋白質，比重約占種子重量的40%，在某些野生豆品種中含量甚至高達55%。大豆貯藏-的蛋白質主要是大豆球蛋白，其中11S大豆球蛋白（Glycinin）和7S伴大豆球蛋白（β-Conglycinin）占了總量的70%。除此之外，大豆中還含有胰蛋白酶抑制劑、植物凝集素、蛋白酶和磷酸酶等其他一些蛋白質。

大豆不僅蛋白質含量豐富，其營養(yǎng)價值也很高。大豆蛋白含有人體所需的全部必需氨基酸。大豆蛋白的不同組合，所含的必需氨基酸有所不同，但總體上大豆蛋白含有人體所需的全部必需氨基酸。從表1中可以看出，除嬰兒外，大豆蛋白含有的所有必需氨基酸的含量均高于FAO/WHO各年齡段的推薦攝取量。相對而言，在大豆蛋白各組合之間，11S大豆球蛋白的含硫氨基酸含量更高，必需氨基酸組成更平衡，因此可以滿足從幼兒到成人的必需氨基酸攝取。

大豆蛋白質的消化率高。臨床研究表明，大豆蛋白的消化率可以同肉、奶、蛋的蛋白消化率相媲美。大豆蛋白質營養(yǎng)價值評價的通用標準是氨基酸分數(shù)（AAS）。AAS法是將待測蛋白與標準蛋白中各個必需氨基酸的含量進行比較，得到該待測蛋白的必需氨基酸得分。如果同時考慮到蛋白的消化率，對待測蛋白的AAS值進行修正，可以得到蛋白質消化率修正后的氨基酸得分（PDCAAS）。這種方法能準確反映出大豆蛋白的營養(yǎng)價值，被世界衛(wèi)生組織等機構廣泛采用。表2列出了幾種常見食品的PDCAAS值，通過比較可以發(fā)現(xiàn)大豆分離蛋白同雞蛋清蛋白一樣是滿分，遠高于其他植物蛋白的得分，也高于動物蛋白牛肉的得分。所以大豆蛋白不但氨基酸種類平衡，含量高，而且容易被人體消化吸收，是一種不多見的優(yōu)良植物性完全蛋白質。

大豆蛋白除了可以滿足2歲以上人體對各種必需氨基酸的需求之外，對人體的健康還有特別的益處。隨著人們生活水平的提高，心血管疾病成了導致死亡的重要原因。血液中的膽固醇含量過高是引起心血管疾病的主要原因。相對于食用動物蛋白，食用大豆蛋白可以避免攝入過多膽固醇。人體內的膽固醇有兩種，一種是低密度脂蛋白（LDL）膽固醇，它會引起動脈粥樣硬化，造成心血管疾病。還有一種是高密度脂蛋白（HDL）膽固醇，可以清除血管壁沉積，保持動脈血管的暢通。大豆蛋白可以顯著降低前者在血液中的濃度，并對后者沒有影響，因此可以起到預防心血管疾病的作用。

含硫氨基酸含量較低是大豆蛋白的一個缺點，但因此也讓大豆蛋白在減緩人體鈣流失方面起到幫助作用。研究表明，含硫氨基酸同尿鈣流失有關。與動物蛋白相比，大豆蛋白造成的尿鈣損失較少，進而能有效防止骨質疏松。同樣道理，在飲食中利用大豆蛋白代替動物蛋白可以減少血液中含硫氨基酸的水平，而血液中高含量的同型半胱氨酸（蛋氨酸的代謝產物）會導致腎臟病人患血管病，食用大豆蛋白對腎病患者有很大的幫助。研究還發(fā)現(xiàn)大豆球蛋白（7S和11S）中含有3個可以抑制血管緊張肽原酶活性的短肽片斷。血管緊張肽原酶與人體血液循環(huán)和血壓關系緊密，因此大豆蛋白還有抗高血壓的功能。但大豆的抗營養(yǎng)因子會限制大豆的適用范圍，如大豆中較高的嘌呤含量不適宜痛風病人食用。

其他谷物蛋白特點及營養(yǎng)

水稻、小麥等禾本科作物種子的蛋白含量一般在7%-15%，其含量相對于大豆來說較少，但考慮到每年水稻和小麥的龐大產量，大米和小麥蛋白年產量仍相當可觀。

禾本科谷物中的蛋白質按其溶解性可分為清蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白。其中，清蛋白和球蛋白是單鏈低分子量蛋白質，具有代謝活性，在大米和小麥總蛋白中約占2%-10%；谷蛋白和醇溶蛋白是貯藏蛋白，起到儲存營養(yǎng)物質供種子萌發(fā)的作用，在大米和小麥總蛋白中約占80%-90%。

大米蛋白的氨基酸組成比較完整，必須氨基酸含量接近FAO/wHO建議標準。大米蛋白的消化率和凈蛋白質利用率在兒童體內分別為88.8%和79.9%，在成人體內也可達到87.3%和75.5%，是一種非常理想的蛋白質。

類似于大豆蛋白，大米蛋白除了營養(yǎng)價值豐富以外，還具有一些保健功能。實驗證明大米蛋白同酪蛋白相比，可以顯著降低血清中膽固醇、甘油和磷脂的濃度。小鼠實驗也證明米糠蛋白可以幫助抵抗二甲基苯并葸（DMBA）對癌癥的誘導作用，也可以顯著減輕小鼠體內糖尿病的癥狀。大米蛋白還有一個特質是其他來源蛋白質所不具備的——低致敏性，大米蛋白不含致敏因子，適合嬰幼兒攝取。

小麥貯藏蛋白（面筋蛋白和谷蛋白）雖不具有生理活性，但對于改善面粉的加工特性有非常大的幫助。麥醇溶蛋白和麥谷蛋白的含量、組成、互作及與糖類物質的互作等與面團的彈性和延展性密切相關，可以決定其加工品質的優(yōu)劣。

植物蛋白質在食品工業(yè)的應用概況

上述介紹的這些優(yōu)質植物蛋白營養(yǎng)價值都非常高，來源也非常廣泛。相比動物蛋白，植物蛋白不含膽固醇，含有一些有益的功能性因子，對維持人體健康有幫助。植物蛋白優(yōu)點很多，但是加工性能較差則限制了它在食品工業(yè)中的應用，尤其是大米蛋白和小麥蛋白基本為不溶性蛋白，這大大限制了他們的應用。目前，大量的優(yōu)質植物蛋白只是被用在飼料產品上，沒能創(chuàng)造更大的附加值。而傳統(tǒng)的食品加工利用方式僅是通過一定的蛋白改性方法改善植物蛋白的溶解性等特性，在食品領域應用的效果差強人意。

現(xiàn)在有一種新的植物蛋白利用方式，通過特殊加工工藝，將其制成和奶粉類似的谷物即溶產品，即保留了植物蛋白的營養(yǎng)價值，也能同時利用植物中富含的不飽和脂肪酸和各種功能性因子。谷物奶粉的生產工藝有效去除了植物蛋白中含有的抗營養(yǎng)因子，例如大豆蛋白中的嘌呤，在100克谷物奶粉中的含量僅為10毫克。特殊的加工工藝也保證了產品具有優(yōu)良的加工特性，可以在飲料、烘焙、糖果、固飲等各個領域使用。