可溶性大豆多糖的提取分离纯化及其在食品领域中研究应用

可溶性大豆多糖（soluble soybean polysaccharide），又称水溶性大豆多糖（SSPS），亦可称可溶性大豆膳食纤维，属于酸性多糖类物质。它是大豆或大豆粕等原料经脱脂、提取、纯化、灭菌和干燥等工序得到的，主要由半乳糖、阿拉伯糖、半乳糖酸、鼠李糖、海藻糖、木糖以及葡萄糖分子通过1,4-糖苷键、1,6-糖苷键相连而成。不同提取工艺使大豆多糖的分子质量有较大差异，一般分布在5～1000kDa之间。

大豆多糖与其他生物多糖相比黏性更低，并且具有良好的抗黏结性、抗氧化性、蛋白质稳定性、乳化性、絮凝性、成膜性及抗淀粉老化等优良性，可作为食品特性改善剂、包装保鲜膜材、抗冻保护剂、膳食纤维补充剂和酸性饮料的稳定剂应用于食品的加工生产过程中。

可溶性大豆多糖的提取、分离、纯化

可溶性大豆多糖主要是指存在于豆皮细胞壁内的可溶性多糖。为了提高大豆多糖的提取率，一般需要采用物理或化学手段对细胞壁的结构和组成进行破坏以利于多糖成分的溶出。当前主要的提取方式有热水浸提法、酸浸提法、碱浸提法、酶法提取法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法、超临界流体萃取法、亚临界萃取法及新型提取方法。其中新型提取方法包括电解水提取技术和高压脉冲电场辅助提取法。

通过上述方法提取的可溶性大豆多糖往往还含有单糖、蛋白质、色素、无机盐等杂质，需进一步分离纯化。其中除蛋白的方法有Sevage法、三氯 乙酸法（TCA法）和酶解法。常用的多糖脱色方法有活性炭法、过氧化氢法、大孔树脂法等。可溶性大豆多糖的纯化包括醇沉法、膜分离技术和凝胶柱层析法。

可溶性大豆多糖在食品领域中的研究应用

1、膳食纤维补充剂

可溶性大豆多糖是水溶性膳食纤维的一种，具有高度可溶性，不同温度下均可溶，黏度也比其他胶体低，在不同体系中都很稳定。因此将水溶性大豆多糖作为膳食纤维的补充剂很有发展前景。

研究显示，可溶性大豆多糖在奶昔饮料、含有卡拉胶的布丁和低脂冰淇淋中的最大添加量分别为4%、4%和2%，与市面上已有的纤维加强型产品相比，将可溶性大豆多糖用作膳食纤维补充剂添加的产品中，膳食纤维添加量更高。

目前已有食品企业生产出可直接食用的可溶性大豆多糖，可直接作为保健食品用于日常饮食膳食纤维的补充，也可作为功能性添加剂用于配方奶粉，亦可作为膳食纤维增补剂用于酸奶奶酪的生产。

2、食品物性改良剂

① 防止淀粉回生和凝胶化作用。可溶性大豆多糖是一种非淀粉类凝胶多糖，其侧链中半乳糖的含量很高，可产生水合现象，形成水合层，能起增加保持水分能力的作用，可阻止直链淀粉老化过程中双螺旋结构的形成，从而具有抗老化和凝胶化作用。研究发现当可溶性大豆多糖的添加量为1.5% 时，可明显改善馒头在冷冻过程中的淀粉回生现象，能够解决馒头在贮藏过程中品质劣变的问题；添加1.0%～1.5%的可溶性大豆多糖可增强面包保水性，从而抑制淀粉老化，获得较高的感官评价值。有研究者通过比较可溶性大豆多糖与阿拉伯树胶对淀粉的回生和凝胶化作用的影响，发现两者都对不同浓度淀粉的回生和凝胶化都有明显的抑制作用，且可溶性大豆多糖的作用效果比阿拉伯树胶好。此外，加入适量的可溶性大豆多糖 可以减小淀粉黏度峰值，增加表面均匀光滑度。

② 改善食品质构特性。研究发现，可溶性大豆多糖可以提高面条的耐煮性，减少蒸煮损失， 增加面条的吸水率，在一定程度上提高面条的机械抗性，从而提高面条烹饪后的品质。这主要是因为可溶性大豆多糖是阴离子多糖，可以与淀粉和蛋白质上的官能团相互作用，增强面条的硬度及韧性。此外，可溶性大豆多糖的添加能改善面粉糊和面团的流变特性，增强面筋网络与淀粉之间的结合力，使其结合得更紧密，成品表面更光滑，颜色变深，质地更柔软有嚼劲。在油条中加入可溶性大豆多糖可显著减少油条的含油量，改善油条品质，迎合现代人们追求健康美味食品的趋势。

3、乳化稳定剂

可溶性大豆多糖作为阴离子多糖在等电点以下可与带正电荷的蛋白络合，可以在蛋白分子界面形成膜，利用空间位阻来防止蛋白沉淀聚合，可以起到稳定蛋白体系的作用。此外， 与果胶及CMC等常用食品稳定剂相比，可溶性大豆多糖具有黏度小的特点，可在稳定蛋白的同时避免体系增稠所产生的糊口感。因此，以可溶性大豆多糖作为稳定剂的酸乳饮料备受推崇。

研究发现，酸性乳饮料产品中添加适量的可溶性大豆多糖作为稳定剂，能减少体系粒径，减弱水分流动性，提高体系Zeta 电位，从而减少了沉淀的产生。研究报道，添加可溶性大豆多糖的乳饮料黏度明显低于添加果胶的产品。对于蛋白含量为1.0%的酸乳饮料，可溶性大豆多糖添加量为0.4% 时效果最好，且可溶性大豆多糖和果胶具有协同作用，向体系中添加0.1% 的可溶性大豆多糖和0.3%的果胶可使酸奶系统的稳定性最大化。

4、抗冻保护剂

在鱼糜制品中添加适量抗冻剂可以起到抑制蛋白质变性、延缓保质期的作用。传统食品生产中往往添加的是高热量高甜度的蔗糖和山梨醇等的混合物。然而，随着人们对健康生活的追求，高糖、高热量的抗冻剂正逐渐被人们摒弃，寻找一种低糖、低热量的抗冻剂势在必行。

可溶性大豆多糖中的羟基能够改善蛋白质的水化程度，赋予了可溶性大豆多糖具有较强保水性的特点，添加在冷冻食品中可吸附游离水，防止汁液流失 提高保水性，同时也能够提高食品中蛋白质的稳定性，尤其是在酸性条件下（pH＜4.0）对蛋白质结构的稳定性更好。研究发现，添加3%的可溶性大豆多糖可大大缩短鱼糜冷冻时间，显著抑制冷冻过程蛋白品质的下降。由此可见，可溶性大豆多糖具有成为新型抗冻保护剂的潜力。

5、食品包装保鲜膜材

随着保鲜膜越来越多应用于食品，特别是果蔬的保鲜包装，人们对包装膜材的安全性和对环境污染性要求越来越高，因此寻找优良的可生物降解的可食用膜是未来发展的必然趋势。可溶性大豆多糖由于其独特的球形结构，对蛋白相对稳定和良好的成膜性，可作为新型可降解生物膜应用于市场。

研究发现高分子量可溶性大豆多糖及化学改性可溶性大豆多糖涂膜均有利于鸡蛋的保鲜。可溶性大豆多糖与茶多酚、石榴皮提取物、蒲公英提取物和葡萄籽提取物的复配涂膜均能提高红玫瑰葡萄品质，能够有效降低失重率，抑制维生素C、可溶性固形物和可滴定酸的降解，减少营养损失，增加保鲜期，改善保鲜效果。

而可溶性大豆多糖与三七提取物、五味子提取物、石榴皮提取物、茶多酚、葡萄籽提取物、甘草提取物和蒲公英提取物复配涂膜均对改善草莓的感官质量有效果，能够减少草莓的腐烂率、失重率、糖酸比，抑制微生物的产生，有助于草莓保鲜。

6、微胶囊壁材

可溶性大豆多糖由于其高分子量、自身特殊的分子结构，其羟基能够与酶蛋白联结，具有较强的乳化性、分散性和稳定性，与明胶复合后壁膜厚度加深，可以有效减慢热传导速率， 耐热能力也得到增强，具有作为微胶囊壁材的潜力。

研究发现，可溶性大豆多糖、明胶、植酸酶按5:1:1比例混合包埋制备微囊植酸酶耐高温性良好。研究报道，以可溶性大豆多糖为壁材，采用喷雾干燥法将番茄红素包埋在微胶囊中是可行的，产品膜结构紧密且完整。

参考资料：

[1]刘赵,沈海军,周凌晨等.可溶性大豆多糖的提取及在食品中的应用研究进展[J].中国调味品,2023,48(06):199-208.

[2]贺丽珍,郑宗平,陈洪彬等.可溶性大豆多糖在食品领域中应用研究进展[J].现代食品,2021,(06):37-39+47.

作者简介：

小泥沙，食品科技工作者，食品科学硕士，现就职于国内某大型药物研发公司，从事营养食品的开发与研究