大豆的營養(yǎng)保健功能

大豆的營養(yǎng)保健功能

中國是大豆的起源地。豐富的品種和悠久的大豆加工歷史。早在2000多年前,我國就開始制作豆腐,在中華民族的繁衍與發(fā)展過程中,大豆制品具有不可磨滅的貢獻。目前,大豆食品的加工呈現(xiàn)出非常好的發(fā)展趨勢,伴隨著世界大豆產(chǎn)量的持續(xù)上升,大豆食品加工業(yè)取得了新的進展,大豆食品以其獨特的營養(yǎng)價值越來越受到消費者的喜愛,大豆的綜合利用和深加工也不斷拓展,大豆的營養(yǎng)保健功能更是有了新的發(fā)展。1大豆的主要營養(yǎng)成分和生理功能大豆中的主要營養(yǎng)成分是蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物及一些微量功能性物質(zhì)。1.1氨基酸天冬氨酸大豆蛋白質(zhì)是存在于大豆籽粒中諸多蛋白質(zhì)的總稱,是大豆中最重要的組成成分之一。大豆蛋白質(zhì)的氨基酸組成中主要以谷氨酸和天冬氨酸為主,除蛋氨酸和半胱氨酸含量較少外,其余必需氨基酸含量均達到或超過了世界衛(wèi)生組織推薦的必需氨基酸需要量水平,尤其以賴氨酸含量較高。大豆蛋白質(zhì)經(jīng)蛋白酶作用后,再經(jīng)特殊處理可得到一種蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物——大豆多肽。大豆多肽通常由3~6個氨基酸組成。大豆多肽具有多種生理功能,如抗過敏性、降低膽固醇、抗氧化作用、促進脂肪代謝、降低血壓等。1.2預防其他特殊領域的公眾健康作用大豆中的碳水化合物約為25%,主要成分為蔗糖、棉籽糖、水蘇糖、毛蕊花糖等低糖類和阿拉伯半乳聚糖等多糖類。大豆中的多糖類均不能被人體消化吸收,屬膳食纖維。近年來的研究表明,膳食纖維具有預防糖尿病、肥胖病、結(jié)腸癌、心血管病等作用。膳食纖維受到了來自不同領域的專家的廣泛重視。大豆低聚糖主要是α-半乳糖苷,是一類以α-1,6糖苷鍵連接一個或兩個半乳糖而構(gòu)成的低聚糖,又稱低聚半乳糖,主要是棉籽糖和水蘇糖。研究表明,大豆中的棉籽糖、水蘇糖等低聚糖能促進大腸中雙歧桿菌等有益菌的增殖,從而具有抑制有害菌生長繁殖、防癌抗癌、防止便秘和老年性疾病及延緩衰老等生理功效。還具有穩(wěn)定性高、安全性好、甜度及熱能低等良好特性,可廣泛用作飲料、糖果和保健食品的添加劑。1.3脂肪酸和脂肪酸大豆含15%~20%的脂肪,是重要的油料作物。大豆一般含油量在18%左右,高者可達23%,大豆油是優(yōu)質(zhì)的食用油,約含85%人體必需的脂肪酸,亞油酸含量占50%以上,經(jīng)常食用有益于人體健康。大豆磷脂是由甘油、脂肪酸、膽堿或膽胺所組成的酯,主要由卵磷脂、腦磷脂、肌醇磷脂、磷脂酰絲氨酸、磷脂酸組成。磷脂是動物腦、神經(jīng)組織、骨髓和內(nèi)臟中不可缺少的生物膜的重要組成成分,是組成細胞膜脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)的脂性物質(zhì),在細胞內(nèi)外的營養(yǎng)和廢物轉(zhuǎn)運、細胞內(nèi)壓調(diào)節(jié)和離子交換中發(fā)揮作用,進而調(diào)解生理功能,增強細胞活力。1.4水縮合而成的化合物大豆皂苷屬于三萜類齊墩果酸型皂苷,是三萜類同系物的羥基和糖分子環(huán)狀半縮醛羥基失水縮合而成的一類化合物。作為一種天然的生物活性物質(zhì),大豆皂苷可以降低膽固醇,降低機體內(nèi)過氧化脂質(zhì)的生成,具有抗凝血、抗血栓,增強免疫力及抗腫瘤作用。同時其明顯的降低血糖、防止心血管疾病及抗突變、抗癌作用,使大豆皂苷具有廣闊的發(fā)展空間。1.5大豆異黃酮的化合物大豆異黃酮是大豆生長中形成一類次生代謝產(chǎn)物,屬于黃酮類化合物中異黃酮類成分,主要是指以3–苯并吡喃酮為母核化合物。目前研究發(fā)現(xiàn)的大豆異黃酮共有12種,主要以異黃酮糖苷和相應的苷元形式存在。它具有類似雌激素的結(jié)構(gòu)和功能,能緩解婦女更年期因雌激素分泌量急劇下降而引起的更年期綜合癥,也可用于預防和治療骨質(zhì)疏松癥、心腦血管疾病。此外,大豆異黃酮還具有抗老年性癡呆,抗機體免疫力下降,抑制癌癥等作用。1.6天然維生素e大豆中的維生素含量較少,但它卻是維生素E的主要植物來源之一。維生素E是一種脂溶性維生素,天然維生素E具有良好的生理功能,有抗自由基、保護膜穩(wěn)定性作用,可以避免由于自由基過量引發(fā)所謂的自由基鏈式反應導致細胞膜多不飽和脂肪酸的脂質(zhì)過氧化,從而避免對機體造成損傷。維生素E還具有抗腫瘤、抗癌、抗衰老及抗心腦疾病的作用。2傳統(tǒng)肉制品加工大豆制品可分為3大類:一是傳統(tǒng)豆制品,包括豆腐、豆腐干等非發(fā)酵制品和醬油、腐乳等發(fā)酵制品。二是新興豆制品,包括豆奶粉、豆奶等全脂大豆制品以及分離蛋白、濃縮蛋白、組織蛋白、蛋白飲料等蛋白制品。三是大豆營養(yǎng)保健功能成分開發(fā)利用制品,包括大豆磷脂制品、大豆低聚糖、大豆異黃酮、大豆纖維等制品。作為傳統(tǒng)豆制品公認的發(fā)源國家,我國對傳統(tǒng)豆制品的加工已有兩千多年的歷史。豆腐、腐竹等非發(fā)酵制品和醬油、腐乳等發(fā)酵制品不僅風味獨特、口味鮮美、質(zhì)地細膩,同時具有豐富的營養(yǎng)價值。但傳統(tǒng)豆制品中各種營養(yǎng)成分含量較低,且有些營養(yǎng)成分在加工過程中損失嚴重。因此目前,國內(nèi)外學者主要針對大豆功能性成分的提取和開發(fā)進行較多研究。2.1提取和開發(fā)大豆中的功能營養(yǎng)成分2.1.1大豆多肽的分離和制備目前,生產(chǎn)大豆多肽所用的方法和技術(shù)主要有酶解法和微生物發(fā)酵法2種。酶解法方面,研究較多的是采用雙酶法和復合酶法對大豆蛋白進行水解。周利亙等對雙酶復合法提取制備大豆多肽的工藝條件進行了研究,通過實驗確定了最佳酶解條件。鄒東恢等以大豆蛋白為原料,采用2079蛋白酶和木瓜蛋白酶雙酶水解大豆多肽,確定了雙酶復合酶解的最佳酶解工藝條件和最佳脫色條件。應用超濾技術(shù)對大豆多肽進行分離,經(jīng)干燥得到粉末狀多肽產(chǎn)品得率為76.5%。微生物發(fā)酵方面,樂超銀等以大豆分離蛋白為原料,通過米曲霉的發(fā)酵生產(chǎn)大豆多肽,確定了發(fā)酵的最佳工藝條件,得到的大豆多肽發(fā)酵液具有良好的口感。管風波等采用黑曲霉3.350發(fā)酵豆粕,確定了黑曲霉發(fā)酵豆粕產(chǎn)大豆多肽的最佳發(fā)酵條件,為黑曲霉發(fā)酵豆粕產(chǎn)大豆多肽的研究提供了相應的工藝參數(shù)和一定的理論依據(jù),有利于提高大豆多肽的產(chǎn)率。邵偉等以大豆分離蛋白為原料,經(jīng)乳酸菌的發(fā)酵作用生產(chǎn)大豆多肽,確定了發(fā)酵的最佳工藝條件,得到的發(fā)酵液中多肽含量可達3.98mg/ml。2.1.2海水淡化工程目前提取大豆磷脂的方法有溶劑法、萃取法、高壓液相法、無機鹽復合沉淀法、層析法和膜技術(shù)分離法。近幾年的研究多圍繞著超臨界CO2萃取法、溶劑萃取法及柱層析法進行,同時也有關(guān)于液晶態(tài)分離提純大豆磷脂的報道。張穎穎等探討了以大豆?jié)饪s磷脂為原料,應用硅膠柱層析法提純大豆磷脂酰膽堿,得到的產(chǎn)品中磷脂酰膽堿純度高達85%。陶一通等以正己烷-乙腈雙溶劑萃取體系對大豆混合磷脂進行分離,制備高磷脂酰膽堿含量的大豆磷脂并對萃取條件進行優(yōu)化,制備出磷脂酰膽堿含量為60.48%的大豆磷脂。李永端等以粉末大豆磷脂為原料,無水乙醇為夾帶劑,用超臨界CO2提取磷脂酰膽堿(PC),得到超臨界CO2/乙醇提取PC的最優(yōu)條件,所得產(chǎn)物經(jīng)HPLC法檢測PC純度71.75%。2.1.3微纖化大豆低聚糖的提取大豆低聚糖是工業(yè)生產(chǎn)大豆分離蛋白時的副產(chǎn)物——乳清為原料提取的。從乳清液中提取大豆低聚糖的方法有超濾法、膜集成法、水浸法、堿液提取法、微波提取法等。王傳杰等對膜技術(shù)在大豆低聚糖的分離純化方面做了概述,證明利用膜技術(shù)分離純化大豆低聚糖是非常有效的,但目前存在著膜及膜組件的污染問題。微波法方面,王章存等研究了近中性pH條件下利用微波提取大豆低聚糖的方法并發(fā)現(xiàn)用500W微波處理30min可顯著提高浸提液中大豆低聚糖的含量。宋朝霞以脫脂豆粕為原料,在堿液浸提法提取大豆低聚糖的最佳工藝條件的基礎上,采用微波和纖維素酶分別對脫脂豆粕進行預處理,實驗結(jié)果表明,微波處理后大豆低聚糖的提取率有所下降,而經(jīng)纖維素酶處理后,低聚糖的提取率有顯著提高。劉立洋等對微波和超聲兩種大豆低聚糖提取技術(shù)進行了優(yōu)化,在最佳提取條件下,微波技術(shù)和超聲技術(shù)提取低聚糖的總糖濃度分別為11.48%和7.70%,表明微波技術(shù)比超聲技術(shù)提取大豆低聚糖的效率高、效果好,且節(jié)省有機溶劑、方法簡單。2.1.4微波輔助提取大豆皂苷大豆皂苷的提取方法中比較常見的有索氏抽提法、有機溶劑提取法、微波法及超聲法。已有的研究較多是以有機溶劑提取為主,而微波和超聲提取法的應用則較少。范遠景等以豆渣為原料,采用乙醇浸提、石油醚萃取、正丁醇萃取、乙酸乙酯沉淀法提取大豆皂苷,并得到了較高純度的大豆皂苷。阮洪生等對豆粕中大豆皂苷的提取工藝進行了研究,通過正交試驗確定了從豆粕中提取大豆皂苷的最佳工藝條件。同年,周泉城等對微波輔助提取擠壓后的大豆皂苷進行了研究,發(fā)現(xiàn)擠壓膨化技術(shù)處理有利于大豆皂甙的提取,微波技術(shù)提取大豆皂甙效果優(yōu)于對照試驗方法。李華等采用索氏提取法、超聲波法、超聲波與有機溶劑聯(lián)合提取法進行了提取分離大豆皂苷的實驗研究,實驗表明,超聲法可提高皂苷的提取率和節(jié)省提取時間,具有節(jié)能、提取快速、提取率高的特點,對大豆皂苷的抗氧化活性無顯著影響。李華對有機溶劑回流提取方法、索氏提取法、微波提取和超聲提取方法對大豆皂苷提取率的影響進行了比較。2.1.5萃取技術(shù)研究提取大豆異黃酮方法很多,如溶劑萃取法、超聲波和微波提取法、超臨界流體提取法等。閔嘉霖等對有機溶劑萃取法、超聲波法、酸解法、酶解法、高效逆流色譜法、大孔樹脂吸附法、高速離心分離法和超臨界萃取法進行了論述并指出了各技術(shù)目前存在的主要問題和今后的主要研究方向。高榮海等以脫脂豆粕為原料,確立了乙醇回流提取法的最佳提取條件,提取的大豆異黃酮含量為2.80%,得率6.35mg/g。2.1.6大豆油脫臭餾出物預處理目前提取維生素E通常采用萃取、分子蒸餾、精餾、吸附、色譜等理化方法。為防止維生素E的氧化,常用酯化、皂化、尿素絡合等作預處理。劉云等以大豆油脫臭餾出物預處理產(chǎn)物為原料,在40~60℃,9~17MPa范圍內(nèi),用單柱萃取所得天然維生素E濃縮油中,維生素E純度為53.22%,萃取+精餾工藝所得天然維生素E產(chǎn)品中,維生素E純度為55.99%,雙柱萃取工藝所得天然維生素E產(chǎn)品中維生素E純度61.15%。陳立國等采用尿素包合結(jié)合柱層析法對大豆餾分中的天然維生素E進行分離制備經(jīng)HPLC檢測,維生素E純度達到85%以上,回收率達到89.7%。2.2豆中功能營養(yǎng)成分的研究2.2.1大豆多肽的制備及作用機理近年來我國關(guān)于大豆功能食品的開發(fā)較多,主要有:一些功能性較好的大豆多肽——抗氧化肽、抗高血壓肽等的制備,大豆磷脂的改性,大豆低聚糖、皂苷及異黃酮生理功能性及作用機理的研究等。2.2.2新型提取及純化技術(shù)對營養(yǎng)成分的提取方面,我國大豆制品普遍存在產(chǎn)品得率及純度偏低的情況,新型的提取及純化工藝和更精密的檢測技術(shù)代表了我國大豆營養(yǎng)的發(fā)展趨勢。3豆產(chǎn)品的發(fā)展趨勢3.1大豆制品工業(yè)的發(fā)展緩慢我國傳統(tǒng)大豆制品的生產(chǎn)歷史悠久,但技術(shù)、裝備發(fā)展緩慢,同時我國的大豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展的傾斜性等都在一定程度上抑制了傳統(tǒng)大豆制品工業(yè)的發(fā)展。應在加強科技投入的同時,加大政府的扶持力度,營造大豆產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)的發(fā)展環(huán)境。3.2功能及藥用價值大豆中以大豆多肽、大豆皂苷等為代表的功能性成分具有優(yōu)良的生理功能及藥用價值,同時具有高附加值、低毒副作用等,開發(fā)發(fā)展前景廣闊。但相比于美國、日本等發(fā)達國家,我國在這方面的研究還不深入,應在借鑒學習國外經(jīng)驗的基礎上,大力開發(fā)我國的功能性大豆制品。3.3新型大豆產(chǎn)品大豆應進行綜合利用,深度加工,不僅能大大提高經(jīng)濟效益,還能提高豆制品的質(zhì)量。同時針對大豆的特