以豆渣為原料的素肉產(chǎn)品擠壓前后營養(yǎng)因子含量變化

呂斌，于寒松，2，王玉華，樸春紅，劉俊梅，代偉長，胡耀輝，2，*（.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林長春308；2.國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)中心加工研究室，吉林長春308）

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以豆渣為原料的素肉產(chǎn)品擠壓前后營養(yǎng)因子含量變化

呂斌1，于寒松1，2，王玉華1，樸春紅1，劉俊梅1，代偉長1，胡耀輝1，2，*
（1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林長春130118；2.國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)中心加工研究室，吉林長春130118）

摘要：以豆渣為主要原料，采用單螺桿擠壓機在豆渣含量（0 %、15 %、30 %、45 %），物料水分（40 %），擠壓溫度（二區(qū)：140℃～150℃，三區(qū)：170℃～180℃）條件下擠壓制備組織蛋白。采用三價鐵沉淀法、福林酚法、蘆丁標品法、酶-重量法、消化法、國標法分別測定植酸、總酚、總黃酮、胰蛋白酶抑制劑活性、體外消化率及可溶性膳食纖維含量，比較擠壓前后產(chǎn)品各種營養(yǎng)因子的含量變化。結(jié)果表明：豆渣非膨化擠壓后植酸、可溶性膳食纖維含量增加，總酚、總黃酮、胰蛋白酶抑制劑活性降低，體外消化率增加，各營養(yǎng)因子之間的相關(guān)系數(shù)擠壓后降低。

關(guān)鍵詞：素肉；豆渣；營養(yǎng)因子；總酚；植酸；總黃酮；可溶性膳食纖維

soluble dietary fiber

豆渣具有豐富的膳食纖維和大豆蛋白等有益人體的營養(yǎng)物質(zhì)成分，但是作為大豆制品的副產(chǎn)物并沒有得到充分利用[1]。食用豆渣或者以豆渣為原料的食品可以降低人體血液中膽固醇的含量，降低人們患糖尿病、心腦血管疾病的風(fēng)險；豆渣中豐富的膳食纖維可以預(yù)防結(jié)腸癌，對于肥胖者也可以達到減肥的功效[2]。所以，豆渣被視為一種新的保健食品來源。將豆渣作為主要原料采用單螺桿擠壓機生產(chǎn)組織化蛋白（素肉），不僅可以使豆渣有效的利用，而且可以提高素肉產(chǎn)品的膳食纖維及其他微量元素含量，促進人體的消化吸收，豐富素肉產(chǎn)品的營養(yǎng)成分，滿足了人們對于健康食品的需求。

螺桿擠壓技術(shù)是20世紀60年代后興起的一種新技術(shù)，它是指在擠壓加工的同時，聚合物單體在螺桿擠壓機內(nèi)發(fā)生物理變化的同時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而直接獲得高聚物或制品的一種新的工具性的工藝方法[3]。目前螺桿擠壓技術(shù)在食品生產(chǎn)的各個領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，進而產(chǎn)生了許多相關(guān)產(chǎn)品，如耳熟能詳?shù)腻伆?、蝦條、素鴨、素雞、素腸、拉條等產(chǎn)品收到廣大消費者的追捧。

以豆渣為主原料的螺桿擠壓產(chǎn)品國內(nèi)并沒有開發(fā)。本試驗以豆渣、大豆分離蛋白、谷朊粉按不同豆渣添加量混合，采用單螺桿擠壓機在一定物料水分及擠壓溫度下對不同混合物進行擠壓，對擠壓前后素肉產(chǎn)品植酸、總酚、可溶性膳食纖維、總黃酮、胰蛋白酶抑制劑含量及體外蛋白消化率進行測定，探討經(jīng)單螺桿擠壓前后素肉產(chǎn)品的營養(yǎng)因子變化情況。

1　材料與方法

1.1材料

鮮豆渣購自農(nóng)貿(mào)市場（經(jīng)實驗室干燥處理含水量控制在6 %左右）、大豆分離蛋白：購自山東萬德福集團；谷朊粉：購于河南天冠企業(yè)集團有限公司，低溫粕片：河南漫天雪有限公司。

1.2儀器

單螺桿擠壓機、InfiniteM200型酶標儀：瑞士TECAN；GL-20B-Ⅱ型高速冷凍離心機：上海安亭科學(xué)儀器廠等。

1.3試劑

濃硫酸、濃鹽酸、95 %乙醇、石油醚、丙酮、福林酚試劑等，以上試劑均為AR級。

標準品：植酸標準品、蘆丁標準品、沒食子酸標準品等購自北京鼎國昌盛生物技術(shù)有限責任公司。

1.4方法

1.4.1素肉產(chǎn)品制作

單螺桿擠壓機在豆渣含量（0%、15%、30%、45%），物料水分（40 %），擠壓溫度（二區(qū)：140℃～150℃，三區(qū)：170℃～180℃），喂料速度在35 r/min條件下擠壓制備組織蛋白，其他條件保持一致。原料谷朊粉與大豆分離蛋白、脫脂豆粉、低溫粕片添加比不變，豆渣添加量分別為0 %、15 %、30 %、45 %。

1.4.2樣品前處理

將原料與所得素肉產(chǎn)品分別烘干粉碎過200目篩編號待測。

1.4.3樣品中植酸含量的測定

精確稱取0.5 g樣品置于15 mL離心管中，加入10mL石油醚振蕩6h（150、5500r/min離心30min。將石油醚層倒掉，保留部分石油醚，在通風(fēng)廚中開蓋放置過夜。脫脂后待測樣品加入10 mL2.4 %HCl，漩渦混勻，振蕩16 h（220 r/min）。10℃下離心20 min（1 000 r/min）。粗提物置于事先添加1 gNaCl的離心管中，振蕩提取60 min（150 r/min）。4℃下靜置60 min。10℃條件下離心20 min（1 000 r/min）。取1 mL上清液稀釋25倍，稀釋后提取液取3 mL與1 mL改良韋德試劑（0.03 %FeCl3· 6H2O和0.3 %磺基水楊酸）混合，放置100 min后再每個樣品試管中吸取200 μL待測液置于96孔板上，在500 nm處酶標儀測得吸光度并記錄讀數(shù)。

1.4.4樣品中總酚含量的測定

取13支潔凈試管，分別加入50 μL蒸餾水，分別編號，并作標記。空白樣試管標為0，樣品試管分別于盛放樣品提取液的離心管標號對應(yīng)。然后分別向其中加入3 mL蒸餾水，250 μL的福林酚試劑，和750 μL 7 %Na2CO3溶液，在室溫下渦流混合均勻，然后加入950 μL蒸餾水，在室溫下靜置2 h。靜置結(jié)束后，用200 μL微量移液器分別將混合溶液移至96孔板上，在765 nm處用酶標儀測得吸光度并記錄讀數(shù)。

1.4.5總黃酮含量的測定

取13支潔凈試管分別加入0.5 mL空白樣液（95 %乙醇）及各編號待測樣品提取液，再加入95 %乙醇于1.5 mL于試管中，并標記?？瞻讟釉嚬軜藶?，樣品試管與所盛放樣品提取液離心管標號對應(yīng)。依次向各試管中加入0.25 mL 4 %NaNO2溶液（現(xiàn)用現(xiàn)配），靜置6 min后，接著加入0.25 mL10 %Al（NO3）3溶液后，靜置反應(yīng)6 min。最后各加入1.5 mL 4 %NaOH溶液，通過漩渦混合器完全混勻。用200 μL微量移液器分別將混合溶液移至96孔板上，用酶標儀在可見光波長510 nm處測定吸光度值并記錄讀數(shù)。

1.4.6胰蛋白酶抑制劑活性測定

胰蛋白酶和胰蛋白酶抑制劑活性的測定參照燕方龍和美國化學(xué)會（ACS）[4]推薦的方法進行測定。測定程序如下：測定中所用溶液均預(yù)熱至37℃。吸2 mL胰蛋白酶溶液于具塞試管中，加入20 μL熱處理的樣品，1.98 mLTris緩沖液及5 mL BANPA溶液，于水浴鍋中37℃保溫反應(yīng)10 min，中間搖動3次，加入1 mL 30 %的乙酸溶液終止反應(yīng)，反應(yīng)混合液用定量濾紙過濾，用1 cm比色杯在紫外可見光分光光度計上測定其410 nm的吸光度?？瞻诪榘岩宜崛芤号cBAPNA溶液的加入順序?qū)Q，即胰蛋白酶先與乙酸混合失活，BAPNA溶液最后加入，其它過程不變。通過樣品測定的吸光率與空白讀數(shù)相減，所得值與樣品加入量為零時的吸光率的差值，即可算出樣品中殘留的胰蛋白酶抑制劑活性。測定重復(fù)3次。

1.4.7體外蛋白消化率（IVPD）體外蛋白消化方法采用胃蛋白酶-胰蛋白酶兩步消化法

用去離子水制成蛋白混懸液（5 %），用1 mol/L HCl調(diào)整pH至2.0，再添加胃蛋白酶（4 %，質(zhì)量分數(shù)），混合液在37℃水浴下震蕩培育1 h。接著用0.9 mol/L NaHCO3調(diào)整pH至5.3，再添加胰蛋白酶（4 %，質(zhì)量分數(shù)），用1 mol/L NaOH將pH調(diào)整至7.5，消化開始，同時繼續(xù)在37℃水浴震蕩2 h。之后，混懸液在沸水浴中5 min終止消化。4℃離心10 min（10 000 r/min），樣品和剩余殘渣的氮含量采用凱氏定氮法測定。蛋白消化率按下列公式計算：

蛋白質(zhì)消化率/%=（可消化蛋白/總蛋白）×100

1.4.8可溶性膳食纖維測定

根據(jù)GB/T 5009.88-2008《食品中膳食纖維的測定》方法測定。

采用SPSS16.0進行數(shù)據(jù)處理和分析。

2　結(jié)果與分析

2.1擠壓前后植酸含量的變化

植酸是一種抗營養(yǎng)因子，易與金屬離子形成植酸鹽，影響機體對鈣、鎂、鐵、鋅等礦物質(zhì)的吸收，并能與蛋白結(jié)合，降低蛋白溶解性。圖1代表擠壓前后組織蛋白中植酸的變化情況。

圖1　擠壓前后植酸變化情況Fig.1 Changes of phytates content after extrusion

從圖1中可以看出原料中添加豆渣后植酸含量逐漸降低，擠壓后，植酸含量顯著增加，豆渣含量在0 %～ 45 %時候植酸增加量逐漸降低，可以看出添加豆渣后可以有效降低產(chǎn)品中植酸的含量。

2.2擠壓前后總酚含量的變化

圖2代表擠壓前后組織蛋白中總酚的變化情況。

圖2　擠壓前后總酚變化情況Fig.2 Changes of total phenols content after extrusion

原料中隨豆渣含量增加，總酚含量有所增加，當擠壓條件一致時，產(chǎn)品中總酚含量均顯著降低，其中當豆渣為45 %時，總酚含量最低。

2.3擠壓前后總黃酮含量的變化

圖3代表擠壓前后組織蛋白中總黃酮的變化情況。

圖3　擠壓前后總黃酮變化情況Fig.3 Changes of total flavonoids content after extrusion

隨著原料中豆渣含量的增加，總黃酮含量增加，經(jīng)過非膨化擠壓后，含有不同豆渣含量的擠出物中總黃酮含量均下降。

2.4擠壓前后胰蛋白酶抑制劑活力變化

擠壓前后胰蛋白酶抑制劑的變化情況見圖4。

圖4　擠壓前后胰蛋白酶抑制劑的變化情況Fig.4 Changes of trypsin inhibitor after extrusion

胰蛋白酶活性的定義為規(guī)定的實驗條件下，每10 mL反應(yīng)混合液在410 nm處增加0.01個吸光度，用TU表示。每抑制一個胰蛋白酶活性單位，定義為一個單位的胰蛋白酶抑制劑活性，用TIU表示。

圖4可知，隨著豆渣含量增加，原料中胰蛋白酶抑制劑活性微量增加，經(jīng)擠壓后，各組原料產(chǎn)品胰蛋白酶抑制活性均降低，其中豆渣含量為0 %和45 %時，產(chǎn)品胰蛋白酶抑制劑活性降低較快。

2.5擠壓前后體外消化率變化情況

圖5可知擠壓前后原料與產(chǎn)品體外消化率的變化情況。

圖5　擠壓前后體外消化率變化情況Fig.5 Changes of in vitro digestibility after extrusion

結(jié)果表明，隨著豆渣含量增加，原料體外消化率逐漸降低，而經(jīng)過非膨化擠壓制備成素肉后，素肉產(chǎn)品的體外消化率均出現(xiàn)小幅增加趨勢。

2.6擠壓前后可溶性膳食纖維含量的變化

豆渣中含有豐富的膳食纖維成分，圖6表示擠壓前后可溶性膳食纖維含量的變化規(guī)律。

圖6　擠壓后可溶性膳食纖維含量變化Fig.6 Changes of SDF content after extrusion

由圖可知隨著豆渣添加量的提高，原料與素肉產(chǎn)品中的可溶性膳食纖維含量明顯增高。

2.7擠壓前后個成分的相關(guān)系數(shù)

擠壓前植酸與總酚、總黃酮、胰蛋白酶、膳食纖維之間相關(guān)性系數(shù)較高，呈現(xiàn)出負相關(guān)趨勢，與體外消化率之間呈現(xiàn)出較高的正相關(guān)趨勢。擠壓后植酸與總酚、體外消化率呈現(xiàn)出正相關(guān)趨勢，與總黃酮、一蛋白酶抑制劑及膳食纖維含量呈現(xiàn)負相關(guān)趨勢，擠壓前各營養(yǎng)成分相關(guān)性分析見表1。

擠壓前各營養(yǎng)成分相關(guān)性分析見表2。

表1　擠壓前各營養(yǎng)成分相關(guān)性分析Table 1 Correlation analysis of each nutrient before extrusion

表2　擠壓后各營養(yǎng)成分相關(guān)性分析Table 2 Correlation analysis of each nutrient before extrusion

3　討論

大豆中含有抗營養(yǎng)因子和營養(yǎng)因子，營養(yǎng)因子有大豆異黃酮等，抗營養(yǎng)因子有蛋白酶抑制因子、植酸等植酸是一種多功能綠色食品添加劑[5-6]。也是一種抗營養(yǎng)因子，易與金屬離子形成植酸鹽類，影響機體對鈣、鎂、鐵等礦物質(zhì)的吸收，并能與蛋白結(jié)合，降低蛋白溶解性。目前，也有研究認為，植酸對人體健康也有一定的作用。植酸可通過參與細胞內(nèi)植酸鹽庫或與氧自由基螯合，預(yù)防和治療某些癌癥[7-8]。王路等研究了植酸對胃癌細胞（SGC-7901細胞）具有抑制增殖作用[9]本研究中擠壓前原料豆渣添加量對于植酸含量基本沒有影響，擠壓后，未添加豆渣的產(chǎn)品植酸纖維升高，而添加豆渣后的產(chǎn)品中植酸含量也有增多，但是比未添加豆渣的產(chǎn)品略低對產(chǎn)品的感官品質(zhì)基本沒有影響。

酚酸在植物中多以結(jié)合態(tài)存在，相關(guān)研究表明其具有增強免疫力、提高壽命、改善認知能力[10-12]。胰蛋白酶抑制因子可抑制胰蛋白酶和糜蛋白酶活性，降低蛋白質(zhì)的消化、吸收和利用。本實驗中總酚、總黃酮、胰蛋白酶抑制劑經(jīng)擠壓后均有所降低，并且在擠壓前和體外消化率有是高度的負相關(guān)性，但是在擠壓后，總酚、總黃酮、胰蛋白酶抑制劑與體外消化率相關(guān)性降低，總黃酮仍有很高負相關(guān)性，胰蛋白酶抑制劑相關(guān)性顯著降低，而擠壓后的總酚卻與體外消化率呈現(xiàn)出正相關(guān)性。

劉金霞等[13]采用雙螺桿擠壓機擠壓小麥膳食纖維，可溶性纖維提高。本研究擠壓后不同豆渣含量的可溶性膳食纖維含量均有所提高。與其研究結(jié)論一致。鄭建仙等[14]采用雙螺桿擠壓機對蔗渣膳食纖維進行改性，X-射線衍射分析表明擠壓蒸煮對蔗渣膳食纖維的晶體結(jié)構(gòu)沒有影響，但擠壓蒸煮可以改變膳食纖維的物化性質(zhì)，如蔗渣膳食纖維的陽離子交換容量、持水力、結(jié)合水力以及膨脹力。

4　結(jié)論

擠壓后，原料中植酸含量、可溶性膳食纖維含量和體外消化率增加，總酚、總黃酮、胰蛋白酶抑制劑活性減少，擠壓前后各營養(yǎng)因子間相關(guān)系數(shù)降低。擠壓后的可溶性膳食纖維含量增加，豐富了素肉產(chǎn)品的營養(yǎng)成分，總酚、總黃酮等營養(yǎng)因子的減少有利于營養(yǎng)成分在人體中進一步消化吸收，使得素肉產(chǎn)品在營養(yǎng)的種類及對人體消化利用上都更加平衡。

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The Change of the Nutritional Content after the Extrusion in Okara as Raw Materials of Meat Analogs Products

L譈Bin1，YU Han-song1，2，WANG Yu-hua1，PIAO Chun-hong1，LIU Jun-mei1，DAI Wei-chang1，HU Yao-hui1，2，*
（1. Food Science and Engineering College，Jilin Agriculture University，Changchun 130118，Jilin，China；2. Division of Soybean Processing，Soybean Research and Development Center，CARS：Changchun 130118，Jilin，China）

Abstract：In this experiment，okara as the main raw material，using the single screw extruder Squeezes the preparation tissue protein meat under the okara content（0 %，15 %，30 %，45 %），material moisture content （40 %），the extrusion temperature（140℃-150℃，170℃-180℃）conditions. Using ferric iron precipitation，F(xiàn)olin phenol method，rutin standard products，enzyme-gravimetric method and other methods determinate phytic acid，total phenols，flavonoids and trypsin inhibitor activity，in vitro digestibility and soluble dietary fiber content and compare the change of the nutritional content after the extrusion. The results showed that after the dregs of non-puffed squeeze phytic acid，soluble dietary fiber content increases，total phenols，flavonoids and trypsin inhibitor activity decreased in vitro digestibility increased. The correlation coefficient between the various nutritional factors reduced after extrusion.

Key words：tissue protein meat；bean dregs；nutritional factors；total phenols；phytic acid；total flavonoids；

收稿日期：2015-02-08

*通信作者：胡耀輝（1951—），男，教授，博士生導(dǎo)師。

作者簡介：呂斌（1988—），男（漢），碩士，研究方向：食品科學(xué)。

基金項目：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項資金資助（CARS-04）

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.08.005