大豆豆渣再利用現(xiàn)狀概述

□ 趙 爽 龐沐嘉 天津市利民調(diào)料有限公司

大豆豆渣是大豆加工產(chǎn)品如豆?jié){、豆腐、乳腐等的副產(chǎn)物。大豆豆渣中含有未被利用的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)含有大量的大豆膳食纖維。表1為干燥豆渣中的營(yíng)養(yǎng)成分[1]。

但是，由于鮮豆渣中水分含量極高，可高達(dá)85%，所以鮮豆渣極易腐敗，再利用存在困難。幾年來(lái)，大豆豆渣的再利用取得了很多進(jìn)展，主要包括鮮豆渣的直接利用、干燥后豆渣粉的利用和豆渣營(yíng)養(yǎng)成分的再利用。

表1 干燥豆渣中常見(jiàn)營(yíng)養(yǎng)成分（g/100g）

1 鮮豆渣的直接利用

1.1 制作醬油和黃豆醬

有些調(diào)味品生產(chǎn)廠家直接將鮮豆渣利用到醬油和黃豆醬的發(fā)酵中。因?yàn)獒u油和黃豆醬的主要原料是黃豆，因此可以將鮮豆渣替換一部分黃豆原料。將鮮豆渣和黃豆等原料混合，進(jìn)行蒸煮、接菌、發(fā)酵等，不僅可以節(jié)省成本，提高出品率，同時(shí)減少鮮豆渣對(duì)環(huán)境的破壞。

1.2 制作功能性飲料

有研究表明將鮮豆渣蒸煮后通過(guò)酶解，加入穩(wěn)定劑及乳化劑后均質(zhì)，能夠形成一種流動(dòng)性好、口感圓潤(rùn)爽滑的新型功能性纖維飲料[2]。

1.3 制作蛋糕等甜品

由于蛋糕烘烤過(guò)程中有水分散失，而豆渣中的大豆膳食纖維具有很好的保水特性。因此鮮豆渣可以添加入蛋糕中，不僅增加蛋白質(zhì)含量，而且能有效改善蛋糕的失水問(wèn)題。豆渣的添加量為30%～35%。

1.4 發(fā)酵豆渣飼料

鮮豆渣中蛋白質(zhì)分子量較大，同時(shí)鮮豆渣缺少有益的酶系，因此鮮豆渣直接喂食牲畜，大分子蛋白質(zhì)不能被吸收，會(huì)造成牲畜消化道問(wèn)題。研究表明，可以將鮮豆渣利用毛霉再發(fā)酵。發(fā)酵過(guò)程中，大分子蛋白質(zhì)會(huì)被分解，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量蛋白酶，將豆渣變成一種優(yōu)質(zhì)低價(jià)的飼料。

1.5 生產(chǎn)食品添加劑

李琳等[3]通過(guò)蛋白酶和纖維素酶對(duì)鮮豆渣進(jìn)行催化水解，經(jīng)米曲霉再次發(fā)酵，可提取出食品添加劑。正交實(shí)驗(yàn)確立的最優(yōu)發(fā)酵條件為發(fā)酵溫度30 ℃，接種量4%，在轉(zhuǎn)速為130 r/min的搖床中發(fā)酵48 h。發(fā)酵后52.87%的豆渣固形物可分解為可溶組分，約51.8%的蛋白質(zhì)水解成多肽。發(fā)酵提取產(chǎn)物包括多糖、可溶性纖維和分子量在5 000 Da以下的肽類。

2 干燥后豆渣粉的利用

由于鮮豆渣不利于儲(chǔ)存，所以迫切需要研究豆渣的干燥保藏技術(shù)?，F(xiàn)有成熟的豆渣干燥技術(shù)包括滾筒干燥、熱風(fēng)干燥和減壓干燥。

2.1 制作餅干、饅頭等產(chǎn)品

吳金鳳等研究發(fā)現(xiàn)[4]，在制作餅干過(guò)程中，豆渣粉替代面粉的用量可以達(dá)到40%以上。宋蓮軍等[5]研究發(fā)現(xiàn)，添加31.75%的豆渣干粉，餅干的綜合性能最優(yōu)。豆渣粉也可以應(yīng)用到饅頭制作中，不僅可以減少面粉的用量，還可以增加饅頭的蛋白和膳食纖維含量，改良饅頭的質(zhì)構(gòu)特性。

2.2 制作高纖維豆腸

張慧霞等研究[6]發(fā)現(xiàn)，將大豆蛋白、復(fù)配膠、淀粉、植物油及豆渣粉進(jìn)行復(fù)配，利用各組分的結(jié)構(gòu)特性，可以代替動(dòng)物肉，制作素豆腸。添加豆渣粉，能夠?qū)⒍鼓c的膳食纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到2.98%，使素豆腸擁有更高的保健價(jià)值。

2.3 制作豆渣方便面

姚曉玲等[7]從原料、改良劑的選擇及生產(chǎn)工藝的改進(jìn)入手，解決了豆渣粉加入后，降低面筋種蛋白質(zhì)比例，弱化面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因面團(tuán)流變學(xué)特性造成面條成型困難的問(wèn)題。

3 豆渣中活性物質(zhì)的再利用

3.1 大豆纖維素的再利用

大豆纖維素占豆渣干重的50%左右。大豆纖維素包括可溶性膳食纖維（Soluble Dietary Fiber,SDF） 和 不溶性膳食纖維（Insoluble Dietary Fiber,IDF）。其中IDF含量占總重的40%以上。膳食纖維被列為“第七大營(yíng)養(yǎng)素”。增加攝入膳食纖維，調(diào)整優(yōu)化膳食結(jié)構(gòu)，是現(xiàn)代人群飲食的發(fā)展趨勢(shì)[8]。

大豆纖維素的提取方法一般為：清洗、去除雜質(zhì)、除蛋白、脫脂脫色、均質(zhì)，干燥、粉碎，處理后大豆纖維含量達(dá) 61%～88%[9,10]。

王常青等[11]以SD大鼠為研究對(duì)象，揭示了豆渣纖維的生理功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，豆渣纖維具有良好的降血脂、改善血液流變性能。

徐虹[12]和孫海燕[13]均研究證明，豆渣纖維的降低血糖和血脂，改善血糖、血脂代謝功能顯著，并且對(duì)患糖尿病的小鼠肝臟和腎臟具有很好的保護(hù)作用。

白婕[14]等研究利用大豆膳食纖維制作酸奶。首先利用超聲波輔助化學(xué)法對(duì)豆渣中的膳食纖維進(jìn)行提取，隨后進(jìn)行超微粉碎改性，再與低聚木糖等輔料添加至全脂乳中進(jìn)行發(fā)酵，可以制成富含膳食纖維的保健酸奶。成品中活菌數(shù)達(dá)5.0×106CFU/mL以上，色澤乳黃，凝乳質(zhì)地致密，具有柔和的乳香。

除此之外，豆渣纖維素還可用于膠囊壁的制作和可食用紙張的制作等。

3.2 大豆多糖的再利用

多糖具有抗腫瘤、免疫、抗凝血、降血糖、抗病毒和抗氧化等廣泛的生物活性[15]。張強(qiáng)[16]等的研究建立了簡(jiǎn)單可行的豆渣多糖提取工藝。多糖提取率為1.68%，且提取的多糖為水溶性多糖，具有還原活性。體外抗氧化試驗(yàn)結(jié)果表明豆渣多糖對(duì)超氧陰離子自由基和羥基自由基均具有一定的清除能力，且存在一定的量效關(guān)系。豆渣多糖有望作為天然抗氧化劑和功能性食品而得到開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

陳紅等[17]對(duì)超聲波協(xié)同酶法提取大豆多糖的工藝進(jìn)行了優(yōu)化，確定超聲波協(xié)同酶法提取大豆多糖的最佳超聲波功率為200 W，超聲波輻射時(shí)間為30 min，料液質(zhì)量濃度0.04 g/mL，纖維素酶用量1.5%，酶解溫度50 ℃，酶解時(shí)間40 min，pH值5.0。在此工藝條件下，多糖的得率為12.23%。

姚衍[18]將羊肚菌加入豆渣中，通過(guò)半固態(tài)方式進(jìn)行發(fā)酵，并分析了提取出的多糖的理化性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及生物活性。豆渣發(fā)酵的多糖經(jīng)體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)其擁有良好的抗氧化特性。因此大豆多糖可應(yīng)用于天然抗氧化劑材料、功能性食品和藥品等領(lǐng)域。

3.3 大豆蛋白的再利用

大豆蛋白用途非常廣闊，是一種效果良好的食品添加劑[19]。大豆蛋白經(jīng)水解后的含氨基酸和多肽的水解蛋白液是一種優(yōu)質(zhì)的植物蛋白來(lái)源，廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)生產(chǎn)中。水解蛋白中的某些寡肽還具有特殊的生理功能。

馬秀婷等[20]研究了堿溶解、超聲波處理、酸沉淀的方法提取豆渣蛋白的工藝。結(jié)果表明：超聲波輔助可增加豆渣蛋白提取率，并且豆渣蛋白未發(fā)生特別大程度變性。

劉帥等[21]采用黑曲霉對(duì)豆渣進(jìn)行發(fā)酵，使豆渣中的蛋白在蛋白酶的催化下初步水解。再通過(guò)中性蛋白酶和木瓜蛋白酶進(jìn)一步催化，水解成大豆多肽。水解度達(dá)到40%。

任海偉等[22]采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法確定了蛋白酶水解豆渣制備可溶性蛋白肽的最佳工藝，并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。優(yōu)化后可溶性蛋白肽提取率達(dá)到了63.03%，氨基酸態(tài)氮含量控制在5.15%；傅里葉變換紅外光譜分析表明，該可溶性大豆蛋白肽具有蛋白質(zhì)和多肽的雙重特征。

總而言之，豆渣作為一種高營(yíng)養(yǎng)、低安全風(fēng)險(xiǎn)的原料，其利用率還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。豆渣還有巨大的可利用潛能。豆渣的再利用研究需要重點(diǎn)攻克改善豆渣的不良特質(zhì)，開(kāi)發(fā)出附加值高、營(yíng)養(yǎng)豐富的產(chǎn)品。