大豆加工副产品的开发利用

    1.大豆皮    豆皮占大豆全粒质量的6%～8%，大豆中32%的铁集中在豆皮内，此外豆皮中还含有约86%的膳食纤维及碳水化合物、8.8%的粗蛋白质、1.2%的粗脂肪及其他微量成分。    （1）制备膳食纤维 由于豆皮中具有明显生理功能的膳食纤维含量高，目前含有豆皮纤维的产品主要有膳食纤维饮料、面包、饼干等，豆皮膳食纤维在面包、饼干等产品中应用时需先经高温处理。这类产品既强化了其中的膳食纤维，又可改善产品的品质。    （2）铁强化剂 集中在豆皮中的铁，植酸含量较少，对铁元素在体内的吸收影响较小，可广泛用于烘焙制品、饮料、保健品等食品中，作为铁的强化剂。据试验证实，在面包中添加5%的豆皮粉，其中铁的含量将由0.70mg/100g增加到1.89mg/100g，因此豆皮是治疗缺铁性贫血的天然食物来源。    （3）可降解方便餐具 大豆皮中，除含纤维素、半纤维素外，还含有果胶、甘露聚糖、古柯豆胶等可溶性纤维，是制做模压一次性可降解方便餐具的良好纤维源。    2.大豆胚    大豆胚芽是大豆的生殖器官，占大豆总质量的2.5%，大豆胚芽营养丰富，含有28%蛋白质与 10%左右的油脂，与小麦胚芽的含油量相当，其中不饱和脂肪酸含量高达80%，此外还含有多种生理活性物质，如大豆异黄酮、大豆皂甙、大豆低聚糖、维生素E和甾醇等，具有特殊的生理作用和营养价值。    （1）大豆胚芽油 大豆胚芽油中富含不饱和脂肪酸，其中的亚麻酸和亚油酸两种不饱和脂肪酸含量高达77.2%。从脂肪酸组成来看，大豆胚芽油具有很高的营养价值，因为这两种脂作为必需脂肪酸，它对保持人体各种组织的机能和正常活动是不可缺少的。大豆胚芽油还富含维生素E，其维生素E含量为190mg/100g。维生素E是一种强抗氧化剂，具有抑制不饱和脂肪酸氧化、保护细胞膜、增强免疫力、延缓人体衰老等功能。大豆胚芽油还富含植物甾醇，其甾醇含量为0.37%，具有调节高胆固醇血脂的能力和抗肿瘤能力。β-谷甾醇还具有抗炎活性，在脂肪酸的合成中具有抗老化的作用。    （2）异黄酮 大豆平均含总异黄酮0.2%～0.4%，其中胚芽中含1.40%～1.76%、子叶中含0.15%～0.32%、种皮中含0.01%～0.02%。研究表明， 大豆异黄酮包括黄豆甙、黄豆糖甙和染料木黄酮，是一类重要的生理活性物质，具有弱雌性激素活性、抗氧化活性、抗溶血活性和抗真菌活性，能有效地预防和抑制白血病、骨质增生、结肠癌、胃癌、乳腺癌和前列腺癌等多种疾病的发生，尤其是在预防和改善乳腺癌和前列腺癌方面有着明显的作用。据日本Fujiko公司和东京大学的研究人员推算，每人每天异黄酮的必需摄入量为40mg～50mg。大豆异黄酮这种早先被视为抗营养的成分，由于其对心血管病和癌症所起到的显著预防作用，被认为可能成为21世纪的维生素。因此，大豆异黄酮在功能性食品、医药制品和功能助剂等方面有着广泛的作用。据调查，市场对大豆异黄酮的年需求量在1500t以上，而目前的年产量不足500t。    （3）皂甙 大豆皂甙约占大豆含量的0.6%，包括17种不同的皂甙。大豆总皂甙属三萜类皂甙，具有一般皂甙的性质，分子量较大、不易结晶、呈五色或乳白色粉末。近年来的研究表明，大豆皂甙具有很强的生理功能，是阻止慢性疾病发生的天然抑制剂，如抑制血小板凝聚、抑制肿瘤细胞的生长和防止动脉粥样硬化等，具有重要的药学价值。此外大豆皂甙作为添加剂也常添加到食品和化妆品中，以改善产品的品质和性能。我国是加工大豆的大国，但是大豆皂甙等一直没有加以合理利用。    3.大豆粕    豆粕是大豆经过提取豆油后得到的一种副产品，按照提取的方法不同，可以分为一浸豆粕和二浸豆粕两种，其中以浸提法提取豆油后的副产品为一浸豆粕；而先以压榨取油，再经过浸提取油后所得的副产品称为二浸豆粕。一浸豆粕的生产工艺较为先进，蛋白质含量高，是国内目前现货市场上流通的主要品种。豆粕一般呈不规则碎片状，颜色为浅黄色至浅褐色，具有烤大豆香味，含蛋白质40%～48%、赖氨酸2.5%～3.0%、色氨酸0.6%～0.7%、蛋氨酸0.5%～0.7%。作为一种高蛋白质，豆粕是制作牲畜与家禽饲料的主要原料，还可以用于制作糕点食品、健康食品以及化妆品和抗菌素原料。    （1）高蛋白饲用豆粕 豆粕中蛋白质是最重要的饲料蛋白来源。2005年工业饲料的产量约为1.03亿，配合饲料工业总产量约占7371余万t，配合饲料中蛋白饲料是必不可少的原料，而大豆粕在饲料蛋白原料中的比例大大提高，2005年达到了59%，饲用大豆粕需求量为4348万t。    （2）大豆蛋白 大豆蛋白的基础原料是低变性食用豆粕，大豆蛋白质中含有63%球蛋白、12%白蛋白、3%醇溶蛋白、7%谷蛋白，大豆经过浸出法提取油脂后，豆粕在低温条件下脱除溶剂，得到的大豆蛋白质基本不变性，利用此低温脱溶豆粕（俗称白豆片）可以进一步生产出大豆蛋白粉、大豆组织蛋白、大豆浓缩蛋白、大豆分离蛋白等大豆蛋白产品。研究表明，大豆蛋白及其水解物都有降胆固醇和降血脂的保健作用，能有效地预防肥胖和心血管疾病。另外，大豆蛋白不会引起尿钙过多，对预防骨质疏松也大有好处。    大豆蛋白系列产品主要有4种，即脱脂大豆粉（蛋白质含量50%以上）、组织蛋白（蛋白含量55%以上）、浓缩蛋白（蛋白含量68%以上）、分离蛋白（蛋白含量90%以上），其产量和利用率依次为分离蛋白、脱脂豆粉和组织蛋白、浓缩蛋白。世界上浓缩蛋白的产量和利用率大于分离蛋白，前者与可溶性多糖有关，后者与不溶性多糖有关。大豆蛋白加工领域是大豆深加工中最有潜力、最有前途的领域，产品大都是高技术含量、高附加值的产品。    4.豆渣    豆渣是豆腐、豆奶、大豆分离蛋白生产过程中产生的主要副产品，约占全豆干质量的15%～20%，主要成分为蛋白质22.56%、脂肪19.6%、糖分37.98%、纤维素14.62%、灰分6.16%，此外还有钙、磷、铁等矿物质。豆渣经烘干后，膳食纤维含量高达50%以上。实践证明，食用豆渣能降低血液中胆固醇含量，减少糖尿病人对胰岛素的消耗，有助于预防肠癌、高血压、糖尿病等疾病，豆渣被视为新兴的膳食纤维源。    大豆分离蛋白是现代大豆加工正规模化比较高的产品，能产生30%～35%的豆渣，而豆渣有着较高的营养价值，但长期没有被很好地利用和发挥。另外，豆渣含有一定水分，储存和运输都不方便，夏季极易腐败，除经济效益受到影响外，还对环境造成了污染。    （1）功能性大豆纤维 大豆渣中含有丰富的膳食纤维成分，碱性过氧化氢处理可以改变大豆渣纤维的物理化学性质，色泽、持水性、溶胀性等指标，得到膳食纤维含量达94%，色浅、无异味的功能性大豆纤维，其持水能力是本身质量的12倍，充分溶胀后体积增加24倍。应用实验表明，大豆纤维可以有效地保持乳化型碎肉制品中的水分。当添加量较低时，它的保水作用强于相同添加量的ADM大豆分离蛋白。大豆纤维可以明显地提高面粉的吸水性和面团稳定性，强化面团筋力和韧性，同时也发现大豆纤维会降低其延展性。    由于豆渣经蛋白酶、脂肪酶等处理后的总膳食纤维干基含量可达60%，而且含有约20%的蛋白质，加入食品中可同时提高膳食纤维与蛋白质的含量。所以，将豆渣制备成膳食纤维不失为一条利用豆渣的有效途径。    （2）可溶性大豆多糖 豆渣的主要成分是子叶部位的细胞壁多糖类，含约30%（以豆渣为准）的水溶性多糖类，从豆渣中提取可溶性多糖，能提高豆渣的利用价值，降低大豆产品的生产成本。可溶性大豆多糖是一种从大豆中提取的水溶性多糖，黏性低，可制成高浓度溶液，其溶液的黏度几乎不受盐类影响，对温度的热稳定性也优于其他糖类，具有分散性、稳定性、乳化性和黏着性等多种功能，不仅能用作强化食品的膳食纤维素，还可以用于制药与工业中。    （3）发酵培养基基料 由于豆渣中含有的多种营养成分，使其在许多物质的发酵生产中可作为基料有效利用，如核黄素、糖类、豆渣豉等都可以选用合适的菌种进行发酵，实现规模化生产需要。    5.大豆油脚    大豆油脚是植物油厂获取油脂产品后的副产品，一般是指毛油经水化后以及油长期静置后的沉淀物，其中油脚和皂脚约占毛油质量的5%～10%，外观为棕黄色胶状物，可流动。大豆油脚的主要成分是磷脂、中性油、水分及其他类脂物。此外，还有少量的蛋白质、糖类、蜡、色素以及有机和无机杂质。目前，绝大多数大豆油脚没有充分利用，不仅浪费了大量资源，而且还使大豆油脚受热（20℃以上）发酵，夏季3天～5天、冬季5天～7天即酸败，严重污染环境。    （1）大豆磷脂 大豆磷脂是从大豆油脚中提取的产物，占大豆籽粒质量的1.2%～3.2%，主要由卵磷脂、脑磷脂、肌醇磷脂、磷脂酰丝氨酸、磷脂酸组成，其中卵磷脂还是胆碱、饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸以及高度不饱和脂肪酸的最好来源。大豆磷脂既有亲水性又有疏水性，具有乳化性质，因此在一定程度上可促进油脂的消化吸收，同时也可补充一定量的胆碱。    （2）配合饲料能量源 经过测定，大豆油脚的含热量是普通饲料能量的2倍，如果将其加入饲料中，可有效地提高饲料的能量。当用含磷脂的饲料喂食小鸡时，小鸡除了生长情况很好外，还可增加维生素正在肝中的贮藏量；对小鸡的骨骼形成也有较好作用，又可避免出现牛皮癣。同时据国外的资料介绍，由于维生素E的缺乏，小鸡发育不好，只有通过饲喂磷脂加维生素E，才能医治，但若省去磷脂，单用维生素E则不会产生效果。油脂中含有的植物油，大多是容易被物质吸收的亚油酸和亚麻酸，而在动物中含硬脂酸较多，不易为动物所消化吸收。因此将大豆油脚加入肉禽饲料中，其效果一定好于动物油。    6.豆制品废水    豆制品废水主要来源于泡豆水、压榨出的黄浆水、豆粕制成浓缩蛋白。分离蛋白时排出的大豆乳清水以及生产清洗用水，其中泡豆水、黄浆水和大豆乳清水属于高浓度的有机废水，总产生量为大豆质量的7倍～9倍，COD值超过2000mg/L。豆制品废水中含有单糖、寡聚糖、钾、磷、钙、铁、维生素、有机酸、水溶性蛋白、氨基酸、月旨类等营养成分；特点是废水的排放相对集中，有机物浓度高；适宜于生物法处理，BOD5/COD之比高，可达到0.6～0.7，碳∶氮∶磷平均为100∶4.7∶0.2；除pH值较低外，有毒有害物质很少。如果对其进行综合利用，不仅减少环境污染，还可回收利用其中的营养成分，获得经济效益。    大豆寡聚糖是一种双歧因子，可以利用反渗透和纳滤技术在废水中提取，黄浆水、大豆乳清水中固性物含量仅为1%，各种功能性成分含量很低，由于受技术的限制，豆制品废水的开发利用并没有实现产业化。但是，近年来由于大豆生产规模的不断扩大，水污染问题日益严重，从大豆加工废水中提取异黄酮等功能性物质已经受到人们的重视。