豆豉的研究进展

豆豉研究进展摘要：豆豉是一种以大豆为原料，经蒸煮、发酵、后熟等工艺过程而制成的中国传统发酵食品。本文概括了近年来对豆豉的营养价值、活性成分和风味等方面研究，并对我国豆豉今后的发展提出一些建议和展望。关键词：豆豉；活性成分；保健Abstract:DouchiisaChinesetraditionalfermentedfood.ProcessofDouchiisbaseonsoybean.andthenproducedthroughsteamingsoybean,fermentingandripening,whichusingsoybeanasrawmaterial.Thestudiesonnutritionalvalue,activecomponentsandflavorofDouchiweresummarizedrecently.Besides,thedevelopmentdirectionofDouchiwasalsodiscussed.Keywords:Douchi;activecomponents;healthfunction豆豉是我国传统的大豆发酵制品之一，营养丰富，药食兼用。在漫长的历史长河中，对我国人民的饮食文化和医疗保健，发挥着重大作用，其独特的酿造工艺是我国先民在古代科学技术方面的伟大成就。本文就豆豉的营养、活性成分和保健功能进行综述，旨在为豆豉的生产、研究提供参考。1中国传统食品——豆豉豆豉古名为“幽菽”，“豆豉”之名最早见于《史记》“曲蘖盐豉千瓦”的记载，已经有两千多年的历史。我国豆豉主要是以黑豆、黄豆为原料，利用微生物发酵制成的一种传统调味副食品，是我国具有民族特色的传统大豆发酵制品。它以豉香诱人、营养丰富、风味独特而深受消费者欢迎，在世界饮食文化之林中具有特殊的地位。国外的丹贝Tempe(印度尼西亚根霉型豆豉)和纳豆Natto(日本细菌型豆豉)都是与豆豉同类的食品[1]-[3]。豆豉自古入药，在我国传统医学中，豆豉常被用来治疗痰多、胸闷、呕吐、消化不良、记忆力减退和醉酒等症。汉代张仲景的《伤寒论》中即有“桅子豉汤”，方中用桅子、豆豉煎汤治疗外感风寒、不思饮食等症；李时珍的《本草纲目》中则有“黑豆性平，作豉则温，既蒸暑，故能升能散。得葱则发汗，得盐则能吐，得酒则治风，得蒜则止血，炒熟则又能止汗，亦麻黄根节之义也”的记载。现代医学认为，豆豉具有解表清热、透疹解毒之功效，适用于风热头痛、胸闷呕吐、痰多虚烦等症[4]。豆豉的种类和生产工艺因参与发酵的主要微生物不同，可分为米曲霉型豆豉、毛霉型豆豉、根霉型豆豉和细菌型豆豉4大类。按发酵时是否加盐，分为淡豆豉和咸豆豉。按成品水分含量多少，分为干豆豉、湿豆豉和水豆豉3种。其中以米曲霉型和毛霉型湿豆豉为最常见[5]。传统生产豆豉采用“物竞天择，适者生存”的自然法则。制曲时利用适当的养分、水分、湿度和温度等条件，使自然存在的各种微生物竞争生存，能适应的生长繁殖，成曲是多种微生物共生的群落，菌种多，酶类广，符合豆豉成分复杂、需要有多种酶系催化生化反应、生成多种营养和风味物质的客观要求，产品质量优良。近代采用单菌纯种制曲，能常年生产，缩短了生产周期，但因酶系较少，代谢产物不丰富，产品品质终不如老法豆豉[6]。2.豆豉的营养豆豉营养十分丰富，每100克豆豉中约含蛋白质17.3-33.9克，脂肪15.0-16.9克，碳水化合物12.4-33.0克。大豆蛋白质含有人体不能合成而必须从食物摄取的8种必需氨基酸，特别是赖氨酸含量尤高；大豆脂肪含不饱和脂肪酸占80%以上，其中人体所必需的亚油酸平均达50.8%，亚麻酸平均为6.8%，而且大豆不含胆固醇；大豆中还有1.8%-3.2%的磷脂，具有多种保健功能。表1.1[7]列出了豆豉的氨基酸模型与FAO/WHO参考模型的比较：表1.1豆豉的氨基酸模型与FAO/WHO参考模型的比较（mg/gN）Table1.1ComparisononAminoAcidProfileofDouchiandFAO/WHO（mg/gN）氨基酸FAO/WHO模型豆豉模型豆豉占FAO/WHO模型的百分率甲硫氨酸/胱氨酸22017178苏氨酸250267107缬氨酸310349113赖氨酸340404119亮氨酸440538112苯丙氨酸/酪氨酸380475125异亮氨酸250340136色氨酸6084140在豆豉发酵过程中，微生物中的蛋白酶使原料大豆的蛋白质部分水解，故发酵成熟时，可使水溶性氮的含量提高，并使大豆的硬度下降。大豆中含有的胰蛋白酶抑制剂可以抑制小肠中胰蛋白酶的活力。大豆含有5%的纤维素，这些纤维素使蛋白质不易与消化酶接触，整粒大豆食用时，其蛋白质消化率仅为60%左右。在豆豉的加工过程中破坏了胰蛋白酶抑制物，纤维酶使纤维素水解生成单糖，蛋白酶容易与蛋白质接触水解产生一系列的中间产物，如多肽、氨基酸等，这些低分子量的蛋白食入后，可以不再经过消化直接为肠粘膜吸收，这对消化力减退和患有消化功能障碍的病人是十分有利的。表1.2中展示了新鲜豆豉的维生素和矿物质含量。豆豉与原料熟化豆相比，其维生素B1、B2的含量有明显提高；维生素A、维生素E的含量基本不变。彭靖茹[8]等使用微波消解法消解豆豉样品，等离子体发射光谱仪一次进样曝光快速测定钾、钙、镁、铜、铁、锌、锰、钼、镍9种微量元素，结果表明豆豉中富含钾、钙、镁、铁、锌、锰等元素。虽然大豆的矿物质含量丰富，但是大都以植酸盐的形式存在，植酸盐是肌醇磷酸酯的钾、钙、镁复盐。大豆中70%～80%的磷不易为人体利用，约有60%被排出体外；钙与植酸结合形成不溶性钙，约有70%～80%不被人体吸收残留在粪便中；铁与植酸盐结合形成不溶性铁，使大豆中铁的吸收率仅为7%；植酸还能与锌结合形成不溶性盐而使利用率下降。在豆豉加工过程中，由于微生物分泌的活性植酸酶能使植酸水解生成肌醇和磷酸盐，植酸可减少15%～20%，因而，矿物质的可溶性可增加2～3倍，利用率可增加30%～50%[9]-[10]。表1.2新鲜豆豉的维生素和矿物质含量Table1.2VitaminandMineralContentofFreshDouchi营养素每100g中的量美国RDA100g豆豉中的量占RDA的百分数VitA（IU）4250001VitB1（mg）0.281.519VitB2（mg）0.651.728烟酸（mg）2.522013泛酸（mg）0.52107VitB6（μg）830200042叶酸（μg）10040025VitB12（μg）3.93.0130生物素（μg）5330018钙（mg）142100014磷（mg）240100024铁（mg）518283.功能活性成分大豆除富含优质蛋白质、必需脂肪酸、无机盐、维生素、可溶性糖、可溶性氮等营养成分外[11]，还富含大豆异黄酮类、大豆低聚糖、大豆皂甙及大豆磷脂等天然活性成分。通过微生物发酵，以上生理活性成分有一定程度保留及变化，如蛋白质酶解产生的多肽、氨基类化合物与还原糖作用形成的褐色色素、大豆异黄酮由糖苷转化成功能活性更强的苷元等。3.1大豆异黄酮大豆异黄酮(Isoflavovesofsoybean)是目前大豆及其发酵制品中最引人注目的一种功能性成分[12]。由于具有一定的类似雌激素作用，又可称为植物雌激素(Phyto-estrogen)。以前一直被认为是豆腐、豆乳等大豆食品有不快味(苦味、收敛味)成分，而最近免疫学调查发现，它具有抗氧化、抗菌、增强免疫、预防乳癌、前列腺癌等生理功能[13]-[14]。大豆异黄酮是大豆生长过程中形成的一类次生代谢产物，主要分布于大豆种子的子叶和胚轴中，属于酚类化合物。分为游离型苷元(aglycone)和结合型糖苷(gluconside)两大类[15]-[16]。苷元由于脱去糖基，极性减小，脂溶性增加，因而在人体内的吸收比糖苷快，摄入人体后能迅速通过小肠吸收，进入血液循环，较快达到所需血药浓度，发挥药效作用。然而游离苷元仅占总异黄酮含量的2%-3%，大量糖苷型大豆异黄酮需经水解转化为游离苷元，才能够有效发挥药理活性作用。在豆豉的加工过程中，有许多自然菌种参加发酵过程，有的菌种在发酵过程中会产生一定量的β-葡萄糖苷酶。β-葡萄糖苷酶可作用于糖苷型异黄酮分子中的氧苷键，使其葡萄糖基团脱掉，供微生物代谢利用，从而使糖苷型异黄酮转化为游离型异黄酮。宋永生[10]认为豆豉发酵过程中基本上不改变大豆异黄酮的总含量，但是糖苷型大豆异黄酮在β-葡萄糖苷酶的作用下大部分转化为游离型大豆异黄酮，可使游离型大豆异黄酮的含量从21.36%提高至96.0%。目前，日本、美国已经开发出一些以大豆异黄酮作为添加剂的保健食品和保健药品[17]。大豆异黄酮作为一种新兴的生理活性物质备受人们关注，在医药、保健食品等领域具有很大的应用价值有很大的市场潜力。3.2大豆低聚糖豆豉中含有较多的低聚糖类，人体虽不能直接利用大豆低聚糖，但是大豆低聚糖是双歧杆菌良好的增殖物质，能改善肠道环境和具有营养保健功能[18]。双歧杆菌能选择性地将大豆低聚糖水解成醋酸和乳酸，使pH值下降，从而使肠道内有益菌增加，有害菌减少，起到整肠作用[19]。大豆中天然存在低聚糖有棉子糖(Raffinose)、水苏糖(Stachyose)等，其生理功能在于其独有的双歧杆菌增殖特性。但是，还有研究表明，占大豆低聚糖绝大部分的棉籽糖和水苏糖是引起胃气胀的主要原因。因为在单胃动物和人的消化道里没有水解α-1,6半乳糖基链的α-半乳糖苷酶，所以完整的低聚糖不能被吸收，这2种低聚糖在大肠内积累，被厌氧微生物发酵而产生胃胀气[20]。通过微生物发酵，大豆中完整低聚糖先被微生物水解，低聚糖的吸收利用就得到了增强。3.3大豆皂甙大豆皂甙是由大豆及其它豆类种子中提取出来的一类化学物质，其分子是由低聚糖与齐墩果烯三萜缩合形成的一类化合物。大豆皂甙具有溶血作用，因此被视为抗营养因子。同时大豆皂甙具有苦味，这是导致大豆制品具有苦涩味的主要原因。所以在加工大豆制品时，人们总是寻求一些方法将其除去。但近几年来，越来越多的研究表明大豆皂甙还具有较多有益的生理功能。国外的许多研究已表明，大豆皂甙是一种具有广泛应用价值的天然生物活性物质，并且已将其应用于药品、食品、化妆品等[21]。组成大豆皂甙的糖类是葡萄糖、半乳糖、木糖、鼠李糖、阿拉伯糖和葡萄糖醛酸。大豆皂甙是两亲性化合物，三萜或固醇是疏水的，糖链部分是亲水的，这种表面活性使大豆皂甙具有其特有的生理活性。近年来研究表明大豆皂甙可以降低体内转氨酶的含量，抑制过氧化脂质的产生，减少血脂含量，还能改善体内纤维蛋白的溶解，调节机体的溶血系统。因此大豆皂甙具有降脂减肥、抗凝血、抗血栓、防治糖尿病、抑制过氧化脂质生成及分解、抗病毒、免疫调节、抑制或延缓肿瘤等作用[22]。鱼红闪[23]等研究表明，在大豆发酵制品大酱的发酵过程中，大豆皂甙总量未发生大变化，但制曲过程中皂甙种类增加到8-9种，发酵过程中逐渐减少到4-5种，并发现大豆皂甙在发酵过程中皂甙糖基被部分水解或加上糖基。3.4褐色色素类褐色色素也称蛋白黑素或类黑精(Melanoidin)，是大豆蛋白质以及它的分解产物多肽类与还原糖之间作用发生美拉德(Mailand)反应生成的，呈水溶性，等电点为pH2-3，为一类弱酸性高分子，具有一种特有的强蓝色萤光，在酸或碱条件下很容易被水解，然而不受消化酶降解。它具有很强抗氧化活性作用，主要是由于其分子内保持有稳定的自由基结构，此结构能捕集溶液中的自由基。同时，它还会与铁、铜等金属离子相结合，形成不溶化合物析出。褐色色素还有类似食物纤维功能、调节血糖及抑制ACE（血管紧张素转换酶）活性等功能。何健等[24]采用比色法测定曲霉型豆豉类黑精对羟自由基的清除作用；利用铁氰化钾还原法评价曲霉型豆豉类黑精的还原能力，同时采用碘量法测定其抗氧化能力。结果表明：曲霉型豆豉类黑精对Fenton体系产生的·OH自由基有清除活性，并表现出较强的抗氧化活性。阚建全[25]等对豆豉类黑精深入研究，发现毛霉型豆豉非透析类黑精具有较强消除自由基能力，在干燥物系中