大豆的营养价值研究

大豆的营养价值研究徐凡摘要：大豆（学名：Glycinemax），中国古称菽，是一种其种子含有丰富的蛋白质的豆科植物。大豆呈椭圆形、球形，颜色有黄色、淡绿色、黑色等，故又有黄豆、青豆、黑豆之称。大豆最常用来做各种豆制品、压豆油、炼酱油和提炼蛋白质。豆渣或磨成粗粉的大豆也常用于禽畜饲料。在中国，日本和朝鲜，不同软硬的豆腐已经吃了几千年了。大豆加工之后，也可以成为酱油或腐乳。欧美现代也开始吃豆腐，但是一般用来代替奶制品。关键词：大豆；营养价值；研究大豆为豆科大豆属一年生草本植物，原产我国。是一种其种子含有丰富的蛋白质的豆科植物，是有豆荚类谷物的总称；中国古称菽，而篆文中的豆，就像种子在豆荚中的样子。豆的角叫豆荚，豆的叶叫豆藿，豆的茎叫豆萁。说到大豆，一般都指其种子而言。根据大豆的种皮颜色和粒形分为五类：黄大豆、青大豆、黑大豆、其他大豆（种皮为褐色、棕色、赤色等单一颜色的大豆）、饲料豆（一般籽粒较小，呈扁长椭圆形，两片子叶上有凹陷圆点，种皮略有光泽或无光泽）。黑色的叫做乌豆，可以入药，也可以充饥，还可以做成豆豉；黄色的可以做成豆腐，也可以榨油或做成豆瓣酱；其他颜色的都可以炒熟食用。我国自古栽培，至今已有5000年的种植史。现在全国普遍种植，在东北、华北、陕、川及长江下游地区均有出产，以长江流域及西南栽培较多，以东北大豆质量最优。世界各国栽培的大豆都是直接或间接由我国传播出去的。由于它的营养价值很高，被称为“豆中之王”、“田中之肉”、“绿色的牛乳”等，是数百种天然食物中最受营养学家推崇的食用。各种大豆都是在夏至前后播种的，长成后苗高3~4尺；叶子呈桃形；秋天时开白色的花；长成的豆荚大概有一寸左右。所有的大豆都不禁霜，一场秋霜过后慢慢就干枯了。种植大豆如果像要有个好收成，通常会采用这样的办法：用几个口袋装些等重的大豆，在冬至那天埋在阴暗潮湿的地方，十五天后取出来，每个口袋都要称重，选取较重的口袋中的豆子做种子。大豆的保存时间较长，可存放一年之久，故可储备，以应不时之需。大豆发酵制品，包括豆豉、豆汁、黄酱及各种腐乳等，都是用大豆或大豆制品接种霉菌发酵后制成的。大豆及其制品经微生物作用后，消除了抑制营养的因子，产生多种具有香味的物质，因而更易被人体消化吸收，更重要的是增加了维生素B12的含量。1、食物的营养价值评价食物的营养价值是指食物中所含的能量与营养素能满足人体需要的程度。食物的营养价值评价主要包括两个方面：一是食物中所含的能量和营养素能满足人体需要的程度，二是在膳食整体中对维持或促进人体健康状态，特别是对预防慢性疾病的贡献。食物的营养价值并非绝对，而是相对的，不能以一种或两种营养素的含量来决定，而必须看它在膳食整体中对营养平衡的贡献。除了6个月内的婴儿可以单纯靠母乳健康生存之外，一种食物，无论其中某些营养素含量如何丰富，也不能代替由多种食品组成的营养平衡的膳食。营养素密度是一个重要评价指标。食物中不仅含有营养成分，也存在一些影响食品营养素吸收利用的物质。食物中抗营养因素的存在，在一定程度上影响到食物营养素的利用效率。在营养素供应不足的时候，人们通常希望去除抗营养因素，以避免出现营养缺乏问题。2、大豆的营养成分分析对大豆的营养价值的研究，阐明了中国历史悠久的传统大豆食品在中国饮食以及东方饮食中的重要营养作用，也指明了直接食用大豆食品对解决世界食品问题的现实意义。豆类其营养成分主要在籽粒内部的子叶中，因此在加工中去除种皮不影响其营养价值。2.1大豆蛋白有多种评价蛋白质营养价值的方法，有以生物试验为依据的生物学测定法和以氨基酸组成来衡量的化学评分法。前者包括常用的PER(蛋白质效率)，BV(生物学价值)，NPU(蛋白质净利用率)等。这些方法，都能从不同角度比较出蛋白质营养价值的高低，见下表1。表1大豆蛋白质的营养价值评价和其它食品蛋白质的比较蛋白质PERBVNPU限制性氨基酸化学评分必需氨基酸总氨基酸g/g（总N）大豆0.7～1.858～6948～61含硫氨基酸692.58全蛋3.887～9791～941003.22牛乳2.585～9086含硫氨基酸603.20瘦牛肉3.27671～76含硫氨基酸802.79花生1.75643～54含硫氨基酸702.08大米1.97570赖氨酸57玉米1.26049～55赖氨酸55小麦1.05252赖氨酸572.022.2大豆蛋白的消化率大豆质地比较坚硬难以加热至软熟，故整大豆的消化率一般较差。但经其它加工处理，制成各类大豆食品，可以增进消化率，如表2。有些新型大豆蛋白制品的消化率近似，甚至超过某些动物性蛋白食品的消化率。见表3。表2一些大豆食品中蛋白质的消化率大豆食品煮豆炒豆豆浆豆腐豆腐衣消化率（%）65.365.378.792.792.6表3一些大豆蛋白制品和其它蛋白食品的消化率的比较蛋白源表观消化率（%）真实消化率（%）全脂大豆粉7075～92脱脂挤压大豆粉61～6984～90大豆分离蛋白81～8293～97大豆纺丝蛋白83～88101～107全蛋73～8693～100牛奶69～7790～98牛肉73～8291～99干酪素71～7894～97大豆粉消化率较低，是由于粉中保留部分细胞结构，消化酶难以进入细胞内，与蛋白质体反应。另一方面，也可能是粉中含有较高浓度的胰蛋白酶抑制素。2.3大豆蛋白的氨基酸组分蛋白质必须经过消化，水解成氨基酸才能被人体吸收利用。氨基酸的组成是决定蛋白质质量及相应的营养价值的主要依据。大豆蛋白的氨基酸组分如表4.表4大豆蛋白的氨基酸组分（mg/g）（蛋白质）缬氨酸44.47蛋氨酸6.69天冬氨酸93.51亮氨酸67.15赖氨酸35.05脯氨酸30.37异亮氨酸40.55精氨酸68.31丝氨酸37.66苏氨酸28.28组氨酸19.91谷氨酸163.12苯丙氨酸55.50酪氨酸25.50甘氨酸36.18色氨酸148.34胱氨酸11.92丙氨酸38.68表5则为大豆蛋白的氨基酸组分与人体需要必须氨基酸模式的对照。表5人体需要部分必须氨基酸模式与大豆蛋白氨基酸组分对照必需氨基酸mg/g蛋白质人体需要量大豆蛋白组分儿童成人脱脂豆粉分离蛋白2～5岁10～12岁组氨酸1919162627异亮氨酸2828134649亮氨酸6644197881赖氨酸5846166464苏氨酸342893937色氨酸11951415缬氨酸3525134647从表4、5说明，大豆蛋白比较接近动物蛋白，且优于其它一些植物蛋白，其氨基酸组分，也接近人体需要。所以，从营养学观点来看，将来可以逐步替代动物蛋白，作工业性食品配料的植物蛋白似乎只有大豆蛋白。另一方面，有研究发现，用大豆蛋白替代膳食中的动物蛋白，可以降低高胆固醇病人的血清胆固醇含量。但又有人认为这只是对～定类型的高血脂病人有效。这方面的研究尚在进行。2.4大豆的脂肪酸组成大豆的脂肪含量为15%到20%，传统用来生产大豆油。大豆脂肪酸的组成如表6，亚油酸和亚麻酸是人体需要的必需脂肪酸，而大豆油则是这两种不饱和脂肪酸的良好来源，而且饱和脂肪酸含量较低，不含胆固醇。大豆中不饱和脂肪酸含量高达85%，亚油酸含量达50%以上，油酸达30%以上。可防止动脉粥样硬化等相关心血管疾病。表6大豆的脂肪酸组成（脂肪总量的百分数）脂肪酸14：016：018：018：118：218：320：022：022：1%0.110.23.521．048.810.60.70.74.4大豆油中含有丰富的ω-3多不饱和脂肪酸，有可能是此类多不饱和脂肪酸的潜在的来源。大豆含有较多的磷脂，约占脂肪含量的2%到3%，在豆油的精制过程中，磷脂大部分被分离，成为食品加工中磷脂的主要来源。2.5大豆中的维生素大豆中的维生素含量见表7。表7大豆中的维生素含量(100g中干重量)视黄醇当量V.A.μg胡萝卜素V.E.总量V.EαV.Eβ+γV.EδmgV.B1V.B2尼克酸V.C.3O.8700.1930.411.4621.537.420.910.122.430B族维生素，包括B-，Bz、尼克酸的含量和肉、乳、蛋相当。因此，以大豆制品作肉制品的增量剂，不会影响此肉制品中的B族维生素的含量。大豆的油溶性维生素E主要存在于大豆油中，在大豆油消费水平较高的国家，每人每日由大豆油提供维生素E(a一生育酚)5mg，即达推荐摄入量的一半以上。在精炼大豆油过程中，充分利用副产品，可制成维生素E制剂。2.6大豆中的矿物质大豆中的矿物质含量如表8.大豆含有丰富的矿物质，总含量约4.5%到5.0%，其中钙的含量高于普通谷类食物，铁、锰、锌、铜、硒等微量元素的含量也较高。此外，豆类是一类高钾、高镁，低钠的呈碱性食物，有利于维持学业的酸碱平衡，其矿物质含量见表8.表8大豆中的矿物质含量（100g中干重量）KNaMgmgCaPFeZnCuMnμgSeCo17860.552571864419.159.351.232.652.6418.74这些矿物质在人体内的有效穗用，受大豆中有关组分的相互作用的影响。植酸作为螯合剂，影响Ca、Zn的有效利用。在大豆蛋白中，大量Ca同时存在的情况下，会加重这种影响。乃被假说为Ca、Zn和植酸盐相互作用，生成不溶性的络合物。不少研究者认为大豆蛋白也是影响大豆中矿物质有效利用的因素，但还缺乏大豆蛋白本身直接影响的依据。倒是也有研究认为动物蛋白能破坏Ca吸收的平衡，使Ca排失增加，以至引起骨质疏松等缺Ca病症；如以大豆蛋白替代动物蛋白，则Ca的平衡改善。2.7大豆中的碳水化合物大豆的碳水化合物主要是多糖和一些寡糖。多糖，由于难以消化，不能为人体利用，而且其粗纤维还会一定程度上影响其它营养紊的吸收。但是，膳食纤维(包括纤维素、半纤维素，果胶，木质索，树胶等)的功效越来越受到重视，至于被认为是一类营养素。其功效在于改善便秘，减少下端消化道发生肠憩室形成，痔疮等类疾病。从这个意义上说，大豆皮是很好的膳食纤维素的来源。大豆皮的纤维含量如表9。87～88％的膳食纤维中，包括粗纤维素，粗半纤维索和粗木质素。大豆皮可以粉碎成均匀的粉末，比起其它谷物的纤维制品，具有较低密度和较高持水性。表9大豆皮的纤维含量纤维总粗纤维总膳食纤维酸性洗涤纤维缓冲酸性洗涤纤维中性洗涤纤维离体纤维粗纤维素粗半纤维素粗木质素含量，%36～4787～8835～5054707041～5314～330.7～1.3大豆中的棉子糖、水苏糖在大肠中被肠道微生物发酵成为CO2和H2，导致胀气，曾被认为是不利因素，但现在发现其仍有可利用的生理功能性质。2.8大豆中的其他微量元素大豆还含有一些其它微量组分，包括一些有生物活性的化合物。但对它们的特性和作用，多未完全清楚，甚至存在不同的见解。营养价值比较明确的有大豆磷脂。磷脂质是构成人体细胞的细胞膜中的组分。大豆磷脂有防治动脉硬化，高血压、心血管病、改善肝脏功能、降低血清胆固醇、抗衰老等作用。可直接服用的大豆磷脂制剂以及以大豆磷脂配成的食品是一类重要的健康食品。皂素，作为强力的表面活性剂，它能溶解红血球，乃有研究大豆皂素的毒性，认为大豆中含量少，无不利的生物活性。还有报道，这类低分子配糖体有免疫功。大豆淀粉酶是一种重要的淀粉糖化酶，但因不耐热耐酸，因此很难提取，现有研究利用微生物来提取，有一定成效。3、大豆的有害成分分析在豆科植物中，常含有一些有毒、有害因子，包括蛋白酶抑制剂、脂肪氧化酶、植物红细胞凝集素、致甲状腺肿素、抗维生素因子、抗微量元素因子、苷类和酮类等。3.1蛋白酶抑制剂蛋白酶抑制剂(proteaseinhibitor)是存在于豆科植物中能抑制某些蛋白质水解酶，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、胃蛋白酶等的活性物质。目前从大豆中分离出的蛋白酶抑制剂约有7～10种，其中以胰蛋白酶抑制剂的存在最普遍。这些蛋白酶抑制剂对人体胰蛋白酶的活性有部分抑制作用。去除蛋白酶抑制剂最有效、最简单的办法就是高温加热钝化。采用常压蒸汽加热30rain、0.1MPa压力加热10～25min，即可破坏大豆中的胰蛋白酶抑制剂。3.2脂肪氧化酶存在于豆类中的脂肪氧化酶可氧化降解豆类中的亚油酸、亚麻酸，产生众多的降解产物现已鉴定出近百种氧化产物，其