发芽处理对全豆豆奶品质的影响

作者: 肖淼 刘婷 刘牧雯 李筱 赵良忠 张雪娇

发芽处理对全豆豆奶品质的影响0

摘 要:本文利用经发芽处理和未经发芽处理的大豆制备全豆豆奶,对比研究其理化特性、抗营养因子和抗氧化活性。结果表明,经发芽处理的全豆豆奶的蛋白质含量从3.04 g/100 g提升到3.43 g/100 g,总膳食纤维含量从1.31 g/100 g提升到1.43 g/100 g;胰蛋白酶抑制剂活性和植酸含量显著降低(P<0.05),抗氧化活性显著增强(P<0.05)。说明大豆发芽处理是一种低廉、绿色环保的能够改善大豆、全豆豆奶品质和营养价值的方法。

关键词:全豆豆奶;发芽处理;抗氧化活性;抗营养因子

The Impact of Sprouting Treatment on the Quality of Whole Bean Soy Milk

XIAO Miao1, LIU Ting2, LIU Muwen1, LI Xiao1, ZHAO Liangzhong1, ZHANG Xuejiao1*

(1.Hunan Provincial Key Laboratory of Soybean Products Processing and Safety Control, School of Food and Chemical Engineering, Shaoyang University, Shaoyang 422000, China;

2.Xiangzhong Preschool Normal College, Shaoyang 422000, China)

Abstract: This article utilizes soybeans that have been treated with germination and those that have not been treated with germination to prepare whole soy milk, comparing their physicochemical properties, antinutritional factors, and antioxidant activity. The results show that the protein content in the whole soy milk treated with germination increased from 3.04 g/100 g to 3.43 g/100 g, and the total dietary fiber content increased from

1.31 g/100 g to 1.43 g/100 g; the activity of trypsin inhibitors and the content of phytic acid significantly decreased (P<0.05), and the antioxidant activity significantly increased (P<0.05). Soybean germination treatment is a low-cost, environmentally friendly method that can improve the quality and nutritional value of soybeans and whole soy milk.

Keywords: whole soy milk; germination treatment; antioxidant activity; antinutritional factor

大豆是人类营养膳食的优质植物蛋白来源,含有很多有益于健康的生物活性物质[1]。以大豆为原料制作的豆奶营养丰富,然而其含有的抗营养因子和致敏性在一定程度上限制了人体对豆奶的利用,但通过适当的加工处理可降低或去除大豆中的抗营养因子和致敏性[2]。大豆发芽与其生理活性成分的提升密切相关,发芽使脂肪、蛋白质等物质降解,生成游离脂肪酸、游离氨基酸等更容易被人体吸收的成分,同时促使胰蛋白酶抑制剂、植酸等抗营养因子的降解,还有利于增加抗氧化能力、异黄酮等生理活性物质的含量[3]。全豆豆奶是由大豆制成的一种高膳食纤维含量的植物奶(蛋白质含量≥2 g/100 mL),其在预防心脏病、癌症、骨质疏松症和衰老方面的作用受到消费者青睐[4]。本文以发芽大豆为原料制备全豆豆奶,研究了发芽对豆奶的理化性质、抗氧化特性、抗营养因子含量和稳定性的影响,为生产厂家生产高营养价值的豆奶提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

大豆为市售东北大豆,邵阳市湘运大市场采购;乙醇、氢氧化钠、硫酸镁、胰蛋白酶、三氯化铁等试剂均为国产分析纯;T-6vm型可见分光光度计;NDJ-1B-1数字式粘度计;Scientz-18N真空冷冻干燥机;G500高浓精磨机。

1.2 试验方法

1.2.1 发芽大豆的制备

将大豆在室温(25 °C)下用蒸馏水浸泡6 h,沥干水分后置于育苗盘,培育2~3 d(温度25 °C,相对湿度75%)至大豆萌芽状态即刻进行冷冻干燥,干燥后的发芽大豆低温保存备用。

1.2.2 全豆豆奶的制备

制浆工艺要点为称取发芽大豆5 kg,按照1∶4的豆水质量比进行冷水浸泡8~10 h,沥干水后,以豆水比为1∶1(w/w,以干豆计)混合进入二级串联高浓精磨机进行研磨,再用1∶7豆水比(w/w,以干豆计)对浆料进行稀释,搅拌均匀后蒸汽加热煮浆102 ℃、10 min,振动筛80目过滤,高压均质处理,最后通过高压灭菌处理121 ℃、15 min,无菌灌装得到全豆豆奶。未发芽大豆制备全豆豆奶的加工同此方法一样。

1.2.3 指标测定

粘度、稳定性、离心沉淀率的分析方法参考范柳等[5]的方法,蛋白质和膳食纤维含量的测定按照国家标准方法,抗营养因子的测定参照谷春梅等[6]的方法,抗氧化活性的分析参照崔璐[7]的方法。

全豆豆奶色差判定标准:色差仪的5个测量值具有各自不同的含义,L*代表亮度通道,数值范围从0到100,0表示黑色,100表示白色。a*代表红绿通道,当a*>0时,表示颜色偏向红色;当a*<0时,表示颜色偏向绿色。b*代表黄蓝通道,当b*>0时,表示颜色偏向黄色;当b*<0时,表示颜色偏向蓝色。

1.3 数据分析

实验数据采用Excel 2017和SPSS Statistics22.0进行处理及统计分析,P<0.05认为具有统计学显著性差异,使用Origin2018对实验数据进行绘图。

2 结果与分析

2.1 发芽对全豆豆奶理化性质的影响

由表1可知,发芽大豆制得的全豆豆奶蛋白质含量和总膳食纤维含量显著增加,发芽大豆制得的蛋白质含量比未发芽大豆增加了12.8%。其原因可能是由于蛋白酶的激活,在蛋白酶的作用下,贮藏蛋白质被分解成供胚发育的氨基酸,从而使游离氨基酸增加再将氨基酸运转到胚的生长部位然后以各种不同的方式重新结合起来形成各种蛋白质。于立梅等[8]研究发现大豆发芽会显著提高其蛋白质的含量,这与本研究结果基本一致。发芽大豆制得的膳食纤维含量比未发芽大豆约增加了9.2%。王燕翔[9]同样发现了对大豆进行发芽处理会增加豆奶中的膳食纤维含量。这可能是因为发芽过程中酶活性增强,分解多糖并重构细胞壁,转化和增加膳食纤维含量,使得发芽大豆制得的豆奶中膳食纤维含量显著增高。两种全豆豆奶的离心沉淀率和稳定性没有显著性差异(P>0.05)。

2.2 发芽对全豆豆奶色差的影响

全豆豆奶的色差和色度是评估全豆豆奶品质的关键指标。由表2可知,发芽全豆豆奶的L*值显著高于未发芽豆奶,其颜色更明亮;b*值显著低于未发芽豆奶,而a*值则相差不大,发芽全豆豆奶的ΔE值显著高于未发芽全豆豆奶。因此,发芽处理提高了豆浆的白度,同时降低了其黄度。这可能是因为在发芽过程中,大豆经过浸泡和漂洗,大豆异黄酮和类胡萝卜素等色素成分的降解所引起的,从而增强豆奶的白度。

2.3 发芽对全豆豆奶抗营养因子的影响

抗营养因子的存在会降低人体对蛋白质的消化和利用,延缓动物的生长,导致消化功能障碍,甚至会引起严重的腹泻和肿瘤[10]。因此,通过测定发芽大豆中抗营养因子的含量来评价发芽大豆的营养价值。由图1(a)可知,大豆发芽处理组胰蛋白酶抑制剂含量显著低于未发芽处理组,其原因可能是因为诱导蛋白质的二硫键以及其他结构的变化,从而导致部分胰蛋白酶抑制剂的失活[11]。由图1(b)可知,大豆发芽处理组单宁含量显著高于未发芽处理组。单宁是一种水溶性的多酚类物质,在浸泡的过程中会有所损失。而在本试验中,经过发芽处理的大豆豆浆中的单宁含量显著高于未发芽处理的大豆豆浆,可能是因为发芽过程导致单宁的提取率增加,溶出的单宁含量远远高于浸泡所致的损失[12]。由图1(c)可知,大豆经过发芽后,植酸含量显著低于未发芽处理的大豆。植酸能与矿物质形成难溶的盐,降低人体对钙、铁、锌和镁等矿物质的吸收。植酸盐是一种聚阴离子物质,具有结合带正电荷营养物质的能力。大豆发芽后,植酸酶的活性会大大增加,将种子中的植酸盐分解为磷和阳离子,以供幼苗生长发育,这导致大豆中植酸含量的降低。由图1可知,胰蛋白酶抑制剂和植酸等抗营养因子均在发芽之后显著下降(P<0.05),这表明大豆发芽后可以降低抗营养因子含量,提高大豆的营养价值。

2.4 发芽对全豆豆奶抗氧化活性

由图2可知,发芽处理显著提高了全豆豆奶的抗氧化能力,其中DPPH和ABTS的抗氧化能力分别提高了19.47%、11.50%,说明发芽有助于大豆抗氧化活性的提高。AGUILERA等[13]研究表明,与原始种子相比,发芽可以显著增强种子中可溶性提取物的抗氧化能力,这与本实验结果一致。豆类的抗氧化特性主要来源于抗坏血酸和酚类,由于大豆中抗坏血酸含量较低,因此大豆在发芽过程中提高清除自由基的能力可能主要归功于可溶性酚类的增加。

3 结论

为了更好地理解发芽在大豆产品质量中可能发挥的作用,本文研究了大豆发芽对全豆豆奶的理化性质、抗氧化活性和抗营养因子的影响。结果表明发芽处理可以显著提高大豆的营养成分,降低抗营养因子的含量,增强抗氧化活性,为豆制品企业研发高营养价值的大豆产品提供了思路和参考。

参考文献

[1]OYEDEJI B A,MELLEM J J,IJABADENIYI A O.Potential for enhanced soy storage protein breakdown and allergen reduction in soy-based foods produced with optimized sprouted soybeans[J].LWT,2018,98:540-98545.

[2]HU M,DU X,LIU G,et al.Germination improves the functional properties of soybean and enhances soymilk quality[J].International Journal of Food Science & Technology,2022,57(7):3892-3902.

[3]王慧芳.发芽大豆中异黄酮及GABA的变化动态研究[D].北京:中国农业科学院,2015.

[4]FENG X,HUA Y,ZHANG C,et al.Effect of soaking conditions on the formation of lipid derived free radicals in soymilk[J].Food chemistry,2020,315:126237.

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