蚕豆组成及加工利用进展

蚕豆是野豌豆族（Vici最好的农业人才求职招聘网www.5ajob.comeae） 野豌豆属（Vicia） 植物中的一个栽培种（V． faba）， 又称胡豆、佛豆、寒豆、夏豆和罗汉豆。因其籽粒大， 故我国西北各地俗称大豆或大豌豆。蚕豆是我国重要的食用豆类作物之一， 也是出口豆类之一。蚕豆在加工过程中有蚕豆皮、豆荚等副产物， 一般都作为废弃物或饲料。因此对废弃物中功能性成分的开发利用有待研究。本文主要对蚕豆及其副产物的成分组成及综合加工利用进行综述。
1 蚕豆及副产物的组成及营养价值
1．1 蚕豆的组成成分
    蚕豆营养丰富， 用途广泛， 宜于加工多种食品。蚕豆中蛋白质平均含量30％ （g ／ g）， 是食用豆类中仅次于大豆的一种重要的植物蛋白资源。蚕豆中淀粉含量达48％～62％ （g ／ g）， 脂肪仅0．8％ （g ／ g）， 膳食纤维3．1％（g ／ g）， 与大豆高蛋白、富脂肪的特点相比， 蚕豆则是一种富淀粉、低脂肪、高蛋白的作物。蚕豆蛋白中氨基酸种类齐全， 8 种必需氨基酸中， 除蛋氨酸和色氨酸含量稍低外， 其余6 种含量均高， 尤以赖氨酸含量丰富， 是小麦的3 倍。蚕豆中维生素含量均超过大米和小麦， 其矿物质钙、磷、铁的含量也显著高于其他禾谷类作物。蚕豆中维生素C 含量较高。因此， 蚕豆经加工后可食用、菜用、饲用、药用等。常见食用豆类中不同程度的含有一些抗营养因子，如植酸、蛋白酶抑制剂、单宁等， 会影响食用豆类中营养物质的吸收率， 而降低其营养价值。在蚕豆中， 缩合单宁是其主要的抗营养物质， 还发现有蚕豆嘧啶核苷、伴蚕豆嘧啶核苷、植酸盐、蛋白酶抑制剂、外源凝集素（血细胞凝集素）、血胆固醇过少因子（皂角苷） 以及不可消化的碳水化合物等都具有抗营养作用。
1．2 豆荚中的组成成分
    豆荚作为蚕豆加工的副产物， 作为废弃物被扔弃。研究表明豆荚中也含有丰富的营养物质。每100g 干豆荚中含有40．1g 膳食纤维， 其中不可溶性膳食纤维为30．8g， 可溶性膳食纤维为9．3g。可溶性膳食纤维达到总膳食纤维的23％ （g ／ g）。同时每100g 干豆荚中还含有葡萄糖13．3g、蔗糖6．1g、果糖4．1g、阿拉伯糖1．3g、淀粉11．7g、蛋白质13．6g。豆荚中单不饱和脂肪酸占总脂肪酸的55．2％ （g ／ g）， 多不饱和脂肪酸占总脂肪酸的22．8％（g ／ g）， 说明含有较多的不饱和脂肪酸。每100g 干豆荚中钾离子含量达到2．29mg。豆荚可作为优质饲料。
1．3 蚕豆皮的组成成分
    蚕豆皮（壳） 占蚕豆籽粒的13％～17％ （g ／ g）， 其中主要成分为纤维素、半纤维素。近几年， 发现蚕豆皮中含有一定量的原花青素。原花青素由于具有显著的抗氧化作用而倍受关注， 是一种较廉价的原料。对于蚕豆皮中原花青素的提取， 提取工艺有微波法、乙醇提取等，提取率为23．18mg ／ g。研究表明： 蚕豆皮中的原花青素粗提物浓度在0．05mg ／ mL 时， 对•OH 的清除率达到92．00％ （mg ／ mg）； 浓度在0．10mg ／ mL 时， 对DPPH•的清除率达到90．87％ （mg ／ mg） ； 浓度在0．20mg ／ mL 时，对脂质过氧化的抑制率达到56．41％ （mg ／ mg）。说明其体外具有一定的抗氧化作用。
2 利用蚕豆加工的产品
2．1 淀粉
    淀粉是食用豆中含量最高的物质， 淀粉是由直链淀粉和支链淀粉组成， 其中直链淀粉是葡萄糖由α－1，4－糖苷键结合的链状化合物， 具有抗润性、成膜性、强度好等特点。淀粉的很多特性都与直链淀粉含量有关。蚕豆所含的淀粉以直链淀粉为主， 含量37． 08％～47．12％ （g ／g）。目前从蚕豆中制备淀粉的主要工艺为湿法制备， 制备的条件为25℃下在pH 值10 的氢氧化钙溶液中浸泡90min， 淀粉得率为67．84％ （g ／ g）。抗性淀粉又称难消化淀粉， 在小肠内不能被酶解，但在人的肠胃到结肠中可以与挥发性脂肪酸起发酵反应得一类淀粉结构， 这类淀粉在体内消化缓慢、食用后不致使血糖升高。蚕豆中直链淀粉含量为16％ （g ／ g）， 且易于回生； 抗性淀粉含量为18．73％ （g ／ g）。可以通过一定处理提高抗性淀粉的含量， 生产抗性淀粉。潘元风等人采用微波及高压加热法提高抗性淀粉的含量。试验表明， 微波辐射对蚕豆抗性淀粉的形成有促进作用。有利于蚕豆抗性淀粉生成的条件为30％ （g ／ mL） 的淀粉乳在微波输出功率18％下处理6．5min， 置于4℃回生24h， 抗性淀粉的产率为42．37％ （g ／ g）。采用高压加热法制备抗性淀粉的条件为淀粉乳浓度30％ （g ／ mL）， 125℃加压加热处理45min， 4℃下回生24h， 抗性淀粉产率为46．78％（g ／ g）。蚕豆淀粉还可用于粉丝、粉皮的生产。
2．2 蛋白质
    蚕豆中蛋白质含量为25％～34％ （g ／ g）。蚕豆被用于生产蚕豆淀粉和蚕豆浓缩蛋白， 生产工艺主要采用气力分选法， 将去皮蚕豆磨成粉， 在气力分选机上分选成富含蛋白质的蚕豆蛋白粉和蚕豆淀粉。用这种方法可以生产蛋白质含量分别为50 ％ （g ／ g） 和65 ％ （g ／ g） 的蚕豆蛋白粉的浓缩蛋白。研究报道提取蚕豆蛋白的方法有碱溶酸沉法、盐提法、水提法等， 以及其他的超声波辅助提取等。采用碱提法利于蛋白质的提取， 提取率达到68．3％ （g ／ g）； 且以超声波进行辅助提取， 利于蛋白质的制备， 提取率达到75．78％ （g ／ g）。对提取后的蚕豆蛋白从乳化性、稳定性、溶解性、吸水性、气泡性等特性方面进行了研究。表明蚕豆蛋白的等电点在pH 值4．0～4．2 之间。在pH 值4 溶解性和乳化性最低， pH 值在4～12 时溶解性和乳化性随pH 值的升高而升高， pH 值为12 时溶解性和乳化性最高。NaCl浓度在0～1．0mol ／ L， 溶解性和乳化性升高； 当NaCl 浓度继续增加， 在pH 值4、pH 值7 溶解性和乳化性随之下降。在相同的NaCl 浓度和pH 值时， 超声提取比水提取蛋白的溶解性和乳化性高。将制备的蚕豆蛋白进行适度的水解， 用于蚕豆肽或功能蚕豆肽的制备， 为蚕豆蛋白的开发利用提供新途径。白小佳等人利用碱性蛋白酶对制备的蚕豆蛋白进行了水解， 获得的水解条件为： 反应温度50℃、pH 值8．5、酶与底物比16 000U ／ g、底物浓度60g ／ L。在此条件下， 水解度可以达到15．55％ （g ／ g）。
2．3 其他食品
    鲜嫩的蚕豆可烹饪食用， 干蚕豆的深加工则多为零食， 如怪味胡豆、五香豆、蚕豆罐头、蚕豆酱、蚕豆豆奶、油炸蚕豆、膨化蚕豆、水煮蚕豆等。梁亮等人利用蚕豆通过用高盐稀态工艺酿造蚕豆酱油。试验中将蚕豆打碎， 消除豆皮对制曲的干扰； 利用蚕豆破碎产生的碎豆皮作为疏松介质， 转弊为利， 节约了成本， 也避免了因添加传统疏松介质麸皮而导致的酱油色泽发乌； 采用常温、日晒的高盐稀态酿造工艺， 保证蚕豆酱油的较好风味， 也为酱油增添新的花色品种。
3 问题与展望
我国的蚕豆产业的发展受到种植及加工的影响。一方面， 种植过程中农药使用及残留， 限制加工产品的质量， 影响了产品的出口； 另一方面我国蚕豆的加工仍处于初加工、粗加工阶段， 生产设备落后， 科技含量低同时产业链延伸不够， 缺乏高附加值产品， 难以形成规模效应。另外蚕豆加工过程中仍然有一些有待解决的技术问题： 颜色的褐变、变黑； 豆皮中的高纤维素影响口感， 硬度大； 淀粉的回生可用于抗性淀粉的生产， 但在蚕豆加工中又影响了质地及可消化性； 蚕豆本身存在的抗营养因子； 蚕豆中功能产品的开发； 蚕豆副产物的综合利用及开发等。
蚕豆作为富含高蛋白质的植物原料， 不仅具有较高的营养价值而且具有独特的药用价值。但我国对蚕豆的利用和研究还处于初始阶段， 其价值没有得到合理的开发与利用。随着现代高新技术的发展及其在食品行业中的广泛应用， 以及人们对蚕豆的理化性质及其功能特性的不断研究， 促进蚕豆的加工利用。以国家食用豆现代产业技术体系建设（2009～2013 年） 为契机， 为蚕豆从资源利用、种质创新， 到新品种选育和配套栽培技术研究及其示范推广、生产基地建设和产后利用等技术体系。