摘 要：豆制品是日常生活中極為常見的食品，它們富含大豆異黃酮。這種物質(zhì)進(jìn)入人體后會轉(zhuǎn)化為游離型大豆異黃酮苷元，具有預(yù)防骨質(zhì)疏松、緩解女性更年期綜合征、抗氧化與抗癌等積極效果，因此在食品保健領(lǐng)域具有極為廣闊的應(yīng)用前景。本文總結(jié)了豆制品中大豆異黃酮的轉(zhuǎn)化與富集方法的研究進(jìn)展，旨在為大豆異黃酮在食品保健領(lǐng)域中的創(chuàng)新與應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的理論參考和技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：豆制品；大豆異黃酮；轉(zhuǎn)化；富集

Progress of Transformation and Enrichment of Soybean Isoflavones in Soy Products

GUO Xu， XU Bingchao

（Tianjin Shanhaiguan Bean Products Co.， Ltd.， Tianjin 300380， China）

Abstract： Soy products are extremely common foods in daily life， rich in soy isoflavones. After entering the human body， this substance will be converted into free soy isoflavone glycosides， which have positive effects such as preventing osteoporosis， relieving menopausal syndrome in women， antioxidation， and anti-cancer. Therefore， it has extremely broad application prospects in the field of food and health care. This article summarizes the research progress on the transformation and enrichment methods of soy isoflavones in soy products， aiming to provide solid theoretical reference and technical support for the innovation and application of soy isoflavones in the field of food and health.

Keywords： soy products; soy isoflavones; transformation; enrichment

大豆異黃酮是一種從植物中提取的類雌激素化合物，其結(jié)構(gòu)以3-苯并吡喃為母核，與雌二醇極為相似，能夠激發(fā)人體多種機(jī)能的活性。目前常見的大豆異黃酮物質(zhì)主要有兩種形式，分別是結(jié)合型大豆異黃酮糖苷與游離型大豆異黃酮苷元。相關(guān)研究指出，大豆異黃酮在經(jīng)由人體消化道時，受腸道內(nèi)菌群作用會釋放游離型大豆異黃酮苷元，并被小腸上端組織吸收，進(jìn)而轉(zhuǎn)化生成雌馬酚等物質(zhì)。這些物質(zhì)對于預(yù)防骨質(zhì)疏松與女性更年期綜合征具有顯著效果。此外，它們在一定程度上還具有抗癌作用。豆制品是我國日常飲食中的重要組成部分，其中含有一定量的大豆異黃酮。然而，在傳統(tǒng)豆制品加工過程中，由于受加工工序等因素的影響，可能會導(dǎo)致大豆原料中的大豆異黃酮營養(yǎng)成分出現(xiàn)一定程度的流失。近年來，一些學(xué)者研究如何在豆制品加工過程中減少大豆異黃酮的損失，以及提升大豆異黃酮的轉(zhuǎn)化和富集效率?；诖耍疚耐ㄟ^深入分析豆制品中大豆異黃酮轉(zhuǎn)化和富集方法的相關(guān)研究進(jìn)展，旨在為大豆異黃酮豆制品的創(chuàng)新與發(fā)展提供理論參考。

1 豆制品中大豆異黃酮的轉(zhuǎn)化方法研究進(jìn)展

1.1 真菌轉(zhuǎn)化法

真菌轉(zhuǎn)化法進(jìn)行大豆異黃酮轉(zhuǎn)化的原理在于利用真菌的生物轉(zhuǎn)化作用，將大豆異黃酮轉(zhuǎn)化成其他的物質(zhì)。轉(zhuǎn)化后的產(chǎn)物通常富含多種活性成分，且這些物質(zhì)的生物活性更高。在轉(zhuǎn)化過程中，真菌利用其自身的酶系統(tǒng)對大豆異黃酮進(jìn)行降解和改造，從而產(chǎn)生具有特定生理功能的新化合物。例如，奚佳玉等[1]在研究中重點(diǎn)探討了利用真菌生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化大豆異黃酮的可行性。研究人員以豆粕作為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)材料，并從湖南當(dāng)?shù)夭煌鑿S采購的茯茶樣品中分離純化出若干株“金花”菌，經(jīng)統(tǒng)一編號保存后用于后續(xù)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法具有比較出色的大豆異黃酮轉(zhuǎn)化效率。在實(shí)際應(yīng)用中，該方法對于發(fā)酵條件有著比較細(xì)致的要求。以豆粕等為代表的發(fā)酵底物，添加物以12%最為合適；發(fā)酵用金花菌菌株的接種量以8%為最佳；發(fā)酵環(huán)境溫度以30 ℃為最佳；發(fā)酵時間應(yīng)控制在72 h左右。豆粕屬于食用油加工過程中的副產(chǎn)品，雖然它不能直接作為食用油使用，但豆粕基礎(chǔ)原料與豆制品的基礎(chǔ)原料相同。基于此，該方法在豆制品的大豆異黃酮轉(zhuǎn)化中也能夠發(fā)揮積極效果，對此有待之后研究作具體探討。

1.2 乳酸菌轉(zhuǎn)化法

乳酸菌轉(zhuǎn)化法在大豆異黃酮轉(zhuǎn)化中應(yīng)用的原理是利用乳酸菌中的β-葡萄糖苷酶來截斷大豆異黃酮分子中的糖苷鍵，從而釋放出游離態(tài)的大豆異黃酮苷元。這一過程涉及乳酸菌中的酶對大豆異黃酮結(jié)構(gòu)的特定作用，由此提高轉(zhuǎn)化生成物質(zhì)的生物活性。在有關(guān)乳酸菌在大豆異黃酮轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用的現(xiàn)有研究成果中，特別提到了雙歧桿菌與乳酸桿菌。①在有關(guān)雙歧桿菌轉(zhuǎn)化大豆異黃酮的研究中，唐輝等[2]對雙歧桿菌屬的8個不同菌種進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其中的鏈狀雙歧桿菌在生長早期階段就顯示出最高的酶活性，并且在培養(yǎng)7 d后，對大豆苷的水解率能夠達(dá)到100%，從而大幅度提升接種底物中的苷元含量。此外，其他學(xué)者的研究中還提到，動物雙歧桿菌與長雙歧桿菌能夠促進(jìn)異黃酮中的丙二?；⒁阴；cβ-葡萄糖苷發(fā)生水解，轉(zhuǎn)化為苷元，從而大幅度提高菌種接種底物中苷元的含量，并將底物中的大量大豆異黃酮轉(zhuǎn)化為雌馬酚等物質(zhì)。②在有關(guān)乳酸桿菌轉(zhuǎn)化大豆異黃酮的研究中，董超等[3]研究對比了4種不同的乳酸桿菌與雙歧桿菌對豆奶樣本中異黃酮水解效果的影響。結(jié)果顯示，所有菌種都能夠引發(fā)大豆異黃酮的顯著水解。其中，乳酸桿菌BB-12在轉(zhuǎn)化異黃酮方面的效果顯著優(yōu)于其他菌種。在37 ℃溫度條件下，經(jīng)過18 h的發(fā)酵培養(yǎng)，該菌種樣本中的β-葡萄糖苷酶活性是其他乳酸菌實(shí)驗(yàn)樣本的287倍，酶活性達(dá)到20.1 U·mg-1。何繼紅等[4]在研究中發(fā)現(xiàn)，使用解淀粉乳桿菌菌株對豆腐黃漿水進(jìn)行發(fā)酵處理，在發(fā)酵時間達(dá)到36 h時，樣本中的苷元含量可達(dá)到37%，染料木素含量也有顯著提升，達(dá)到樣本發(fā)酵前的35.3倍。并且該研究中還發(fā)現(xiàn)，植物乳桿菌相較于其他類型的乳桿菌具有更強(qiáng)的大豆異黃酮轉(zhuǎn)化能力，而其他學(xué)者對此進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果也進(jìn)一步驗(yàn)證了該觀點(diǎn)。此外，部分研究中還提到了其他可應(yīng)用于大豆異黃酮轉(zhuǎn)化的乳酸菌種。例如，乳酸乳球菌乳脂亞種、鼠李糖乳桿菌CRL981、植物乳桿菌00144和德氏乳桿菌乳酸亞種等，這些菌種在實(shí)驗(yàn)中也表現(xiàn)出比較理想的大豆異黃酮轉(zhuǎn)化效果。

1.3 霉菌轉(zhuǎn)化法

霉菌轉(zhuǎn)化法在大豆異黃酮轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用原理是利用霉菌分泌的酶將大豆異黃酮糖苷水解成苷元，然后再進(jìn)一步代謝成多種具有生物學(xué)活性的產(chǎn)物。相關(guān)研究探討了霉菌在大豆異黃酮轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用，重點(diǎn)提及了黑曲霉與米曲霉。關(guān)于黑曲霉轉(zhuǎn)化大豆異黃酮，李參參等[5]的研究中以黑曲霉為發(fā)酵菌種進(jìn)行豆粕發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在最理想的狀態(tài)下，實(shí)驗(yàn)用豆粕中的大豆苷與染料木苷的轉(zhuǎn)化率分別能夠達(dá)到811.8%與83.6%。在進(jìn)一步的研究中，研究團(tuán)隊(duì)對黑曲霉β-葡萄糖苷酶水解豆?jié){的情況進(jìn)行了觀察研究。結(jié)果顯示，加酶量0.005 6 U·mL-1、反應(yīng)時間1.64 h、反應(yīng)環(huán)境溫度53.8 ℃為最佳的水解條件。在這一條件下，實(shí)驗(yàn)用豆?jié){中的大豆苷、大豆黃素與染料木素的測定濃度分別達(dá)到（39.4±1.4）μg·mL-1、（4.6±0.5）μg·mL-1、（45.8±2.1）μg·mL-1，反映出黑曲霉β-葡萄糖苷酶在引導(dǎo)大豆異黃酮水解方面的積極效果。杜龍[6]的研究具體探討了米曲霉發(fā)酵轉(zhuǎn)化大豆異黃酮的效果。該研究以米曲霉3042作為發(fā)酵菌種，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在酶活力最高的情況下，大豆異黃酮的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%，而使用米曲霉O3進(jìn)行大豆異黃酮轉(zhuǎn)化合成糖苷酶的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其酶活性能夠達(dá)到388.6 U·mL-1，水平極高。此外，一些學(xué)者還使用其他菌種進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)中使用的菌種包括犁頭霉、總狀毛霉、少孢根霉等，而研究結(jié)果顯示，這些菌種在大豆異黃酮轉(zhuǎn)化中均展現(xiàn)出比較出色的性能。

1.4 酵母菌轉(zhuǎn)化法

酵母菌轉(zhuǎn)化法的原理是利用酵母菌中的酶將大豆異黃酮中的前體物質(zhì)轉(zhuǎn)化成生物活性更強(qiáng)的形式。在這一轉(zhuǎn)化過程中，酵母菌中的酶對大豆異黃酮中的葡萄糖苷進(jìn)行水解是關(guān)鍵步驟。目前在大豆異黃酮轉(zhuǎn)化相關(guān)的研究中，很少有學(xué)者對酵母菌轉(zhuǎn)化大豆異黃酮的效果進(jìn)行研究。然而，根據(jù)現(xiàn)有的大豆異黃酮轉(zhuǎn)化研究結(jié)果不難發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵是大豆異黃酮轉(zhuǎn)化中不可或缺的一道程序，而酵母菌作為發(fā)酵反應(yīng)中常用的微生物，理論上能夠起到促進(jìn)大豆異黃酮轉(zhuǎn)化的效果?；诖耍嚓P(guān)學(xué)者對酵母菌在大豆異黃酮轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。例如，劉李婷等[7]通過酵母菌轉(zhuǎn)化大豆異黃酮的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在采用前發(fā)酵形式進(jìn)行豆豉中大豆異黃酮發(fā)酵轉(zhuǎn)化時，當(dāng)發(fā)酵環(huán)境溫度為52 ℃，氨基酸態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.79 g/100 g左右，發(fā)酵時間為10 d時，豆豉中大豆異黃酮的轉(zhuǎn)化效果最佳，轉(zhuǎn)化生成的游離狀態(tài)大豆異黃酮含量可達(dá)到684.9 μg·g-1，而采用后發(fā)酵的形式也能夠達(dá)到相似的效果。因此，酵母菌在促進(jìn)大豆異黃酮轉(zhuǎn)化方面具有突出的效果。然而，目前相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究成果還相對有限，對這一觀點(diǎn)還需要在之后的研究中進(jìn)一步分析驗(yàn)證。

1.5 其他方法

目前，有關(guān)豆制品中大豆異黃酮轉(zhuǎn)化方法的研究中，除上述方法以外，一些學(xué)者還提出了其他轉(zhuǎn)化方法。例如，高溫高壓轉(zhuǎn)化法。這種方法通過對各種豆制品進(jìn)行高溫與高壓處理，以促進(jìn)大豆異黃酮轉(zhuǎn)化。相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，在高溫條件下，豆制品中的大豆異黃酮會發(fā)生顯著的轉(zhuǎn)化；而在高壓環(huán)境中，這種轉(zhuǎn)化現(xiàn)象并不明顯。此外，不同豆制品在高溫與高壓環(huán)境下的大豆異黃酮轉(zhuǎn)化表現(xiàn)有較明顯的差異，其研究結(jié)果的特異性較為突出。因此，需要在未來對此進(jìn)行更加深入和全面的研究，以獲得到真正廣泛認(rèn)同的研究結(jié)果。

2 豆制品中大豆異黃酮富集方法研究進(jìn)展

2.1 凝固劑富集法

凝固劑富集法是通過凝固劑引發(fā)豆制品中蛋白質(zhì)的變性作用，形成蛋白凝膠，從而防止豆制品中大豆異黃酮的流失。不同的凝固劑凝固機(jī)理存在差異，因此會影響到大豆異黃酮的富集效果。在凝固劑富集大豆異黃酮的研究中，張日光等[8]觀察了不同凝固劑應(yīng)用下豆制品中大豆異黃酮的富集效果。結(jié)果顯示，使用葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯凝固劑生產(chǎn)的豆腐中大豆異黃酮含量最高，可達(dá)到3.04 mg·g-1；而使用石膏鹵水作為凝固劑加工所得的豆腐中大豆異黃酮含量最少，為1.84 mg·g-1。一些學(xué)者在研究中對多種鈣鹽、鎂鹽以及葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯等物質(zhì)在保留大豆中大豆異黃酮的能力進(jìn)行了對比研究，結(jié)果顯示，使用CaSO4作為凝固劑時，大豆制品中的大豆異黃酮含量要遠(yuǎn)高于其他兩種實(shí)驗(yàn)中使用的凝固劑。此外，一些學(xué)者還在研究中對單一類型凝固劑與多種凝固劑復(fù)合使用的效果進(jìn)行了對比，結(jié)果顯示，在多種凝固劑復(fù)合使用下的豆制品中，大豆異黃酮的保有量顯著高于使用單一凝固劑制得的豆制品。這說明多種凝固劑的復(fù)合使用能夠進(jìn)一步提升豆制品中大豆異黃酮的富集效果。

2.2 增稠劑富集法

在豆制品加工中，使用增稠劑可以將豆制品中的水分轉(zhuǎn)化為水凝膠，從而使豆制品內(nèi)部保留更多的水分。這一方面可以使豆制品具有更加鮮嫩的口感，同時也能夠有效減少豆制品加工過程中營養(yǎng)成分的流失，從而保留更多的大豆異黃酮。在關(guān)于使用增稠劑提升豆制品中大豆異黃酮富集效果的研究中，李潔等[9]發(fā)現(xiàn)在豆制品加工生產(chǎn)中同步使用復(fù)合型的凝固劑與增稠劑能夠讓豆腐中保留更多的水分。研究團(tuán)隊(duì)使用的復(fù)合型凝固劑中以葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯為主，增稠劑的主要成分包括海藻酸鈉與明膠?；谶@種凝固劑與增稠劑的使用方案，研究中豆腐的產(chǎn)出效率與豆腐中測得的大豆異黃酮含量都明顯高于實(shí)驗(yàn)中對照組制作的樣品。此外，還有學(xué)者在研究中通過在豆制品制作中加入不同的食用膠，發(fā)現(xiàn)向原料中加入1.25%的卡拉膠能夠大幅提升豆制品的生產(chǎn)效率與豆制品成品中的大豆異黃酮保有量。在確定了卡拉膠的最佳使用比例之后，這些學(xué)者在豆制品制作中加入不同量的蛋白酶制劑，觀察到隨著蛋白酶制劑用量的增加，豆制品中的大豆異黃酮含量逐漸降低。基于此，在豆制品加工中可以考慮適當(dāng)減少蛋白酶制劑的用量。

2.3 乳化凝固劑富集法

乳化凝固劑是一種在豆制品加工中應(yīng)用的一種新型凝固劑。在實(shí)際應(yīng)用中，該凝固劑通過對鹽類凝固劑溶液進(jìn)行乳化，形成油包水微粒，從而避免凝固劑在豆制品內(nèi)部的快速釋放。這種方法有助于提升豆制品中的水分含量，進(jìn)而提高豆制品中大豆異黃酮的含量。關(guān)于乳化凝固劑的作用機(jī)理，學(xué)者們的認(rèn)知尚不統(tǒng)一。李秀等[10]的研究中發(fā)現(xiàn)，在豆制品內(nèi)部與外部水相滲透壓不均衡的情況下，豆制品內(nèi)部的水溶性分子可以穿過水油界面膜進(jìn)行傳遞，導(dǎo)致水油界面膜膨脹。隨著豆制品內(nèi)部水溶性物質(zhì)的持續(xù)傳遞，水油界面膜同步膨脹，最終超出臨界值而破裂，膜內(nèi)物質(zhì)通過裂口進(jìn)行釋放，以延緩豆制品中蛋白質(zhì)的凝固速度。而其他學(xué)者的研究則認(rèn)為，乳化凝固劑中的乳液緩釋機(jī)理主要在于其擴(kuò)散與滲透機(jī)制。相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示，隨時間變化，多重乳液水滴的粒徑與濃度會發(fā)生同步變化?；谶@一原理，將以油包水乳液、內(nèi)水相、油相和外水相組成的多重乳液包埋無機(jī)鹽MgCl2制作的乳化凝固劑應(yīng)用于豆制品加工中，制得的豆制品中大豆異黃酮的含量較使用常規(guī)凝固劑制得的豆制品有明顯提升。這不僅論證了乳化凝固劑的作用原理，也進(jìn)一步證實(shí)了其大豆異黃酮富集方面的效果。

3 結(jié)語

本文全面總結(jié)了豆制品加工中大豆異黃酮轉(zhuǎn)化與富集方法的研究成果。這些具有代表性的研究成果，不僅可以實(shí)際指導(dǎo)豆制品加工生產(chǎn)，為提升豆制品的保健效果提供實(shí)質(zhì)性的技術(shù)支持，也可以為未來相關(guān)課題研究提供更加系統(tǒng)、全面的理論參考，為更科學(xué)和先進(jìn)的研究成果的出現(xiàn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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