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《中国食品报》记者 刘艳芳
◎新加坡国立大学的研究发现，大豆酱油含有天然的抗氧化成分异黄酮，其功效比常见的等抗氧化剂大十几倍，一滴酱油（类黑精、多肽）所达到的抑制自由基的效果相当于一杯红葡萄酒的功效
◎国外研究表明，大豆发酵制品在发酵过程中会产生新的抗氧化性成分，从而使大豆发酵制品有很强的抗氧化性，如日本的纳豆（natto）、豆酱（miso）和东南亚的天贝（tempeh）
◎中国农业大学的研究显示，我国传统发酵大豆食品——腐乳消除自由基能力比豆腐高5－10倍，比番茄、葡萄等果蔬也高了10多倍
【本期索引】
项目名称：《传统发酵大豆食品的抗氧化性研究》
项目负责人：李里特
执行时间：2004.1－2005.1
资助金额：17万元人民币
关键词：发酵大豆食品；抗氧化能力；自由基；大豆异黄酮
传统大豆发酵制品具有强抗氧化性
近年来，饮食中的抗氧化成分因其天然、安全、无副作用的特点引起了研究者和消费者的兴趣，有许多抗氧化成分已被发现，并且其对于某些疾病的作用效果已经被研究或正在被研究。大豆食品中的天然抗氧化成分即是研究热点之一。
大豆本身含有许多抗氧化性成分，如维生素E、黄酮类、多酚类、卵磷脂、大豆蛋白、皂甙等。国外研究表明，大豆发酵制品在发酵过程中会产生新的抗氧化性成分，因而具有很强的抗氧化性，如日本的纳豆（natto）、豆酱（miso）和东南亚的天贝（tempeh）中起抗氧化作用的主要物质是黄豆甙元（daidzein）和染料木黄酮（genistein），这两种异黄酮都是在发酵过程中由相应的糖甙——大豆甙（daidzin）和染料木甙（genistin）产生的；另外，在天贝中，发酵作用产生的3-羟基邻氨基苯甲酸也具有较强的抗氧化性。新加坡国立大学的研究人员则发现，大豆酱油含有天然的抗氧化成分异黄酮，其功效比常见的等抗氧化剂大十几倍，一滴酱油（类黑精、多肽）所达到的抑制自由基的效果相当于一杯红葡萄酒的功效。
我国利用大豆为原料制作酱油、豆豉、腐乳、豆酱等传统大豆发酵制品的历史已逾两千多年，腐乳和豆豉是其中最具代表性的两个，日本的纳豆和东南亚的天贝等就可以说是我国的豆豉的“衍生物”。尤其是纳豆，其生产原料、生产菌株甚至生产工艺都与中国的豆豉极其相似。但是，迄今为止，豆豉和腐乳的抗氧化性尚未被系统的研究过。2004年1月－2005年1月，在达能营养基金的资助下，中国农业大学李里特教授带领课题组结合动物和体外实验，评价了腐乳和豆豉的抗氧化性，并比较了大豆发酵前后抗氧化性的变化以及与此相关的抗氧化成分的变化。
课题组对国内市场上销售的14种腐乳和9种豆豉的抗氧化能力测定没有让人们对中国传统发酵大豆制品的期望落空：14种腐乳的水提取物的抗氧化活性为2.03－11.93mgα-生育酚/mg，50%乙醇提取物的抗氧化活性为0.75－4.94mgα-生育酚/mg；14种腐乳提取物的总抗氧化活性为2.91－16.87mgα-生育酚／mg。9种豆豉提取物的抗氧化活性为3.48－9.34 mg trolox／mg（干基）。据报道，我国的卷心菜和大白菜清除自由基的活性分别相当于0.75和0.25mgα-生育酚/mg（鲜重）。与这些素来以含有大量抗氧化和清除自由其活性的成分而著称的蔬菜相比，腐乳和豆豉的抗氧化能力明显处于上风。
课题组对于豆豉提取物的体外和体内抗氧化能力的评价显示：豆豉提取物具有很好的自由基清除能力，尽管要达到抗氧剂BHT或Trolox相当的清除效果，豆豉提取物所需要的浓度要高一些，但其抗氧化能力仍不能被忽视；豆豉提取物还具有螯合亚铁离子（Fe2+）和抑制亚油酸氧化的能力。作为外源性的抗氧化物质，豆豉水提取物能够促进机体产生内源性抗氧化物质，清除自由基，抑制脂质过氧化损伤，具有延缓衰老的作用。
发酵使大豆制品的抗氧化功能更出色
豆豉是一种微生物发酵大豆食品。据李里特教授介绍，大豆中富含的大豆蛋白（主要构成是b-伴大豆球蛋白和大豆球蛋白，还有少量的糖蛋白）都可能被改性，酶解形成大量的活性多肽。研究表明，大豆经过微生物发酵之后，多肽含量显著高于未发酵的大豆；国外研究报道称，从酪蛋白水解物中分离出了具有清除自由基能力的多肽，故此可以认为，豆豉提取物中的多肽物质是自由基清除能力的重要因素。国外有学者指出，很多的活性多肽可以螯合金属离子、清除自由基，抑制过氧化物的生成，最终抑制油脂的氧化。而本实验结果也证明：豆豉提取物具有的抑制亚油酸氧化的能力与豆豉内含有的多肽成分有关。
抗氧化能力被报道与还原能力正相关。国外有研究认为，发酵大豆的提取物中可能含有还原酮，这些还原酮是在发酵过程中形成的，它可以与自由基反应形成稳定化合物，中止自由基链式反应；也可以与某些过氧化物前体反应，达到抑制过氧化物形成的作用。
金属离子的促氧化作用是造成脂质过氧化的主要原因之一，其中，Fe2+经常是最具影响力的促氧化剂，因此，化合物对Fe2+的螯合力往往与其抗氧化有密切的关系。在大豆发酵制品较长的后熟期内，大豆蛋白及其分解物多肽类与制品中的还原糖之间会持续发生美拉德反应，结果导致大量褐色色素作为最终产物在制品中蓄积。类黑精素是美拉德反应的一种产物，由于其分子内保持有稳定的自由基结构，能捕集溶液中的自由基，会与铁、铜等金属离子相结合，形成不溶的化合物析出，因此，表现出强抗氧化活性。此类物质可能是豆豉具有金属离子螯合能力的原因。
既然豆豉中的许多抗氧化成分来自于微生物发酵过程，那么豆豉的抗氧化能力在加工过程中又发生了怎样的变化呢？DPPH清除实验和ABTS清除实验结果显示：原大豆（未加工的生大豆）就具有DPPH和ABTS自由基清除能力；加工过程的浸泡和蒸煮对DPPH和ABTS自由基清除能力变化不大；但经过发酵后，豆豉提取物的DPPH和ABTS自由基清除能力分别增大了10.8倍和1.7倍；加盐进入后酵阶段，随着后酵时间的延长，不同盐含量豆豉的DPPH自由基清除能力都有升高趋势，在相同发酵时间内，低含盐量豆豉比高含盐量豆豉具有更高的清除DPPH自由基能力，而盐对豆豉提取物清除ABTS自由基能力影响较小。因此，在豆豉加工过程中，前酵是豆豉形成高抗氧化能力的重要阶段，抗氧化物质进一步产生，豆豉抗氧化能力大幅度增加。
课题组还特别研究了大豆异黄酮（SI）在豆豉加工过程中的变化。SI主要由9种异黄酮糖苷（即糖苷型SI）和3种相应的糖苷配基（即甙元型SI）构成，国外研究显示，这些SI在大豆食品中的含量与组成受加工过程的影响，如热处理、脱气、酶水解和发酵，如热处理使一部分丙二酰基葡萄糖苷型向乙酰基葡萄苷型转化，热处理过程的去除泡沫会造成SI的流失，而在β-葡萄糖苷酶的作用下，糖苷型SI会向相应甙元型SI转化。国外研究和本次研究均发现，在大豆发酵食品的加工过程中，SI会在菌株分泌的β-葡萄糖苷酶的作用下，由糖苷型SI转化为甙元型SI。李里特教授说，许多研究表明，甙元型SI比糖苷型SI具有更强的生物活性，前者在抗自由基、抗氧化、抗脂质过氧化、抗溶血、抗肿瘤、抗菌等生物活性方面均比后者为高。动物试验表明，一些羟基甙元型SI，如6-羟基黄豆甙元（6-OHD）、8-羟基黄豆甙元（8-OHD）和8-羟基染料木黄酮（8-OHG）有更高的抗氧化能力。因此，不仅是SI的含量，它们的结构对大豆食品的生理活性也有显著影响。
大豆及普通大豆食品中的SI主要以糖苷形式存在，本次研究则发现，腐乳和豆豉中甙元型SI的含量很高。不过，尽管已经有些关于豆豉加工的报道，但很少有研究关注豆豉在加工过程中SI总量和组成的变化以及引起这种变化的原因。因此，课题组分析了豆豉在加工过程中的SI总量的变化、SI各种形式的转化关系、β-葡萄糖苷酶活力以及与甙元型SI含量的关系和盐浓度对它们的影响。
在不同的加工阶段，SI各异构体的含量也有不同。浸泡之后，甙元型SI的含量均显著升高。在前发酵阶段，甙元型SI含量同样显著升高。后发酵阶段，同一盐浓度下，在后发酵的前3周内，甙元型SI的含量随着发酵时间的增加而显著增加；到第4周，甙元型SI含量的变化趋于平缓。在后发酵的同一时间里，随着盐的浓度的升高，甙元型SI含量降低；5%盐浓度下，甙元型SI含量达到96.71%，而12.5%盐浓度下，甙元型异黄酮含量达到90.00%。发酵终了，所有样品的甙元型SI含量均达到90%以上。
李里特教授研究组的研究还表明，发酵大豆食品还有很好的降血压，抑制血糖升高等保健功能。
改造工艺、加强宣传是传统发酵大豆制品的突围之路
豆豉和腐乳具有较高的抗氧化性在本课题研究中得以明确，但是，关于我国传统大豆发酵制品，无疑还有许多工作要做。
李里特教授指出，我国的豆豉从生产原料、生产菌株到生产工艺都与日本纳豆极其相似，但名气和市场表现却与后者差之千里。在日本，围绕纳豆激酶展开的研究为纳豆得到广泛深入的研究打下了基础，而这些深入的研究使纳豆的保健功效家喻户晓，人们的消费热情被激起，进而使得纳豆的生产和消费都获得了长足的发展。我国的传统大豆发酵制品，不仅保持了大豆食品的营养，还具有独特的风味和较长的货架期，发酵过程中生成的一些功能性物质更是有益于人体健康。但由于对其功能成分的研究甚少，其健康效应至今尚未被消费者认知；加之产品没有得到系统地开发，加工范围太过狭窄，因此至今仍只是餐桌上的佐餐调料。更不乐观的是，课题组在全国范围内展开的中国传统大豆发酵制品的调查结果显示，传统发酵大豆制品的消费还有老年化和消费量减少的趋势。
这种现象与宣传方面的欠缺有很大关系，也与传统发酵大豆制品自身的缺陷有关。课题组的调查结果显示，人们认为当地豆豉工业化大规模生产的占4.05%，作坊式小批量生产的占15.54%，家庭自给自足的占27.03%。的确，豆豉现在大部分仍处于家庭和小作坊的生产，这样的生产方式很难达到产品的规格化和标准化，一些小作坊生产的产品质量不稳定，卫生状况更是令人担忧。另外，科学的进步以及食品消费观念的改变，也直接导致了高盐的豆豉和豆腐销售形势日趋下滑的结果。
针对上述问题，李里特教授表示，应该加大传统大豆发酵制品的研究和宣传，在继承美味可口、营养丰富等优点的基础上，对生产工艺进行研究改造，使其能够进行工业化生产，从而拉动消费，“我们的研究显示，腐乳的含盐量完全可以从10%降至6%－8%。”他说。
作者简介：
李里特教授是中国农业大学食品科学与工程学教授。1995年起任中国农业大学副校长、副书记、博士生导师，并获“农业部中青年有突出贡献专家”称号。主持了国家自然科学基金项目6项，教育部博士点基金项目1项，教育部重点项目1项，国家“十五”、863项目等多项国家级和省部级的重点项目和国际合作项目，发表论文290余篇，获国家发明专利6项。获国家科技发明2等奖1项、省部级自然科学2等、科技进步2等奖各一项，日本食品工业学会奖1项。著作有：《食品物性学》、《食品原料学》、《焙烤食品工艺学》等7部。
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