国内外发酵豆乳研究发展现状

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国内外发酵豆乳研究发展现状

大豆是植物性食物中含蛋白质最多(约35％一40％)的食品，可以作为动物性蛋白的替代品来食用。大豆中含有8种人体必需氨基酸，尤其富含谷类蛋白普遍缺乏的赖氨酸，是与谷类蛋白互补的天然理想食品。大豆中还含有丰富的矿物质和维生素，尤其是钙、铁、硫胺素和核黄素的含量较高。此外，大豆中不含胆固醇、只含豆固醇，而且大豆异黄酮类物质的含量很高，因而具有降低人体血清胆固醇、防止脑溢血和动脉硬化的营养功效。

大豆制品包括发酵性豆制品(如发酵豆乳)和非发酵性豆制品。其中，发酵豆乳是利用微生物的发酵作用制成的一种豆制品。发酵作用可将大豆中的大分子分解成小分子、将一些不溶性大分子化合物分解成可溶性小分子化合物，还可以分解大豆中抗营养因子和消除豆腥味。同时，微生物的自溶作用可产生豆乳中原来没有的营养成分，从而提高产品的营养价值，从而使豆乳变成更易于消化吸收和营养美味的食品。目前，发酵豆乳产品在欧美及日本已经占有一定的市场份额，受到广大消费者的欢迎，对发酵牛乳市场形成一种挑战。而在我国，由于受到饮食习惯、生产技术等多方面因素的影响，发酵豆乳仍处于实验室研究阶段，只有极少量产品上市，并没有形成规模化生产。该文对发酵豆乳中发酵菌株、生理活性物质的变化及发酵豆乳的保健功效做简单概述。

 

l发酵豆乳常用发酵菌株及发酵形式

广泛用于发酵豆乳的菌株主要有乳酸菌、双歧杆菌和酵母菌。发酵形式通常采用单菌发酵和多菌混合发酵。

1．1单茵发酵及常用菌株单菌发酵具有发酵简单、易于控制等特点，其主要目的是全面挖掘某菌株的功能性，打造全能单菌株，例如像L．rhamnosu GG、L．casei Shirota、L．acidophilus NCFM和B．lactis Bb-12等一些著名的多功能益生菌就是全能型的单菌株。

Beasley等用2株嗜酸乳球菌(L．lactis LL3和L．lactis ATCC 11545)分别发酵豆乳时，均能制得风味较佳、微生物性质稳定并具有良好贮藏特性的产品，同时消费者对2种产品的喜好程度基本相同。利用B．breve Yakuh发酵豆乳时，发酵结束时活菌数高达10⁹ CFU/mL，10℃储存20 d后活菌数仍无明显变化。而用B．infantisCCRCl4633和B．longum B6进行单菌发酵豆乳，发酵48 h时活菌数分别达到3.16×10⁸和1.29×10⁷CFU/mL。B．infantis CCRCl4633比B．longum B6 生长状况更好。以上研究结果表明，利用某些单菌发酵豆乳时，能使菌株的优势得到充分发挥，从而有利于开发多功能益生菌的单菌株发酵剂。

1．2多菌发酵及常用菌株

多菌发酵可以使豆乳中各营养成分得到充分利用。同时，各菌株之间会产生协同增效作用，既能够在短时间内结束发酵和提高豆乳的生物活性，还能满足人体对多种菌株的需求。

Rossi等在研究E．faeciumCRLl83、L．acidophilus、S．thermophilus、L．jugurti和L．delbrueckii ssp bulgaricus混合发酵豆乳的情况后，发现E．faecium CRLl83与L．jugurti混合发酵能够生产令人满意的产品，表明多菌混合发酵豆乳能够让消费者更易于接受。Chun等用Streptococcus infantarius (Sil2)和Weissella sp．4(Ws4)混合发酵与单菌发酵豆乳进行比较，也发现混合发酵能够在较短时间内提高豆乳的生物活性，是更有效的发酵形式。Rajka Boianig等用包含Bifidobacterium spp、L．casei和S．thermophilus的BCT发酵剂研究豆乳发酵的情况，发现所有发酵过程均在6-7.5 h之间完成。而当豆乳用单一菌株L．casei Lc-1或B．animalisBb-12发酵时，发酵过程则持续12-15 h。此外，有些菌株混合发酵，还可以使发酵豆乳具有较强的抗诱变性或抗氧化性。Hsieh等发现豆乳经发酵后其抗诱变性显著提高。其中用含S．thermophilus与B．infantis的发酵豆乳进行动物实验，发现发酵豆乳对四硝基喹啉-1-氧化物(4NQO)和二甲胺硼烷(DMAB)表现出较强的抗诱变性。Wang等发现乳杆菌与双歧杆菌混合发酵的豆乳的抗氧化性明显好于单一菌株发酵，且抗氧化性随着发酵时间的延长而提高。因此，与单一菌株相比，混合发酵可以弥补单菌发酵的不足、能缩短发酵时间、发挥多菌株发酵的优势，从而可以提高经济效益、得到更满意的发酵产品。同时，利用多菌发酵豆乳并研究其中的抗性物质，是发酵豆乳中功能性研究的一条新途径。

相反，有些菌株如果生活在同一环境中则会表现出拮抗关系。例如，B．infantis和B．longum对L．bulgaricus的生长具有抑制作用。另一项研究表明，L．casei、Bifidobacterium spp和S．thermophilus混合发酵豆乳时，乳杆菌生长最差，为10⁵-10⁶ CFU/mL，当用单菌L．casei Lc-1或B．animalis Bb-12发酵豆乳时，其菌落数能达到10⁸-10⁹ CFU/mL。总之，在采用多菌混合发酵时必须考虑菌株之间的相互关系，充分利用各自的特性进行发酵，从而开发出更具发展潜力的多菌混合发酵剂。

 

1．3发酵豆乳中酵母菌

国内外在发酵豆乳研究过程中，用酵母菌作为发酵剂的报道都较为少见。田三德等用双歧杆菌(B．infantis)、乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis)、卡尔斯伯酵母(Saccharomyces carlsbergensis)及葡萄酒酵母(Accharomyces ellipsoideus)发酵豆乳，改变了国内外采用乳酸菌进行豆乳发酵的现状。张智维等以自然发酵豆乳为材料分离出4种酵母菌，并对其进行了初步分离鉴定和发酵性能试验。结果表明，豆乳用几株酵母菌混合发酵可以生产出既有豆香味义有醇香味的风味独特的发酵豆乳。

发酵豆乳的菌株可以是单株乳酸菌、双歧杆菌、酵母菌，也可以是混合菌株如乳酸菌和双歧杆菌、乳酸菌和酵母菌问的混合。在我围，对酸豆乳的发酵研究主要针对3个方面进行：单菌株发酵、混合菌株的直投式发酵剂发酵以及直投式发酵剂与其它菌株混合发酵，接种量通常为3％-6％。工业上，可以根据不同的需求而采用不同菌株进行发酵，从而生产种类多样、风味独特的产品。

 

2发酵对豆乳中生物活性物质的影响

豆乳中包含大豆低聚糖、异黄酮、皂甙、膳食纤维、磷脂和大豆肽等多种对人体具有功能作用的生物活性成分。在利用微生物发酵过程中，豆乳中大豆低聚糖和大豆异黄酮含量变化对发酵豆乳营养功效的提高具有蓖要的意义。

2．1对大豆低聚糖的影响

大豆低聚糖是大豆巾所含可溶性碳水化合物的总称，它是α-半乳糖苷类，主要包括棉子糖、水苏糖和蔗糖。其中，棉子糖和水苏糖二者都是非消化性糖，因此需要α-半乳糖苷酶对其进行水解。人体消化道内因为缺乏α-半乳糖苷酶．所以不能对大豆中α-半乳糖苷类进行消化，而下游肠道中微生物菌群会代谢这些糖类而产气，从而引起人体消化不良、腹胀、腹泻等现象。这就是有些人食用了加工工艺不合理的豆制品后，产生胃肠不适的主要原因。

2．2对大豆异黄酮类物质的影响

研究者用多株乳酸菌、双歧杆菌发酵豆乳，结果表明发酵处理对豆乳中异黄酮总含量影响不大，但对其组分有较大的影响；在发酵过程巾，糖苷型异黄酮在β-葡萄糖苷酶的作用下水解为游离犁异黄酮，使其含量增高。异黄酮组分的含量变化及β-葡萄糖苷酶活性与发酵剂的种类密切相关。这表明，发酵处理对于提高豆乳的生物活性是一种有效的工艺技术。

储藏温度也会影响游离型和糖苷型异黄酮的稳定性。储藏时很多游离型异黄酮会发生降解。因此，为了使具有生物活性的游离型异黄酮在发酵豆乳中有更高的稳定性，低温储藏尤其是4℃储藏是必要的。另外，根据γ糖苷型异黄酮类的性质，在生产中可以筛选出β-葡萄糖苷酶高产菌株，也可在加工过程中合理添加乳酸菌产生的β-葡萄糖苷酶以获取更多具有生物活性的游离型异黄酮，从而提高产品的营养价值和保健功能。

 

3发酵豆乳的保健功效

发酵豆乳作为一种新型的豆乳产品，集大豆的营养与发酵菌株及其代谢产物的保健作用于一体，具有改善血压、调节血脂等多方面的功能。

3．1发酵豆乳的降血压作用

高血压是引起心血管疾病的首要因素，是世界最重要的公共卫生问题之。发酵豆乳中含有许多降血压的物质，如ACE抑制肽和γ-氨基丁酸(GABA)。

3．2发酵豆乳调节血脂的作用

血清中高的胆固醇和脂肪含量被认为是诱发动脉粥样硬化、冠心病等心脑血管疾病的主要因素。控制胆固醇及脂肪的含量是预防这类疾病最有效的措施。动物实验和流行病实验证明，减少膳食胆固醇、总脂肪及饱和脂肪酸的摄入，是降低血脂最有效的方法。从1974年Mann和Spoerry早期研究开始，发酵乳制品降低胆固醇的功效一直是研究的热点。尤其是近几年来，发酵豆乳作为调节血脂的保健食品在日本市场上十分受欢迎。

 

4展望

发酵豆乳是一种用微生物发酵生产的植物性食品，它比纯豆乳更健康、营养。在全球范围内，发酵豆乳与酸奶相比，虽然目前消费市场仅占1.9％，远低于酸奶的市场，但其良好口感、丰富的营养价值及特有的保健功效，更适宜乳糖不耐症人群和素食人群食用。随着加工技术的不断发展，发酵豆乳产品将会蕴藏着巨大的发展潜力和广阔的开发前景。

《大豆科学》2010年10月，第29卷第5期董喜梅、包艳、张勇等