国外大豆加工利用的新产品及新技术的研究动向
时间:2009-10-17 来源： 作者:
近年来，美国科学家为了促进大豆的生产与利用，在政府机构和民间组织的资助下，开发试制了一系列新的大豆加工产品。本文仅举数例，供有关部门参考。１、用大豆粉制造聚氨酯聚氨酯是一种用途广泛的绝缘材料，小到运动鞋、保龄球，大到汽车及飞机零部件、建筑材料均可用到聚氨酯。目前，美国密苏里大学的研究人员已试验成功用豆粉制造坚实耐用、质优价廉的聚氨酯泡沫材料。这种用豆粉制成的聚氨酯泡沫绝缘材料含有大豆成份７%～１０%。
２、用豆油制作润滑油由美国大豆基金会（ＵＳＢ）新产品开发部赞助的用豆油制成的若干种汽车发动机润滑油将于１～２年内面市。目前正在研究解决的问题还有：①研究能在水溶液中进行生物降解，以利保护水源，更适应欧洲市场的需要；②研制用豆油制作四轮驱动车发动机的机轴箱润滑油；③研制可用于割草机等两轮驱动发动机，并在使用过程中滴落在地面或水面的润滑油得以降解。上述各项研究均已获得很大进展。用豆油制作的机轴箱润滑油和水溶性润滑油2～3年内即可上市。
３、研制用大豆制作的新型油漆涂料美国大豆基金会（USB）出资赞助东密执安大学及密苏里一若拉大学等机构，与油漆厂商合作研究开发用豆油及原有设备，生产持久耐用的金属、木材两用水溶性涂料。这一产品应对热塑性塑料、聚乙烯及其它产品有竟争力。东密执安大学负责研究开发能与乳胶竞争、持续期为两年的豆油涂料；密苏里一若拉大学的科学家则负责开发无有害气味的豆油涂料，以及用微波生产大豆涂料。
４、用大豆皮净化污水美国农业部的研究人员开发了用大豆皮将废水转化为饮用水的新技术。其工艺原理是：将大豆皮转化为非碳化的金属吸收剂，或转化为活性金属碳。他们发现，用次氯酸钠（家用漂白剂）之类的氧化剂处理豆皮，即可得到金属吸收剂。豆皮对金属的亲和力还能除掉水中的镁和钙，将水软化。这一新产品将在今后两年内问世。
５、用豆油制作军用烟雾剂美国密苏里大学与美国国防部共同开发食用豆油制作军用车、船及军队的掩护用烟雾剂，代替过去使用的石油制剂，这样即可保护环境，又取材方便，减少了对进口石油的依赖，并可为国内增加更多的就业机会，价格上又有竞争力。
６、从大豆提取有益心脏健康的维生素Ｅ天然维生素Ｅ是从若干种植物油中提取的，而豆油是提取维生素Ｅ的最佳原料油。西方国家最近掀起的这一“维生素Ｅ热”，使美国生产维生素Ｅ的最大厂家伊利诺斯州的ＡＤＭ公司，将其生产能力扩大了50%，开足马力生产这一产品。
７、研制可防癌的大豆食品伊利诺斯大学的研究人员正致力于提高大豆食品的抗癌能力的研究。他们已从一种大豆副产品中鉴定出一种具有保护哺乳动物细胞免遭致癌因子侵害能力的物质。这项研究成果将为美国的大豆产品开发一个全新的市场领域，并扩大对大豆产品的需求。不久的将来，即可生产具有药用价值的某种类型的大豆。
８、用豆油制作聚氯乙烯美国巴特勒公司在美国国防部的赞助下，正在研制用豆油制作聚氯乙烯管。巴特勒公司的研究目标就是对豆油的分子结构进行化学改造，克服其脆弱性，使增塑工艺中的豆油用量增至25%。这项分子结构改造工作是用计算机分子模型来调控的。
世界各国都很重视大豆加工技术的开发和研究工作，并取得了较大的进展。归纳介绍近年来各国大豆加工技术的研究动向。
一、 大豆蛋白组分及对蛋白食品品质影响的研究动向
各国都很注意培育适于加工大豆蛋白食品的不同蛋白组分和氨基酸构型的大豆品种。日本筑波大学国家农业研究中心采用基因突变的方法，使大豆的两种主要蛋白组分7S和11S的亚单位空缺而获得7S和11S比例极高或极低的蛋白组分大豆品种。
巴西国家大豆研究中心研究不同地区不同品种蛋白组成和氨基酸构型有较大的进展。他们对巴西不同地区的CEuAZuI、IAPL-1、EMBRAPA-1、EMBRAPA-4、EMBRAPA-20、BR-36、BR-37、BR-38等8个品种和近亲育种的BR88-4903、BR88-4910、BR88-4911、BR88-4923、BR88-4928、BR88-4938、BR88-4954、BR88-4958等8个高蛋白品种的蛋白组成和氨基酸构型及其加工特性进行了深入研究，得知EMBRA-PA-4蛋白质含量最高(40.16%)，IACPL-1蛋白质含量最低(39.92%)；在近亲育种中BR88-4958蛋白质含量最高(47.14%)。在氨基酸构型中BR-36和EMBRAPA-4最佳，在近亲育种中氨基酸构型最好的品种为BR88-4903和BR88-4938。加工大豆制品，用BR-36和EMBRAPA-4大豆品种生产出来的豆奶制品，口感和风味优于其它品种。
加拿大安大略农业研究中心研究了不同品种的大豆蛋白含量及组分对加工豆奶和豆腐品质的影响。亦即用15种不同蛋白含量和组分的大豆加工豆奶和豆腐，发现7S和11S球蛋白的比例对豆奶的流动性和豆腐的品质有很大关系。
二、 缺脂肪氧化酶大豆品种的育种动向
大豆籽粒含有三种脂肪氧化同功酶L-1、L-2、L-3氧化大豆中的不饱和脂肪酸产生腥味物质而使产品带有豆腥味，对生产工艺带来很多麻烦，也增加不少工艺设备和资金投入。近几年各国都在寻找和培育不含脂肪氧化酶的大豆品种途径。日本筑波大学国家农业中心通过遗传手段选育出缺乏L-1、L-2、L-3的突变种。这三个突变种是由单一的隐性等位基因作用引起的，已获得两倍和三倍隐性基因大豆品种。这些大豆品种有较高的经济价值，因它们具有较低豆腥味和较强的贮存稳定性。
泰国卡森大学清迈农业作物研究中心的无腥大豆品质育种也取得较大进展。他们通过NS1与六种缺乏大豆脂肪氧化酶的品种P1133226(L-1)、C1-89GH(L-2)、P1205085(L-3)、A1-89GH(L-2、L-3)、B1-89GH(L-1、L-3)及F3(缺乏L-1、L-2、L-3杂交，同时用SJ4与所有缺乏L-1、L-2、L-3的品种杂交，通过分光光度计法检测产品的脂肪氧化酶存在与否，结果表明从F2杂合种显示L-1、L-2、L-3的F3后代籽粒证明了单一遗传的假设，而缺乏L-1、L-2、L-3是由纯合体的隐性基因lX1lX1、lX2lX2及lX3lX3所控制。lX1与lX2联接紧密，而它们都与lX3独立。在此项研究中有五个与NS1杂交的品种及四个与SJ4杂交的品种都缺乏脂肪氧化酶。这些品种在一般条件下生长良好。
三、 大豆的化学组成和加工特性关系的研究动向
美国弗吉尼亚州立大学对大豆的化学组成和吸水性能的关系进行了深入探讨。他们采用不同化学组成(蛋白质、油脂、脂肪酸等)和不同大小种粒(小：百粒重<10克、中：百粒重10～20克，大：百粒重>20克)的大豆品种浸于水中4、8、12小时，测定吸水性。结果浸泡4小时的大豆与化学组成影响很大，即蛋白质、油脂含量高的品种吸水性明显高于低含量品种，脂肪酸的含量基本不影响吸水性。小粒大豆种粒的吸水性(占原重的84%、124%、140%)高于中粒大豆的吸水性(占原重的63%、99%、120%)，也高于大粒大豆的吸水性(占原重的78%、109%、129%)。
泰国卡森大学生物系对不同大豆品种与酱油质量的关系进行了研究，他们采用八个不同品种大豆生产酱油，检测蛋白酶活性、酸度、感官指标，用气相色谱测定风味成分，结果不同品种的大豆对酱油的质量影响很大，其风味也有很大差异。他们根据实验数据最后确定了最适于酱油酿造的三个大豆品种。
四、 大豆营养效价的研究动向
印度泰米尔纳都农业大学在大豆营养效价的研究方面做了大量的针对性的试验取得了满意的效果。他们以脱脂豆粉为基料代替50%的谷物，设计出十种印度南部的食谱，供作60名儿童学校午餐食用，同时记录每天的情况，六个月后人体测量结果，平均体重和身高的增长2.75公斤和5.2厘米，而对照组则只为1.59公斤和4.1厘米。由此他们得出结论：含有脱脂豆粉的食谱有较高的营养价值，可以普及到日常饮食中去。他们用大豆和黍类等其它谷物生产营养全、成本低的快装食品，具体做法是首先将大豆在5%盐及3%碳酸氢钠溶液中浸泡2小时，而后加热软化4～5小时去除营养抑制成分，制成快装食品。这种食品可提供21克/100克蛋白质、9克/100克脂肪、55克/100克碳水化合物，385卡路里的热量。
五、 大豆加工新技术的研究动向
近年来各国都在致力于大豆加工新技术的研究，提高产品质量和劳动效率。日本筑波大学国家食品研究所在大豆制品的生产中应用膜技术，取得显著成效。他们用超滤膜提取低聚糖，还用于大豆油的精炼和酱油的生产上，替代传统的工艺技术得到良好的效果。美国依阿华州Triple“F”公司在膨化制油技术开发方面有了很大进展。其工艺技术为先将大豆膨化处理，然后进行压榨或浸出可提高出油率，脱溶后的豆粕用于食品或饲料。这种生产工艺与传统工艺比较，大大节省大豆预处理设备投资，可缩短加工周期，提高生产效率。
美国依阿华大学作物利用研究中心，以大豆和玉米为基料制造生物塑料获得成功。这种塑料具有较好的机械性能、抗水性和贮存稳定性，尤其具有土壤里易降解的特点，有效地解决了聚乙烯和聚氯乙烯等塑料的“白色”污染问题。
澳大利亚悉尼温斯顿大学研制出一种新型的红外辐射系统，用于大豆的干燥和烘烤。这个系统有一旋转的园筒，旋转速度为2.5～3.6转/分，内部装有红外辐射源，可均匀地加热大豆，一次可加工400公斤，所耗动力为6～12千瓦/小时，大豆在园筒内停留时间为145～510秒，生产能力为5～98公斤/小时，此设备可去除大豆胚芽，去除胰蛋白抑制素至可接受的水平，能保持大豆完整。
泰国皇家蒙卡特农业技术研究所，选育出能利用大豆棉子糖的酸豆奶发酵新菌种。他们从当地发酵蔬菜中分离出22个菌株，经筛选获得较好pH值的混合发酵剂L·plantarumF2-1和L·acidophilus、B·bifidus。在发酵时加入1%乳糖有助于产酸，改善酸豆奶的质量，减少胀气因子。
六、 幼猪及雏鸡饲料研究动向
德国汉堡动物营养咨询中心对幼猪和雏鸡饲料的研究有较大进展。他们根据幼猪及雏鸡的新陈代谢系统不成熟、不能产生足够的胆汁酸、也不能合成足够卵磷脂的实际情况，饲料中加入一定量的磷脂满足了幼猪和雏鸡的生理需要。添加磷脂主要起两个作用，一是增加在小肠中脂类的乳化性；二是促进脂类代谢。实践证明饲料中加入一定量的磷脂喂养幼猪和雏鸡，对脂肪的消化性和饲料的转化率都有明显的提高，促进幼猪和雏鸡的生长发育。
七、 大豆微量成分分析方法的研究动向
法国农业中心对大豆异黄酮及配糖体分析方法的研究方面有重大突破。大豆异黄酮是引起大豆食品苦涩味的主要因素，但也是很好的药物。通常是使用高效液相色谱法，即用甲醇—水梯度洗脱色谱法定量分析。最近，该中心把毛细管电泳色谱法(ZE)用于提取几种黄酮醇的分析上取得园满的结果。他们几经摸索研究，总结出样品处理与测试条件等，确定可行的分析大豆异黄酮的毛细管电泳色谱法。他们认为，用这种方法分析大豆异黄酮比RE—HPLC法更可行，且所用时间也短。
