大豆糖蜜综合利用_贺凌云

黑龙江粮食Heilongjiang Grain2010年第1期摘要：大豆糖蜜是生产醇法大豆浓缩蛋白过程中产生的副产物，主要成分有糖类、蛋白质、异黄酮和皂苷等。

本文介绍了大豆糖蜜的综合利用，一是从大豆糖蜜中提取异黄酮、皂苷和大豆低聚糖等的研究进展；二是利用大豆糖蜜作发酵底物的应用、研究进展，以及大豆糖蜜的其它应用。

关键词：大豆糖蜜；综合利用；功能因子；发酵贺凌云田娟娟白志明（黑龙江省粮食科学研究所，150008哈尔滨）大豆糖蜜综合利用粮油科技Grain &Oil Technology大豆糖蜜是生产醇法大豆浓缩蛋白（Alcohol Leaching Soybean Protein Concentrate 简称ALSPC ）过程中的副产物。

大豆糖蜜的浓度为65%~72%，其中含有5%~8%蛋白质，30%~35%糖类，0.5%~2%大豆异黄酮，3%~6%皂苷，4%~8%类脂和4%左右灰分。

大豆糖蜜外观为棕黄色的粘稠状液体，味甘苦。

1963年，Daniel Chajuss 把乙醇提取大豆蛋白质过程中产生的棕色粘稠的浆状物质命名为“大豆糖蜜”。

大豆糖蜜成分较为复杂，是多种植物性化合物的集合体。

据报道，每生产一吨ALSPC 将得到大约0.34吨大豆糖蜜，是制约生产企业扩大生产规模的主要因素之一，因此，对大豆糖蜜的开发和利用显得尤为重要。

本文详尽叙述了大豆糖蜜可应用的领域，为生产企业提供了开发大豆糖蜜的思路，如能充分地利用这一宝贵资源，将为企业赢得更大的经济效益。

1大豆糖蜜提取活性功能因子1.1大豆异黄酮异黄酮在植物界中分布有限，多存在于豆科植物中。

大豆异黄酮具有类雌激素样作用，可与雌激素受体结合，发挥弱雌激素效应，对女性体内雌激素水平具有双向调节的作用。

大豆异黄酮结构中有多个活性羟基，具有较强的还原性，可清除机体内多余的自由基，发挥抗氧化作用。

目前发现大豆异黄酮有12种，分为游离型苷元和结合性糖苷，共分为三个系列：染料木素系列、大豆苷元系列和黄豆黄素系列。

近年来人们逐渐认识到植物原料中异黄酮的医学价值，尤其是异黄酮苷元。

其中染料木素和黄豆黄素可有效降低心血管疾病的发生。

在醇法大豆浓缩蛋白的生产过程中，大部分异黄酮保留在萃取液中，萃取液经浓缩后得大豆糖蜜，大豆异黄酮得到相应的浓缩，因此，大豆糖蜜是生产大豆异黄酮的最佳原料。

许浮萍等在其专利中采用醇沉法从大豆糖蜜中去除大豆低聚糖，再用离心法精制大豆异黄酮，产品纯度达到90%以上。

Gugger 等研究了利用异黄酮溶解度对温度差异来提取异黄酮和分离纯化染料木素。

在65℃~95℃的条件下进行超滤，超滤液用树脂吸附处理，用水洗脱可溶性糖类，用乙醇溶液解吸异黄酮。

孟雷等报道了利用大孔树脂制备大豆异黄酮，以大豆糖蜜为原料，经Ca （OH ）2絮凝去除大豆蛋白质后，利用大孔树脂吸附分离大豆异黄酮。

研究结果表明，用浓度为70%的乙醇洗脱大豆异黄酮，得到产品的纯度最高为63.51%，收率为93.40%。

1.2大豆皂苷大豆皂苷是一种齐墩果酸型五环三萜糖苷化合物，由齐墩果酸三萜的羟基和低聚糖分子的环状半缩醛上的羟基失水缩合而成。

大豆皂苷可分为A 族、B 族、E 族和DDM P 族，达二十种之多，具有多种生理活性作用：可清除人体内自由基，具有抗氧化和降低过氧化脂质的作用；可防治动脉粥样硬化及心血管疾病；皂苷有较强的起泡性，可以添加到软饮料、啤酒和碳酸饮料中作为起泡剂；具有乳化功能，可以做清洁剂应用于洗面奶等护理化妆品中；大豆皂苷还具有抗诱变、抗肿瘤等功效，可制成药物中间体和相关药物的开发。

徐龙权等研究了以脱脂豆粕为原料用乙醇浸提、正丁醇萃取、丙酮沉淀法提取大豆皂苷。

最佳条件为温度80℃，乙醇浓度70%，浸泡时间7h ，大豆皂苷的提取率达94%。

苏宝根等研究了利用大孔吸附树脂制备高含量的大豆皂苷。

用柱层析法对低含量的大豆皂苷提取液进行分离，大豆皂苷的含量达到45%以上，收率大于90%;再用结晶法精制大豆皂苷粗品，大豆皂苷含量大于96%，收率大于50%。

大豆糖蜜中也富集了大豆皂苷，可在分离大豆异黄酮的同时，将大豆皂苷分离出来。

1.3大豆低聚糖大豆低聚糖是指大豆糖蜜中含有的对人体有益的可溶性糖类，主要成分是蔗糖、棉籽糖和水苏糖。

棉籽糖是半乳糖α（1→6）糖苷键与蔗糖的葡萄糖基连接；水苏糖是棉籽糖的半乳糖基以α（1→6）糖苷键与半乳糖连接。

棉籽糖和水苏糖均属于α-半乳糖苷类，能直接被人体肠道内的益生菌利用，促进双歧杆菌等益生菌的增殖，实现人体肠道内的微生态平衡；据资料表明大豆低聚糖还具有降低血液中胆固醇和甘油三酯含量以及预防龋齿的功效；大豆低聚糖的甜度和热量较低，是一种理想的低甜度、低热量天然甜味剂，可作为功能性糖类应用于食品保健领域。

方伟辉研究了利用微生物发酵的方法制备大豆低聚糖。

其分52黑龙江粮食Heilongjiang Grain2010年第1期离纯化大豆低聚糖的方法是先采用乙醇-正己烷混合溶剂除去大豆糖蜜中脂类物质，然后用磷酸沉淀法去除部分杂质，粗糖浆经过脱色后，选用酿酒酵母发酵得到了棉籽糖、水苏糖纯度较高的大豆低聚糖产品。

蒋丽华等研究了利用超滤法纯化大豆低聚糖。

选用截留分子量为10000D 的超滤膜，在pH7.0，温度20℃的工艺条件下，得到了澄清透亮的透过液，大豆低聚糖的透过率达70%再经浓缩得到大豆低聚糖糖浆。

田娟娟等开展了从大豆糖蜜中分离低聚糖的研究，利用酸沉淀法去除大豆糖蜜中的蛋白质后，经活性炭或树脂脱色，真空浓缩后得到无色大豆低聚糖浆产品，其纯度可达70%.有资料证实，大豆低聚糖的含量占大豆糖蜜固形物的一半以上，从大豆糖蜜中提取大豆低聚糖是对大豆糖蜜最有效的利用，但是大豆糖蜜色泽深必须在去除胶体物质和蛋白质后进行脱色研究，制备出高浓度的大豆低聚糖浆，它是生产ALSPC 延伸的工艺路线，能为企业创造更多的利润。

1.4大豆胰蛋白酶抑制素大豆糖蜜中的蛋白属于清蛋白成分，主要是胰蛋白酶抑制素，是抗营养因子，是一种具有生物活性的蛋白质或多肽化合物。

目前得到了详细研究的只有两种胰蛋白酶抑制素：Kunitz 胰蛋白酶抑制素（KTI ）和Bowman-Birk 胰蛋白酶抑制素（BBI ）。

KTI 和BBI 均属于丝氨酸蛋白酶抑制剂，KTI 具有抑制胰蛋白酶活性的能力，而BBI 同时具有抑制胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶活性的能力。

近年来研究发现大豆胰蛋白酶抑制素具有抗癌活性，能对癌细胞的活动产生明显的抑制作用。

研究表明KTI 对卵巢癌细胞的入侵力和转移表达具有明显的抑制作用；低浓度的BBI 在动物体内对直肠癌、肝癌和肺癌等多种癌症都有明显的抗癌活性且毒副作用小。

目前对于BBI 的抗癌活性的研究已进入到临床试验的阶段，已研制出多种有效结合剂型；此外，BBI 还具有抗辐射保护作用，减少辐射引起的蛋白质固化和辐射诱导基因的过度表达。

因此，开发利用具有抗癌和抗辐射生物活性的大豆胰蛋白酶抑制素具有重要的意义。

陈星等利用固定化胰蛋白酶分离纯化大豆胰蛋白酶抑制素可得到高纯度的大豆胰蛋白酶抑制素。

研究结果表明：大豆胰蛋白酶抑制素通过各阶段纯化后其活性从0.95KIU/L 增高至325.5KIU/L ，纯化程度提高324.6倍，得率0.033%；电泳结果表明，利用固定化胰蛋白酶分离纯化的大豆胰蛋白酶抑制素有单谱带，纯化效果明显。

张宾等研究用壳聚糖树脂固定胰蛋白酶法制备大豆胰蛋白酶抑制素检验结果表明：胰蛋白酶已成功地偶联到壳聚糖树脂上，对大豆胰蛋白酶抑制素的吸附率约为33.3％。

2大豆糖蜜在发酵领域的应用大豆糖蜜成分复杂多样，含有微生物生长所需要的营养和水溶性矿质元素，是良好的天然微生物发酵剂，作为发酵底物的应用前景广阔。

因大豆糖蜜价格低廉，作为发酵底物可以明显降低生产成本。

目前有关将大豆糖蜜作为发酵底物的应用研究尚不多见。

2.1发酵丁醇Qureshi 等报道了以大豆糖蜜为发酵底物，用梭状芽孢杆菌属的beijerinckiiBA101菌种发酵生产丁醇，该菌种可利用大豆糖蜜中的蔗糖、果糖和半乳糖，而无法利用棉籽糖和水苏糖这一特点，可以用来分离方法纯化大豆低聚糖。

2.2发酵槐脂Solaiman 等利用念珠菌属bombcola 菌种，以大豆糖蜜和油酸作为共同发酵原料生产槐脂。

目标产物的产率为53g/L 左右，槐脂纯度可达97%，是获得高纯度内酯形式槐脂的一条重要途径，利用大豆糖蜜作底物要比用葡萄糖作底物，具有产率高、降低了成本的特点。

2.3发酵乳酸M ontelongo 等以乳杆菌salivarius 为菌种发酵生产乳酸，研究在大豆糖蜜中添加0.5%酵母提取物消除营养成分不足等问题及对菌种生长和乳酸产量产生的影响。

实验结果表明，该方法不但可缩短发酵时间，同时，大豆糖蜜中葡萄糖、蔗糖、棉籽糖和水苏糖均能利用。

3大豆糖蜜的其它应用大豆糖蜜是多种植物性化学成分集合体，包括异黄酮、胰蛋白酶抑制素、酚酸、皂苷、肌醇六磷酸、磷脂和植物甾醇等。

将大豆糖蜜制成口服制剂服用，不但可补充人体对这些植物性物质的需求，还能改善和预防皮肤性疾病。

将大豆糖蜜制成药膏，可治疗皮肤感染和轻微痤疮；制成洗发香波起到预防脱发和减少皮屑的作用，安全有效。

大豆糖蜜是一种新兴的食品添加剂。

大豆糖蜜替代部分蔗糖添加于烘烤食品中，降低产品含糖量，赋予产品诸多生理功能，改善产品风味，使更多的消费者接受。

大豆糖蜜含有利于益生菌增殖的低聚糖，可以用来制作益生菌饮品，张敏等报道利用大豆糖蜜作为促进剂研制出益生大豆糖蜜双歧酸奶，试验结果表明，在100ml 的纯鲜奶中选择发酵剂添加量为7ml ，蔗糖添加量为5g~7g ，大豆糖蜜添加量为2g 时，获得了感官品质较好的大豆糖蜜双歧酸奶产品。

此外，大豆糖蜜还能像其它植物糖蜜一样，可以应用在建筑领域作为混凝土减水剂使用，可以延长凝固时间，使混凝土缓凝。

4结束语大豆糖蜜作为生产醇法大豆浓缩蛋白过程中产生的副产物，含有多种活性功能因子，可以用作提取大豆异黄酮、皂苷、大豆低聚糖和胰蛋白酶抑制素的原料。

大豆糖蜜可以作为发酵底物生产多种类型发酵产品。

此外，由于其组成化学成分的多样性和特殊性，大豆糖蜜还能应用于医药、食品、建筑等多个领域。

随着国内的醇法大豆浓缩蛋白产业不断发展，大豆糖蜜的综合利用是企业必须面对的难题。

研究开发利用大豆糖蜜，也一定会为企业创造更大经济效益。

（参考文献略）责任编辑：逄瑞王月粮油科技Grain &Oil Technology 53。