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綠豆?fàn)I養(yǎng)功能特性及其在植物基食品開發(fā)中的應(yīng)用

來源:泰然健康網(wǎng) 時間:2025年07月02日 11:04

摘 要:綠豆是我國特色雜糧雜豆作物和傳統(tǒng)的藥食同源食材,全球重要的干籽粒豆類作物。綠豆高蛋白、高淀粉以及富含多酚、黃酮、非淀粉多糖等營養(yǎng)特性使其成為糧食作物領(lǐng)域重要的健康食品和功能活性研究對象。對近年來國內(nèi)外在綠豆的營養(yǎng)組成、功能因子(多酚、多糖、功能性蛋白或肽)以及抗氧化、降脂、降糖等健康功效方面的研究進展進行了回顧。同時,對綠豆在新型植物基食品中的研究和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用作一介紹,旨在為現(xiàn)代營養(yǎng)和食品科學(xué)理論框架下的綠豆研究及其在未來食品中的應(yīng)用提供借鑒。

綠豆(Vigna radiata (Linn.) Wilczek)是豆科蝶形花亞科、菜豆族豇豆屬品種,是全球干籽粒食用豆(pulses & beans)家族的重要成員[1]。綠豆原產(chǎn)于中國,在我國已有2000多年栽培歷史,南北朝時代的農(nóng)書《齊民要術(shù)》(公元535—557)中即有綠豆栽培經(jīng)驗的記載。綠豆富含淀粉(~50%),其在飲食結(jié)構(gòu)中的作用與谷物類作物相當(dāng),因此常被列入糧食作物行列。但其營養(yǎng)和功能遠非一般糧食作物可比,在我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)典籍中,綠豆被認(rèn)可具有“清熱解暑、利尿消腫、潤喉止渴、明目降壓”等功效。在中國百姓的認(rèn)知中,綠豆就是炎熱夏季的“消暑神器”。而且綠豆皮和綠豆仁的功效也有所區(qū)分,綠豆皮的清熱功效比綠豆仁強,綠豆仁更為突出的則是消腫功效[2]。我國古人雖然從實證經(jīng)驗中總結(jié)出不少綠豆的營養(yǎng)功效,但受科學(xué)研究和分析手段的局限,并未能揭示其中的緣由或機理。

近年來,國內(nèi)外不少研究者利用現(xiàn)代食品科學(xué)、營養(yǎng)學(xué)及醫(yī)學(xué)研究的手段,有關(guān)綠豆中營養(yǎng)物質(zhì)、功能因子以及生理活性的研究得以揭示,其中以牡荊素和異牡荊素為代表的多酚類黃酮化合物被認(rèn)為是綠豆活性表現(xiàn)的主要功能因子[3-4]。綠豆在抗氧化、預(yù)防心血管疾病、輔助降血糖及抗癌等方面的功效也被越來越多的研究者關(guān)注并揭示[5]。

此外,作為一種富含蛋白質(zhì)(22%~26%)的食材,綠豆可彌補一般糧食作物蛋白質(zhì)不足的營養(yǎng)缺陷。尤其是在近幾年興起的植物基食品風(fēng)潮中,來自食用豆的蛋白質(zhì)可較好地替代動物源蛋白,以滿足人類因環(huán)保、低碳、動物福利等要求而發(fā)起的食物結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型革命[6],綠豆或綠豆蛋白原料在植物基肉蛋奶制品的發(fā)展?jié)摿σ殉醅F(xiàn)端倪[7]。

本文將結(jié)合近年來國內(nèi)外在綠豆?fàn)I養(yǎng)功能性質(zhì)研究方面的研究進展、綠豆在植物基食品中的應(yīng)用動態(tài),對綠豆這一發(fā)源中國的古代作物進入2020s前后的科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r做一梳理和總結(jié),以期進一步發(fā)掘綠豆的營養(yǎng)和利用價值,為新型綠豆產(chǎn)品及未來植物基產(chǎn)發(fā)展提供參考和借鑒。

1 綠豆的營養(yǎng)特性

具有高淀粉、高蛋白組成特點的食用豆作物是人類飲食中重要的能量和蛋白質(zhì)來源,綠豆的營養(yǎng)功能亦主要體現(xiàn)于此。此外,與現(xiàn)代人營養(yǎng)需求相吻合的是,綠豆還具有高纖維、低脂肪的特點,綠豆皮中含有豐富的植物化學(xué)物質(zhì)(總多酚、總黃酮、牡荊素和異牡荊、非淀粉多糖)、維生素、礦物質(zhì)等,這些共同構(gòu)成了綠豆的營養(yǎng)組成(如表1所示)[8]。

表1 綠豆基本營養(yǎng)組成表[8]
Table 1 Nutritional composition of mung bean 100 g

指標(biāo) 數(shù)值 指標(biāo) 數(shù)值 指標(biāo) 數(shù)值熱量/kcal 316 鈣/mg 81 鈉/mg 3.2脂肪/g 0.8 鎂/mg 125 硒/μg 4.2蛋白質(zhì)/g 21.6 鐵/mg 6.5 維生素E/mg 10.9碳水化合物/g 55.6 錳/mg 1.1 維生素A/μg 22.0膳食纖維/g 6.4 鋅/mg 2.1 胡蘿卜素/μg 3.3煙酸/mg 2.0 銅/mg 1.0 視黃醇當(dāng)量/μg 12.3硫胺素/mg 0.3 鉀/mg 787核黃素/mg 0.1 磷/mg 337

1.1 綠豆的基本營養(yǎng)組成

綠豆籽粒中的蛋白質(zhì)含量一般在 20%以上(21%~27%),該指標(biāo)與綠豆品種、產(chǎn)地及生產(chǎn)均有一定關(guān)系[9]。由表1提供數(shù)據(jù)顯示,該綠豆原料的蛋白質(zhì)含量 21.6%,在國內(nèi)綠豆原料中屬于蛋白質(zhì)含量偏低的品種,但已是大米(~7%)的3.1倍、小米(~9%)的2.4倍、小麥面粉(~11%)的2.0倍、玉米面粉(~8%)的2.7倍,超出谷物類食材2~3倍。綠豆的蛋白質(zhì)組分構(gòu)成中以清蛋白為主(49.1%),其它的依次為球蛋白(23.6%)、谷蛋白(19.42%)、醇溶蛋白(7.5%)[10]。球蛋白的溶解性通常較好,這也是綠豆在植物基代乳產(chǎn)品開發(fā)中的潛力所在。另綠豆蛋白中含有人體必需的 8種氨基酸,但其含硫氨基酸(蛋氨酸+半胱氨酸)偏低,為第一限制性氨基酸;賴氨酸則相對豐富,超過FAO推薦標(biāo)準(zhǔn)20%左右,與谷物蛋白的必需氨基酸組成可以形成互補[9]。

綠豆籽粒中的總碳水化合物含量在55%~60%,其中有10%左右的是小分子的可溶性糖,包括果糖、葡萄糖、蔗糖、蜜二糖、棉籽糖、水蘇糖及毛蕊花糖,其中含量最多的是毛蕊花糖(37.50%)、蔗糖(25.42%)、水蘇糖(20.37%)[11]。綠豆中淀粉是其主要的貯存多糖和能量物質(zhì),平均含量在 50%左右,略低于大米、小麥等谷物原料(65%~70%)。綠豆淀粉具有高直鏈淀粉含量的特點,直鏈淀粉含量在30%左右,不同品種間亦存在較大差距(24%~34%)[12]。加上綠豆中較高的蛋白阻礙作用,綠豆中的淀粉較谷物淀粉更不易被消化,也因此導(dǎo)致了較高的抗性淀粉含量,包括綠豆在內(nèi)的食用豆通常具有低血糖生成指數(shù)(GI)食品的營養(yǎng)特點。

綠豆中膳食纖維含量為6.4%(如表1所示),且主要來源于綠豆皮(65.8%)。綠豆皮里的膳食纖維(DF)包括可溶(SDF)、不可溶(IDF)兩類,其中IDF的含量達61.7%,SDF只有3.7%。在綠豆皮膳食纖維的組成中,纖維素和木質(zhì)素含量分別為31.76%,14.13%,而水溶和水不溶性的非淀粉、非纖維素多糖含量相當(dāng),分別為 8.83%和8.82%。而脫皮后的綠豆籽仁中膳食纖維含量較低(10.75%),其中 SDF 占 1.34%,IDF占 8.67%[13]。

綠豆中的脂肪含量雖然非常低(0.8%),但其脂溶性維生素,如維生素E(10.9 mg/100 g)、維生素A(22.0 μg/100 g)的含量并不低,相比稻米、小麥等谷物原料高出數(shù)十倍。另外,由表1可見,綠豆中鉀元素含量相當(dāng)高(787 mg/100 g),分別為稻米(103 mg/100 g)和小麥面粉(190 mg/100 g)的7倍與4倍[8],這可能是綠豆“消腫利水、降壓”功效的營養(yǎng)亮點之一。

1.2 綠豆中的功能因子

1.2.1 多酚類物質(zhì)

多酚類化合物是指分子結(jié)構(gòu)中含有多個酚性羥基的化合物總稱,包括黃酮類、單寧類、酚酸類以及花色苷類等多種植物化合物。綠豆中的多酚類化合物主要有酚酸、黃酮類化合物,還有少量的單寧類物質(zhì)[14]。綠豆中的代表性黃酮類化合物是牡荊素(Vitexin)和異牡荊素(Isovitexin),分別占到綠豆總黃酮含量的 51.99%和 45.42%,且這兩種綠豆黃酮95%以上來自綠豆種皮[15]。另從定量分析結(jié)果看,種皮中的牡荊素和異牡荊素含量分別達到37.43 mg/g和47.18 mg/g[5],此亦為我國傳統(tǒng)消暑佳品綠豆湯中的主要功能成分[3]。

羅磊等[16]采用微波輔助提取綠豆皮中的黃酮類物質(zhì),并對其進行抗氧化活性研究,發(fā)現(xiàn)綠豆皮中的黃酮類物質(zhì)有較強的自由基清除能力和還原能力,且經(jīng)過大孔吸附樹脂(NKY-9)純化后的黃酮類物質(zhì)的抗氧化能力得到進一步提高。劉曉娜[17]等對小鼠急性酒精性肝損傷模型的研究發(fā)現(xiàn),綠豆黃酮能夠降低模型小鼠血清中天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)含量,增強肝組織超氧化物歧化酶(SOD)活力,降低肝組織丙二醛(MDA)水平,并緩解肝細胞空泡變性及壞死現(xiàn)象,綠豆黃酮表現(xiàn)出了較好的保肝、護肝功能。Yang等研究發(fā)現(xiàn),富含牡荊素和異牡荊素的綠豆提取物對參與黑色素合成的酪氨酸酶有很強的抑制活性,此為綠豆黃酮提取物的美白功能找到了佐證[18]。

綠豆中的酚酸主要包括原兒茶酸、沒食子酸、阿魏酸、綠原酸及黃酮類物質(zhì)[15]。Valmor Ziegler[19]通過研究貯藏和加工條件對綠豆酚類化合物含量的影響,得出如下結(jié)論,綠豆的蒸煮時間與其酚類化合物總含量成反比,蒸煮時間越長,酚類含量越少,由此說明綠豆中的酚酸類化合物熱穩(wěn)定性相對較差。酚酸和黃酮類化合物均屬于綠豆生長發(fā)育中的次級代謝產(chǎn)物,發(fā)芽和發(fā)酵處理則可顯著提高綠豆中多酚類化合物的含量[5]。有研究表明,發(fā)芽后綠豆芽中的酚酸和黃酮(牡荊素和異牡荊素)含量可提高4.5和6.8倍[20]。

1.2.2 多糖

隨著營養(yǎng)學(xué)的深入發(fā)展以及人們對飲食健康與預(yù)防未病的需求,綠豆多糖作為活性多糖的一種也受到本領(lǐng)域研究者的廣泛關(guān)注。綠豆多糖在抗氧化、輔助降血脂與膽固醇,預(yù)防心血管疾病、降低血糖,調(diào)節(jié)腸道微生態(tài),免疫調(diào)節(jié)、預(yù)防腫瘤等方面也有一定的功能表現(xiàn)。綠豆中功能活性表現(xiàn)較為突出的是水溶性多糖,其含量約為8.45%[21]。綠豆皮中的多糖含量要高于籽仁。水熱法提取綠豆皮和綠豆籽仁多糖,二者得率分別達到6.22%、4.61%[22]。近年來,有關(guān)綠豆多糖提取、結(jié)構(gòu)及生物學(xué)活性研究的報道較多(如表2所示),所提取的多糖多為組成和結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的雜多糖[23]。在單糖組成中,有果糖(Fuc)、阿拉伯糖(Ara)、木糖(Xyl)、甘露糖(Man)、半乳糖(Gal)、葡萄糖(Glc)、鼠李糖(Rha)等,綠豆多糖通常至少有其中3種以上的單糖構(gòu)成(表2),其中含量較多的有 Ara、Gal、Man。多糖的分子量也與不同組織來源、提取方法等有關(guān),從10 kDa到 1 800 kDa不等,不過多集中在 50~100 kDa(如表2所示)。

表2 綠豆中的多糖及其功能活性[5]
Table 2 Polysaccharides and their functional activities in mung bean

綠豆多糖 分子量/kDa 單糖組成/%,摩爾比 功能活性 參考文獻綠豆多糖 1 83 Fuc∶Ara∶Xyl∶Man∶Gal∶Glu=8.3∶2.2∶67.2∶20.1∶2.3 抗氧化活性 [26]綠豆多糖 2 45 Rha∶Fuc∶Ara∶Xyl∶Man∶Gal∶Glu=31.8∶3.5∶16.7∶4.6∶11.7∶29.1∶2.5抗氧化活性 [26]MWP-10 68.4 Rha∶Ara∶Man∶Gal=0.4∶2.6∶5.3∶0.7 免疫調(diào)節(jié)活性 [27]MWP-20 52.4 Ara∶Man∶Gal∶Glc=0.5∶1.4∶2.1∶0.4 免疫調(diào)節(jié)活性 [27]HWSP 15~150 Rha∶Ara∶Xyl∶Man∶Gal∶Glu=2.5∶34∶5∶8∶33.5∶17 抗氧化活性 [28]果膠 40~1 200 Rha∶Ara∶Xyl∶Gal∶Glu=2.6∶46∶8∶26.4∶17 免疫調(diào)節(jié)活性 [28]半纖維素 A 15~350 Ara∶Xyl∶Man∶Gal∶Glc=8.5∶23∶2∶9∶57.5 免疫調(diào)節(jié)活性 [28]半纖維素 B 100~1 800 Rha∶Ara∶Xyl∶Gal∶Glu=2.5∶43∶7∶28∶19.5 免疫調(diào)節(jié)活性 [28]阿拉伯半乳聚糖 1 200 Rha∶Ara∶Xyl∶Gal∶Glu=5∶60∶2∶32∶1 巨噬細胞活化 [29]

另外,Lian Jiang[21]等還采用纖維素酶輔助提取法和熱水提取法從綠豆皮中提取純化出 2種水溶性多糖—MBP-1和MBP-2,二者均表現(xiàn)出較強的抗氧化活性及針對病原微生物的抗菌活性,且后者比前者具有更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。Ketha[24-25]等從綠豆半纖維素中進一步分離出酸性的阿拉伯半乳聚糖(AGP-2),并證實了該多糖顯著的免疫調(diào)節(jié)活性。

1.2.3 多肽/氨基酸

綠豆蛋白除了可直接作為膳食蛋白提供營養(yǎng)外,還具有一定的生物活性,這主要得益于綠豆在體內(nèi)或體外水解獲得的多肽可提供特殊的生物學(xué)活性,如血管緊張素Ⅰ轉(zhuǎn)換酶(ACE)抑制劑、抗氧化劑和抗癌的亞油酸載體等[10]。有研究者從綠豆分離蛋白的堿性蛋白酶水解液中,分離出三種新型的、高ACE抑制活性肽,分別是5、6、8肽,氨基酸序列為:Lys-Asp-Tyr-Arg-Leu、Val-Thr-Pro-Ala-Leu-Arg及Lys-Leu-Pro-Ala-Gly-Thr-Leu-Phe[30]。進一步證實了ACE活性肽的結(jié)構(gòu)特征,即C末端含有疏水氨基酸殘基,尤其是芳香族氨基酸的肽,似乎是ACE首選的底物或競爭性抑制劑。也有研究表明,綠豆多肽具有較高的抗氧化活性,跟綠豆蛋白相比有明顯優(yōu)勢[31]。且綠豆多肽分子量介于蛋白質(zhì)和氨基酸中間,其在腸道更易被消化吸收。

γ-氨基丁酸(GABA)是動物和人類體內(nèi)常見的一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì),有降血壓、安眠、增強記憶、防治焦慮,抵抗糖尿病、治療神經(jīng)官能癥等多種功能[32-33]。有研究表明[5],發(fā)芽、發(fā)酵處理可促進綠豆中GABA的生成。有研究對比了發(fā)酵前后綠豆中 γ-氨基丁酸含量的變化,從未發(fā)酵時的16 mg/100 g升至122 mg/100 g,增加了7.6倍。馬玉玲等還曾對綠豆通過發(fā)芽富集GABA的技術(shù)途徑和影響因素進行了較全面的回顧,綠豆是具有發(fā)芽優(yōu)勢的作物,在發(fā)芽這種生物體代謝過程中,隨著酶系被激活,蛋白質(zhì)進行代謝轉(zhuǎn)化,GABA是L-谷氨酸轉(zhuǎn)化降解的中間產(chǎn)物,并受到此過程涉及的綠豆品種、環(huán)境溫度、濕度、氧濃度、微生物以及外來添加物等的控制和積累[34]。

2 綠豆健康功效

2.1 抗氧化活性

不少研究顯示,綠豆蛋白、多肽、多糖均可表現(xiàn)出一定的抗氧化活性,但綠豆中主要發(fā)揮抗氧化活性的仍是多酚類物質(zhì)。多酚有很強的清除活性氧和氧自由基的能力,可保護生物大分子,避免自由基對其損傷。還可以與金屬離子螯合,抑制金屬離子對氧化反應(yīng)的催化[5]。有研究表明[35],綠豆的發(fā)芽過程會影響多酚組成及其抗氧化活性。通過提取綠豆發(fā)芽過程中的多酚化合物并測定其含量和抗氧化活性,在芽長4~5 cm時的綠豆芽多酚的 DPPH、羥自由基的清除及總抗氧化能力可達到最高值。綠豆皮來源的黃酮除了清除氧自由基能力,還發(fā)現(xiàn)其能夠顯著提高機體抗氧化酶的活性以及保護受損細胞的功效。通常功能因子的抗氧化活性與抗炎活性是密切相關(guān)的。Montana、Ali等[36-37]的研究發(fā)現(xiàn),綠豆發(fā)芽、發(fā)酵后的提取物均對急性炎癥有較好的治療效果,此亦歸結(jié)于綠豆發(fā)芽和發(fā)酵過程中黃酮類和酚酸類的富集和轉(zhuǎn)化。

2.2 輔助降血脂

在綠豆降脂功能的研究上,受關(guān)注比較多的組分是綠豆蛋白、綠豆多糖以及黃酮。有關(guān)綠豆蛋白的降脂研究結(jié)果顯示,其降低高脂模型大鼠血清中總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)及低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)的作用與綠豆蛋白的攝入量呈劑量依賴性[38]。同時,研究者認(rèn)為綠豆蛋白降脂作用的發(fā)揮在于它能夠促進糞便中膽汁酸和甾醇的排出,由此減少了體內(nèi)膽固醇的吸收和合成。綠豆多糖則被發(fā)現(xiàn)可增強血清中脂蛋白的酯酶活性,進而通過促進脂蛋白中甘油三酯的分解發(fā)揮降脂作用。此外,綠豆來源的牡荊素、異牡荊素以及乙醇提取物在體外和動物試驗中也表現(xiàn)出顯著的降低脂肪積累的作用,其中的機理可能與上述物質(zhì)能夠下調(diào)產(chǎn)脂基因的表達,如乙酰輔酶 A羧化酶(脂肪合成限速酶)、可促進脂肪細胞分化和脂肪酸儲存的過氧化物酶體增殖物活化受體等有關(guān)[39]。

對于綠豆原料和食品的研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)發(fā)芽或發(fā)酵加工處理后,綠豆的降脂活性會進一步增強。有研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)發(fā)酵后綠豆中的GABA含量顯著增加,GABA也是一種潛在的降血脂功能因子[17]。YEAP等[40]對比了血脂康、發(fā)酵綠豆和未發(fā)酵綠豆對小鼠血脂水平的影響,結(jié)果表明,在較高劑量水平下發(fā)酵綠豆的降血脂能力明顯高于未發(fā)酵綠豆,而且保肝能力優(yōu)于血脂康,發(fā)酵綠豆作為降血脂和保肝、護肝替代保健食物的潛力被發(fā)掘。

2.3 調(diào)節(jié)血糖功能

綠豆雖然是一種富含淀粉的食用豆,但因其淀粉較難被消化,屬于中或低血糖指數(shù)(GI)食品,本身對于糖尿病人就是一種友好食品[41]。此外,還有不少體外或動物試驗研究顯示,綠豆及其提取物還具有一定的調(diào)節(jié)葡萄糖代謝的能力。綠豆的水和乙醇提取物對淀粉水解酶,如消化系統(tǒng)的α-淀粉酶(胰腺)、α-糖苷酶(腸道)均表現(xiàn)出一定的抑制作用[42]。這可能有助于減少糖類的腸道吸收,降低人體的血糖水平;綠豆中的牡荊素和異牡荊素被認(rèn)為是上述酶抑制活性的主要功能因子[5]。綠豆的降血糖功能會受到食品加工方式的影響。Liyanage等評估了生綠豆、煮綠豆和發(fā)芽綠豆對大鼠葡萄糖代謝的影響,結(jié)果顯示,煮綠豆具有較高的降血糖和降血脂潛力,發(fā)芽綠豆的血糖調(diào)節(jié)功能要高于未發(fā)芽綠豆[43]。因此,從提升綠豆功能性的角度,選擇合適的加工方法是必要的。

2.4 其他功能

綠豆及其所含有的功能活性物質(zhì)在調(diào)節(jié)機體免疫力、抗衰老、抗腫瘤等方面也有所表現(xiàn)。有研究發(fā)現(xiàn),綠豆皮中富含的黃酮類化合物可通過抗氧化作用而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能[16]。綠豆中的水溶性色素能夠誘導(dǎo)HepG2細胞的凋亡,延緩人體正常細胞的衰老[5]。此外,喂飼含綠豆粉的飼料,可降低小鼠肺癌和肝癌誘發(fā)腫瘤的數(shù)目和大小。對從綠豆中提取的多肽和多酚類物質(zhì)的體外細胞實驗結(jié)果顯示,這兩類物質(zhì)對癌細胞均有顯著的增殖抑制作用[44]。從綠豆芽中分離純化的苯丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶則在體外試驗中對小鼠L1210白血病細胞的表現(xiàn)出一定的抑制作用。此外,綠豆經(jīng)萌發(fā)或發(fā)酵處理后GABA含量會顯著升高,而GABA是已知的降壓功能因子,由此提升了綠豆在輔助降血壓方面的功效[45]。

3 綠豆在植物基產(chǎn)品中的應(yīng)用

近年來,處于健康、環(huán)保、動物福利等方面的考慮,植物基替代飲食受到廣泛關(guān)注[45]。與代表性的動物源食品(肉蛋奶)相比,植物基飲食除了在風(fēng)味、口感及質(zhì)構(gòu)上的模擬,在主要營養(yǎng)上也要盡可能接近動物源食品,蛋白質(zhì)是首要考慮的營養(yǎng)元素。包括大豆、花生等在內(nèi)的豆類作物因富含蛋白質(zhì),是最適宜作為植物基食品原材料的作物品種,綠豆亦在此行列中。除了高蛋白的營養(yǎng)特性,綠豆如上所述的營養(yǎng)和健康調(diào)節(jié)功能更是其作為動物源替代食品的優(yōu)勢所在,并彌補因攝入動物源食品過多而帶來的高血脂、高血糖等慢性代謝性疾病。

目前以綠豆蛋白為原料開發(fā)的植物基產(chǎn)品中,最知名的是來自美國 JUST公司的植物蛋產(chǎn)品(JUST egg)[7]。該產(chǎn)品于2018年研發(fā)成功,2019年推進中國市場,據(jù)稱是當(dāng)下最像雞蛋的植物蛋產(chǎn)品。該產(chǎn)品以水、綠豆蛋白、菜油籽、木薯粉、大豆磷脂、食用香精、焦磷酸鈉等十余種原輔料制成的一種蛋液樣產(chǎn)品。和所有植物基乳或肉制品一樣,JUST植物蛋的價格并不便宜,在美國一瓶355 mL植物蛋的建議零售價為7.99美元,在國內(nèi)的電商平臺上,一瓶產(chǎn)品的價格大約在70元人民幣左右,與常規(guī)的雞蛋相比,性價比上仍有較大提升空間。不過根據(jù) Eat Just提供的數(shù)據(jù),與雞蛋的生產(chǎn)過程相比,植物蛋減少了98%的用水量、93%的二氧化碳排放量以及 86%的土地用量,在節(jié)水、低碳、節(jié)約土地方面未來更具發(fā)展優(yōu)勢。此外,從營養(yǎng)組成上看(表3),植物蛋與常規(guī)雞蛋的能量和蛋白質(zhì)接近,但飽和脂肪含量低,不含膽固醇,這點上更宜被高血脂人群接受。

表3 含綠豆蛋白的植物蛋營養(yǎng)組成[7]
Table 3 Nutritional composition of plant based egg containing mung bean protein

Just egg 植物蛋 常規(guī)雞蛋能量/kJ 640 648總蛋白/g 12.2 12.6總脂肪/g 9.6 10.6飽和脂肪/g 1.0 3.3膽固醇/mg 0 373

另在植物基代乳產(chǎn)品的發(fā)展上,綠豆因富含可溶性球蛋白[46],比較適合制作植物蛋白飲品。不過目前國內(nèi)外比較多的植物基代乳主要是以大豆、豌豆為原料的產(chǎn)品,如國內(nèi)市場上新興的豆奶類產(chǎn)品和品牌(植選植物奶、豆本豆豆奶、植樸磨坊、農(nóng)夫山泉植物酸奶等)。國外同類產(chǎn)品中除大豆豆奶外,比較常見的是豌豆、鷹嘴豆奶。不過,現(xiàn)在有關(guān)綠豆或綠豆蛋白為原料開發(fā)植物蛋白飲料、植物基酸奶的研究還比較多[47],在綠豆蛋白乳液穩(wěn)定劑、發(fā)酵酸奶的適宜菌劑的選擇上,已取得一些研究經(jīng)驗,產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化方面還需要再推進。

在植物肉的研究和產(chǎn)品開發(fā)方面,目前主要是以大豆、豌豆、小麥等作物中提取的植物蛋白為原料,首先仍是純度較高的植物濃縮或分離蛋白的提取,然后再經(jīng)過調(diào)質(zhì)、擠壓、冷卻、定型、調(diào)味等一系列步驟,使其成為拉絲蛋白并具有動物肉制品的質(zhì)地和口感。有關(guān)綠豆蛋白在此方面的研究和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用尚且不足,更多的可能是出于原料經(jīng)濟性的考慮。

4 展望

綠豆在我國有悠久的食用傳統(tǒng)和營養(yǎng)功效的良好認(rèn)知,隨著現(xiàn)代食品科學(xué)與營養(yǎng)學(xué)的發(fā)展,有關(guān)綠豆的功能因子和作用機制也已得到更多認(rèn)識和揭示。但受到我國食品、保健食品相關(guān)管理法規(guī)的限制,綠豆的營養(yǎng)健康功能雖然在我國民間得到廣泛認(rèn)知,但是與燕麥、大豆等拿到美國FDA官方健康宣稱(health claim)的原料相比,綠豆在未病預(yù)防方面的科學(xué)和權(quán)威性還需要得到更多研究數(shù)據(jù)的支撐。此外,針對當(dāng)下我國“三高”、腫瘤等慢性代謝病高發(fā)的公共健康問題,從目前綠豆?fàn)I養(yǎng)功能的研究結(jié)果上看,大力發(fā)展綠豆基營養(yǎng)健康食品,尤其是包含種皮在內(nèi)的全籽粒產(chǎn)品是非常必要的。

另外,從植物基飲食的發(fā)展態(tài)勢和路徑上看,除了突出高蛋白這一概念,還要兼顧其它營養(yǎng)物質(zhì)(多糖、膳食纖維、礦物質(zhì))的需求和概念。這樣也就在動物源食品的替代上,真正做到色香味形及營養(yǎng)的兼顧。此外,目前國內(nèi)外市場上的植物基替代產(chǎn)品在產(chǎn)品質(zhì)量上仍存在一些不足。比如前面提到的植物蛋,產(chǎn)品配方較為復(fù)雜,所用的原輔料數(shù)量超過15種,其中添加劑的品種就有7種。在美國心臟病協(xié)會(AHA)發(fā)布的《2021年改善心血管健康的飲食指南》中,指出應(yīng)該主選以植物為來源的蛋白質(zhì),例如豆類和堅果類等。其中,豆類蛋白包括大豆、以及和綠豆同屬淀粉基豆類的扁豆、鷹嘴豆、豌豆等食用豆。但是,AHA對于市場上出現(xiàn)的“植物肉”產(chǎn)品的功效和健康性提出了部分警告,稱目前這些產(chǎn)品仍屬于超加工和含有一些不健康成分的食品,如糖、飽和脂肪、鹽、防腐劑和穩(wěn)定劑,未必是更健康的選擇。未來植物基飲食可能會更多地向少加工、少添加劑、更多天然素材的食品研發(fā)方向發(fā)展。

參考文獻:

[1]田靜, 程須珍, 范保杰, 等. 我國綠豆品種現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 作物雜志, 2021, 6: 15-21.TIAN J, CHENG X Z, FAN B J, et al. Current situation and development trend of mung bean varieties in China[J]. Crop magazine, 2021, 6: 15-21.

[2]鄧志匯, 王娟. 綠豆皮與綠豆仁的營養(yǎng)成分分析及對比[J].現(xiàn)代食品科技, 2010, 26(6): 656-659.DENG Z H, WANG J. Analysis and comparison of nutritional components between mung bean skin and mung bean kernel[J].Modern food technology, 2010, 26(6): 656-659.

[3]王明海, 徐寧, 包淑英, 等. 綠豆的營養(yǎng)成分及藥用價值[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技, 2012(6): 341-342.WANG M H, XU N, BAO S Y, et al. Nutritional components and medicinal value of mung bean[J]. Modern agricultural science and technology, 2012(6): 341-342.

[4]LUO J, CAI W, WUA T, et al. Phytochemical distribution in hull and cotyledon of adzuki bean (Vigna angularis L.) and mung bean (Vigna radiata L.), and their contribution to antioxidant,anti-inflammatory and anti-diabetic activities[J]. Food Chem.,2016, 201: 350-360.

[5]HOU D Z, YOUSAF L, XUE Y, et al. Mung bean (vigna radiata l.): bioactive polyphenols, polysaccharides, peptides, and health benefits[J]. Nutrients, 2019, 11(6): 1238.

[6]SCHIERMEIR Q. Eat less meat: UN climate-change panel tackles diets[J]. Nature, 2019, 572: 291-292.

[7]https://www.ju.st/eat/just-egg

[8]https://yingyang.911cha.com/MTVl.html

[9]曾志紅, 王強, 林偉靜, 等. 綠豆蛋白營養(yǎng)及功能特性分析[J]. 中國糧油學(xué)報, 2012, 27(6): 51-55.ZENG Z H, WANG Q, LIN W J, et al. Analysis of nutritional and functional characteristics of mung bean protein[J]. Chinese Journal of grain and oil, 2012, 27(6): 51-55.

[10]杜夢霞, 李璇, 謝建華, 等. 綠豆蛋白與多肽理化性質(zhì)及其生物活性研究進展[J]. 食品工業(yè)科技, 2016, 37(21): 363-367.DU M X, LI X, XIE J H, et al. Research progress on physicochemical properties and bioactivity of mung bean proteins and peptides[J]. Food industry technology, 2016, 37(21): 363-367.

[11]蘇娣. 綠豆中毛蕊花糖的分離純化、腸道益生和免疫調(diào)節(jié)活性研究[D]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2013.SU D. Isolation, purification, intestinal prebiotic and immunomodulatory activity of Mullein from mung bean[D].Master’s thesis of Nanjing Agricultural University, 2013.

[12]林偉靜, 曾志紅, 鐘葵, 等. 不同品種綠豆的淀粉品質(zhì)特性研究[J]. 中國糧油學(xué)報, 2012, 27(7): 47-51.LIN W J, ZENG Z H, ZHONG K, et al. Study on starch quality characteristics of different mung bean varieties[J]. Chinese Journal of grain and oil, 2012, 27(7): 47-51.

[13]王雅琪. 綠豆皮可溶性膳食纖維的制備及其性質(zhì)研究[D]. 河南科技大學(xué), 2017.WANG Y Q. Preparation and properties of soluble dietary fiber from mung bean peel[D]. Henan University of science and technology, 2017.

[14]SINGH B, SINGH J P, KAUR A, et al. Phenolic composition and antioxidant potential of grain legume seeds: A review[J].Food Res. Int., 2017, 101: 1-16.

[15]DAHIYA P K, LINNEMANN A R, van BOEKEL M A J S, et al.Mung bean: Technological and nutritional potential[J]. Crit. Rev.Food Sci. Nutr., 2015, 55: 670-688.

[16]羅磊, 姬青華. 綠豆皮黃酮的提取純化及其抗氧化研究[J].中國糧油學(xué)報, 2017, 32(9): 109-115.LUO L, JI Q H. Extraction, purification and antioxidation of Flavonoids from mung bean peel[J]. Chinese Journal of grain and oil, 2017, 32(9): 109-115.

[17]劉曉娜. 綠豆黃酮對小鼠急性酒精性肝損傷的干預(yù)作用[J].沈陽藥科大學(xué)學(xué)報, 2015, 1(32): 55-58.LIU X N. Intervention effect of mung bean flavonoids on acute alcoholic liver injury in mice[J]. J Shenyang Pharm Univ, 2015,1(32): 55-58.

[18]YANG Y, REN G X. Mushroom tyrosinase inhibitors from mung bean (Vigna radiatae L.) extracts[J]. Int J Food Sci Nut, 2012,63(3): 358-361.

[19]VALMOR Z, IASMIM DE ALMEIDA V, MARIANE L U, et al.Effects of storage period and temperature on the technological properties, starch digestibility, and phenolic compounds of mung beans (Vigna radiata L.)[J]. Journal of Stored Products Research,2020, 89: 1-11.

[20]GUO X, LI T, TANG K, et al. Effect of germination on phytochemical profiles and antioxidant activity of mung bean sprouts (Vigna radiata)[J]. J. Agric. Food Chem., 2012, 60,11050-11055.

[21]JIANG L, WANG W J, WEN P W, et al. Two water-soluble polysaccharides from mung bean skin: Physicochemical characterization, antioxidant and antibacterial activities[J]. Food Hydrocolloids, 2020, 100(C): 105-412.

[22]Technology-Food Technology, Reports from Jiangnan University Advance Knowledge in Food Technology (Effects of Carboxymethylcellulose and Soybean Soluble Polysaccharides On the Stability of Mung Bean Protein Isolates In Aqueous Solution)[J]. Agriculture Week, 2020: 1-9.

[23]LEI S. Bioactivities, isolation and purification methods of polysaccharides from natural products: A review[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2016, 92: 2417-3122.

[24]KETHA K, GUDIPATI M. Immunomodulatory activity of non starch polysaccharides isolated from green gram (Vigna radiata)[J]. Food Res. Int., 2018, 113: 269-276.

[25]KETHA K, GUDIPATI M. Purification, structural characterization of an arabinogalactan from green gram (Vigna radiata) and its role in macrophage activation[J]. J. Funct. Foods, 2018, 50: 127-136.

[26]LAI F, WEN Q, LI L, et al. Antioxidant activities of watersoluble polysaccharide extracted from mung bean (Vigna radiata L.) hull with ultrasonic assisted treatment[J]. Carbohydr. Polym.,2010, 81: 323-329.

[27]YAO Y, ZHU Y, REN G. Immunoregulatory activities of polysaccharides from mung bean[J]. Carbohydr. Polym., 2016,139: 61-66.

[28]FERREIRA S S, PASSOS C P, MADUREIRA P, et al. Coimbra,M.A. Structure-function relationships of immunostimulatory polysaccharides: A review[J]. Carbohydr. Polym., 2015, 132:378-396.

[29]KIRANMAYI K, MURALIKRISHNA G. Purification, structural characterization of an arabinogalactan from green gram (Vigna radiata ) and its role in macrophage activation[J]. Journal of Functional Foods, 2018, 50: 127-136.

[30]LI G H, WAN J Z, LE G W, et al. Novel angiotensin i-converting enzyme inhibitory peptides isolated from alcalase hydrolysate of mung bean protein[J]. J. Pept. Sci., 2006, 12: 509-514.

[31]楊闖. 生物活性肽在營養(yǎng)保健中的應(yīng)用[J]. 食品科學(xué),2003(12): 153-154.YANG C. Application of bioactive peptides in nutrition and health care[J]. Food science, 2003(12): 153-154.

[32]HAN S, LIU H, HAN Y, et al. Effects of calcium treatment on malate metabolism and γ-aminobutyric acid (GABA) pathway in postharvest apple fruit[J]. Food Chemistry, 2021, 334: 127-479.

[33]DING J, YANG T, FENG H, et al. Enhancing contents of γaminobutyric acid (GABA) and other micronutrients in dehulled rice during germination under normoxic and hypoxic conditions[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 64(5): 1094-1102.

[34]馬玉玲, 羅可大, 佟立濤, 等. 綠豆發(fā)芽富集GABA及產(chǎn)品開發(fā)研究進展[J]. 中國糧油學(xué)報, 2018, 33(5): 119-127.MA Y L, LUO K D, TONG L T, et al. Research progress on GABA enrichment by mung bean germination and product development[J]. Chinese Journal of grain and oil, 2018, 33(5):119-127.

[35]魏美霞, 梁雪梅, 林欣梅, 等. 綠豆發(fā)芽過程中多酚組成及抗氧化活性的變化[J]. 中國糧油學(xué)報, 2021, 36(2): 27-33.WEI M X, LIANG X M, LIN X M, et al. Changes of polyphenol composition and antioxidant activity during mung bean germination[J]. Chinese Journal of grain and oil, 2021, 36(2):27-33.

[36]MOTHANA R A A, AL SAID M S, AL REHAILY A J, et al.Anti-inflammatory, antinociceptive, antipyretic and antioxidant activities and phenolic constituents from Loranthus regularis Steud. ex Sprague[J]. Food Chemistry, 2012, 130(2): 344-349.

[37]ALI N M, MOHD Y H, YEAP S K, et al. Anti-Inflammatory and antinociceptive activities of untreated, germinated, and fermented mung bean aqueous extract[J]. Evidence-Based Complementray and Alternative Medicine, 2014, 2014(12): 1-6.

[38]YAO Y, ZHU Y, REN G. Mung bean protein increases plasma cholesterol by up-regulation of hepatic hmg-coareductase, and cyp7a1 in mrna levels[J]. J. Food Nutr. Res., 2014, 2: 770-775.

[39]INHAE K, SEOJIN C, JOUNG H T, et al. Myoungsook, L. Effects of mung bean (Vigna radiata L.) ethanol extracts decrease proinflammatory cytokine-induced lipogenesis in the kk-ay diabese mouse model[J]. J. Med. Food, 2015, 18: 841-849.

[40]YEAP S K, BEH B K, HO W Y, et al. In vivo antioxidant and hypolipidemic effects of fermented mung bean on hypercholesterolemic mice[J]. Evid.-Based Complement. Altern.Med., 2015: 11-13.

[41]NOAKES M, BRINKWORTH G D, LUSCOMBE-MARSH N D, et al. Jr. Comparison of low- and high-carbohydrate diets for type 2 diabetes management: A randomized trial[J]. Am. J. Clin.Nutr., 2015, 102: 780-790.

[42]BAI Y, XU Y, CHANG J, et al. Bioactives from stems and leaves of mung beans (Vignaradiata L.)[J]. J. Funct. Foods, 2016, 25:314-322.

[43]LIYANAGE R, KIRAMAGE C, VISVANATHAN R, et al.Hypolipidemic and hypoglycemic potential of raw, boiled, and sprouted mung beans (Vigna radiataL. Wilczek) in rats[J]. J.Food Biochem., 2018, 42(1): 428-438.

[44]IWASAKI A, MEDZHITOV R. Control of adaptive immunity by the innate immune system[J]. Nat. Immunol., 2015, 16(4): 87-124.

[45]ZHU H G, TANG H Q, CHENG Y Q, et al. Potential of preparing meat analogue by functional dry and wet pea (Pisum sativum) protein isolate[J]. LWT, 2021, 148: 1-9.

[46]張海均, 賈冬英, 姚開. 綠豆的營養(yǎng)與保健功能研究進展[J].食品與發(fā)酵科技, 2012, 48(1): 7-10.ZHANG H J, JIA D Y, YAO K. Research progress on nutrition and health care function of mung bean[J]. Food and fermentation technology, 2012, 48(1): 7-10.

[47]YANG M, LI N N, TONG L T, et al. Comparison of physicochemical properties and volatile flavor compounds of pea protein and mung bean protein-based yogurt[J]. LWT, 2021, 152:1-11.

[48]ALICE H L, LAWRENCE J A, MAYA V, et al. 2021 Dietary guidance to improve cardiovascular health: a scientific statement from the american heart association[J]. Circulation, 2021, 144:472-487.

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網(wǎng)址: 綠豆?fàn)I養(yǎng)功能特性及其在植物基食品開發(fā)中的應(yīng)用 http://www.gysdgmq.cn/newsview1494912.html

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