综述:非大豆类豆科植物与大豆加工策略差异

【字体: 时间:2025年10月15日 来源:Frontiers in Sustainable Food Systems 3.1

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  本综述系统比较了大豆与非大豆类豆科植物在加工策略上的异同,重点探讨了原料成分(蛋白质、淀粉、油脂)、加工特性及功能成分(多酚、皂苷)差异对产业化的影响。文章提出了阶梯式加工(Stepwise processing)、高值化利用(High-value utilization)及差异化竞争等策略,为非大豆类豆科植物的精准加工提供理论依据,助力其产业高质量绿色发展。

  

引言

随着健康饮食和植物基食品需求增长,豆类食品的市场接受度逐渐提升。大豆作为成熟的植物蛋白和油脂来源,其加工产业链已高度现代化。而非大豆类豆科植物(如绿豆、豌豆、赤小豆、芸豆、鹰嘴豆)的加工仍以整粒食用或简单分离为主,缺乏深度高值化处理。当前产业多借鉴大豆加工策略,但二者在基础成分、加工特性及营养功能上存在显著差异,需制定针对性加工方案。

搜索策略

通过SCI、SCIE、EI、WOS和Science Direct等数据库检索关键词(如Soybean、Non-soy Legume、Processing等),依据PRISMA流程筛选出113篇文献进行系统综述。

大豆加工策略及其指导意义

大豆加工已形成全产业链模式,主要包括油脂加工、传统豆制品加工和新产品加工(如大豆蛋白)。其核心策略包括:
  1. 1.
    阶梯式加工:以油脂提取为主链,副产物如豆粕、豆渣、黄浆水被逐级利用。豆粕用于制备大豆分离蛋白(SPI)或浓缩蛋白(SPC),豆渣转化为膳食纤维,黄浆水通过膜分离技术回收异黄酮、寡糖等功能成分。
  2. 2.
    高值化利用:通过品种选育(如高β-伴大豆球蛋白品种)、副产物升级(豆渣制备猫砂、黄浆水提取功能物质)及植物基食品开发(如挤压组织化蛋白)提升经济价值。
  3. 3.
    差异化竞争:按非转基因(non-GMO)与转基因(GMO)原料细分市场,非转基因大豆用于食品加工,转基因大豆主要用于饲料和工业油脂;产品线覆盖豆腐、酱油、蛋白细分品类(凝胶型、乳化型等)。
  4. 4.
    传统与现代技术融合:在传统压榨、研磨基础上,引入酶工程(酶辅助水相法同步提取油脂蛋白)、膜分离(黄浆水处理)、挤压技术(组织化蛋白)等现代工艺。
非大豆类豆科植物可参考大豆的阶梯加工和高值化策略,但需因材施策。例如,其主要成分多为淀粉而非油脂,加工应以淀粉为主线,避免强条件(有机溶剂、强酸碱)破坏功能成分。

非大豆类豆科植物与大豆的加工策略差异

  1. 1.
    主要成分差异
    大豆以蛋白(30-50%)和油脂(15-20%)为主,非大豆类豆科植物淀粉含量高(豌豆60%、绿豆50%),油脂含量低(普遍<5%)。这导致加工核心从油脂提取转向淀粉利用,优势在于加工条件温和(无需有机溶剂),利于保留功能成分(如多酚、皂苷),且无豆腥味问题;劣势是副产物利用成本高,废水处理压力大。
  2. 2.
    整粒加工与主食化导向
    大豆加工以分离蛋白和油脂为目标,整粒加工仅为减排手段;非大豆类豆科植物则以主食化为导向,通过冷冻蔬菜、罐头、全豆馅料等形式直接食用,最大化保留营养。但简单加工模式制约产业升级,需平衡传统食用与高值化开发(如豌豆蛋白提取、赤小豆饮料)。
  3. 3.
    功能成分保留需求
    非大豆类豆科植物的功能成分(如豌豆多酚、赤小豆黄酮、芸豆槲皮素)具有抗氧化、抗炎活性,对热和强加工条件敏感。需采用非热/低温加工(如闪冻)、生物技术(酶法分离)替代传统剧烈工艺,以兼顾宏量组分提取与微量组分活性保留。
  4. 4.
    副产物利用路径差异
    大豆副产物(豆渣、黄浆水)以蛋白和纤维为主,可闭环利用;非大豆类豆科植物副产物(种皮、残渣)以高纤维、高淀粉为特征,缺乏系统策略,多废弃或做饲料。需开发高效提取功能成分、升级为食品原料的绿色路径。
  5. 5.
    过敏原与抗营养因子
    大豆过敏原(如热稳定蛋白)可通过加热、发酵降解;非大豆类豆科植物过敏原具有多样性(如豌豆Vicilin与花生过敏原交叉反应),且抗营养因子(蛋白酶抑制剂、植酸、单宁)风险更高。需通过热烫、浸泡、发酵、发芽等工艺降低风险,或选育低敏品种。

结论

非大豆类豆科植物加工需基于成分特性,制定差异化策略:以淀粉为主链,采用温和工艺保留功能成分,通过副产物高值化和过敏原控制提升产业竞争力。未来应融合现代技术,实现从传统主食到精准营养的转型。
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