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大豆腥味形成的原因及豆?jié){脫腥的3種方法
一、豆腥味的形成
大量的研究證明，大豆腥味主要由揮發(fā)性氣味和不揮發(fā)性氣味組成。這些氣味物質(zhì)中，有的表現(xiàn)出青草味、腥味，有的則表現(xiàn)出苦味、澀味、辣味、酸味、香味、以及各種不同的刺激性氣味。所有這些不良氣味的綜合作用，便形成了大豆特有的豆腥味。豆腥味的形成，有其極為復雜的原因和反應過程。歸納起來，主要有以下幾個方面：
1.大豆本身含有的不良氣味成分
大豆本身含有的不良氣味成分中，揮發(fā)性呈味物質(zhì)主要有甲醛、乙醛、正己醛、異戊醛、正庚醛、丙酮、乙庚酮、正己醇、正庚醇、醋酸、丙酸、戊酸、己酸、辛酸、甲胺、二甲胺、硫化氫等。不揮發(fā)呈味物質(zhì)主要是酚酸、綠原酸和大豆磷脂酰膽堿(SPC)。這些不良氣味成分與大豆蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，使大豆具有青臭氣和豆腥味等。
2.大豆脂肪的自動氧化反應
大豆中含有大量的不飽和脂肪酸。其中，油酸(9-十八烯酸)約占20%，亞油酸(9，12-十八二烯酸)約占52%，亞麻酸(9，12，15-十八三烯酸)約占10%。由于油酸、亞油酸、亞麻酸中不飽和雙鍵的存在，它們極易發(fā)生氧化反應，生成氫過氧化物等一系列不良氣味物質(zhì)。
3.大豆脂肪的酶促氧化反應
大豆中含有多種酶類，它們能促使大豆中的營養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生分解，其中，尤以脂肪氧化酶的含量最高，活力也最高。大豆中豐富的亞油酸和亞麻酸是脂肪氧化酶的良好底物。
脂肪氧化酶作用于不飽和脂肪酸的初級產(chǎn)物是氫過氧化物，再經(jīng)過進一步的復雜變化，生成醛類、酮類、醇類、酚類等各種揮發(fā)性呈味物質(zhì)。其中，己醛、己烯醛、壬二烯醛、3-順式(反式)-己醛、順式與反式戊基吠喃等，都表現(xiàn)出較強的豆腥味。
除了脂肪氧化酶外，大豆中還有四種脂肪氧化酶的同功酶，促使大豆脂肪發(fā)生氧化降解產(chǎn)生各種腥臭味物質(zhì)。
4.氨基酸與糖之間的反應
大豆中含有多種氨基酸和低級糖類。在一定的條件下，氨基酸和糖發(fā)生反應。這種反應屬于美拉爾德(Maillard)反應的范疇。反應過程中，氨基酸分解為甲醛、乙醛等多數(shù)羥基化合物、以及氨和二氧化碳；糖則形成糠醛和羥甲基糠醛等。
接下來，二羥基化合物和氨基酸之間發(fā)生斯特勒克爾(Strecker)降解反應，由氨基酸發(fā)生脫羧、脫氨作用，生成少一個碳的醛。含硫氨基酸，如半胱氨酸和胱氨酸，經(jīng)斯特勒克爾降解之后，除生成醛外，還生成硫化氫。由此生成的醛類和硫化氫，都產(chǎn)生不良氣味。
5.氨基酸與醛類、酮類的反應
由大豆脂肪氧化作用產(chǎn)生的醛和酮，以及氨基酸與糖反應或者氨基酸降解產(chǎn)生的醛，繼續(xù)與大豆蛋白質(zhì)的氨基酸發(fā)生非酶促褐變反應，這種反應仍屬于美拉爾德(Maillard)反應的范疇。這類反應的產(chǎn)物是有不良氣味的胺類、氨和新的羥基化合物。同時，還生成具有高分子量和復雜結(jié)構(gòu)的褐色或黑色色素。
6.大豆蛋白質(zhì)的水解
大豆的特殊不良氣味與大豆蛋白質(zhì)的肽鏈原本結(jié)合著其它呈味基團有關(guān)。蛋白質(zhì)經(jīng)酶水解后，釋放出這些呈味物質(zhì)；同時也導致蛋白質(zhì)產(chǎn)生苦味。水解蛋白質(zhì)的苦味取決于蛋白質(zhì)原有的氨基酸的組成。
大豆蛋白質(zhì)中的疏水性氨基酸是導致蛋白質(zhì)水解后產(chǎn)生苦味的重要原因。纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、色氨酸等便屬于這類氨基酸。半胱氨酸的降解則產(chǎn)生氨、硫化氫和乙醛。
二、消除豆?jié){豆腥味的方法
目前消除豆?jié){豆腥味的方法和技術(shù)主要體現(xiàn)在3個方面：一是通過原材料的改良，發(fā)掘和培育大豆新品種；二是在加工過程中降低豆腥味，通過鈍化大豆中脂肪氧化酶活性或使其失活；三是改進儲藏條件。
1.優(yōu)良大豆品種的篩選
不同地區(qū)的消費者對豆?jié){豆腥味接受程度差異較大，因此在制備豆?jié){前“因地制宜”地挑選大豆品種尤為重要。
大豆品種對豆?jié){豆腥味的影響是通過化學成分來實現(xiàn)的，對于豆?jié){性狀未知的大豆品種，只要已知其理化指標，就可以利用兩個判別函數(shù)對風味性狀進行預測，從而有針對性地建立消費者喜愛的風味評價方法。
有研究根據(jù)蛋白質(zhì)、脂肪含量與豆腥味感官評分的關(guān)系，初步判斷出蛋白質(zhì)量分數(shù)低于40%且脂肪質(zhì)量分數(shù)較高的大豆品種所制備的豆?jié){豆腥味最弱，整體感官品質(zhì)最好。
此外，從豆腥味形成的根本途徑可知，脂肪氧合酶是豆腥味的形成不可或缺的物質(zhì)，培育無脂肪氧合酶的大豆品種是消除豆腥味治本的方法。目前，國內(nèi)許多作物研究所已經(jīng)陸續(xù)培育出多種脂肪氧化酶缺失型品種，如綏無腥1號、綏無腥2號、東農(nóng)56、#1、#2等，其中由黑龍江省農(nóng)科院綏化農(nóng)科所選育的綏無腥豆2號性狀良好，所制備的豆?jié){時豆腥味較低，口感良好。
2.生產(chǎn)工藝改進
（一）大豆預處理
大豆表皮和子葉之間聚集了大量的脂肪氧合酶，在制漿前應增加預處理工序以減少這些脂肪氧合酶與空氣接觸的機會。最直接的方法是對大豆進行去皮，去皮率越高，豆腥味減弱效果最好。
此外，利用冷凍技術(shù)對大豆進行處理也可起到良好的滅酶效果。將大豆用清水浸泡9 h[豆水比為1:3（m/V）]，再用紗布擦干表面水分后于-18 ℃的條件下冷凍20 h 后制備豆?jié){，感官評價結(jié)果表明該豆?jié){豆腥味明顯減弱，原因是冷凍過程中冰晶的生成和增長不僅會使大豆的組織結(jié)構(gòu)遭到機械性損傷，而且還能夠破壞蛋白質(zhì)和脂肪氧化酶分子的空間結(jié)構(gòu)，使酶的活性被抑制甚至失活。
同時，也可通過超高溫瞬時法處理大豆，研究表明：經(jīng)二段式超高溫瞬時（120 ℃/80 s+140 ℃/4 s）處理后的大豆制備的生豆?jié){中的大約99%的脂肪氧合酶活性喪失，大多數(shù)豆腥味化合物降低到檢出限以下，豆腥味明顯減弱。
（二） 制漿過程
在制漿過程中，可以通過改變脂肪氧合酶誘導的酶促反應條件的方法來減弱豆腥味，如通過酸或堿的加入，調(diào)整浸泡大豆溶液pH 值使其偏離脂肪氧合酶最適pH值。
楊道強將浸泡大豆的傳統(tǒng)水溶液替換成添加了一定質(zhì)量分數(shù)NaHCO3 的溶液，結(jié)果使得制得的豆?jié){總體感官評分變高，豆腥味評分降低且蛋白質(zhì)、多糖等營養(yǎng)成分含量增加。
在制漿過程中提高溫度可使蛋白質(zhì)適度熱變性以及脂肪氧合酶失活，進而抑制豆腥味物質(zhì)在加工過程產(chǎn)生，加熱產(chǎn)生的香味還可掩蓋部分豆腥味。一般來說，80 ℃以上的加熱溫度即可使99%脂肪氧合酶失活。
常見的加熱方式有直火煮沸、蒸汽、微波、熱燙等，雖然這些加熱方式都有助于減弱豆腥味，但個別方式會對豆?jié){其他品質(zhì)帶來不利。如直火煮沸會使豆?jié){因連續(xù)攪拌和長時間暴露在光和空氣中，大量通過單線態(tài)氧介導產(chǎn)生的豆腥味物質(zhì)如2-戊基呋喃形成；蒸汽加熱易導致豆?jié){局部過熱，產(chǎn)生鼓泡翻滾作用，使豆?jié){表明產(chǎn)生許多泡沫，影響整體品質(zhì)。而微波加熱因受熱均勻、速度快，且能有效降低豆腥味等優(yōu)勢成為工廠及家庭最常采用的豆?jié){加熱方式，美國已有利用微波來生產(chǎn)豆?jié){的專利。
除加熱式外，用超高壓均質(zhì)和脈沖電場處理生豆?jié){或用噴霧干燥將熟豆?jié){制成溶解性強的即泡豆?jié){粉均可用于生產(chǎn)無豆腥味豆?jié){工藝中。它們與傳統(tǒng)技術(shù)相比，存在許多優(yōu)勢，如超高壓均質(zhì)可將豆?jié){顆粒達到納米級別，口感更細膩，穩(wěn)定性良好；脈沖電場處理時間短；噴霧干燥可有效去除豆?jié){中的抗營養(yǎng)因子等。
（三）大豆和豆?jié){儲藏條件改進
大豆在收割晾曬后應盡量在3 個月內(nèi)完成豆?jié){的制作，因為儲藏時間超過3 個月的大豆制備而成的豆?jié){豆腥味并不會隨著儲藏時間的延長繼續(xù)減弱，反而還會增加大豆被蛀蟲的隱患。
儲藏環(huán)境應盡可能低溫，低濕（商業(yè)大豆建議儲藏濕度≤13%）、低氧、干燥、通風，在這種條件下大豆呼吸強度會大幅度降低，化學成分變化幅度小。而對于制備而成的豆?jié){成品，也一般建議低溫冷藏，這樣不僅對豆腥味有減弱作用，且對整體風味無太大影響。
劉芳等以原味豆?jié){為例進行的物理化學綜合調(diào)控試驗，發(fā)現(xiàn)低溫（4 ℃）和0.10 g/Kg ε-聚賴氨酸、0.10 g/Kg 乳酸鏈球菌素相結(jié)合的儲藏方式，能明顯抑制豆?jié){中微生物的生長繁殖，將豆?jié){保質(zhì)期延長至130 d，且豆?jié){中的豆腥味物質(zhì)減少，而受消費者歡迎的非豆腥味物質(zhì)損失較小。
豆?jié){豆腥味的形成主要與脂肪氧合酶誘導的酶促反應密切相關(guān)，相關(guān)物質(zhì)的產(chǎn)生受多重因素影響。
目前已報道的有關(guān)豆腥味的消除方法主要是通過物理化學方法阻斷酶促反應為出發(fā)點，但值得注意的是有些方法雖能減弱豆腥味，但也會對豆?jié){除豆腥味以外的品質(zhì)產(chǎn)生副作用。如無脂肪氧合酶體系的大豆由于仍存在使亞麻酸轉(zhuǎn)變?yōu)闅溥^氧化物生成豆腥味物質(zhì)的未知酶，無法從根本上完全消除豆腥味，且缺乏脂肪氧合酶的大豆品質(zhì)制成的豆?jié){口感粗糙，甜味較弱，不如普通大豆制成的豆?jié){。因此，在以降低豆腥味為目的對豆?jié){制備工藝進行改進和創(chuàng)新的同時也要兼顧豆?jié){整體風味和品質(zhì)。
此外，采用超高壓均質(zhì)、噴霧干燥、脈沖電場等物理方法代替熱處理除豆?jié){豆腥味都是具有良好應用前景的技術(shù)；采用多項技術(shù)聯(lián)用的方式代替單一的方法也是是今后在改善豆腥味方面的研究重點。
