大豆是我国重要的农作物之一,是传统豆制品、大豆分离蛋白及大豆油脂等的主要原料。当前,我国已成为大豆及大豆加工制品主要的消费大国,年消耗量过亿吨,每年产生约2 000万t鲜豆渣、9 000万t豆粕等副产物[1]。大豆加工副产物富含多种营养物质,如膳食纤维(dietary fiber,DF)、蛋白质、脂肪及多种维生素和矿物质,特别是被誉为“第七营养素”的DF,约占大豆质量的15%～20%,是DF的良好来源。大豆加工副产物的现有利用率不足20%,废弃率高达30%～40%[2]。这些大豆加工副产物并非“废料”,是极具潜力的资源。但由于一些大豆加工副产物的高含水量、粗糙口感与豆腥味,使其长期被低价值利用甚至丢弃,既浪费资源又加重环保压力。因此,对大豆加工副产物的DF进行改性,可以成为破解资源浪费困境、延伸大豆产业链、实现其资源高值化利用的核心路径。
DF按溶解特性可分为不溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber,IDF)和可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber,SDF),而大豆加工副产物中以IDF为主,占总DF的90%以上。大豆加工副产物中由于IDF含量过高使得整体口感粗糙,并且IDF较大的粒径和较差的水溶性限制了DF功能特性的发挥,这使得大豆加工副产物DF目前利用率低,造成了极大的资源浪费。SDF因其疏松多孔结构及较强的持水特性,在降低血糖和胆固醇水平、改善胰腺β细胞功能障碍、调节脂质代谢和肠道菌群、预防心血管疾病以及提升抗氧化能力[3]等方面具有较好的生物活性。研究表明[4],当DF中SDF含量达到25%以上,才能够发挥DF的最佳生理功能。目前对大豆加工副产物DF进行改性的研究方向,主要围绕着增加SDF含量,改善DF的理化性质与功能特性和其在食品中应用3个方面,因而可以大幅提高大豆加工副产物的利用价值,对于提升我国农业经济效益与促进人民健康具有重要意义。
1 大豆加工副产物DF的概述
大豆加工副产物DF中含有丰富的物质,IDF为细胞壁的组成部分,主要包括纤维素、木质素和不溶性半纤维素[5],SDF则是指除IDF外的功能性多糖类物质,主要包括半乳糖、阿拉伯糖、木糖等。大豆加工副产物是DF的优质来源(表1),但不同副产物在组分与含量上差异显著。豆渣的DF总量最高,酱油渣、大豆皮和豆粕中DF含量也较为丰富。然而,这些副产物普遍存在SDF比例偏低的问题,例如豆渣中SDF仅占2.24%,其功能特性因此受限。因此提升SDF含量、优化其理化性质,对于实现大豆加工副产物的高值化利用具有重要意义。
表1 大豆加工副产物中DF主要成分的比较(干基) 单位:%
Table 1 Comparison of the main components of dietary fiber in soybean processing by-products(dry basis)
成分大豆[6-7]豆渣[8]大豆皮[9-10]大豆粕[11]酱油渣[12-13]DF21.8065.96±0.0538.0418.89±1.3232.37SDF0.672.24±0.10— 1.91±0.41—IDF21.163.72±0.18—11.38±1.13—纤维素8.9518.90±0.9028.6517.02±0.24 半纤维素18.511.67±0.0118.548.04±0.34木质素21.34±0.352.5—0.62±0.15
注:“—”表示无参考(下表同)。
2 大豆加工副产物DF的改性技术
大豆副产物DF改性方法包括物理、化学和生物等技术(图1)。物理法改性可分为非热处理改性和热处理改性,非热处理改性主要是通过超声、高压等物理技术改变纤维的微观结构来提升其性能。生物法通过酶解或微生物发酵降解纤维结构,可以显著提高SDF含量并改善功能特性,化学法则利用酸碱、氧化剂直接改变纤维的分子结构和官能团,但是可能会引入化学残留[14]。
图1 不同改性方法对大豆副产物DF结构的影响机制
Fig.1 Mechanism diagram of different modification methods on the structure of soybean by-product DF
2.1 物理改性
大豆副产物DF的物理改性是通过机械(物理非热处理)或热力手段(物理热处理)改变其结构以提升功能特性的重要方法。主要包括高压均质(high pressure homogenization,HPH)、蒸汽爆破(steam explosion,SE)、超微粉碎(superfine grinding,SG)及挤压膨化等技术,这些方法能有效破坏纤维的结构,释放可溶性组分(表2)。物理改性的优势在于无需化学试剂,通过能量输入直接解构纤维基质,同时保留其营养价值和安全性,为食品工业提供了高效环保的解决方案。
表2 物理改性法对大豆加工副产物DF的影响
Table 2 Effects of physical modification methods on DF from soybean processing by-products
物理方法原料最佳条件改性后DF含量变化功能特性变化文献SG大豆皮平均粒径28.27～40.17 μm—持水力↑,持油力↑,阳离子交换能力↑,对油脂、胆固醇、胆酸盐、葡萄糖及重金属的吸附能力均随粒径优化[10]豆渣粒径40 μmSDF得率增长2.78倍持水力↑,持油力↑,膨胀力↑[15]动态高压微射流(dy-namic high-pressure mi-crofluidization,DHPM)豆渣在40 MPa下预处理2次,再通过150 MPa高压微射流处理2次SDF得率增长2.2倍持水性↑,溶胀性↑,胆汁酸结合能力↑[16]HPH豆渣1 000 barSDF得率增长4.67倍SDF持水力↑,膨胀力↑,抗氧化活性↓,葡萄糖吸附能力↑[17]辐照豆渣6 kGy处理SDF得率增长1.76倍持水力↑,膨胀力↑,抗氧化活性↑,α-葡萄糖苷酶抑制活性↑[18]SE豆渣1.50 MPa,120 sSDF得率增长5.86倍还原糖和糖醛酸含量↑,分子质量↓,乳液界面张力↓[19]酱油渣0.8 MPa,172 ℃,180 sIDF降解,其中纤维素降解超50%,半纤维素10%持水性↑,溶胀性↑,还原糖含量↑,呈现明显的皱褶表面和更松散的内部分子结构[20]空化射流豆渣空化射流处理12 min—溶胀力↑,持水力↑,葡萄糖和胆固醇吸附能力↑;纤维结晶度↓,粒径减至15.99 μm,表面形成多孔结构[21]挤压膨化酱油渣水分含量32%、100 ℃、转速95 r/min粗纤维含量降低31.3%纤维素热解,结构更加松散,有效破坏纤维结构,提高原料的利用率[13]豆渣180 ℃、转速160 r/minSDF得率增长4.97倍持水性↑,持油性↑,热稳定性↑,糖类特征吸收峰增强,粒径↓[22]微波辐射豆渣料液比1∶10,微波处理5 min—DF的酯化取代度从0.044 5提升至0.068 1,酯化效率从57.57%提高到88.10%[23]酱油渣功率40 W处理1 min—葡萄糖、木糖等功能性单糖含量↑,羟自由基清除能力(抑制率达89%)和肝脏脂质过氧化抑制功能增强[24]
注:↑表示上升,↓表示下降(下同)。
2.1.1 物理非热处理改性技术
2.1.1.1 SG
SG是一种将原料颗粒通过高速旋转的刀片或其他设备,采用剪切、撞击等方式将其粉碎至纳米或亚微米级别的技术。肖安红等[25]研究发现SG显著提升了大豆皮DF的理化性质,阳离子交换能力随颗粒细化(尤其180～200目)显著增强,而吸水膨胀率在粒度小于200目时达峰值,这是由于处理后粒径减小,从而增强了其吸附能力所致。蓝海军等[26]研究对比了豆渣DF湿法与干法SG的工艺差异,发现湿法处理在特定压力和时间参数下能更有效地促进豆渣DF的物理性质改良,湿法处理后纤维持水力提升38%,溶胀性增加25%,湿法能够避免高温,更有利于保留DF的生物活性,生物活性相对来说优于干法。李杨等[27]研究发现低温SG处理后的豆渣DF,其粒径分布显著减小,持水性和膨胀性显著提高,分别为15%～20%和18.3 mL/g。红外光谱和X-衍射分析结果显示,处理后的DF中纤维素和半纤维素的典型结构依然存在。此外,扫描电镜观测显示处理组相比于对照组的纤维结构更加疏松多孔,比表面积增大,进一步证实了其水和特性的提升。由于SG对功能特性的提升效果有限,未来可以着重研究SG与其他改性方法联用对功能特性的改善效果。
2.1.1.2 HPH
HPH通过物理作用(剪切力、空穴效应、湍流)将DF的颗粒尺寸减小至微米或纳米级,从而显著增强其功能特性。OSSE等[17]的研究表明,HPH处理能显著改善豆渣及大豆皮中DF的功能特性,结构分析显示,HPH会通过破坏纤维基质中的氢键网络并减小粒径,有效改善纤维的持水能力和葡萄糖吸附容量。特别是大豆皮,其结晶度指数通过机械力化学作用提升9%,表明适度加工可协同提升纤维的结构稳定性和功能活性。YUAN等[28]通过HPH技术提升大豆皮中的SDF含量,并且发现其协同IDF构建的三维网络结构显著提升O/W乳液稳定性(D4,3从32.10 μm降至10.53 μm),相比传统改性方法HPH增强了DF与消化酶的相互作用,通过氢键和疏水作用抑制酶活性,可能具有调控脂质代谢的潜力[29]。这些研究表明HPH既能保留大豆加工副产物纤维的生理功能,又可拓展其在低脂食品体系的应用潜力。兼具高效、环保和保留营养的优势,适用于食品工业中的功能性DF开发。
2.1.1.3 DHPM
DHPM通过极端力学效应和空化作用对DF进行深度改性,其机理涉及多尺度的结构重组与功能优化。涂宗财等[16]的研究表明,随着压力升高(0～200 MPa),豆渣SDF持水性和持油性增强,同时改善胆汁酸结合能力。这些方面的提升效果会使改性后的豆渣SDF更适用于功能性食品,如低脂或缓释碳水化合物的产品配方。除此之外,DHPM还显著提升了豆渣DF对Pb、Cu、Cd和Hg的吸附能力[30],在160 MPa处理后,对Pb的吸附力提高15%,对Hg的吸附力则提高了16%,对Cu的吸附在120 MPa时提升了12%,而对Cd的吸附在80 MPa时增加了16%,证实改性后的豆渣DF对不同重金属的清除效果均发生了增强,可能是由于DHPM通过强大的剪切和撞击作用,破坏其致密结构,从而暴露出更多活性位点,从而增强其对重金属的吸附能力。这些发现为利用改性大豆加工副产物DF开发具有重金属吸附功能的食品提供了新的理论依据。
2.1.1.4 辐照处理
辐照处理通过高能射线的作用,分子链的断裂与重组不仅改变了纤维的溶解性和分子质量分布,还促进了交联反应,从而优化其功能特性。李杨等[18]研究发现辐照技术显著改善了豆渣SDF的微观结构和理化性质。辐照使SDF的结晶度提升,此外,辐照处理还提升了α-葡萄糖苷酶的抑制活性,配合辐照处理的保鲜效果,可推动其在贮存和食品中应用的创新。ZHU等[31]对大豆皮DF进行γ辐照(gamma irradiation,GI)处理发现,1 200 kGy的GI处理显著提高SDF含量、体外总能消化率和还原糖产量,分别增加342.88%、55.24%、117.02%。GI有效破坏纤维素和半纤维素结构,增加纤维表面孔隙度,从而改善酶解效率。此外,研究还发现微粉化辅助GI联合处理可进一步增强辐照降解效果,显著提高纤维理化特性。这一多维度改性机制为大豆加工副产物DF在功能性食品中的应用提供了新的可能性。
2.1.1.5 空化射流
在空化射流的物理过程中,液体在高速流动状态下形成的微小气泡,纤维内部孔隙的增加和比表面积的扩大,提高了DF的溶解性和可及性。吴长玲等[21]研究发现,经过空化射流12 min处理后的豆渣IDF溶胀力和持水力达到最大值,结晶度降低至32.54%,且对提升葡萄糖和胆固醇的吸附能力最优。该技术通过机械剪切和空化效应破坏纤维素晶体结构,增大比表面积和孔隙率,可能会促进β-葡聚糖等活性成分释放。空化射流通过高强度物理联合作用(剪切、挤压、空化效应)显著改善功能特性。吴海波等[32]的研究数据表明,经10 min处理后,豆渣IDF持水力提高60%、持油性达3.92 mL/g,膨胀力增加1.6倍,理化性质明显提升,这归因于纤维结构解离暴露了其中的亲水基团。X射线衍射证实纤维素Ⅰ型晶体构型不变,但扫描电镜显示微观结构从致密转为多孔。这些研究证实空化射流能有效改善大豆加工副产物DF的物化特性及生理功能。
2.1.2 物理热处理改性技术
2.1.2.1 SE
SE技术中,物料首先暴露于高温高压的蒸汽环境中,蒸汽压力的提升促使大量蒸汽分子渗透至DF的内部孔隙及分子链间,使分子链断裂与重组。ZHU等[31]研究发现,适当强度SE(1.2 MPa/180 s)可使大豆皮中的SDF含量提升至11.12%,同时破坏纤维素和半纤维素的糖苷键与氢键,形成多孔结构。此外,SE还可通过降解木质素和半纤维素提升体外消化率。然而,过高强度(2.4 MPa/180 s)会导致过度降解,反使SDF含量降低。此外,SE处理还增强了可溶DF抗氧化活性和肠道菌群的多样性,特别是增加了有益菌如乳酸菌的相对丰度[33]。ZHAO等[34]通过1.0 MPa SE处理改善了豆渣SDF的结构与理化特性,特别是乳化性能。未经SE处理的SDF无法形成稳定乳液,出现明显絮凝现象,这与其致密结构及界面吸附能力不足有关。改性后的SDF表现出更高的醛酸基团含量、更大的比表面积,这些结构变化有效增强了其在油水界面的吸附与稳定能力。为提升豆渣SDF的乳化性能提供了有效策略,对其在酸性乳饮料等食品乳液体系中的应用具有重要价值。未来的研究可以进一步探索SE改性对肠道健康的长期影响(例如体外发酵)及其在功能性食品中的应用前景。
2.1.2.2 挤压膨化
挤压膨化技术可通过高温高压和剪切力的共同作用改变DF的分子结构和物理特性。刘汉文等[35]发现挤压膨化过程中IDF可有效转化为SDF,挤压处理不仅促进纤维组分溶出和变化,也增强其水合性能,并且发现该技术使豆渣SDF中的戊糖含量提升,同时持水性和溶胀性分别提高94%和125%。孙冰玉等[22]进一步在豆渣复配粉中验证该技术效果,傅里叶红外光谱结果也表明挤压后糖类特征吸收峰增强,β-糖苷键断裂,反映纤维分子结构发生解聚与重组。在结构层面,挤压膨化使纤维表面形成更多沟壑与孔隙,增大比表面积,因此增强其功能特性。处理后浆液黏度显著上升,水分分布也同样发生改变,结合水比例增加,不易流动水比例下降,从而优化其在食品体系中的加工适应性与口感。此外,挤压膨化还提升纤维的热稳定性与抗氧化活性,粒径分析表明纤维颗粒尺寸由160.8 μm减小至146.2 μm,这样暴露出更多亲水基团,进一步强化其理化功能。
2.1.2.3 微波辐射
微波处理能显著改善SDF的功能特性,其机理涉及微波热效应与非热效应的协同作用。王继楠等[36]研究表明,微波通过破坏豆渣细胞壁中纤维素-半纤维素-果胶复合结构,促进SDF溶出,最优条件下(功率450 W、时间90 s、液料比10∶1、pH值5.5)SDF提取量较未处理组提升60%。该技术具有高效、节能优势,但需控制参数以避免过度降解。根据王忠合等[24]研究,微波能有效促进酱油渣中DF的有益转化。微波功率40 W处理1 min,配合纤维素酶在44 ℃、pH 4.8条件下水解55 min。该处理使其抗氧化活性显著。微波的瞬时热效应可破坏细胞壁结构,促进纤维素酶接触底物,同时保留活性成分,兼具功能性与营养价值的提升。因其对SDF得率提升不及其他方法,建议可以与其他方法联用。
2.2 生物法改性
DF的生物法改性主要通过酶解和微生物发酵2种方式实现。酶解利用纤维素酶、木聚糖酶等特异性降解IDF,释放SDF,但混合物可能过度降解纤维。发酵则通过微生物(如乳酸菌、霉菌)代谢产生复合酶系,协同分解细胞壁结构,提升SDF效果更显著,但需注意某些菌株(如产毒青霉)的安全性。生物法相较物理和化学法更具特异性,能保留更多功能成分,是绿色改性的重要方向。其中,微生物发酵法是目前研究最广泛、应用前景最佳的改性方法。
2.2.1 微生物发酵
微生物发酵法提取DF就是利用一定的微生物菌种在适宜的发酵条件下进行发酵。发酵菌种的选择是微生物发酵改性的关键所在,LIU等[37]采用木霉菌发酵豆渣的研究为例,7 d内IDF含量降低62%,而SDF增加4倍。这种转化源于真菌分泌的纤维素酶和半纤维素酶的高效降解作用,同时伴随多糖(如葡萄糖醛酸占比63.63%)的释放。由于微生物分泌的酶类通过酶促反应进一步降解纤维中的大分子,改变单糖组成和分子聚合度,这一生物过程能显著优化大豆加工副产物DF的溶解性和功能特性。吴星会等[38]的研究也表明发酵后的SDF含量显著提升,大豆皮经米曲霉发酵后,SDF得率提升至12.24%,在pH值为7时对胆酸盐结合率达70.28%,且0～90 min吸附性能随处理时间延长而递增。其中SDF表现出更优的持油能力(比IDF高39.5%)和胆固醇吸附活性。LIANG等[39]通过扩展青霉发酵豆渣制备的SDF得率较未处理组提高4.43倍,且结构更疏松多孔。表现出更高的持水性(97.46%)、葡萄糖吸附能力(203.73 mg/g)和胆酸钠吸附能力(13.07 mg/g),体外实验表明,发酵产生的SDF能促进肠道有益菌增殖。这些特性使其在功能性食品中具有重要应用潜力。但通过微生物发酵应注意菌种本身的安全性评价,使用益生菌(如枯草芽孢杆菌、乳酸菌等)发酵能够产生更多有益健康的代谢产物(如短链脂肪酸、维生素等)。KEONG等[40]研究表明枯草芽孢杆菌R0179能有效将IDF转化为SDF,这种益生菌分泌出的纤维素酶和木聚糖酶协同降解细胞壁组分,释放出半纤维素糖(如阿拉伯糖、甘露糖)和麦芽糖等小分子物质。发酵过程中产生的短链脂肪酸(如乙酸)和功能性代谢物(如乙酰丙酸)进一步增强了豆渣的益生特性。在真菌发酵研究中,不同的菌种具有不同的代谢途径和酶系,不同的发酵菌种代谢途径对DF的影响也不同,赵哲等[41]发现平菇在液态发酵豆渣过程中表现出更为突出的生物学特性,其菌丝生长速率显著快于其他供试食用菌[(6.07±0.79)mm/d],同时展现出更为高效的蛋白质代谢能力。该菌株产酶谱系特征明显,外切葡聚糖酶活性维持较高水平,而内切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶活性相对较低。正是由于这种独特的酶系组合使其在豆渣发酵中对IDF的转化效率显著,可将SDF含量提升至原料的4.39倍。微生物对大豆加工副产物DF的影响见表3。
表3 微生物对大豆加工副产物DF的影响
Table 3 Effects of microorganisms on DF in soybean processing by-products
微生物原料最佳条件改性后DF含量变化营养特征变化文献木霉属豆渣3.5%的孢子悬浮液,28 ℃恒温培养箱中培养3 dSDF得率增长3.78倍溶解率↑,持水性↑,持油性↑,膨胀力↑,产短链脂肪酸菌群丰度↑,丁酸含量提升显著[42]枯草芽孢杆菌豆渣接种量为3%,在37 ℃、200 r/min培养,料液比1∶4SDF得率增长7.51倍抗氧化活性↑,葡萄糖吸附和胆固醇吸附能力↑,结晶度改变,亲水和疏水基团暴露[43]乳酸菌与马克斯克鲁维酵母单或共发酵豆渣接种量:1%,共发酵组按1∶1混合接种34 ℃,60 h,120 r/min乳酸菌发酵SDF含量提升16.9%;马克斯克鲁维酵母SDF含量提升19.5%;共发酵SDF含量提升21.6%共发酵效果最优,SDF的持水性↑,抗氧化活性↑,阿拉伯糖、木糖和半乳糖醛酸含量↑,抗氧化活性,葡萄糖和胆固醇吸附能力↑,粒径↓[44]乳酸菌与粗糙脉孢菌混合发酵豆渣30 ℃发酵2 d,5.5%接种量SDF得率增长3.16倍,IDF/SDF从28.45降至3.06葡萄糖透析延迟指数和α-淀粉酶活性抑制率↑,形成更松散多孔的结构[45]益生菌酱油渣——促进产丁酸菌群富集,粪便中丁酸含量↑,能增强肠道屏障功能、抑制炎症,并可能降低结肠癌风险[46]纤维素降解菌与酵母的协同发酵酱油渣——持水性↑,持油性↑,结晶区更密集,显著改善T2DM小鼠的血糖和胰岛素抵抗,促进丁酸等短链脂肪酸生成[47]黑曲霉大豆皮每50 g底物接入5×109浓度的孢子悬液,(28±2) ℃静态培养10 d中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维分别降低了49%和68%,从而使SDF比例增加抗营养因子↓,木质素减少65%,纤维素和半纤维素降解明显,增强了纤维的消化利用率[48]毛霉豆粕pH 5、27 ℃发酵3 dSDF得率增长2.31倍持水性↑,抗氧化活性↑,抗营养因子↓[49]
当前研究多集中于单向的降解机制,缺乏对发酵过程中多因素协同作用的系统探讨。不同微生物与DF之间的界面作用、发酵过程中物理化学环境变化等都可能影响纤维的改性效果。通过优化发酵条件,如温度、pH值、发酵时间、底物浓度等,使发酵达到最佳条件,从而改变纤维的持水性、SDF含量。大豆加工副产物DF在微生物发酵过程中可发生显著的有益转变。因此,未来的研究应注重多维度、多尺度的机制解析。
2.2.2 酶制剂
纤维素酶、半纤维素酶等是酶法改性中重要的组成部分,会作用在DF中的部分结构上,断开化学键,让纤维进行结构转变,提升纤维的溶解度以及稳定性,例如对DF用纤维素酶处理,能够降解部分纤维素、提升部分SDF的含量。赵伟[50]发现酶解后大豆皮中的SDF具有更强的功能特性,包括改善的持水能力和与油脂结合能力,这些特性使其在食品工业中可作为功能性配料使用,具有调节肠道菌群、改善脂质代谢等潜在健康效益。钟振声等[51]的研究则进一步表明,以大豆皮为原料酶法制备SDF酶解过程中纤维素酶可切断IDF的糖苷键,降低分子质量并增加亲水基团,但酶过量或时间过长会导致过度降解为小分子物质,影响乙醇沉淀效果。复合酶解是当今使用最多的酶解方法,尹立晨等[52]使用复合酶处理发现能有效降解豆渣DF中的不溶性组分,使其SDF含量提高4～7倍,同时减小粒径、增大比表面积并形成多孔结构,从而增强持水性(提升45%)、持油力(增加53%)等理化性能。酶法因条件温和、特异性强,是改善DF功能的优选方案。林宁晓[53]的研究发现通过酶解豆渣能有效断裂纤维素分子链,产生低聚糖等益生元物质。该工艺还能保留天然活性成分,改善DF的理化性质和生理功能,为功能性食品开发提供优质原料基础。为提升提取效率,后续研究可重点考察酶制剂选择、添加比例、作用时长及温度调控等关键参数的优化,酶法通过多技术联用可弥补单一方法在效率和功能性提升上的不足。
2.3 化学法改性
化学改性技术中酸碱处理是一种最为常用的手段。它通过破坏部分糖苷键,改变纤维的结构,降低纤维的聚合度,从而改善其溶解性和反应活性。李镕基等[54]通过碱浸提-酶解法从豆渣中提取DF,优化工艺后提取率高达83.14%,显著提高了副产物的附加值。DF经适度水解后可增强持水性和膨胀。功能性研究显示,其能调节肠道菌群平衡,降低血糖反应,并通过吸附胆汁酸促进胆固醇代谢。HUANG等[55]采用0.9% Na2HPO4溶液在70 ℃水浴中处理2 h,使SDF得率显著提高至57.16%,改性后的SDF表现出优异的生理功能,膨胀能力提升至4.20 mL/g,胆固醇结合能力达30.15 mg/g(pH 2),显著高于对照组。但抗氧化能力有所降低,可能因强化学条件破坏了多酚类物质。酸碱处理提取DF虽然效率较高,能够快速地将DF从原料中分离出来,但也存在明显的弊端。一方面,该方法可能会破坏DF的结构和生物活性,导致其功能特性下降;另一方面,产生的大量酸碱废水会对环境造成污染,更适合工业化生产而非功能性食品开发,所以当前研究较少,建议后续研究可以选择优化试剂浓度以减少负面影响。
2.4 联合改性
联合改性是指通过多种处理技术的协同作用,对DF进行物理、化学或生物方法的组合处理,旨在改善其溶解性、功能性和营养价值。联合改性的核心在于扬长避短,这种策略比单一处理更高效,能突破技术瓶颈。相比单一技术,协同处理能更高效地破坏纤维的刚性结构,改善其理化性质,并保留更高的活性成分。张建勋等[56]使用高速剪切联合复合酶解处理的豆渣IDF持水力、持油力和溶胀力分别与单一高速剪切处理提高15.81%、20.57%、5.45%。功能特性方面,联合改性方法且均优于单一方法,胆固醇吸附能力是单一处理的1.5～2.37倍。TIAN等[57]同样发现空化射流联合复合酶处理联合改性后的DF功能特性显著优于单一酶法,并且体外益生活性均显著增强。相比之下,传统酶法或纯物理改性虽能部分改善性能,但其对纤维结构的破坏程度和功能提升幅度均不及联合物理方法,这归因于物理预处理方法促进了酶对纤维基质的可及性,使得协同改性效应更加显著。WANG等[58]研究应用不同联用方法对比后发现SG联合微波处理利用电磁振荡加速分子运动促进纤维孔隙结构形成,增强水溶性和阳离子吸附能力,有助于调节肠道微生态及血糖稳态。此外,SG联合高温处理通过湿热效应断裂多糖键,扫描电镜显示,这2种联用技术均使豆渣形成蜂窝状多孔结构增加亲水基团暴露,进一步优化其功能性。联合改性对大豆加工副产物DF的影响见表4。
表4 联合改性对大豆加工副产物DF的影响
Table 4 Effect of combined modification on DF of soybean processing by-products
改性方法原料最佳条件改性后DF含量变化影响文献物理-生物联合改性空化射流联合复合酶法豆渣 空化射流压力0.3 MPa、复合酶添加量6%(质量分数)、料液比1∶30 (g∶mL)SDF得率增长5.93倍,高于单一空化射流处理(2.13倍)抗氧化活性↑,保留了其羟基、羧基等活性官能团,木质素降解[59]超临界CO2体系-超声联合酶法酱油渣料液比1∶40(g∶mL)、超声时间6 min(400 W)、纤维素酶添加量5%(质量分数)、酶解时间90 min(50 ℃)SDF提升至9.11%,高于单一酶法(4.01%)或超声法(2.96%)持水性↑,吸附性↑,分子质量↓,SDF可在肠道中被微生物发酵产生短链脂肪酸,有益于肠道健康[60]DHPM联合乳酸菌发酵豆渣 料液比1∶15接种保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌,发酵后均质机中于 200 MPa的压强处理2次SDF得率增长3.17倍,高于乳酸菌发酵(1.35倍)或DHPM(2.21倍)持水性↑,持油性↑,溶胀能力↑,胆汁酸结合能力↑[16]物理-物理联合改性SG联合微波处理豆渣 粒径90.04 μm,固液比1∶3、高功率微波6 minSDF得率增长10.8倍持水性↑,溶解性↑,胆固醇吸附能力↑,阳离子吸附能力↑,降低了胰蛋白酶抑制剂活性[58]物理-化学联合改性挤压膨化联合碱处理豆渣 挤压(160 ℃/175 r/min)联合碱法(液固比26∶1、89 ℃、68 min、碱浓度1.12 %)SDF得率增长3.36倍,高于碱法(1.33倍)挤压处理(2.59倍)持水性↑,部分β-1,4糖苷键断裂,暴露出更多羟基和羧基活性位点[61]化学-生物联改性碱性过氧化氢联合酶解豆渣 2% H2O2(料液比1∶12.5)、42 ℃处理5 h,α-淀粉酶、淀粉葡萄糖苷酶和蛋白酶复合酶解SDF得率增长8倍,高于碱性过氧化氢(6.01倍)持水性↑,溶胀性↑,蛋白质溶解性↑,体积密度↓,表面更粗糙且结构更碎片化,呈现低密度多孔结构[62]其他多技术联用挤压再用碱性蛋白酶处理,最后空化射流豆渣 先挤压,再碱性蛋白酶(pH 9.0, 55 ℃)最终空化射流(0.01 MPa, 10 min)SDF得率增长5.4倍持水性↑,持油性↑,溶胀性↑,剪切黏度↑,结晶度随处理时间延长逐渐降低,形成多孔网状结构[63]
3 大豆加工副产物DF在食品中的应用
3.1 改善面制品品质
添加DF对面粉及面制品具有多方面的益处,主要体现在改善糊化特性、热力学性质及面团质构。XIE等[64]以纤维素酶水解、挤压膨化联合酶水解和挤压膨化的方式使豆渣中SDF/IDF的比率从2.01%提高到75.20%,可增加面条的感官特性、烹煮和质地特性,降低淀粉消化率,加入改性豆渣后显著提高面条的光滑度,并分别降低了18%的烹煮损失、25%的硬度及15%的弹性,SDF/IDF比率最高的面条接近品质最高的面条(小麦面)。邹建[65]发现适量添加豆渣DF可提升高筋和中筋小麦粉的糊化参数,但过量添加会因淀粉含量相对减少导致黏度下降。热力学分析显示,豆渣DF能提高高筋和低筋粉的糊化温度。质构特性方面,豆渣DF使高筋粉面团的弹性和黏性小幅下降,而低筋粉的弹性和回复性略有提升,中筋粉则表现为弹性增加但黏性降低。当前应用仍需解决纤维添加导致的延展性下降问题,未来需进一步优化改性与复配工艺。整体而言,适量添加大豆加工副产物DF可优化面制品功能特性,但需根据面粉类型调整配比以实现最佳效果。
3.2 改善肉制品品质
DF作为肉制品添加剂可显著提升产品品质。王金玉等[66]研究发现,盐酸改性豆渣IDF对亚硝酸盐的吸附能力提升42.5%,去除率达71.12%,这可有效抑制加工肉制品中亚硝胺的形成。其多孔蜂巢结构能结合水分和脂肪,改善质构并降低蒸煮损失。此外,DF的热稳定性(结晶度从18.43%升至25.99%)也可维持产品在高温加工中的结构完整性。作为天然功能性成分,大豆加工副产物DF通过化学吸附和物理截留双重机制发挥作用。其含氧官能团能与肉蛋白相互作用,增强乳化性和保水性。相比合成添加剂,大豆加工副产物DF更具安全性,且符合清洁标签趋势,为肉制品提供了降低亚硝酸盐残留(pH值为2时吸附效果最佳)、延长货架期的绿色解决方案。孙军涛等[67]通过优化脱脂(92.91%脱脂率)和脱腥(69.66%脱腥率)工艺显著改善了豆渣的感官特性和应用潜力,将改性后的豆渣DF应用于香肠中。改性后的豆渣DF具有优异的物化性能,这些特性使其能有效提升食品质地。应用于香肠中时,添加20%改性豆渣纤维可显著增强弹性(40.0 N)和硬度(12.8 N),这不仅减少了肉制品在加工和贮存过程中的水分流失,提高了肉制品的质量,还能使肉制品的口感更加鲜嫩多汁,优化其口感,还可以充分利用大豆加工副产物改性DF良好的降血糖降脂降亚硝酸盐的效果,使其更符合消费者对健康肉制品的需求。
3.3 改善酸乳和乳饮料品质
在酸奶、乳饮料中添加DF,能够增强乳制品的稳定性,防止乳蛋白的聚集和沉淀。同时,DF的加入还能改善乳制品的口感,使其更加浓稠、顺滑。此外,DF与乳制品中的营养成分相互协同,进一步提升了乳制品的营养价值。马敏等[68]探究了豆渣DF对酸奶品质的影响,18 g/L 的豆渣DF添加量能使酸奶色泽均匀、质地细腻,并保留纯正发酵风味。正交试验表明各因素影响顺序为:DF添加量>发酵时间>蔗糖添加量,可见添加豆渣SDF可显著提升酸性乳饮料的稳定性。刘昊飞[69]利用豆渣水溶性膳食纤维优化了酸乳饮料的配方,在4 g/L添加量、pH值4.0条件下,SDF对蛋白质颗粒的稳定效果与果胶相当,优于阿拉伯胶,能有效防止沉淀和分层。SDF的持水性、黏性和乳化性还有助于维持乳饮料均一性,且15 d内稳定性良好。此外,SDF作为天然DF,可增强产品营养价值,符合健康饮品需求,制备工艺简单,适合工业化应用。
3.4 增强保鲜效果
SDF添加到包装中可显著提升可食用膜的性能。张帅等[70]研究后发现豆渣SDF制备的薄膜具有优异的机械阻隔性(厚度0.032 mm)、透明度(13.26%)和溶解性(25 s/g),其水蒸气透过系数和油脂阻隔性均优于常规材料。此外,SDF的添加增强了薄膜的稳定性和可降解性,为食品包装提供了环保解决方案。张帅等[71]还发现豆渣经酶法提取SDF后和壳聚糖结合制成的涂膜液能显著提升圣女果保鲜效果,豆渣酶法SDF复合壳聚糖涂膜液均能显著延长圣女果的保鲜时间,正交试验最优组合(SDF 0.35 g、壳聚糖1.25 g)能延长至15 d,失重率比未处理组降低约58%,从12.71%下降至5.21%,并改善了豆渣壳聚糖力学性能较差的问题。基于SDF的氢键交联阻隔特性抑制果蔬自身呼吸,且该工艺可富含50%以上的功能性DF。该技术既可提升副产物的附加值,又能满足食品工业对绿色包装的需求。这种"以废治废"的模式兼具经济与环保效益,符合当今可持续食品包装的发展趋势。
3.5 其他食品中的应用
大豆加工副产物DF还在其他食品中得到了充分利用,江宇峰等[72]通过微波脱腥处理豆渣制备豆渣粉营养强化米(添加量13%)在感官和质构特性上与天然大米相近,且在1～1.5倍加水量蒸煮时呈现相似口感,其富含的DF还弥补了大米精加工的营养损失,作为原料制成的营养强化米可使DF含量提升至普通大米的7倍,满足了现代人对功能性主食的需求。另外,ULLAH[73]通过湿法球磨和热处理辅助湿法球磨2种物理改性方法的效果及豆渣IDF对豆腐凝胶特性的影响。湿法球磨可有效将豆渣IDF的粒径从66.7 μm减小至544.3 nm,将其改性后的纳米豆渣纤维添加到豆腐中,提高了产品得率(从156.6 g/L增至295.7 g/L)和总DF含量(从6.01 g/100 g增至41.57 g/100 g),此外,纳米豆渣纤维均匀分布在凝胶基质中,形成多孔结构,为高纤维豆腐的开发提供技术支持。倪龙等[74]利用混合发酵法(保加利亚乳杆菌与粗糙脉孢菌1∶1配比)对豆渣DF进行改性,改性后的SDF具有更高的溶解性和功能活性,这种改性方法使终产品兼具豆渣纤维的生理功能与蓝莓的营养特性,其DF含量达0.4 g/L,感官评分高达94分,且理化性质稳定,形成口感细腻、营养丰富的功能性饮品。改性后的纤维能有效改善饮料的悬浮稳定性和风味接受度,符合市场对高品质DF饮料的需求。
4 结论与展望
本研究全面考察了大豆加工副产物中DF的不同改良方式,涉及物理处理、化学反应、生物酶解及菌群发酵等多种技术途径。但值得注意的是,现有改良技术尚存若干缺陷,包括化学处理可能损害纤维活性成分,物理技术处理生产成本较高等现实问题亟待解决。未来可以着重研究以下5个方面:(1)开发更低能耗、更高效率的物理改性方法。例如,SG-微波协同处理,这种协同作用比单一处理更高效更低耗能,能够极大的增加SDF的含量;(2)优化生物改性效果。可筛选具有更高利用率和转化率的天然微生物或酶制剂,还可通过基因工程手段改造菌种或酶,以实现高效率转化和定向制备功能性更强的DF;(3)化学改性应该向绿色方向转型,可用低共熔溶剂(deep eutectic solvents,DES)等绿色介质替代传统有毒试剂。例如,DES辅助的羧甲基化改性,可在无毒、可回收的环境中显著提升纤维的持油力和重金属吸附能力。(4)积极探索大豆加工副产物DF在创新食品体系中的适用性,研发更多高纤维健康食品品类(如减脂肉制品、低热量烘焙食品)以及中老年、糖尿病人群功能性产品(如高纤维乳制品),深入探究其生理活性机理,以有力支撑其在功能食品与医药领域的科学应用。大豆加工副产物改性DF有望在满足消费者对健康食品需求的同时为全球的可持续绿色发展做出更大贡献。
[1] 邰孟雅,袁岐山,杨欣玲,等.大豆加工副产物资源化利用研究进展[J].中国酿造,2023,42(1):21-26.TAI M Y,YUAN Q S,YANG X L,et al.Research progress in resource utilization of soybean by-products[J].China Brewing,2023,42(1):21-26.
[2] 李杨.大豆全产业加工研究进展[J].大豆科技,2022(1):14-26.LI Y.Research progress of soybean protein,soybean oil and by-product processing[J].Soybean Science &Technology,2022(1):14-26.
[3] MAGALLANES L
PEZ A M,CAMPANELLA O H,SIMSEK S.Effects of cooking and market classes on nutritional and antioxidant properties of dry bean flours and soluble dietary fiber-rich fractions[J].Bioactive Carbohydrates and Dietary Fibre,2024,32:100454.
[4] SWACKHAMER C,JANG S,PARK B-R,et al.Structure-based standardization of prebiotic soluble dietary fibers based on monosaccharide composition,degree of polymerization,and linkage composition[J].Carbohydrate Polymers,2025,367:123949.
[5] HE X Q,LI W Z,CHEN Y Y,et al.Dietary fiber of Tartary buckwheat bran modified by steam explosion alleviates hyperglycemia and modulates gut microbiota in db/db mice[J].Food Research International,2022,157:111386.
[6] 魏丽娜,李子靖,蔡柏岩.硫素对不同大豆品种膳食纤维含量的影响[J].中国农学通报,2013,29(36):241-245.WEI L N,LI Z J,CAI B Y.Effect of sulfur on the content of dietary fiber in different soybean varieties[J].Chinese Agricultural Science Bulletin,2013,29(36):241-245.
[7] 徐锡琪,王赛男,张钊,等.H2O2改性大豆不溶性膳食纤维及其对铅的吸附研究[J].化工新型材料,2022,50(7):183-187;192.XU X Q,WANG S N,ZHANG Z,et al.Optimization of modification of SIDF with H2O2 and its adsorption for Pb[J].New Chemical Materials,2022,50(7):183-187;192.
[8] 龙小梅.豆渣中可溶性膳食纤维的制备、结构表征及功能特性研究[D].雅安:四川农业大学,2020.LONG X M.Study on the preparation,structural characterization and functional properties of soluble dietary fiber from okara[D].Ya’an:Sichuan Agricultural University,2020.
[9] 吴金祥,李荣丽,吴喆超,等.不同分子质量水溶性大豆皮膳食纤维的单糖组成、结构、性质研究[J].中国粮油学报,2022,37(7):39-45.WU J X,LI R L,WU Z C,et al.Monosaccharide composition,structure and properties of soluble dietary fiber with different molecular massfrom soybean hulls[J].Journal of the Chinese Cereals and Oils Association,2022,37(7):39-45.[10] 郭增旺,马萍,刁静静,等.超微型大豆皮水不溶性膳食纤维理化及吸附特性[J].食品科学,2018,39(5):106-112.GUO Z W,MA P,DIAO J J,et al.Physicochemical and adsorption properties of ultramicro insoluble dietary fiber from soybean hull[J].Food Science,2018,39(5):106-112.
[11] 尹志翔,王召君,曾茂茂,等.非纤维成分对球磨后大豆膳食纤维物理性质的影响[J].安徽农业科学,2020,48(20):166-171.YIN Z X,WANG Z J,ZENG M M,et al.Effects of non-fiber components on physical properties of soybean dietary fiber after ball milling[J].Journal of Anhui Agricultural Sciences,2020,48(20):166-171.
[12] 洪子晨,吴珞帮,黄宇杏,等.高吸附性酱油渣微晶纤维素的制备、表征和亚甲基蓝吸附分析[J].食品科学,2025,46(11):11-19.HONG Z C,WU L B,HUANG Y X,et al.Preparation,characterization,and methylene blue adsorption capacity of microcrystalline cellulose from de-oiled soy sauce residue with high adsorbability[J].Food Science,2025,46(11):11-19.
[13] 张海静,杨哲,曹燕飞,等.挤压参数对酱油渣粗纤维含量影响研究[J].中国酿造,2021,40(1):123-127.ZHANG H J,YANG Z,CAO Y F,et al.Effect of extrusion parameters on crude fiber content of soy sauce residue[J].China Brewing,2021,40(1):123-127.
[14] GROSSE C S,COPE V C.Dietary fibre intake and bowel habits after bariatric surgery:A structured literature review[J].Obesity Surgery,2019,29(7):2247-2254.
[15] 汤小明,卢坚雯,曾艳红.脱蛋白结合超微粉碎对豆渣膳食纤维成分及功能特性影响[J].中国粮油学报,2021,36(1):74-79.TANG X M,LU J W,ZENG Y H.Effect of protein removal methods and superfine grinding on the chemical composition and functional properties of dietary fiber prepared from okara[J].Journal of the Chinese Cereals and Oils Association,2021,36(1):74-79.
[16] 涂宗财,陈丽莉,王辉,等.发酵与动态高压微射流对豆渣膳食纤维理化特性的影响[J].高压物理学报,2014,28(1):113-119.TU Z C,CHEN L L,WANG H et al.Effects of fermentation and dynamic high pressure microfluidization on physicochemical properties of dietary fiber in soybean residue[J].Chinese Journal of High Pressure Physics,2014,28(1):113-119.
[17] OSSE E F,KARIM A,AIDER M,et al.Effect of high-pressure homogenization on soy hulls and okara with or without soy hulls:Characterization and functionalities[J].Innovative Food Science &Emerging Technologies,2025,102:104028.
[18] 李杨,陈凡凡,杨朔,等.辐照对豆渣可溶性膳食纤维结构与理化性质的影响[J].农业机械学报,2019,50(7):372-380.LI Y,CHEN F F,YANG S,et al.Effects of irradiation on structure and physicochemical properties of soluble dietary fiber of bean dregs[J].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2019,50(7):372-380.
[19] ZHAO L,ZHAO X J,YANG G F,et al.Physicochemical and emulsification properties of okara-derived soluble dietary fiber modified by steam explosion[J].Food Hydrocolloids,2024,152:109943.
[20] LIU T T,DING K L,ZHOU X Y,et al.Steam explosion pretreatment of soy sauce residue for improving the soybean paste flavor[J].LWT,2021,149:111914.
[21] 吴长玲,陈鹏,李顺秀,等.空化射流条件下豆渣不溶性膳食纤维结构与功能性研究[J].农业机械学报,2021,52(3):350-356.WU C L,CHEN P,LI S X,et al.Effect of cavitation jets on structure and function of okara insoluble dietary fiber[J].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2021,52(3):350-356.
[22] 孙冰玉,李鑫宇,张光,等.挤压膨化对豆渣复配粉中膳食纤维的影响[J].食品工业科技,2020,41(2):78-83;107.SUN B Y,LI X Y,ZHANG G,et al.Effect of extrusion on dietary fiber of soybean dregs combination[J].Science and Technology of Food Industry,2020,41(2):78-83;107.
[23] 杨婧,郑为完,高媛媛.微波强化碱润涨预处理对豆渣膳食纤维结构及其酯化反应的影响[J].大豆科学,2012,31(4):635-639.YANG J,ZHENG W W,GAO Y Y.Influence of microwave-assisted alkali pretreatment on structure and esterification performance of soybean dietary fiber[J].Soybean Science,2012,31(4):635-639.
[24] 王忠合,吴晓玉.酱油渣中可溶性膳食纤维微波辅助酶法提取工艺研究[J].食品研究与开发,2009,30(8):84-91.WANG Z H,WU X Y.Study on extraction of soluble dietary fiber from soy sauce residues with microwave-assisted technology[J].Food Research and Development,2009,30(8):84-91.
[25] 肖安红,邝艳梅,孙秀发.超微粉碎对大豆豆皮膳食纤维性质影响的研究[J].食品工业科技,2008,29(10):99-100;103.XIAO A H,KUANG Y M,SUN X F.Study on effect of ultra-crushed on the characters of dietary fiber made from soybean bran[J].Science and Technology of Food Industry,2008,29(10):99-100;103.
[26] 蓝海军,刘成梅,涂宗财,等.大豆膳食纤维的湿法超微粉碎与干法超微粉碎比较研究[J].食品科学,2007(6):171-174.LAN H J,LIU C M,TU Z C,et al.Wet or dry processing comparative study on super micro-milling soybean dietary fiber[J].Food Science,2007(6):171-174.
[27] 李杨,吴长玲,马春芳,等.低温超微粉碎对豆渣膳食纤维结构及功能特性影响[J].食品工业,2019,40(2):160-164.LI Y,WU C L,MA C F,et al.Effects of ultrafine grinding of low temperature on the structure and functional properties of soy dregs protein[J].The Food Industry,2019,40(2):160-164.
[28] YUAN Z H,ZHU D S,XU X Y,et al.Homogenized soybean hull suspension as an emulsifier for oil/water emulsions:Synergistic effect of the insoluble fiber and soluble polysaccharide[J].International Journal of Biological Macromolecules,2023,237:123950.
[29] GAO X,YI X Z,PEI Z S,et al.Modification of coconut insoluble dietary fiber by enzymatic extraction and high-pressure homogenization:Physicochemical property changes and inhibitory effects on pancreatic lipase activity[J].International Journal of Biological Macromolecules,2025,310(P2):143280.
[30] 阮传英.动态高压微射流技术对豆渣膳食纤维吸附重金属能力的影响[D].南昌:南昌大学,2014.RUAN C Y.Effect of dynamic high-pressure microfluidization(DHPM)on theadsorption capacity of heavy metals by dietary fiber from okara[D].Nanchang:Nanchang University,2014.
[31] ZHU L,YU B,CHEN H,et al.Comparisons of the micronization,steam explosion,and gamma irradiation treatment on chemical composition,structure,physicochemical properties,and in vitro digestibility of dietary fiber from soybean hulls[J].Food Chemistry,2022,366:130618.
[32] 吴海波,于静雯,吴长玲,等.空化微射流对豆渣膳食纤维结构及功能特性影响[J].食品科学,2020,41(1):94-99.WU H B,YU J W,WU C L,et al.Cavitation microjet effects on structural and functional properties of okara dietary fiber[J].Food Science,2020,41(1):94-99.
[33] TIAN X Y,LIU J F,WU N N,et al.Effect of steam explosion treatment on structural and physicochemical properties,and potential application of soluble dietary fiber from grain and oil processing by-products:A review[J].Cereal Chemistry,2024,101(3):437-449.
[34] ZHAO N,WU J F,GENG X Y,et al.Gelation mechanism of high soluble dietary fiber okara-egg tofu induced by combined treatment of steam explosion and enzymatic hydrolysis[J].Food Hydrocolloids,2023,140:108602.
[35] 刘汉文,黄良策,陈洪兴,等.挤压膨化对豆渣可溶性膳食纤维的影响[J].食品科学,2011,32(8):159-162.LIU H W,HUANG L C,CHEN H X,et al.Effect of extrusion on properties of soluble dietary fiber from soybean meal[J].Food Science,2011,32(8):159-162.
[36] 王继楠,陈忱,迟玉杰,等.微波对豆渣中提取水溶性膳食纤维的影响[J].食品工业,2014,35(1):56-59.WANG J N,CHEN C,CHI Y J,et al.Effect of microwave on extraction soluble dietary fiber from soybean dregs[J].The Food Industry,2014,35(1):56-59.
[37] LIU G Q,WU J X,QIAN X Y,et al.Genome sequencing and analysis of Xylaria sp.L1 provides novel insights into its utilization in IDF decomposition in okara[J].International Biodeterioration &Biodegradation,2023,181:105602.
[38] 吴星会,丁文文,颜诗昱,等.大豆种皮膳食纤维的生物发酵与酶解法制备及其体外降脂的研究[J].粮食加工,2021,46(3):45-49.WU X H,DING W W,YAN S Y,et al.Preparation of dietary fiber from soy hull by fermentation and enzymatic hydrolysis and its lipid lowering in vitro[J].Grain Processing,2021,46(3):45-49.
[39] LIANG Z,LI K C,HUANG W W,et al.Production,structural and functional characteristics of soluble dietary fiber from fermented okara by Penicillium expansum[J].International Journal of Biological Macromolecules,2023,253(1):126621.
[40] KEONG L Y E,TOH M,LU Y Y,et al.Biotransformation of okara(soybean residue)through solid-state fermentation using probiotic Bacillus subtilis and Bacillus coagulans[J].Food Bioscience,2023,55:103056.
[41] 赵哲,杨润强,顾振新.食用菌液态发酵产酶特性及其对豆渣中膳食纤维含量的影响[J].食品与发酵工业,2016,42(2):108-113.ZHAO Z,YANG R Q,GU Z X.Enzymes produced by liquid state fermentation of edible fungi and their effects on the main nutrients of soybean okara[J].Food and Fermentation Industries,2016,42(2):108-113.
[42] WU L,TANG C H,CHEN L L,et al.Modified dietary fiber from soybean dregs by fermentation alleviated constipation in mice[J].Food Chemistry:X,2023,19:100810.
[43] MENG W M,HU M,ZHANG P F,et al.Efficient conversion of insoluble dietary fiber to soluble dietary fiber by Bacillus subtilis BSNK-5 fermentation of okara and improvement of their structural and functional properties[J].Food Chemistry,2025,474:143188.
[44] WANG X J,XUE H Y,LI Y B,et al.Characterization of physicochemical and functional properties of soluble dietary fiber from separate and co-fermented okara by lactic acid bacteria and Kluyveromyces marxianus C21[J].LWT,2024,205:116472.
[45] LIN D R,LONG X M,HUANG Y C,et al.Effects of microbial fermentation and microwave treatment on the composition,structural characteristics,and functional properties of modified okara dietary fiber[J].LWT,2020,123:109059.
[46] 郭泳静,刘果,冯孔龙,等.发酵大豆膳食纤维对母猪肠道菌群的调节作用[J].现代食品科技,2022,38(3):15-24;134.GUO Y J,LIU G,FENG K L,et al.Regulatory effect of fermented soybean dietary fiber on gut microbiota of sows[J].Modern Food Science &Technology,2022,38(3):15-24;134.
[47] MO Z Q,ZHAN M M,YANG X S,et al.Fermented dietary fiber from soy sauce residue exerts antidiabetic effects through regulating the PI3K/AKT signaling pathway and gut microbiota-SCFAs-GPRs axis in type 2 diabetic mellitus mice[J].International Journal of Biological Macromolecules,2024,270(2):132251.
[48] AMOS A T,KAREEM D U,ADELEYE T M,et al.The effects of solid-state fermentation by Aspergillus spp.on the nutritional profile of selected agro-industrial by-products as potential feedstuffs for weaner rabbits[J].Fermentation,2025,11(6):356-371.
[49] 潘进权,刘玉婷,刘夏婷.毛霉发酵豆粕工艺条件的优化[J].食品科学,2015,36(23):178-182.PAN J Q,LIU Y T,LIU X T.Optimization of the fermentation process of soybean meal by Mucor[J].Food Science,2015,36(23):178-182.
[50] 赵伟.大豆皮可溶性膳食纤维的酶法制备及其理化特性评价[J].食品研究与开发,2023,44(5):165-170.ZHAO W.Enzymatic preparation of soluble dietary fiber from soybean hull and evaluation of the physicochemical properties[J].Food Research and Development,2023,44(5):165-170.
[51] 钟振声,江远玲.以大豆皮为原料酶法制备水溶性膳食纤维工艺研究[J].中国油脂,2008,33(4):60-62.ZHONG Z S,JIANG Y L.Enzymatic preparation of soluble dietary fiber from soybean hull[J].China Oils and Fats,2008,33(4):60-62.
[52] 尹立晨,童群义.改性豆渣膳食纤维的理化性质、结构及其益生活性研究[J].食品与发酵工业,2022,48(3):141-148.YIN L C,TONG Q Y.Physicochemical properties,structure and prebiotic activity of modified okara dietary fiber[J].Food and Fermentation Industries,2022,48(3):141-148.
[53] 林宁晓.豆渣膳食纤维生物改性和高效提取技术研究[J].福建轻纺,2014(8):39-45.LIN N X.Study on biological modification and efficient extraction technology of dietary fiber from okara[J].The Light &Textile Industries of Fujian,2014(8):39-45.
[54] 李镕基,赵峰,郑克炜,等.碱浸提豆渣膳食纤维提取工艺及豆基高纤饼干配方优化[J].大豆科学,2022,41(3):314-322.LI R J,ZHAO F,ZHENG K W,et al.Alkaline extraction technology of dietary fiber from soybean dregs and formula optimization of soybean-based high-fiber biscuit[J].Soybean Science,2022,41(3):314-322.
[55] HUANG S Y,HE Y W,ZOU Y P,et al.Modification of insoluble dietary fibres in soya bean okara and their physicochemical properties[J].International Journal of Food Science &Technology,2015,50(12):2606-2613.
[56] 张建勋,谢萱,田婷婷,等.改性方法对豆渣不溶性膳食纤维结构、理化性质及功能特性的影响[J].食品工业科技,2025,46(10):154-162.ZHANG J X,XIE X,TIAN T T,et al.Effect on the structure,physicochemical properties and functional properties of insoluble dietary fiber from soybean residue by modification methods[J].Science and Technology of Food Industry,2025,46(10):154-162.
[57] TIAN Y,WU T,SHENG Y N,et al.Effects of cavitation-jet technology combined with enzyme treatment on the structure properties and functional properties of OKARA insoluble dietary fiber[J].Food Chemistry,2023,423:136286.
[58] WANG F,ZENG J,GAO H Y,et al.Effects of different physical technology on compositions and characteristics of bean dregs[J].Innovative Food Science &Emerging Technologies,2021,73:102789.
[59] 富天昕,田禹,王长远.空化射流联合复合酶法提取豆渣中可溶性膳食纤维工艺优化[J].食品安全质量检测学报,2024,15(12):314-320.FU T X,TIAN Y,WANG C Y.Optimization of soluble dietary fiber extraction from okara by cavitation jet combined with composite enzyme method[J].Journal of Food Safety &Quality,2024,15(12):314-320.
[60] 刘思雨.超临界CO2体系辅助酶-超声技术从酱油渣中制备可溶性膳食纤维[J].当代化工研究,2024(21):188-190.LIU S Y.Preparation of soluble dietary fiber soy sauce residue using supercritical CO2 system aided by enzyme-ultrasonic technology[J].Modern Chemical Research,2024(21):188-190.
[61] 娄海伟,迟玉杰.挤压豆渣中可溶性膳食纤维制备工艺的优化[J].农业工程学报,2009,25(6):285-289.LOU H W,CHI Y J.Optimization of technology for preparing soluble dietary fiber from extruded soybean residue[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2009,25(6):285-289.
[62] YOSHIDA B Y,PRUDENCIO S H.Alkaline hydrogen peroxide improves physical,chemical,and techno-functional properties of okara[J].Food Chemistry,2020,323:126776.
[63] WU C L,TENG F,MCCLEMENTS D J,et al.Effect of cavitation jet processing on the physicochemical properties and structural characteristics of okara dietary fiber[J].Food Research International,2020,134:109251.
[64] XIE L,LU L,ZHAO L Z,et al.Improvement of okara noodle quality by modifying the soluble/insoluble dietary fibre ratio[J].Food Chemistry,2025,464(P1):141566.
[65] 邹建.添加豆渣膳食纤维对不同小麦粉糊化特性、热力学性质及面团质构的影响[J].粮食与饲料工业,2015(2):39-41.ZOU J.Effect of adding okara dietary fiber on pasting properties,thermodynamic property and dough texture of wheat flour[J].Cereal &Feed Industry,2015(2):39-41.
[66] 王金玉,王赛男,卢佳宏,等.盐酸改性豆渣不溶性膳食纤维对亚硝酸盐的吸附特性及机理[J].大豆科学,2022,41(4):463-471.WANG J Y,WANG S N,LU J H,et al.Adsorption characteristics and mechanism of hydrochloric acid modified okara insoluble dietary fiber to nitrite[J].Soybean Science,2022,41(4):463-471.
[67] 孙军涛,张智超,徐蒙蒙,等.豆渣膳食纤维的制备及在香肠中的应用[J].中国调味品,2020,45(10):117-121.SUN J T,ZHANG Z C,XU M M,et al.Preparation of dietary fiber from bean dregs and its application in sausage[J].China Condiment,2020,45(10):117-121.
[68] 马敏,马超,张明,等.豆渣膳食纤维保健酸奶的研制[J].中国果菜,2021,41(2):10-15.MA M,MA C,ZHANG M,et al.Development of soybean dregs dietary fiber sanitarian yogurt[J].China Fruit &Vegetable,2021,41(2):10-15.
[69] 刘昊飞.豆渣水溶性膳食纤维在酸性乳饮料中的应用[J].大豆科学,2014,33(4):613-615.LIU H F.Application of soluble dietary fiber from soybean dregs in the acidity milk beverage[J].Soybean Science,2014,33(4):613-615.
[70] 张帅,罗嘉瑶,邹志群,等.豆渣可溶性膳食纤维的提取及其制备可食用膜的研究[J].中国调味品,2024,49(4):91-95.ZHANG S,LUO J Y,ZOU Z Q,et al.Study on extraction of soluble dietary fiber from soybean dregsand preparation of edible film[J].China Condiment,2024,49(4):91-95.
[71] 张帅,罗嘉瑶,董基,等.豆渣可溶性膳食纤维果蔬保鲜涂膜液的制备及其应用[J].粮食与油脂,2024,37(3):46-50.ZHANG S,LUO J Y,DONG J,et al.Preparation and application of fruit and vegetable preservation coating solution with soluble dietary fiber fruit from soybean residue[J].Cereals &Oils,2024,37(3):46-50.
[72] 江宇峰,洪豆,朱文秀,等.豆渣粉膳食纤维营养强化米的研制[J].食品科技,2021,46(3):135-141.JIANG Y F,HONG D,ZHU W X,et al.Development of dietary fiber nutritionally fortified rice with soybean dregs powder[J].Food Science and Technology,2021,46(3):135-141.
[73] ULLAH I.纳米化豆渣不溶性膳食纤维的特性及其添加对豆腐胶凝特性影响的研究[D].武汉:华中农业大学,2019.ULLAH I.Studies on physicochemical properties of nano-sized okara insoluble dietary fiber and its incorporation on the gelling properties of tofu[D].Wuhan:Huazhong Agricultural University,2019.
[74] 倪龙,陈雪,黄传燕.豆渣膳食纤维蓝莓饮料的工艺研究[J].食品安全质量检测学报,2019,10(19):6622-6629.NI L,CHEN X,HUANG C Y.Study on the technology of soybean residue dietary fiber blueberry beverage[J].Journal of Food Safety and Quality,2019,10(19):6622-6629.