豆清液综合利用研究进展.docx

豆清液综合利用研究进展 孔彦卓++尹乐斌++雷志明++朱朋艳++杨莹++赵良忠摘要 豆清液是豆制品生产过程中的副产物，由于其含有丰富的蛋白质、脂肪、糖类及有机酸等营养物质，化学需氧量较高，直接排放不仅造成资源浪费还严重污染环境，不利于清洁生产和增加大豆加工的附加值就目前国内外有关豆清液的营养成分、发酵生产、提取功能性成分、生产饮料、菌株的筛选等综合利用方面的研究进展进行综述，为其综合利用提供思路关键词 豆清液；发酵生产；综合利用；无害化处理TS214.2 A 1007-5739（2017）01-0247-03Research Progress on Comprehensive Utilization of Soybean Processing WastewaterKONG Yan-zhuo 1 YIN Le-bin 1，2，3 * LEI Zhi-ming 1 ZHU Peng-yan 1 YANG Ying 1 ZHAO Liang-zhong 1，3（1 Department of Biological and Chemical Engineering，Shaoyang University，Shaoyang Hunan 422000； 2 Soybean Processing Techniques of the Application and Basic Research Base in Hunan Province； 3 Hunan Provincial Engineering Research Center for Fruits and Vegetables Cleaning Processing）Abstract Soybean processing wastewater is a by-product during the productive process of soybean products.It can waste resources and heavily pollute environment at the same time if discharge it directly，because it is rich in protien，fat，sugar，organic acids or other nutrients and it has high chemical oxygen demand.It is not conducive to cleaner production and increase the added value of soybean processing as well.The current research progress on comprehensive utilization of soybean processing wastewater at home and abroad were summarized in this paper，mainly including nutritional ingredients，fermentation production，extraction of functional components，beverage production and selection of strains，to provide ideas for its comprehensive utilization.Key words soybean processing wastewater；fermentation production；comprehensive utilization；harmless processing大豆營养成分丰富，可以加工成豆腐、豆浆、腐竹等豆制品，还可从中提炼功能性成分。

随着豆制品产业的迅速发展，相应的豆清液的排放量也大幅增加豆清液是指点浆工艺中蛋白质变性沉淀时析出的上清液或豆腐倒脑时产生的废水当豆腐倒脑时，大豆中含有的黄颜色的胡萝卜素类色素和黄酮类等水溶性有益成分被豆清液带走在豆制品的生产过程中，会产生大量高浓度的豆清液，据统计每加工1 t大豆可排放出2～5 t豆清液由于豆清液含有大量的营养物质，化学需氧量较高，直接排放不仅造成资源浪费，还会严重污染环境因此，目前的形势迫切地要求将豆清液进行无害化处理并且对其加以利用，从而达到可观的效益1 豆清液的营养成分豆清液的主要成分是蛋白质、脂肪、糖类、乳酸、醋酸、柠檬酸等有益成分，还含有大量的乳酸菌、醋酸菌等有益微生物，此外还含有大豆异黄酮、大豆乳清蛋白、大豆低聚糖等功能性成分杨凤吾[1]对大豆豆清液的理化指标进行了测定，结果表明：豆清液中固形物总含量高达14.7 g/L，其中蛋白质含量4.08 g/L，脂肪含量1.10 g/L，总糖含量2.36 g/L，还原糖含量0.53 g/L，蔗糖含量1.83 g/L，大豆异黄酮0.62 g/L，大豆皂苷0.42 g/L豆清液作为豆制品加工过程中的副产物，却有着丰富的营养物质，具有极高的利用价值，若不对其加以利用，则会造成资源浪费和经济损失。

为了达到可观的效益，必须尽可能多地利用其丰富的营养物质2 豆清液的发酵生产豆清液中含有丰富的营养物质，且有毒有害成分含量较少，可先将豆清液经过一定的预处理后再调节各项指标，最终用作某些微生物的培养基来发酵生产一些具有实用价值的产品，例如制备凝固剂、细菌纤维素、醋及液体培养基等2.1 发酵制备豆腐凝固剂豆浆的凝固过程是影响豆腐口感、组织状态及形状的关键因素，豆腐凝固剂的种类很多，主要有盐类凝固剂、酸类凝固剂、酶类凝固剂、复合凝固剂和其他类型的凝固剂等，不同的凝固剂作用机理和生产工艺各不相同，所得产品的产量和质地结构及风味也各不相同，各有优缺点[2]近年来，许多研究者利用豆清发酵液作为豆腐凝固剂其中，吕 博等[3]用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌来发酵豆清液制备豆腐凝固剂，其最佳发酵条件为豆清液中乳糖添加量1.5%、豆清液初始pH值6.5、接种量6%、培养温度37 ℃、发酵时间84 h，在该条件下发酵液点浆制备的豆腐具有乳酸、蛋白质含量高等优点赵贵丽等[4]对豆清液的最适自然发酵条件进行了优化，得出豆清液的最适自然发酵条件为发酵温度37 ℃、种子液接种量3%、发酵时间46 h、葡萄糖添加量2 g/100 mL、初始pH值6.2，此条件下产酸量达0.781 5 g/100 mL。

尹源明等[5]发明了一种用于制作酱香味豆腐的酸浆水的制备方法，研究人员在豆清液中添加糖和生香酵母进行发酵，用此发明制得的酸浆水点豆腐，不仅营养丰富、无毒害作用，而且口味芳香 2.2 发酵生产细菌纤维素细菌纤维素是一种天然的生物高聚物，具有生物活性、生物可降解性、生物适应性的特点，并具有独特的物理、化学和机械性能，例如高结晶度、高持水性、超细纳米纤维网络等，因而成为近年来国际上新型生物医学材料的研究热点[6]杨凤吾[1]利用豆清液作为培养基发酵生产细菌纤维素要优于蒸馏水，在最优条件下，100 mL添加了外源物的豆清液培养基可产细菌纤维素2.59 g在最佳工艺条件下，利用细菌纤维素所产酸奶与普通酸奶相比，凝固状态、质地、口感以及功能性都有明显的优越性2.3 发酵酿制醋醋是人们日常生活中的一种常见调味品，其具有一定的保健功效，例如开胃健脾、降压降脂、控制血糖等李素丽等[7]对利用豆清液发酵酿制醋进行了初探，研究人员先对适合豆清液发酵的醋酸菌种进行分离筛选并进行醋酸发酵试验，结果表明：在最适条件下酒精转化率和酒精产率都较高，物料衡算为86.40%，是豆清液产醋酸的最佳组合邓丽华等[8]以豆清液为原料，研究了不同的料水比、酒精和豆浆的添加量以及醋酸菌接种量对豆清液液态发酵制醋效果的影响，研究结果表明：料水比为1∶0、酒精度为5%、豆浆添加量为6%、醋酸菌的接种量为2%为豆清液液态发酵制醋的最适宜条件，培养7 d后即达到酸度>3.5%。

2.4 作为培养基制备白灵菇液体菌种白灵菇是一种食用和药用价值都非常高的珍稀菌，菇体色泽洁白、肉质细腻、味道鲜美，以形似灵芝而得名王 谦等[9]以豆清液为试材，对白灵菇液体菌种进行了相关研究，结果表明：白灵菇液体菌种明显优于固体菌种，同时确定了以豆清液为原料的白灵菇液体菌种的最佳培养基配方和最佳工艺条件3 功能性成分提取豆清液中所含的功能性成分主要为大豆乳清蛋白、大豆异黄酮和大豆低聚糖，刘 宇等[10]对提取此类功能性成分进行了相关的综述，同时还简述了提取蛋白质的几种方法，包括超滤法、絮凝法和泡沫法等3.1 制备大豆乳清蛋白与活性肽大豆乳清蛋白是生产大豆分离蛋白过程中，在豆片经碱提酸沉离心分离后产生的乳清废水中的酸溶蛋白[11]，主要是大豆蛋白中的2S组分，分为乳球蛋白、乳白蛋白、血清白蛋白、免疫球蛋白、蛋白酶-胨，另外还含有β-淀粉酶、凝血素、磷酸酶植酸等多种生理活性物质、胰蛋白酶抑制剂、细胞色素C等[12]因其具有多种生物活性，大豆乳清蛋白具有相当广阔的应用前景，近年来也引起了世界范围内的广泛关注佟献俊等[13]对制备大豆乳清蛋白的方法进行了综述，主要包括等电点沉淀法、蒸发浓缩发、泡沫分离法和超滤法。

刘丽莎等[14]优化获得了豆清液短肽的最佳分步酶解工艺，在此工艺条件下，水解度可达25.95%，血管紧张素转化酶体外抑制活性达92.0%，试验结果表明：采用酸性蛋白酶和中性蛋白酶分步酶解豆清液制备短肽，制备条件温和，水解度高，具有很好的利用前景3.2 提取大豆低聚糖大豆低聚糖是大豆中可溶寡糖的总称，其组成以棉籽糖、水苏糖、蔗糖为主，还含有少量其他糖类大豆低聚糖虽不能成为人体营养源，但对人体具有特别的生理功能，其能促进人体肠道内固有有益菌——双歧杆菌增殖，抑制腐败菌生长，并减少有毒发酵产物形成，也是重要的食品基料[15]佟献俊等[13]概括了利用豆清液制备大豆低聚糖的方法，其中包括提取法、酶法、微生物發酵法严玲[16]以豆清液为原料，采用超滤膜工艺法提取大豆低聚糖，并进行脱色、脱盐等纯化处理，最终得到大豆低聚糖液，实现了豆清液废水的变废为宝3.3 提取大豆异黄酮大豆异黄酮是大豆生长中形成的一类次生代谢产物，属于黄酮类化合物中的异黄酮类成分，主要是指以3-苯并吡喃酮为母核的化合物，具有抗癌、抗心血管疾病、抗骨质疏松症等多种功能[17]顾建明等[18-19]利用混合活性炭吸附柱法提取豆清液中的大豆异黄酮，在最优条件下，豆清液中蛋白质去除率为95.3%，大豆异黄酮损失率为12.9%。

4 饮料生产豆清液中含有大量的有机酸盐类，这些盐类经过一定条件的处理可变为有机酸，因此利用豆清液可以生产具有天然酸味的饮料王欣欣[20]利用豆清液制备富含苷元型大豆异黄酮发酵乳，在最优条件下进行发酵后，与未发酵豆清液相比，苷元型大豆异黄酮含量增加了29.77 mg/L杨 伟等[21]研制出了豆清液红枣复合饮料，该产品口感柔和，酸甜可口，具有红枣清香气味，质地澄清，并且该产品还含有一定量的生物活性物质和红枣营养成分，具有较高的营养保健价值周启霞和姚建国[22]发明了一种开胃豆清液醋饮料，此发明在加工过程中添加了多种中草药，具有润肺悦心、生津开胃、补血明目、理气散郁的功效5 分离筛选优良生产菌株5.1 分离筛选乳酸菌乳酸菌是一种能够利用碳水化合物产生大量乳酸的细菌的通称，其具有一定的免疫调节作用，对人们的生产生活具有极高的利用价值李雪萍等[23]从豆清液中分离得到了具有降胆固醇能力的乳酸菌，其中有4株菌对培养物中胆固醇的降解率>75%，经鉴定发现有乳酸乳球菌乳亚种（Lact-ococcus lactis subsp.lactis）1株，乳酪短杆菌（Brevibacterium casei）2。