蠶豆的營養與加工研究

彭葵 ，李錦鴻 ，李育軍 ，植石燦 ，李靜 ，3，劉仁燕

（1.廣東省農業科學院作物研究所/廣東省農作物遺傳改良重點實驗室，廣州，510640；2.華南農業大學農學院；3.汕尾市信星生態農業有限公司）

蠶豆，學名Vicia fabaLinn，又稱羅漢豆、胡豆、南豆、豎豆、佛豆，為豆科野豌豆屬一年生草本植物。蠶豆是世界五大食用豆類作物之一，中國是種植蠶豆面積最大的國家[1]，青海、甘肅和云南等是蠶豆主要種植地區。蠶豆種子呈扁平狀，無莢果和卷須，與其他豆類作物存在明顯差異[2]。蠶豆營養價值高，富含蛋白質、淀粉和微量元素，也含少量的脂質物質，可廣泛應用于食品加工、飼料加工、藥用等領域，研究蠶豆營養、藥用、養生和加工等具有現實意義，對大健康產業發展具有添磚加瓦的戰略意義。

1 蠶豆的營養研究

1.1 蠶豆的營養水平

蠶豆所含的各種營養物質十分豐富，是深受廣大消費者喜愛的食品原料。蠶豆含有蛋白質、糖類、脂質、膳食纖維以及鈣、鐵、胡蘿卜素、維生素等；蠶豆中的氨基酸種類齊全，對于人體中不能合成的8種必需氨基酸，除色氨酸和蛋氨酸含量稍低外，其他6種含量都較高，尤其是賴氨酸含量較高[3～6]。研究數據表明[7，8]，蠶豆中蛋白質平均含量為 30%（g/g），淀粉含量 48%～62%（g/g），脂肪含量 0.74%～1.60%（g/g）。 蠶豆中維生素含量超過大米和小麥，其礦物質鈣、磷、鐵含量也顯著高于其他禾谷類作物。

1.2 蠶豆的營養變化

蠶豆生長發育時，所含有的營養成分會發生變化。蠶豆籽粒變飽滿的過程中，鮮、干質量變化呈指數上升，水分含量持續下降，蛋白質、脂肪、淀粉總量不斷增加，但蛋白質與脂肪相對含量有下降趨勢，淀粉含量持續增長，可溶性糖在總趨勢下降的過程中會上下波動。了解蠶豆的鮮、干質量的變化狀況，對預測鮮豆、干豆的適宜成熟收獲期有一定價值，可了解有機物質積累過程及蠶豆營養變化過程，有利于指導田間管理和施肥措施；另外，對不同蠶豆品種之間物質代謝上的差異分析，可幫助評價各品種不同特性，為蠶豆新品種篩選提供一些參考[9]。

1.3 蠶豆的營養價值

蠶豆所含營養物質豐富，且營養價值較高。蠶豆中蛋白質不含膽固醇，提高了其營養價值，可預防心血管疾病；含有的粗纖維，可以降低膽固醇，促進腸胃蠕動；含有的鋅、錳、磷脂和膽石堿等物質，具有調節大腦和神經組織的作用，有一定的增強記憶力的健腦作用；含有的VC具有延緩動脈硬化的作用；蠶豆中的鈣有促進骨骼發育的作用[10]。

1.4 蠶豆的抗營養因子的研究

蠶豆中含許多抗營養因子，如縮合單寧、植酸、蛋白酶抑制劑、凝集素、脹氣因子，細胞凝集素、皂角苷等物質[11]。抗營養因子能破壞或阻礙營養的消化利用，并對動物和人體的健康和生長性能產生不良影響，甚至出現中毒的狀況，因此多年來，科學家對降低消除抗營養因子含量進行了多種研究。舉例如下。

①進行發芽處理 蠶豆在發芽的過程中，呼吸和代謝作用急劇增強，各種酶開始活化，酶活性的加強使蠶豆的新陳代謝在較高水平上進行，同時還伴隨著大量的酶促反應，蠶豆中儲存的某些物質被轉化或提升，試驗結果表明，發芽后1～2 d蠶豆的氨基酸含量略有增加；VC含量顯著增加，抗營養因子含量較低，是食用和加工的較佳時期[12]。

②進行高溫處理 蠶豆中的某些抗營養因子特別是縮合單寧具熱不穩定性，高溫下易受破壞，失去活性。108℃條件下加熱蠶豆30 min，蠶豆代謝能值提高，對于去殼蠶豆MEn值也提高；120℃條件處理的蠶豆飼料轉化率與生蠶豆相比顯著提高[13]。

③進行生料發酵 生料發酵起源于國外，最早在釀酒工業中應用，是指各種原料不經過蒸煮、糊化，直接將生料淀粉進行糖化和發酵的過程。胰蛋白酶抑制劑是蠶豆中主要的抗營養因子之一，對蠶豆進行高溫蒸煮，可有效降低胰蛋白酶抑制劑活性，發酵也能有效降低其活性。因胰蛋白酶抑制劑具有蛋白質特性，高溫易變性，在蒸煮過程中可去除約90%胰蛋白酶抑制劑，且發酵過程中微生物酶對其有分解作用。生料制曲可使曲中胰蛋白酶抑制劑降至相當低水平，而熟料制曲成曲中胰蛋白酶抑制劑活性比生料更低；因此先蒸煮后制曲，即熟料制曲法對消除蠶豆中的抗營養因子有顯著效果（圖1）[14]。

2 蠶豆的食品加工研究

蠶豆是我國重要的食用豆之一，與大豆相比，蠶豆富含淀粉、低脂肪、高蛋白，營養和保健價值高，人們以蠶豆為原料開發出了多種蠶豆加工產品。因為新鮮蠶豆不易保存，所以蠶豆加工產品大多以蠶豆干或好儲存的制品為主，比如蠶豆醬、蠶豆罐頭、蠶豆粉、蠶豆奶粉、蠶豆零食等。

①蠶豆醬 蠶豆經過脫殼后經制曲、發酵而制成的調味醬，與傳統黃豆醬相比，蠶豆醬的氨基酸種類齊全并且總量較大；風味方面以醬香型為主，甜味較濃，色澤偏深，香氣略差[15]，可配上辣椒制成蠶豆辣醬，味鮮美中帶一些辣味。蠶豆醬有助消化、開胃的功能，深受消費者的喜愛。

②蠶豆零食 我國常見的蠶豆零食主要有蘭花豆、五香蠶豆、怪味豆，它們香脆可口，價格便宜，是居家、旅行、辦公時出場率相當高的零食。此外，日本的蠶豆零食品種多，質量優，加工工藝好，如脫皮后的整粒蠶豆經油炸后，仍然保持完整粒形，而其原料大都從中國進口[16]，蠶豆零食加工過程中一定要選擇顆粒飽滿、形狀大小勻稱、無霉變、色澤光亮的蠶豆，油炸時，油溫應大于水分的蒸發溫度[17]，以除去水分和油味，這是蠶豆零食口感和品質的保證。

③蠶豆奶粉 國內粉制品大多以大豆、綠豆、黑豆等為原料，蠶豆的粉制品在市面上并不多，但是實際上蠶豆粉制品具有很大的開發價值；蠶豆奶粉經過營養素強化后，鈣、鋅、等微量元素的含量較高，具有較好的人體調理功能，且具有口感好、水溶性好、物態穩定性高等諸多優點[18]。

④蠶豆罐頭 主要有蠶豆鹽水罐頭和風味蠶豆罐頭[19]，罐頭利用高溫殺菌，使酶失活，隔絕空氣，防止產品氧化，開啟后，有蠶豆的香氣。蠶豆罐頭具有耐儲存，易攜帶、風味好等特點，其基本加工工藝流程為：原料選擇→清洗浸泡→預煮漂洗→配料→入罐→排氣→封蓋→殺菌→冷卻→保溫→成品[20]。

圖1 胰蛋白酶抑制劑活性變化

表1 蠶豆與其他谷物的營養成分比較

3 蠶豆的飼料加工研究

蠶豆不僅是一種營養價值豐富的食品，也是一種用途廣泛、物美價廉的蛋白質飼料原料。目前來說，我國蛋白質飼料資源比較有限，價格較高，因此尋找新型的、可替代作用的蛋白質飼料原料非常重要[21]，也頗具市場前景。蠶豆中蛋白質含量高、品質好，且其來源比其他蛋白飼料更廣、成本比其他蛋白飼料更低，故蠶豆已開始替代傳統的蛋白質飼料。蠶豆作為飼料主要是對蠶豆籽粒和蠶豆秸稈的加工和利用。由表1看出，小麥、玉米、薯類等作物的蛋白質含量均低于蠶豆，蠶豆可作為動物飼料重要蛋白質來源之一[22～25]；由表2看出，相比其他種類的秸稈，蠶豆秸稈中的粗蛋白、纖維素、木質素和微量元素等成分含量很高，作為飼料其營養成分更均衡，營養價值和經濟價值更高[21]。蠶豆作為飼料主要運用在水產、生豬、禽類等養殖業方面。

在水產養殖方面，研究表明[26，27]，用蠶豆可飼養草魚、羅非魚等，根據不同的魚種，添加適當比例的蠶豆作為魚類飼料，對魚的生長有積極影響。但也存在一個問題，蠶豆中的抗營養因子在一定程度上會妨礙魚對營養物質的吸收和影響魚的免疫能力。在生豬養殖方面，研究表明[28]，用蠶豆作為飼料養豬，養殖效果與使用以魚粉或大豆作為主要蛋白原料無顯著差異，可降低飼養成本，提高經濟效益。在禽類養殖方面，研究發現[21]，適量使用蠶豆或者經過處理后的蠶豆作為飼料喂養肉雞、蛋雞、鴨、鵝，可以提高禽類肉、蛋產品的品質和產量。

表2 不同秸稈各養分、常量元素含量（干基）和體外干物質消化率比較 %

4 蠶豆的藥用與左旋多巴的開發利用與研究

蠶豆有利濕消腫、補中益氣、清熱健脾、促進骨骼生長作用，可以有效清除血液中的熱毒，它含有大腦和神經組織的重要組成成分腦磷脂和豐富的膽堿，有健腦的作用。它含有的原花青素（OPC）具有抗氧化、抑菌、抗癌和抗突變等生理活性，此外在蠶豆的花和葉片中有較高含量的L-Dopa（左旋多巴），臨床上可被用來治療帕金森病、腎功能衰竭[29]。它可以穿過血腦屏障再脫羧轉化為多巴胺發揮其藥理作用，隨著世界各國人口老齡化的加劇，國內外對左旋多巴的市場需求強勁[30]。目前，L-Dopa的生產方法主要有化學合成、微生物酶轉化法、植物提取等，主要提取方法有溶劑提取法、超聲強化提取法、離子交換色譜法、膜分離技術法、活性炭吸附法等，其中溶劑提取法中，溶劑pH值和提取時間對取得率影響較大[30]，離子交換色譜法是國內生產企業應用比較廣泛的提取方法[31]，而超聲波強化提取技術應用于發芽蠶豆L-Dopa的提取與傳統溶劑浸提相比得率較高，提取時間較短，L-Dopa 的生物活性保存得更好[29，30，32]。

荊州豌豆（蠶豆）

5 蠶豆的營養產業的發展對策與建議

蠶豆在食品、藥品和飼料領域均具有廣泛的用途，市場前景也非常可觀。蠶豆可以加工為各種營養價值豐富的食品，開發研究出在多個領域發揮作用的藥品；也可以作為動物飼料來降低養殖成本，提高養殖業的經濟效益。蠶豆食品加工行業發展相對較為成熟，在藥品領域的研究有著可期的前景，作為飼料推廣有著不錯的經濟效益，但目前也存在著一些限制因素，如抗營養因子等的消除有待進一步研究。未來，蠶豆的營養、養生和加工研究會逐步深化和完善，為人們創造出更大的價值。