[科普中国]-[原创]焙烤食品中豆渣的应用

豆渣是大豆油脂、酱油、豆腐等豆制品加工的副产物，占全豆干重15%~20%，我国每年大约生产2 000万t湿豆渣。豆渣中含有丰富的大豆蛋白和膳食纤维。少量添加可以生产出高质量的膳食纤维及低热卡值食品。

1. 豆渣的加工工艺

豆渣通常是以粉末状与面粉混合后，以适当比例替代面粉应用在焙烤食品中。在豆渣制粉前，需要进行预处理，如干燥、粉碎、挤压、发酵、酶解等，不同的预处理工艺对焙烤食品的影响不同，同时预处理在提升豆渣作用、改善产品质量和促进营养吸收等方面作用显著。

（1）干燥 鲜豆渣含水分较高且含有较丰富的蛋白质、脂肪等营养物质，所以很容易发酵甚至腐败，不易贮藏，因此需要对豆渣进行干燥处理。常规的干燥技术主要有滚筒干燥、热风干燥或减压干燥等。除了传统的加热方式外，国外也有一些学者和企业采用了远红外线加热干燥技术处理湿豆渣。有关专家对豆渣的电渗透脱水工艺进行了较深入研究，该方法很容易控制脱水的速率，效率较高。

（2）粉碎 加工豆制品得到的豆渣，在用于烘焙食品前应粉碎，以降低粗糙感。豆渣的细化应以石制或陶瓷制装置为佳，使用金属磨碎装置，会产生金属味，影响品质。磨碎后的豆渣粒度以不产生粗糙感为上限，通常小于0.1 mm。如果粉碎程度达到300目以上，则是超微粉碎。采用超微粉碎技术将豆渣颗粒变小，能使其具有良好的乳化性和黏稠性，从而提高豆渣的可食性。也有学者研究发现，超微细粉碎处理提高了豆渣粉的持水能力，防止水分散失，这对淀粉失水老化起到延缓作用，所以经过超微细粉碎的豆渣粉适于制作各种淀粉类食品的添加剂和生产方便食品。

（3）挤压 挤压热处理能使豆渣纤维中各种聚合物成分的聚合度、相对分子质量、单糖组成及其在纤维总量中的相对含量发生变化。最主要的是，水溶性膳食纤维含量得以提高。另外，挤压通过热的作用，可进一步消除豆渣中的抗营养因子，杀灭脂氧酶，使豆渣中的蛋白质适度变性，从而改善产品的风味和储存性能，并且利于机体的消化吸收。一般富含纤维的原料常含有较多的植酸，植酸具有金属螯合作用，会影响人体对微量元素的吸收。挤压可降低植酸与金属离子的螯合作用，改善豆渣粉对机体微量元素吸收的影响，并提高膳食纤维与阳离子的交换能力，改善产品的功能性。

（4）发酵 鲜豆渣含有丰富的蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养物质。有学者研究用微生物发酵豆渣。通过发酵的作用，豆渣中的蛋白质等大分子物质被有效降解，小分子肽、氮基酸含量提高，还能获得几种人体必需但本身不能产生的氨基酸，所以豆渣发酵后，营养成分更易于被人体吸收，从而使产品能很好地满足老年人、小孩及其他特殊人群的需要。另外，发酵豆渣的另一个好处是，有些微生物通过发酵可有效地去除豆渣的腥味，呈现出发酵豆渣特有的清香味。

（5）酶解 为解决由于添加豆渣纤维造成面包品质下降的问题，常采用添加酶制剂的方法来水解豆渣，为豆渣面包工业化生产奠定基础。有关专家用不同酶将豆渣中部分不溶性膳食纤维降解，以此增加可溶性膳食纤维的含量，以提高豆渣的利用率。结果证实，添加酶解后的豆渣焙烤食品具有膳食纤维含量高、甜度适中、有特殊豆香味、酥而不腻等优点。

2. 豆渣对焙烤食品感官质量的影响

（1）面包 在面包中添加豆渣，面包体积会随着大豆膳食纤维含量的增加而缩小，其原因是面筋被稀释，面筋与纤维物质发生相互作用，从而导致面筋网状结构的萎缩。随着面包中大豆膳食纤维含量的增加，面包的质量也随之增加，这主要是由于纤维物质持水力较强所致。研究发现，大豆纤维添加量为5%时不会明显影响面包的品质，而且可以改善面包的风味，而添加量增至10%时，其外观和内在质量均明显下降。

不论何种来源的纤维，如果仅以简单的方式直接添加，当添加量超过7％时就会引起面筋筋力减弱和气体保持能力下降。所以，当不溶性纤维的用量增加时，还必须添加其他制剂，如可溶性纤维（胶类）来改善粗糙的质感和咀嚼时的砂粒感。

（2）饼干 有研究表明，一定量纤维的加入，会使面团的可塑性增加、弹性降低，从而面团易成型，模纹清晰。同时，产品的咀嚼感好，酥脆性增加。有关专家研究并探讨了豆渣纤维饼干生产中原辅料和加工工艺对饼干面团性能与成品感官质量的影响，证明豆渣粉的添加量直接影响饼干面团的性能及成品的口感。通过调整油、糖、水的比例，可将豆渣粉替代面粉的量提高到40%，添加量越大，油的使用量也越大。

此外，豆渣粉的添加量对面团性能和成品风味产生直接影响，其替代面粉量的适宜范围为0~ 22%。2004年，一种高纤维无糖豆渣饼干研发成功，其最佳配方以面粉量为基准，干豆渣和玉米淀粉各为40%。在基本配方的基础上添加富含大豆膳食纤维的豆渣粉，并通过正交试验确定了大豆膳食纤维饼干的最佳配方为豆渣粉占33%，此条件下所制得的大豆膳食纤维饼干质量最佳。

（3）糕点 糕点的原料多含有大量水分，烘焙时会失去水分使产品硬度增加而影响质量。加入豆渣后，因豆渣中的膳食纤维具有较高持水力，可吸附大量水分，有利于产品保持体积和柔软度，还降低了生产成本。试验表明，大豆纤维的添加量一般为面粉的20%~25%。

试验表明，在蛋糕中添加适量的大豆纤维，增强了蛋糕的持水性，减少蛋糕在贮存中失水收缩，延长蛋糕的货架期。分布于面粉之中的大豆纤维对蛋糕内部的结合力有一定影响，在烘烤过程中有产生裂口的倾向，且用量较大时导致蛋糕内部组织结构粗糙，表面凹凸不平，降低产品的感官质量。因此，用量也不可过大。此外，研究得出在大豆纤维蛋糕生产中需适当延长拌粉时间和烘烤时间，当添加量为12%时，可生产出膳食纤维高、质量满意的蛋糕。

3. 豆渣对焙烤食品面团流变学性质的影响

面团是面筋蛋白与水发生了溶剂化作用，并且定向剪切力使得多肽链间发生二硫键和次级键（氢键、疏水键、离子键）的断裂和重组，从而形成了有序的空间网状结构。

豆渣主要是由碳水化合物构成，碳水化合物暴露的游离羟基与水的作用不同于蛋白质与水的作用，所以添加纤维后面团的性质会发生改变，即影响面团的流变学性质。通常纤维制品加入到面粉中，由于稀释了蛋白含量，弱化了面筋网络结构，从而恶化了面团流变学特性，但是对于成分较复杂的豆渣而言情况有所不同。

另外，由于豆渣含有一定量的果胶类物质和戊聚糖（阿拉伯戊聚糖），它们均属已知的面团品质改良剂，这就使得豆渣添加对面团特性的影响情况变得较为复杂。在一定范围内添加豆渣，可以改善面团的粉质和拉伸等流变学特性，但当超过这一限度时，豆渣粉或其纤维粉对面团流变学特性就起到恶化作用。

4. 尚待解决的问题

虽然国内外有关专家学者一直致力于研究豆渣在焙烤食品中的应用，以此提高焙烤食品品质并拓展豆渣的深加工利用，但目前在这一领域的研究还有一些问题未得到合理解决，需要进一步研究。例如，豆渣中各成分与面粉中各成分间的相互作用研究。把豆渣添加到面粉中，并且经过一系列机械加工和热加工的过程，这可能会促进或“激发”豆渣和小麦粉组分间的作用，如果揭示了这一作用机理，将会对豆渣粉对面团流变学性质机理的探究起到很好的推动作用。另一方面是大豆豆渣脱腥问题，因豆渣的腥味限制了其在焙烤食品中的应用，如何开发出生产上简单易行、成本低廉的加工工艺来对豆渣进行脱腥处理值得关注。

编辑：王慧 审核专家：农产品加工杂志社总编 张成龙