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醬油的生產過程主要利用米曲霉分解原料蛋白質和淀粉,產生氨基酸等呈香物質,其他的營養成分如膳食纖維、黃酮、油脂等成分仍殘留在醬油渣中。當前功能保健食品方興未艾,若能從醬油渣這種來源廣泛且價格低廉的原料中提取纖維素、大豆黃酮等活性成分,就能變廢為寶,實現資源的回收再利用。
1.提取膳食纖維
膳食纖維指不能被人體小腸消化吸收,而在大腸中能被部分或全部發酵的可食用植物性來源的多糖類碳水化合物及其類似物。具有較強的吸附力、持水力,并具有發酵、填充等作用,能改善腸道菌群,預防便秘和結腸癌,調節血糖水平,降血壓,增強飽腹感和抗癌等功效,被大家評為第七營養素。隨著社會進步,生活水平提高,谷物食品加工精細度高,人們過多的攝入高蛋白高脂肪的動物性食品,膳食纖維攝入量減少。由于釀造醬油的淀粉質原料為小麥或麩皮,其纖維素含量較高,且在發酵過程中不易被微生物分解利用,仍殘留于醬油渣中,故可以從醬油渣中提取膳食纖維。
2.提取油脂
由于制備醬油的原料品種、配比、生產工藝不盡相同,導致醬油渣的組成差異也較大。若采用大豆為原料,醬油渣中油脂含量則較高,為30.9%~36.5%左右,而以豆粕為原料,醬油渣中油脂含量則為7.4%~8.6%。 浸出法是提取油脂較為廣泛的方法。楊瑩瑩等采用石油醚和80%乙醇雙相溶劑浸提醬油渣中的油脂,根據溶解性的差異,可同時獲得異黃酮、蛋白質等高附加值產品。
醬油渣物料疏松,彈性較差,由于原料中蛋白質在高溫下過度變性,使榨料塑性降低,不能建立良好的炸膛壓力,并且其中的磷脂、蛋白是良好的表面活性劑,能大大降低油、水之間的界面張力,使體系發生乳化,因此壓榨法不能作為從醬油渣中提取油脂的有效方法。將濕醬油渣中雜物除去并進行干燥(醬渣烘干機)后,加入重量百分比為10%~45%的纖維質粉狀輔料,混勻后在約10~30kg/cm2的壓力下進行擠壓膨化,再進行榨油。大量的填充輔料使炸膛壓力提高,利于壓榨取油,出油率為15%~30%。
3. 提取大豆異黃酮
醬油釀造以大豆或豆粕為蛋白質原料,必然含有大豆中的功能性成分。大豆異黃酮是大豆生長中形成的一類次級代謝產物,具有雌激素樣作用,能改善骨質疏松,緩解更年期綜合癥,降低乳腺癌、心血管疾病的風險等功效。由于其不溶于水,故大部分仍殘存于醬油渣中。大豆異黃酮糖苷在人體腸道菌分泌的酶的作用下降解成苷元形式才可被人體吸收利用。由于大豆本身存在大豆β-葡萄糖苷酶,從醬油渣中提取的大豆異黃酮基本上是苷元形式,無需通過酸或酶水解即可得到具有活性的大豆異黃酮苷元,減少了繁復的水解工藝,避免了設備的腐蝕,降低了生產成本。
4. 醬油渣蛋白質及多肽的利用
醬油渣是豐富的植物蛋白質來源,蛋白質含量約占到醬油渣總質量的20%。然而,相對普通的植物原料而言,醬油渣蛋白質的溶出以及酶解利用均存在一定的難度。這是因為在醬油釀造過程中,原料中絕大部分易于被利用的蛋白質已經被霉菌、酵母及細菌等微生物所代謝和利用,殘留在醬油渣中的蛋白質則很難繼續被降解。對這部分蛋白質資源開展基礎研究,發掘其應用潛力,對于醬油渣的精深加工技術發展具有重要意義。
醬油是我國普遍的大宗調味品,其副產品醬油渣來源廣泛,成本低廉。本文對近年來國內外醬油渣的綜合利用現狀做了簡要的介紹,概括了醬油渣用作飼料、肥料,或從中提取功能性成分,如膳食纖維、油脂等的研究。然而,當前的研究多只關注于醬油渣某一方面的利用,尚未形成整合力量,無法實現企業的清潔生產。因此,今后對醬油渣的研究不僅要著眼于飼料或肥料的開發,更要將這些研究與功能性成分的提取技術結合起來,統籌運用多學科的知識,使醬油渣的利用成為一個有機的體系,達到無廢物生產的目的。只有這樣,才能既減輕工業廢料處理負擔,又可以實現資源利用的大化,這不僅是企業發展,同時更是社會發展的需要。
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