中国农业大学郭顺堂：豆基粉中几种天然成份的风险研究进展

【FBIF2016演讲文稿（整理）】

演讲嘉宾:郭顺堂，食品学院教授，中国农业大学

图为：郭顺堂

演讲视频

今天换个话题，是讲豆基粉中天然成分的风险研究。大家关注乳品益生菌的问题，我的研究是以大豆为基料的婴儿粉和辅食的研究。实际是叫豆基配方粉。相比于国外，我国豆基粉量比较少。国外比较大的是美国，他们配方豆基粉占到婴儿配方粉的20%—25%。欧洲10%左右。包括新西兰，豆基婴儿配方粉也占7%—8%。我们国家这方面还没有开发，市场没有成熟。有一些企业也提出想与我们合作，但是研究过程中发现有很多的问题。我讲这个题目也是受到一些常来问我的问题的启发。他们说郭老师经常吃大豆能否男的能变女的？郭老师，我们大豆又被检查出硼，让我们停产怎么办？这些问题有待我们研究。今天所讲是我们看了很多的综合性文献和我们研究过程中的体会与大家做交流。

豆基配方粉是以大豆蛋白为原料，根据婴儿生长发育和营养需求添加一些维生素和矿物质做成的配方食品，具有代乳用品的性质。当然以乳品和牛奶为基料、大豆为基料的不能替代母乳。但是有些孩子吃牛奶配方粉出现乳糖不耐症和过敏问题，这个时候考虑到大豆、植物蛋白来替代。但是有人说植物蛋白也有过敏性，不错，但是这里面有选择。国内婴儿豆基配方粉主要应用于几个家庭，一个是素食家庭，更重要的乳糖不耐的婴儿，还有对牛乳过敏的婴儿。国外有一百多年的历史做婴儿豆基配方粉。国家50年代也做了不叫婴儿配方粉，也是用大豆蛋白加上谷物粉配合起来，那个时候叫代乳粉，我们国家也有很多年的历史。但是目前我们都倾向于买乳品，大豆这块没有受到重视。

图1

在豆基粉里面有几个天然重要的成分：大豆异黄酮、植酸、硼、胰蛋白酶抑制剂和大豆低聚糖。大豆异黄酮是大豆生长中形成的一类次生代谢产物。迄今为止，从大豆中共分离出12种。97%-98%是糖苷类结合型苷元衍生品，只有2%-3%是苷元，不含糖精。游离型苷元有3种，结合型糖苷有9种（图1）。从结构上看看出上面是苷元结构（图2）。这种物质在上个世纪90年代开始大量研究，研究的结果主要分布是在大豆胚轴中。加工方式不同的话也会产生一些量的差异，尤其是这种我们看到大豆分离蛋白，尤其是浓缩蛋白异黄酮的量是极其少，73每克。在传统的豆制品当中，像豆腐等发酵产品都是比较少。品种不同，大豆组织结构里面的分布也不一样，还有它的加工方式也会降低异黄酮的含量。

图2

至今为止，国内有很多对异黄酮的安全性的质疑点，主要有几个方面，一个是致癌。过去我们说吃异黄酮是保健品，缓解女同志的更年期的症状。但是很多人有研究报告中异黄酮对癌细胞的增长，尤其是对女性的癌细胞增长有促进作用。还有是异黄酮和其他的环境雌激素是否有协同作用，这种协同作用是否影响作用方式等。再就是生殖毒性，早期的暴露是否引起雌性和雄性生殖系统的结构和功能发生改变，对青春期发育和动情周期是否有影响。

这些问题国家卫生部专门召开几个专家组织一起，对异黄酮保健品，对大豆食品中含有异黄酮的问题召开过专题会。这个问题我们查了文献，也做了分析，如何去除异黄酮的研究。我们看了一个文献，是美国研究了五大品牌豆基配方粉的异黄酮含量。这里面豆基粉总异黄酮的组成是一致的，异黄酮和大豆分离蛋白添加比例相关。添加的异黄酮含量高，一般是在1931—2284微克含量范围。而且豆基粉中的异黄酮以染料木素、大豆苷元及糖苷形式为主。婴儿直接食用的冲泡好的豆基粉中总异黄酮含量为32—47微克/毫升。美国农业部做了研究，豆基配方粉的含量采用一定的品种也是稳定存在。那么摄入水平，婴儿通过豆基粉摄入异黄酮的量约为28—47毫克/d，相当于成年人每日食入含56克大豆蛋白的食品的。而母乳和牛乳配方中异黄酮含量非常低，分别为1.6~13.6微克/升和0.1—5微克/L。值得注意的是是母乳和乳基配方本身含有一定量的雌激素。异黄酮的雌激素活性是非常弱的。

异黄酮对婴儿生长发育影响的研究，主要是体现在个体生长、生殖系统、免疫功能、神经行为发育、甲状腺功能。这个和雌二醇相似既可表现为弱雌激素活性，也可以表现为抗雌激素活性。2001年在法国召开的会议上指出，每天成人摄入50毫克的量是安全的，摄入150毫克也可能是安全的。另外异黄酮预防骨质疏松有很好的作用。一般我们国内讨论是70毫克左右没什么问题。除非你是单独吃异黄酮，否则没那么高的摄入量。还有表明，对婴儿时期的增长，特殊时期因为身体的机能没有发展完全，对婴儿是否安全还存在争议。所以建议豆基粉弥补母乳和乳基配方在婴儿喂养上的不足，而且豆基粉也在普及和发展，需要对异黄酮的剂量效应关系要有研究，也希望在加工工艺上把异黄酮降到最低或者是去除。对于如何去除异黄酮也有研究，比如说采取大豆浓缩蛋白。还有的方法是在加工过程中采用离子交换的方式也可以把异黄酮大部分去除。

第二个就是植酸。这方面就是肌醇六磷酸脂。植酸在大豆中的存在量很大，它主要是影响矿物质的吸收，另外对蛋白质的吸收刚才有一位老师也讲到，植酸与大豆蛋白质是结合在一起，不但影响矿物质的吸收，同时对蛋白质的消化也有一些影响，使蛋白质的利用率下降。还有它和淀粉酶结合，降低淀粉酶的活性。所以植酸中的磷也不能被单胃动物所利用。如何解决植酸对矿物质的吸收也有一些报道。植酸和金属离子螯合反应，抑制铁的吸收。植酸和铁的吸收是有一个条件，大于14可显著抑制铁吸收。引起锌的吸收，比值是10—12。但是对钙的抑制强度比较大，大于0.24则明显抑制。这也告诉我们调制与大豆蛋白为基料的婴儿配方粉。去除植酸的方法也有很多，介绍一下我们在婴儿豆基粉当中，大豆分离蛋白的植酸基本保留情况。植酸分布在什么地方，一个是在整个大豆里面含有的情况，第二个是在子叶里。通过子叶做成产品的情况。去除过程中，加工可以通过一些方法有效去除植酸，现在对植酸蛋白研究很多。这里面主要是采用酶法、发酵、发芽的方式把植酸破坏掉，另外为了降低植酸的抑制效果，可以通过强化豆基粉的矿物质。还有一个是通过离子交换，一个是酶法是比较适用。通过离子交换把植酸去除掉，能够取得很好的效果。这是我们实验室所做的数据（图3），大豆里面的植酸含量10毫克/克，经过离子交换处理，就降到非常好的水平。

图3

胰蛋白酶抑制剂，这是大豆中重要的成分，可以抑制蛋白酶活性，对蛋白质的吸收有不利的影响，另外会产生毒性。它的种类主要是Kunitz和是Bwan-Birk。我们看到不同豆制品当中KTI含量和活性分析。看一下结果（图4），这里面不管是哪种处理方法，婴儿豆基粉的KTI的灭活率都达到90%以上，如果达不到就会产生问题。小孩产生闹肚子或者是恶心。在中国市场上，作为学生豆奶发生过很多的问题，在吉林、海城、广西都有过这样的事情，所以KTI去除活性甚至含量降低，这是豆基粉过程中必须要考虑的问题。方法上有热处理法、生物化学失活，还有酶解法等。

图4

第四介绍一下硼。我们过去不是太关注硼，但是很多的豆制品厂都出现硼的问题。硼是地球中都存在，是植物生长中不可或缺的微量元素。对于硼这样一个必要的东西，在人的生理方面也起到重要作用。比如说人体缺乏就造成人的骨骼和脑的发育受到影响。如果硼摄入过多也会造成影响人的生化过程，对DNA造成损伤，还也造成生殖发育毒性。所以硼也是在食品安全中非常关注的事情。2010年，我国12省市对食品原料中硼调研进行了分析，均值是在18.21毫克/公斤，大米和小麦粉丝中国的硼的含量平均不足1毫克/公斤。硼的含量因产地不同也有差异。东北大豆的硼的含量，黑龙江、辽宁高一些， 南方大豆硼含量少一些，但是现在我们造成人为地添加硼。向产品里添加硼砂。为什么添加呢？因为添加了以后能够增加腐竹这类产品的韧性。如果过多含量就会造成人体的伤害，所以国家对硼有规定。我们这边也列出WHO，欧盟、美国对硼在食品中的限量要求（图5）。所以对硼的问题而言，主要来自于饮食和饮水。如果人为增加，势必会造成硼摄入过多，所以婴儿配方粉中也要注意限量问题。有些工厂就是像这种腐竹产品就会过量增加硼，这个国家明令禁止。但是如何判断硼是来自于土壤原料中，还是来自于人为添加的，这是头疼的问题。

图5

大豆低聚糖，刚才我们益生菌讲了是有一些孩子吃了闹肚子什么的。现在婴儿豆基粉也出现这样的问题，吃了以后孩子有的闹肚子，还有的是产气，孩子总放屁。刚才杜邦的演讲嘉宾降到这个排第四，占27%。放屁怎么回事，是低聚糖还是胰蛋白酶抑制剂也不清楚，但是根据过往的文献，都把它指向低聚糖，低聚糖是一种寡糖，对人体有好处的糖类，能够促进双歧因子增值等。但是是否产生这样的问题，在大豆中也要考虑低聚糖的问题。大豆低聚糖有这样几个特点。甜度上是一般蔗糖的70%，热值是蔗糖50%。其他的还有什么渗透压，相对湿度等。但是大豆低聚糖是难消化性的糖，在胃肠道中难以分解，主要是对双歧杆菌等有益菌有增殖作用。具有低热量、抑制血糖上升的效果。现在在有些企业的婴儿配方粉里面也加低聚糖，国家有明确限量不能加多，加多也会造成孩子闹肚子的问题，但是我们大豆里面是否保留低聚糖，保留多少？能不能不造成拉肚子、产气的问题。最大的不易引起腹泻的剂量，男性0.64克/公斤体重，女性0.96克/Kg体重。现在很多国内的企业生产出来的是对女性的保健品。在婴儿食品里面怎样对待它，这是我们要考虑的问题。因为低聚糖含有棉籽糖、水苏糖过去被普遍认为是人和动物体内产生胀气的成分。比如说大豆的浓缩蛋白，还有大豆分离蛋白，还有分离蛋白和浓缩蛋白混合的。那么进食量相同，产生的量还是不一样的（图6）。进食量一样的条件下，那么胀气就会产生。画红色的就是大豆分离蛋白产气量非常少。按分离蛋白比浓缩蛋白去除的量多，所以产生少。所以大豆分离蛋白是较好的婴儿豆基粉食品原料，在添加了乙醇提取物和乳清蛋白后产气量均显著增加，这也就是浓缩蛋白胀气。对大豆制品采取脱除乳清的处理也可以是较好地解决胀气的问题。

图6

我们在解决豆基粉的过程中，有这样的一些问题，带着这些问题如何研究它的加工技术和一些评价，我们现在还在路上。

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