大豆異黃酮(Soybean Isoflavone,SI)是大豆中一類多酚化合物的總稱,是一類具有廣泛營養學價值和健康保護作用的非固醇類物質。自然界中大豆異黃酮的資源十分有限,僅存在於豆科蝶形花亞科的極少數植物中,大豆是唯一含有異黃酮且含量在營養學上有意義的食物資源[196]。大豆品種異黃酮含量和分布不但受遺傳因素控製,環境對其也有較大的影響[197-199]。中國大豆品種異黃酮含量在84.55~785.49mg/100g之間,多數品種異黃酮含量在200~300mg/100g範圍內,總趨勢是南方地區的大豆品種異黃酮含量比黃淮夏大豆和東北及北方春大豆低[200,201]。
大豆異黃酮是大豆生長過程中形成的一類次生代謝物質。大豆中天然存在的大豆異黃酮總共有12種,可以分為3類,即黃豆苷類(Daidzin groups)、染料木苷類(Genistin groups)、黃豆黃素苷類(Glycitin groups)。每類以遊離型、葡萄糖苷型、乙酰基葡萄糖苷型、丙二酰基葡萄糖苷型4種形式存在。天然存在的異黃酮以染料木苷類和黃豆苷類為主,黃豆黃素苷類含量很少,其中又依次以丙二酰染料木苷、染料木苷、丙二酰黃豆苷、黃豆苷四種為主要成分,占異黃酮總量的83%~93%,其餘8種異黃酮僅占7%~17%。相比之下,天然狀態下,苷原類異黃酮所占比例很小,僅占異黃酮總量的2%左右[202-204]。不同的異黃酮組分,其生理活性有很大差別。
研究發現,大豆異黃酮的活性組分染料木黃酮和黃豆苷元在結構上與哺乳動物的雌激素——雌二醇相似,都具有雌激素的活性基團——二酚羥基,它可與生物體內雌激素受體(Estrogen Receptor,ER)結合而表現出一定的雌激素功能,如抗腫瘤、預防骨質疏鬆症、預防心血管疾病、緩解更年期綜合征、抗氧化功能、清除自由基以及抗溶血等生理活性[205-209]。
異黃酮的生物活性受其在食品中的化學形態以及加工方式的影響[210-214]。例如,丙二酰基糖苷型異黃酮是天然狀態下大豆異黃酮的主要存在形式,約占全大豆總異黃酮含量的69%~72%(質量分數),在幹燥或熱水浸提過程中,可以轉化為葡萄糖苷型或乙酰基葡萄糖苷型的形式[215]。發酵過程有利於異黃酮由糖苷型向苷元型的轉變[216-218]。國內外學者對豆製品加工過程中異黃酮含量和組成的變化進行了大量研究[214,219-225]。Mahungu和Singletary等對大豆濃縮蛋白和玉米粉低水分(水分含量22%~26%)混合擠壓過程中異黃酮的變化進行了研究[221,226],然而對大豆蛋白高水分擠壓組織化過程中異黃酮的變化規律還未見報道。
本章重點旨在研究在高水分擠壓組織化過程中,擠壓工藝對大豆異黃酮含量和組成的影響規律,並對其變化動力學進行研究,確定異黃酮變化的反應級數、變化速率常數及其影響因素。