油料种籽的特殊物质
油料种籽中除含有上述化学成分外,还含有甾醇、生育酚(即维生素E)、灰分(即无机矿物质,如磷、钾、钙、镁等)以及烃类、醛类、酮类及醇类等物质,这些物质的含量很小且对油脂生产的影响很小,这里不再介绍。
个别油料中含有一些特殊成分,如大豆中含胰蛋白酶抑制剂、凝血毒素、脂肪氧化酶、大豆低聚糖、大豆异黄酮等。菜籽中有硫代葡萄糖苷等,棉籽中含有棉酚等。
1、 大豆
豆类种子中存在的酶类和一些抗营养因子(ANCs)会影响豆制品的质量、营养、加工方法和工艺条件。抗营养因子包括蛋白质因子和非蛋白质因子。抗营养因子在保护植物免受害虫、真菌、捕食者侵害和抵抗恶劣环境方面起着积极的作用,但是它们对食品品质和安全性有消极影响,不利于充分发挥其营养价值,某些抗营养因子具有特殊价值,可提取出来做药理学、生物化学、保健食品之用。
(1) 蛋白类抗营养因子和酶类
①蛋白酶抑制剂(protease inhibitor,PI): 蛋白酶抑制剂是豆类种子中最重要的蛋白类抗营养因子,现在研究得最为清楚的蛋白酶抑制剂是胰蛋白酶抑制剂(TIs),胰蛋白酶抑制剂能抑制胰蛋白酶活性和促胰腺分泌的增加,使胰腺机能亢进,降低蛋白质的营养价值,严重时引起胰脏肿大,一般80℃以上湿热处理可使之失活;不过,微量的胰蛋白酶抑制剂可能对治疗糖尿病有效。
②植物外源凝集素(PHA): 植物外源凝集素又称凝血毒素,是具有凝血作用的低分子量的植物性蛋白毒素,属糖蛋白,广泛存在于未经加热处理的生大豆中,经过湿热处理,也易失活。
③脂肪氧化酶: 现已发现有近30种酶类存在于大豆中,其中以脂肪氧化酶对豆制品的质量影响最大。当磨碎生大豆时,大豆中存在的脂肪氧化酶在氧的参与下,催化脂肪氧化生成正己醇等具有大豆臭的物质,使豆奶产生豆腥味,可采用化学、物理方法除去豆腥味或采用掩盖法,生产出无豆腥味豆奶。美国康乃尔(Conel)大学发现了用80℃以上的热磨法可使脂肪氧化酶失活,制得无臭豆奶;此外也可利用微波加热技术对大豆原料进行灭酶脱腥处理。
蛋白类抗营养因子和酶类在总蛋白中所占比例虽不多,但对大豆制品的质量却非常重要。
(2)大豆低聚糖(soybean oligosaccharide)大豆低聚糖的主要成分为棉子糖(三糖)、水苏糖(四糖),在人体小肠内不能消化,当经过大肠时,被细菌发酵而产生气体,会引起胀气、腹泻等问题,故称为肠内产气因子。这是影响大豆制品广泛消费的主要原因之一。
产气因子在大豆浸泡、脱皮、离心分离除去豆渣时可部分除去,在豆奶中的部分产气因子,可采用水解酶法除去,也有用超滤和反渗透技术除去。
近年,发现大豆低聚糖具有多种生理功能,棉子糖、水苏糖是双歧杆菌的增殖因子,能使肠道内有害菌减少,改善肠内有害菌群的组成,有利于维持和增进健康,可将之提取出来作为保健食品功能因子。
(3) 大豆异黄酮(soybean isoflavones)大豆异黄酮以糖苷形式存在,是大豆在生长过程中形成的一类次生代谢产物。异黄酮也是大豆食品中的苦涩物质之一,不溶于油而进入豆粕,约占0.15%。具有多种生物学作用,如抗氧化、抗癌、预防心血管疾病、抗病原菌生长等,可从大豆粕中提取,是一种很好的保健食品功能因子。目前,我国对异黄酮的开发利用还处于起始阶段,美国、日本已有同类产品面市,美国异黄酮产品售价30万美元/吨。
(4)大豆皂苷(soybean saponin) 大豆皂苷是类固醇或三萜系化合物的低聚配糖体的总称,因其水溶液能形成持久泡沫,象肥皂一样而得名。大豆皂苷是很好的发泡性植物配糖体,也是引起大豆食品产生苦涩味的因子之一,在大豆中的含量约为0.1~0.5%。
大豆中含5种皂苷,大豆皂苷的药理实验表明,其毒副作用小,且具有以下功能:
①防止体内生成过氧化脂质,有抗衰老的功效。
②抑制脂肪的吸收,促进脂肪的分解。
③降低血清胆固醇。
④抗血栓作用
⑤免疫调节作用
⑥对人体艾滋病病毒的感染和细胞生物学活性具有一定的抑制作用。
目前,我国对大豆皂苷的提取和检测技术有了较大进展,有多家科研部门正在进行应用开发研究。
2、菜籽
尽管许多国家已培育出“双低”(低芥子苷、低芥酸)的油菜品种,但我国菜籽中常含3~10%的芥子苷,即硫代葡萄糖苷,其分子结构为:
芥子苷本身是无毒的,但经酶催化水解后生成腈、硫氰酸酯、异硫氰酸脂、口恶唑烷硫酮(即致甲状腺肿素)等毒性物质,其中腈的毒性最大。
3.油茶籽
油茶籽含有溶血性茶皂苷( Tea saponin),在其饼粕中含6%~10%,皂苷对鱼蛙等冷血动物毒性特别大,虽稀释至百万分之一,也能使鱼麻痹以至死亡。现已经证实,皂苷具有强心作用,进入胃中能催吐,还能促进支气管粘液的分泌,故皂苷可作为祛痰剂或利尿剂。