第二节 豆类 一、概述 （一）豆类的生产、消费与流通 1、豆类的生产 （1）植物学分类

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1 第二节 豆类 一、概述 （一）豆类的生产、消费与流通 1、豆类的生产 （1）植物学分类
第二节 豆类 一、概述 （一）豆类的生产、消费与流通 1、豆类的生产 （1）植物学分类 豆类从植物学分类上属于双子叶植物纲豆目豆科蝶形花亚科，多为一年生或越年生。 （2）主要待征 果实为荚果，即种子成熟于荚皮之中， 根部有根瘤菌(bacteroid)共生，从空气中固定氮素以供其生长，占豆类作物所需氮素的2／3。 子实中含蛋白质较高，一般子粒中含蛋白质20％-30％，且赖氨酸含量丰富，正好与谷类蛋白的组成互补。

2 （3）豆类的种类 按照我国对豆类的食用习惯和在粮食流通体制中的位置分为： 大豆（一般算作谷类） 花生（算作干果或油料）
食用豆类（其他豆类统称），主要包括：蚕豆、豌豆、绿豆、小豆、缸豆、普通菜豆、多花菜豆、小扁豆、饭豆等。 由于豆类的生物固氮作用，无论是对农业生态环境，还是对人类食物链的健全，都有着非常重要的意义。

3 （4）大豆与花生成分（与其他豆类相比）的特殊性
豆类中大豆与花生比较特殊，它们碳水化合物含量较低(分别为25％、15％左右)，且含淀粉极少，尤其是大豆；而脂质含量却相当高，分别为17％、50％左右。 其他豆类的碳水化合物含量基本在50％以上，且多为淀粉，而脂质含量只有2％左右。 因此，往往将大豆与花生归于油料作物。

4 食用豆类的栽培历史与禾谷一样长久，约从公元前6000年，豆类就开始用作人类的食物。
（5）生产情况 食用豆类的栽培历史与禾谷一样长久，约从公元前6000年，豆类就开始用作人类的食物。 大豆、小豆、绿豆、饭豆和黎豆起源于中国，其他豆类均为历史上先后传入我国的品种。 目前花生、大豆、豌豆、菜豆、蚕豆、缸豆等已从原产地传播到全世界，成为粮食贸易和消费的大宗产品。 据FAO资料，全世界豆类供人类食用的植物蛋白，占全部食用蛋白质的22％。

5 表1 世界人均占有食用豆类量 单位：kg 由以上统计可以看出，世界人均占有食用豆类量呈上升趋势，从1949年到1987年增长了18.2％，而我国却下降了52.5％。这可能与我国营养知识不够普及，以及计划经济下，指导粮食生产过分重视产量有关。

6 表2 世界食用豆类的主产国家产量排序 全世界主要食用豆类，从种植面积和总产量而论依次为：干菜豆、干豌豆、鹰嘴豆、干蚕豆，其次是小扁豆和木豆。木豆主要分布在南亚几国，其他地区极少。用青(嫩)豆(荚)加工食用的豆类主要是青豌豆和青菜豆，其次为利马豆。

7 据FAO统计，全世界1993-1995年以每年总产量为准，前10位豆类作物主产国及其总产量如表3所示。
表 年世界豆类作物总产量 单位：万t

8 2、消费与流通 豆类因为含有较高的蛋白质，且其氨基酸组成比较合理，因此是人类长期以来珍视的食物群。
豆类食用的形态多样，许多豆不仅可以与米、面一起作主食，而且还可以加工成形式繁多的副食品，除大豆制品外，各种豆做的粉丝、粉皮、凉粉，以及糕点、饼馅枚不胜举。除花生外，几乎所有豆类都可作为蔬菜食用，甚至许多调味料，如酱油、豆豉、豆瓣酱等也是以豆类为主原料做成。 自古以来我国人民就发现了豆类的生理功能，绿豆、小豆、豌豆、白藕豆、刀豆等被作为中药的材料，而且近年科学家更是发现了豆类所含的许多生理功能性成分，使得豆类成为“健康食品”、“功能食品”的重要原料。

9 我国曾是历史上长期生产和出口大豆最多的国家，20世纪30年代大豆产量和出口均占世界的90％左右，然而到80年代末，总产降至占世界总产量的10
我国曾是历史上长期生产和出口大豆最多的国家，20世纪30年代大豆产量和出口均占世界的90％左右，然而到80年代末，总产降至占世界总产量的10.1％。世界大豆生产和出口最多的国家依次为美国、巴西、中国和阿根廷。美国1921年才开始规模种植大豆，到80年代大豆产量已达世界总产量的60％，据1998年统计，美国大豆产量达7500万t，巴西达3100万t以上，世界总产量达1.587亿t(中国统计年鉴1999)。 国外，尤其是发达国家豆类的生产和消费都在大幅度增长，联合国还把提高豆类消费作为改善发展中国家人民营养的重要战略措施。我国人民的体质改善需要增加含蛋白丰富的豆类消费。因此，正确认识豆类在食品中的特殊地位，增加豆类生产，开发豆类食品，加大豆类在我国人民膳食结构中的比重十分必要。

10 (三)豆类的性状与成分 1．性状 豆类的果实为荚果，一些豆类在青嫩时连同荚都可以食用，但在成熟后可食部分为荚内的种子。
种子由种皮、子叶、和胚组成。 禾谷类种子的可食部分主要是胚乳，豆类的豆皮所包的两片肥大子叶便是豆类的可食部主体，子叶部约占种子的90％。

11 2．成分 (1) 蛋白质和脂肪含量丰富，与谷类相比，豆类的蛋白质与脂肪往往高出1倍至数倍。
食用豆类含有大量淀粉细胞，蒸煮可使这些细胞溶胀而不破裂，形成“豆沙”。 (2) 一般含B群维生素比较多，但作为蔬菜的青豆或豆芽菜，也含有一般禾谷类不含的维生素C。 例如青豌豆和豆芽的Vc含量分别为0.55mg/g、0.25mg/g，比白菜、萝卜和芹菜的含量还高。 (3) 豆类特有的皂角苷、单宁和卵磷脂含量丰富，一些豆类还含有丰富的黄酮、低聚糖、α-亚麻酸、核黄素等具有生理活性的成分。

12 （三）豆类的品质、规格和等级 （1）豆类按其成分和形态可分为三大类： 以蛋白质和脂肪为主的豆类(大豆、花生)
以淀粉和蛋白质为主的豆类(蚕豆、豌豆、小豆、绿豆等) 可作为蔬菜利用的豆(毛豆、豆角) （2）对豆类品质的一般要求为： 没有异物或杂草种混入，种皮薄，粒形饱满，大小一致，含水率在14％以下。 异物包括：未熟籽粒、虫蛀粒、软质粒、腐粒、其他种子及土、石块等。 （3）一般检查评价的规格有：每升容积重、千粒重等指标。 （4）国际上一些产豆大国规格体系比较完备，表4是美国的利马豆(Lima bean)规格一例。

13 表 美国利马豆规格

14 豆类品质管理 豆类品质管理最大的问题是霉变，尤其是花生、大豆等，如果在保存中受潮，很容易产生黄曲霉素的污染，FAO及WHO规定，食物中黄曲霉素含量不能超过5mg/kg。 豆类在加工时，消毒面临的最大问题为嗜热芽胞菌的灭菌处理，因为豆类一般可能混入从土壤中带上的芽胞菌，这些菌往往在100℃还不能完全被杀灭。 因此，在豆类的收获、贮藏、流通中，一定要注意减少微生物的污染和霉变。

15 二、大豆 （一）大豆的栽培史与分类 1、大豆的栽培史
大豆属于豆科(Leguminosae)、蝶形花亚科 (Papilionoideae)、大豆属(Glycine)，通常所说的大豆是指栽培大豆[Glycine max(L．)Merrill]。 大豆起源于中国，其种植历史至少有5000多年，适于冷凉地域生长，在纪元前传播至邻国，18世纪传入欧洲，之后扩展到中美洲和拉丁美洲，20世纪20年代才广泛栽培，近20年开始在非洲种植。 大豆为一年生草本植物，茎直立或蔓生，植株一般高0.5-1m，蔓生种长达2m以上，分枝发展，叶互生。其果实为荚果，荚内含种子1-4粒。荚的形状有扁平、半圆等类型。荚面通常有茸毛，成熟后呈草黄、灰等色。

16 2、大豆分类 （1）根据用途不同，大豆可分为 油用大豆——粗脂肪含量大于等于16％(干基)
食用大豆 粮用大豆——水溶性蛋白含量大于等于30％(干基) 菜用大豆——烹调容易，味道香甜的鲜豆或青豆 饲料豆——颗粒小、品质差的等外大豆 （2）根据皮色，大豆可分为 黄豆——占大豆产量的90％以上 杂色大豆——皮色有青、黑、褐、茶或赤等色 （3）黄豆按粒型可分为 大粒大豆——主要用于煮豆产品 中粒大豆——用于豆腐、豆瓣酱 小粒大豆——宜于做豆豉类产品。

17 （二）生产、消费和流通 1、生产 （1）我国大豆生产的区域分布和品种资源 1） 我国的大豆生产主要集中在三个地区：
1） 我国的大豆生产主要集中在三个地区： 东北春大豆区——产量约占全国总产的40％-50％ 黄淮流域夏大豆区——产量占25％-30％ 长江流域夏大豆区——产量占10％-15％ 一般东北大豆产地多种植油脂含量较高的油用大豆，南方多种植蛋白质含量较高的食用大豆。 2）我国近年育成的优质大豆品种有： 以红丰9为代表的高油脂品种(＞23％) 以诱处4、科新3为代表的高蛋白品种(＞47％) 以皖豆10、中豆8为代表的油脂和蛋白双高品种(油脂与蛋白 总含量＞66％)

18 （2）我国及世界大豆生产统计 历史上中国的大豆生产一直居世界首位，至1953年美国开始跃居首位。目前世界大豆年产量约16000万t，我国年产量约1600万t。近10年世界大豆年产量增加了32.6%，而我国年产量增加幅度较小。 图1 各国大豆产量占世界总产量的比例（1997）

19 2、大豆的消费与流通 我国大豆的消费量不断增加，图2为20世纪70年代以来，中国、日本和美国食用大豆和油用大豆消费量变化趋势。
图2 中、日、美三国大豆消费量

20 1995年之前我国一直是大豆净出口国，之后我国成为大豆净进口国，图3是我国近年大豆进出口量变化趋势。
图3 近年我国大豆的进出口量

21 （三）性状与成分 1、大豆籽粒的形态和构造 大豆荚果脱去果荚后为大豆籽粒。 大豆籽粒有球形、扁圆形等。
种皮（约占籽粒重量的8％，主要由纤维素、半纤维素和果胶质等组成） 胚乳残存组织（种皮与胚之间） 胚芽 胚 胚茎(轴) （约占籽粒重量的2％，富含异黄酮和皂甙） 胚根 子叶（约占整个大豆籽粒重量的90％，大豆籽粒主要的可食部分） 大豆籽粒

22 图4 大豆的籽粒结构

23 2、化学组成与营养 （1）常量成分 1）蛋白质 含量位居植物性食品原料之首，高达40％左右。
根据在籽粒中所起的作用不同，大豆中的蛋白质一般可分为 贮存蛋白（大豆蛋白的主体） 结构蛋白 生物活性蛋白 这些蛋白颗粒周围虽有磷脂质膜，但膜易破裂，所以可用水抽提。

24 根据溶解性不同，大豆蛋白可分为 白蛋白(清蛋白) 球蛋白（大豆中90％以上的蛋白，是多组分蛋白 ） 根据沉降速度法，将大豆球蛋白超离心分离，可得到2S、7S、11S、15S 4种组分。 免疫学分析表明，大豆球蛋白至少是由大豆豆球蛋白(g1ycinin)、β-伴大豆球蛋白(β-conglycinin)、α-伴大豆球蛋白( α -conglycinin)以及γ-伴大豆球蛋白( γ -conglycinin) 4种不同的蛋白组成。

25 表5 大豆球蛋白主要组分及其含量 由表5可见，大豆蛋白主要由7S和11S蛋白组成，这两种蛋白质决定了大豆蛋白的胶凝性、起泡性、保水性、吸油性等加工功能特性。

26 采用较新的称为蛋白质消化率修正后的氨基酸得分进行评价，大豆分离蛋白得满分(1
采用较新的称为蛋白质消化率修正后的氨基酸得分进行评价，大豆分离蛋白得满分(1.0分)，所以，在营养上大豆蛋白不亚于高质量的动物蛋白。图4为大豆蛋白必需氨基酸组成与人体需要FAO/WHO，1985)的比较。 近年的研究表明，食用大豆蛋白产品可预防心血管疾病和骨质疏松症，对肾脏病和高血压也十分有益。 图4 大豆蛋白氨基酸组成与人体需要

27 2)脂质 大豆含20％左右的油脂，是世界上主要的油料作物，全球大约一半的植物油脂来自于大豆。 大豆油脂的主要特点是不饱和脂肪酸含量高
61％为多不饱和脂肪酸， 24％为单不饱和脂肪酸 α-亚麻酸（可预防心血管病的一种ω-3脂肪酸） 除脂肪酸甘油酯外，大豆中还含有约1.3％-3.2％的磷脂，主要成分是 卵磷脂 脑磷脂 磷脂酰肌醇。 在食品工业中，大豆磷脂广泛用作乳化剂、抗氧化剂和营养强化剂。

28 3)碳水化合物 大豆中的碳水化合物含量约为25％。 主要成分为 蔗糖 棉籽糖(raffinose)和水苏糖(stachyose)等低聚糖
纤维素和多缩半乳糖等多糖。 由于棉籽糖和水苏糖不能被人体直接吸收，而肠内又缺少水解棉籽糖和水苏糖所必需的半乳糖苷酶，在肠内微生物菌丛的代谢下，产生二氧化碳、氢气及少量甲烷，所以食用富含大豆低聚糖的产品后往往有胀气症状，从而限制了大豆在食品工业中的应用。 但近年的研究表明，大豆低聚糖可使肠内的有益菌——双歧杆菌增殖，因此国内外出现了大豆低聚糖保健产品。

29 （2）大豆中重要的微量成分 1)大豆异黄酮(isoflavone)
是一类具有弱雌性激素活性的化合物，在大豆籽粒中，只有少量大豆异黄酮以游离形式存在，大部分以β-葡糖苷的形式存在。 在大豆籽粒中含量为0.05％-0.7％，大豆胚轴中异黄酮浓度约为子叶的6倍。 具有苦味和收敛性，其阈值为 mmol/L。 长期以来，大豆异黄酮被视为大豆中的不良成分。 近年的研究表明：大豆异黄酮对癌症、动脉硬化症、骨质疏松症以及更年期综合症具有预防甚至治愈作用。 自然界中异黄酮资源十分有限，大豆是唯一含有异黄酮且含量在营养学上有意义的食物资源，这就赋予大豆及大豆制品特别的重要性。

30 2)大豆皂甙(soybean saponins)
大豆皂甙为甙类化合物的一种，具有溶血活性和起泡特性，达到一定浓度时具有苦涩味。 大豆中至少含有5种大豆皂甙精醇，可分别与半乳糖、葡萄糖、鼠李糖、木糖、阿拉伯胳、葡糖醛酸失水缩合而成大豆皂甙。目前至少已经分离出10种主要的大豆皂甙。 大豆皂甙在大豆中的含量达0.1％-0.5％，大豆子叶中含量为0.2％-0.3％，下胚轴中高达2％。 大豆皂甙对热稳定。虽然某些植物中的皂甙对动物生长具有抑制作用，但没有证据表明大豆皂甙是抗营养因子。 近年的研究表明，大豆皂甙具有抗高血压和抗肿瘤等活性。

31 3)蛋白酶抑制素(protease inhibitors)
大豆中含有一类毒性蛋白，可抑制胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、弹性硬蛋白酶及丝氨酸蛋白酶的活性，称为蛋白酶抑制素或胰蛋白酶抑制素(trypsin inhibitors)，含量为17-27mg/g，占大豆贮存蛋白总量的6％。 迄今，从大豆中分离出两类蛋白酶抑制素，分别以“Kunitz”和Bowman-Birk”两人的姓氏命名，前者分子量为20 000左右，对热、酸不稳定；后者分子量为 ，对热、酸比较稳定。 由于食入大豆蛋白酶抑制素将影响动物的胰脏功能，因此在大豆食品加工中，需钝化其活性，加热100℃、10min可将其80％的活性钝化。 对于实验鼠，蛋白酶抑制素的残留率低于40％不会引起胰脏肿大，对于人类，此安全阈值尚未确定。目前，一般的大豆加工制品中，蛋白酶抑制素残留率低于20％左右。

32 4)大豆脂肪氧化酶(lipoxygenase)
大豆脂肪氧化酶活性很高，当大豆籽粒破碎后，只需少量水分存在，该酶就可以催化大豆中的亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸氧化，生成相应的氢过氧化物。 氢过氧化物分解成各种挥发性化合物，形成大豆特有的风味。由于大豆特别的气味影响大豆产品的广泛应用和食用，因此在某些地区，或对于某些大豆产品，加工时需要先加热杀灭大豆脂肪氧化酶。当加热温度高于85℃时，大豆脂肪氧化酶很快失活，而且很彻底。 大豆脂肪氧化酶作用下的脂肪氢过氧化物对胡萝卜素有漂白作用，对蛋白质中的巯基有氧化作用。因此在小麦面粉中加入1％的含脂肪氧化酶活力的大豆粉，能改善面粉的颜色和质量。 近年，国内外育种专家已筛选培育出不含大豆脂肪氧化酶或蛋白酶抑制素的大豆品种。

33 5)大豆中的矿物质和维生素 大豆中的矿物质丰富，总含量约为4.0％-4.5％，其中的钙含量是大米的40倍(2.4mg/g)，铁含量是大米的10倍，钾含量也很高。钙含量不但较高，而且其生物利用率与牛奶中的钙相近。 VB类、VE含量丰富，VA较少，但VB类易被加热破坏。 6)其他微量成分 大豆凝集素(soybean lectins，soybean agglutinin)是大豆中另一种毒性蛋白，湿热处理可将其同蛋白酶抑制素一起失活，少量残留也不会对人体造成危害。 生大豆中还含有一种成分不明的物质，食用该物质可使动物的甲状腺肿大，称为甲状腺肿素(goitrogens)，加工中的一般热处理或补碘可消除其影响。

34 （四）大豆及大豆蛋白制品的品质规格与标准
目前我国有关大豆质量国家标准有两个，如表6和表7所示。 表6 油用大豆的等级指标及其他质量指标

35 表7 豆制食品业用大豆的等级指标及其他质量指标
表7 豆制食品业用大豆的等级指标及其他质量指标

36 （五）大豆的贮藏 影响大豆安全贮藏的3个主要因素是水分含量、温度和贮藏期，其中水分含量最为重要。 表8 不同温度和水分含量下大豆的安全贮藏期

37 （六）大豆的利用 1、油脂和植物蛋白 大部分用于油脂工业，除大豆色拉油外，还包括如人造奶油、起酥油等油脂产品。
榨油后的渣粕过去主要用于饲料和肥料。 随着油脂工业进步，作为油脂副产品，各种大豆蛋白制品(大豆蛋白粉、大豆浓缩蛋白、大豆分离蛋白、组织化蛋白、纺丝蛋白、水解蛋白、氨基酸等)、卵磷脂、大豆寡糖等也成为重要的大豆产品。 2、传统大豆食品 包括我国、日本在内的大豆传统栽培地域，大豆主要用于以豆腐为代表的传统大豆食品。按照加工方法不同，还可将大豆食品分为非发酵大豆食品和发酵大豆食品。 3、其他用途 包括青嫩毛豆角、煮豆、黄豆芽、炒豆粉等。 主要大豆食品品种及加工路线见图5。

38 图5 主要大豆食品及其加工路线

39 三、各种食用豆类

40 图6 各种食用豆类

41 蚕豆、豌豆、绿豆 这三种豆也是我国人民喜爱的品种，营养价值也较高。
它们的蛋白质是完全蛋白质，生理价值稍低，但比—般谷类粮食均高，因此常掺入各种谷类粮食中混合食用。 含油量不高，仅为1％左右，故不能用于制油。 碳水化合物的含量较高，50％-60％，因此，也是热能的重要来源。 据资料报道，有些人吃了蚕豆以后，可发生急性溶血性贫血，俗称“蚕豆病”。有人吸入了蚕豆的花粉，也能发生这种病。患者大多数是儿童，男性高于女性。一般在食入蚕豆后1-4d内发病。其症状是：起初发烧、头痛、面色苍白，继而全身皮肤呈黄色(故又称蚕豆黄病)，小便棕红色、呕吐、衰弱，如不及时抢救，可导致死亡。本病一般有家族遗传史。为了预防蚕豆病的发生，要教育儿童不要生吃新鲜嫩蚕豆，吃干蚕豆要先浸泡一下换几次水，再煮熟吃。