楊 楊，葛愛媛，任麗琨，李璐璐，馬春敏，邊 鑫，舒淑琴，張 娜

（哈爾濱商業(yè)大學食品工程學院，黑龍江哈爾濱 150028）

大豆是我國重要的植物蛋白源和油料作物，具有氨基酸種類齊全、營養(yǎng)均衡等優(yōu)點。大豆的高營養(yǎng)價值使其成為制備食品的重要原料，目前豆?jié){作為最常見的豆類食品已被廣泛生產(chǎn)，而其自身含有的豆腥味，限制了豆?jié){在全球范圍內(nèi)的銷售，消除或減輕豆腥味是提高我國豆?jié){行業(yè)消費量、促進相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟待解決的重要問題[1-3]。目前已有研究者對豆腥味的產(chǎn)生機制進行了探究，發(fā)現(xiàn)豆腥味的產(chǎn)生與豆?jié){生產(chǎn)過程中大豆組分及其反應密切相關(guān)[4-6]。豆?jié){生產(chǎn)過程中大豆中的亞油酸、亞麻酸等多價不飽和脂肪酸可以被脂肪氧合酶或其他高氧化性物質(zhì)氧化，生成氫過氧化物，并將其降解為多種具有不同程度異味的小分子醇、醛、酮、酸和胺等揮發(fā)性化合物[7-9]。這些風味成分影響著豆?jié){的風味，最終對人嗅覺產(chǎn)生的綜合效應，即豆腥味[10]。因此，明確豆腥味的產(chǎn)生機理及其組成是實現(xiàn)其脫除的基礎。

本文在查閱文獻的基礎上，對豆?jié){中產(chǎn)生豆腥味的相關(guān)物質(zhì)進行匯總，同時對這些物質(zhì)的形成途徑進行了系統(tǒng)的闡述，并對現(xiàn)有豆腥味的消除方法進行了探討和分析，最后對目前研究方法中存在的問題和未來研究方向做了展望，以期為開發(fā)低豆腥味豆?jié){、促進大豆類產(chǎn)品的推廣提供借鑒意義。

1 豆腥味形成的相關(guān)風味化合物及其形成途徑

1.1 豆腥味形成的相關(guān)風味化合物

豆?jié){作為一種深受消費者喜愛的植物高蛋白飲料，豆腥味是其在加工過程中普遍讓人無法接受的一種氣味[8-10]。1970 年，Wilkens 等[11]采用固相微萃取結(jié)合GC-MS 技術(shù)對豆?jié){的風味成分進行了分析，發(fā)現(xiàn)豆?jié){中醛類（己醛，庚醛，4-庚二烯醛），醇類（己醇，1-戊烯-3-醇，1-戊醇，1-辛烯-3-醇），酮類（乙基乙烯基酮，庚酮）及呋喃類物質(zhì)（1-戊基呋喃）是豆?jié){豆腥味的主要組分。隨后，Yuan 等[12]研究者同樣利用固相萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（SPME-GC-MS）測定了豆?jié){中豆腥味的主要組分，結(jié)果表明豆?jié){中的豆腥味物質(zhì)主要為己醛，4-壬二烯醛，（E）-壬烯醛、己醇，1-辛烯-3-醇等，證實了Wilkens 等的結(jié)果。Min 等[13]研究豆腥味物質(zhì)對豆?jié){風味影響時發(fā)現(xiàn)呋喃類物質(zhì)中的1-戊基呋喃也是豆腥味的主要相關(guān)物質(zhì)。Wang 等[14]通過氣相色譜和感官評定結(jié)合分析鑒定，發(fā)現(xiàn)醛類物質(zhì)（己醛）、醇類物質(zhì)（己醇）是豆?jié){的豆腥味物質(zhì)，與Wilkens 等的研究結(jié)果一致。Lü等[15]采用動態(tài)頂空稀釋法-嗅聞-質(zhì)譜分析（DHDA-GC-OMS）的方法，測定出來的結(jié)果進一步對Wilkens，Min，Wang 等[11,13,14]的結(jié)果進行了證實和補充，該方法測定出8 種對豆腥味有顯著影響的揮發(fā)性物質(zhì)：醛類物質(zhì)（己醛，苯甲醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛），醇類物質(zhì)（己醇，1-辛烯-3-醇，（E）-己烯醛醇，戊醇），酸類物質(zhì)（乙酸）。頂空固相萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（HS-SPME-GC-MS）是目前捕獲和檢測豆?jié){中豆腥味成分最為適宜的方法，該方法操作簡潔、應用范圍廣泛且檢測出來的物質(zhì)較為全面[16]。由于豆?jié){中所用的大豆種類及制作工藝的不同，豆?jié){中的豆腥味成分的分析結(jié)果也有所差異。我們對目前捕獲的豆?jié){中主要豆腥味化合物及其氣味特征進行了總結(jié)（如表1 所示），在眾多豆腥味物質(zhì)中己醛，（E,E）-2,4-壬二烯醛，庚醇，2-戊基呋喃，2-乙基呋喃具有青草味；正辛醛，1-戊烯-3-醇，2-庚酮，辛酸乙酯等散發(fā)水果香氣。由于醛比酸的味覺閾值小10 倍，食品中只要有微量（500 ug/kg）的己醛殘留，就會產(chǎn)生令人非常不愉快的氣味。因此，在整個豆腥味風味物質(zhì)體系中，醛類物質(zhì)是相比于酸類物質(zhì)更能對豆腥味產(chǎn)生貢獻的物質(zhì)[17]。

表1 豆?jié){中主要豆腥味化合物及其氣味特征Table 1 Major soybean odor compounds in soy milk and their odor characteristics

1.2 豆腥味相關(guān)物質(zhì)形成途徑

食品風味是影響消費者對食品接受度的重要因素之一，豆?jié){中的豆腥味的存在制約大豆飲品的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。大豆籽粒中并沒有豆腥味，但在豆?jié){中豆腥味卻普遍存在。研究發(fā)現(xiàn)豆腥味的產(chǎn)生與其在制作過程中脂肪氧合酶（Lipoxygenase，LOX）及其他高氧化性物質(zhì)所引起的一系列化學反應密切相關(guān)[9]，主要包括LOX 誘導的酶促氧化反應、非酶促氧化反應和其它未知酶催化的酶促反應。

1.2.1 脂肪氧合酶（Lipoxygenase，LOX）誘導的酶促反應 LOX 誘導的酶促反應是豆?jié){豆腥味化合物形成的主要途徑，該反應與豆?jié){生產(chǎn)中浸泡、研磨等步驟密切相關(guān)。大豆的脂質(zhì)含量中有一半以上是亞油酸和亞麻酸，在打漿過程形成的豆腥味與這兩種不飽和脂肪酸密切相關(guān)[18-20]。室溫下浸泡的大豆經(jīng)研磨后，細胞破裂使存在于大豆表皮子葉處且與脂質(zhì)成隔離狀態(tài)的脂肪氧合酶被釋放，兩者接觸后在空氣中的氧、溫度等作用下迅速發(fā)生氧化反應產(chǎn)生豆腥味物質(zhì)[21]。圖1 為大豆種子中亞油酸、亞麻酸酶促反應形成豆腥味揮發(fā)性化合物的途徑示意圖[21-22]。在該過程中，脂肪氧化酶將亞油酸和亞麻酸中的雙順式l,4-順戊二烯結(jié)構(gòu)催化氧化形成具有共軛雙鍵的13-亞油酸（亞麻酸）氫過氧化物和9-亞油酸（亞麻酸）氫過氧化物，隨后9-亞油酸（亞麻酸）氫過氧化物在過氧化氫裂解酶（HPL）的作用下會形成C9 酸類物質(zhì)（壬酸類）和C9 醛類物質(zhì)，13-亞油酸（亞麻酸）氫過氧化物則轉(zhuǎn)化為己醛、己烯醛等典型的C6 和C12 醛類豆腥味揮發(fā)性化合物，這些物質(zhì)的存在共同構(gòu)成了豆?jié){豆腥味體系。

圖1 大豆種子中亞油酸、亞麻酸酶促反應形成豆腥味揮發(fā)性化合物的途徑Fig.1 Pathways for the formation of soybean-flavored volatile compounds by enzymatic reaction of linoleic and linolenic acids in soybean seeds

1.2.2 非酶促氧化反應 除上述LOX 誘導的酶促反應，豆?jié){制備過程中非酶促氧化也是產(chǎn)生豆腥味的途徑之一[21]。非酶促氧化主要是由于大豆中的不飽和脂肪酸如亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等，因結(jié)構(gòu)中不飽和雙鍵的存在，易受活性氧攻擊，在各種活性自由基的作用下失去一個氫原子，然后再通過奪取另一分子脂肪酸上的氫原子形成氫過氧化物（HPOD）的過程。整個過程是一個自由鏈反應過程，該過程可產(chǎn)生2-戊基呋喃和1-辛烯-3-醇等對豆?jié){豆腥味有貢獻的化合物，如圖2 所示。

圖2 自由鏈式反應生成豆腥味相關(guān)物質(zhì)的過程Fig.2 Free chain reaction for the production of bean flavor related substances

1.2.3 未知酶（LOXlike）催化反應 豆?jié){在制備過程中，未知酶的催化反應也會使其產(chǎn)生豆腥味。Iassonova 等[23]在研究中發(fā)現(xiàn)，大豆中含有一種LOX 樣酶，該酶導致了大豆中異味的產(chǎn)生。經(jīng)熱處理后，豆?jié){中揮發(fā)物的產(chǎn)生終止，這表明了LOXlike 是引起脫味的原因。在反應過程中，該物質(zhì)對磷脂酰膽堿比對其他脂質(zhì)底物更有活性，該物質(zhì)能消耗氧氣，催化脂類物質(zhì)生成豆腥味相關(guān)化合物，導致豆?jié){中異味的產(chǎn)生。該物質(zhì)似乎具有類似酶的特征。這也是首次報道這種LOXlike 酶的初步表征。但關(guān)于其具體細節(jié)尚未報道，還有待研究。LOXlike 催化反應產(chǎn)生豆腥味物質(zhì)，進一步解釋了從某種程度上培育無脂肪氧化酶大豆品種對減弱豆?jié){豆腥味效果不顯著的現(xiàn)象。

2 豆?jié){豆腥味物質(zhì)去除方法

目前已有大量研究者對消除豆?jié){豆腥味的方法進行探究，根據(jù)作用對象的不同可分為以下3 種：第1 種是以LOX 作為作用對象，通過物理法或化學法來降低或抑制大豆中LOX 的生成或破壞LOX 的結(jié)構(gòu)，減少LOX 的含量從而減少豆腥味的產(chǎn)生；第2 種是以能產(chǎn)生豆腥味的官能團作為作用對象，通過添加外源性物質(zhì)促進其與豆腥味官能團發(fā)生反應，生成對豆腥味貢獻不大的其他化合物；第3 種是以已生成的豆腥味化合物作為作用對象，通過添加外源物質(zhì)去除或掩蓋已經(jīng)產(chǎn)生的豆腥味。豆?jié){主要風味化合物及其關(guān)鍵性去腥方法如圖3 所示。不同的脫除方法對豆腥味的脫除效果不同，我們對目前已有的脫腥方法進行歸納總結(jié)，如表2 所示。力求獲取最有效的豆?jié){豆腥味脫除方法，并為探究去除豆腥味的新方法提供思路。

圖3 豆?jié){主要風味化合物及其關(guān)鍵性去腥方法示意圖Fig.3 Schematic representation of the main flavor compounds of soymilk and their key deodorization methods

表2 大豆去腥方法及原理匯總Table 2 Summary of soybean deodorization methods and principles

2.1 以LOX 為作用對象的作用方法

2.1.1 物理法 物理方法是通過一些物理手段對大豆進行加熱，從而使大豆中的LOX 失去活性，難以與空氣中的水分與氧氣結(jié)合，以此來抑制大豆食品中豆腥味的產(chǎn)生方法。常見的物理法主要包括熱處理法、超臨界萃取法、研磨法等，具有操作簡單、無副產(chǎn)物產(chǎn)生等優(yōu)點，但加熱處理后的豆?jié){會對蛋白質(zhì)的溶解性和穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。因此，加熱豆?jié){時，濕熱處理法是在大豆脫皮進入水箱后，利用高溫的水蒸氣對大豆進行加濕，并進行加熱，以此達到祛味效果；還能夠運用高溫熱空氣法，在大豆脫皮后，利用濕蒸汽進行加熱祛除豆腥味[24]。除此之外，還可以運用最簡單的方式，將浸泡過后的大豆用沸水進行加熱，并磨成漿，以此祛除豆腥味。綜上所述，物理法去除豆腥味是目前應用最為廣泛且操作簡單的一類方法，通過對物理法脫腥的研究，可以加深對豆?jié){加工工藝的認識，從而改進豆?jié){加工工藝，提高豆?jié){加工效率，對改善豆?jié){產(chǎn)品品質(zhì)有一定的指導意義。下面我們針對一些常用的物理法脫腥機理進行歸納總結(jié)。

2.1.1.1 熱處理法 熱處理法作為廣為認同的豆?jié){脫腥方法之一，是利用LOX 熱變性實現(xiàn)脫腥，即在高溫條件下對豆?jié){進行處理以脫除豆腥味。研究發(fā)現(xiàn)在100 ℃下對豆?jié){熱處理10 min 進行脫腥可顯著降低豆腥味物質(zhì)的產(chǎn)生[24]。進一步深入探究發(fā)現(xiàn)加熱可鈍化LOX 活性，從而抑制豆腥味的生成[14]。另外，在加熱過程中豆?jié){會產(chǎn)生豆香味以掩蓋部分豆腥味，且加熱可以使部分豆腥味組分揮發(fā)，進一步降低豆?jié){中的豆腥味。在研究中發(fā)現(xiàn)，熱處理法雖然脫腥效果好但是會使豆?jié){的營養(yǎng)價值降低，豆?jié){加熱時間過長可引起蛋白質(zhì)變性、某些氨基酸被破壞損失、氮溶解指數(shù)（NSI）降低等不良現(xiàn)象。加熱后的大豆蛋白質(zhì)不僅不易被人體吸收，而且還會失去一些加工特性[10]。因此選擇適當?shù)募訜釛l件十分重要。目前，豆?jié){經(jīng)110 ℃熱處理10 min 脫腥效果最佳，且營養(yǎng)物質(zhì)損失相對較少。

a.濕熱法。濕熱法是指在豆?jié){研磨過程中利用熱水浸漬祛除豆腥味的方法。將清洗后的大豆經(jīng)螺旋輸送機進入含1%的NaHCO3溶液的浸泡槽中，在95 ℃下蒸汽間接加熱3 min，通過濕熱鈍化LOX 活性進而避免豆腥味產(chǎn)生[23]。相比于其他熱處理法，濕熱法在大豆研磨過程中加入NaHCO3以調(diào)整浸泡水的pH，從而抑制大豆在浸泡過程中LOX的活性，減少豆?jié){中的豆腥味和苦澀味。此外，在濕熱法的研究中發(fā)現(xiàn)，豆?jié){加熱過程中產(chǎn)生的多種具有香味的有機酸、醇、酯、氨基酸不僅可以掩蓋部分豆腥味，還可以降低胰蛋白酶抑制素和血球凝集素等有害因素的活性，提高大豆蛋白的營養(yǎng)價值[15]。目前濕熱法因為其操作簡便，價格低廉等特點被廣泛應用于豆?jié){生產(chǎn)工業(yè)中[24]。

b.半濕熱法。半濕熱法是先蒸汽加熱后熱水浸泡研磨的一種方法，即將大豆經(jīng)干燥加熱、去皮后先放入滅酶機，經(jīng)蒸氣加熱45 s 左右完成滅酶，后加入80 ℃以上的溫水或NaHCO3稀溶液，可提高研磨效果。在半濕熱法處理過程中，LOX 被鈍化的同時，大豆中的有害因子胰蛋白酶抑制素、血細胞凝集素的活性也受到一定程度的鈍化[20]。與濕熱法相比，半濕熱法的加熱溫度低、作用時間短，更加節(jié)約能源，且蛋白質(zhì)的變性率降低。半濕熱法因其操作簡單，生產(chǎn)的豆制品量大且技術(shù)成本低的優(yōu)點而廣泛應用在工業(yè)生產(chǎn)中[23]。

c.干熱法。干熱法是在大豆脫皮前利用高溫熱空氣進行瞬時干熱處理，可起到良好的滅酶效果，一般干熱處理溫度為130～200 ℃，處理時間為10～30 s。由于大豆中的LOX 多存在于靠近大豆表皮的子葉處，盡管豆子在水中浸泡，但豆衣一經(jīng)破碎，LOX 仍會在無氧條件下催化氫過氧化亞油酸和亞麻酸發(fā)生二聚化反應，生成戊烷和氧化二烯酸等對豆腥味有貢獻的產(chǎn)物[25]。使用干熱法對大豆進行處理降低豆?jié){中LOX 的酶活性，可有效降低豆腥味物質(zhì)的生成。相比于濕熱法處理，干熱法可以達到瞬時滅酶的效果，大大減少豆腥味物質(zhì)的生成[25-26]。此外，還有研究表明：經(jīng)二段式超高溫瞬時（120 ℃/80 s+140 ℃/4 s）處理后的大豆制備的生豆?jié){中，大約有99%的脂肪氧合酶活性喪失，多數(shù)豆腥味化合物含量降低，濃度低至檢出限以下，豆腥味得到明顯減弱[27]。

d.遠紅外線加熱。遠紅外加熱技術(shù)是利用0.71～3.3 μm 的遠紅外波長輻射能量加熱完整大豆，利用水分對遠紅外具有很強的吸收能力，從而迅速將熱量傳遞到物料內(nèi)部，實現(xiàn)快速升溫[28]。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，與干熱法、濕熱法相比，遠紅外加熱技術(shù)的物料加熱時間短，蛋白質(zhì)變性少[29-30]。利用遠紅外線加熱整粒大豆，不僅可實現(xiàn)鈍化已生成的LOX 活性的目的，而且能抑制新的LOX 的形成，同時還能維持大豆蛋白質(zhì)的NSI 保持較高的水平[24]。

e.微波法。微波法是指大豆籽粒經(jīng)2450 Hz 鈍化4 min，可以使大豆中的LOX 完全鈍化。微波處理后的豆?jié){具有較好的蛋白質(zhì)消化能力，且在腸道中的代謝和水解蛋白活性均有所提高。由于微波加熱不與水分接觸，僅短暫受熱，所以其生產(chǎn)的豆?jié){的豆腥味物質(zhì)含量較低[31]。與普通的加熱法相比，微波法是將能量直接施加到物料上，物料本身就會吸收電磁能，無需傳輸媒介，更加節(jié)約能源且豆腥味物質(zhì)含量較低[32]。微波加熱因受熱均勻、速度快，且能有效降低豆腥味等優(yōu)勢成為工廠及家庭最常采用的豆?jié){加熱方式，美國已有利用微波來生產(chǎn)豆?jié){的專利[33-34]。

2.1.1.2 超臨界CO2萃取法 超臨界CO2萃取技術(shù)是指利用超臨界CO2對某些豆腥味物質(zhì)具有特殊溶解作用，利用超臨界二氧化碳的溶解能力與其密度的關(guān)系，脫除豆?jié){的異味。在27.5 MPa 和45 ℃條件作用下對豆?jié){進行超臨界CO2萃取，萃取結(jié)果發(fā)現(xiàn)豆?jié){中的主要風味成分為醇類、醛類、酮類、芳香類物質(zhì)。超臨界CO2萃取技術(shù)能有效地減少引起豆腥味的關(guān)鍵物質(zhì)的可溶性，降低豆?jié){中豆腥味物質(zhì)的含量并能改善豆?jié){的保水性、乳化穩(wěn)定性[26,35]。超臨界CO2萃取法與傳統(tǒng)技術(shù)相比較為新穎，存在許多優(yōu)勢，如處理時間短；可有效去除豆?jié){中的抗營養(yǎng)因子等[36]。

2.1.1.3 新型脫腥技術(shù) a.真空蒸餾法。真空蒸餾法是指在密閉減壓條件下對豆?jié){進行蒸餾的一種方法。真空蒸餾條件下，所有與豆腥味相關(guān)的不良氣味中，以揮發(fā)性成分為主。經(jīng)真空蒸餾處理后，揮發(fā)性豆腥味物質(zhì)直接揮發(fā)出去，可大大降低豆?jié){中豆腥味物質(zhì)。真空蒸餾法去腥效果良好，對豆?jié){成分無不良影響[37]。因此，真空蒸餾法可以在豆?jié){的去腥過程中廣泛應用。

b.高壓法。目前，高壓技術(shù)的應用很大程度上是因為它能使產(chǎn)生豆腥味的酶發(fā)生鈍化。在高壓條件下，仍有5 種可引起豆腥味產(chǎn)生的酶是穩(wěn)定和活化的。各種酶對壓力的不同反應主要受壓力范圍、溫度、來源、溶劑、介質(zhì)、底物等因素的影響。因此，以酶為催化劑時，調(diào)節(jié)壓力變化是一種有效的方法。在200 MPa，55 ℃條件下，30%的蔗糖水溶液中，大豆LOX 的活力比在0.1 MPa 下提高10%[38]。雖然LOX 一般被認為是一種有害的酶，但是其為壓強誘導酶的穩(wěn)定性和激活作用提供了依據(jù)。高壓法在實際應用中對酶的影響會有較大的差異，因此在使用時要謹慎。

c.超高壓均質(zhì)法。將豆?jié){進行不同壓力的超高壓均質(zhì)處理后，采用頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)，測定豆?jié){的風味物質(zhì)成分組成和主要風味物質(zhì)成分百分數(shù)[39]。在超高壓均質(zhì)下，豆腥味風味物質(zhì)和非腥味風味物質(zhì)都受到了影響，提高均質(zhì)壓力可以降低豆腥味關(guān)鍵物質(zhì)正己醛含量。此外，壓力越大，其它非豆腥味成分物質(zhì)含量也會下降，且對壬醛等非豆腥味物質(zhì)成分含量也有一定的影響；但反-辛烯醛具有良好的相對穩(wěn)定性，在超高壓均質(zhì)的作用下不會發(fā)生顯著變化。根據(jù)現(xiàn)有文獻的綜合感官評定結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在80 MPa 均質(zhì)壓力下的豆?jié){口感最佳，豆?jié){豆腥味最低[3,39]。目前已有研究證明，除加熱方式外，用超高壓均質(zhì)和脈沖電場處理生豆?jié){或用噴霧干燥將熟豆?jié){制成溶解性強的即泡豆?jié){粉均可用于生產(chǎn)無豆腥味豆?jié){工藝中。超高壓均質(zhì)與傳統(tǒng)去腥技術(shù)相比，更有優(yōu)勢。超高壓均質(zhì)可將豆?jié){顆粒達到納米級別，口感更細膩，穩(wěn)定性良好，處理時間更短[40]。

2.1.2 化學法 化學法是通過加入化學物質(zhì)來抑制LOX 活性或去除已生成的LOX 進而達到脫腥目的的方法，常用的化學法有調(diào)節(jié)pH 法、還原劑法、有機溶劑萃取法等。調(diào)節(jié)pH 法是根據(jù)pH 對LOX 的活性影響，調(diào)整大豆LOX 的酸堿度，以此降低豆?jié){的豆腥味。還原劑法是指在對大豆進行處理時，加入還原劑，以此達到祛除豆腥味的效果。常用的還原劑有丁基巰基茴香醚（BHA）、2,6-二叔丁基對甲酚（BHT）等。有機溶劑萃取法是利用極性有機溶劑對大豆中風味物質(zhì)進行提取，這是因為有機溶劑不僅可以提取結(jié)合類脂，也可以去除能產(chǎn)生豆腥味的小分子物質(zhì)，從而達到去除豆腥味的效果。化學方法具有可以完全去除豆腥味的優(yōu)點，但同時也有化學物質(zhì)殘留的缺點。綜上所述，化學方法在豆?jié){的工業(yè)生產(chǎn)中是常用且有效的。下面通過總結(jié)其方法機理，讓我們更好地了解豆?jié){的生產(chǎn)過程，并為提高其生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量提供指導。

2.1.2.1 有機溶劑萃取法 有機溶劑萃取法是利用極性有機溶劑對大豆中的風味物質(zhì)進行提取，從而達到良好的除腥效果[24,30,41]。這是因為有機溶劑不僅可以提取結(jié)合類脂，也可以去除能產(chǎn)生豆腥味的小分子物質(zhì)。一般情況下，用40%～60%的酒精溶液浸泡4 h 可以除去大豆的腥味。但經(jīng)酒精處理后豆?jié){的NSI 顯著下降，蛋白質(zhì)變性嚴重，營養(yǎng)效價下降，導致豆?jié){產(chǎn)業(yè)發(fā)展受限。研究表明，由正己烷與極性醇構(gòu)成的共沸物在降低脂肪的氧化和分解及鈍化LOX 方面起到雙重效果[41]。相比于其他方法，有機溶劑萃取法操作簡單，而且對蛋白質(zhì)NSI 的影響很小。通過對己烷-乙醇、己烷-甲醇、己烷-異丙醇三種不同的混合物進行對比，發(fā)現(xiàn)己烷-乙醇混合溶液對豆?jié){腥味的去除和對蛋白質(zhì)NSI 的影響是最好的[30,41]。有機溶劑萃取法相比于其他方法而言，具有操作簡單、效果顯著的特點。它能夠高效地去除豆腥味，同時保持食材的營養(yǎng)成分和口感。此外，該方法還可以根據(jù)需要對萃取條件進行調(diào)整，以獲得更好的去除效果。有機溶劑萃取法是一種理想、新穎的去豆腥應用技術(shù)，可廣泛應用于豆制品加工領域，特別是豆制品的生產(chǎn)過程中，可幫助改善豆制品口感[30]。

2.1.2.2 調(diào)節(jié)pH 處理法 在豆?jié){的加工過程中，調(diào)節(jié)pH 處理法是一種常見的去除豆腥味的方法，已經(jīng)在豆制品加工行業(yè)得到廣泛的應用。豆腥味是由于豆類中的特定成分引起的，而調(diào)節(jié)pH 可以改變食品中的酸堿度，從而降低或消除豆腥味。目前常見的方法可用氨水等堿溶液進行處理，將豆?jié){的pH 調(diào)為7.0～9.0，以降低豆?jié){中風味物質(zhì)的含量[23,30]。該方法的機理是通過調(diào)節(jié)豆?jié){溶液pH，使其偏離生成LOX的最適pH，降低LOX 的形成。雖然該方法加入一定量的堿溶液，在操作過程中可能造成一定的堿液殘留，但該方法可以從根源上解決脂肪氧化酶的形成問題。在研究中發(fā)現(xiàn)，用調(diào)節(jié)pH 處理法處理的豆?jié){，若豆?jié){中含有5%～20%的蛋白質(zhì)，那么當NaOH 和大豆蛋白的質(zhì)量分數(shù)比在1:8～1:20 之間，處理時間為15 min 時，豆?jié){的去腥效果最佳[24]。此外，在豆制品的生產(chǎn)過程中，調(diào)節(jié)pH 可以通過添加酸性或堿性物質(zhì)來實現(xiàn)。酸性物質(zhì)如檸檬汁、醋等，可以中和豆類中的堿性物質(zhì)，從而降低豆腥味的強度；堿性物質(zhì)如蘇打粉、小蘇打等，則可以中和豆類中的酸性物質(zhì)，達到相似的效果[30]。此外，調(diào)節(jié)pH 法還可以通過改變加工工藝來實現(xiàn)。例如，在豆制品發(fā)酵過程中，控制發(fā)酵溫度和時間，可以調(diào)節(jié)微生物的活性，從而減輕豆腥味[24]。綜上所述，調(diào)節(jié)pH 法是一種簡單有效的去除豆腥味的方法，不僅應用廣泛，而且易于實施。隨著對食品品質(zhì)要求的不斷提高，調(diào)節(jié)pH 去除豆腥味法的進一步研究和應用在豆制品行業(yè)也會有更多的發(fā)展空間。

2.1.2.3 還原劑法 在研究巰基還原劑對脂肪氧化酶的抑制作用時發(fā)現(xiàn)，在25 ℃的條件下，l×10-3mol/L的巰基乙醇與酶反應30 min 后，其活性損失85%左右；通過對半胱氨酸作用效果的探索發(fā)現(xiàn)，半胱氨酸僅可以抑制部分LOX 的活性，且抑制效果較慢；通過對二巰基蘇糖醇在豆?jié){中作用的研究發(fā)現(xiàn)，將0.1 mol/L 的二巰基蘇糖醇與大豆蛋白在4 ℃下混合1 h 后，能徹底抑制LOX 的活性，達到去除豆?jié){腥味的目的[30,42]。還原劑法相比于其他方法來說，缺點是存在還原劑殘留的情況，但其優(yōu)點是可以從源頭上解決脂肪氧化酶的形成問題。目前還原劑法去除豆腥味因其易有化學殘留的特點導致其應用還未推廣，在豆制品方面的研究還有待進一步探索。

2.2 生物法

除上述工藝外，還能夠運用生物法來去除豆?jié){中的豆腥味。物理法、化學法的去腥效果相比于生物法都有缺點，而生物法的優(yōu)點在于不僅可以完全去除豆腥味且無任何副產(chǎn)物產(chǎn)生，故生物技術(shù)工藝目前受到廣泛關(guān)注[42-44]。目前最具研究發(fā)展前景的新興去腥工藝即酶解法脫腥，酶解法主要是利用特殊的蛋白質(zhì)分解酶對大豆中的豆腥味進行消除，并能夠分解成具有豆香味的氨基酸，使大豆的腥味得到明顯的消除，從而使其香氣得到根本的提高。相對于其他脫腥方法來說，更加的安全、經(jīng)濟，同時更具有市場前景。而利用微生物發(fā)酵步驟來減少豆制品的腥味也受到越來越多的關(guān)注。例如在豆?jié){中加入適量的米曲溶液，米曲的發(fā)酵能使豆腥味關(guān)鍵物質(zhì)的官能團氧化轉(zhuǎn)換成其他風味不明顯的物質(zhì)，從而去除豆腥味[43]。下面是一些常見的生物法的應用及其機理研究的總結(jié)。

2.2.1 酶解法 酶解脫腥法作為一種具有廣闊應用前景的新型生物技術(shù)，已經(jīng)引起了國內(nèi)外學者的廣泛重視。酶解法主要是利用特殊的蛋白質(zhì)分解酶，使大豆的腥味得到明顯的消除，從而使其香氣得到根本的提高。日本學者利用醇脫氫酶和醛脫氫酶等具有高特異性的蛋白酶，可以對己醇、戊醇、庚醇等醇類物質(zhì)和乙二醛、正己醛等醛類物質(zhì)的風味物質(zhì)的官能團進行選擇性反應，使其具有豆腥味的低分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為相應的酸，從而獲得幾乎不含豆腥味的大豆蛋白[4-5,45]。這種酶具有高度的特異性，僅作用于醇、醛底物，而不會對其他營養(yǎng)物質(zhì)造成損害。而且操作簡便，不會對豆類食品造成任何的污染，具有很好的推廣價值[46]。

根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，由于稻米中存在著許多酶，利用水稻芽中的酶對進行脫腥處理，例如醛脫氫酶，這種酶是一種氧化還原酶，需要輔酶A 作為氫轉(zhuǎn)移載體，使豆?jié){中的脂肪和芳醛不可逆地氧化成相應的羧酸。同時，大豆自身也含有醇脫氫酶，能將醇氧化為醛，但這種酶的反應傾向于醇，添加醛脫氫酶后，不但能將醛轉(zhuǎn)化為酸，還能將產(chǎn)生異味的醇轉(zhuǎn)化為酸，而且因為酸閾值是醛的十倍，因此能徹底去除醇醛帶來的異味[4]。

根據(jù)對發(fā)芽小麥的研究發(fā)現(xiàn)，小麥經(jīng)發(fā)芽處理后富含豐富的酶系，其中蘊藏豐富的醛脫氫酶，采用小麥芽粉中的醛脫氫酶對大豆進行脫腥處理，可將關(guān)鍵性豆腥味物質(zhì)正己醛轉(zhuǎn)化為酸，從而達到去除豆腥味的目的[5]。此外，在研究蛋白酶對豆腥味的影響時發(fā)現(xiàn)，將蛋白質(zhì)分解酶添加到豆?jié){中，可以將大豆蛋白分解為小肽或氨基酸，同時將難聞的味道物質(zhì)從蛋白質(zhì)中分離出來[47]。這些研究結(jié)果都證明了酶解法去除豆腥味物質(zhì)應用的廣泛性與可行性。

同時，酶解法脫除豆腥味的作用機理可以結(jié)合分子對接來進行探究，對接后的化合物利用分子動力學來進行模擬分析，研究在不同條件下化合物的穩(wěn)定性，從而得到理想體系下酶解法脫腥的作用機理，如圖4 所示[48]。

圖4 正己醛與乙醛脫氫酶結(jié)合位點示意圖Fig.4 Schematic diagram of the binding site of hexanal and acetaldehyde dehydrogenase

2.2.2 微生物發(fā)酵法 在豆?jié){中以少孢根霉NR-710 為原料，加入生長促進劑Rn，在35～38 ℃下，經(jīng)9.6 h 至10 h 的固態(tài)發(fā)酵，可將豆腥味關(guān)鍵物質(zhì)的官能團氧化，轉(zhuǎn)變?yōu)闊o豆腥味的物質(zhì)從而除去豆腥味，制成了具有獨特風味的大豆丹貝食品[49]。也可在豆?jié){中加入適量的米曲溶液，米曲的發(fā)酵能使豆腥味關(guān)鍵物質(zhì)的官能團氧化轉(zhuǎn)換成其他風味不明顯的物質(zhì)，從而去除豆腥味[41]。該方法的優(yōu)點在于，與豆腥味關(guān)鍵物質(zhì)的官能團反應不但可以去除豆腥味，還可以增加別的香味到豆?jié){里，生成大豆特色食品。此外，在該研究中還發(fā)現(xiàn)微生物發(fā)酵法對豆?jié){的去腥、增白、賦香、提高豆?jié){中大豆蛋白的抽提率都有顯著作用[42]。然而，微生物發(fā)酵法的缺點在于，發(fā)酵產(chǎn)生的新代謝物也可能導致有害的感官變化。根據(jù)菌種和發(fā)酵時間的不同，會產(chǎn)生新的芳香特征，使風味變差[50]。與傳統(tǒng)的去腥方法相比，微生物發(fā)酵法更加高效、穩(wěn)定且可控。微生物發(fā)酵法利用特定的微生物菌種，通過其代謝產(chǎn)物對豆腥味進行降解和轉(zhuǎn)化。這些微生物菌種可以通過培養(yǎng)和篩選得到，具有較高的降解能力和適應性[41]。此外，微生物發(fā)酵法還能夠在保持豆制品的風味和營養(yǎng)的基礎上，有效去除豆腥味，提升豆制品的品質(zhì)。綜上所述，微生物發(fā)酵法作為一種去除豆腥味的方法，具有很大的潛力和應用前景。隨著進一步的研究和技術(shù)的完善，微生物發(fā)酵法將會在豆制品加工中發(fā)揮越來越重要的作用。

2.3 添加外源物質(zhì)掩蓋法

掩蓋法的去腥機理是借助呈味物質(zhì)的強烈氣味掩蓋部分豆腥味的方法。遮掩法可以借用外源物質(zhì)的甜味或者酸味對緩解豆腥味起到一定作用，而不是去除豆腥味。自生產(chǎn)和產(chǎn)品的角度考慮，加糖量或者加酸量有一定限度，所以這種遮掩的效果極為有限；而香精、香料均有揮發(fā)性，對豆腥味的減弱效果會受到一定條件的影響。而添加β-環(huán)糊精可以由于它特殊的伸縮結(jié)構(gòu)對豆腥味物質(zhì)起到一個吸附并包埋的作用，但是包裹后的物質(zhì)的穩(wěn)定性還有待研究。從某種意義上來說，添加外源物質(zhì)掩蓋法的遮掩效果是局部的、暫時的。

2.3.1 遮掩法 遮掩法通常采用香精、香料、香蘭素等物質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)在500 ppm 的豆?jié){溶液中加入550 ppm 的香蘭素可以顯著降低其苦味，降低至少50%～70%[8]。從馬鈴薯或其鹽中提取的部分磷酸化寡糖被用來減少豆?jié){的豆腥味的苦味，添加1%磷酸化寡糖加入到豆?jié){中可使其豆腥味降低30%[45]。遮掩法雖能在一定程度降低豆腥味，但它的缺點相比于其他方法是在安全性和使用范圍方面存在不足，同時對良好的呈味物質(zhì)可能也會造成一定影響，在使用時需要注意[8]。在目前豆?jié){的工業(yè)發(fā)展中，遮掩法去除豆腥味已經(jīng)得到了一定的推廣應用。一些食品加工企業(yè)已經(jīng)將遮掩法應用于豆?jié){制品的生產(chǎn)中，通過調(diào)整配方和添加遮掩材料，成功達到去除豆?jié){豆腥味的目的，提升了產(chǎn)品的口感和市場競爭力。

遮掩法作為一種傳統(tǒng)的去腥方法，仍面臨著一些問題與挑戰(zhàn)。如遮掩材料的選擇和使用方法的優(yōu)化等。未來對遮掩法的研究可以將重點放在進一步探索遮掩法的作用機理與效果以及開發(fā)更加有效的遮掩材料與方法，為豆制品的改進和創(chuàng)新提供更多的科學依據(jù)。

2.3.2β-環(huán)糊精法 除遮掩法外，通過在豆?jié){中添加β-環(huán)糊精，也可達到一定的去腥效果。β-環(huán)糊精是一種由七個葡萄糖單位組成的環(huán)狀碳水化合物。β-環(huán)糊精和其他環(huán)糊精可以與大豆的不溶性和非極性化合物形成水溶性包合物，可以有效地掩蓋或減輕大豆的不愉快風味。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)其脫腥機理是由于β-環(huán)糊精特殊的伸縮結(jié)構(gòu)，能捕捉豆腥味物質(zhì)2-壬酮從而形成環(huán)糊精-客體分子復合結(jié)構(gòu)，達到將豆腥味物質(zhì)吸附包埋的效果[51-52]。環(huán)糊精雖然能有效去除大豆的豆腥味，但處理后大豆蛋白的溶解度降低，說明處理后大豆蛋白發(fā)生了一定的結(jié)構(gòu)變化[45,53]。綜上所述，β-環(huán)糊精法作為一種去除豆腥味的方法，既環(huán)保又經(jīng)濟，在豆制品行業(yè)依然具有很大的潛力和應用前景。

3 結(jié)論與展望

綜上所述，豆?jié){豆腥味的形成主要與脂肪氧化酶誘導的酶促反應密切相關(guān)，豆腥味相關(guān)物質(zhì)的產(chǎn)生受多重因素影響。本文在對大豆加工過程中如何產(chǎn)生豆腥味物質(zhì)進行研究的基礎上，對各種不同的脫腥方法的機理和應用也進行了探索。其中，物理法脫腥具有操作簡便、費用價格低廉、效果好等優(yōu)點，但某些方法容易引起蛋白質(zhì)變性，從而影響其營養(yǎng)效價，需要進一步的研究和完善；化學法脫腥對豆腥味雖然也有一定的去除效果，但是由于使用時需要加入一定量的化學藥劑，在一定程度上會對豆制品造成污染，從而造成不良反應，需要進行進一步的檢驗；生物法脫腥作用條件溫和且應用廣泛，具有發(fā)展前景，其中酶解脫腥法工藝條件溫和、操作簡便、去腥徹底、不會對其他營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生影響，因此在今后的研究中，我們應該多在酶解法去除豆腥味方面進行深入研究，并可以將分子動力學的內(nèi)容與此相結(jié)合探究其去腥作用機理。

豆?jié){去腥味的研究和應用在未來有著廣闊的發(fā)展前景。以下是一些展望方向：

繼續(xù)深入研究豆腥味的成因。豆腥味的產(chǎn)生與豆類中的化合物有關(guān)，如正己醛和異戊醛等。進一步研究豆腥味的成因，探索其產(chǎn)生機理，有助于更全面地理解和解決豆腥味問題。

開發(fā)高效的去腥技術(shù)。繼續(xù)探索其他去腥技術(shù)。例如，利用酶解、基因工程、生物工程等新興方法，降解或轉(zhuǎn)化豆腥味物質(zhì)，從而達到去腥的目的。這些技術(shù)可以結(jié)合傳統(tǒng)去腥方法，達到更好的去腥效果。

利用食品配方的優(yōu)化。通過優(yōu)化豆?jié){制品的配方，調(diào)整豆類的品種、比例和處理方法，可以有效減少豆腥味的產(chǎn)生。同時，還可以探索添加其他食材或添加劑，如天然抗氧化劑、酸味調(diào)節(jié)劑等，來改善豆?jié){的口感和去除豆腥味。

總之，豆?jié){去腥味的研究和應用具有廣泛的研究前景和發(fā)展?jié)摿ΑＭㄟ^不斷深入的研究和創(chuàng)新，我們有望開發(fā)出更有效的去腥技術(shù)和產(chǎn)品，滿足消費者對于高質(zhì)量豆?jié){的需求。同時，要不斷探索出一種高效、經(jīng)濟、方便的豆腥味去除技術(shù)，徹底改變其風味，以滿足人民的飲食需要，推動我國豆制品產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

? The Author(s) 2024.This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).