发酵大豆食品及其健康机能性

發酵大豆食品及其健康機能性

前言

大豆最早起源於中國，後來傳至日本及東南亞，最後傳至美國、南美洲和歐洲。大豆是便宜又營養的食品，能做為肉類蛋白質食品缺乏的地區及素食者主要蛋白質來源，可是大豆在食用上有一些問題，須加工去除之。一些原本認為是營養阻害因子的物質，如今已被研究出具有增進健康的效果。同時，也有研究顯示大豆發酵食品具有促進健康之機能。

大豆食品除了大豆油外，通常可分為發酵和未發酵兩類。發酵能增進風味、防止腐敗、降低毒性及增加營養價值。本文將介紹大豆食品之健康機能性及發酵大豆食品的特性、做法及微生物的作用。由於篇幅所限將不介紹未發酵之大豆食品。

大豆食品之營養價值與機能性

一、大豆之營養成分：

大豆含有豐富的蛋白質(佔乾重40%)、脂肪(20%)、礦物質及維生素。大豆是植物性食品，含高纖維、不含膽固醇。大豆蛋白質之第一限制胺基酸為甲硫胺酸(methionine)，正好與離胺酸(lysine)微缺的穀類主食互補，成為完美的蛋白質。大豆油含豐富ω-3多元不飽和脂肪酸—亞麻油酸(linoleic)，是人體必須脂肪酸；大豆卵磷脂則具有降血脂之功能。動物性蛋白質是較完全之蛋白質，然而，即使是瘦肉也含有飽和脂肪酸與膽固醇，二者均使血膽固醇提高，直接與心臟血管疾病有關。另外，含硫胺基酸在肉類中含量較高，代謝後產生硫酸，攝取大量時容易促進鈣質流失，造成骨質疏鬆症(Messina, et al., 1994)。

二、大豆在食用上的問題︰

雖然大豆的營養成份豐富，但白煮豆的生物利用率較差，因大豆中含有營養阻害因子(antinutritional factors)，故需加工改善。營養阻害因子中最主要的一種是會妨礙消化的胰蛋白抑制物(trypsin inhibitor)，次重要的一種是會膠合紅血球的大豆血液凝集素(soybean haemagglutenins)，另一種是植酸(phytic acid)，會與2價金屬及磷酸根離子結合，使無法吸收利用。大豆在食用上的缺點還包括豆臭味及產生脹氣等問題。豆臭味是細胞組織被破壞時，由脂肪氧化酵素與非飽和脂肪酸作用產生。脹氣是由不能被人體消化吸收的寡糖，如水酥四糖(stachyose)及棉實糖(raffinose)，在胃腸中被微生物發酵產生之氣體。延長煮沸的時間及進行發酵可以減少或消除這些問題。(王，1972；Wood, 1998)

二、大豆之健康機能性：

近幾年來，大豆及其製品受到科學家和營養學家的重視，因為具有防癌及增進健康的效果。大豆蛋白質具有許多神奇的機能，包括降低膽固醇、預防動脈硬化、預防高血壓、預防肥胖、增加免疫力、預防腦中風、降血糖、預防骨質疏鬆症、防癌、延年益壽、增強筋肉等(青山，1999)。大豆蛋白質水解物也具有免疫活性及抗氧化效應(Yamauchi & Suetsuna, 1993; Chen et al., 1995)。

根據流行病學數據指出，西方人罹患乳癌、大腸癌和射護腺癌的機率比東方人高出約4倍，可能與大豆食品攝取量有密切的關係(Messina et al., 1994)。分子及細胞生物實驗、動物研究及人臨床實驗所累積的證據亦均顯示大豆蛋白質可以降低血膽固醇，因而具有降低心臟病的危險率，也能預防種種癌症。這些好的效

應部分歸功於大豆的植物特有化學成分(phytochemicals)，這些成分包括異黃酮素(isoflavones)、皂素(saponin)、植酸(phytic acid)、植物固醇(phytosterol)、酚酸(phenolic acid)、及胰蛋白脢抑制物(trypsin inhibitor) (Wang & Wlxon, 1999)。長久以來，這些成分被認為是營養阻害物質，然而最近的研究顯示，這些物質可能在預防營養過盛的疾病上扮演重要角色。其中，最受人注目的是大豆異黃酮素有助於預防心血管疾病、癌症、肥胖症、停經症候群及其他疾病；許多研究結果也顯示皂素具有降低血膽固醇、抑制癌細胞生長、減少消化的毒素，及增強免疫力等功效(Arditi & Meredith, 1999)。大豆的異黃酮素主要是以葡萄糖的形式存在，發酵大豆食品中則以不含配糖體之異黃酮素為主，前者在腸道之吸收效果遠不如後者(江，1998)。

三、發酵大豆食品之營養與機能：

發酵具有保存食物的效果，既可防止不良微生物腐敗，又能防止氧化性品質劣變。我們不難發現，發酵食品不添加抗氧化劑也沒有油耗味，可能與抗氧化成份有關。許多生大豆具有之營養阻害物質，經浸泡、清洗、蒸煮後可去除大部分。發酵作用可分解大分子物質及營養阻害物質，能增加易消化性，增進生物可利用率，進而提高營養價值；同時發酵作用也產生一些物質，有些使風味變好，有些具有增進健康的效果。坊間也有關於食療之書籍，推薦發酵物不僅易於消化、吸收，還可消除自由基、抗老化、增強抵抗力(潘，1996)。雖然，大豆食品具備美味與健康的飲食需求，但是消費者必須注意均衡飲食，不可偏重某類食品。

醬油極佳的感官特性，具有促進食慾的效果；鹽分高對健康不利是釀造醬油唯一的缺點，斟酌其用量可以避免鹽分高之害處。味增具有強抗氧化劑活性，味噌湯有降低胃癌死亡率之效果(Ebine, 1986)。豆腐乳具有高蛋白質及高鈣。天貝具有抗氧化活性，儲存的天貝不會產生油耗味(rancidity)，發酵後產生抗菌物質，能抑制某些革蘭氏陽性菌(Winarno & Reddy, 1986)。發酵使豆奶減少豆臭味及引起脹氣的碳水化合物，並增加必須胺基酸。

納豆(natto)是發酵大豆食品中機能性效果研發最完全的，納豆中的脂質能抵抗氧化腐敗，可能是在發酵過程中產生的抗氧化物質的作用(Esaki, et al., 1990)，Hattori等(1995)亦研究出納豆菌發酵的大豆可保護不飽和脂肪酸和細胞免於氧化，其效果與維他命E相當或更高。活性氧自由基會危害健康，造成動脈硬化、老化、破壞DNA及引起癌症；超氧歧化脢(superoxide dismutase, SOD)，與延長壽命有關。納豆具有SOD及過氧化氫脢(caltase)能消除自由基，與納豆的健康機能性很有關。目前納豆受人矚目的效能還有溶解血栓、預防骨質疏鬆症、強抗菌性及抗氧化作用。納豆的抗氧化力比蒸煮大豆高4倍(圖1)。日本已有許多具有抗菌、解酒、美容、健康、整腸等效果的納豆機能性食品或藥品上市(須見，1998)。

各種發酵大豆食品

製造發酵食品時常加入大量的鹽，加鹽可以保存食物，防止不良微生物之腐敗及降低酵素活性；鹽也能使食物具有想要的風味及質地。目前典型的大豆發酵食品可以鹽的用量加以區分為兩類：(1)加大量鹽者︰如醬油、味噌、豆腐乳等。(2)不加鹽或加少量鹽的︰如天貝、納豆、臭豆腐、發酵豆奶等。加鹽者發酵緩慢，未加鹽或鹽分低者，發酵較快，不易保存，需立即食用，或再加工保存。

一、含高鹽的發酵大豆食品

大豆與穀類發酵的調味料起源於中國。含高蛋白質的大豆發酵後產生胺基酸是主要甘味的來源，蛋白質水解酵素扮演不可或缺的角色。一些分解酵素、如