黑大豆的营养成分

功能特性及加工利用研究进展

引用格式

罗贞媛,文和明,刘娜,等.黑大豆的营养成分功能特性及加工利用研究进展[J].农产品加工,2025,(24):87-95+98.

基金项目

云南省科技人才与平台计划项目（202105AD160043）；云南省科技特派员项目（202204BK090702）；文山州“七乡产业技术领军人才”项目（2021年11月7日）。

摘   要

黑大豆作为一种重要的农产品，在食品、医药等领域拥有广阔的市场应用前景，近年来备受关注。通过对黑大豆的营养成分、功能特性及加工利用进行系统总结和分析，为黑大豆的进一步研究和产品开发提供参考。

关 键 词

黑大豆；营养成分；功能特性；加工利用

正   文

0   引言

黑大豆（Glycine max L.）是大豆的一种特殊品种，因种皮呈黑色而得名，不仅包涵深厚的文化背景与历史传承，还以其丰富的营养成分和多种潜在的健康功效，在现代农业和食品科学领域占据重要地位。近年来，随着人们对健康饮食的重视和加工技术的不断创新，黑大豆的营养价值和功能特性得到了越来越多的关注，应用范围也在不断扩展。有研究发现，黑大豆含有丰富的生物活性成分，如异黄酮和花色苷，这些成分在预防慢性病、调节免疫功能和改善心血管健康方面具有显著效果。因此，深入研究黑大豆的营养成分和功能特性，不仅有助于提升食品的营养价值，还能为黑大豆食品的开发提供科学依据。对黑大豆的营养成分、功能特性及加工利用研究现状进行概述，以期为黑大豆产业持续健康发展提供更多有益的启示和借鉴，提高附加值。

1   黑大豆的营养成分

1.1   蛋白质

黑大豆中蛋白质的质量分数为38.69%~43.15%，是植物性蛋白质的重要来源^[1]。黑大豆中的蛋白质主要为球蛋白，球蛋白的主要成分是β -伴大豆球蛋白和大豆球蛋白，这些成分具有良好的胶体性质和乳化特性^[2]。黑大豆蛋白质的氨基酸组成也较为全面，含有丰富的必需氨基酸，特别是赖氨酸、苏氨酸和色氨酸，这些氨基酸在其他常见植物蛋白来源中较为稀缺，使得其在营养价值上接近动物蛋白^[3-4]。相较动物蛋白质来源，黑大豆不仅在数量上占优势，甚至在质量上也表现出优异的氨基酸组成，接近于理想的氨基酸模式。ZHONG Y等人^[5]的研究表明，黑大豆总氨基酸质量分数达434.11 g/kg，主要为天冬酰胺（55.02 g/kg）、谷氨酸（53.75 g/kg）和精氨酸（40.40 g/kg），分别占总量的12.6%，12.4%和9.3%；必需氨基酸质量分数达154.08 g/kg，占总氨基酸的35.5%，其中包括亮氨酸（35.04 g/kg）、赖氨酸（29.40 g/kg）、苯丙氨酸（25.33 g/kg）、组氨酸（22.29 g/kg）、缬氨酸（21.97 g/kg）、异亮氨酸（21.23 g/kg）、苏氨酸（17.27 g/kg）和蛋氨酸（3.83 g/kg）；丝氨酸（36.37 g/kg）、脯氨酸（20.12 g/kg）、甘氨酸（20.50 g/kg）、丙氨酸（16.91 g/kg）和酪氨酸（14.64 g/kg）含量也很高。此外，黑大豆的限制性氨基酸-蛋氨酸含量约高出黄大豆29%，可更好地满足人体营养需求^[6]。由于黑大豆含有铁蛋白，这是一种多聚体储铁蛋白，可像动物蛋白一样被快速吸收和获取，因此建议贫血患者将其纳入饮食^[7]。近年来，刘金杰等人^[4]的研究表明，β -伴大豆球蛋白和大豆球蛋白与黑大豆种皮中普遍存在的矢车菊素- 3 - O -葡萄糖苷相互作用可增强矢车菊素- 3 - O -葡萄糖苷的稳定性和抗氧化活性。黑大豆中的蛋白质还具有较高的生物利用率，具有较高的吸收和转化率，适合作为高蛋白食品和营养补充剂。

1.2   脂肪

黑大豆中的脂肪含量较为适中，一般为12.36%~ 21.89%^[8]，其中包含丰富的不饱和脂肪酸，占比为80%以上。因地域和品种不同，脂肪酸含量存在一定差异^[1]。ZHONG Y等人^[5]的研究表明，黑大豆含有13种不同脂肪酸，其中多不饱和脂肪酸（60.93%）含量最高，其次是单不饱和脂肪酸（23.15%）和饱和脂肪酸（15.83%）；不饱和脂肪主要由亚油酸（53.62%）、油酸（22.87%）和α -亚麻酸（7.33%）组成，占总脂肪的83.83%；主要饱和脂肪酸为棕榈酸（10.42%）。与王舒璇等人^[9]的测定结果一致。朱怡霖^[10]检测了6个黑大豆品种中的脂肪成分，指出黑大豆中脂肪主要由棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸，以及微量的肉豆蔻酸和棕榈油酸组成，其中亚油酸含量最高。亚油酸和亚麻酸在人体内可以转化为二十二碳六烯酸（DHA）和二十碳五烯酸（EPA），对心脑血管健康具有重要作用^[11]。此外，黑大豆脂肪中还含有磷脂，磷脂对于细胞膜的构成和神经系统的发展具有重要意义^[12]。由于黑大豆脂肪中的饱和脂肪酸含量较低，因此其脂肪成分被认为是较为健康的植物脂肪。

1.3   碳水化合物

黑大豆中碳水化合物质量分数为31.70%~31.85%^[13]，主要以多糖形式存在。大豆多糖具有降血糖、降血脂、抗炎、抗氧化、免疫调节、抗肿瘤、调节肠道健康等多种生物学活性，在功能性食品开发中具有广阔的应用前景^[14]。黑大豆多糖包括淀粉、纤维素和少量的可溶性糖。黑大豆淀粉中直链淀粉约为30.05%，支链淀粉约为69.95%。黑大豆中约含31%的抗性淀粉，具有较高的抗消化性，这使得其在肠道中的消化速度较慢，有助于维持血糖的稳定^[15]。LIU J等人^[16]、温小媛^[17]分离鉴定出黑大豆中含有3种组分的多糖，第1组分由阿拉伯糖、鼠李糖、半乳糖、葡萄糖和甘露糖组成；第2组分由阿拉伯糖、鼠李糖、木糖、半乳糖和甘露糖组成；第3组分由阿拉伯糖、鼠李糖、半乳糖和甘露糖组成。近年来，万佳佳^[18]的研究指出黑大豆多糖主要由鼠李糖、甘露糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖和阿拉伯糖等8种单糖组成。不同提取方式对黑大豆多糖的糖醛酸含量和单糖组成会产生影响。

1.4   膳食纤维

黑大豆中膳食纤维含量丰富，约为9.55%^[9]。膳食纤维因其具有降低胆固醇、调节肠道功能、调节血糖和胰岛素反应等功效，已成为日常饮食中的重要组成部分^[19]。未脱皮和脱皮的膳食纤维含量分别为7.51%和4.12%^[20]。可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维含量分别为1.14~4.63，19.36~26.32 g/100 g，远高于经常食用的红豆和绿豆^[21]。NIKOLI V等人^[22]的研究显示，黑大豆中半纤维素、纤维素、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和木质素的质量分数分别为4.74%，5.15%，10.58%，5.85%，0.70%。发芽处理能显著提高黑大豆中可溶性膳食纤维和不可溶性膳食纤维的含量^[23]。

1.5   维生素和矿物质

黑大豆中的主要维生素包括维B1、维B2、维B3、维B5、维B6，且是维E（生育酚）的良好来源^[1，24]。这些维生素在能量代谢、神经系统功能和抗氧化方面发挥重要作用。黑大豆还含有丰富的矿物质，如磷、钙、铁、钠、锌、铜、硒、镁、钾和锰[1，24]，这些矿物质在骨骼健康、血液循环、免疫功能等方面发挥重要作用。黑大豆中的矿物质含量和比例相对平衡，且生物利用度较好，易于人体吸收和利用，适合作为矿物质补充的来源。

黑大豆中的维生素和矿物质不仅在数量和种类上占有优势，其特殊的存在形式和相互作用使其在功能上更为突出。例如，黑大豆中的维E和花青素等抗氧化成分相互协同作用，可有效清除自由基，减缓细胞老化，预防慢性疾病^[25]。黑大豆中的铁主要以非血红素铁的形式存在，吸收率较低，但通过与维C等成分的搭配，可显著提高其生物利用度，且种皮中花青素与铁离子的相互作用可形成可溶性络合物，也能促进铁的吸收利用，预防缺铁性贫血^[26]。

1.6   生物活性成分

1.6.1   异黄酮

大豆中的主要异黄酮包括大豆苷和染料木苷，这些异黄酮类物质具有多种生物活性，如抗氧化、抗炎、抗癌及减少雌激素相关疾病的发生等^[27]。黑大豆的异黄酮含量较高，为普通大豆的2~6倍^[28]。李雪玲等人^[29]和项聿兰等人^[28]对黑大豆异黄酮提取工艺进行了优化，在乙醇体积分数40%，料液比1∶10，提取温度90 ℃，提取时间3 h的条件下，黑大豆异黄酮浸提得率为4.334%；在压力700 kPa，乙醇体积分数75%，料液比1∶55，提取温度110 ℃，提取时间15 min的条件下，黑大豆异黄酮浸提得率为1.43%，粗提物得率为12.58%，纯度为3.76%。在朱怡霖^[10]研究的18个大豆品种中，黑大豆的总异黄酮质量分数（1 006.14~1 644.24 μg/g）较高。

1.6.2   花色苷

花色苷是一类水溶性黄酮类化合物，主要存在于黑大豆的种皮中，具有良好的抗氧化能力，能够清除自由基，降低细胞氧化应激水平，从而具有潜在的抗衰老和抗癌作用^[30]。花色苷表达受遗传和环境变量的影响，不同品种间花色苷的成分和含量存在一定的差异^[1，31]。朱怡霖^[10]的研究表明，在所研究的18个大豆品种中，花色苷仅存在于黑大豆品种中，质量分数为0.58~1.03 mg/g。冯晓敏等人^[25]的研究显示，8个不同品种黑大豆的花色苷质量分数为0.30~1.89 mg/g。XU B等人^[32]在黑大豆种皮中鉴定出3种花色苷（矢车菊素- 3 -葡萄糖苷、芍药素- 3 -葡萄糖苷和矮牵牛素- 3 -葡萄糖苷）。FEN R Z等人^[33]在黑大豆中检测出飞燕草素- 3 -葡萄糖苷、矢车菊素- 3 -半乳糖苷、矢车菊素- 3 -葡萄糖苷、矮牵牛素- 3 -葡萄糖苷、芍药素- 3 -葡萄糖苷和锦葵素- 3 -葡萄糖苷等6种花色苷成分。韩豪等人^[34]建立超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱联用技术检测黑大豆皮中花色苷的方法，共鉴定出15种花色苷类物质。

1.6.3   大豆皂苷

大豆皂苷是一类具有很强生物活性的三萜类化合物。朱力杰等人^[35]研究表明，大豆皂苷具有抗癌、抗氧化、抗炎、抗菌、护肝和维持心血管健康等多种生物活性。彭瀚^[36]采用液相色谱和质谱分析法对黑大豆可萃取型酚类提取物进行鉴定，共检测出21种皂苷，其中15种皂苷存在于黑大豆种皮和子叶中，剩下6种仅存在于子叶中。宋冰^[37]对大豆皂苷的提取工艺进行优化，研究表明，采用乙醇提取的最佳条件是乙醇体积分数70%，提取温度80 ℃，料液比1∶18，提取时间4 h，提取次数2次；采用水提取的最佳条件是提取温度80℃，料液比1∶18，提取时间2 h，提取次数2次。

1.6.4   酚酸类物质

黑大豆也富含多种酚类化合物，这些化合物是天然的抗氧化剂，具有延缓衰老、预防心血管疾病等作用。酚类物质通过捕获自由基，防止细胞膜脂质过氧化，从而在提高机体免疫功能和抗疲劳方面发挥重要作用。据报道，黑大豆中存在21种酚酸及其衍生物^[1]。黑大豆中的酚酸含量较黄豆高，其中绿原酸、对羟基苯甲酸和咖啡酸的含量较高，而原儿茶酸和阿魏酸的含量较低，没食子酸和肉桂酸含量甚微，且绿原酸、没食子酸和原儿茶酸的甲醇不溶性键合态酚酸和没食子酸的酯键合态酚酸仅存在于黑大豆中^[10]。

1.7   黑大豆营养成分的影响因素

黑大豆的营养成分影响因素分析，可为黑大豆的种植、贮藏、加工和利用提供科学依据，从而提高其营养价值和市场竞争力。

1.7.1   品种

品种是影响黑大豆营养成分的关键因素之一。不同品种的黑大豆在蛋白质、脂肪酸、花青素、油脂等营养成分上呈现差异^[38]。张芳轩等人^[31]的研究表明，不同黑大豆种皮花色苷总含量及各花色苷单体具有显著差异。不同品种黑大豆在营养品质上的差异，主要是由基因遗传决定，且花色苷和异黄酮是导致黑大豆品种差异的主要因素^[39-40]。

1.7.2   生长环境

黑大豆营养成分与生长环境密切相关，不同地区大豆营养成分含量存在差异^[9]。生长环境包括土壤质量、气候条件、种植密度、施肥等，这些因素对黑大豆的生长发育和营养成分积累有直接影响。例如，土壤、气候和水质等环境因素会影响黑大豆的矿物质元素含量^[41]。卫玲等人^[42]通过施用不同浓度的硒肥发现，硒对黑大豆的生长和营养品质具有显著影响。此外，黑大豆的脂肪和蛋白质含量还与产地的纬度存在显著的相关性^[39]。

1.7.3   加工方式

不同的加工方法会对黑大豆营养成分产生不同的影响。如发酵、烹饪、萃取等都会对黑大豆的营养成分产生影响。赵德安^[43]认为，发酵处理能够改变大豆中生物活性物质的含量，增加维B2、维B12含量，显著提高矿物质利用率，从而影响其健康效果。黑大豆在发酵成淡豆豉过程中，异黄酮含量也会显著升高^[44]。宋茜等人^[45]研究发现不同蒸料工艺会对黑大豆酱油的消化率产生影响。牛丽丽等人^[46]研究表明，黑大豆低温酿造，较常温和高温酿造更能产出高品质酱油。黑大豆酱发酵过程中添加氯化钙可以减盐、改善营养和促进风味形成^[47]。郭颖等人^[48]的研究表明，焙炒会导致小粒黑大豆的总酚、总黄酮及花色苷含量及总抗氧化能力显著降低，SOD、POD及胰蛋白酶抑制剂失活。煮制也会降低黑大豆总酚和总黄酮含量^[49]。但煮熟后的黑大豆能够增强其整体的营养价值，有效降低抗营养和致病因子水平^[50]。此外，提取条件（如pH值、时间、压力、料液比、温度、超声时间和微波时间、溶剂浓度等）对花色苷和异黄酮等功能成分的提取效果有显著影响^[51-53]。温度还会对黑大豆种皮生物活性成分的作用发挥产生影响^[54]。发芽处理则能提高黑大豆多酚和黄酮类物质含量，增强抗氧化活性^[55]。

2   黑大豆的功能特性

2.1   抗氧化和抗炎

抗氧化能力的主要机制是通过清除体内的自由基，减少氧化损伤，进而保护细胞免受氧化应激的影响，从而在预防慢性疾病和延缓衰老过程中发挥重要作用。研究表明，黑大豆比其他大豆具有更好的抗氧化活性^[53，56]。田萍等人^[57]的研究表明，野生黑大豆种皮色素提取物的自由基清除能力相当于维C的30.48%以上，总抗氧化能力相当于维C的10.05%以上。PENG H等人^[58]的研究发现，黑大豆的总酚含量与ABTS，FRAP和有机DPPH·活性呈显著正相关（p<0.05），意味着酚类物质在黑大豆的抗氧化活性中起关键作用。黑大豆中的抗氧化成分主要包括花色苷、异黄酮和酚酸等酚类化合物。徐金瑞等人^[51]研究表明，黑大豆种皮花色苷类物质对生物体内常见的O2-·、OH·、H2O2和DPPH·的清除能力相当于维C的46.03%，63.76%，26.89%，71.23%，且黑大豆种皮的总抗氧化能力与总酚和花色苷含量呈极显著正相关（p<0.01）。张芳轩等人^[31]的研究也发现总花色苷含量与氧自由基清除能力呈显著正相关（p< 0.001）。孟新静等人^[59]指出大豆异黄酮和大豆皂苷都能通过清除ROS和DPPH·、ABTS+·发挥抗氧化作用，大豆异黄酮的抗氧化活性主要与其酚羟基的数量和位置、酚羟基位置电子转移和脱氢能力有关，大豆皂苷的抗氧化活性则与其羟基和羰基的数量和苷元结构有关。LIU J等人^[16]、温小媛^[17]的研究表明，粗制黑大豆多糖及其纯化组分也具有潜在的O2-·和DPPH·清除活性。黑大豆中的维生素E含量也远高于其他豆类，具有较强的抗氧化活性^[60]。

黑大豆中生物活性成分具有抗炎作用。慢性炎症通常与代谢问题、动脉粥样硬化和癌症等慢性疾病有关。MANOJ K等人^[1]指出黑大豆的花青素提取物能降低炎症并改善脂肪细胞代谢活性。LEE H J等人^[61]研究发现，戊糖乳杆菌SC65发酵的黑大豆乙醇提取物通过抑制内毒素诱导的RAW264.7巨噬细胞中的促炎细胞因子，如肿瘤坏死因子、白细胞介素- 6和白细胞介素- 1β，减轻炎症反应。孟新静等人^[59]指出，大豆异黄酮通过干预特定的信号传导途径发挥抗炎作用，而大豆皂苷则可能通过直接抑制炎症介质的产生和调节免疫反应起到抗炎效果，大豆异黄酮的抗炎活性主要与酚羟基的数量和位置有关，羟基的数量越多，活性越强，C-5和C-4′位的羟基也能增强其活性，而大豆皂苷的抗炎活性与苷元的疏水性和糖链的组成有关，苷元的疏水性有助于增强与炎症细胞膜的相互作用，增强其抗炎活性。

2.2   抗癌潜力

利用食品中的生物活性成分诱导癌细胞凋亡靶向治疗癌症是一种安全、有效的非手术治疗方法。刺激BAX、BAK等促凋亡分子和抑制B淋巴细胞瘤- 2基因（Bcl-2）等抗凋亡分子是2种典型的靶向治疗技术，BAX和BAK活化后寡聚化会导致线粒体外膜渗透（MOMP），最终导致癌细胞凋亡^[62]。黑大豆提取物能抑制Bcl-2，导致BAX和BAK表达增强，且能增强MOMP，从而触发癌细胞的凋亡反应^[1]。ZOU Y P等人^[63]的研究证实黑大豆提取物还能抑制胃癌细胞（AGS）的增长，并诱导AGS细胞凋亡。HIDAYAT D等人^[64]的研究表明，黑大豆乙醇提取物主要含有6种不同成分，即生物碱、单宁、黄酮类、皂苷、三萜类化合物和糖苷类，对结肠癌细胞（HCT-116）的生长有细胞毒性作用，且对HCT-116细胞生长的抑制率随提取物浓度的增加而增加。GANESAN K等人^[13]指出富含花青素的黑大豆种皮提取物可降低肠道、乳腺、前列腺、胃、卵巢、子宫内膜和肝脏等各种器官中肿瘤的发生。除了花青素外，皂苷可预防癌细胞增殖和扩散^[65]。黑大豆富含的叶酸在DNA合成和修复中起着至关重要的作用，也可防止DNA突变形成癌细胞^[66]。孟新静等人^[59]对近年来大豆异黄酮、大豆皂苷的抗癌活性研究进行了综述，指出大豆异黄酮和大豆皂苷会通过干预肿瘤细胞的信号传导途径抑制肿瘤细胞的增殖和诱导凋亡。黑大豆中的蛋白质成分也被证实具有一定的抗癌作用。CHEN Z等人^[67]从黑大豆蛋白中分离纯化得到的肽段（F2-c）分子量为455.0 u，氨基酸序列为Leu/Ile-Val-Pro-Lys（L/I-VPK），具有较高的DPPH·清除活性和OH·清除活性。此外，其对人类肝脏（HepG2）、肺癌（MCF-7）和宫颈癌（Hela）细胞表现出很强的细胞毒性，且能通过疏水作用和氢键与4种凋亡相关关键蛋白（XIAP，caspase-3，caspase-7，Bcl-2）有效结合，导致癌细胞凋亡，具有较强抗氧化和抗癌活性。

2.3   抗衰老

黑大豆中丰富的异黄酮不仅具有抗氧化活性，还能通过模拟雌激素的作用，调节体内激素水平，延缓衰老进程。此外，花色苷也能通过清除自由基、减少氧化应激保护细胞免受损伤，起到抗衰老作用。黑大豆提取物富含花色苷，能显著提高抗氧化酶的活性，如SOD和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px），从而增强机体的抗氧化能力。张瑞芬等人^[68]的研究表明，黑大豆种皮提取物50 g/L可显著降低老龄小鼠脑组织MAO-B活性，增加老龄小鼠血清SOD活性、减少丙二醛（MDA）的生成，增加皮肤中羟脯氨酸（Hyp）含量，具有抗氧化、抑制神经系统内氧化应激，增加皮肤胶原蛋白合成、改善皮肤弹性等作用。黑大豆中多酚类物质和维E能够起到协同作用，抑制氧化应激和炎症反应，延缓肌肤老化，维护皮肤健康。

2.4   改善心血管健康

动脉粥样硬化是心血管疾病的主要病理基础，其发生和发展与多种因素有关，包括胆固醇含量高、脂质代谢异常、炎症反应、氧化应激等，其中胆固醇含量高是引起心血管疾病的主要因素。试验表明，黑大豆可作为膳食补充剂，用于预防心血管疾病和改善血液循环^[69-70]。黑大豆中的多种成分可通过多途径预防动脉粥样硬化的发生。朱怡霖^[10]的研究结果显示，大豆蛋白、低聚糖、多肽和磷脂可以降低血清胆固醇，减少因胆固醇引起的动脉血管粥样硬化发生，从而预防心血管疾病的发生。

孟新静等人^[59]的研究发现，大豆皂苷和异黄酮类化合物均可降低心血管疾病的发病率，大豆皂苷通过调节脂质代谢，降低血液中的胆固醇和甘油三酯水平，进而预防动脉粥样硬化，减少心脑血管疾病发生。大豆皂苷会影响脂质代谢酶的活性，干预甘油三酯和胆固醇的合成，起到降低血脂和胆固醇的作用^[71-72]。黑大豆中的异黄酮能够通过多种途径调节血脂水平。异黄酮可抑制肝脏中胆固醇的合成，从而降低血液中的低密度脂蛋白胆固醇水平，且能够促进高密度脂蛋白胆固醇的生成，而高密度脂蛋白胆固醇被认为是“好”胆固醇，具有保护心血管系统的作用。研究发现，食用大豆蛋白和异黄酮可显著降低总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平^[73]。

一氧化氮（NO）是血管功能障碍的有效指标，其可防止血小板在动脉中聚集并引起血管舒张。因此，血管内皮中NO的减少可能引发心血管疾病，而增加NO生成可能通过改善血管功能障碍来减轻心血管疾病^[1，74]。染料木素可通过促进血管内皮中NO合成酶的基因转录和蛋白质合成，增加NO的生成，改善血管壁增厚，并降低血压^[59，75]。经染料木素治疗还能逆转已形成的晚期肺动脉高压，改善心肺功能障碍^[76]。

2.5   增强骨骼稳定性

骨质疏松是一种常见的骨骼疾病，主要表现为骨密度下降和骨折风险增加。黑大豆中的钙、磷、镁、铁、锰、铜和锌等矿物质在维持骨骼健康中起到了重要作用。尤其是钙，可提供骨骼所需的基本矿物质，有助于增强骨密度、降低骨折风险。异黄酮类化合物也对骨质疏松起到一定的预防作用。这些化合物能模拟雌激素的作用，促进骨骼形成，抑制骨骼吸收，从而在一定程度上预防骨质疏松^[77]。此外，黑大豆中的蛋白质水解物还可通过提高钙的吸收率，进一步增强骨骼健康^[78]。

2.6   其他健康效应

黑大豆种皮可改善肥胖和胰岛素抵抗^[79]。黑大豆中的蛋白质、黄酮类化合物、多糖、多酚、矿物质元素和维生素等可通过抑制肠道α -葡萄糖苷酶活性、保护胰腺细胞、降低胰岛素抵抗、调节肠道微生物群等机制调节血糖，起到预防和治疗糖尿病的作用^[80]。此外，黑大豆种皮提取物含有丰富的多酚类物质，包括花青素3 -葡萄糖苷（9.2%）、儿茶素（6.2%）、原花青素（39.8%）等，这些化合物通过增强能量消耗和抑制炎症，显著预防肥胖和糖尿病^[81-82]。YAMAI M等人^[83]的研究结果显示，黑大豆的热水提取物对呼吸道疾病病毒腺病毒、柯萨奇病毒和流感病毒表现出显着的抗病毒活性。邓媛元等人^[84]研究了黑大豆营养膳的缓解疲劳功效，得出黑大豆营养膳可通过增加肝糖原水平，减少血清尿素氮生成，清除乳酸而起到缓解小鼠疲劳作用的结论。黑大豆种皮提取物还能有效减少酒精性肝损伤。葛红娟^[85]的研究表明，黑大豆种皮提取物可降低急性酒精性肝损伤动物的肝脏MDA含量，防止肝组织还原型谷胱甘肽（GSH）的耗竭，改善急性酒精性肝损伤引起的肝脏病理组织学变化，减轻肝脏脂肪变性的程度，有助于降低酒精性肝损伤。LEE J H等人^[38]研究发现，黑大豆种皮50%甲醇提取物可保护DNA免受羟自由基的损伤。大豆异黄酮和大豆皂苷还具有免疫调节、保护神经和肾脏、抗菌、降血糖等多种作用^[35，59]。

3   黑大豆的加工利用

黑大豆作为一种传统食品，有着悠久的应用历史。例如，黑豆浆、豆芽、豆腐、豆腐皮、豆腐干、豆酱、腐乳、豆粉、酱油、豆豉、纳豆和味噌等，通过这些传统加工方法，黑大豆的营养价值得以保留，同时其独特的风味也为各种美食增添了魅力，丰富着人们的餐桌。在现代食品工业中，黑大豆被广泛应用于制作植物蛋白饮品、膳食补充剂等新型食品。田凤珠等人^[86]使用黑大豆蛋白粉部分替代乳清蛋白粉研制运动营养粉，以解决乳清蛋白产量低、市场短缺和长期食用导致慢性病风险等问题。余森艳等人^[87]选用菠萝汁、黑大豆豆浆、纯牛奶混合发酵制作酸奶，能较好地平衡膳食结构。王红迪等人^[88]采用超声辅助萌芽联合超高压处理花生-黑豆芽复合汁植物蛋白饮品，提高其稳定性和γ -氨基丁酸、总酚含量。在发酵食品中，黑大豆发酵豆浆产生的益生菌对肠道健康有益，增加了产品的保健功能，通过微生物代谢活动，不仅提高了蛋白质的消化率，还增加了必需氨基酸和风味化合物的含量^[47，89]。杨春晖等人^[90]对黑大豆、黄豆和豆粕发酵酱油的功能成分和抗氧化活性的研究结果表明，除游离氨基酸外，黑大豆酱油的功能成分和抗氧化活性最好。在烘焙食品中，适量添加黑大豆粉可使面包更加松软，蛋糕则更具弹性和湿润感，黑大豆粉中的膳食纤维还可增强烘焙食品的饱腹感，适合减肥人群和糖尿病患者食用^[91-92]。在淀粉类食品加工过程中，添加黑大豆分离蛋白，可降低产品回生程度，提高食用品质^[93]。在膨化食品和零食中添加黑大豆粉，不仅口感酥脆，且具有很高的营养价值，黑大豆糖果、黑大豆饼干、黑大豆脆片、黑大豆能量棒、代餐粉等产品丰富了健康休闲零食种类，同时也为消费者提供了更多的选择。王振东等人^[94]选用黑大豆、枸杞、桑葚、山梨糖醇等制作压片糖果，不仅具有一定保健功效，还具有独特风味，且方便携带贮藏，具有良好的市场前景。在功能性食品、饮料中，常添加黑大豆提取物，以提升饮料的营养价值和功能特性^[95-96]。此外，黑大豆制成的药膳和保健品在中国传统医学中有着广泛的应用^[97]，如黑大豆酒、黑大豆汁、黑大豆膏、黑大豆胶囊等。

黑大豆的综合利用不仅限于其本身的营养价值和功能特性，还包括加工过程中产生的豆渣、豆皮等副产品的开发和利用。这些副产品的综合利用不仅可提高食品的营养价值，还具有重要的经济效益和环境效益。在食品工业中，合理利用这些副产品可降低生产成本，减少资源浪费，实现可持续发展。例如，豆渣中富含膳食纤维和蛋白质，可作为一种健康的食品原料，应用于面包、糕点等烘焙食品中，提升这些产品的营养价值。此外，豆渣还可通过发酵处理，生产出富含益生菌的发酵食品，进一步提升其功能特性。豆皮中富含多种维生素和矿物质，特别是其高含量的膳食纤维和抗氧化成分使其在功能食品开发中具有重要意义^[98]。例如，豆皮可被加工成膳食纤维补充剂，帮助调节肠道健康、预防便秘等。此外，豆皮还可用于制作膳食纤维丰富的零食，如豆皮脆片、饼干等，既美味又健康。近年来，花色苷基智能食品包装膜和可食用涂层的开发利用得到广泛关注，花色苷作为天然活性物质，对pH值非常敏感，不仅赋予包装膜优异的抗菌和抗氧化性能，防止食品变色或脂质氧化，还可有效延长食品的保质期、监测食品的新鲜度^[99]。SHI S等人^[100]基于海藻酸钠/黑大豆种皮花色苷制备NH3和H2S敏感的智能指示包装膜，并用于监测肉品新鲜度。

黑大豆副产品的综合利用不仅在食品工业中具有重要意义，在其他领域中也展现出广泛的应用前景。在农业领域，豆渣可作为有机肥料使用，其丰富的有机质和营养成分可以有效改良土壤，提高农作物的产量和品质。豆皮和豆渣同样可替代饲料或作为饲料添加剂，提供丰富的营养，促进动物的生长发育。此外，豆渣作为一种可再生能源可用于生产生物燃料，有助于减少对化石燃料的依赖，推动能源结构的优化^[101]。在医药和保健品领域，豆皮中的抗氧化成分可作为功能食品和保健品的原料^[98]；豆粕中的功能性肽类物质、皂苷等可用于制备药物和保健品，发挥其抗氧化、抗炎、免疫调节等多种功效^[102]。在化妆品中的应用潜力同样值得关注。例如，豆皮中的多酚类物质具有良好的抗氧化和美白效果，可作为天然的化妆品原料，用于开发护肤品和美白产品。黑大豆副产品的多种应用不仅可提高其附加值，还具有重要的环境效益和社会效益，通过合理利用这些副产品，可减少废弃物的产生、降低环境污染，实现资源的循环利用^[102]。

4   结语

随着人们对健康饮食的日益重视，黑大豆凭借其丰富的营养成分和多种功能特性，成为了功能食品开发的重要原料。通过深入研究和技术创新，黑大豆的应用范围得到了极大的扩展，整个黑大豆产业链的经济效益不断拓展。为进一步提升黑大豆产业价值，还应注重黑大豆的基因组研究、代谢调控机制和加工技术及产品质量控制等方面的研究，以深度挖掘其潜在的营养价值和功能特性。当前，研究多囿于实验室，在实际应用和推广中较少，为确保黑大豆产品在大众市场中的广泛应用，还需加大临床试验研究，以验证黑大豆及其提取物在各种健康功效中的有效性及安全性。在副产物利用方面，还需加快成果转化，推进副产物资源化利用及工业化进程，避免资源浪费。

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