王盈希，吳蘇喜, *，周利平*，張科紅，李普選

1. 長沙理工大學(xué)化學(xué)與食品工程學(xué)院（長沙 410114）；2. 湖南省技術(shù)產(chǎn)權(quán)交易所（長沙 410001）；3. 鄭州遠(yuǎn)洋油脂工程技術(shù)有限公司（鄭州 450000）

油莎豆又名油莎草，是莎草科1年生草本植物，因其營養(yǎng)價值高，享有“地下核桃”“地下板栗”“人參果”等美譽(yù)。它原產(chǎn)于非洲，1960年中國從保加利亞引入，在湖南、江西、廣東等多個省市種植[1]。油莎豆是一種集糧、油、牧、飼、藥于一體的多用途經(jīng)濟(jì)作物，還是防風(fēng)固沙、綠化沙漠的理想植物。其莖葉是優(yōu)質(zhì)牧草和綠色飼料；其塊莖是糧、藥、食材，既可直接當(dāng)作糧食來充饑食用，也可用來提制優(yōu)質(zhì)食用油、多種健康食品以及天然生物藥品，提油后的餅粕還可用于提取淀粉、糖和釀制優(yōu)質(zhì)白酒等；其根須可萃取養(yǎng)神明目精油。油莎豆容易種植、生長，不僅不占用良田，而且非常適宜在我國大面積的邊際化、沙漠化土地種植，同時在各個氣候帶及各種肥力的土壤中均可正常生長[2]。油莎豆種植產(chǎn)量大，其地上莖葉部分一般畝產(chǎn)鮮草1 000 kg（1畝=0.067 hm2），其地下塊莖部分一般畝產(chǎn)豆果600～800 kg，瘠薄土地豆果畝產(chǎn)也有300～500 kg，產(chǎn)量遠(yuǎn)高于油菜、花生等常見油料作物[3]。為了提高人們對油莎豆資源開發(fā)利用的認(rèn)識，研究首先對油莎豆油、油莎豆蛋白質(zhì)和油莎豆淀粉的營養(yǎng)價值進(jìn)行分析，然后對油莎豆塊莖的脫皮、制油工藝和綜合利用進(jìn)行闡述。

1 油莎豆?fàn)I養(yǎng)價值分析

油莎豆中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，其中粗脂肪20%～30%、粗蛋白質(zhì)10%～15%、淀粉20%～25%、可溶性糖15%～25%、維生素E 0.8%～1.4%[4]。

1.1 油莎豆油是一種天然高油酸食用油

油莎豆油中油酸含量高，亞油酸和亞麻酸含量低，分別占脂肪酸成分的75%～77%，9.7%～9.9%和0.15%～0.45%，主要脂肪酸組成和橄欖油、茶籽油相似，如表1所示，是一種天然高油酸食用油。高油酸油脂熱穩(wěn)定性強(qiáng)，可以在很大程度上延緩植物油的氧化，低不飽和脂肪酸能降低血管壁上過氧化物的形成，減少對人體危害[5]。高油酸油料作物育種是油料作物育種的重要方向之一。因此，開發(fā)利用油莎豆油對增加高油酸油脂種類具有重要意義。

表1 油莎豆油和9種食用植物油的主要脂肪酸成分[5]

1.2 油莎豆蛋白是一種天然優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)

油莎豆蛋白富含16種氨基酸，其中總氨基酸含量27.35 mg/g，必需氨基酸和半必需氨基酸含量10.21 mg/g，非必需氨基酸含量17.14 mg/g，分別約占總氨基酸含量的37.33%和62.67%[4]。如表2所示，與WHO/FAO理想的蛋白質(zhì)模式中必需氨基酸組成40%接近，是一種優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)[6]。

氨基酸比值系數(shù)分也是評價蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值高低的重要指標(biāo)之一，氨基酸比值系數(shù)分越接近100，說明必需氨基酸組成與WHO/FAO理想的蛋白質(zhì)模式中的必需氨基酸組成越相近，營養(yǎng)價值越高[6]。油莎豆蛋白的氨基酸比值系數(shù)分82.41%，高于大豆蛋白、馬鈴薯蛋白和牛乳蛋白，與生產(chǎn)成本、營養(yǎng)價值較高的雞蛋蛋白氨基酸比值系數(shù)分84.09%接近，如表3所示，是一種值得開發(fā)利用的天然優(yōu)質(zhì)蛋白。同時，油莎豆蛋白提取、加工工藝簡單，可作為食用蛋白添加到各類食品中。因此，開發(fā)利用油莎豆蛋白，對于平衡居民膳食，增加高營養(yǎng)、低成本的食用蛋白資源具有重要意義。

表2 油莎豆氨基酸組成表[4]

表3 油莎豆蛋白與其他蛋白質(zhì)的氨基酸比值系數(shù)分（SRC）比較

1.3 油莎豆淀粉是一種天然慢消化淀粉

油莎豆淀粉在人體內(nèi)消化吸收速度慢，可維持餐后血糖穩(wěn)定，有助于預(yù)防糖尿病、肥胖等疾病，是一種天然慢消化淀粉[11]。油莎豆淀粉還具有較好的凍融穩(wěn)定性，鄭桂富等[12]探究油莎豆凝膠淀粉的理化特性，結(jié)果表明油莎豆淀粉反復(fù)凍融之后，膠體體系保持穩(wěn)定均一。此外，油莎豆淀粉具有較低膨脹力，較強(qiáng)關(guān)聯(lián)力，是一種良好黏合劑[13]。

2 油莎豆加工與利用

2.1 油莎豆脫皮工藝

油莎豆表皮占全豆質(zhì)量1/10左右，且油莎豆表皮為褐色，外形有較多凹槽，不規(guī)則。將油莎豆脫皮后進(jìn)行食品加工，對改善油莎豆產(chǎn)品品質(zhì)和提高油莎豆副產(chǎn)物的綜合利用十分必要。

國內(nèi)外對油莎豆脫皮還處于起步階段，通常借鑒果蔬脫皮方法對油莎豆進(jìn)行處理，主要采用機(jī)械脫皮、稀堿浸泡脫皮、熱處理脫皮等。油莎豆加工工廠大多采用機(jī)械脫皮法，能有效保留油莎豆原有風(fēng)味，脫皮效果較好，但隨著脫皮率增加，豆仁質(zhì)量損失率過大，產(chǎn)品不夠美觀。田瑜[4]研究油莎豆的脫皮工藝，結(jié)果表明稀堿濃度5%、浸泡溫度95 ℃、浸泡時間6 min時，油莎豆脫皮率達(dá)94.80%、質(zhì)量損失率達(dá)15.80%。與機(jī)械脫皮比較，堿法脫皮效果更顯著，豆仁質(zhì)量損失率更小且油的品質(zhì)更好，但堿法脫皮會影響產(chǎn)品的口感和風(fēng)味，且產(chǎn)生大量廢水，不利于環(huán)境保護(hù)。國內(nèi)外油莎豆脫皮技術(shù)仍不成熟，可探究微波-真空、微波-冷凍等技術(shù)對油莎豆脫皮的影響，以期為油莎豆脫皮提供更多技術(shù)。

2.2 油莎豆制油工藝

國內(nèi)外傳統(tǒng)的制油工藝主要是壓榨法和溶劑浸出法，以及一些新型制油方法，如水酶法、水酶凍融技術(shù)、超聲波輔助溶劑提取、超臨界二氧化碳（SCCO2）萃取等。水酶凍融技術(shù)是在水酶法的基礎(chǔ)上應(yīng)用凍融技術(shù)。敬思群等[14]以油莎豆為原料，采用料液比1︰7（g/mL），酶添加量2.5%，酶解溫度70 ℃，酶解時間6 h，經(jīng)-30 ℃冷凍、室溫融解、離心，對提油率進(jìn)行探究。在此提取條件下，油莎豆油提油率達(dá)74.92%，比同樣試驗條件下的單純使用水酶法62.94%高。超聲波輔助溶劑提取是利用三相技術(shù)對油脂進(jìn)行分離，劉雷等[15]以油莎豆為原料，采用超聲溫度60℃、料液比1︰18（g/mL）、超聲時間20 min，對提油率進(jìn)行探究。在此條件下油脂提取率為92.57%，提取率比溶劑浸出法82.48%、水酶凍融法74.92%要高[16]。該方法無污染，快速簡單，可大幅提高油脂提取率。但成本較高，只適合實驗室小試，不適合實際生產(chǎn)。

2.3 油莎豆全值利用

油莎豆油脂含量較高，且具有堅果風(fēng)味。通過水煮、炒制等不同工藝可制成五香、椒鹽風(fēng)味油莎豆休閑食品，也可磨碎煮制成豆?jié){，切片制成糖果、口嚼片等[17-18]。油莎豆因其總糖含量高，適合加工成乳飲料或果蔬汁飲料。國內(nèi)應(yīng)用較多的是乳飲料，潛學(xué)基等[19]、曹凱光等[20]研制桔汁油莎豆奶、銀杏葉油莎豆保健乳。陳星等[21]研制油莎豆、花生蛋白飲料達(dá)到市售標(biāo)準(zhǔn)。全龍浩[22]研制5種不同風(fēng)味的油莎豆果蔬沖劑，經(jīng)綜合評分均在97分以上，風(fēng)味品質(zhì)俱佳。對油莎豆進(jìn)行簡單的加工，既保持油莎豆本身風(fēng)味，又最大限度保留油莎豆的營養(yǎng)物質(zhì)，實現(xiàn)油莎豆的全值利用。

2.4 油莎豆加工副產(chǎn)物綜合利用

豆渣是油莎豆制漿過程中的副產(chǎn)物，它含有大量優(yōu)質(zhì)膳食纖維，主要被用作飼料，綜合利用率低。張燕等[23]研制一種香味淡雅、松脆可口、斷面有層次感的油莎豆豆渣高纖維型餅干。油莎豆餅粕是油莎豆經(jīng)提油后的產(chǎn)物，對于油莎豆餅粕的利用主要集中在淀粉提取及加工成速溶粉的研究。田瑜[4]研制一種口感優(yōu)良、穩(wěn)定性強(qiáng)的速溶粉，確定油莎豆速溶粉的最佳配料比，在淀粉酶添加量0.8%、白砂糖添加量4%、單甘脂添加量0.07%、黃原膠添加量0.3%條件下，所制得的油莎豆餅粕速溶粉質(zhì)量最佳。以豆渣和油莎豆餅粕為原料進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)，能提高油莎豆加工副產(chǎn)物的綜合利用率，具有較好的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)語

油莎豆作為一種新型的草本油料作物，具有生長周期短、繁殖速度快、塊莖含油率高、營養(yǎng)物質(zhì)豐富等優(yōu)點(diǎn)，在高油酸油料作物育種、食用優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)開發(fā)、慢消化淀粉研究、副產(chǎn)物綜合利用等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。但市場上油莎豆產(chǎn)品較為單一，以直接加工為主且生產(chǎn)、加工技術(shù)不夠成熟，銷路不暢。在今后開展的研究中，可對油莎豆蛋白進(jìn)行毒理性評價，并作為一種優(yōu)質(zhì)蛋白添加到食品中。對于油莎豆慢消化淀粉，可與其他降糖組分結(jié)合，制備糖尿病患者的食品、藥物。對于提高油莎豆加工副產(chǎn)物的綜合利用率，可將油莎豆加工副產(chǎn)物與其他富含膳食纖維的原料復(fù)配成具有保健功能的食品。