全 文 ：2009年第 1期
第 1期(总第 160期) 农产品加工·学刊 No.1
2009年 1月 Academic Periodical of Farm Products Processing Jan.
文章编号：1671- 9646 ( 2009 ) 01- 0049- 04
收稿日期：2008- 10- 27
作者简介：袁利鹏（1979- ），男，山西人，教师，研究方向：食品感官评定。
0 引言
我国黑大豆（又称药豆） 资源异常丰富，仅栽培
品种就有 2 800 种，分布在从北到南 28 个省 （市）
的广阔地域，可药食兼用，是发展具有中国特色黑色
食品的极为宝贵的资源[1]。
20世纪 80年代初，赖来展率先在国内外开展黑
色食品的系统研究与开发[1~5]，先应用生物技术育成
了全国推广面积最大的黑黏米新品种——黑优黏 [3]，
接着又从国内外收集的近 200份黑豆资源中，筛选出
富碘黑大豆 1号新品种。同时采用食品微化技术 [6]，
研制了 30多种黑色食品，先后获得省（部） 级以上
科技成果奖 10多项。
近 10年来，我国相关部门深入开展了黑大豆、
黑米、黑芝麻、黑玉米等资源的营养功能评价。发现
黑大豆不仅含有植物蛋白、低聚糖、卵磷脂等具有保
健功能的营养素，更重要的是还富含具有抗氧化、延
缓衰老、强化免疫、保护心血管、抗肿瘤等功能的
“生物色素”——黑豆色素[7]。
长期以来，黑豆色素，如大豆异黄酮（包括料木
黄酮）、黄豆苷原、大豆黄素等，由于具有苦涩味，
被称为“抗营养因子”，黄酮类化合物（3 000多种）
也被列为“非营养性”活性物质，但近年来国内外的
研究一再证明，黑大豆等富含的生物色素具有很强的
黑大豆营养功能及开发豆皮色素的探讨
袁利鹏 1，杨 君 1，赖来展 2，刘 波 3，张名位 2，池建伟 2，赖敬君 2，廖均元 1
（1. 广东农工商职业技术学院，广东 广州 510507；
2. 农业部功能食品重点实验室，广东 广州 510640；3. 山西师范大学 工程学院，山西 临汾 041004）
摘要：探讨黑大豆的营养功能，特别是豆皮的抗氧化功能。分析了“粤引大豆一号”新品种的营养价值，比较黑大
豆、黑米及黑玉米中生物色素的抗氧化能力，发现黑大豆明显强于后者；对不同粒型、不同产区黄大豆、黑大豆的
总酚、总花色苷含量进行比较，发现黑大豆极显著高于前者。阐述了黑豆皮提取物的抗氧化机制，最终提出了具有
抗氧化功能的生物色素在营养研究上的重大意义，并对大豆今后的育种目标、种植基地和季节的选择，以及对采用
微化技术加工其相关产品提出了具体的建议。
关键词：黑大豆皮；黑色食品；营养功能；生物色素
中图分类号：TS201.4 文献标志码：A
Nutritional Functions of Black Soybean and Suggestions
on Exploiting Soybean Pigment
Yuan Lipeng1，Yang Jun1，Lai Laizhan2，Liu Bo3，Zhang Mingwei2，Chi Jianwei2，Lai Jingjun2，Liao Junyuan1
（1. Guangdong Agriculture，Industry and Business Polytechnic College，Guangzhou，Guangdong 510507，China；
2. Key Laboratory of Functional Food，Ministry of Agriculture，Guangzhou Guangdong 510640，China；
3. Shanxi Normal University，Linfen，Shanxi 041004，China）
Abstract：The nutritional functions of black beans and especially the antioxidant functions of soybean bull were evaluated in
the article. First of all， the nutritional value of the new black soybean variety Yueyin1 was analyzed. Then the antioxidant
capacity of the biological pigment extracted from the black soybean was respectively compared to black rice and black corn，
and the former was stronger than the latter. Also the total phenol and total anthocyanin contents between yellow soybean and
black soybean of different types and different areas were compared，and the latter is significantly higher than the former. The
antioxidant mechanism of the black soybean bull extraction was clarified. Finally， the article refered to the meaning on
nutritional development for the biological pigment with antioxidant functions，and made specific recommendations on the goal
of soybean breeding，the selection of growing base and season，and the application of micronisers technologies for processing
in the future.
Key words：black soybean bull；black food；nutritional functions；biological pigment
农产品加工·学刊 2009年第 1期
生理功能[7]。2006年中国食物与营养论坛交流会上，
赖来展首次提出，这些物质应是七大营养素之外的第
八营养素[8]。随着研究的不断深入，该物质与前七类
营养素一样，具有各自重要生理价值。
1 黑大豆资源的收集 营养分析 筛选和创新
赖来展等人（2006年） 从国内外收集黑大豆资
源近 200份。对其农艺性状进行筛选，选取其中经济
性状较好的黑大豆品种进行营养分析和功能评价 [8]。
筛选出富碘的黑大豆 1号和黑大豆 2号新资源。
富碘黑大豆资源的主要营养成分及抗氧化能力见
表 1。
由表 1可知，该富碘黑大豆资源的蛋白质和脂肪
含量较高 （占 41.26%），有 7 种必需氨基酸高出
FAO/WHO模式标准，1种必需氨基酸含量与标准接
近，其维生素和矿质元素丰富，铁含量为 89.30 mg/kg，
碘含量为 41.94 mg/kg，显著高于普通豆类和一般陆
生植物，是良好的铁和碘源材料。大豆黑素（酚和花
色苷） 比对照（CK1，CK2） 显著提高，抗氧化力高
1.5倍 ~3倍[9]。2001年黑大豆 1号已通过了新品种审
定，并成为开发富碘、富铁、富生物色素的黑色功能
产品新资源，目前正大规模推广。
2 黑豆 黑米 黑玉米的抗氧化功能比较
近几年，张名位等人[7， 9]用波谱分析得出，黑米
抗氧化花色苷的主要种类为矢车菊 - 3- 葡萄糖苷、
矢车菊 - 3，5- 二葡萄糖苷、天竺 - 3，5- 二葡萄糖
苷和锦葵素；黑大豆中主要的花色苷为飞燕草 - 3-
葡萄糖苷和矢车菊 - 3- 葡萄糖苷；黑玉米中的花色
苷主要是矢车菊 - 3- 葡萄糖苷、芍药色素 - 3- 葡萄
糖苷和天竺葵色素 - 3- 葡萄糖苷。
黑大豆中飞燕草色素在 B环的 3，4和 5位上有
3个邻羟基，使其抗氧化活性最强。
农业部功能食品重点实验室徐金瑞[9]采用自由基
对荧光试剂的氧化消光原理和生物化学发光原理，分
别对黑米、黑大豆、黑玉米 3种黑色粮油作物的种皮
提取物进行体外抗氧化能力和清除自由基作用的比较
研究。结果表明，总抗氧化能力的强弱顺序为：黑大
豆 >黑米 >黑玉米，其氧自由基吸收量抗氧化能量
指数 （ORAC） 分别为 5.29，3.13 和 2.25 U/mL，在
质量浓度为 0~500 mg/L时，3 种黑色粮油作物的种
皮提取物对 O2-，- OH和 H2O2均有不同程度的消除作
用，并呈现量效关系。清除 O2- 的作用顺序为：黑大
豆 > 黑米 > 黑玉米，其 IC50 分别为 455， 465，
488 mg/L；清除 - OH的作用顺序为黑大豆 >黑玉米
>黑米，其中 IC50分别为 58.8，142，199 mg/L；清
除 H2O2的作用顺序为：黑大豆 >黑米 >黑玉米，其
中 IC50分别为 78.8，123，483 mg/L。
上述研究证明黑大豆生物色素的总抗氧化能力、
清除自由基能力均比黑米、黑玉米的活性更高，是开
发抗氧化抗衰老食品的优质资源。
3 黑大豆 黄大豆的抗氧化物质及其功能的比较研
究
徐金瑞等人[10]对 127个黑大豆品种及 15个黄大
豆品种的百粒质量、种皮率、抗氧化能力和生物色素
含量（总酚和总花色苷） 进行了测定。由于百粒质量
及出产地（以黄河为界分北方区和南方区） 对色素有
显著影响，故找同一地区的中粒型 （百粒质量为
14~22 g）、大粒型（百粒质量 22 g以上） 的黑大豆
与黄大豆进行比较。
同一地区粒型黑豆、黄豆的抗氧化功能比较见表 2。
表 2说明，与黄豆对照品相比，北方区或南方区
栽种的黑大豆的总抗氧化能力（TAC）、总酚、总花
色苷都达到了极显著水平（p<0.01）。
如大粒型大豆（百粒质量大于 22 g），北方区黑
豆比黄豆的总抗氧化能力、总酚、总花色苷分别提高
56倍、11.4倍和 57.8倍；南方区黑豆比黄豆的总抗
氧化能力、总酚、总花色苷分别提高 43.8倍、7.5倍
和 42.5倍。中粒型大豆（百粒质量 14~22 g） 也分别
提高 48.4倍、21.6倍和 3.25倍。可见，在开发抗氧
化和抗衰老的食品方面，黑大豆明显优于黄大豆。
4 黑大豆种皮中生物色素的抗氧化和延缓衰老研究
徐金瑞，张名位等人对黑大豆种皮花色苷抗氧化
活性进行了研究 [10]，探讨了黑大豆种皮花色苷
（BBCA） 的体外抗氧化作用机理。通过体外动物实
验，研究了 BSCA对 37 ℃孵育后肝匀浆中谷胱甘肽
表 1 富碘黑大豆资源的主要营养成分及抗氧化能力
成分 黑大豆 1号 黑大豆 2号 黑大豆 CK1 黄大豆 CK2
蛋白质 /%
脂肪 /%
总糖 /%
粗纤维 /%
43.51
15.67
21.92
12.26
38.80
11.30
22.40
6.80
36.10
15.90
23.30
10.20
35.10
14.00
18.60
15.50
钙 /mg·g-1
磷 /mg·g-1
钾 /mg·g-1
铁 /mg·g-1
碘 /mg·g-1
22.05
49.20
53.23
89.30
41.94
21.38
62.20
50.33
46.25
13.06
22.40
50.00
43.77
17.00
-
19.14
46.50
42.80
18.20
-
VA /mg·kg-1
VB1 /mg·kg-1
VB2 /mg·kg-1
VC /mg·kg-1
48.00
19.10
14.50
119.3
33.90
22.10
11.90
172.00
30.00
20.00
3.00
-
22.00
14.00
9.00
-
总酚类 /mg·g-1
花色苷 /mg·g-1
28.57
0.76
39.29
0.95
18.66
0.56
2.5
0.019
总抗氧化能力
TAC /u·mL-1
1.55 2.06 0.62 0.036
·50·
2009年第 1期
过氧化物酶（GSH- PX） 活力的影响和 37 ℃孵育后
H2O2诱导的脂质过氧化产物 MDA的生成和红细胞溶
血的影响。结果表明，BSA（390 ng/L） 的 ORAC值
为 4.63 U/mL，其总抗氧化能力强于同浓度的 VC，
其还原力与浓度呈显著正相关 （p<0.01）；对 DPPH
具有较强的清除能力，且可增强 GSH- PX的活力，
抑制 MDA的产生和红细胞溶血。最终得出的结论
是：BSCA具有较强的抗氧化作用，这为利用黑大豆
种皮开发天然抗氧化功效因子提供了依据，也为生物
色素提供了新资源。
张瑞芬等人 [11]进一步研究了黑大豆种皮提取
物——黑豆色素对提高老龄小鼠抗氧化功能和皮肤羟
脯氨酸含量的作用，以 10月龄的昆明小鼠为实验对
象，用不同浓度的黑大豆种皮提取物灌胃，6个月后
测定发现，小鼠血清中的超氧化物歧化酶 （SOD）、
谷胱甘肽过氧化物酶 （GSH- PX） 活性和丙二醛
（MDA） 含量、脑及肝脏的 B 型单氨氧化酶
（MAO- B） 活性，以及皮肤的 Hyp含量明显增加，而
血清MDA生成量和脑组织MAO- B活性则显著降低。
最后结论为：黑大豆种皮提取物可能具有抗氧化和延
缓衰老的作用，其中的花色苷可能是其发挥上述作用
的主要物质，这为研制抗衰老食品提供了依据。
5 不同粒型、不同地区黑豆资源的生物色素含量和
抗氧化能力的比较研究
为了开发黑豆生物色素，农业部功能食品重点实
验室 [9]收集了全国从黑龙江到广东，即由北到南方
22个省（市） 的黑大豆品种共 127个，分析研究其
豆皮的总酚、总花色苷含量及抗氧化能力（TAC）。
黑大豆的总酚、总花色苷含量及抗氧化能力
（TAC） 见表 3。
由表 3初步表明，黑大豆由大粒型（百粒质量大
于 22 g）、中粒型 （百粒质量 14~22 g） 到小粒型
（百粒质量小于 14 g），其豆皮率有递增的趋势；而
豆皮率越高，其生物色素（主要是提取总酚和总花色
苷） 的得率越高，总抗氧化能力（TAC） 也有增强的
趋势。反过来说，即小黑豆比大黑豆富含更多的黑豆
生物色素，具有更强的抗氧化能力，表 3所示小粒型
黑豆比大粒型的种皮率提高 44.5％，总酚提高
34.8％，花色苷提高 25%，TAC提高 39.9％；中粒型
黑豆比大粒的型种皮率提高 9.27％，总酚提高
7.14％，花色苷提高 3.66％，TAC提高 6.3％。
对于同一粒型的黑豆，气温较低的北方（黄河以
北） 比南方产黑大豆含有更高的总酚和总花色苷，具
有更高的抗氧化能力（TAC）。
同一粒型南、北方黑大豆的抗氧化能力（TAC）、
总酚和总花色苷对比见表 4。
由表 4可知，小粒型黑豆，北方比南方总酚含量
高 38.4％，花色苷高 11.3％，TAC高 25.9％；中粒型黑
豆，北方比南方总酚含量高 26.2％，花色苷高 5.9％，
TAC高 28.6％；大粒型黑豆，北方比南方总酚含量高
23.1％，花色苷高26.8％，TAC高 28.2％。各种粒型及
两个地区黑豆的差异均达到极显著水平（p<0.01）。
表 4 同一粒型南、北方黑大豆的抗氧化能力（TAC）、总酚
和总花色苷对比
表 3 黑大豆的总酚、总花色苷含量及抗氧化能力（TAC）
表 2 同一地区粒型黑豆、黄豆的抗氧化功能比较
粒型
品种数
/个
百粒质量
m/g
种皮率
/%
TAC
/mmol·g-1
总酚
/mg·g-1
总花苷
/mg·g-1
小粒型
中粒型
大粒型
77
38
12
10.25
17.35
25.25
11.85
8.96
8.2
2.21
1.68
1.58
45.3
36.0
33.6
1.025
0.85
0.82
小粒比大粒 /%
中粒比大粒 /%
44.5
9.27
39.9
6.33
34.8
7.14
25
3.66
粒型 地区
品种数
/个
百粒质量
m/g
种皮率
/%
TAC
/mmol·g-1
总酚
/mg·g-1
总花色苷
/mg·g-1
小粒型
北方
南方
36
39
10.3
10.25
12.25
11.26
+12
2.48
1.97
+25.9
53.91
38.91
+38.4
1.08
0.97
+11.3
中粒型
北方
南方
19
19
17.6
17.1
8.66
9.25
- 6.4
1.89
1.47
28.6
40.14
31.80
26.2
0.9
0.81
5.9
大粒型
北方
南方
5
7
24.8
25.7
7.28
8.75
+8.7
1.824
1.420
28.2
37.73
30.65
23.1
0.94
0.74
26.83
对比 /%
对比 /%
对比 /%
粒型 地区 种类 品种数
TAC
/mmol·g-1
总酚
/mg·g-1
总花色苷
/mg·g-1
中粒型 14~22 g/100粒
南方区
黑豆
黄豆
38（均值）
4（CK）
1.68
0.034
48.4
36.0
2.96
21.6
0.85
0.20
3.25
北方区
黑豆
黄豆
5
3（CK）
1.824
0.032
56
37.73
3.04
11.4
0.94
0.016
57.8
大粒型 >22 g/100粒 南方区
1.420
0.023
43.8
30.05
3.60
7.5
0.740
0.017
42.5
黑豆
黄豆
7
8（CK）
对比（倍数）
对比（倍数）
对比（倍数）
袁利鹏，等：黑大豆营养功能及开发豆皮色素的探讨 ·51·
农产品加工·学刊 2009年第 1期
6 开发大豆生物色素功能食品的前景与建议
回顾饮食营养发展的历程[8]，人类从吃野果、野
菜的飘泊生活，到定居下来刀耕火种，从事种田养
畜，主要是解决生存问题，即解决饥寒交迫所急需的
热能营养（淀粉、脂肪、蛋白质等三要素）。随着社
会的发展，近代人开始注重维生素、矿物质等营养元
素的摄取，水也被列为第 6营养素。如今某些地区进
入小康生活的人们，由于热能营养过剩，引发了肥
胖、高血压、糖尿病和癌症等病，目前全球已有
10多亿人口患肥胖症[12]。
早在二战期间，英国医护人员就发现和提出了人
类必需的减肥功能营养素——纤维素，但国际上一直
未把它列为第七大营养素。直到 1999年世界卫生组织
才把它列为人体第七营养素，且得到大力开发[6]。此
后，国际上的纤维素减肥食品如雨后笋，市场兴旺。
然而，同样具有抗氧化抗衰老功能的生物色素，如大
豆异黄酮，长期以来被视为“抗营养因子”而未被开
发利用，植物色素中的 3 000多种黄酮类化合物至今仍
被某些科学论著称为“非营养性”的活性物质[13]。
随着社会的进步和人类的进化，延年益寿、美
容抗衰、抗氧化功能的食物要求，是人类的历史潮
流，黑豆色素等必将成为继上述七大营养素之后的
又一类重要的新营养素（或称第八营养素） 而载入科
学史册。
生物色素是指生物体内具有抗氧化等功能的自然
色素，富含生物色素黑大豆的开发前景将越来越好。
大豆异黄酮具有植物雌激素的特点，除了抗肿瘤外，
对体内雌激素失调引起的病症和衰老具有一定的预防
和治疗作用。大豆异黄酮的效力虽然没有医用激素那
样强，但通过饮食而补充的雌激素不会引起副作用。
因此，开发利用黑大豆作为保健食品或美容用品基料
和食品添加剂，具有非常重要的意义。
据报道，美国杜邦公司 1998年以 15亿美元收购
一家生产大豆蛋白和大豆异黄酮的保健食品原料公
司，该公司生产的大豆异黄酮胶囊开始在欧美一些国
家和地区销售，成为世界上第一个正式上市的植物雌
激素类保健食品[14]。位于美国伊利诺斯州的 ADM公
司也于 1998年建成世界上最大规模的异黄酮生产厂，
计划向市场提供含量为 40％的异黄酮制品，并向美
国医药食品管理局 （FDA） 呈交申请大豆异黄酮
GRAS（公认安全） 制品。可见，国际上也越来越重
视大豆色素的开发。
因此，我国应大力开拓黑豆生产和加工，注重提
高大豆生产的国际竞争力，要从育种目标、种植基地
选择，到产品的加工方式进行科学改进，才可生产出
受消费者欢迎的黑豆产品，需要把黑豆产品的开发工
作转变为健全的系统工程来抓。具体建议如下。
（1） 在大豆选种上，要将育种的目标多元化，以
适应当前和未来消费者对市场的需求。除选育高产和
高抗的品种外，也要选育富含生物色素、维生素、矿
物质等特异成分的黑豆新品种，以及豆皮率高的小粒
型黑豆品种。
（2） 在种植地区上，应将全国性的基地建立在北
方地区。各地的种植季节应选在大豆成熟期气温较低
的区域，这有利于大豆功能成分的积累。
（3） 在加工方面，应尽量采用微化技术[13]。如发
酵技术、萌芽技术和低温超微粉碎技术等，以促使食
物中的大颗粒变成小颗粒，大分子变成小分子，这一
方面可降低食物的热量，另一方面又可提高消化和生
物利用率，减少用其他加工方式带来的营养成分破坏
与损失，如用烘烤，热后大豆中的木素丢失 21％，
大豆黄素损失 15％。经发酵分异微化的大豆制品，
主要以苷元形式存在，含量为 0.6%~1.4％，成为抗
氧化功能强的营养品[15]。
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