雜豆在可持續膳食發展中的機遇與挑戰

譚 斌 喬聰聰

(國家糧食和物資儲備局科學研究院，北京 100037)

隨著中國經濟水平和生活水平的提高，傳統的膳食結構逐漸被高糖、高脂肪、高肉類的膳食結構替代。而這類膳食加劇了農業溫室氣體的排放及自然資源的消耗，是不可持續的[1]。此外，這類膳食也是不健康的，高糖、高脂肪、高肉類的飲食增加了2型糖尿病、高血壓、心臟病等慢性疾病的發病率。發展可持續膳食是必然趨勢，也是全球性的挑戰和機遇。

雜豆是除大豆、青豆之外的小宗豆類的俗稱，主要包括綠豆、紅小豆、蠶豆、豌豆、蕓豆、扁豆、豇豆、鷹嘴豆等[2]。聯合國已將 2016 年命名為“國際雜豆年”，提出了“提供豐富營養，促進可持續發展”的口號。作為可持續膳食重要的組成部分，雜豆越來越受到重視，在可持續膳食發展中既存在機遇又存在挑戰。文章擬對可持續膳食的發展、雜豆在可持續膳食發展中的優勢及存在的問題進行分析和探討，以期促進中國雜豆產業的可持續發展。

1 可持續膳食

1.1 含義

隨著全球人口的不斷增長，總體糧食需求量也不斷增加，從而極大地影響了空氣、水、土地以及多樣化生態系統的健康。此外，城市化及工業化水平的不斷提高，破壞了自然生態系統，人類活動與環境之間的動態平衡受到了嚴峻的挑戰。近年來，隨著國際社會對可持續發展的關注，食物與可持續發展的聯系更加密切。可持續膳食是可持續發展理念在飲食領域的具體表現和應用，其中，可持續發展被世界環境與發展委員會在《我們共同的未來》中定義為“能滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的發展”。將膳食與可持續發展理念相結合，可將可持續膳食描述為：以素食為主的、多樣化的飲食結構，既滿足當代人的營養與健康需求，又不損害后代人的飲食需求，同時可減少溫室氣體的排放，保護生態環境和自然資源的膳食模式。

1.2 發展可持續膳食的必要性

目前，中國居民的膳食結構具有高糖、高脂肪、高肉類的特點，這類膳食是不可持續的，會造成環境的破壞和資源的枯竭，且易導致高血壓、糖尿病、冠心病等慢性疾病的高發。

食物的生產(包括農作物生產和畜牧業養殖)對環境產生嚴重的影響，在其生長、加工、運輸、儲藏等生產鏈中會排放大量的溫室氣體，約占全球溫室氣體排放量的25%[3]。研究[4]表明，反芻動物肉類的溫室氣體排放量最高，其次是其他動物產品，而動物性食物的溫室氣體排放量遠高于植物性食物的；反芻動物肉類(如牛肉、羊肉)每產1 g蛋白質的溫室氣體排放量是豆類的250倍，是因為反芻類動物對飼料的轉化率低，而且反芻類動物在生長過程中釋放強效的溫室氣體—甲烷。農業生產中，化肥的大量使用加劇了N2O的排放，此外，食物從田間生產到餐桌消費過程中的損失和浪費也增加了溫室氣體的排放。

食物的生產伴隨著自然資源的消耗，其中土地資源和水資源消耗最大。不同來源的食物，其資源消耗情況有很大的差異。動物性食物消耗的土地和水資源遠高于植物性食物，每生產1 kg牛肉需要消耗15 497 L水，而生產1 kg雜豆類僅需要消耗359 L水。隨著城市化發展和產業結構調整，可耕地面積大幅減少，土地資源被破壞及浪費情況較嚴重；隨著全球一體化的發展，食品的進出口貿易越來越大，而食品在運輸過程中勢必會造成大量的能源消耗。如何用有限的資源生產足夠的食物來維持人類的發展是一個迫切需要解決的問題，因此，發展可持續膳食是極其必要的。

1.3 可持續膳食的發展方向

1.3.1 調整膳食結構，改變不合理消費 近年來，隨著經濟水平和生活水平的提高，肉類特別是紅肉所占膳食比例大幅增加(肉類生產消耗大量資源，是最不經濟的食物，且大量食用紅肉不利于健康)，雜糧雜豆類食品所占膳食比例下降，且過度追求精米、白面，不僅導致食物浪費，還導致人體一些慢性疾病的高發。中國居民食物消費生態環境影響的演化趨勢由理性的可承載向非理性的超載方向演變，食物消費對環境的壓力越來越大[5]。為了可持續發展，需調整膳食結構，改變不合理消費。膳食結構應以素食為主，減少肉類(特別是紅肉)的食用比例，增加全谷物及雜糧雜豆的消費，使膳食結構更加合理、更加健康。

1.3.2 適度消費，避免浪費 據估計，全球生產的糧食中有1/3被損失或被浪費[6]，這對于膳食的可持續發展是極其不利的。食物消費應本著適度和節約的原則，避免鋪張浪費，食物消費量應以滿足基本生理需要為參照，避免盲目消費和攀比消費等過度消費行為。此外，在食物的生產、加工、儲藏、消費等環節，應綜合考慮供給量、需求量、食物儲藏特性等各方面因素，最大限度地減少食物的損失和浪費。減少食物損失和浪費可使土地資源和水資源得到有效利用，也能對氣候變化及環境保護產生積極影響。

1.3.3 開發新的、可持續的食物資源 傳統動植物性食物的生產需要消耗大量的資源(如土地和水)，其中傳統的動物性食物特別是反芻類(如牛、羊)消耗的資源量很大，且在養殖過程中產生大量的溫室氣體，不利于膳食可持續發展。讓人類完全放棄肉食顯然是不可能的，但可以發展傳統肉食的替代品。近幾年，“人造肉”逐漸進入公眾視野，人造肉是一種肉食替代品，包括植物蛋白素肉和細胞培植肉[7]。植物蛋白素肉由植物蛋白、大豆血紅素等多種植物營養素組成，口感和氣味接近于傳統肉食，但仍有差距；細胞培植肉是從動物體內提取干細胞，擴增培養成肌肉細胞，并且分化成肌肉纖維，其成本較高。相比傳統畜牧業，“人造肉”可節約資源且利于環保，若生產技術更加完善、成熟，則可成為可持續膳食的來源。

在全世界范圍內，昆蟲作為食物已逐漸走上餐桌，常見的食用昆蟲有蟋蟀、蝗蟲、蜜蜂、甲蟲等。資料[7]顯示，每生產1 kg牛肉需要消耗10 kg植物蛋白，而1 kg蟋蟀僅需1.7 kg飼料，資源消耗量及溫室氣體排放量遠低于牛肉；此外，昆蟲繁殖迅速，含有豐富的營養物質(如蛋白質)。在人口持續增長和資源緊張的形勢下，可大力發展昆蟲食品作為可持續膳食資源，但考慮到大多數人的可接受度，可將昆蟲進行制粉、進一步深加工制備成各種特色食品。

2 雜豆在可持續膳食中的機遇和挑戰

2.1 國內外雜豆的發展現狀

豆類(大豆和雜豆)是繼谷物之后的第二大食品來源，其中雜豆品種多樣，資源豐富，種植區域廣泛，是全球性的作物，在亞洲、歐洲、非洲、美洲等地區均有廣泛種植。近些年，隨著人們對豆類資源的重視，雜豆產量趨于上升，根據FAO數據[8]顯示，2010年干豆產量為2 320萬 t，而1980年全世界干豆產量為1 390萬 t，增長了近70%，其中加拿大、美國、中國、巴西、緬甸、印度等國家是雜豆主要生產國。

中國雜豆資源豐富，種植區域廣泛，全國各地均有種植，但大多集中在中西部地區，常見的雜豆有綠豆、蠶豆、紅小豆、豌豆、鷹嘴豆、蕓豆、扁豆等。根據國家統計局數據[9]顯示，2018年中國雜豆產量為315萬 t。綜合近20年雜豆產量數據，中國雜豆產量呈緩慢下降的趨勢[2]。

加拿大是世界第一大雜豆出口國，雜豆品種豐富，主要有豌豆、鷹嘴豆、小扁豆、蕓豆等。綜合近20年來雜豆產量數據，加拿大雜豆產量呈持續增長的趨勢[10]。作為第一大雜豆出口國，加拿大雜豆進出口貿易量占全球雜豆貿易總量的1/3，出口全球100多個國家。中國雜豆的進出口貿易量占全球雜豆貿易總量的1/10，主要出口的雜豆有綠豆、蕓豆和紅小豆等。

2.2 雜豆的發展優勢

2.2.1 豐富的營養價值 雜豆類食品是膳食結構的重要組成部分，是很好的營養物質來源，特別是對發展中國家和低收入群體而言。雜豆具有高蛋白、中等淀粉、低脂肪、低致敏性，含有豐富的膳食纖維、維生素、礦物質和生物活性成分。

雜豆是很好的蛋白質來源，蛋白含量可達16%～33%，遠高于谷物中的蛋白質含量[11]，白蛋白、球蛋白和谷蛋白是雜豆中的主要蛋白質，雜豆蛋白中的必需氨基酸種類齊全，含有谷物蛋白的第一限制性氨基酸—賴氨酸，但甲硫氨酸、蛋氨酸含量較低，可將雜豆和谷物以一定比例復配，補充兩者的限制性氨基酸，提高蛋白質的生理功效[12-13]。雜豆中碳水化合物含量約為55%～65%，其中淀粉占75%～80%，雜豆淀粉中抗性淀粉和緩慢消化淀粉含量高，消化性遠低于谷物淀粉[14]，這對控制餐后血糖、改善人體健康具有積極的作用。雜豆富含膳食纖維，有助于控制人體血液中的血糖和膽固醇水平，促進胃腸道蠕動，改善腸道健康；脂肪含量低，僅為1%～3%；富含硫胺素、核黃素、煙酸和葉酸等水溶性維生素，以及鈣、鐵、鋅、鎂、鉀等礦物質；此外，雜豆含有多種生物活性物質。日常膳食中多食用雜豆，有益于人體健康。

2.2.2 促進人體健康 長期攝入過量高糖、高脂肪、高動物蛋白的食物以及不健康的生活方式會加劇人體血糖、體脂、膽固醇水平的升高，進而導致人體肥胖及2型糖尿病、心血管疾病、某些癌癥等慢性疾病的高發。

雜豆中抗消化淀粉及慢性消化淀粉含量高，可以延緩餐后血糖水平的急速升高，與傳統谷物食品相比，雜豆的血糖生成指數(GI) 較低，大多在55以下，屬于低GI食物。研究[15]表明，人體攝入低GI食物后，飽腹感增強。此外，雜豆中膳食纖維含量豐富，可控制血糖水平，降低血液中膽固醇和體脂含量。Abete等[16]研究發現，與攝入對照飲食的個體相比，連續8周、每周食用4份豆類食物的人體重明顯減輕，可見豆類作為長期膳食具有減肥的效果。大量臨床研究[17-19]表明，長期食用富含膳食纖維的低GI食品(如雜豆)，可降低患2型糖尿病的風險，亦可控制糖尿病患者的血糖水平。

流行病學和臨床研究[20]表明，心血管疾病與血清總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)存在很大的關聯性。大量研究[21-22]表明，長期食用豆類食物可降低TC和LDL-C水平。Kabagambe等[23]研究發現，與很少食用豆類的人相比，每天食用一份豆類食物的人患心肌梗死的風險降低38%。其他研究[24]也表明，長期食用豆類可降低人體患心血管疾病的風險。此外，長期攝入雜豆類食物可能會降低患結腸癌、直腸癌、胃癌等某些癌癥的風險，但目前尚未得到明確的驗證?？偟膩碚f，長期食用雜豆類食物，可降低糖尿病、心血管疾病等慢性疾病的發病風險，促進人體健康。

2.2.3 有利于資源和環境的可持續發展 傳統農業生產和畜牧養殖過程中，伴隨著自然資源的消耗及生態環境的破壞，如土地資源和水資源的消耗，農藥、化肥的使用對環境的影響，這種生產模式不利于可持續膳食的發展。研究[7]表明，相比于動物性食物及谷物類食物，每生產單位雜豆類食物所消耗的水資源和不可再生能源更低。雜豆類作物抗寒耐干旱，具有天然固氮能力，其根瘤吸收土壤中的N2O等氮源合成含氮有機物，有效減少化肥的使用，減少溫室氣體的排放，是環境友好型作物；同時，雜豆類有利于作物輪作，可改良土壤。雜豆的推廣種植和綜合利用有利于可持續膳食的發展，對農業可持續發展和環境保護有重要意義。

2.3 雜豆發展存在的問題

2.3.1 含有抗營養因子，適口性和消化性較差 雜豆類含有多種不利于營養素利用的化合物，傳統上稱之為“抗營養因子”，這些抗營養因子包括胰蛋白酶抑制劑、胰凝乳蛋白酶抑制劑、α-淀粉酶抑制劑、單寧、皂苷、植物血凝素(凝集素)、植酸及植酸鹽、類黃酮、甲狀腺素和草酸等物質[8]，表1為雜豆中主要抗營養因子及其生物學效應。適量的抗營養因子具有抗氧化、控制血糖及抗炎癥等功效；但過量食用易引起脹氣等身體不適癥狀，影響機體對營養物質的消化吸收，降低雜豆的營養價值。

表1 雜豆中主要抗營養因子及其生物學效應

2.3.2 初級加工多，深加工少 目前中國雜豆的深加工利用主要是糕點、粉絲、油炸豆、豆瓣醬等傳統產品?？傮w上看，中國雜豆深加工產品嚴重缺乏，絕大部分雜豆是以原料與初級加工產品的形式出口與消費。雜豆深加工的數量所占比重小，多層次開發的產品更少。

2.3.3 產品質量不穩定，部分雜豆品種退化嚴重 目前，中國雜豆產業的發展仍處于種植零散、品種繁雜、加工企業規模有限且管理粗放、質量參差不齊的初級階段，整體產業化程度低，區域優勢發揮不充分，品種退化較為嚴重，缺乏優良品種的選擇和培育。單位面積產量和產品質量控制水平雖較以往快速增長，但與國際水平相比仍存在較大差距。當前中國部分雜豆品種(如蕓豆)的生產面臨著品種退化、產品質量下降等瓶頸問題，雜豆產品產生褪色、水銹、變形、百粒重下降等問題，嚴重影響農民收入和出口競爭力[2]。以上問題，在一定程度上制約了中國雜豆的數量安全和質量安全。

2.3.4 監管環節薄弱，農藥殘留問題趨向嚴重 一直以來，中國雜豆生產大多在中西部地區，這些地區環境污染較少，雜豆一度被視為無污染的綠色食品。但隨著市場需求量的增大，加之雜豆種植多采用開放式栽培，蟲害、病害較易滋生，為提高雜豆產量和質量、提升凈利潤，使用化學藥劑進行防治成為最常見的辦法[2]。栽培過程中，農戶自行購買藥品，大多數農戶對農藥的正確使用方式不甚了解，為實現防控效果，往往盲目重復使用并增大使用劑量。中國家庭購買新鮮豆類食材的方式多為消費者對接農戶的直接購買，雖存在中間商，但中間商的運作多僅限于對產品的轉運和販賣，缺乏規模化、組織化經營，難以形成對種植的統一規劃和指導、對市場收購和銷售的規范和管理。以上都不可避免地成為了產生農藥殘留的原因。2010年的“海南毒豇豆”事件就曾引起大面積的市場波動，原因是豇豆中查出帶有中國禁用劇毒農藥水胺硫磷和甲胺磷等。中國豆類原料出口時因農藥殘留超標而多次被擋在國際市場之外的案例也時有發生。

2.3.5 相關標準滯后、不健全 中國已發布一些雜豆品質評價標準，但統一性不強，無法完善地管控整個產業鏈條中的各個環節[2]?，F行標準缺少禁、限用農藥的限量指標，僅在針對于綠色食品的農業標準(如 NY/T 285—2012 《綠色食品 豆類》中對磷化物、氰化物、馬拉硫磷、殺螟硫磷4項加以限定，落后于生產需求。另外，現行雜豆標準中無食品添加劑限制使用的安全指標，應提高雜豆及其制品的標準化意識，制定出適合中國國情的雜豆標準化體系。

3 雜豆食品的開發應用

雜豆營養價值高，含有豐富的蛋白質、膳食纖維、維生素、礦物質等，并且雜豆的食用方法多樣，可用來燜飯、煮粥、燉菜以及加工成各種特色食品，已越來越受人們重視。自古以來人類就食用雜豆，隨著食品工業的發展，雜豆食品的開發越來越多樣化，如雜豆面包、雜豆面條、雜豆餅干、雜豆膨化食品等?？偟膩碚f，雜豆食品的開發主要包括以下幾個方面。

3.1 雜豆類傳統特色食品

中國雜豆資源豐富，利用雜豆制作的傳統特色食品品種多樣、營養美味。如綠豆糕、紅豆糕等傳統糕點；武漢豆絲、北京豆面糕、河南豌豆餡等地方特色風味小吃。

3.2 雜豆類主食、方便食品

雜豆類主食、方便食品可分為全豆類食品和雜豆配料類食品。全豆類食品的主料是雜豆，如各種豆類罐頭；雜豆配料類食品的配料是雜豆，現如今雜豆作為配料應用于食品已越來越廣泛。常見的雜豆類主食有雜豆飯、雜豆粥以及各種雜豆菜肴等。利用雜豆的加工特性，可將雜豆與傳統谷物以一定比例混合制作雜豆類方便食品，如含25%豌豆粉的掛面、含15%扁豆粉的面包等。雜豆淀粉中直鏈淀粉含量高，淀粉糊化后形成的凝膠強度高、透明度好，利用其優良的性能可制作雜豆粉絲，如以綠豆為原料制作的龍口粉絲。

3.3 雜豆類休閑膨化食品

雜豆淀粉及蛋白質含量較高，可加工性強，適合制作休閑膨化食品。雜豆經擠壓膨化加工后，抗營養因子(如凝集素、水蘇糖、棉子糖等)被鈍化[25-26]，口感風味和營養價值提高。Meng等[27]采用低物料水分、高螺桿轉速、中高機筒溫度擠壓膨化得到了高膨脹率、低硬度的鷹嘴豆小吃。孫清瑞等[28]采用正交試驗得到了鷹嘴豆最佳擠壓膨化工藝，制作了酥脆、口感好的風味即食鷹嘴豆食品。

3.4 雜豆類飲料、乳品

飲料和乳品作為日常快消品，消費量越來越大，其中植物蛋白飲料及乳品已成為行業發展的一大趨勢。雜豆營養價值高，是植物蛋白飲料、乳品的重要原輔料。目前市場上已陸續涌現一些知名的雜豆類飲料、乳品，如伊利谷粒多、中綠粗糧王等。

3.5 雜豆功能性食品

雜豆含有豐富的蛋白質、抗性淀粉、膳食纖維及活性物質，將雜豆蛋白、抗性淀粉、膳食纖維等成分添加到食品中可制作雜豆功能性食品。如雜豆蛋白含有多種必需氨基酸，可作為營養強化劑添加到食品中。此外，豆類蛋白具有良好的溶解性、乳化性、發泡性、持油吸水性、凝膠成型性等加工功能特性[29]，王雪嬌等[30]將2%～3%的蕓豆蛋白添加到香腸中，利用蕓豆蛋白的持油吸水性和凝膠成型性極大改善了香腸的品質。雜豆抗性淀粉和膳食纖維添加到食品中，可降低食品的GI值，利于人體健康。

4 結論及展望

發展可持續膳食對人類發展具有重大意義。雜豆營養物質豐富(可與主糧食品營養互補)且對環境友好，對膳食可持續發展具有重要意義，雜豆產業發展既面臨機遇，也面臨挑戰。目前雜豆品種多、產地廣，資源還未被充分開發和利用，雜豆的相關研究還不夠深入。今后應加強以下幾個方面的發展：① 加強產學研多機構合作，推動雜豆產業化發展；② 研究雜豆的理化特性和加工特性，掌握不同雜豆的基本營養組成與功能性成分，明確理化特性和加工特性之間的關系；③ 研究雜豆食品豆腥味去除技術；④ 健全雜豆標準體系，引領雜豆產業發展；⑤ 加強科普宣傳，強化雜豆科學健康消費。