于立梅，于新，曾曉房，鐘惠曾，陳海光

(仲愷農(nóng)業(yè)工程學院輕工與食品學院，廣東廣州，510225)

豆類的營養(yǎng)價值非常高，我國傳統(tǒng)飲食講究“五谷宜為養(yǎng)，失豆則不良”?，F(xiàn)代營養(yǎng)學也證明這一點。豆芽類食品是中國人民喜愛的一種傳統(tǒng)優(yōu)質食品，其中含有蛋白質、碳水化合物、脂肪、鈣、磷、鐵、維生素和粗纖維等，既能促進受傷血管壁的愈合，又是合成體內軟骨素的重要原料，軟骨素能消除血管壁上附著的膽固醇和脂肪的積存，對血管有保護作用，有防治冠心病和抗癌的強大功效［1－3］。

非洲山毛豆(Tephrosia vogelii Hook.f)和山毛豆(Tephrosia candida)均為豆科蝶形花亞科，灰葉屬多年生灌木，原產(chǎn)非洲，主要分布于北緯15°至南緯20°的廣大地區(qū)。近10多年來，我國廣東、廣西、海南、云南、福建等省區(qū)大量種植山毛豆［4］。山毛豆種子是一種脂肪和蛋白含量雙高的豆類。其所含的營養(yǎng)豐富，其中不飽和脂肪酸含量高，人體必需脂肪酸亞油酸含量占總體脂肪酸含量的52.0%，占山毛豆種子質量的6.76%，其蛋白質含量高達38.73%，可作為廉價的食用或飼用蛋白質來源，滿足生活、生產(chǎn)的需要［5］。本文以山毛豆、綠豆和黃豆為對象，比較其發(fā)芽前后及發(fā)芽過程中營養(yǎng)成分含量的變化，對三者的營養(yǎng)進行評價，以期為山毛豆的進一步開發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大豆、綠豆，購于市場(濱江東市場);野生山毛豆，采摘于廣州到從化的山坡。

濃硫酸、濃鹽酸，抗壞血酸、亞鐵氰化鉀、酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉等，均為分析純。

MJ-176NR型多功能能粉碎機(日本大阪松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社)，DK-S22電熱恒溫水浴鍋(廣東環(huán)凱微生物科技有限公司)，KDN-08C定氮儀(上海雷磁儀器廠)，DGSB/20-002A臺式干燥箱(重慶試驗設備廠制造)，LWY84B型控溫式遠紅外消煮爐(四平電子技術研究所)，WFZ800-D3B紫外分光光度計(上海匯質精密儀器有限公司)，SHB-3循環(huán)水多用真空泵(鄭州杜甫儀器廠)，索氏提取器(天津玻璃儀器廠)等。

1.2 試驗方法

1.2.1 豆類種子的發(fā)芽及前處理［6－7］

選色澤新鮮、籽粒飽滿、無蟲蛀、無霉爛、無殘破豆粒、發(fā)芽勢強的優(yōu)質豆，將其放入盆中，用清水漂洗2～3遍，然后用80℃熱水浸泡5 min，迅速沖入冷水，將水溫調為45℃左右，浸泡3～4h，將豆撈出，用豆重量3倍的溫水浸泡，在上面覆蓋2層紗布遮光，在25℃恒溫條件下發(fā)芽。每隔5～6h淋溫水一次。從浸泡開始24h為生長1d的豆芽，分別隨機采取1～7d的豆芽進行測定。發(fā)芽好的種子立即放在45℃烘箱中烘干，然后將種子用粉碎機粉碎過60目篩。粉碎過篩后的種子作為每次試驗的樣品(VC的測定除外)。測定樣品以可食部100%取樣。豆帶皮測定，經(jīng)發(fā)芽的豆芽不帶皮。

1.2.2 測定方法

(1)VC含量的測定:采用2，6-二氯靛酚滴定法［8］。

(2)總糖含量的測定:直接滴定方法［9］。

(3)還原糖含量的測定:直接滴定法［8］。

(4)粗蛋白含量的測定:凱氏定氮法［8］。

(5)粗脂肪含量的測定:索氏提取法［9］。

(6)異黃酮含量的測定:紫外分光光度法［9］。

2 結果與分析

種子的發(fā)芽過程分3個階段:吸水膨脹、萌發(fā)和出苗。有活力的種子受潮吸水后，開始進行呼吸、蛋白質合成以及其它代謝活動，經(jīng)過一定時期，種胚突破種皮，露出胚根，這一過程稱為種子的萌發(fā)(germination)。目前的研究表明，種子吸水萌發(fā)后發(fā)生了許多生理代謝變化，主要表現(xiàn)在酶的活化、生成，細胞生理活性的恢復，同時進行著復雜的生化代謝，使種子的營養(yǎng)成分和理化性質發(fā)生了重大的變化［10］。

2.1 豆類發(fā)芽過程中Vc含量的變化

圖1結果表明，發(fā)芽過程中3種豆的VC含量都比未發(fā)芽前高，且基本上都是在第3天到第5天時有較大的增幅?？梢姶藭r合成酶的活力達到最高。綠豆芽的VC含量比山毛豆和黃豆都要高，在第4天時綠豆芽的VC含量是山毛豆的4.14倍，是黃豆的4.6倍，而在第5天時含量達到0.021 3%。可見發(fā)芽前后綠豆的VC含量遠比其余2種豆芽的含量要多。

圖1 豆類發(fā)芽過程中Vc含量的變化

這是由于在綠豆芽生長時，還原型的VC與生長素可能共同促進芽的生長，它能把不活躍的生長素活化，以促進芽生長點的細胞分裂作用。并且在發(fā)芽過程中，淀粉水解產(chǎn)生的葡萄糖為VC的生物合成提供了原料，因而VC含量大為增加。而3種豆的VC含量都較未發(fā)芽前要高，普遍認為這是由于發(fā)芽期間內部參與物質代謝的酶類隨之產(chǎn)生或被活化，使機體內物質代謝不斷增強，參與VC合成代謝的酶類也隨之增強，從而在其豆芽組織中VC含量不斷增加。徐茂軍研究發(fā)現(xiàn)，大豆發(fā)芽后抗壞血酸含量增加，其合成的關鍵酶是半乳糖酸內酯脫氫酶(GLDH)［11］。山毛豆發(fā)芽過程中抗壞血酸的合成累積機制是否與發(fā)芽大豆相似，目前未見相關報道，有待進一步研究。

2.2 豆類發(fā)芽過程中還原糖含量的變化

豆類發(fā)芽實際上是一個酶促反應的啟動過程。發(fā)芽時，豆類內源淀粉酶被激活，導致豆類淀粉發(fā)生降解，引起直鏈淀粉和支鏈淀粉含量的下降，淀粉在淀粉酶的作用下逐步分解為葡萄糖等小分子糖類，為幼芽和幼根生長提供能量，所以隨著淀粉酶活力的升高，淀粉含量逐漸減少，還原糖含量迅速升高［6］。從圖2可見，在發(fā)芽初期0－4d，山毛豆的還原糖含量較多，而后隨著時間的增加其含量降低;綠豆的還原糖含量在第3天時最大，為66.3 mg/g，而后，

圖2 豆類發(fā)芽過程中還原糖含量的變化

由于呼吸作用的增強，糖消耗的速率增加，而此時大部分的淀粉都已經(jīng)水解消耗，所以消耗的速度遠大于其轉化的速率，因此后期出現(xiàn)降低的趨勢。大豆的還原糖含量在其發(fā)芽過程中平穩(wěn)地上升，在第7天時達到93.8 mg/g，比未發(fā)芽前增加了2.32倍，大豆的變化趨勢和山毛豆和綠豆不同，可能是因為豆類的品種不同，淀粉含量不同，其淀粉酶的活性也不同，因而還原糖含量的變化有一定差別，具體的差別機理還待進一步研究。

2.3 豆類發(fā)芽過程中總糖含量的變化

圖3 豆類發(fā)芽過程中總糖含量的變化

從圖3可見，發(fā)芽前4d大豆和綠豆的總糖含量逐漸增加，之后逐漸減少，在第4天時綠豆芽的總糖含量達137 mg/g，大豆的總糖含量為156.6 mg/g(干重)。而山毛豆總糖含量隨著發(fā)芽時間的增加逐漸下降。豆發(fā)芽前期總糖的增加，主要是由于水解酶水解大分子的糖類化合物，使一些具有還原性的糖類和蔗糖增加，再加上脂類的一些分解轉化，使其有較大的增幅。而后，由于呼吸作用的增強，消耗糖的速率增加，而大部分的淀粉都已經(jīng)水解消耗，所以消耗的速度遠大于其轉化的速率，因此后期出現(xiàn)降低的趨勢［10］。三者區(qū)別主要取決于每種豆含有的淀粉種類及含量。綠豆的淀粉含量較多，因此分解的時間較長，而山毛豆內含的淀粉又與綠豆和大豆內的淀粉有所區(qū)別，因此三者的變化趨勢不相一致。當然還有酶的活性影響，不同豆內所含酶的活性不同，而呼吸作用也是其中的一個因素，呼吸的強弱決定了糖的消耗量。

2.4 豆類發(fā)芽過程中蛋白質含量的變化

圖4 豆類發(fā)芽過程中蛋白質含量的變化

根據(jù)圖4的變化，大豆在發(fā)芽1d時，蛋白質的含量有所下降，但下降的幅度不大，但發(fā)芽1d后，蛋白質含量增加，且增幅較大，到了第3天增加速率開始減緩。第7天的蛋白質含量比未發(fā)芽前增加了11%。綠豆發(fā)芽1d后，蛋白質含量從19.96%下降到19.35%，而后又開始增加，到第7天時，蛋白質含量達244.1 mg/g(干重)，增加了22.3%。其原因是由于發(fā)芽前的浸泡，種子中的可溶性氮溶于水中，另一方面，種子在剛萌動時要消耗一部分蛋白質，故發(fā)芽1 d，蛋白質含量減少。而隨發(fā)芽時間的延長，蛋白質含量逐漸增加。山毛豆的發(fā)芽初期(1～4 d)，蛋白質含量持續(xù)上升，第4天時達到最大值349.1 mg/g干重，蛋白質含量比未發(fā)芽前增加了33.75%，到第5天時開始平穩(wěn)下降，但幅度很小。而在第7天時，蛋白質含量仍比未發(fā)芽前增加12.53%?？傊?，蛋白質先降后升，這主要是由于蛋白酶的激活，在蛋白酶的作用下，貯藏蛋白被分解成供胚發(fā)育的氨基酸，從而使游離氨基酸增加，再將氨基酸運轉到胚的生長部分，然后以各種不同的方式重新結合起來，形成各種性質的蛋白質。由于發(fā)芽種子中氨基酸的新形成，必然造成種子氨基酸的種類不同，氨基酸的比例以及蛋白的組成發(fā)生變化，使發(fā)芽種子的營養(yǎng)價值可能有別于萌發(fā)以前的干種子，使其營養(yǎng)價值得以大幅提高［12］。山毛豆發(fā)芽后的蛋白質含量高于其余兩者。這可能是由于三者呼吸作用的強弱不同，而且發(fā)芽豆類的脂肪變化也不同，所以豆類發(fā)芽過程中蛋白質含量的變化可能與脂肪降低也有一定的相關性，還有待進一步研究。

2.5 豆類發(fā)芽過程中脂肪含量的變化

脂肪作為貯藏物質存在于種子中，是一種良好的能源，每克脂肪在完全氧化時產(chǎn)生38.93 kJ熱量。在發(fā)芽過程中，種子的脂類含量變化明顯。其主要原因為種子中的脂肪分解酶、脂酶和脂肪氧化酶在萌發(fā)過程中逐漸激活，使種子中的脂類發(fā)生了一系列復雜的變化。一方面，種子中脂肪被分解成甘油和脂肪酸，使游離脂肪酸增加，同時脂肪中飽和脂肪酸的比例也增加。這可能與種子萌發(fā)時首先利用不飽和的亞油酸、亞麻酸有關。另外，經(jīng)過代謝，最后生成碳水化合物。對發(fā)芽種子的分析結果表明，隨著豆子發(fā)芽，脂肪酸逐漸消失，碳水化合物、糖和纖維素增加，這種現(xiàn)象存在于各類種子中［13］。

圖5 豆類發(fā)芽過程中脂肪含量的變化

圖5 結果表明，大豆在發(fā)芽過程中，總的趨勢是發(fā)芽前后及過程中，大豆的脂肪含量大幅度降低，第7天脂肪含量與未發(fā)芽前相比，降低了24.93%;山毛豆在發(fā)芽過程中，脂肪的含量持續(xù)下降。在1－4 d下降得較快，在第4天下降幅度達到24.48%，而后下降速率開始減緩，到第7天時比未發(fā)芽前下降了39.42%;綠豆的脂肪含量顯著降低，發(fā)芽到第7天的綠豆芽脂肪含量與未發(fā)芽時相比下降了48.2%。隨著發(fā)芽時間的增加，脂肪含量減少明顯。這說明豆類在發(fā)芽過程中要消耗脂肪，可能作為能源或分解成小分子作為其新芽的成分。

3 結論

豆類經(jīng)浸水萌發(fā)后，理化性質發(fā)生了很大的變化。在同一培養(yǎng)時間內，3種豆類的營養(yǎng)成分含量都有不同程度的變化趨勢。隨著發(fā)芽時間的增加，三種豆的VC含量都較未發(fā)芽前要高，且基本上都是在第3天到第5天時有較大的增幅。大豆的還原糖含量在其發(fā)芽的過程中平穩(wěn)地上升，山毛豆和綠豆的還原糖在發(fā)芽初期升高隨后又下降，大豆和綠豆的總糖含量逐漸增加，在第4天的時候，綠豆芽的總糖含量達137 mg/g，大豆的總糖含量是156.6 mg/g。以后逐漸減少。而山毛豆總糖含量逐漸下降。山毛豆的發(fā)芽初期1～4d，蛋白質的含量在持續(xù)上升，第4天蛋白質的含量比起未發(fā)芽前增加了33.75%，到第5天時開始平穩(wěn)下降，但幅度很小。由于蛋白質氨基酸的組成也發(fā)生了變化，發(fā)芽后的營養(yǎng)價值得以改善。發(fā)芽后脂肪的變化也呈線形下降趨勢。

［1］ 范鎮(zhèn)基.芽類食品的開發(fā)前景［J］.廣州食品工業(yè)科技，1995，11(4):18－20.

［3］ Sathe S K.Chemical formof selenium in soybean lection［J］.Agriculture and Food Chemistry，1992，40:2 084 －2 091.

［4］ 李小華，李永勝，曾曉房，等.非洲山毛豆和山毛豆資源的研究與利用［J］.仲愷農(nóng)業(yè)技術學院學報，2006，21(4):71－75.

［5］ 于新，嚴卓勤，李小華，等.非洲山毛豆種子物理特征與常量化學成分分析［N］.仲愷農(nóng)業(yè)技術學院學報，2008，20(3):16－18.

［6］ 鄭麗娜，趙瑩.綠豆發(fā)芽過程中營養(yǎng)成分的變化［J］.中國農(nóng)學通報，2008，24(2):125－128.

［7］ 苗穎，馬鶯.大豆發(fā)芽過程中營養(yǎng)成分變化［J］.糧食與油脂，2005(5):29－30.

［8］ 陳悅嬌，馬應丹.食品分析與檢驗實驗［M］.廣東，仲愷農(nóng)業(yè)工程學院教材科，2007.

［9］ 靳敏，夏玉宇.食品檢驗技術［M］.北京，化學工業(yè)出版社，2003:9.

［10］ 比尤利J D，布萊克M著.種子萌發(fā)的生理生化(第一卷)［M］.南京:江蘇科學技術出版社，1981.

［11］ 徐茂軍.不同品種大豆發(fā)芽過程中抗壞血酸合成累積的比較研究［J］ 中國糧油學報，2003，18(3):51－53.

［12］ Sanni A，Onilude A，Ibidapo O.Physicochemical characteritics of weaning food formulated from different blends of cereal and soybean［J］.Food Research and Technology，1999，208(3):221－224.

［13］ Hwei-Mming Bau.Effect of germination on chemical composition biochemical consituents and antinutritional factors of soyabean seeds［J］.Journal of Science Food Agriculture.1997，21(3):1－9.