張端莉,桂 余,方國(guó)珊,劉 雄
(西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院,重慶 4 00716)
大麥在發(fā)芽過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的變化及其營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)
張端莉,桂 余,方國(guó)珊,劉 雄*
(西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院,重慶 4 00716)
通過(guò)測(cè)定發(fā)芽大麥中的蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉、氨基酸、還原糖、β-葡聚糖、總膳食纖維、可溶性膳食纖維、不溶性膳食纖維、VB1和VB2的含量,研究發(fā)芽時(shí)間對(duì)大麥營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響。結(jié)果表明:發(fā)芽過(guò)程中,總干物質(zhì)有一部分降解,蛋白質(zhì)、淀粉和脂肪均呈下降趨勢(shì);但可溶性低分子糖類、含氮物質(zhì)和維生素含量有很大提高,其中還原糖含量上升2.78%~14.3 6%,總氨基酸含量增加了8.15%,且7種必需氨基酸含量均逐漸增加,賴氨酸增幅最大(32%)。與未發(fā)芽大麥相比,VB2含量增長(zhǎng)了17.8倍;VB1含 量變化不大;β-葡聚糖呈下降趨勢(shì);可溶性膳食纖維增加。發(fā)芽過(guò)程中,必需氨基酸/總氨基酸值和必需氨基酸指數(shù)增加,必需氨基酸組成模式更加符合聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織/世界衛(wèi)生組織聯(lián)合食品標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃,第一限制氨基酸由原來(lái)的賴氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍彼?胱氨酸。結(jié)論:發(fā)芽在一定程度上提高了大麥的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,但對(duì)其在利用β-葡聚糖相關(guān)功能特性方面有一定的限制。
大麥;發(fā)芽時(shí)間;營(yíng)養(yǎng)成分;營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)
大麥?zhǔn)侵匾墓任铮谑澜缂Z食作物中,其產(chǎn)量?jī)H次于小麥、水稻和玉米而居第四位[1]。大麥也是我國(guó)主要的栽培作物之一,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值十分豐富,與其他糧食作物相比,大麥含有量多且質(zhì)好的蛋白質(zhì) 和氨基酸,非常豐富的膳食纖維、VB復(fù)合體和尼克酸以及鐵、磷、鈣等礦質(zhì)元素,其營(yíng)養(yǎng)成分總指標(biāo)符合現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)學(xué)所提出的“三高二低”,即高植物蛋白、高維生素、高纖維素、低脂肪、低糖的新型功能食品的要求[2]。隨著世界營(yíng)養(yǎng)保健和方便食品生產(chǎn)的飛速發(fā)展,大麥?zhǔn)称返拈_發(fā)利用也受到了國(guó)內(nèi)外食品專家的關(guān)注,被認(rèn)為是今后一定時(shí)期內(nèi)新型食品的開發(fā)熱點(diǎn)。
研究發(fā)現(xiàn)發(fā)芽處理能顯著提高大麥自身的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,尤其是有效賴氨酸的含量,且有助于形成獨(dú)特的風(fēng)味和口感[3]。發(fā)芽處理還可降低或消除谷物和豆類中有毒、有害或抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的含量,提高蛋白質(zhì)和淀粉的消化率以及某些谷物中限制氨基酸和維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量[4]。董海洲等[5]研究表明添加發(fā)芽大麥粉能夠增加麥片中可溶性蛋白、還原糖和VB1的含量。同時(shí),發(fā)芽大麥具有很好的藥用價(jià)值及保健作用,Kanauchi等[6-8]通過(guò)對(duì)大鼠實(shí)驗(yàn),其研究表明發(fā)芽大麥在大腸內(nèi)能發(fā)揮保持高水分功能,具有改善通便,防治腹瀉,增加短鏈脂肪酸和改善潰瘍性大腸炎的效果?,F(xiàn)代芽類食品已成為頗受青睞的健康食品。目前,日本一家啤酒公司已成功開發(fā)出發(fā)芽大麥?zhǔn)称罚╰he germinated barley food,GBF),外觀呈粉末狀,含大量谷酰胺蛋白質(zhì)、食物纖維,能穩(wěn)定改善潰瘍性大腸炎,現(xiàn)已商品化生產(chǎn)日本開發(fā)發(fā)芽大麥?zhǔn)朝熓称贰5谖覈?guó)關(guān)于發(fā)芽大麥?zhǔn)称返南嚓P(guān)研究報(bào)道較少。本實(shí)驗(yàn)研究大麥發(fā)芽過(guò)程中各營(yíng)養(yǎng)成分含量變化以及對(duì)其進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià),為發(fā)芽大麥新型食品開發(fā)利用提供理論依據(jù)。
1.1 材料、試劑與儀器
大麥(來(lái)自西藏青稞)。
剛果紅、考馬斯亮藍(lán)、牛乳清蛋白、Mes和Tris試劑 北京索萊寶科技有限公司;β-葡聚糖標(biāo)準(zhǔn)品 美國(guó)Sigma公司;所用化學(xué)試劑均為分析純。
KLB-D01恒溫自動(dòng)發(fā)芽機(jī) 廣州市康綠寶貿(mào)易有限公司;KjelFlex K-360全自動(dòng)凱氏定氮儀 瑞士Büchi公司;UV-2450紫外分光光度計(jì) 日本島津公司;F-2500熒光分光光度計(jì)、L-8800型全自動(dòng)氨基酸分析儀日本日立公司。
1.2 方法
1.2.1 樣品的預(yù)處理
大麥發(fā)芽分6 d進(jìn)行。首先精選大麥種子,用0.05%次氯酸鈉浸泡30 min,對(duì)其進(jìn)行表面殺菌,然后用蒸餾水清洗數(shù)次。再加入溫水,在室溫條件下浸泡8~10 h。然后,將大麥均勻鋪在已消毒、底部有小孔的培養(yǎng)籃中,蓋上紗布,置于25℃恒溫自動(dòng)發(fā)芽機(jī)中進(jìn)行發(fā)芽培養(yǎng)(每隔2 h用溫水洗1次),每隔24 h取樣1次,并將樣品放在40℃鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)干燥,粉碎過(guò)80目篩,保存?zhèn)溆肹9]。
1.2.2 發(fā)芽大麥營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定的方法
蛋白質(zhì):考馬斯亮藍(lán)比色法[10];脂肪:GB/T5512—2008《糧油檢驗(yàn)糧食中粗脂肪含量測(cè)定》中索氏抽提法;淀粉:GB/T 5009.9—2008《食品中淀粉的測(cè)定》中酸式水解法;膳食纖維(可溶性膳食纖維、不可溶性膳食纖維):GB/T 5009.88—2008《食品中膳食纖維的測(cè)定》中酶質(zhì)量法;還原糖:DNS比色法[11];β-葡聚糖:剛果紅染色法[12];VB1:GB/T 7628—2008《谷物中維生素B1測(cè)定》中熒光光度法;VB2:GB/T 7629—2008《谷物中維生素B2測(cè)定》中熒光光度法。
氨基酸的測(cè)定:1)分析方法:準(zhǔn)確稱取樣品200 mg于18 mm×180 mm試管中,向盛有樣品的試管中加入14 mL、6 mol/L鹽酸,振蕩混勻。用酒精噴燈把該試管口下1/3處拉細(xì)到4~6 mm,抽真空10 min后封管。處理過(guò)的試管置(110±1)℃恒溫烘箱中沙浴水解22 h,拿出冷至室溫,搖勻過(guò)濾,取1 mL濾液于50 mL燒杯中,用60℃恒溫水浴蒸干濾液,加入0.02 mol/L鹽酸稀釋4倍,用0.22 μm濾膜過(guò)濾上機(jī)。2)分析條件:分離柱(4.6 mm×60 mm),流速0.4 mL/min,柱溫70℃,柱壓13.290 MPa;反應(yīng)柱:茚三酮及茚三酮緩沖液,流速0.35 mL/min,柱溫135℃,柱壓1.078 MPa;分析周期53 min。
1.2.3 蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值指標(biāo)的計(jì)算[13]
1.2.3.1 氨基酸分(amino acid score,AAS)
1.2.3.2 必需氨基酸(essential amino acids,EAA)與總氨基酸(total amino acids,TAA)之比(E/T)
1.2.3.3 必需氨基酸指數(shù)(essentia lamino acid index,EAAI)
式中:n為計(jì)算中涉及的必需氨基酸數(shù);ai為樣品中各種必需氨基酸含量/(mg/g);Ai為雞蛋蛋白中相應(yīng)的必需氨基酸含量/(mg/g);i=1,2,…,n。
1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel統(tǒng)計(jì)和SPSS 17.0進(jìn)行顯著性分析,所有結(jié)果數(shù)據(jù)均以表示,組間比較采用t檢驗(yàn),P<0.05表示具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 大麥發(fā)芽過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的變化
2.1.1 發(fā)芽對(duì)蛋白質(zhì)含量變化的影響
在谷物中大麥的蛋白質(zhì)含量較高,占8%~14%。由圖1可知,大麥蛋白質(zhì)含量在發(fā)芽過(guò)程中逐漸降低,與未發(fā)芽相比,發(fā)芽第2天顯著下降,降幅13.3%,隨后第3~6天變化不明顯。蛋白質(zhì)含量下降的趨勢(shì)符合發(fā)芽的理論:在發(fā)芽過(guò)程中,大麥中的含氮物質(zhì)部分受蛋白酶的作用而分解為低分子肽類和氨基酸,這些分解產(chǎn)物分泌到胚部,合成幼根、幼芽中的蛋白質(zhì),這樣在發(fā)芽過(guò)程中蛋白質(zhì)不斷分解和合成[14]。另外,與未發(fā)芽的大麥相比,發(fā)芽大麥的總氨基酸顯著增加(第5天增加了8.15%),與蛋白質(zhì)變化曲線相對(duì)應(yīng)的是第2天增加最顯著。蛋白質(zhì)的降解及其氨基酸的形成,可能由于氨基酸總量的變化受到其凈生成速度(主要是蛋白質(zhì)降解和氨基酸合成速度)及外運(yùn)速度和新蛋白質(zhì)合成利用速度的影響,故氨基酸的含量在一定程度上與蛋白質(zhì)的變化相聯(lián)系。這一轉(zhuǎn)化過(guò)程,也是一個(gè)分解和合成的平衡過(guò)程。
圖1 大麥發(fā)芽過(guò)程中蛋白質(zhì)和總氨基酸含量的變化Fig.1 Changes in protein and total amino acid contents in barley during germination
圖2 大麥發(fā)芽過(guò)程中脂肪含量的變化Fig.2 Change in crude fat content in barley during germination
2.1.2 發(fā)芽對(duì)脂肪含量變化的影響
大麥脂肪主要分布在糊粉層和胚中。由圖2可知,大麥在發(fā)芽過(guò)程中脂肪含量顯著下降,與未發(fā)芽大麥相比,發(fā)芽第3、4、5天下降幅度較大,降幅分別為13.6%、25.8%和32.3%。主要原因是在大麥在發(fā)芽過(guò)程中,其脂肪被氧化或被脂肪酶分解[14]。后期下降速率快,可能是因?yàn)殡S著發(fā)芽時(shí)間的延長(zhǎng),一方面種子中的脂肪為迅速萌發(fā)的根和芽提供物質(zhì)需求;另一方面可能是種子迅速萌發(fā)導(dǎo)致呼吸作用增強(qiáng)進(jìn)而增加了脂肪的消耗[15]。
2.1.3 發(fā)芽對(duì)淀粉含量變化的影響
大麥中的碳水化合物主要是淀粉。由圖3可知,發(fā)芽期間,大麥中淀粉含量隨發(fā)芽時(shí)間的延長(zhǎng)而下降。第1、2、3天下降趨勢(shì)較大,隨后的3 d降幅比較平緩。直至第6天淀粉含量下降了26.6%。淀粉含量下降的原因是大麥在發(fā)芽期間,淀粉受淀粉酶的作用而降解成低分子物質(zhì),如低糖和糊精,這些分解產(chǎn)物其中大部分供給新幼根和幼芽,部分供給呼吸作為能源,部分以糊精和糖類形式留在胚乳中[14]。該下降趨勢(shì)符合大麥發(fā)芽過(guò)程中淀粉酶活性變化趨勢(shì),發(fā)芽初淀粉酶的活性很強(qiáng),導(dǎo)致淀粉大量被分解[16]。
圖3 大麥發(fā)芽過(guò)程中淀粉含量的變化Fig.3 Change of starch content in barley during germination process
2.1.4 發(fā)芽對(duì)還原糖和β-葡聚糖含量變化的影響
圖4 大麥發(fā)芽過(guò)程中還原糖和β-葡聚糖含量的變化Fig.4 Changes in reducing sugar and β-glucan contents in barley during germination
由圖4可知,發(fā)芽能大量增加還原糖和降低β-葡聚糖的含量。在大麥淀粉含量不斷下降(圖3)的同時(shí),其還原糖含量迅速升高,含量上升2.78%~14.36%。發(fā)芽第1、2、3天還原糖含量增加極顯著(P<0.01),平均依次增長(zhǎng)了55.76%、142.8%、364%,而從第4天開始增長(zhǎng)趨于穩(wěn)定,到第6天還原糖含量比未發(fā)芽增加5.16倍。表明大麥在發(fā)芽過(guò)程中伴隨著α-淀粉酶的形成和活力的提高, 淀粉不斷降解,還原糖大量生成。其結(jié)果與小麥、豆類作物發(fā)芽過(guò)程中還原糖的變化一致[17]。β-葡聚糖在第1、2天下降最快(P<0.05),下降了16.5%、49%。研究[18]表明,大麥在發(fā)芽時(shí),胚乳糊粉層細(xì)胞受到胚上皮層細(xì)胞分泌的赤霉酸的刺激,逐步合成一系列的β-葡聚糖酶,并隨水分滲透進(jìn)入胚乳內(nèi),水解大麥胚乳細(xì)胞的細(xì)胞壁上和細(xì)胞間的β-葡聚糖。
2.1.5 發(fā)芽對(duì)TDF、SDF和IDF含量變化的影響
大麥?zhǔn)巧攀忱w維的良好來(lái)源。膳食纖維在調(diào)節(jié)血脂、血糖和益生菌群等方面具有較強(qiáng)的作用,而不溶性膳食纖維主要是有助于腸道通便[19]。由表1可知,大麥發(fā)芽過(guò)程中膳食纖維含量改變:可溶性膳食纖維明顯增加,在第2~3、4~5天增加顯著;總膳食纖維的含量在第1~4天顯著性降低,第5、6天有增加趨勢(shì);不溶性膳食纖維含量在第4~6天顯著性降低。該實(shí)驗(yàn)與Martín-Cabrejas等[20]研究豌豆發(fā)芽過(guò)程中膳食纖維含量變化趨勢(shì)類似,不溶性膳食纖維含量降低可能是因?yàn)榘l(fā)芽過(guò)程中半纖維素酶作用于胚乳細(xì)胞壁使半纖維素水解[14]??扇苄陨攀忱w維增加可能是因?yàn)樵诎l(fā)芽期間,麥粒中的半纖維素分解形成新的糖類。
表1 大麥發(fā)芽過(guò)程中TDF、SDF和IDF含Table 1 Changes in TDF, SDF and IDF contents in barley during germinati
表1 大麥發(fā)芽過(guò)程中TDF、SDF和IDF含Table 1 Changes in TDF, SDF and IDF contents in barley during germinati
注:同行不同字母表示組間存在顯著性差異(P<0.05)。
指標(biāo) 未發(fā)芽發(fā)芽1d發(fā)芽2d發(fā)芽3d發(fā)芽4d發(fā)芽5d發(fā)芽6d膳食纖維含量/%17.06±0.79a15.40±0.45b15.17±0.07c14.52±0.70c13.80±0.22d15.78±0.15b15.50±0.15b可溶性膳食纖維含量/%6.75±0.53a7.00±0.01a8.46±0.16b8.89±0.16b9.93±0.06c10.21±0.31c11.86±0.22d不溶性膳食纖維含量/%9.62±0.08a9.77±0.14ab9.24±0.33b9.40±0.11ac9.09±0.07c8.79±0.27cd8.31±0.34d不溶性膳食纖維/可溶性膳食纖維比值1.43±0.10a1.39±0.02a1.09±0.01b1.05±0.03b0.90±0.07c0.86±0.05c0.70±0.01d
2.1.6 發(fā)芽對(duì)VB1、VB2含量變化的影響
圖5 大麥發(fā)芽過(guò)程中VVBB1和VVBB2含量的變化Fig.5 Changes in vitamin B1and vitamin B2contents in barley during germination
由圖5可知,發(fā)芽對(duì)VB2影響顯著,從發(fā)芽第1天起VB2迅速增加,第1、2天增長(zhǎng)最快,到第6天VB2的含量相當(dāng)于未發(fā)芽大麥的17.8倍。這可能由于大麥在發(fā)芽過(guò)程中為了維持正常的代謝過(guò)程而需要微量的維生素。但VB1的含量變化較小,第3天開始稍有增加,這一現(xiàn)象與Vidal-Valverde等[21]研究的豆類發(fā)芽中VB1、VB2的變化趨勢(shì)一致。
2.1.7 發(fā)芽對(duì)氨基酸含量變化的影響
表2、3表明了發(fā)芽和未發(fā)芽大麥必需氨基酸和非必需氨基酸含量變化差異。蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值主要由氨基酸尤其是必需氨基酸的含量和比例所決定。在必需氨基酸中,大麥各蛋白組分的苯丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸及賴氨酸含量較高,具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。由表2可知,與未發(fā)芽的相比,7種必需氨基酸含量在發(fā)芽的前5 d,含量變化趨勢(shì)基本一致,均在1~5 d顯著增加,第6天下降,但其含量仍高于未發(fā)芽大麥。發(fā)芽5 d時(shí),7種必需氨基酸含量最高,且其含量增長(zhǎng)變化均達(dá)到了顯著水平(P<0.05),蘇氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、亮氨酸和異亮氨酸分別增長(zhǎng)了20%、16%、11%、32%、12%、12.3%、17.9%。其中賴氨酸增加最高。這一結(jié)果說(shuō)明,發(fā)芽處理能顯著提高賴氨酸的含量,且發(fā)芽時(shí)間越長(zhǎng),效果越好。其他氨基酸增加趨勢(shì)相似。這主要是由于各種酶活力的迅速提高和麥芽胚乳溶解性的增大。由表3可知,發(fā)芽前后谷氨酸的含量最高。而天冬氨酸、甘氨酸、組氨酸和精氨酸隨著發(fā)芽時(shí)間的延長(zhǎng)呈增加趨勢(shì),氨和脯氨酸逐漸減少。酪氨酸、丙氨酸、谷氨酸和胱氨酸均有增有減。該趨勢(shì)與Smith[9]所研究的大麥發(fā)芽期間氨基酸含量的變化趨勢(shì)相類似。關(guān)于各種氨基酸在發(fā)芽過(guò)程中含量增長(zhǎng)的具體歷程尚不十分清楚。L-比弗斯[22]認(rèn)為通過(guò)脫氨或轉(zhuǎn)氨作用,與三羧酸循環(huán)聯(lián)結(jié)緊密的氨基酸可在循環(huán)運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌被帷?/p>
表2 大麥發(fā)芽過(guò)程中必需氨基酸含量變Table2 Changes in essential amino acid contents in barley during germinati
表2 大麥發(fā)芽過(guò)程中必需氨基酸含量變Table2 Changes in essential amino acid contents in barley during germinati
氨基酸未發(fā)芽發(fā)芽1d發(fā)芽2d發(fā)芽3d發(fā)芽4d發(fā)芽5d發(fā)芽6d蘇氨酸0.3025±0.0020a0.3035±0.0020a0.3145 ±0.0020b0.3380±0.0010c0.3560±0.0010d0.3630±0.0010e0.3270±0.0040f纈氨酸0.4760±0.0010a0.5110±0.0010b0.5170±0.0010c0.5220±0.0010d0.542 0±0.0020e0.5540±0.0010f0.5120±0.0010b苯丙氨酸04985±0.0010a0.5065±0.0007b0.5205±0.0007c0.5220±0.0010c0.5290±0.0010d0.5560±0.0010e0.4980+0.0001a賴氨酸0.2575±0.0007a0.3195±0.0007b0.3220±0.0030b0.3295±0.0007c0.3390±0.0007d0.3410±0.0010d0.3050±0.0001e蛋氨酸0.1595±0.0010a0.1320±0.0007b0.1410±0.0010c0.1430±0.0010c0.1705±0.0020a0.1785±0.0007d0.1655±0.0007e亮氨酸0.7050±0.0020a0.7535±0.0007b0.7560±0.0010c0.7700±0.0007c0.7880±0.0010d0.7920±0.0010e0.7215±0.0007f異亮氨酸0.3790±0.0010a0.3815±0.0020a0.3890±0.0010b0.4080±0.0010c0.4450±0.0010d0.4470±0.0010e0.3990±0.0007e
表3 大麥發(fā)芽過(guò)程中非必需氨基酸含量變Table 3 Changes in non-essential amino acid contents in barley during germinati
表3 大麥發(fā)芽過(guò)程中非必需氨基酸含量變Table 3 Changes in non-essential amino acid contents in barley during germinati
氨基酸未發(fā)芽發(fā)芽1d發(fā)芽2d發(fā)芽3d發(fā)芽4d發(fā)芽5d發(fā)芽6d天冬氨酸0.5135±0.0007a0.5555±0.0007c0.5415±0.0020b0.6510±0.001d0.7720±0.0080e0.8320±0.0010f0.7110±0.0010e絲氨酸0.2945±0.0007a0.3425±0.0007b0.3370±0.0010b0.3540±0.0010c0.3490±0.0100b0.3565±0.0007c0.3210±0.0010d谷氨酸1.6660±0.0010a1.9705±0.0070b1.8620±0.0010c1.6195±0.0007d1.5595±0.0007e1.4895±0.0007f1.4705±0.0007g甘氨酸0.4025±0.0030a0.4190±0.0010b0.4375±0.0020c0.4400±0.0001c0.4560±0.0010d0.4625±0.0007e0.4275±0.0007f丙氨酸0.4235±0.0007a0.4665±0.0007b0.4540±0.0010c0.4975±0.0007d0.5235±0.0007e0.5500±0.0001f0.4975±0.0020d胱氨酸0.1915±0.0007a0.1695±0.0007b0.1780±0.0010c0.1885±0.0007d0.1595±0.0550e0.2055±0.0007f0.1920±0.0010g酪氨酸0.2645±0.0007b0.2695±0.0007b0.2575±0.0007a0.2845±0.0007c0.2845±0.0007c0.2830±0.0050c0.2710±0.0010bc組氨酸0.2285±0.0007a0.2295±0.0007a0.2315±0.002a0.2395±0.0007b0.2505±0.0007c0.2615±0.0007d0.2455±0.0007e精氨酸0.4575±0.0007a0.4855±0.0007b0.4885±0.0007b0.4980±0.0010c0.5095±0.0007d0.5180±0.0010e0.4685±0.0007f脯氨酸1.1335±0.0007a1.0615±0.0007b0.9945±0.0007c1.0025±0.0007c1.0260±0.0007d0.9615±0.0007e0.9065±0.0007f
2.2 發(fā)芽大麥氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)
蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值主要取決于它能滿足人體對(duì)氮和必需氨基酸需要的程度,由于人體對(duì)各種氨基酸是按某一固定模式進(jìn)行吸收的。因此,蛋白質(zhì)的氨基酸組成與該模式越接近,其吸收率越高,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越大[3]。表4表明,各必需氨基酸模式(除賴氨酸和苯丙氨酸+酪氨酸)均符合聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織與世界衛(wèi)生組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations/WorldHealth Organization,F(xiàn)AO/WHO)的推薦值,隨著發(fā)芽時(shí)間的延長(zhǎng),發(fā)芽大麥的E/T值和EAAI增加,EAA組成模式更加符合FAO/WHO標(biāo)準(zhǔn),說(shuō)明其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高;發(fā)芽過(guò)程中蛋氨酸+胱氨酸的AAS分最低,說(shuō)明發(fā)芽使大麥第一限制性氨基酸從賴氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍彼?胱氨酸。EAAI在發(fā)芽過(guò)程中逐漸增大,說(shuō)明 大麥必需氨基酸的組成因發(fā)芽而趨向平衡,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值得到提高,且發(fā)芽時(shí)間長(zhǎng)的效果較好。
表4 發(fā)芽大麥必需氨基酸組成模式及評(píng)分Table 4 Compositional pattern and scoring of essential amino acids in germinated barley rley
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,大麥在發(fā)芽過(guò)程中主要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有所變化,如蛋白質(zhì)、 脂肪和淀粉都顯著降低,而還原糖、可溶性膳食纖維、VB2、部分非必需氨基酸和所有的必需氨基酸都大幅度增加(特別是賴氨酸)。通過(guò)對(duì)發(fā)芽大麥氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià),表明發(fā)芽過(guò)程中,E/T值和EAAI增加,第一限制氨基酸由原來(lái)的賴氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍彼?胱氨酸,說(shuō)明發(fā)芽有助于提高大麥自身營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。發(fā)芽處理對(duì)改善某些食品的風(fēng)味有重要的作用,利用大麥發(fā)芽后還原糖和氨基酸含量增加的特點(diǎn),采用焙烤和膨化等加工方法,使還原糖與氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng)產(chǎn)生芳香氣味而提高產(chǎn)品的感官品質(zhì),例如可以制成發(fā)芽大麥茶,從而使發(fā)芽大麥茶香氣得到改善。這為開發(fā)新型的發(fā)芽大麥?zhǔn)称诽峁┝艘欢ǖ膮⒖肌?/p>
發(fā)芽大麥作為新的食品形態(tài),其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值遠(yuǎn)高于大麥。但發(fā)芽過(guò)程中也有些營(yíng)養(yǎng)成分會(huì)隨發(fā)芽時(shí)間的延長(zhǎng)而下降,如β-葡聚糖、膳食纖維、胱氨酸和脯氨酸等,這對(duì)發(fā)芽大麥的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響。因此,在發(fā)芽大麥?zhǔn)称返闹谱鬟^(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意這些營(yíng)養(yǎng)成分的補(bǔ)充和添加。如也可制成發(fā)芽大麥片作為即食早餐食品,并在麥片中添加β-葡聚糖、胱氨酸和脯氨酸可制成營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化食品。
我國(guó)大麥資源十分豐富,發(fā)芽能提高大麥的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,發(fā)芽大麥?zhǔn)称返纳a(chǎn)也將得到發(fā)展,并會(huì)成為新型食品的開發(fā)熱點(diǎn),以滿足人們的需求。
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Nutrient Change and Nutritional Evaluation of Barley during Germination
ZHANG Duan-li, GUI Yu, FANG Guo-shan, LIU Xiong*
(College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400716, China)
The contents of proteins, crude fat, starch, amino acids, reducing sugar, β-glucan, total dietary fi ber (TDF), soluble dietary fi ber (SDF), insoluble dietary fi bre (IDF), vitamin B1and vitamin B2in barley were determined to reveal the changes of nutrients during germination. The results showed that tota l dry materials were degraded during germination. The contents of protei ns, fat and starch significantly decreased. Mean while, the contents of soluble low molecular sugar, nitrogencontaining substances and vitamins greatly increased. The content of reducing sugar increased from 2.78% to 14.36%, and an increase in total amino acid content of 8.15% was observed. The contents of seven essential amino acids were markedly increased in the fi rst fi ve days of germination, and the lysine content was increased by approximately 32% at the end of germination. Non-essential amino acids also had an increasing trend. Compared with ungerminated barley, the content of vitamin B2was signifi cantly increased although the content of vitamin B1did not signifi cantly change. Meanwhile, β-glucan revealed a decrease and SDF exhibited an increase. During germination, the values of E/T ratio and EAAI increased, the compositional pattern of EAA measured up better to the FAO/WHO standards, and the fi rst limiting amino acid changed from lysine to methionine and cysteine. In conclusion, the nutritional value was improved in barley during germination, but germination may restrict the utilization of β-glucan functional properties.
barley; germination time; nutritional components; nutritional value assessment
TS219
A
1002-6630(2014)01-0229-05
10.7506/spkx1002-6630-201401045
2013-01-25
教育部留學(xué)回國(guó)人員科研啟動(dòng)基金(教外司留[2010]174);中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(XDJK2009B004);國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2011GA31071529)
張端莉(1986—),女,碩士研究生,研究方向?yàn)槭称坊瘜W(xué)與營(yíng)養(yǎng)。E-mail:459797588@qq.com
*通信作者:劉雄(1970—),男,教授,博士,研究方向?yàn)樘妓衔锕δ芘c利用,食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)。 E-mail:liuxiong848@hotmail.com