王 娜李 娜余秋穎寧燦燦王路瑤李正邦任紅濤*

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,河南 鄭州 450003;2.鄭州市營(yíng)養(yǎng)與健康食品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南 鄭州 450003;3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部大宗糧食加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南 鄭州 450003;4.正陽(yáng)新地花生集團(tuán)有限公司,河南 正陽(yáng) 463600)

花生是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富的油料和原料作物[1-2]。 全球花生總產(chǎn)最大的國(guó)家是中國(guó),2018年產(chǎn)量高達(dá)1 810萬(wàn)t,是全球產(chǎn)量的40%,目前我國(guó)有50%的花生用來(lái)榨油,花生產(chǎn)業(yè)的深加工相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家有很大差距[3]。 花生芽菜是種子在較短時(shí)間內(nèi)發(fā)芽成長(zhǎng)為可食用的一種芽類(lèi)蔬菜[4],此時(shí)大分子得到分解,利于人體對(duì)花生營(yíng)養(yǎng)的吸收[5],屬于高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低熱量食品。 研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)常食用發(fā)芽谷物具有減少慢性疾病的風(fēng)險(xiǎn),包括抗高脂血癥,抗高血壓,癌癥,心血管疾病,糖尿病,阿爾茨海默氏病[6]。 所以許多芽菜類(lèi)已成為現(xiàn)代人們所追求的高檔蔬菜,而花生芽作為新型芽菜,鮮少出售和食用[7]。

近年,全球一些學(xué)者熱衷于花生芽的探究。 研究表明花生芽經(jīng)超聲處理可有效地富集白藜蘆醇,并降低其致敏性,是一種高質(zhì)量的天然食材[8]。 于梅等[9]發(fā)現(xiàn)花生芽粗提物加入香腸中具有明顯的抑菌作用。 李淑瑩等[10]研究了0～7 d花生芽,發(fā)現(xiàn)發(fā)芽提高了花生中主要脂溶性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量。目前,發(fā)芽花生的研究主要集中在發(fā)芽工藝、體外實(shí)驗(yàn)中的蛋白質(zhì)、白藜蘆醇和功能特性上。 對(duì)于花生芽菜發(fā)芽期(0～9 d)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、口感及食用性變化規(guī)律的研究很少。 本試驗(yàn)探究了花生萌芽期間基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和活性成分的變化規(guī)律,以及發(fā)芽期間的食用性,為進(jìn)一步加強(qiáng)花生芽菜的充分開(kāi)發(fā)利用以及探究深度研發(fā)產(chǎn)品提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

花生品種為正陽(yáng)小白沙,正陽(yáng)新地食品工業(yè)有限公司(干燥陰涼處儲(chǔ)存);標(biāo)準(zhǔn)品(沒(méi)食子酸、異亮氨酸、白藜蘆醇、兒茶素)購(gòu)于北京索萊寶科技有限公司;硫酸銅、硫酸鉀、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、硼酸、分析純葡萄糖、蒽酮、茚三酮、甲基紅、次甲基藍(lán)、石油醚、氯化亞錫、甲醇、香草醛、福林酚等均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

SCIENTZ-IID超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)(寧波新芝生物科技股份有限公司);HYP-314消化爐、SZC101全自動(dòng)脂肪測(cè)定儀(上海纖檢儀器有限公司);K1301半自動(dòng)定氮儀(晟聲有限公司);UV-2000紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(優(yōu)尼柯(上海)儀器有限公司);LGJ-10D 冷凍干燥機(jī)(北京四環(huán)科技儀器廠有限公司);MS-Pro型質(zhì)構(gòu)儀(FTC公司)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 花生的發(fā)芽培養(yǎng)

挑選飽滿(mǎn)、無(wú)霉變花生種子浸泡于25～30℃溫水8～12 h,充分吸水膨脹后[11],移至恒溫恒濕箱(溫度26℃、濕度50%～70%),避光催芽,淋水2～3次/d,每次淋透為宜,芽長(zhǎng)0.3～1.0 cm 時(shí),移至育苗盆恒溫恒濕避光培養(yǎng),按發(fā)芽時(shí)間逐天取樣100 g,凍干磨粉備用。

1.3.2 活性物質(zhì)的提取

取5 g樣品加入70%乙醇溶液,料液比1∶20,利用超聲法[12]提取,抽濾濃縮至100 m L,待測(cè)。

1.3.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

水分含量的測(cè)定采用直接干燥法(GB/T 5832.2-2008);粗蛋白含量測(cè)定采用凱氏定氮法(GB/T 5009.5-2016);粗脂肪含量測(cè)定采用索氏抽提法(GB/T 5009.6-2016);可溶性糖含量的測(cè)定采用蒽酮比色法[13];游離氨基酸含量的測(cè)定采用茚三酮比色法;總酚含量的測(cè)定采用福林酚法,以沒(méi)食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品,參考林櫻等[14]方法;白藜蘆醇含量的測(cè)定采用紫外分光光度計(jì)法[15],選用白藜蘆醇標(biāo)準(zhǔn)品制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。 原花色素含量的測(cè)定采用香草醛甲醇—鹽酸法[16],以?xún)翰杷貫闃?biāo)準(zhǔn)品制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。

1.3.4 硬度的測(cè)定

運(yùn)用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定花生芽菜3～9 d的硬度變化。 參考李博等[17]操作方法。

1.4 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用軟件Excel 2010和SPSS 16.0 對(duì)數(shù)據(jù)處理分析,結(jié)果以三次平行實(shí)驗(yàn)均值表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)芽期花生芽菜中水分含量的變化

由圖1可看出,花生原樣中水分含量最低,僅3.57%,發(fā)芽9 d時(shí)芽菜水分含量最高,為83.94%,此時(shí)水分增加量為80.37個(gè)百分點(diǎn)。 從浸種到發(fā)芽第6 d時(shí),花生在發(fā)芽期間持續(xù)吸水,水分含量增長(zhǎng)迅速,酶活力增強(qiáng),物質(zhì)分解、轉(zhuǎn)換和運(yùn)輸速率加快,有利于芽體細(xì)胞的生長(zhǎng),此時(shí)質(zhì)地較脆[18]。 花生芽菜10 d時(shí)水分含量稍有下降,是因?yàn)榛ㄉ坎丝焖倜劝l(fā)階段完成,物質(zhì)代謝減緩,水的吸收利用度開(kāi)始下降。

圖1 發(fā)芽期花生芽菜中水分含量的變化Fig.1 Changes of water content in peanut sprouts during germination

2.2 發(fā)芽期花生芽菜中蛋白質(zhì)含量的變化

由圖2可看出,花生發(fā)芽階段蛋白質(zhì)含量在22.2 g/100 g上下波動(dòng),芽菜4 d時(shí)蛋白質(zhì)含量降至最低19.94 g/100 g,后期又逐漸回升。 花生發(fā)芽期所需能量多數(shù)由其自身營(yíng)養(yǎng)成分供應(yīng),此時(shí)蛋白質(zhì)被分解為氨基酸,生產(chǎn)的氨基酸在發(fā)芽時(shí)繼續(xù)組成新細(xì)胞的蛋白質(zhì)等,由此,發(fā)芽期間粗蛋白含量波動(dòng)不大[19]。 有研究發(fā)現(xiàn),花生早期發(fā)芽過(guò)程中,子葉中蛋白質(zhì)種類(lèi)減少,胚軸中蛋白質(zhì)種類(lèi)增加[20]。 張雅君等[21]研究發(fā)現(xiàn),蛋白質(zhì)中色氨酸和纈氨酸等限制性氨基酸的含量隨著發(fā)芽時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,必需氨基酸和含硫氨基酸比例增加,表明發(fā)芽是一種簡(jiǎn)單有效的改良蛋白質(zhì)品質(zhì)的技術(shù)手段。

圖2 發(fā)芽期花生芽菜中蛋白質(zhì)含量的變化Fig.2 Changes of protein content in peanut sprouts during germination

2.3 發(fā)芽期花生芽菜中脂肪含量的變化

圖3可知,發(fā)芽期花生脂肪含量在0～9 d呈持續(xù)下降狀態(tài),芽菜9 d時(shí)脂肪含量下降為27.1 g/100 g,與原樣相比脂肪含量降低近50%,具有極顯著性差異(p＜0.01)。 發(fā)芽期間粗脂肪含量明顯下降[22],花生種子需利用自身物質(zhì)為萌發(fā)提供物質(zhì)能量,儲(chǔ)存脂肪被脂肪酶水解,水解產(chǎn)物在種子內(nèi)部發(fā)生轉(zhuǎn)化,并通過(guò)乙醛酸循環(huán)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為糖類(lèi)物質(zhì)進(jìn)而供胚利用。 這與其他芽菜結(jié)果研究一致,如大豆[23]、芝麻[24]發(fā)芽過(guò)程中脂肪含量也具有逐漸降低的變化規(guī)律。

圖3 發(fā)芽期花生芽菜中脂肪含量的變化Fig.3 Changes of fat content in peanut sprouts during germination

2.4 發(fā)芽期花生芽菜中可溶性糖含量的變化

圖4可知,花生發(fā)芽期間可溶性糖的含量呈先降低后增加的趨勢(shì)。 種子發(fā)芽96 h時(shí),可溶性糖含量降至最低0.15 mg/g,發(fā)芽9 d時(shí)可溶性糖含量為0.97 mg/g,較原樣增加了70%。 原因可能是在發(fā)芽初始階段,種子中的小分子糖被利用導(dǎo)致含量迅速降低;隨著發(fā)芽時(shí)間延長(zhǎng),大分子的碳水化合物隨著水解酶的不斷作用被分解為小分子糖;同時(shí)脂肪不斷被降解并轉(zhuǎn)化為糖類(lèi)物質(zhì);這兩種生理變化使得可溶性糖的轉(zhuǎn)化率大于其利用率,使花生芽中可溶性糖不斷積累[19]。

圖4 發(fā)芽期花生芽菜中可溶性糖含量的變化Fig.4 Changes of soluble sugar content in peanut sprouts during germination

2.5 發(fā)芽期花生芽菜中游離氨基酸含量的變化

圖5所示,發(fā)芽花生中游離氨基酸的含量隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加,發(fā)芽4 d后增長(zhǎng)迅速,第9 d時(shí)含量達(dá)408.9μg/g,較未發(fā)芽花生增加了212%。 發(fā)芽過(guò)程是一種復(fù)雜的生理生化變化過(guò)程,為保證發(fā)芽過(guò)程所需的物質(zhì)和能量,發(fā)芽期間花生中的內(nèi)源蛋白酶和淀粉酶不斷被激活并釋放,導(dǎo)致花生貯存蛋白被逐漸水解,游離氨基酸含量不斷上升[25]。

圖5 發(fā)芽期花生芽菜中游離氨基酸含量的變化Fig.5 Changes of free amino acids in peanut sprouts during germination

2.6 發(fā)芽期花生芽菜中總酚含量的變化

圖6所示,花生芽菜生長(zhǎng)期間總酚含量不斷增長(zhǎng),第9 d時(shí)含量最高為10.16 mg/g,較原樣增加了34%。 酚類(lèi)化合物是植物中的次生代謝產(chǎn)物,在植物的生長(zhǎng)繁殖中起到抵御病原體、寄生蟲(chóng)和捕食者的防御機(jī)制作用[26]。 花生萌芽期間酚酸對(duì)細(xì)胞壁的生成有很大作用,需要大量酚酸參與細(xì)胞壁的生成[27]。 花生芽菜中酚類(lèi)化合物的含量變化表明,發(fā)芽處理是一種改善花生營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能性的有效方法。

圖6 發(fā)芽期花生芽菜中總酚含量的變化Fig.6 Changes of total phenolic content in peanut sprouts during germination

2.7 發(fā)芽期花生芽菜中白藜蘆醇含量的變化

圖7所示,花生芽菜生長(zhǎng)期間白藜蘆醇含量呈顯著上升趨勢(shì),在第7 d增加量最大,達(dá)7.37 mg/g,較原樣花生增加了45%。 研究表明, 植物可在一系列酶的作用下,通過(guò)苯丙烷途徑合成白藜蘆醇[28]。苯丙氨酸解氨酶是白藜蘆醇的底物酶,其活性在萌發(fā)過(guò)程中被激活;也可能是白藜蘆醇合酶基因的表達(dá)在萌發(fā)過(guò)程中增加[29]。

圖7 發(fā)芽期花生芽菜中白藜蘆醇含量的變化Fig.7 Changes of resveratrol content in peanut sprouts during germination

2.8 發(fā)芽期花生芽菜中原花色素含量的變化

由圖8知,原花色素含量較原樣有所降低,但從發(fā)芽過(guò)程看,在發(fā)芽1～9 d時(shí)整體仍呈上升趨勢(shì)。 主要是因?yàn)樵ㄉ厮苄暂^好,但對(duì)溫度敏感[30],故浸泡后可能損失較為嚴(yán)重,但根據(jù)發(fā)芽期(1～9 d)的變化可知,發(fā)芽在一定程度上可提高花生中原花色素的含量。

圖8 發(fā)芽期花生芽菜中原花色素含量的變化Fig.8 Changes of proanthocyanidins content in peanut sprouts during germination

2.9 硬度分析結(jié)果

由圖9知,花生萌發(fā)生長(zhǎng)期間芽體硬度呈上升趨勢(shì)。 結(jié)合圖1知發(fā)芽3～6 d時(shí)水分含量增長(zhǎng)迅速,硬度呈上升趨勢(shì),質(zhì)感較脆。 發(fā)芽6 d后的芽菜會(huì)出現(xiàn)虛根,可能帶來(lái)食用口感降低。 綜合考慮3～6 d的芽菜最宜食用,水分含量充足,質(zhì)感脆嫩,長(zhǎng)短適宜,潔白無(wú)異味,且功能性營(yíng)養(yǎng)成分較高。

圖9 發(fā)芽期花生芽菜硬度的變化Fig.9 Changes in hardness of peanut sprouts during germination

3 結(jié)論

目前,關(guān)于人工培育可食用芽類(lèi)蔬菜的營(yíng)養(yǎng)及生長(zhǎng)變化的研究,一般多為常見(jiàn)的黃豆芽和綠豆芽,對(duì)于花生芽的研究相對(duì)較少。 如汪旭等[31]通過(guò)對(duì)發(fā)芽不同天數(shù)綠豆芽營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定,發(fā)現(xiàn)發(fā)芽可促進(jìn)綠豆?fàn)I養(yǎng)價(jià)值的提高。 鮑會(huì)梅[32]發(fā)現(xiàn)大豆在發(fā)芽過(guò)程中,其營(yíng)養(yǎng)成分含量出現(xiàn)消長(zhǎng)變化,使大豆中的生物活性物質(zhì)含量顯著增加,從而更多地被人體加以利用。 安廣杰等[33]研究大豆發(fā)芽過(guò)程中抗原蛋白降解、抗原活性和營(yíng)養(yǎng)成分的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)發(fā)芽后大豆的食用安全性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較為理想。 這些研究均表明萌發(fā)是提高原料食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的有效措施。

本研究發(fā)現(xiàn)0～9 d花生芽苗期基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)多為下調(diào),但活性成分含量多為上調(diào),多數(shù)大分子物質(zhì)被降解,變成易于機(jī)體消化利用的小分子:花生含水量持續(xù)增加,蛋白質(zhì)基本維持在原有水平,脂肪含量減少44%,可溶性糖類(lèi)含量增加70%,游離氨基酸含量增加212%,多酚類(lèi)含量增加34%,白藜蘆醇含量增加45%,原花青素含量略微下降。進(jìn)一步證明萌發(fā)是提高花生營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的良好方法,并且生長(zhǎng)至3～6 d的芽菜形態(tài)、口感和營(yíng)養(yǎng)含量?jī)?yōu)于其他時(shí)間段的芽菜,擁有很高的食用價(jià)值,符合現(xiàn)代人們對(duì)低脂高營(yíng)養(yǎng)、綠色無(wú)污染食品的追求,特別適用于規(guī)?；a(chǎn)或者開(kāi)發(fā)新型功能類(lèi)食品、飲料等,擁有廣闊的市場(chǎng)前景。