黑豆發(fā)芽過程中成分的變化
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鮑會梅
江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品與營養(yǎng)工程學(xué)院（淮安223003）
摘要探究黑豆在發(fā)芽過程中營養(yǎng)成分的變化。在20℃發(fā)芽7d對黑豆中各營養(yǎng)成分發(fā)芽前后含量進行測定。未發(fā)芽前黑豆中幾乎不含VC，發(fā)芽后VC逐漸增加；黑豆干種子中不合有葉綠素，發(fā)芽5d后葉綠素急劇增加；異黃酮在發(fā)芽過程中逐漸增加，在發(fā)芽第6天達到最大值為0.39 g/100 g；蛋白質(zhì)的含量由發(fā)芽前36 g/100 g先下降至34.56g/100 g，后又上升至39.56 g/100 g；多酚的含量出現(xiàn)2個峰值，第4天達到最大值182 mg/100 g，必需氨基酸總量不斷增加；黑豆在發(fā)芽過程中y-氨基丁酸(GABA)的含量呈持續(xù)上升的趨勢。黑豆經(jīng)過發(fā)芽培育在發(fā)芽5～6 d食用對人體更有益。
關(guān)鍵詞 黑豆發(fā)芽；成分變化；營養(yǎng)特性
黑豆，又名烏豆、黑小豆等，是豆科類的黑色種子。黑豆主要功效是：活血、利水、祛風(fēng)、解毒。黑豆含有蛋白質(zhì)、異黃酮、膽堿、有機酸等多種營養(yǎng)成分，可以促進膽固醇的代謝，降低血脂，抑制血液中低密度脂蛋白的氧化速度，有效降低甘油三酯的濃度，減少心血管疾病發(fā)病率。
黑豆發(fā)芽還可富集y-氨基丁酸( y-Aminobutyricacid，GABA)等黑豆中原來含量低或不具有的功能性成分，y-氨基丁酸是一種廣泛分布與動植物中非蛋白質(zhì)氨基酸，它不僅具有健腦、降壓的作用，還能改善糖尿病、防止動脈硬化等。
葉綠素分子結(jié)構(gòu)與人體內(nèi)的血液分子相似，易溶于紅細胞，能抑制細菌、排出毒素，所以其素有“綠色血液”之稱。經(jīng)研究表明，豆苗中的葉綠素能分解人體內(nèi)的亞硝酸胺，起到預(yù)防直腸癌等多種消化道惡性腫瘤的作用。同時，葉綠素作為一種天然色素廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化妝品等行業(yè)。
國內(nèi)外對黑豆發(fā)芽都有眾多研究，其中英國食品化學(xué)專家通過研究發(fā)現(xiàn)，谷類、豆類等經(jīng)過適當(dāng)?shù)陌l(fā)芽處理后，其化學(xué)成分均有所改變，營養(yǎng)價值得以提高并可形成獨特的風(fēng)味及口感，有的還增加了一些藥用成分。
試驗以黑豆為原料，研究黑豆在20℃發(fā)芽7d過程中營養(yǎng)成分，如維生素C、葉綠素、異黃酮、蛋白質(zhì)、多酚、還原糖、必需氨基酸含量的變化，黑豆發(fā)芽后與未發(fā)芽黑豆進行比較，為進一步開發(fā)黑豆新產(chǎn)品提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1儀器、試劑與材料
LC-10AT高效液相色譜儀：日本島津公司；HWS-150恒溫恒濕培養(yǎng)箱：上海森信實驗儀器有限公司；數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱：上海森信實驗儀器有限公司；ATN-300全自動蛋白質(zhì)測定儀：上海洪紀儀器有限公司；UV-1100型紫外可見分光光度計：上海美譜達儀器有限公司；Agilent 1200液相色譜儀：安捷倫公司；A200自動氨基酸分析儀：德國安米諾西斯公司。
草酸、甲醇、Na OH、乙醇均為分析純。黑豆：市售。
1.2試驗方法
1.2.1黑豆的預(yù)處理
挑選成熟、飽滿、完整的現(xiàn)年產(chǎn)黑豆，放人大燒杯中，用純凈水沖洗3遍，去除表面的雜質(zhì)，再用純凈水浸泡24 h。浸泡后的大豆再用純凈水沖洗，把黑豆放人大托盤中，蓋上浸濕的紗布來避光，放入調(diào)控20℃的恒溫培養(yǎng)箱，以1d為一次檢測時間，抽取7d的發(fā)芽大豆進行測定。黑豆發(fā)芽過程中需要每天換浸濕紗布保證水分。每天9點將一部分發(fā)芽好的黑豆，放入干燥箱中，在50℃下烘干，直到質(zhì)量不再變化為止。烘干后粉碎，以供測定。另取一部分新鮮的黑豆用于測定發(fā)芽前各營養(yǎng)成分的含量。
1.2.2測定方法
VC測定2，6-二氯酚靛測定法；葉綠素測定：分光光度法；異黃酮的測定：高效液相色譜法；蛋白質(zhì)測定：ATN-300全自動蛋白質(zhì)測定儀；多酚的測定：茶多酚國家標(biāo)準；還原糖的測定：直接滴定法；氨基酸的測定：自動氨基酸分析儀。
2結(jié)果與分析
2.1黑豆發(fā)過程中VC含量的變化
試驗采用了2，6-二氯酚靛測定法測定黑豆在20℃時發(fā)芽至7d時VC含量的變化，如圖1所示。
由圖1可知，在發(fā)芽前黑豆中幾乎檢測不到VC，VC的含量在黑豆發(fā)芽過程中呈上升趨勢，在2～5 d的時候VC含量增幅顯著，增加值是4.60 mg/100 g。黑豆發(fā)芽至7d時VC含量為6.35 mg/100 g，經(jīng)研究可知是由于發(fā)芽期間黑豆內(nèi)部參與物質(zhì)代謝的酶類隨之產(chǎn)生或被激活，使黑豆內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)化及物質(zhì)代謝不斷增強，參與VC合成代謝的酶類活性隨之增強，從而使豆苗組織中的VC含量高于未發(fā)芽黑豆。使發(fā)芽的黑豆?fàn)I養(yǎng)價值高于未萌發(fā)的黑豆。
2.2黑豆發(fā)芽過程中葉綠素含量的變化
試驗采用分光光度法測定在20℃下發(fā)芽至7d時黑豆中葉綠素的含量的變化，其變化如圖2所示。
由圖2可以看出黑豆發(fā)芽前不含葉綠素，發(fā)芽第1天幾乎檢測不到葉綠素，第2~第4天時植物生長需要的葉綠素逐漸增多，說明葉綠素參與機體呼吸作用及生長代謝，第4天時黑豆的豆瓣從外皮中脫出生成葉子，第5~第7天葉綠素含量直線上升，其最大值是5.89mg/L。由于光合作用促使葉綠素增長。
2.3黑豆發(fā)芽過程中異黃酮含量的變化
采用高效液相色譜法測定黑豆在20℃時發(fā)芽至第7天時異黃酮含量的變化，其變化如圖3所示。
從圖3可看出發(fā)芽1 d的黑豆中異黃酮含量增有所增加，只增加了0.04 g/100 g，這表明黑豆在發(fā)芽前經(jīng)過幾個小時的浸泡時其異黃酮溶解，發(fā)芽時又進行了異黃酮的合成。從第2~第7天增加了0.14 g/100 g，這表明黑豆中異黃酮的合成仍在繼續(xù)，因為黑豆在發(fā)芽過程中呼吸作用加強，酶的種類和數(shù)量顯著增加，苯丙氨酸氨基裂解酶( PAL)作為其中之一，因為苯丙氨酸氨基裂解酶是異黃酮生物合成代謝的關(guān)鍵酶，所以黑豆發(fā)芽可以提高黑豆中異黃酮含量。
2.4黑豆發(fā)芽過程中蛋白質(zhì)的含量變化
試驗采用凱氏定氮法測定大豆在20℃時發(fā)芽至7d蛋白質(zhì)含量變化，變化如圖4所示。
由圖4可以看出，成熟的黑豆中蛋白質(zhì)占比為36%．蛋白質(zhì)含量在第1天有所降低含量為34.5 g/100g，而后3d蛋白質(zhì)程增加趨勢直第5天趨于平穩(wěn)，原因是由于種子處于萌發(fā)期種子內(nèi)發(fā)生一些酶的激活發(fā)生呼吸作用，在蛋白酶的作用下，將蛋白質(zhì)分解成小分子氨基酸為胚芽的發(fā)育提供營養(yǎng)。而隨著時間的增長，蛋白質(zhì)的含量增加，這是由于隨著種子發(fā)芽過程的增長，蛋白質(zhì)是由氨基酸的形式運轉(zhuǎn)發(fā)芽時有新的蛋白質(zhì)合成，在黑豆發(fā)芽24 h內(nèi)蛋白質(zhì)的含量下降了1.48 g/100 g，而在發(fā)芽后期，蛋白質(zhì)的含量基本處于平衡，可能是由于在發(fā)芽后期蛋白質(zhì)含量的增長，有新的氨基酸形成或氨基酸合成，造成了種子氨基酸的種類不同，氨基酸的比例以及蛋白質(zhì)的組成發(fā)生變化，使發(fā)芽種子的營養(yǎng)價值可能高于萌發(fā)以前的干種子，使發(fā)芽黑豆?fàn)I養(yǎng)價值得以大幅提高。
2.5黑豆發(fā)芽過程中必需氨基酸含量的變化
試驗采用氨基酸自動分析儀法測定大豆在20℃時發(fā)芽至7d必需氨基酸含量變化，如表1所示。
由表1和圖5可以看出來，黑豆發(fā)芽使必需氨基酸的含量在發(fā)芽過程中發(fā)生了重大變化。當(dāng)發(fā)芽到第3天時，黑豆中必需氨基酸總量增至11 952 mg/100 g。隨后的第4~第7天增長到13 955 mg/100 g，在第5~第7天黑豆中的必需氨基酸含量趨于平穩(wěn)。發(fā)芽7d唯獨賴氨酸含量明顯下降．含量下降3 6.2%。黑豆發(fā)芽7d和未發(fā)芽黑豆中各種必需氨基酸總量是有很明顯的增加的，說明發(fā)芽黑豆可提高食用價值。
2.6黑豆發(fā)芽過程中還原糖含量的變化
采用直接滴定法測定大豆在20℃時發(fā)芽至7d還原糖含量的變化，其變化如圖6所示。
糖類是種子貯藏營養(yǎng)物質(zhì)的一種方式，豆類發(fā)芽通過酶促反應(yīng)使貯藏的糖分水解為胚芽提供養(yǎng)分。發(fā)芽時，豆類內(nèi)源淀粉酶被激活，隨著種子的生長萌發(fā)，種子中的淀粉酶活性增強淀粉發(fā)生降解引起淀粉含量的下降，淀粉在淀粉酶的作用下逐步分解為葡糖糖等小分子糖類，為黑豆的生長發(fā)芽提供能量，所以胚芽的快速生長消耗了一定的還原糖。從圖6也可以看出，黑豆的還原糖含量呈平穩(wěn)上升，在發(fā)芽2d的時候達到5.93 g/100 g，比未發(fā)芽前增長了1.50倍。這可能是由于黑豆發(fā)芽前期淀粉酶活性的提高而引起的淀粉分解，降解成小分子的糖類。
2.7黑豆發(fā)芽過程中多酚含量的變化
試驗依據(jù)茶多酚國家標(biāo)準分別測定黑豆在20℃時發(fā)芽至7d，每天9h測定多酚含量，其變化趨勢如圖7所示。
由圖7可看出，黑豆在發(fā)芽過程中多酚隨著時間變化含量出現(xiàn)了2個峰值，在發(fā)芽初期多酚含量增加，在1～2 d多酚含量有所下降，在黑豆發(fā)芽過程中多酚含量的從第2天開始一直保持著平穩(wěn)上升，在第4天黑豆中多酚含量達到最大值182 g/100 g，黑豆發(fā)芽第4天后多酚含量趨于平穩(wěn)下降。2.8黑豆發(fā)芽過程中y-氨基丁酸(GABA)含量的變化 黑豆發(fā)芽是富集GABA的過程，試驗是測定20℃時黑豆發(fā)芽至7d的發(fā)芽過程中GABA的含量變化，如
圖8所示。
由圖8可以看出，黑豆發(fā)芽過程中隨著時間的增長，GABA的含量增加，在發(fā)芽7d的時候GABA的含量達到最高，為85.2 mg/100 g，可能是在蛋白酶的作用下，貯藏蛋白分解為小分子的可溶性蛋白和游離氨基酸，這種變化有利于GABA的富集，此時的GABA富集量最大，也是對GABA利用的最佳時期。
2.9黑豆發(fā)芽過程中成分變化綜合分析
綜合以上試驗分析可知黑豆在發(fā)芽過程中成分的變化，其結(jié)果見表2。
由表2可以看出黑豆發(fā)芽最佳食用時間為5～6 d。在這段時間內(nèi)發(fā)芽黑豆中的VC含量幾近峰值，達到6.25 mg/100 g，葉綠素、異黃酮、必需氨基酸），一氨基丁酸含量在聚集階段，蛋白質(zhì)和還原糖含量趨于平穩(wěn)，脂肪含量處予平穩(wěn)下降階段。因此，在5～6 d階段內(nèi)黑豆芽的營養(yǎng)價值最高口感最佳。
3結(jié)論
試驗研究了黑豆在20℃發(fā)芽培養(yǎng)7d內(nèi)的維生素C、葉綠素、異黃酮、蛋白質(zhì)、多酚、還原糖、必需氨基酸含量、y-氨基丁酸含量的變化。研究結(jié)果表明，維生素C的含量是變化最大的，從開始的幾乎檢測不到，到發(fā)芽末期含量的劇增至6.26 mg/100 g，這也是黑豆發(fā)芽的好處之一。隨著發(fā)芽時間的增長，蛋白質(zhì)含量先下降后增長，直到穩(wěn)定。多酚的含量在
發(fā)芽第1天由于內(nèi)部物質(zhì)轉(zhuǎn)化不穩(wěn)定，多酚含量先增加，1～2 d略微降低，在第4天達到最大值182 mg/100g。黑豆還原糖含量在其發(fā)芽過程中平穩(wěn)的上升，在發(fā)芽7d的時候達到5.93 g/100 g，比未發(fā)芽前增長了1.50倍。氨基酸是在發(fā)芽過程中由蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化而成，更易被人體消化吸收，從氨基酸的方面來說，發(fā)芽后的大豆其營養(yǎng)價值明顯優(yōu)于發(fā)芽前的。發(fā)芽初始的大豆異黃酮含量變化不大，至發(fā)芽7 d時增長到最大值為0.39 g/100 g。隨著時間的增長，GABA的含量升高，在發(fā)芽7d的時候GABA的含量達到最高為85.2 mg/100 g。
黑豆在發(fā)芽過程中，其營養(yǎng)成分含量出現(xiàn)消長變化，是因為發(fā)芽將休眠的黑豆躍升為生理活動頻繁的狀態(tài)，此時黑豆的呼吸作用增強，酶的種類和數(shù)量顯著增加，同時大量的酶促反應(yīng)進行生物轉(zhuǎn)化，黑豆中的各種物質(zhì)被轉(zhuǎn)化為高活性成分，使黑豆中的生物活性物質(zhì)含量顯著增加，從而更多的被人體加以利用。
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