磁化水處理對(duì)萌芽綠豆抗氧化能力的影響

王穎，顏丙仁，徐炳政，張桂芳，王欣卉

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，大慶 163319；2.國(guó)家雜糧工程技術(shù)研究中心；3.青島瑯琊臺(tái)集團(tuán)股份有限公司）

磁化水處理對(duì)萌芽綠豆抗氧化能力的影響

王穎1，2，顏丙仁1，徐炳政3，張桂芳2，王欣卉1

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，大慶 163319；2.國(guó)家雜糧工程技術(shù)研究中心；3.青島瑯琊臺(tái)集團(tuán)股份有限公司）

探討了磁化水處理對(duì)萌芽綠豆抗氧化能力的影響，為磁化水在家庭制備豆芽中應(yīng)用提供支持。以自來水處理組為對(duì)照，磁化水用于綠豆芽培育，每隔12 h測(cè)定萌芽綠豆中維生素C（Vc）、總多酚及總黃酮的含量，期間記錄綠豆萌芽基本情況。綠豆芽生長(zhǎng)至可食用狀態(tài)時(shí)，測(cè)定綠豆芽提取液對(duì)羥基自由基、超氧陰離子自由基、DPPH自由基的清除率及其總還原力。結(jié)果表明，磁化水處理組Vc與總黃酮含量顯著高于自來水處理組（P＜0.05），二者在總多酚含量方面無顯著差異性（P＞0.05），磁化水處理組對(duì)三類自由基的清除效果及其總還原力均顯著高于自來水處理組與市售豆芽組（P＜0.05）。實(shí)驗(yàn)表明，采用磁化水代替自來水培育綠豆芽，能夠顯著增加綠豆芽中抗氧化成分含量，提高綠豆芽抗氧化活性。

磁化水；萌芽；綠豆；抗氧化

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

綠豆種子（綠豐5號(hào)，當(dāng)年種），黑龍江省建三江農(nóng)墾種業(yè)公司提供；市售綠豆芽，平均芽長(zhǎng)（5.0±0.3）cm，市售。

水楊酸，天津市津科精細(xì)化工研究所；蘆丁、1，1-二苯基-2-苦肼基（DPPH）標(biāo)準(zhǔn)品，美國(guó)Sigma公司；維生素C（VC）、正己烷、硫酸亞鐵、三氯化鐵、鐵氰化鉀、三氯乙酸，均為分析純，天津化學(xué)試劑廠。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

電熱鼓風(fēng)干燥機(jī)：DGG-9070A，上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；磁化水器：FS-101，sgfarm株式會(huì)社；高速萬能粉碎機(jī)：FW100，天津市泰斯特儀器有限公司；電子分析天平：JD1003B-3B，沈陽(yáng)龍騰電子有限公司；離心機(jī)：TDL80-2B，上海安亭科學(xué)儀器廠；紫外—可見分光光度計(jì)：2102PCS尤尼科（上海）儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 綠豆萌芽及預(yù)處理

取一定量的成熟綠豆種子（飽滿，無蟲蛀），用去離子水輕柔清洗三遍，分別用10倍自來水與磁化水（磁化流速2.5 m·s-1）浸泡12 h，取出種子控凈表皮殘水，置于事先滅菌的平板中，豆子表面用2層清潔紗布覆蓋，室溫下避光培養(yǎng)，每隔12 h淋水（自來水或磁化水）1次，每個(gè)處理組同時(shí)設(shè)置三個(gè)平行樣。綠豆萌芽過程中，每隔12 h取樣一次。

1.2.2 綠豆萌芽基本情況

每天用直尺測(cè)定一次綠豆芽長(zhǎng)度，計(jì)算綠豆平均芽長(zhǎng)至（5.0±0.3）cm（日常食用長(zhǎng)度）時(shí)所用時(shí)間，同時(shí)記錄綠豆發(fā)芽數(shù)量，計(jì)算綠豆發(fā)芽率。

1.2.3 萌芽綠豆抗氧化成分測(cè)定

分別取一定量的萌芽綠豆，40℃干燥至恒重后，磨粉過120目篩。根據(jù)文獻(xiàn)，測(cè)定萌芽綠豆干粉中多酚、黃酮及Vc含量[4]。

1.2.4 綠豆芽體外抗氧化能力評(píng)價(jià)

綠豆芽生長(zhǎng)至平均芽長(zhǎng)5.2 cm時(shí)，以市售綠豆芽為對(duì)照，分別取一定量的豆芽用4倍磷酸緩沖液（pH 6.8）浸泡2 h后勻漿，4 000 r·min-1離心10 min，取上清液，即綠豆芽提取液。根據(jù)文獻(xiàn)，測(cè)定綠豆芽提取液對(duì)羥基自由基、超氧陰離子自由基、DPPH自由基的清除率及其總還原力[5]。

1.2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

數(shù)據(jù)采用xˉ±s表示，采用SPASS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，組間比較采用T檢驗(yàn)，P＜0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 磁化水處理對(duì)綠豆萌芽基本情況的影響

實(shí)驗(yàn)條件下，兩類水處理綠豆均具有較好的出芽率，且顏色與形態(tài)與市售豆芽無明顯差異，出芽率均在94%～96%之間，但自來水處理組豆芽生長(zhǎng)至日常食用長(zhǎng)度用時(shí)72 h，而磁化水處理綠豆60 h后芽長(zhǎng)即可達(dá)到日常食用長(zhǎng)度。結(jié)果顯示，磁化水能夠顯著提高綠豆豆芽生長(zhǎng)率，該結(jié)果與已有報(bào)道相類似[6]。但是，磁化水處理并不能提高綠豆出芽率，這主要是因?yàn)槎诡惓鲅柯士赡苤饕c其品種、干種狀態(tài)、溫度及濕度等有關(guān)，而磁化過程僅賦予了普通水磁性，該因素對(duì)豆類出芽率影響較小。

2.2 磁化水處理對(duì)萌芽綠豆抗氧化成分的影響

2.2.1 萌芽綠豆Vc含量

圖1為萌芽綠豆中Vc含量變化，從圖中可以看出，綠豆萌芽過程中，隨著萌發(fā)時(shí)間的增長(zhǎng)，兩組綠豆芽中Vc含量整體呈升高趨勢(shì)，且磁化水處理組顯著高于自來水處理組（P＜0.05），但萌發(fā)時(shí)間在0～36 h時(shí)，磁化水處理組Vc含量與自來水處理組無顯著差異性（P＞0.05）。另外，磁化水處理組在48～60 h以及自來水處理組在60～72 h時(shí)，萌芽綠豆中Vc含量則顯著降低（P＜0.05），這主要是由于綠豆萌發(fā)開始時(shí)，生物量累積速率迅速增加，而新陳代謝尚未高速運(yùn)行，大量Vc積累于體內(nèi)，而當(dāng)豆芽生長(zhǎng)至可食用狀態(tài)時(shí)，新陳代謝速率顯著高于生物量積累速率，Vc消耗量降低[7]，而磁化水更易同時(shí)促進(jìn)生物量累積速率與新陳代謝速率[8]。結(jié)果表明，磁化水處理能夠提高綠豆芽生長(zhǎng)率，降低綠豆芽培養(yǎng)耗時(shí)，同時(shí)顯著提高了綠豆芽中Vc含量。

圖1 萌芽綠豆Vc含量Fig.1Vc content of germinated mung bean

2.2.2 萌芽綠豆總多酚含量

圖2為綠豆萌芽過程中總多酚含量的變化，從圖中可以看出，綠豆在萌芽過程中，其體內(nèi)總多酚含量逐漸升高，其中在24～96 h范圍內(nèi)，磁化水處理組總多酚含量顯著高于自來水組（P＜0.05）。但是，在0～12 h范圍內(nèi)，磁化水處理組總多酚含量出現(xiàn)顯著下降的情況（P＜0.05），這可能是由于綠豆總多酚中含羥基多酚物質(zhì)較多，從而導(dǎo)致綠豆總多酚極性較強(qiáng)。而磁化處理能夠促進(jìn)氫鍵斷裂，為多酚的生產(chǎn)提供更多的能量與氫鍵，同時(shí)提升了酚類代謝途徑中相關(guān)酶的活性，提高了酚類代謝轉(zhuǎn)化，使總多酚類物質(zhì)的積累提高[9]，使其在磁化水環(huán)境中合成積累與代謝分解都強(qiáng)于自來水環(huán)境。

圖2 萌芽綠豆總多酚含量Fig.2The total polyphenol of germinated mung bean

2.2.3 萌芽綠豆總黃酮含量

從圖3中可以看出，隨著綠豆萌芽時(shí)間的延長(zhǎng)，兩組綠豆芽體內(nèi)總黃酮含量逐漸升高，且兩組之間無顯著差異性（P＜0.05），結(jié)果表明，綠豆在萌芽過程中，黃酮類物質(zhì)逐漸在體內(nèi)蓄積，且蓄積速度高于新陳代謝過程分解速度，而磁化水并不能有效的提高萌芽綠豆中的總黃酮含量，這可能主要與綠豆芽中黃酮類型及所含酚羥基數(shù)目、位置等有關(guān)[10]。

圖3 萌芽綠豆總黃酮含量Fig.3The Flavone of germinated mung bean

2.3 磁化水處理對(duì)萌芽綠豆抗氧化能力的影響

通過對(duì)萌芽綠豆抗氧化成分的測(cè)定結(jié)果表明，在綠豆萌芽過程中，其體內(nèi)的抗氧化成分隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增長(zhǎng)，僅從抗氧化成分含量方面考慮，適當(dāng)延長(zhǎng)綠豆豆芽的培養(yǎng)時(shí)間可提高豆芽的營(yíng)養(yǎng)成分。但是，綠豆豆芽的食用又受外觀、口感及生產(chǎn)成本等限制，一般綠豆芽生長(zhǎng)至5 cm左右即達(dá)到市售和食用狀態(tài)。因此，以市售綠豆芽為對(duì)照，分別選取了達(dá)到可食用狀態(tài)的磁化水與自來水處理的綠豆豆芽，測(cè)定了其對(duì)羥基自由基、超氧陰離子自由基、DPPH自由基的清除率及其總還原力，結(jié)果如表1所示。

各組綠豆芽對(duì)三類自由基均具有較好的體外清除效果，其中磁化水處理組對(duì)三類自由基的清除效果及其總還原力均顯著高于自來水處理組與市售豆芽組（P＜0.05），自來水處理組對(duì)羥基自由基的清除效果及其總還原力顯著高于市售豆芽組（P＜0.05），但是其對(duì)于超氧陰離子自由基與DPPH自由基的清除效果與市售豆芽組無顯著差異性（P＞0.05）。結(jié)果表明，綠豆豆芽具有較好的抗氧化效果，而磁化水培育綠豆豆芽能夠顯著提高豆芽的抗氧化活性，這主要是由于磁化水改變了綠豆萌芽過程中新陳代謝情況，促進(jìn)了多種抗氧化成分在體內(nèi)的積累。

3 討論

綠豆豆芽營(yíng)養(yǎng)豐富，口感清爽，幾乎不含生豆籽粒中的單寧及蛋白酶抑制劑等抗?fàn)I養(yǎng)因子。由于豆芽簡(jiǎn)單易做，從普通家庭、小產(chǎn)量作坊到大型豆制品生產(chǎn)企業(yè)均有生產(chǎn)，綠豆豆芽的生產(chǎn)主要以綠豆籽粒和水為原料，隨著自來水的普及，目前一般家庭及企業(yè)均采用自來水生產(chǎn)生產(chǎn)豆芽。

表1 萌芽綠豆抗氧化能力Table 1The antioxidant ability of germinated mung bean

探討了磁化水處理對(duì)萌芽綠豆抗氧化成分及其抗氧化能力的影響，旨在為磁化水與常見蔬菜—綠豆豆芽的結(jié)合可能性提供數(shù)據(jù)支持。結(jié)果表明，綠豆芽含有豐富的抗氧化活性成分，具有較強(qiáng)的抗氧化作用，而采用磁化水代替自來水培育綠豆芽，能夠顯著提高綠豆芽中Vc及總多酚的含量（P＜0.05），從而顯著提高其抗氧化能力，這可能主要是由于磁化水的磁性能夠改變綠豆萌芽過程中的代謝途徑中相關(guān)酶的活性及代謝過程。但是，實(shí)驗(yàn)條件下，磁化水處理并不能夠有效的提高綠豆豆芽長(zhǎng)得總黃酮含量（P＜0.05），這可能主要與綠豆豆芽中黃酮類型及所含酚羥基數(shù)目、位置等有關(guān)。另外，磁化水能夠促進(jìn)豆芽的生長(zhǎng)率，縮短豆芽培育時(shí)間，但是對(duì)豆芽的出芽率無明顯影響，該結(jié)果并不符合部分已有報(bào)道[11]，這可能是由于豆類的品種、狀態(tài)及其他因素有關(guān)。

4 結(jié)論

近年來，隨著磁化水設(shè)備的小型化、家居化，磁化水越來越多的出現(xiàn)在消費(fèi)者的家庭。目前我國(guó)消費(fèi)者對(duì)磁化水的消費(fèi)主要以直接飲用為主，但是其保健和功能作用尚無明確的證實(shí)。證實(shí)了實(shí)驗(yàn)條件下磁化水處理能夠顯著提高綠豆萌發(fā)過程中部分抗氧化成分含量，從而提高綠豆芽抗氧化能力。因此，磁化水在豆芽生產(chǎn)的應(yīng)用將有廣闊的前景，但其機(jī)制尚不明確，磁化水自身的磁化狀態(tài)對(duì)其影響仍待進(jìn)一步研究。

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Effects of Magnetized Water Treatment on the Antioxidant Capacity of Germinated Mung Bean

To supply the application support of bean sprouts produced by magnetized water，the effect of magnetized water on the antioxidant capacity of germinated mung bean was investigated.The magnetized water was used to cultivate bean sprouts，the tap water treatment was as control group.The content of vitamin C，the total polyphenol and total flavonoids in the germinated mung bean were determined every 12 hours.The basic situation of germinating mung bean was also recorded.The effect of mung bean sprout extract on hydroxyl radical，superoxide anion radical and DPPH radical scavenging rate and total reducing power were determined when the germinated mung bean was edible.The results showed that the VC and total flavonoids of magnetized water treatment group were significantly higher than that of tap water treatment group（P＜0.05），but there were no significant difference in total polyphenol （P＞0.05）.The three kinds of free radical scavenging effect and the total reducing power of the magnetized water treatment group were significantly higher than those in tap water treatment group（P＜0.05）.The experiment showed that the use of magnetized water instead of tap water could significantly increase the content of antioxidant components in mung bean sprouts and improve the antioxidant activity of mung bean sprouts.

magnetized water；germination；mung bean；antioxidation

TS214.9

A

1002-2090（2017）03-0049-04

2016-05-15

國(guó)家星火計(jì)劃項(xiàng)目（2015GA670008）；國(guó)家星火計(jì)劃項(xiàng)目（2013GA670001）；大慶指導(dǎo)項(xiàng)目（sdfy-2015-55）；大慶科技局創(chuàng)新項(xiàng)目（sjh-2013-65）。

王穎（1979-），女，副教授，吉林大學(xué)畢業(yè)，現(xiàn)主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏工程及食品質(zhì)量安全方面的研究工作。業(yè)[2]，但是近年來，以磁化水為代表的系列產(chǎn)品及家居用水磁化設(shè)備涌入我國(guó)市場(chǎng)，磁療保健風(fēng)靡我國(guó)。雖然尚無權(quán)威科學(xué)證明直接飲用磁化水具有保健功能，但是已有報(bào)道表明，磁化水處理能改進(jìn)變種子的部分生長(zhǎng)特性及食用品質(zhì)[3]。探討了磁化水處理對(duì)萌芽綠豆抗氧化成分及其抗氧化能力影響，旨在為磁化水在綠豆芽生產(chǎn)中的推廣與應(yīng)用提供理論參考。

10.3969/j.issn.1002-2090.2017.03.011

Wang Ying1，2，Yan Bingren1，Xu Bingzheng3，Zhang Guifang2，Wang Xinhui1

（1.College of Food，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319；2.National Coarse Cereals Engineering Research Center；3.Qingdao Langyatai Co.Ltd.）

綠豆是我國(guó)重要的傳統(tǒng)雜糧之一，因其富含蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素及礦物質(zhì)等活性成分而廣受消費(fèi)者青睞。我國(guó)食用豆芽已有兩千多年的歷史，研究表明，豆類種子萌芽后，單寧、凝集素及蛋白酶抑制劑等抗?fàn)I養(yǎng)因子減少[1]，同時(shí)賦予了豆類種子更獨(dú)特的風(fēng)味口感。

磁化水是水經(jīng)磁場(chǎng)后，被磁場(chǎng)磁化了的一種水。磁化水最早被應(yīng)用于化工、農(nóng)業(yè)及建筑材料等行