花生發(fā)芽過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和功能成分的變化規(guī)律研究

徐世杰+羅慶+雷清芝

摘要：以小白沙花生（Arachis hypogaea Linn.）種子為原料進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，系統(tǒng)研究發(fā)芽過(guò)程中各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和功能成分的變化。結(jié)果表明，花生發(fā)芽后水分含量大幅提高，灰分含量變化不大，發(fā)芽初期粗脂肪含量略微波動(dòng)，總氮含量有所增加，可溶性蛋白含量急劇減少，游離氨基酸和總糖含量開(kāi)始上升。發(fā)芽4 d的花生芽菜脂肪含量較原樣下降71.9%，游離氨基酸含量約為原樣的30倍，總糖含量是原樣的3.7倍，總酚、白藜蘆醇和黃酮含量較原樣分別上升了53.6%、34.5%和42.5%，說(shuō)明花生發(fā)芽后大分子物質(zhì)減少，人體較容易吸收利用的小分子物質(zhì)含量提高，功能成分的含量有所增加，發(fā)芽可以作為提升花生營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值的重要手段。

關(guān)鍵詞：花生（Arachis hypogaea Linn.）；發(fā)芽；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；功能成分；變化

中圖分類號(hào)：S565.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2018）01-0089-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.01.023

Abstract： Using the seed of Xiaobaisha peanut（Arachis hypogaea Linn.） as material，the change of nutritional and functional components in peanut during germination were studied. The results showed that the water content increased significantly and the ash content changed little. At the beginning of germination，crude fat content fluctuated slightly，total nitrogen content increased，soluble protein content decreased sharply，free amino acids and total sugar content began to rise. The fat content of 4 d peanut sprouts declined by 71.9% compared with the original peanut. The free amino acid content is about 30 times as the total sugar content is 3.7 times of the original peanut. The total phenols，resveratrol and flavonoids were increased by 53.6%，34.5% and 42.5%. The results indicated that after the germination of peanut，the macromolecular substance is reduced，and the content of small molecular substance which is easy to absorb and utilize by human body is increased，and the content of functional component is increased.Germination can be used as an important means to improve the nutritional and health value of peanut.

Key words： peanut（Arachis hypogaea Linn.）； germination； nutritional components； functional components； change

花生（Arachis hypogaea Linn.）是一種高蛋白油料作物，且屬于優(yōu)良蛋白質(zhì)，很容易被人體吸收[1]?；ㄉ手泻?種人體必需氨基酸，還含有豐富的不飽和脂肪酸、卵磷脂、多種維生素以及鈣、磷、鐵等元素[2]?；ㄉ泻幸环N生物活性很強(qiáng)的天然多酚類物質(zhì)——白藜蘆醇，具有抑菌、防癌、降血脂、抗氧化等廣泛的保健功能，被美國(guó)科學(xué)界列為“100種最熱門(mén)有效的抗衰老物質(zhì)”之一[3]。中國(guó)是世界花生生產(chǎn)大國(guó)，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)對(duì)花生資源的開(kāi)發(fā)和利用程度還相距甚遠(yuǎn)。

發(fā)芽是由異養(yǎng)到自養(yǎng)的過(guò)程，普遍認(rèn)為萌發(fā)的關(guān)鍵是水解酶的活化，各種貯藏物質(zhì)在水解酶的催化作用下被分解成小分子化合物，從而為呼吸作用提供了基質(zhì)，為物質(zhì)的轉(zhuǎn)化與合成、新細(xì)胞的組建提供了大量必需原料[4，5]。利用豆類、蔬菜以及禾谷類的種子，萌發(fā)之后短時(shí)間生長(zhǎng)的幼苗作為芽苗類蔬菜，由于其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)更易于吸收，風(fēng)味獨(dú)特、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高、生產(chǎn)周期短、無(wú)污染，歷來(lái)備受中國(guó)消費(fèi)者的青睞[6]?；ㄉ坎耸切陆_(kāi)發(fā)出來(lái)的一種新型芽菜品種，目前中國(guó)對(duì)花生發(fā)芽的研究還處于起步階段，本試驗(yàn)系統(tǒng)研究了花生發(fā)芽過(guò)程基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和功能成分的變化規(guī)律，旨在利用發(fā)芽進(jìn)一步提高花生的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值，提高原料的利用率和經(jīng)濟(jì)效益，為花生這一優(yōu)質(zhì)營(yíng)養(yǎng)資源的深度開(kāi)發(fā)和利用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

原料：花生，當(dāng)季產(chǎn)帶殼小白沙花生，手工去殼。

試劑：硼酸、無(wú)水硫酸鈉、硫代硫酸鈉、重鉻酸鉀、考馬斯亮藍(lán)等，購(gòu)于天津凱通化學(xué)試劑有限公司；無(wú)水乙醇、磷酸氫二鈉、無(wú)水碳酸鈉、沒(méi)食子酸等，購(gòu)于天津天力化學(xué)試劑有限公司；苯酚、蒽酮、蘆丁、硝酸鋁、亞硝酸鈉、氫氧化鈉、白藜蘆醇等，購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；福林酚，購(gòu)于上海金德生物科技有限公司；茚三酮，購(gòu)于上海山浦化工有限公司；異亮氨酸，購(gòu)于上海康達(dá)氨基酸廠。endprint

儀器：JE1002型電子天平，購(gòu)于上海浦春計(jì)量?jī)x器有限公司；紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，購(gòu)于天津市普瑞斯儀器有限公司；SPX-430型生化培養(yǎng)箱，購(gòu)于上海樂(lè)燁電器有限公司；HH-S2型數(shù)顯恒溫水浴鍋，購(gòu)于金壇市醫(yī)療儀器廠；DL-1型萬(wàn)用電爐，購(gòu)于北京市光明醫(yī)療儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 花生芽的培養(yǎng) 選擇飽滿、表皮光滑、無(wú)霉?fàn)€的花生種子，用 0.1%的高錳酸鉀溶液浸泡20 min，然后用清水沖洗干凈，于25 ℃溫水中浸泡15 h，使種子充分吸水膨脹。浸泡過(guò)程要勤換水，浸后將種子撈出放入發(fā)芽盤(pán)中，于30 ℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)芽，每天淋水3～4次。每隔24 h取樣，放入-18 ℃冰箱中備用，以未發(fā)芽花生種子作為對(duì)照。

1.2.2 基本營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定 水分含量測(cè)定，采用直接干燥法（GB/T 5832.2-2008）；灰分含量測(cè)定，采用灼燒法（GB/T 5009.4-2010）；粗脂肪含量測(cè)定，采用索氏抽提法（GB/T 14772-2008）；總氮含量測(cè)定，凱氏定氮法（GB/T 5009.5-2010）；可溶性蛋白測(cè)定，采用考馬斯亮藍(lán)法（牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=0.005 8x-0.034 8，R2=0.995 5）；游離氨基酸含量測(cè)定，采用茚三酮法（GB/T 5009.124-2003）（異亮氨酸的準(zhǔn)曲線方程為y=0.004 9x-0.269 5，R2=0.997 9）；總糖含量測(cè)定，采用蒽酮硫酸法（葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的方程為y=0.004 8x-0.011 8，R2=0.997 6）。結(jié)果單位為g/100 g，分別以干重和濕重計(jì)。

1.2.3 活性物質(zhì)的提取 分別稱取不同發(fā)芽天數(shù)的花生樣品（原樣，浸泡1、2、3、4、5 d）5 g，粉碎后分別加入100 mL體積分?jǐn)?shù)70%的乙醇溶液，于60 ℃水浴鍋中浸提2 h，提取結(jié)束后抽濾、濃縮，定容至100 mL，備用。

1.2.4 總酚含量的測(cè)定 采用福林酚法[7]。沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=0.009 9x+0.010 7，R2=0.993 6。準(zhǔn)確吸取0.5 mL樣液于25 mL比色管中，加入5 mL去離子水，0.5 mL福林酚試劑，混勻后加入20%的Na2CO3溶液1.5 mL，定容10 mL，在室溫下靜置1 h后于765 nm下測(cè)定其吸光度，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中總酚含量（mg/g）。

1.2.5 白藜蘆醇含量的測(cè)定 采用紫外分光光度法[8]。白藜蘆醇標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=0.005 5x+0.011，R2=0.997 5。準(zhǔn)確吸取1 mL樣液于25 mL比色管中，用去離子水定容25 mL，在306 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中白藜蘆醇含量（mg/g）。

1.2.6 黃酮含量的測(cè)定 采用NaNO2-Al（NO3）3-NaOH比色法[9]。蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=0.001x-0.047 1，R2=0.998 7。準(zhǔn)確吸取1 mL樣液于25 mL比色管中，加入0.3 mL濃度為5%的亞硝酸鈉溶液，搖勻放置6 min，再加入0.3 mL濃度為10%的硝酸鋁溶液，搖勻放置6 min，再加入4 mL濃度為4%的氫氧化鈉溶液，搖勻，定容10 mL，靜置15 min后于510 nm下測(cè)定吸光度，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中黃酮含量（mg/g）。

2 結(jié)果與分析

2.1 花生發(fā)芽過(guò)程中水分含量的變化

由圖1可以看出，花生發(fā)芽過(guò)程中水分含量不斷增加，發(fā)芽前3 d增長(zhǎng)速度尤為明顯，3 d之后逐漸趨于平緩。發(fā)芽7 d的樣品水分含量可達(dá)86.3%，大約是種子的10倍。種子吸水膨脹會(huì)使種皮逐漸變軟甚至破裂，種皮開(kāi)始對(duì)一些物質(zhì)及氣體的通透性增加時(shí)便是種子萌發(fā)的開(kāi)始。

2.2 花生發(fā)芽過(guò)程中灰分含量的變化

由圖2可以看出，以濕重計(jì)花生發(fā)芽過(guò)程中灰分含量呈明顯下降趨勢(shì)；以干重計(jì)在浸種期間花生的灰分含量有一定的減少，發(fā)芽1～7 d的過(guò)程中，灰分含量變化不大，發(fā)芽7 d時(shí)灰分含量略高于浸種的灰分含量。

2.3 花生發(fā)芽過(guò)程中粗脂肪含量的變化

由圖3可以看出，以濕重計(jì)花生發(fā)芽過(guò)程中脂肪含量呈下降趨勢(shì)；以干重計(jì)花生發(fā)芽初期脂肪含量略微增加，可能是由于發(fā)芽初期物質(zhì)轉(zhuǎn)化不穩(wěn)定所致[5]。發(fā)芽1～4 d過(guò)程中，脂肪含量下降迅速，表明此階段脂肪大量分解，為種子萌發(fā)及芽苗生長(zhǎng)提供能量[10]。發(fā)芽4 d以后脂肪含量下降速率逐漸變緩。

2.4 花生發(fā)芽過(guò)程中總氮含量的變化

由圖4可以看出，花生發(fā)芽期間，以濕重計(jì)總氮含量逐漸降低；以干重計(jì)花生從浸種到發(fā)芽1 d過(guò)程中，其總氮含量急劇增加，發(fā)芽1 d的花生總氮含量達(dá)到最高，為37.81 g/100 g，之后逐漸降低。發(fā)芽7 d時(shí)總氮含量?jī)H為14.97 g/100 g，低于未發(fā)芽種子。蛋白質(zhì)作為種子內(nèi)部主要的營(yíng)養(yǎng)組分，發(fā)芽過(guò)程中不僅其含量和組成會(huì)發(fā)生變化，同時(shí)與其代謝相關(guān)的多肽和氨基酸等可能都會(huì)有明顯的不同。

2.5 花生發(fā)芽過(guò)程中可溶性蛋白含量的變化

由圖5可以看出，在原樣到發(fā)芽1 d期間，花生中可溶性蛋白質(zhì)含量急劇減少，發(fā)芽1 d時(shí)以濕重和干重計(jì)的可溶性蛋白含量分別為1.23、2.28 g/100 g，可能是由于種子萌發(fā)過(guò)程中內(nèi)源蛋白酶被激活，大分子蛋白質(zhì)被降解為小分子蛋白質(zhì)、多肽或游離氨基酸[11]。發(fā)芽1～7 d過(guò)程中可溶性蛋白質(zhì)含量趨于穩(wěn)定。

2.6 花生發(fā)芽過(guò)程中游離氨基酸含量的變化

由圖6可以看出，花生原樣中游離氨基酸含量較低，僅為0.3 g/100 g左右，種子萌發(fā)過(guò)程中游離氨基酸含量明顯增加，發(fā)芽4 d時(shí)以干重計(jì)其含量可達(dá)10.11 g/100 g，表明花生發(fā)芽過(guò)程中，蛋白質(zhì)在蛋白酶的作用下被大量水解成小分子氨基酸，發(fā)芽后的花生芽苗更有利于人體吸收，這一變化對(duì)其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響很重要。隨著發(fā)芽時(shí)間的繼續(xù)延長(zhǎng)，游離氨基酸含量開(kāi)始減少，可能是由于其參與了新組織的合成。endprint

2.7 花生發(fā)芽過(guò)程中總糖含量的變化

由圖7可以看出，以濕重計(jì)花生發(fā)芽過(guò)程中總糖含量呈小幅下降趨勢(shì)；以干重計(jì)，結(jié)果表明花生種子從原樣到發(fā)芽4 d期間，總糖含量不斷增加，發(fā)芽4 d達(dá)到峰值，為11.84 g/100 g，大約是原樣的4倍，主要是由于發(fā)芽前期多種水解酶被迅速激活，使大分子的碳水化合物水解為小分子糖類，給幼芽的生長(zhǎng)提供能量。發(fā)芽4～7 d過(guò)程中，總糖含量呈下降趨勢(shì)，表明總糖消耗速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其轉(zhuǎn)化速率，可能是由于呼吸強(qiáng)度的不斷增加所致[11]。

2.8 花生發(fā)芽過(guò)程中總酚含量的變化

由圖8可以看出，以濕重計(jì)花生發(fā)芽過(guò)程中總酚含量呈下降趨勢(shì)，主要是由于發(fā)芽過(guò)程中吸收了大量水分。從干重結(jié)果可以看出，總酚含量呈上升趨勢(shì)，原樣中總酚含量?jī)H為1.53 mg/g，發(fā)芽5 d后總酚含量可達(dá)2.73 mg/g。

2.9 花生發(fā)芽過(guò)程中白藜蘆醇含量的變化

由圖9可以看出，以干重計(jì)花生浸種過(guò)程中白藜蘆醇含量明顯提高，可能是濕度較大更有利于白藜蘆醇的富集。鋪盤(pán)發(fā)芽1～4 d過(guò)程中，白藜蘆醇含量較浸種樣品有所下降，但整體呈上升趨勢(shì)，發(fā)芽5 d樣品中白藜蘆醇含量可達(dá)1.21 mg/g，明顯高于原樣和浸種樣品，表明發(fā)芽過(guò)程提高了花生的抗氧化活性。

2.10 花生發(fā)芽過(guò)程中黃酮含量的變化

由圖10可以看出，從原樣到花生種子發(fā)芽4 d過(guò)程中，以干重計(jì)的黃酮含量呈現(xiàn)一定的波動(dòng)，發(fā)芽4 d以后黃酮含量明顯上升，約為原樣的2倍。綜合總酚、白藜蘆醇、黃酮3個(gè)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果可知，發(fā)芽可以作為提升花生保健價(jià)值的重要手段。

3 結(jié)論

研究發(fā)現(xiàn)，花生發(fā)芽過(guò)程中水分含量不斷增加，灰分含量沒(méi)有明顯變化。發(fā)芽初期粗脂肪含量稍有波動(dòng)，總氮含量有所增加，可溶性蛋白質(zhì)含量急劇減少，游離氨基酸和總糖含量開(kāi)始上升。發(fā)芽中期（1～4 d）粗脂肪和總氮含量呈下降趨勢(shì)，可溶性蛋白質(zhì)含量變化不大，游離氨基酸和總糖含量持續(xù)上升。發(fā)芽后期（4～7 d）粗脂肪、總氮、可溶性蛋白質(zhì)、游離氨基酸和總糖含量均呈下降趨勢(shì)?？偡印邹继J醇和黃酮含量在花生發(fā)芽過(guò)程中整體呈上升趨勢(shì)。綜上可知，花生發(fā)芽后，大分子物質(zhì)減少，人體較容易吸收利用的小分子物質(zhì)含量提高，功能成分的含量有所增加。最佳發(fā)芽時(shí)間為4 d，此階段的花生芽菜脂肪含量較原樣下降了71.9%，游離氨基酸含量約為原樣的30倍，總糖含量是原樣的3.7倍，總酚、白藜蘆醇和黃酮含量較原樣分別上升了53.6%、34.5%和42.5%，營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值全面提升。

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