萌發(fā)溫度與萌發(fā)時間對藜麥營養(yǎng)成分的影響

付榮霞，周學(xué)永*，肖建中，崔艷，吳海清，RAJASAB A. H.

1. 天津市農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)工程中心，天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院（天津 300384）；2. 天津市黑馬工貿(mào)有限公司（天津 301711）；3. 古爾伯加大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院（古爾伯加 585308）

藜麥?zhǔn)窃a(chǎn)于南美洲安第斯山區(qū)的傳統(tǒng)糧食作物，2011年被中國正式引種，全國種植面積約9 000 hm2[1]。與傳統(tǒng)禾本科谷物不同，藜麥屬于雙子葉藜科植物[2]，因此，藜麥果實（瘦果）通常被稱之為“擬谷物”。但就糧食特性而言，藜麥果實與常見谷物并沒有明顯區(qū)別，因此，也有文獻將藜麥列入谷物范疇[3]。藜麥含有豐富的蛋白質(zhì)、纖維素、微量元素及生物活性成分，被稱為“全營養(yǎng)食品”[4-5]，因此，倍受消費者青睞。近年來，藜麥面包[6-8]、藜麥餅干[9-11]、藜麥面條[12-13]、藜麥黃酒[14]、藜麥飲料[15]、藜麥啤酒[16]等下游產(chǎn)品得到開發(fā)。

藜麥雖然營養(yǎng)豐富，但由于含有苦味皂苷等抗?fàn)I養(yǎng)成分，其消化吸收和口感受到一定影響。國內(nèi)外研究表明，萌發(fā)處理是改善谷物營養(yǎng)和口感的一個重要手段[17-18]，藜麥經(jīng)過萌發(fā)處理后可以提高蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等多種酶的活性，起到軟化谷物、提高營養(yǎng)的目的[19]。蘇艷玲等[18]研究發(fā)現(xiàn)，藜麥萌發(fā)過程中蛋白質(zhì)、還原糖含量呈增長趨勢，而脂肪含量呈減少趨勢；胡潔等[20]報導(dǎo)藜麥萌發(fā)過程中營養(yǎng)物質(zhì)的變化情況，萌發(fā)第3天營養(yǎng)指標(biāo)最優(yōu)。然而研究沒有考慮營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)率變化，也沒有考慮萌發(fā)溫度影響。研究探索萌發(fā)溫度和時間對藜麥營養(yǎng)成分及干重的影響，分析萌發(fā)過程中營養(yǎng)物質(zhì)含量及產(chǎn)率的動態(tài)變化，以提供成本計算依據(jù)，為下游產(chǎn)品開發(fā)提供重要參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

藜麥種子（青海省農(nóng)科院的青藜2號）；蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉和還原糖檢測試劑（分析純）。

1.2 試驗方法

1.2.1 藜麥種子萌發(fā)試驗

每次稱取5.0 g藜麥種子，用無菌水清洗兩遍，放置于鋪有2層濾紙的托盤中。托盤內(nèi)灑上無菌水，置于培養(yǎng)箱，萌發(fā)溫度分別設(shè)置為15，20，25，30和35 ℃。每隔12 h淋1次無菌水，并分別于12，24，36，48和72 h取樣，測定發(fā)芽率、鮮重、干重和主要營養(yǎng)成分。

發(fā)芽率測定按GB/T 5520—2011《糧油檢驗 發(fā)芽實驗》進行，鮮重測定采用控干水分后直接稱量法（g），干重測定采用60 ℃烘干后稱量法（g）。

1.2.2 主要營養(yǎng)成分測定

藜麥芽淀粉含量測定，按照GB/T 5009.9—2016《食品中淀粉的測定-酸水解法》進行；還原糖測定按照GB/T 5009.7—2016《食品中還原糖的測定-直接滴定法》進行；蛋白質(zhì)測定按照GB/T 5009.5—2016《食品中蛋白質(zhì)的測定-凱氏定氮法》進行，N系數(shù)為6.25；粗脂肪測定按照GB/T 5009.6—2016《糧食中脂肪含量測定-索氏抽提法》進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對藜麥萌發(fā)率的影響

藜麥種子分別在15～35 ℃條件下萌發(fā)，取100粒種子計算萌發(fā)率，溫度對萌發(fā)率的影響見表1。

結(jié)果表明，溫度對藜麥萌發(fā)率有較大影響，不同溫度下萌發(fā)率的差異在12 h最為明顯，以后逐漸縮小。萌發(fā)60 h，溫度的影響很小。因此，藜麥在20～30℃之間萌發(fā)率最高，低于或高于此范圍萌發(fā)率均下降。

表1 溫度對藜麥萌發(fā)率的影響

2.2 溫度對萌發(fā)藜麥鮮重的影響

藜麥種子分別在15～35 ℃條件下萌發(fā)，溫度對萌發(fā)藜麥鮮重的影響見表2。

由表2可見，在0～36 h，各溫度下萌發(fā)藜麥鮮重均隨萌發(fā)時間延長而迅速增加，之后鮮重增加趨勢趨緩。在萌發(fā)初期，鮮重增加與萌發(fā)溫度大體上呈正比關(guān)系；36 h以后，35 ℃條件下藜麥鮮重有所減小，而15 ℃條件藜麥鮮重仍呈緩慢增長趨勢。

表2 溫度對萌發(fā)藜麥鮮重的影響

2.3 溫度對萌發(fā)藜麥干重的影響

藜麥種子分別在15～35 ℃條件下萌發(fā)，溫度對萌發(fā)藜麥干重的影響見表3。

由表3可見，萌發(fā)藜麥干重變化與萌發(fā)溫度和時間均有關(guān)系，在20 ℃條件下萌發(fā)藜麥干重增加最為明顯，至24 h達到最大值，干重增加25.2%，之后逐漸下降。

表3 溫度對萌發(fā)藜麥干重的影響

2.4 萌發(fā)溫度與時間對藜麥還原糖含量的影響

將藜麥種子分別置于15～35 ℃條件下進行萌發(fā)試驗，溫度對萌發(fā)藜麥還原糖的影響結(jié)果見圖1。

由圖1可以看出，除了15 ℃之外，藜麥芽中還原糖變化趨勢均為先增高后下降，而且萌發(fā)溫度越高，下降趨勢出現(xiàn)得越早。在20 ℃條件下萌發(fā)60 h，還原糖含量出現(xiàn)最高值（17.80 g/100 g），之后開始下降。15 ℃條件下萌發(fā)72 h，還原糖一直呈現(xiàn)緩慢增加趨勢，最高達到10.43 g/100 g。還原糖含量的下降可能與藜麥芽中還原糖流失有關(guān)。由于還原糖是可溶性糖，在濕潤環(huán)境下可以緩慢滲透到萌發(fā)介質(zhì)中，其結(jié)果不僅引起還原糖自身含量下降，而且會引起干重損失（表3）。為了探索還原糖與淀粉含量之間的關(guān)系，選擇干重增加最明顯的20 ℃萌發(fā)藜麥為樣本，進一步測定淀粉含量變化，結(jié)果見圖2。

由圖2可以看出，還原糖與淀粉含量的變化呈相反趨勢。隨著萌發(fā)時間延長，藜麥種子中淀粉含量不斷減少，萌發(fā)72 h時，藜麥芽中淀粉含量由最初的66.73 g/100 g下降至27.01 g/100 g，下降率為59.52%。由于淀粉被淀粉酶水解成麥芽糖、葡萄糖等還原糖類[20-21]，故還原糖基本上呈不斷上升趨勢。至萌發(fā)后期，一方面；由于還原糖的滲透溶解引起其含量下降，另一方面，萌發(fā)種子旺盛的呼吸代謝也會耗費部分還原糖，使得可溶性糖含量減少[22]。

圖1 萌發(fā)溫度與時間對藜麥還原糖含量的影響

圖2 藜麥芽中淀粉與還原糖含量的關(guān)系

2.5 萌發(fā)溫度與時間對藜麥蛋白質(zhì)含量的影響

將藜麥種子分別置于15～35 ℃條件下進行萌發(fā)試驗，溫度對萌發(fā)藜麥蛋白質(zhì)的影響，見圖3。

從圖3中可以看到，萌發(fā)12 h內(nèi)，藜麥芽蛋白質(zhì)含量呈降低趨勢，但12 h之后，均呈上升趨勢。藜麥萌發(fā)36 h階段，20 ℃與其它溫度相比，蛋白質(zhì)含量更高，但在36 h以后，30 ℃條件下萌發(fā)得到的藜麥蛋白質(zhì)含量最高。藜麥萌發(fā)有利于氨基酸轉(zhuǎn)化與釋放，對營養(yǎng)吸收有利。藜麥萌發(fā)過程中蛋白質(zhì)含量升高的結(jié)果與前期研究一致[18,20]。藜麥芽蛋白質(zhì)含量稍有增高，可能與干重損失有關(guān)，由于還原糖等可溶性成分的流失，導(dǎo)致蛋白質(zhì)含量相對得到濃縮。因此，最佳萌發(fā)階段的選擇應(yīng)考慮蛋白質(zhì)產(chǎn)率問題。

2.6 萌發(fā)溫度與時間對藜麥粗脂肪含量的影響

將藜麥種子分別置于15～35 ℃條件下進行萌發(fā)試驗，溫度對萌發(fā)藜麥粗脂肪的影響見圖4。

結(jié)果表明，隨著萌發(fā)進行，藜麥芽中粗脂肪含量逐漸減小。在25 ℃萌發(fā)條件下藜麥粗脂肪含量下降最慢，而在35 ℃萌發(fā)條件下藜麥粗脂肪含量下降最快。脂肪是種子萌芽過程中一個重要能量來源，植物種子內(nèi)能量供應(yīng)不足時，脂肪酶會催化脂肪分解，提供種子萌發(fā)所需的能量，從而導(dǎo)致黎麥芽中脂肪含量降低[23]。由于藜麥脂肪含有對人體有益的不飽和脂肪酸[24]，故避免萌發(fā)藜麥脂肪含量下降是一個必須考慮的問題。

圖3 萌發(fā)溫度與時間對藜麥蛋白質(zhì)含量的影響

圖4 萌發(fā)溫度與時間對藜麥粗脂肪含量的影響

2.7 萌發(fā)溫度與時間對藜麥營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)率的影響

分析表明，萌發(fā)溫度與時間對藜麥芽中還原糖、蛋白質(zhì)、脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)含量有一定影響，但若將萌發(fā)作為一種技術(shù)手段開展應(yīng)用，則應(yīng)考慮營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)率問題。試驗依據(jù)萌發(fā)過程中干重和營養(yǎng)物質(zhì)含量的動態(tài)變化，分析主要營養(yǎng)物質(zhì)的產(chǎn)率。營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)率按式（1）計算。

式中：M0、M1分別為藜麥種子和藜麥芽中營養(yǎng)物質(zhì)含量，%；W0、W1分別為藜麥種子和藜麥芽的干重，g。

由圖5可知，藜麥還原糖的產(chǎn)率與萌發(fā)溫度、時間有關(guān)，在25～35 ℃條件下，36 h還原糖產(chǎn)率達到峰值，之后逐漸下降；在20 ℃條件下萌發(fā)60 h還原糖產(chǎn)率最高（880.16%），在15 ℃條件下還原糖產(chǎn)率增長緩慢，60 h逐漸平穩(wěn)。從還原糖產(chǎn)率的角度考慮，36～60 h為最佳萌發(fā)區(qū)段。

萌發(fā)溫度與時間對藜麥蛋白質(zhì)產(chǎn)率的影響見圖6。隨著萌發(fā)進行，蛋白質(zhì)產(chǎn)率總體呈下降趨勢，萌發(fā)對蛋白質(zhì)總量是有損失的。萌發(fā)溫度對藜麥蛋白質(zhì)產(chǎn)率有一定影響，其中在20 ℃條件下蛋白質(zhì)產(chǎn)率最高，合適的萌發(fā)區(qū)段在24～48 h之間。

萌發(fā)溫度與時間對藜麥粗脂肪產(chǎn)率的影響見圖7。在萌發(fā)初期（12～24 h），粗脂肪產(chǎn)率有一定的波動性，之后呈緩慢下降趨勢。在20 ℃條件下，藜麥粗脂肪產(chǎn)率下降最慢，24～48 h為合適的萌發(fā)區(qū)段。在35℃條件下粗脂肪產(chǎn)率下降最快，萌發(fā)60 h后產(chǎn)率損失在80%以上。

圖5 萌發(fā)溫度與時間對藜麥還原糖產(chǎn)率的影響

圖6 萌發(fā)溫度與時間對藜麥蛋白質(zhì)產(chǎn)率的影響

圖7 萌發(fā)溫度與時間對藜麥粗脂肪產(chǎn)率的影響

3 結(jié)論

藜麥萌芽過程中，溫度和時間對還原糖、淀粉、蛋白質(zhì)和粗脂肪的含量均有較大影響。試驗從營養(yǎng)物質(zhì)含量和干重變化角度出發(fā)，考察藜麥萌發(fā)過程中主要營養(yǎng)成分的產(chǎn)率變化規(guī)律，確定在20 ℃條件下萌發(fā)24～48 h可以有效減少營養(yǎng)成分損失。研究結(jié)果有利于降低藜麥芽產(chǎn)品成本，在藜麥芽下游產(chǎn)品開發(fā)中具有一定參考價值。