浸泡條件對黃豆吸水率、發(fā)芽率及豆芽出品率的影響

婁利嬌， 朱星陶*， 陳佳琴， 楊春杰， 譚春燕， 徐 熙， 龔錫震

(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 油料研究所， 貴州 貴陽 550009； 2.貴州金瑞農(nóng)業(yè)科技有限公司， 貴州 貴陽 550009)

黃豆芽即用黃豆發(fā)芽生產(chǎn)的豆芽，是一種營養(yǎng)豐富、味道鮮美的蔬菜，且富含大量的優(yōu)質(zhì)蛋白和維生素。關(guān)于豆芽的記載最早見于《靈樞經(jīng)》和《神農(nóng)本草經(jīng)》，在戰(zhàn)國時期，黃豆芽被稱為黃卷，主要用于藥用，到宋代才被當(dāng)作蔬菜食用[1-2]。黃豆中含有大量的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，但同時也含有胰蛋白酶抑制劑、植酸、棉子糖、鼠李糖等抗?fàn)I養(yǎng)因子，影響人體對營養(yǎng)成分的吸收與利用，還易引起腹脹。黃豆發(fā)芽后可使黃豆的生化特性、營養(yǎng)特性等發(fā)生重大改變，從而提高其營養(yǎng)價值，如蛋白質(zhì)被水解為氨基酸和多肽、淀粉轉(zhuǎn)化為單糖和低聚糖等。黃豆發(fā)芽后營養(yǎng)物質(zhì)種類和含量發(fā)生變化，主要有非蛋白氮含量增加[3-5]、必需氨基酸和非必需氨基酸含量增加[3-4，6]、大豆異黃酮和大豆皂苷等功能性成分含量增加[7]、總糖含量減少而還原糖含量增加[7-8]、維生素種類及含量增加[3，9-10]、鈣鐵鋅等礦物質(zhì)含量增加[7，11]、酶活性增強[6，9]、棉子糖和水蘇糖等低聚糖含量減少[8，12]、脂肪含量減少[3]、植酸和胰蛋白酶抑制劑等抗?fàn)I養(yǎng)因子減少[11，13-14]、感官及風(fēng)味最佳[9]。

目前，關(guān)于黃豆芽發(fā)芽過程中營養(yǎng)成分變化的研究報道[3-4，15-17]較多，黃豆芽生產(chǎn)工藝的研究多集中在根據(jù)不同營養(yǎng)指標(biāo)研究其生產(chǎn)條件[18-19]，而對黃豆芽生產(chǎn)中浸泡工藝的研究報道鮮見。在生產(chǎn)黃豆芽時必須對黃豆進行浸泡處理，浸泡過程中的浸泡水量、浸泡水溫、浸泡時間等工藝會影響黃豆芽的吸水率、發(fā)芽率和出品率。為從理論上探討黃豆芽生產(chǎn)的最佳浸泡工藝，就黃豆芽生產(chǎn)中不同浸泡水溫、浸泡時間、浸泡水量對黃豆芽吸水率、發(fā)芽率和出品率的影響進行試驗研究，旨在為黃豆芽的工業(yè)化生產(chǎn)和精深加工提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

黃豆：選用豆芽生產(chǎn)專用芽豆(非轉(zhuǎn)基因)，百粒重8.714 g，購于農(nóng)貿(mào)市場。

儀器與設(shè)備：電子天平，上海越平科學(xué)儀器有限公司；豆芽機，中國山東鑫達豆制品機械廠。

1.2 方法

黃豆芽生產(chǎn)工藝流程：選種→清洗→浸種→發(fā)芽→淋水→摘取→清洗→貯藏。

各浸泡工藝均分別精選黃豆500粒并分成5份，每份100粒，室溫22℃，浸種水pH為中性。將浸泡好的黃豆置于底部有孔的一次性塑料杯(盒)內(nèi)，然后置于豆芽機內(nèi)發(fā)芽。發(fā)芽條件[20-21]一致，均為箱體溫度23℃，淋水溫度23℃，淋水時間100 s，淋水間隔200 min，培養(yǎng)3 d。每個處理設(shè)3個重復(fù)。

1.2.1 不同浸泡工藝的試驗設(shè)計

1) 浸泡溫度。浸種水溫分別為20℃、30℃、40℃、50℃、60℃，浸泡6 h，浸種水量為3倍黃豆重量。

2) 浸泡時間。浸種水溫50℃，浸種時間分別為4 h、5 h、6 h、7 h、8 h，浸種水量為3倍黃豆重量。

3) 浸泡水量。浸種水溫50℃，浸種時間6 h，浸種水量分別為黃豆重量的1倍、2倍、3倍、4倍、5倍。

1.2.2 指標(biāo)及其測定方法

1) 吸水率。將浸泡好的黃豆取出，擦干黃豆表面水分，稱質(zhì)量(g)，計算吸水率(%)，取3個重復(fù)的平均值。

吸水率=(吸水膨脹后黃豆質(zhì)量-供試黃豆質(zhì)量)/供試黃豆重量×100%

2) 發(fā)芽率。胚根露出種皮超過豆子長度1 mm以上即為發(fā)芽。將豆芽機內(nèi)萌發(fā)黃豆取出，對發(fā)芽黃豆計數(shù)，分別測定24 h發(fā)芽率與最終發(fā)芽率，取3個重復(fù)的平均值。

發(fā)芽率=發(fā)芽黃豆數(shù)/供試黃豆數(shù)×100%

3) 出品率。將培養(yǎng)3 d已發(fā)芽的黃豆芽取出，擦干豆芽表面水分，稱質(zhì)量(g)，計算出品率(%)，取3個重復(fù)的平均值。

出品率=發(fā)芽黃豆質(zhì)量/供試黃豆質(zhì)量×100%

2 結(jié)果與分析

2.1 浸泡溫度對吸水率、出品率、發(fā)芽率的影響

2.1.1 吸水率 由表1可知，黃豆吸水率在20～40℃顯著增大，40～60℃浸泡處理的吸水率差異不顯著。李凱等[22-23]研究認(rèn)為，在黃豆芽生產(chǎn)中浸泡黃豆時，水量不要過多，時間不要太長，以黃豆的吸水率達101%即可。試驗中當(dāng)溫度為20℃時，黃豆的吸水率為105.80%，滿足黃豆芽生產(chǎn)中吸水率為101%的需求；當(dāng)浸泡溫度為40℃時，黃豆的吸水率最高，為111.88%；當(dāng)浸泡溫度升高到50℃和60℃后，黃豆的吸水率也較高，但浸泡黃豆的水出現(xiàn)泡沫、渾濁，有析出物、異味等。浸泡溫度對吸水率影響的試驗結(jié)果表明，黃豆芽生產(chǎn)的最佳浸泡溫度為40℃。

2.1.2 出品率 在20～40℃，黃豆芽的出品率隨浸泡溫度的升高顯著增大；浸泡溫度為50℃時，出品率最高，為388.77%，顯著高于20℃、30℃、60℃處理；40℃時的出品率與50℃時的差異不顯著；當(dāng)溫度為60℃時，出品率顯著降低，這是因為浸泡溫度過高導(dǎo)致營養(yǎng)成分流失，從而影響出品率。浸泡溫度對出品率影響的試驗結(jié)果表明，黃豆芽生產(chǎn)的最佳浸泡溫度為50℃。

表1 不同浸泡溫度的黃豆吸水率和出品率

2.1.3 發(fā)芽率 由表2可知，在各浸泡溫度條件下，黃豆的24 h發(fā)芽率與最終發(fā)芽率間存在極顯著差異，最終發(fā)芽率均極顯著大于24 h發(fā)芽率。在20～50℃，24 h發(fā)芽率和最終發(fā)芽率均隨溫度的升高逐漸增大；當(dāng)浸泡溫度為50℃時，24 h發(fā)芽率和最終發(fā)芽率均最大，且豆芽出芽整齊、芽體潔白；當(dāng)溫度為60℃時，24 h發(fā)芽率和最終發(fā)芽率均呈降低趨勢，因為溫度過高使得營養(yǎng)成分的溶出率增大，從而影響發(fā)芽率。溫度在20～30℃，24 h發(fā)芽率間無顯著差異，最終發(fā)芽率間存在顯著差異；溫度在40～50℃，24 h發(fā)芽率間存在顯著差異，最終發(fā)芽率間無顯著差異；溫度在50～60℃，24 h發(fā)芽率和最終發(fā)芽率間均無顯著差異。浸泡溫度對發(fā)芽率影響的試驗結(jié)果表明，黃豆芽生產(chǎn)的最適浸泡溫度為50℃。

表2 不同浸泡溫度的黃豆發(fā)芽率

2.2 浸泡時間對吸水率、發(fā)芽率、出品率的影響

2.2.1 吸水率 由表3可知，浸泡4～6 h，吸水率隨浸泡時間的增加顯著增高；浸泡7～8 h，吸水率變化不顯著。當(dāng)浸泡4 h時，黃豆吸水率為93.56%，小于101%，這是因為浸泡時間過短，黃豆還未完全吸水膨脹；當(dāng)浸泡5 h時，吸水率為101.29%，滿足黃豆芽生產(chǎn)中吸水率為101%的需求；當(dāng)浸泡6 h時，黃豆吸水率最高，為115.97%，且豆芽整齊度較好；當(dāng)浸泡時間超過7 h時，黃豆的吸水率有小幅下降，此時水中泡沫較多，有黏狀析出物，這是因為浸泡時間過長導(dǎo)致營養(yǎng)成分流失，從而使吸水率和出品率降低。浸泡時間對吸水率影響的試驗結(jié)果表明，黃豆芽生產(chǎn)的最佳浸泡時間為6 h。

2.2.2 出品率 由表3可知，當(dāng)浸泡4～6 h時，出品率隨浸泡時間的增加顯著增高；當(dāng)浸泡6 h時，出品率最高，為389.18%，且豆芽整齊度較好；當(dāng)浸泡7～8 h時，出品率顯著降低，因為浸泡時間過長導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)流失，使得發(fā)芽率減小從而影響出品率。浸泡時間對出品率影響的試驗結(jié)果表明，黃豆芽生產(chǎn)的最佳浸泡時間為6 h。

表3 不同浸泡時間的黃豆吸水率和出品率

2.2.3 發(fā)芽率 由表4可知，在各浸泡時間條件下，黃豆的24 h發(fā)芽率與最終發(fā)芽率間呈極顯著差異，最終發(fā)芽率均顯著大于24 h發(fā)芽率。當(dāng)浸泡4～6 h時，24 h發(fā)芽率與最終發(fā)芽率隨浸泡時間的延長均逐漸增大；當(dāng)浸泡6 h時，24 h發(fā)芽率與最終發(fā)芽率均最大，分別為53.67%和91.33%；當(dāng)浸泡6～8 h時，24 h發(fā)芽率與最終發(fā)芽率均隨浸泡時間的延長有小幅降低，此時浸泡水中有較多黏狀析出物、有異味，因為浸泡時間過長，導(dǎo)致營養(yǎng)成分溶出率增加。當(dāng)浸泡5～6 h時，最終發(fā)芽率間呈顯著差異。據(jù)浸泡時間對發(fā)芽率影響的試驗結(jié)果，黃豆芽生產(chǎn)的最佳浸泡時間為6 h。

表4 不同浸泡時間的黃豆發(fā)芽率

2.3 浸泡水量對吸水率、發(fā)芽率、出品率的影響

2.3.1 吸水率 從表5看出，當(dāng)浸泡水量為1～4倍時，吸水率隨浸泡水量的增加逐漸增大；當(dāng)浸泡水量為4～5倍時，吸水率呈下降趨勢。浸泡水量為1～3倍時，吸水率間存在顯著差異；浸泡水量為3～5倍時，吸水率間無顯著差異。當(dāng)浸泡水量為1倍時，吸水率為88.24%，不能滿足黃豆吸水率101%的需求；當(dāng)浸泡水量為2倍時，吸水率為109.66%，滿足黃豆吸水率101%的需求；當(dāng)浸泡水量為4倍時，黃豆吸水率最大，為114.18%。浸泡水量對黃豆的吸水率影響的試驗結(jié)果表明，黃豆芽生產(chǎn)的最佳浸泡水量為4倍黃豆質(zhì)量。

2.3.2 出品率 由表5可知，豆芽的出品率隨浸泡水量的增加呈先增后降趨勢。浸泡水量為1～3倍時，出品率顯著增大；浸泡水量為4～5倍時，出品率顯著降低。當(dāng)浸泡水量為1倍時，出品率最低，為396.76%，與5倍水量處理間的出品率無顯著差異；浸泡水量為2倍與4倍間的出品率無顯著差異；浸泡水量為3倍時，豆芽的出品率最高，為418.45%，且豆芽牙體潔白、整齊度好。浸泡水量對豆芽出品率影響的試驗結(jié)果表明，黃豆芽生產(chǎn)的最佳浸泡水量為3倍黃豆質(zhì)量。

表5 不同浸泡水量的黃豆吸水率和出品率

2.3.3 發(fā)芽率 由表6可知，在各浸泡水量處理條件下，黃豆的24 h發(fā)芽率與最終發(fā)芽率間呈極顯著差異，最終發(fā)芽率均顯著大于24 h發(fā)芽率。當(dāng)浸泡水量為1～3倍時，24 h發(fā)芽率與最終發(fā)芽率隨浸泡水量的增加逐漸增大；當(dāng)浸泡水量為3倍時，24 h發(fā)芽率和最終發(fā)芽率均達最大，分別為55.33%和93.67%；當(dāng)浸泡水量為3～5倍時，24 h發(fā)芽率與最終發(fā)芽率隨浸泡水量的增加呈下降趨勢。浸泡水量為1～2倍時，24 h發(fā)芽率間無顯著差異，最終發(fā)芽率間呈顯著差異；浸泡水量為2～3倍時，24 h發(fā)芽率間呈顯著差異，最終發(fā)芽率間無顯著差異；浸泡水量為3～5倍時，24 h發(fā)芽率和最終發(fā)芽率間均無顯著差異。浸泡水量對黃豆發(fā)芽率影響的試驗結(jié)果表明，黃豆芽生產(chǎn)的最佳浸泡水量為3倍。

表6 不同浸泡水量的黃豆發(fā)芽率

3 結(jié)論與討論

黃豆不同浸泡條件試驗結(jié)果表明，黃豆吸水率、發(fā)芽率和出品率隨著浸泡溫度的增加、浸泡時間的延長、浸泡水量的增大均呈先增后降趨勢。在同等條件下，浸泡溫度過低使得吸水速率慢，浸泡時間過短使黃豆吸水不充分，浸泡水量太少不能完全浸沒黃豆；浸泡溫度過高、時間過長、水量過多均會增大營養(yǎng)物質(zhì)溶出率，還會造成黃豆發(fā)生無氧呼吸，從而影響吸水率、發(fā)芽率和出品率。

試驗結(jié)果表明，當(dāng)浸泡溫度、浸泡時間和浸泡水量分別為40℃、6 h和4倍黃豆重量時，黃豆吸水率均最高,分別為111.88%、115.97%和114.18%；當(dāng)浸泡溫度、浸泡時間和浸泡水量分別為50℃、6 h和3倍黃豆重量時，黃豆的24 h發(fā)芽率和最終發(fā)芽率及出品率均最高，分別為53.00%、93.67%、388.77%，53.67%、91.33%、389.18%和55.33%、93.67%、418.45%。

在黃豆芽生產(chǎn)中，吸水率滿足101%即可。根據(jù)試驗結(jié)果，當(dāng)浸泡溫度50℃、浸泡時間6 h、浸泡水量3倍黃豆重量，其吸水率均可達101%，且發(fā)芽率、出品率最高，推薦此浸泡條件為黃豆芽生產(chǎn)的最佳浸泡條件。