2種豆類制備大豆黃卷過(guò)程中多種營(yíng)養(yǎng)成分及活性成分含量變化的研究

王 丹， 鄒雨婷， 王 悅， 樊志攀登， 劉鵬浩， 張立華

(北京城市學(xué)院，北京 100083)

大豆是豆科植物大豆的成熟種子，我國(guó)各地均有種植，以東北居多。豆類作為我國(guó)的主要糧油作物之一，是主要的蛋白質(zhì)和脂肪來(lái)源，由大豆加工而成的大豆食品深受我國(guó)人民的喜愛(ài)。大豆雖為食品，同時(shí)可經(jīng)過(guò)不同方法進(jìn)行炮制，其不同的炮制品功效各異體現(xiàn)了中國(guó)傳統(tǒng)藥食同源思想中食療的精髓[1]。其中大豆黃卷[2]( Sojae Semen Germinatum) 始載于 《神農(nóng)本草經(jīng)》，為豆科植物大豆的成熟種子經(jīng)浸泡悶潤(rùn)、淋水、發(fā)芽、干燥而制得的炮制品，2020 版 《中華人民共和國(guó)藥典》 中對(duì)其描述為具有解表祛暑、清熱利濕的功效。目前大豆黃卷有效成分的研究進(jìn)展顯著，其發(fā)揮作用的有效成分主要分為兩大類，一類是活性成分，如酚類[3]、類黃酮等物質(zhì)具有較強(qiáng)的抗氧化活性；另一類是營(yíng)養(yǎng)成分，如糖、蛋白質(zhì)等。目前關(guān)于大豆黃卷的活性成分異黃酮的研究較多，它是一種主要的植物來(lái)源雌激素，能有效預(yù)防和治療骨質(zhì)疏松、更年期綜合癥，具有降血糖、抗高血脂和抑制細(xì)菌生長(zhǎng)等多種生物活性[4]，大豆異黃酮現(xiàn)已被用做臨床藥物和保健品。然而大豆黃卷營(yíng)養(yǎng)成分相關(guān)的研究報(bào)道卻比較少，尤其是大豆黃卷炮制過(guò)程中相關(guān)成分含量的變化。大豆雖為食品，為生命提供必備的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；但 “天然食物”的物質(zhì)在預(yù)防和治療疾病中發(fā)揮重要的作用。因此本研究以黑豆和黃豆2 種大豆黃卷生產(chǎn)常用原料為基礎(chǔ)，探究其制備過(guò)程中和炮制前后化學(xué)成分的改變，以期明確發(fā)芽初期大豆的營(yíng)養(yǎng)成分和活性物質(zhì)的變化規(guī)律，提高大豆的綜合利用價(jià)值，進(jìn)一步探索豐富“藥食兩用”的理論，為非發(fā)酵性傳統(tǒng)豆制品的開(kāi)發(fā)與藥用研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黑豆、黃豆：市售。

大豆苷、染色木苷、沒(méi)食子酸、蘆丁等標(biāo)準(zhǔn)品；福林酚、無(wú)水葡萄糖、無(wú)水乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉、無(wú)水碳酸鈉、濃鹽酸:分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

安捷倫高效液相色譜儀，752型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，SKD-200自動(dòng)凱氏定氮儀、DM0412型臺(tái)式離心機(jī)，AUY120電子分析天平，HQ-60多功能粉碎機(jī)，101-1電熱鼓風(fēng)干燥箱。

1.3 方法

1.3.1 大豆黃卷發(fā)芽炮制工藝[5]

選色澤飽滿的優(yōu)質(zhì)豆，將其放入盆中，用清水洗2～3遍，用蒸餾水浸泡6 h至膨脹，將豆撈出放在籮筐中，上面覆蓋2層濕紗布，放入恒溫恒濕箱內(nèi)在25 ℃，濕度89%條件下發(fā)芽。每日淋水2次。發(fā)芽完成的種子立即放在45 ℃烘箱中烘干，干燥而制得的炮制品粉碎過(guò)40目篩。過(guò)篩后的制品作為每次實(shí)驗(yàn)的樣品，實(shí)驗(yàn)中樣品分別為黑豆和黃豆樣品，恒溫培養(yǎng)6 h樣品，發(fā)芽0.5 cm樣品，發(fā)芽1 cm樣品，發(fā)芽1.5 cm的樣品。

1.3.2 測(cè)定方法

總糖、還原糖含量的測(cè)定采用直接滴定方法[6，7]；粗蛋白含量的測(cè)定采用凱氏定氮法[8]；總多酚含量的測(cè)定采用紫外分光光度法[9]；總黃酮含量的測(cè)定采用紫外分光光度法[10]；水分含量的測(cè)定采用直接干燥法[11]；大豆苷和染料木苷參照液相色譜法(通則0512)測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

每個(gè)處理重復(fù)3次，取平均值，數(shù)值表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。采用 SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行相關(guān)性及顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品中水分含量的測(cè)定

參照GB 5009.3—2016食品中水分的測(cè)定方法進(jìn)行10種不同類型樣品粉末的水分含量測(cè)定。樣品干燥2 h后總質(zhì)量與干燥1 h后總質(zhì)量相差不超過(guò)2 mg，即為恒重，測(cè)得干燥恒重后總質(zhì)量。經(jīng)計(jì)算得到10種樣品粉末的水分含量值，見(jiàn)表1。根據(jù)藥典2020規(guī)定大豆黃卷制品水分含量不得超多11.0%，可知制品符合規(guī)定，同時(shí)為其他成分含量的計(jì)算提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

表1 樣品中含水量

2.2 樣品中總糖和還原糖含量的變化

依照GB 5009.7—2016采用滴定法進(jìn)行10種不同類型樣品中還原糖的測(cè)定，按照直接滴定法樣品處理方法處理后，加入鹽酸，在加熱條件下使蔗糖等可溶性低聚糖水解為還原性單糖，以直接滴定法測(cè)定水解樣品中的還原糖總量即測(cè)得樣品中總糖含量，具體含量數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。采用SPSS軟件進(jìn)行顯著性分析，黑豆和黃豆2種豆類進(jìn)行還原糖含量和總糖含量的配對(duì)t檢驗(yàn)，P值分別為0.408和0.163，均大于0.05因此表明大豆種類對(duì)2個(gè)指標(biāo)含量沒(méi)有顯著影響；采用單因素方差分析進(jìn)行不同發(fā)芽長(zhǎng)度對(duì)制品中還原糖和總糖含量影響檢驗(yàn)，由表2可知在檢測(cè)指標(biāo)和大豆品種相同的情況下不同發(fā)芽程度制品之間均存在顯著性差異。采用黑豆和黃豆進(jìn)行不同發(fā)芽程度制備的大豆黃卷中還原糖含量隨發(fā)芽程度持續(xù)上升，總糖含量具有波動(dòng)性，呈現(xiàn)短暫上升、下降的交替。大豆發(fā)芽期間總糖含量的波動(dòng)是由于脂類的分解轉(zhuǎn)化以及水解酶水解，淀粉在淀粉酶的作用下逐步分解為葡萄糖等小分子糖類，使一些具有還原性的糖增加，為幼芽和幼根生長(zhǎng)提供能量[12]。

表2 樣品中還原糖和總糖含量

2.3 樣品中大豆蛋白質(zhì)含量的變化

采用SPSS軟件進(jìn)行顯著性分析，其中針對(duì)黑豆和黃豆2種豆類進(jìn)行蛋白質(zhì)含量的配對(duì)t檢驗(yàn)，P=0.003<0.01，表明黑豆和黃豆蛋白質(zhì)含量存在極顯著性差異，黃豆制品蛋白質(zhì)含量極顯著高于黑豆制品。采用黑豆和黃豆進(jìn)行不同發(fā)芽程度制備的大豆黃卷中蛋白質(zhì)含量有顯著性差異，隨發(fā)芽程度先下降，發(fā)芽0.5 cm后蛋白質(zhì)含量逐步提高在發(fā)芽1.5 cm時(shí)已經(jīng)高于原料最初蛋白含量。文獻(xiàn)報(bào)道大豆在萌芽初期，蛋白質(zhì)含量呈降低趨勢(shì)，發(fā)芽24 h 時(shí)達(dá)到最低，之后隨著發(fā)芽時(shí)間的延長(zhǎng)，含量開(kāi)始上升，但上升不顯著。這可能是由于大豆在萌芽初期蛋白質(zhì)分解成小分子物質(zhì)供種子的新陳代謝，而萌芽后期，部分酶被激活，從而合成新的蛋白質(zhì)，導(dǎo)致含量上升[13]。

表3 樣品中蛋白質(zhì)含量

2.4 樣品中大豆總多酚含量的變化

參照文獻(xiàn)繪制沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線[9,10]，所得線性回歸方程：y=5.988 6x+0.002 4，回歸系數(shù)R2=0.999 1。式中：y為吸光度；x為沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)液質(zhì)量濃度/mg/mL。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行10種不同類型樣品中總多酚含量的測(cè)定，測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。

表4 樣品中總多酚含量(以沒(méi)食子酸計(jì))

采用SPSS軟件進(jìn)行顯著性分析，其中針對(duì)黑豆和黃豆2種豆類進(jìn)行蛋白質(zhì)含量的配對(duì)t檢驗(yàn)，P=0.623>0.05，表明黑豆和黃豆總多酚含量沒(méi)有顯著差異，但黑豆中含有較多葉綠素和黑色素等花色苷類物質(zhì)，文獻(xiàn)報(bào)道中黑豆中總酚含量幾乎為黃豆的2 倍，實(shí)驗(yàn)中測(cè)得黑豆中總多酚含量偏少，主要由于大豆黃卷炮制過(guò)程中用蒸餾水浸泡6 h至膨脹，多酚主要為水溶性色素浸泡過(guò)程中有較大損失。由表4可知采用黑豆和黃豆進(jìn)行不同發(fā)芽程度制備的大豆黃卷中總多酚含量有顯著性差異，具有波動(dòng)性，呈現(xiàn)上升、下降的交替現(xiàn)象。Aguilera 等[14]對(duì)豇豆、菜豆、白扁豆和黎豆4種非傳統(tǒng)豆類發(fā)芽處理，檢測(cè)到總酚類、兒茶素和原花青素含量增加。

2.5 樣品中大豆總黃酮含量的變化

參照文獻(xiàn)[10]繪制蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線，線性回歸方程：y=10.075x+0.014 5，回歸系數(shù)R2=0.998 2。式中：y為吸光度；x為蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液濃度/mg/mL。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行10種不同類型樣品中總黃酮(以蘆丁計(jì))含量的測(cè)定，測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。

采用SPSS軟件進(jìn)行顯著性分析，其中針對(duì)黑豆和黃豆2種豆類進(jìn)行蛋白質(zhì)含量的配對(duì)t檢驗(yàn)，P=0.001<0.01，表明黑豆和黃豆總黃酮含量存在極顯著差異，黑豆中總黃酮含量幾乎為黃豆的2倍。采用黑豆和黃豆進(jìn)行不同發(fā)芽程度制備的大豆黃卷中總黃酮含量有顯著性差異，總黃酮含量隨發(fā)芽程度先下降后逐步升高，發(fā)芽0.5 cm的制品含量最低分別為3.11、1.74 mg/g，2種豆類各階段總黃酮含量都低于其總多酚含量，這可能由于大多數(shù)的黃酮類化合物都屬于多酚類物質(zhì)[10]。

表5 樣品中總黃酮含量

2.6 樣品中大豆苷和染料木苷含量變化

根據(jù)2020 版 《中華人民共和國(guó)藥典》采用高效液相色譜法進(jìn)行大豆黃卷中大豆苷和染料木苷含量的測(cè)定，大豆苷標(biāo)準(zhǔn)曲線：y=25 715x+8 820，回歸系數(shù)R2=0.999 9；染料木苷苷標(biāo)準(zhǔn)曲線：y=33 854x+15 186，回歸系數(shù)R2=0.999 6。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表6、表7。

表6 樣品中大豆苷含量

表7 樣品中染料木苷含量

采用SPSS軟件進(jìn)行顯著性分析，黑豆和黃豆2種豆類進(jìn)行大豆苷、染料木苷含量的配對(duì)t檢驗(yàn)，P值均小于0.01，即存在極顯著性差異，黃豆制品大豆苷、染料木苷含量極顯著高于黑豆制品。采用黑豆和黃豆進(jìn)行不同發(fā)芽程度制備的大豆黃卷中染料木苷含量隨發(fā)芽程度持續(xù)上升，大豆苷含量隨發(fā)芽程度先下降，發(fā)芽0.5 cm達(dá)到最低分別為0.214 7、0.307 3 mg/g，隨后逐步提高，但未超過(guò)原料最初大豆苷含量0.274 9、0.422 9 mg/g，和表5中總黃酮呈現(xiàn)相同規(guī)律。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，大豆發(fā)芽可增加大豆異黃酮且伴隨著大豆異黃酮苷轉(zhuǎn)化為苷元，2020版《中國(guó)藥典》大豆黃卷項(xiàng)下含量測(cè)定項(xiàng)即以大豆苷和染料木苷總量不得少于0.080%為質(zhì)控指標(biāo)。

3 討論

3.1 食品用豆芽制品

大豆發(fā)芽是一種經(jīng)濟(jì)有效的天然加工技術(shù)，能夠提高大豆?fàn)I養(yǎng)品質(zhì)，目前大豆發(fā)芽過(guò)程中主要化學(xué)成分、生物活性物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分的研究比較多[16-18]，于立梅等[19]以吉林大豆為對(duì)象，研究0～8 d發(fā)芽前后及發(fā)芽過(guò)程中VC、還原糖 、蛋白質(zhì)、異黃酮、總糖和脂肪等營(yíng)養(yǎng)成分含量的變化，郭世豪等[20]研究0～3天黑豆芽的下胚軸長(zhǎng)、鮮重及其植酸、γ-氨基丁酸生物活性物質(zhì)含量變化，研究集中為食品食用豆芽制品即發(fā)芽長(zhǎng)度 2 cm以上或者發(fā)芽1 d及以上[21,22]，本研究以黑豆和黃豆為原料進(jìn)行恒溫培養(yǎng)6 h，發(fā)芽0.5、1、1.5 cm樣品的營(yíng)養(yǎng)成分含量變化為豆芽制品發(fā)芽更初期的研究提供參考。

3.2 藥用大豆黃卷

大豆黃卷以未經(jīng)發(fā)酵的以大豆為原料，經(jīng)過(guò)發(fā)芽干燥后的大豆，性味甘平，具有“去濕痹、散胃氣”的功能。盡管大豆黃卷的炮制方法較為明確，但各地炮制規(guī)范和文獻(xiàn)對(duì)其使用原料、 終點(diǎn)芽長(zhǎng)的記載存在爭(zhēng)議[23]。 2020年版《中國(guó)藥典》中大豆黃卷質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)項(xiàng)以大豆苷和染料木苷的定量測(cè)定，尚無(wú)對(duì)其他成分的整體評(píng)價(jià)。基于此，進(jìn)一步考慮采用大豆黃卷中營(yíng)養(yǎng)成分和異黃酮苷元和大豆皂苷等活性成分含量的變化規(guī)律來(lái)判斷炮制終點(diǎn)，以確保發(fā)芽工藝的科學(xué)合理。

4 結(jié)論

以市售黑豆和黃豆為對(duì)象，研究不同發(fā)芽程度制備的大豆黃卷中營(yíng)養(yǎng)成分含量和活性成分含量的變化，這些物質(zhì)基礎(chǔ)的變化可能會(huì)導(dǎo)致藥理活性的改變。結(jié)果表明：不同發(fā)芽程度制備的制品中蛋白質(zhì)、總黃酮和大豆苷先降低后升高，在發(fā)芽0.5 cm出現(xiàn)最低值；總糖和總酚含量出現(xiàn)波動(dòng)性，呈現(xiàn)短暫上升、下降的交替現(xiàn)象；還原糖、染料木苷的含量持續(xù)平穩(wěn)的增加，以黃豆制品大豆黃卷為例，含量均在在發(fā)芽1.5 cm制品中達(dá)到最大值分別為4.68 g/100 g、0.995 5 mg/g，比初始原料增加了 2.45 倍和1.36倍；且2種原料制備的大豆黃卷中黃豆制品中大豆苷和染料木苷的含量極顯著高于黑豆，研究結(jié)果也從側(cè)面解釋了為何主流商品使用黃豆加工大豆黃卷[15]。