不同烹飪方式破壞四季豆中皂苷、凝集素的研究

陳志杰

（閩西職業(yè)技術學院，福建 龍巖 364000）

四季豆又名菜豆、蕓扁豆、四月豆等，富含蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)、葉酸、膳食纖維等營養(yǎng)元素，有醫(yī)學資料表明，四季豆中含有可溶性纖維可降低膽固醇含量，還富含維生素A 和維生素C，可防止膽固醇的升高；同時，四季豆又是礦物元素鉀、鎂的重要來源，能很好地穩(wěn)定血壓，減輕心臟的負擔；其含有的維生素K 能增加骨質(zhì)疏松病人的骨密度，降低骨折的風險；四季豆還含有許多抗氧化劑和胡蘿卜素，能顯著降低風濕性關節(jié)炎導致的感染；還可以治療脾虛兼濕、食少便溏，濕濁下注、婦女帶下過多，以及用于暑濕傷中、吐瀉轉(zhuǎn)筋等癥狀，且有抗乙肝病毒的作用，深受百姓喜愛。

四季豆中含有皂苷、凝集素等有毒物質(zhì)，食用不當后會導致人體中毒，主要表現(xiàn)為腸胃炎，有惡心、嘔吐、腹瀉、腹痛、頭痛等癥狀，兒童的中毒反應尤為劇烈，嚴重時可危及生命。近年來，因食用四季豆導致中毒的事件時有發(fā)生，主要原因還是烹飪方式不當，特別是食堂的食物加工量大，翻炒容易受熱不均，未能完全破壞掉其中的皂苷、凝集素。皂苷對消化道黏膜上皮細胞有致敏作用[1]，促使表層黏膜發(fā)炎、出血，對紅細胞具有攻擊破壞性。凝集素普遍存在于四季豆豆粒中，能引起細胞強烈凝血，催發(fā)機體嘔吐，嚴重者可引發(fā)過敏性休克[2]。數(shù)據(jù)表明，全國植物中毒事件的毒物種類前5 位中，四季豆排名第一[3]，約占60%的比例。試驗通過對不同烹飪方式處理四季豆，檢測其中的皂苷、凝集素殘留狀況，對健康、無害食用四季豆具有指導意義，也為今后預防食用四季豆中毒提供了試驗基礎和理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

儀器設備為分光光度計，高壓滅菌鍋，平底鍋，粉碎機，微波爐，離心機。試驗藥劑為高氯酸，乙醇（95%），乙酸乙酯，甲醇（50%），鹽酸（2 mol·L-1），香草醛冰乙酸（5%），皂苷標準溶液（0.1 mg·mL-1），兔耳靜脈血，Alsever′s 溶液。

1.2 試驗方法

1.2.1 水煮試驗 將四季豆分為6 組（因四季豆莢兩端的皂苷含量大[4]，保留兩端不可棄去），每組稱取20 g，切成5 cm 長的小段，放入平底鍋中，加水沒過豆身后蓋上鍋蓋，將水燒開，6 組的加熱時間分別為4、8、12、16、20、24 min。加熱結束后撈出，冷卻作為檢測試樣，測定皂苷與凝集素含量。

1.2.2 油炒試驗 將四季豆分為6 組，每組稱取20 g，切成5 cm 長的小段，放入平底鍋中，倒入豬油50 mL，不斷用鍋鏟進行翻炒，使受熱均勻，6 組的翻炒時間分別為2、4、6、8、10、12 min。翻炒結束后撈出，瀝干豬油，冷卻作為檢測試樣，測定皂苷與凝集素含量。

1.2.3 微波試驗 將四季豆分為6 組，每組稱取20 g，切成5 cm 長的小段，盛入聚丙烯塑料容器，放入微波爐中，6 組的微波時間分別為2、4、6、8、10、12 min。微波結束后冷卻，作為檢測試樣，測定皂苷與凝集素含量。

1.2.4 皂苷含量測定

1.2.4.1 試樣制備 稱取試樣0.1 g，溶于50 mL 甲醇溶液中，定容至100 mL，取10 mL 加入50 mL鹽酸，100 ℃水解3 h，用100 mL 乙酸乙酯分次萃取，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸干，用乙醇定容至100 mL作為待測樣液。

1.2.4.2 測定 吸取待測液0.5 mL 于具塞試管中，水浴揮干，加香草醛冰乙酸0.2 mL，高氯酸0.8 mL，搖勻，70 ℃水浴加熱10 min，取出后立即用流水冷卻，加入4 mL 冰乙酸稀釋，在560 nm 處測定吸光度，與標準曲線比較定量。

1.2.4.3 計算 皂苷含量按下式計算：

式中：X：皂苷含量（%，以質(zhì)量分數(shù)計）；A：樣液中皂苷質(zhì)量（mg）；V：樣品稀釋總體積（mL）；V1:水解液取樣液體積（mL）；V2：水解液定容體積（mL）；V3：測定用水解液定容體積（mL）；m：樣品質(zhì)量（g）；w：樣品水分（%，以質(zhì)量分數(shù)計）。1.2.5 凝集素含量測定

1.2.5.1 測定方法 參照文獻[5]方法測定樣品中凝集素含量。

1.2.5.2 凝集素含量按下式計算：

式中：X為樣品中凝集素的含量（mg·kg-1）；C0為標準樣品的濃度（mg·mL-1）；f為待測樣品的凝集效價；n為樣品稀釋倍數(shù)；f0為標準樣品的凝集效價；m為待測樣品質(zhì)量（g）。

2 結果與分析

2.1 水煮試驗分析

水煮試驗結果見圖1，皂苷在前4 min 保持在0.37 mg·kg-1較高水平，隨后開始持續(xù)下降，8 min 時檢測濃度為0.26 mg·kg-1，在12 min 時下降到0.15 mg·kg-1，16 min 時只剩下0.03 mg·kg-1，20 min 后檢測不出測量值。凝集素在前4 min 也保持在0.25 mg·kg-1較高水平，8 min 時下降至0.13 mg·kg-1，12 min時只剩下0.061 mg·kg-1，在16 min 后檢測不出測量值?？梢姖駸岣邷貙υ碥蘸湍囟季哂型耆钠茐淖饔?，水分子可滲透至四季豆內(nèi)部空間，使四季豆內(nèi)外受熱均勻，同時，高溫可使分子內(nèi)部共價鍵斷裂，破壞蛋白質(zhì)中的亞基使其喪失三級結構域，破壞其空間構象，使皂苷的致敏性減弱，并且導致蛋白序列水解從而破壞其線性表位；而凝集素在加熱過程中，表面的賴氨酸殘基可能參與美拉德反應，與還原糖發(fā)生縮合反應，造成包含這些氨基酸位點的線性表位被修飾而喪失生物活性。

圖1 水煮試驗

2.2 油炒試驗分析

油炒試驗結果見圖2，皂苷在前2 min 還保持在較高含量0.35 mg·kg-1，4 min 時下降至0.1 mg·kg-1，6 min 時只剩下0.06 mg·kg-1，8 min 后檢測不出測量值。凝集素在前2 min內(nèi)保持在0.25 mg·kg-1較高的水平，之后迅速下降，6 min 時只剩下0.03 mg·kg-1，在8 min后無法檢出。進一步驗證了皂苷具有熱不穩(wěn)定性[6]。可見油炒加熱對于破壞四季豆中的皂苷和凝集素的高效性，主要由于油脂是熱的優(yōu)良媒介[7]，能夠完全包裹四季豆并使之均勻受熱，另一個重要原因是，相對于水而言，食用油的沸點非常高，常用的食用油沸點大都在200 ℃以上，精煉菜籽油的沸點甚至能達到335 ℃。

圖2 油炒試驗

2.3 微波試驗分析

微波試驗結果見圖3，皂苷在4 min 和8 min時都還處于較高的濃度水平，分別為0.4 mg·kg-1和0.28 mg·kg-1，之后緩慢下降，12 min 時下降至0.1 mg·kg-1，16 min 時只剩下0.04 mg·kg-1，20 min 后檢測不出測量值。凝集素的下降趨勢相較皂苷更加緩慢，在4、8、12 min 時的濃度分別為0.25，0.21 和0.15 mg·kg-1；在16 min 時還可檢測出，為0.11 mg·kg-1；在20 min 時仍可檢測出，為0.05 mg·kg-1。相比水煮試驗可以看出，皂苷在干熱與濕熱條件下的熱穩(wěn)定性差不多，但凝集素在干熱條件下的耐熱性比濕熱條件下高很多，主要原因是大多數(shù)豆科植物凝集素以均二聚體或均四聚體的形式聚集，其穩(wěn)定性歸于疏水作用力、氫鍵和離子鏈[8]，在較高pH 范圍內(nèi)，有些凝集素甚至是完全穩(wěn)定的蛋白質(zhì)，如從刺茍麻莖中分離出的凝集素在三氯乙酸中保持穩(wěn)定，煮沸也不會失活。

圖3 微波試驗

3 結 論

生的或未煮熟的四季豆含有大量紅細胞凝集素和一類特異皂苷，這2 種生物毒素分別具有紅細胞凝集和溶血的作用，進入人體后發(fā)揮生物作用而致病。紅細胞凝集素是一種毒蛋白，主要存在于植物種子中，能破壞紅細胞而發(fā)生凝血，引起強烈嘔吐；四季豆中的特異皂苷主要存在于豆莢外皮中，此類皂苷對胃腸道黏膜有強烈的刺激性，引起胃腸道局部充血、腫脹甚至出血性炎癥。四季豆未能充分加熱烹飪是產(chǎn)生食物中毒的主要原因[9]。

試驗表明，無論干熱或濕熱條件，加熱媒介無論是水、油、微波，都能破壞四季豆中的皂苷與凝集素。在濕熱條件下，用水做加熱媒介，只要保證加熱時間在12 min 以上就能基本破壞其中的皂苷與凝集素。在干熱條件下則要加熱更長時間才能破壞凝集素，因為凝集素在干熱條件下耐熱性較強，所以不建議采用干熱的烹飪方式處理四季豆。在油作為加熱媒介的情況下，四季豆中的皂苷跟凝集素在8 min 時已經(jīng)完全無法檢出，是能快速破壞四季豆毒素的烹飪方式。

綜上所述，四季豆在烹飪過程中一定要保證加熱時長與受熱均勻，完全破壞皂苷與凝集素，如果攝入未煮熟的四季豆，一般在半小時至數(shù)小時內(nèi)就可以發(fā)生中毒癥狀[10]，輕癥中毒者，只需靜臥休息，少量多次地飲服糖開水或濃茶水。中毒嚴重者，若嘔吐不止，造成脫水或有溶血表現(xiàn)，一定要迅速前往醫(yī)院進行洗胃處理，同時保留食物樣本供醫(yī)生檢測篩查。