萌發溫度與萌發時間對藜麥營養成分的影響

付榮霞，周學永*，肖建中，崔艷，吳海清，RAJASAB A. H.

1. 天津市農副產品深加工技術工程中心，天津農學院食品科學與生物工程學院（天津 300384）；2. 天津市黑馬工貿有限公司（天津 301711）；3. 古爾伯加大學科學技術學院（古爾伯加 585308）

藜麥是原產于南美洲安第斯山區的傳統糧食作物，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、纖維素、微量元素及生物活性成分，被稱為“全營養食品”[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]等下游產品得到開發。

藜麥雖然營養豐富，但由于含有苦味皂苷等抗營養成分，其消化吸收和口感受到一定影響。國內外研究表明，萌發處理是改善谷物營養和口感的一個重要手段[17-18]，藜麥經過萌發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、提高營養的目的[19]。蘇艷玲等[18]研究發現，藜麥萌發過程中蛋白質、還原糖含量呈增長趨勢，而脂肪含量呈減少趨勢；胡潔等[20]報導藜麥萌發過程中營養物質的變化情況，萌發第3天營養指標最優。然而研究沒有考慮營養物質產率變化，也沒有考慮萌發溫度影響。研究探索萌發溫度和時間對藜麥營養成分及干重的影響，分析萌發過程中營養物質含量及產率的動態變化，以提供成本計算依據，為下游產品開發提供重要參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

藜麥種子（青海省農科院的青藜2號）；蛋白質、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。托盤內灑上無菌水，置于培養箱，萌發溫度分別設置為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，測定發芽率、鮮重、干重和主要營養成分。

發芽率測定按GB/T 5520—2011《糧油檢驗 發芽實驗》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；蛋白質測定按照GB/T 5009.5—2016《食品中蛋白質的測定-凱氏定氮法》進行，N系數為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 結果與分析

2.1 溫度對藜麥萌發率的影響

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

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

表1 溫度對藜麥萌發率的影響

2.2 溫度對萌發藜麥鮮重的影響

藜麥種子分別在15～35 ℃條件下萌發，溫度對萌發藜麥鮮重的影響見表2。

由表2可見，在0～36 h，各溫度下萌發藜麥鮮重均隨萌發時間延長而迅速增加，之后鮮重增加趨勢趨緩。在萌發初期，鮮重增加與萌發溫度大體上呈正比關系；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 溫度對萌發藜麥鮮重的影響

2.3 溫度對萌發藜麥干重的影響

藜麥種子分別在15～35 ℃條件下萌發，溫度對萌發藜麥干重的影響見表3。

由表3可見，萌發藜麥干重變化與萌發溫度和時間均有關系，在20 ℃條件下萌發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 溫度對萌發藜麥干重的影響

2.4 萌發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 ℃條件下進行萌發試驗，溫度對萌發藜麥還原糖的影響結果見圖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，而且萌發溫度越高，下降趨勢出現得越早。在20 ℃條件下萌發60 h，還原糖含量出現最高值（17.80 g/100 g），之后開始下降。15 ℃條件下萌發72 h，還原糖一直呈現緩慢增加趨勢，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。由于還原糖是可溶性糖，在濕潤環境下可以緩慢滲透到萌發介質中，其結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系，選擇干重增加最明顯的20 ℃萌發藜麥為樣本，進一步測定淀粉含量變化，結果見圖2。

由圖2可以看出，還原糖與淀粉含量的變化呈相反趨勢。隨著萌發時間延長，藜麥種子中淀粉含量不斷減少，萌發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系

2.5 萌發溫度與時間對藜麥蛋白質含量的影響

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

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

2.6 萌發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 ℃條件下進行萌發試驗，溫度對萌發藜麥粗脂肪的影響見圖4。

結果表明，隨著萌發進行，藜麥芽中粗脂肪含量逐漸減小。在25 ℃萌發條件下藜麥粗脂肪含量下降最慢，而在35 ℃萌發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，植物種子內能量供應不足時，脂肪酶會催化脂肪分解，提供種子萌發所需的能量，從而導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]，故避免萌發藜麥脂肪含量下降是一個必須考慮的問題。

圖3 萌發溫度與時間對藜麥蛋白質含量的影響

圖4 萌發溫度與時間對藜麥粗脂肪含量的影響

2.7 萌發溫度與時間對藜麥營養物質產率的影響

分析表明，萌發溫度與時間對藜麥芽中還原糖、蛋白質、脂肪等營養物質含量有一定影響，但若將萌發作為一種技術手段開展應用，則應考慮營養物質產率問題。試驗依據萌發過程中干重和營養物質含量的動態變化，分析主要營養物質的產率。營養物質產率按式（1）計算。

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

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

萌發溫度與時間對藜麥蛋白質產率的影響見圖6。隨著萌發進行，蛋白質產率總體呈下降趨勢，萌發對蛋白質總量是有損失的。萌發溫度對藜麥蛋白質產率有一定影響，其中在20 ℃條件下蛋白質產率最高，合適的萌發區段在24～48 h之間。

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

圖5 萌發溫度與時間對藜麥還原糖產率的影響

圖6 萌發溫度與時間對藜麥蛋白質產率的影響

圖7 萌發溫度與時間對藜麥粗脂肪產率的影響

3 結論

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