20100228粮食种子萌发过程中营养特性的变化.pdf

在以谷物和谷类制作的传统婴儿断奶食品， 一般需稀释成液体或半固体的流质态， 才能用于喂食 虽然国家对粉粒状的断奶食品有着严格的营养指标要求， 但对流质状态的食品没有统一的标准 国外对以谷物与豆类配制的断奶食品要求如下 ：（ 1 ） 要求流质态食品的粘度范围为 1000 ～ 3000cps之间， 为液体或半固体状态 ；（ 2 ） 营养价值指标 （蛋白质和热量）， 按国家标准，满足 1/3RDA 值 ；（ 3 ） 产品质量与风味的可接收性传统的断奶食品， 在流质状态时， 营养价值指标很难达标， 这就容易使得流质的断奶食品能量密度不足，导致婴儿营养不良 国外目前对谷物种子的萌发技术在食品中的应用， 已经形成了研究热点， 这主要是由于两个方面的重要原因 ： 一个是种子萌发后， 其营养价值大为改善 ［ 1 ］； 另一个是种子萌发后的一个显著特点是粘度迅速降低 这两个因素使得萌发后的种子能广泛应用于婴儿断奶食品中通过对粮食种子萌发后的生化成分变化进行分析，结果发现 ： 种子萌发后， 其理化性质有较大变化， 营养价值大幅提高 ［ 2 ， 3 ］ ， 在食品工业中有着广阔的应用前景l 材料与方法1.1 实验材料小麦、 玉米、 小米、 高粱、 大豆， 均为当年收获的新鲜种子， 从集贸市场上购得。

1.2 实验方法1.2.1 样品制备1.2.1.1 种子的萌发 选择饱满成熟、 没有破碎的新鲜 种子， 用 0.3% ～ 0.5% 的次氯酸钠溶液浸泡 30min ， 冲洗干净后， 于 25 ℃自来水中浸泡 6h ， 冲净去杂， 转入干净消毒后的瓷盘中， 倒入少量水保持湿润， 不能浸没种子， 上面覆盖二层纱布， 在 25 ～ 28 ℃下进行萌发， 每 l2h浇水 1 次， 每 24h 换水 1 次， 并及时去掉发霉腐败种子l.2.1.2 萌发样品的制备 分别取萌发 1 、 2 、 3 、 4d 的种子， 洗净后于 60 ℃热风干燥机中干燥 8h ， 然后粉碎，使 90% 过 60 目 样品用棕色瓶装好于 5 ℃保存供分析用1.2.2 粘度的测定旋转粘度计法 ：取粉末状样品 100g ， 放入 1000ml 三角瓶中， 加水650ml ， 混合均匀， 于水浴中加热至 95 ℃， 保温 30min ，稍冷却后， 过胶体磨 3 ～ 4 遍 将所得样品保温于 50 ℃水浴锅中， 用 HAAKE 旋转粘度计测定样品粘度1.2.3 总糖与还原糖的测定DNS 法1.2.4 粗脂肪的测定索氏提取法 （残余法）。

1.2.5 蛋白质的测定考马斯亮蓝 G-250 法2 结果与分析种子的发芽过程分 3 个阶段 ： 吸水膨胀、 萌发和出苗有活力的种子， 受潮吸水后， 开始进行呼吸， 蛋白质合成以及其它代谢活动， 经过一定时期， 种胚突破种 皮， 露出胚根， 这一过程称为种子的萌发 （ germination ） 萌发是生命发展的最初阶段， 是植物生长过程中最有活力的阶段 目前的研究表明， 种子吸水萌发后发生了许多生理代谢变化， 主要表现在酶的活化、 生成， 细胞生理活性的恢复， 同时进行着复杂的生化代谢， 使种子的营养成 分 和理化性质发生了重大的变化粮食种子萌发过程中营养特性的变化黄国平（华南理工大学轻工与食品学院， 广州 510640 ）摘 要 ： 粮食种子萌发后， 其理化性质发生了较大变化， 对其主要生化成 分 进行了分析， 结果表明 ： 在萌发后 96h 内 ， 粘度下降了 75% 以上， 总 糖、 脂肪、 蛋白质平均下降幅度为 30% ， 但还原糖上升了 20% ～ 1800% 关键词 ： 粮食种子 ； 萌发 ； 成分分析No.12,20052005 年第 12 期中国食物与营养Food and Nutrition in China2.1 萌发对种子粘度的影响在种子萌发的 4d 内， 随着种子发芽时间的延长， 其制品的粘度呈下降趋势。

从图 1 可看出， 种子在发芽初期粘度就迅速下降， 并于第 48h 达到最低点 其中高粱、玉米、 小米的下降幅度最大， 分别从 328cP 、 l58cP 、l63cP 降到 43cP 左右， 各为原来的 11% 、 22% 、 25% 但从 72h 后开始， 各品种的粘度又开始上升 原因是由于虽然淀粉与蛋白质发生了水解， 高分子物质降解为低分子物质， 生成小分子的还原糖和氨基酸等物质， 但萌发样品中的还原糖、 游离氨基酸的浓度得以提高， 尤其是种子生长中纤维素的进一步合成， 使纤维含量增加， 从而导致了粘度的增加根据本研究结果， 采用种子的萌发技术， 能大幅降低原料谷物的粘度值， 使得天然高能流质 （即高能量密度） 食品的生产成为可能， 尤其适宜于制作婴幼儿断奶食品 ［ 4 ］ 3503002502001501005000 24 48 72 96粘度cP小米玉米小麦高梁大豆萌发时间 （ h ）图 1 种子萌发过程中的粘度变化8060402000 24 48 72 96总糖（%干基）发芽时间 （ h ）图 2 种子发芽过程中的总糖变化小米 玉米 小麦高梁 大豆2.2 萌发对粮食种子总糖、 还原糖的影响种子在发芽过程中， 淀粉酶的活性被激活并迅速增加。

在发芽第 4d 至第 9d 内， 淀粉酶活性增加 100 ～ 300倍 ［ 2 ］ ， 从而导致总糖迅速分解， 还原糖的大量生成 不同品种间， 酶的活性存在差异 从图 2 、 图 3 中可看出，各品种的总糖下降幅度都在 25% 左右， 玉米下降幅度最大， 从 57.6% 降到 36.4% ， 幅度为 36.8% 相应的， 图3 中禾谷 类种子在 96h 内还原糖增幅都在 5 倍以上， 其中玉米、 小麦为最高， 还原糖含量从 1.97% 、 2.37% 增50403020100 0 24 48 72 96还原糖含量（%干基）小米玉米小麦高梁大豆发芽时间 （ h ）图 3 种子发芽过程中的还原糖变化25201510500 24 48 72 96脂肪含量（%干基）发芽时间 （ h ）图 4 种子萌发期间脂肪的变化小米 玉米 小麦高梁 大豆26 中国食物与营养加到 21. 75% 和 46.72% ， 分别增加了 10 倍和 18 倍。

但大豆中的还原糖则呈下降趋势 一般说来， 禾谷类种子富含淀粉， 其淀粉酶活性较高2.3 萌发对粮食种子脂肪的影响从图 4 可以看出， 各品种的脂肪含量均呈线形下降趋势， 其中小米、 玉米中的脂肪在 96h 内下降幅度最大，从 6.94% 、 5.84% 下降到 3.97% 、 4.07% ， 分别下降了42. 8% 和 30.3% 其主要原因为种子中的脂肪分解酶、脂酶和脂肪氧化酶在萌发过程中逐渐激活， 使种子中的脂类发生了一系列复杂的变化 一方面， 种子中脂肪被分解成甘油和脂肪酸， 使游离脂肪酸增加， 同时脂肪中饱和脂肪酸的比例也增加 这可能与种子萌发时首先利用不饱和的亚油酸、 亚麻酸有关 另外， 经过代谢， 最左右 这主要是由于蛋白酶的激活， 在蛋白酶的作用下，贮藏蛋白被分解成供胚发育的氨基酸， 从而使游离氨基酸增加， 再将氨基酸运转到胚的生长部分， 然后以各种不同的方式重新结合起来， 形成各种性质的蛋白质 由于发芽种子中氨基酸的新形成， 必然造成种子氨基酸的种类不同， 氨基酸的比例以及蛋白的组成发生变化， 使发芽种子的营养价值可能有别于萌发以前的干种子， 使其营养价值得以大幅提高 ［ 5 ］ 。

3 结论① 谷物种子经浸水萌发后， 理化性质发生了很大的变化 其中粘度的变化是最主要的特征之一 所有种子在发芽后粘度迅速下降， 并于第 48h 达到最低点 利用种子萌发的这一特性， 使得天然高能流质食品的生产成为可能， 因而具有广阔的应用前景② 种子萌发过程中时， 淀粉酶的活性激增， 从而导致了多糖的迅速分解， 还原糖的大量生成 这也是种子萌发后的基本特征之一③种子萌发期间蛋白质的变化， 呈下降趋势， 平均下降幅度达 30% 左右 由于蛋白质氨基酸的组成也发生了变化， 萌发后的营养价值得以改善 萌发后脂肪的变化也呈线形下降趋势 ◇参考文献［ 1 ］ J.D. 比尤利， M. 布莱克著 . 种子萌发的生理生化， 第一卷 . 南京 ： 江苏科学技术出版社， 1981.［ 2 ］ 中山包 （日） 著， 马云彬译 . 发芽生理学 . 北京 ： 农业出版社， 1988.［ 3 ］ 丰琴译 . 大豆在发芽过程中的化学和营养变化 . 食品科学，1989 ， 10 ： 41-43.［ 4 ］ Sanni.A ， Onilude.A ， Ibidapo.O.Physicochemicalcharacteritics of weaning food formulated from differentblends of cereal and soybean. J. of Food R esearchand Technology ， 1999 ， 208 （ 3 ） ： 221-224.［ 5 ］ Hwei-Mming Bau ， et al. Effect of germination onchemical composition biochemical consituents andantinutritional factors of soyabean seeds. J.of SciFood Agric ， 1997 ， 73 ： 1-9.后生成碳水化合物。

对发芽种子的分析结果表明， 随着种子发芽， 脂肪酸逐渐消失， 碳水化合物——糖和纤维素增加， 这种现象存在于各类种子中2.4 萌发对粮食种子蛋白质的影响图 5 表明了随着种子发芽时间的延长， 蛋白质含量呈下降趋势， 但各品种的下降过程不尽相同 大豆的蛋白质含量在发芽的前 2d 下降迅速， 从 22.91% 降到15.04% ， 下降幅度达 36% ， 后呈平缓趋势， 其它谷物种子的蛋白质则呈先升后降 萌发 96h 后， 除小米外 ， 玉米、小麦、 高粱的蛋白质含量分别从 5.81% 、 5.46% 、 3. 56%下降到 4.03% 、 3.89% 、 2.31% ， 平均下降幅度达 30%27黄国平 ： 粮食种子萌发过程中营养特性的变化25201510500 24 48 72 96可溶性蛋白质含量%（干基）发芽时间 （ h ）图 5 种子萌发过程中蛋白质的变化小米 玉米 小麦高梁 大豆。