萌发温度与萌发时间对藜麦营养成分的影响

付荣霞，周学永*，肖建中，崔艳，吴海清，RAJASAB A. H.

1. 天津市农副产品深加工技术工程中心，天津农学院食品科学与生物工程学院（天津 300384）；2. 天津市黑马工贸有限公司（天津 301711）；3. 古尔伯加大学科学技术学院（古尔伯加 585308）

藜麦是原产于南美洲安第斯山区的传统粮食作物，2011年被中国正式引种，全国种植面积约9 000 hm2[1]。与传统禾本科谷物不同，藜麦属于双子叶藜科植物[2]，因此，藜麦果实（瘦果）通常被称之为“拟谷物”。但就粮食特性而言，藜麦果实与常见谷物并没有明显区别，因此，也有文献将藜麦列入谷物范畴[3]。藜麦含有丰富的蛋白质、纤维素、微量元素及生物活性成分，被称为“全营养食品”[4-5]，因此，倍受消费者青睐。近年来，藜麦面包[6-8]、藜麦饼干[9-11]、藜麦面条[12-13]、藜麦黄酒[14]、藜麦饮料[15]、藜麦啤酒[16]等下游产品得到开发。

藜麦虽然营养丰富，但由于含有苦味皂苷等抗营养成分，其消化吸收和口感受到一定影响。国内外研究表明，萌发处理是改善谷物营养和口感的一个重要手段[17-18]，藜麦经过萌发处理后可以提高蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等多种酶的活性，起到软化谷物、提高营养的目的[19]。苏艳玲等[18]研究发现，藜麦萌发过程中蛋白质、还原糖含量呈增长趋势，而脂肪含量呈减少趋势；胡洁等[20]报导藜麦萌发过程中营养物质的变化情况，萌发第3天营养指标最优。然而研究没有考虑营养物质产率变化，也没有考虑萌发温度影响。研究探索萌发温度和时间对藜麦营养成分及干重的影响，分析萌发过程中营养物质含量及产率的动态变化，以提供成本计算依据，为下游产品开发提供重要参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

藜麦种子（青海省农科院的青藜2号）；蛋白质、脂肪、淀粉和还原糖检测试剂（分析纯）。

1.2 试验方法

1.2.1 藜麦种子萌发试验

每次称取5.0 g藜麦种子，用无菌水清洗两遍，放置于铺有2层滤纸的托盘中。托盘内洒上无菌水，置于培养箱，萌发温度分别设置为15，20，25，30和35 ℃。每隔12 h淋1次无菌水，并分别于12，24，36，48和72 h取样，测定发芽率、鲜重、干重和主要营养成分。

发芽率测定按GB/T 5520—2011《粮油检验 发芽实验》进行，鲜重测定采用控干水分后直接称量法（g），干重测定采用60 ℃烘干后称量法（g）。

1.2.2 主要营养成分测定

藜麦芽淀粉含量测定，按照GB/T 5009.9—2016《食品中淀粉的测定-酸水解法》进行；还原糖测定按照GB/T 5009.7—2016《食品中还原糖的测定-直接滴定法》进行；蛋白质测定按照GB/T 5009.5—2016《食品中蛋白质的测定-凯氏定氮法》进行，N系数为6.25；粗脂肪测定按照GB/T 5009.6—2016《粮食中脂肪含量测定-索氏抽提法》进行。

2 结果与分析

2.1 温度对藜麦萌发率的影响

藜麦种子分别在15～35 ℃条件下萌发，取100粒种子计算萌发率，温度对萌发率的影响见表1。

结果表明，温度对藜麦萌发率有较大影响，不同温度下萌发率的差异在12 h最为明显，以后逐渐缩小。萌发60 h，温度的影响很小。因此，藜麦在20～30℃之间萌发率最高，低于或高于此范围萌发率均下降。

表1 温度对藜麦萌发率的影响

2.2 温度对萌发藜麦鲜重的影响

藜麦种子分别在15～35 ℃条件下萌发，温度对萌发藜麦鲜重的影响见表2。

由表2可见，在0～36 h，各温度下萌发藜麦鲜重均随萌发时间延长而迅速增加，之后鲜重增加趋势趋缓。在萌发初期，鲜重增加与萌发温度大体上呈正比关系；36 h以后，35 ℃条件下藜麦鲜重有所减小，而15 ℃条件藜麦鲜重仍呈缓慢增长趋势。

表2 温度对萌发藜麦鲜重的影响

2.3 温度对萌发藜麦干重的影响

藜麦种子分别在15～35 ℃条件下萌发，温度对萌发藜麦干重的影响见表3。

由表3可见，萌发藜麦干重变化与萌发温度和时间均有关系，在20 ℃条件下萌发藜麦干重增加最为明显，至24 h达到最大值，干重增加25.2%，之后逐渐下降。

表3 温度对萌发藜麦干重的影响

2.4 萌发温度与时间对藜麦还原糖含量的影响

将藜麦种子分别置于15～35 ℃条件下进行萌发试验，温度对萌发藜麦还原糖的影响结果见图1。

由图1可以看出，除了15 ℃之外，藜麦芽中还原糖变化趋势均为先增高后下降，而且萌发温度越高，下降趋势出现得越早。在20 ℃条件下萌发60 h，还原糖含量出现最高值（17.80 g/100 g），之后开始下降。15 ℃条件下萌发72 h，还原糖一直呈现缓慢增加趋势，最高达到10.43 g/100 g。还原糖含量的下降可能与藜麦芽中还原糖流失有关。由于还原糖是可溶性糖，在湿润环境下可以缓慢渗透到萌发介质中，其结果不仅引起还原糖自身含量下降，而且会引起干重损失（表3）。为了探索还原糖与淀粉含量之间的关系，选择干重增加最明显的20 ℃萌发藜麦为样本，进一步测定淀粉含量变化，结果见图2。

由图2可以看出，还原糖与淀粉含量的变化呈相反趋势。随着萌发时间延长，藜麦种子中淀粉含量不断减少，萌发72 h时，藜麦芽中淀粉含量由最初的66.73 g/100 g下降至27.01 g/100 g，下降率为59.52%。由于淀粉被淀粉酶水解成麦芽糖、葡萄糖等还原糖类[20-21]，故还原糖基本上呈不断上升趋势。至萌发后期，一方面；由于还原糖的渗透溶解引起其含量下降，另一方面，萌发种子旺盛的呼吸代谢也会耗费部分还原糖，使得可溶性糖含量减少[22]。

图1 萌发温度与时间对藜麦还原糖含量的影响

图2 藜麦芽中淀粉与还原糖含量的关系

2.5 萌发温度与时间对藜麦蛋白质含量的影响

将藜麦种子分别置于15～35 ℃条件下进行萌发试验，温度对萌发藜麦蛋白质的影响，见图3。

从图3中可以看到，萌发12 h内，藜麦芽蛋白质含量呈降低趋势，但12 h之后，均呈上升趋势。藜麦萌发36 h阶段，20 ℃与其它温度相比，蛋白质含量更高，但在36 h以后，30 ℃条件下萌发得到的藜麦蛋白质含量最高。藜麦萌发有利于氨基酸转化与释放，对营养吸收有利。藜麦萌发过程中蛋白质含量升高的结果与前期研究一致[18,20]。藜麦芽蛋白质含量稍有增高，可能与干重损失有关，由于还原糖等可溶性成分的流失，导致蛋白质含量相对得到浓缩。因此，最佳萌发阶段的选择应考虑蛋白质产率问题。

2.6 萌发温度与时间对藜麦粗脂肪含量的影响

将藜麦种子分别置于15～35 ℃条件下进行萌发试验，温度对萌发藜麦粗脂肪的影响见图4。

结果表明，随着萌发进行，藜麦芽中粗脂肪含量逐渐减小。在25 ℃萌发条件下藜麦粗脂肪含量下降最慢，而在35 ℃萌发条件下藜麦粗脂肪含量下降最快。脂肪是种子萌芽过程中一个重要能量来源，植物种子内能量供应不足时，脂肪酶会催化脂肪分解，提供种子萌发所需的能量，从而导致黎麦芽中脂肪含量降低[23]。由于藜麦脂肪含有对人体有益的不饱和脂肪酸[24]，故避免萌发藜麦脂肪含量下降是一个必须考虑的问题。

图3 萌发温度与时间对藜麦蛋白质含量的影响

图4 萌发温度与时间对藜麦粗脂肪含量的影响

2.7 萌发温度与时间对藜麦营养物质产率的影响

分析表明，萌发温度与时间对藜麦芽中还原糖、蛋白质、脂肪等营养物质含量有一定影响，但若将萌发作为一种技术手段开展应用，则应考虑营养物质产率问题。试验依据萌发过程中干重和营养物质含量的动态变化，分析主要营养物质的产率。营养物质产率按式（1）计算。

式中：M0、M1分别为藜麦种子和藜麦芽中营养物质含量，%；W0、W1分别为藜麦种子和藜麦芽的干重，g。

由图5可知，藜麦还原糖的产率与萌发温度、时间有关，在25～35 ℃条件下，36 h还原糖产率达到峰值，之后逐渐下降；在20 ℃条件下萌发60 h还原糖产率最高（880.16%），在15 ℃条件下还原糖产率增长缓慢，60 h逐渐平稳。从还原糖产率的角度考虑，36～60 h为最佳萌发区段。

萌发温度与时间对藜麦蛋白质产率的影响见图6。随着萌发进行，蛋白质产率总体呈下降趋势，萌发对蛋白质总量是有损失的。萌发温度对藜麦蛋白质产率有一定影响，其中在20 ℃条件下蛋白质产率最高，合适的萌发区段在24～48 h之间。

萌发温度与时间对藜麦粗脂肪产率的影响见图7。在萌发初期（12～24 h），粗脂肪产率有一定的波动性，之后呈缓慢下降趋势。在20 ℃条件下，藜麦粗脂肪产率下降最慢，24～48 h为合适的萌发区段。在35℃条件下粗脂肪产率下降最快，萌发60 h后产率损失在80%以上。

图5 萌发温度与时间对藜麦还原糖产率的影响

图6 萌发温度与时间对藜麦蛋白质产率的影响

图7 萌发温度与时间对藜麦粗脂肪产率的影响

3 结论

藜麦萌芽过程中，温度和时间对还原糖、淀粉、蛋白质和粗脂肪的含量均有较大影响。试验从营养物质含量和干重变化角度出发，考察藜麦萌发过程中主要营养成分的产率变化规律，确定在20 ℃条件下萌发24～48 h可以有效减少营养成分损失。研究结果有利于降低藜麦芽产品成本，在藜麦芽下游产品开发中具有一定参考价值。