2种豆类制备大豆黄卷过程中多种营养成分及活性成分含量变化的研究

王 丹， 邹雨婷， 王 悦， 樊志攀登， 刘鹏浩， 张立华

(北京城市学院，北京 100083)

大豆是豆科植物大豆的成熟种子，我国各地均有种植，以东北居多。豆类作为我国的主要粮油作物之一，是主要的蛋白质和脂肪来源，由大豆加工而成的大豆食品深受我国人民的喜爱。大豆虽为食品，同时可经过不同方法进行炮制，其不同的炮制品功效各异体现了中国传统药食同源思想中食疗的精髓[1]。其中大豆黄卷[2]( Sojae Semen Germinatum) 始载于 《神农本草经》，为豆科植物大豆的成熟种子经浸泡闷润、淋水、发芽、干燥而制得的炮制品，2020 版 《中华人民共和国药典》 中对其描述为具有解表祛暑、清热利湿的功效。目前大豆黄卷有效成分的研究进展显著，其发挥作用的有效成分主要分为两大类，一类是活性成分，如酚类[3]、类黄酮等物质具有较强的抗氧化活性；另一类是营养成分，如糖、蛋白质等。目前关于大豆黄卷的活性成分异黄酮的研究较多，它是一种主要的植物来源雌激素，能有效预防和治疗骨质疏松、更年期综合症，具有降血糖、抗高血脂和抑制细菌生长等多种生物活性[4]，大豆异黄酮现已被用做临床药物和保健品。然而大豆黄卷营养成分相关的研究报道却比较少，尤其是大豆黄卷炮制过程中相关成分含量的变化。大豆虽为食品，为生命提供必备的营养物质；但 “天然食物”的物质在预防和治疗疾病中发挥重要的作用。因此本研究以黑豆和黄豆2 种大豆黄卷生产常用原料为基础，探究其制备过程中和炮制前后化学成分的改变，以期明确发芽初期大豆的营养成分和活性物质的变化规律，提高大豆的综合利用价值，进一步探索丰富“药食两用”的理论，为非发酵性传统豆制品的开发与药用研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

黑豆、黄豆：市售。

大豆苷、染色木苷、没食子酸、芦丁等标准品；福林酚、无水葡萄糖、无水乙醇、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、无水碳酸钠、浓盐酸:分析纯。

1.2 仪器与设备

安捷伦高效液相色谱仪，752型紫外可见分光光度计，SKD-200自动凯氏定氮仪、DM0412型台式离心机，AUY120电子分析天平，HQ-60多功能粉碎机，101-1电热鼓风干燥箱。

1.3 方法

1.3.1 大豆黄卷发芽炮制工艺[5]

选色泽饱满的优质豆，将其放入盆中，用清水洗2～3遍，用蒸馏水浸泡6 h至膨胀，将豆捞出放在箩筐中，上面覆盖2层湿纱布，放入恒温恒湿箱内在25 ℃，湿度89%条件下发芽。每日淋水2次。发芽完成的种子立即放在45 ℃烘箱中烘干，干燥而制得的炮制品粉碎过40目筛。过筛后的制品作为每次实验的样品，实验中样品分别为黑豆和黄豆样品，恒温培养6 h样品，发芽0.5 cm样品，发芽1 cm样品，发芽1.5 cm的样品。

1.3.2 测定方法

总糖、还原糖含量的测定采用直接滴定方法[6，7]；粗蛋白含量的测定采用凯氏定氮法[8]；总多酚含量的测定采用紫外分光光度法[9]；总黄酮含量的测定采用紫外分光光度法[10]；水分含量的测定采用直接干燥法[11]；大豆苷和染料木苷参照液相色谱法(通则0512)测定。

1.4 数据分析

每个处理重复3次，取平均值，数值表示为平均值±标准差。采用 SPSS 16.0统计软件进行相关性及显著性分析。

2 结果与分析

2.1 样品中水分含量的测定

参照GB 5009.3—2016食品中水分的测定方法进行10种不同类型样品粉末的水分含量测定。样品干燥2 h后总质量与干燥1 h后总质量相差不超过2 mg，即为恒重，测得干燥恒重后总质量。经计算得到10种样品粉末的水分含量值，见表1。根据药典2020规定大豆黄卷制品水分含量不得超多11.0%，可知制品符合规定，同时为其他成分含量的计算提供数据基础。

表1 样品中含水量

2.2 样品中总糖和还原糖含量的变化

依照GB 5009.7—2016采用滴定法进行10种不同类型样品中还原糖的测定，按照直接滴定法样品处理方法处理后，加入盐酸，在加热条件下使蔗糖等可溶性低聚糖水解为还原性单糖，以直接滴定法测定水解样品中的还原糖总量即测得样品中总糖含量，具体含量数据见表2。采用SPSS软件进行显著性分析，黑豆和黄豆2种豆类进行还原糖含量和总糖含量的配对t检验，P值分别为0.408和0.163，均大于0.05因此表明大豆种类对2个指标含量没有显著影响；采用单因素方差分析进行不同发芽长度对制品中还原糖和总糖含量影响检验，由表2可知在检测指标和大豆品种相同的情况下不同发芽程度制品之间均存在显著性差异。采用黑豆和黄豆进行不同发芽程度制备的大豆黄卷中还原糖含量随发芽程度持续上升，总糖含量具有波动性，呈现短暂上升、下降的交替。大豆发芽期间总糖含量的波动是由于脂类的分解转化以及水解酶水解，淀粉在淀粉酶的作用下逐步分解为葡萄糖等小分子糖类，使一些具有还原性的糖增加，为幼芽和幼根生长提供能量[12]。

表2 样品中还原糖和总糖含量

2.3 样品中大豆蛋白质含量的变化

采用SPSS软件进行显著性分析，其中针对黑豆和黄豆2种豆类进行蛋白质含量的配对t检验，P=0.003<0.01，表明黑豆和黄豆蛋白质含量存在极显著性差异，黄豆制品蛋白质含量极显著高于黑豆制品。采用黑豆和黄豆进行不同发芽程度制备的大豆黄卷中蛋白质含量有显著性差异，随发芽程度先下降，发芽0.5 cm后蛋白质含量逐步提高在发芽1.5 cm时已经高于原料最初蛋白含量。文献报道大豆在萌芽初期，蛋白质含量呈降低趋势，发芽24 h 时达到最低，之后随着发芽时间的延长，含量开始上升，但上升不显著。这可能是由于大豆在萌芽初期蛋白质分解成小分子物质供种子的新陈代谢，而萌芽后期，部分酶被激活，从而合成新的蛋白质，导致含量上升[13]。

表3 样品中蛋白质含量

2.4 样品中大豆总多酚含量的变化

参照文献绘制没食子酸标准曲线[9,10]，所得线性回归方程：y=5.988 6x+0.002 4，回归系数R2=0.999 1。式中：y为吸光度；x为没食子酸标准液质量浓度/mg/mL。实验进行10种不同类型样品中总多酚含量的测定，测量数据见表4。

表4 样品中总多酚含量(以没食子酸计)

采用SPSS软件进行显著性分析，其中针对黑豆和黄豆2种豆类进行蛋白质含量的配对t检验，P=0.623>0.05，表明黑豆和黄豆总多酚含量没有显著差异，但黑豆中含有较多叶绿素和黑色素等花色苷类物质，文献报道中黑豆中总酚含量几乎为黄豆的2 倍，实验中测得黑豆中总多酚含量偏少，主要由于大豆黄卷炮制过程中用蒸馏水浸泡6 h至膨胀，多酚主要为水溶性色素浸泡过程中有较大损失。由表4可知采用黑豆和黄豆进行不同发芽程度制备的大豆黄卷中总多酚含量有显著性差异，具有波动性，呈现上升、下降的交替现象。Aguilera 等[14]对豇豆、菜豆、白扁豆和黎豆4种非传统豆类发芽处理，检测到总酚类、儿茶素和原花青素含量增加。

2.5 样品中大豆总黄酮含量的变化

参照文献[10]绘制芦丁标准曲线，线性回归方程：y=10.075x+0.014 5，回归系数R2=0.998 2。式中：y为吸光度；x为芦丁标准液浓度/mg/mL。实验进行10种不同类型样品中总黄酮(以芦丁计)含量的测定，测量数据见表4。

采用SPSS软件进行显著性分析，其中针对黑豆和黄豆2种豆类进行蛋白质含量的配对t检验，P=0.001<0.01，表明黑豆和黄豆总黄酮含量存在极显著差异，黑豆中总黄酮含量几乎为黄豆的2倍。采用黑豆和黄豆进行不同发芽程度制备的大豆黄卷中总黄酮含量有显著性差异，总黄酮含量随发芽程度先下降后逐步升高，发芽0.5 cm的制品含量最低分别为3.11、1.74 mg/g，2种豆类各阶段总黄酮含量都低于其总多酚含量，这可能由于大多数的黄酮类化合物都属于多酚类物质[10]。

表5 样品中总黄酮含量

2.6 样品中大豆苷和染料木苷含量变化

根据2020 版 《中华人民共和国药典》采用高效液相色谱法进行大豆黄卷中大豆苷和染料木苷含量的测定，大豆苷标准曲线：y=25 715x+8 820，回归系数R2=0.999 9；染料木苷苷标准曲线：y=33 854x+15 186，回归系数R2=0.999 6。测定结果见表6、表7。

表6 样品中大豆苷含量

表7 样品中染料木苷含量

采用SPSS软件进行显著性分析，黑豆和黄豆2种豆类进行大豆苷、染料木苷含量的配对t检验，P值均小于0.01，即存在极显著性差异，黄豆制品大豆苷、染料木苷含量极显著高于黑豆制品。采用黑豆和黄豆进行不同发芽程度制备的大豆黄卷中染料木苷含量随发芽程度持续上升，大豆苷含量随发芽程度先下降，发芽0.5 cm达到最低分别为0.214 7、0.307 3 mg/g，随后逐步提高，但未超过原料最初大豆苷含量0.274 9、0.422 9 mg/g，和表5中总黄酮呈现相同规律。经实验证实，大豆发芽可增加大豆异黄酮且伴随着大豆异黄酮苷转化为苷元，2020版《中国药典》大豆黄卷项下含量测定项即以大豆苷和染料木苷总量不得少于0.080%为质控指标。

3 讨论

3.1 食品用豆芽制品

大豆发芽是一种经济有效的天然加工技术，能够提高大豆营养品质，目前大豆发芽过程中主要化学成分、生物活性物质等营养成分的研究比较多[16-18]，于立梅等[19]以吉林大豆为对象，研究0～8 d发芽前后及发芽过程中VC、还原糖 、蛋白质、异黄酮、总糖和脂肪等营养成分含量的变化，郭世豪等[20]研究0～3天黑豆芽的下胚轴长、鲜重及其植酸、γ-氨基丁酸生物活性物质含量变化，研究集中为食品食用豆芽制品即发芽长度 2 cm以上或者发芽1 d及以上[21,22]，本研究以黑豆和黄豆为原料进行恒温培养6 h，发芽0.5、1、1.5 cm样品的营养成分含量变化为豆芽制品发芽更初期的研究提供参考。

3.2 药用大豆黄卷

大豆黄卷以未经发酵的以大豆为原料，经过发芽干燥后的大豆，性味甘平，具有“去湿痹、散胃气”的功能。尽管大豆黄卷的炮制方法较为明确，但各地炮制规范和文献对其使用原料、 终点芽长的记载存在争议[23]。 2020年版《中国药典》中大豆黄卷质量标准评价项以大豆苷和染料木苷的定量测定，尚无对其他成分的整体评价。基于此，进一步考虑采用大豆黄卷中营养成分和异黄酮苷元和大豆皂苷等活性成分含量的变化规律来判断炮制终点，以确保发芽工艺的科学合理。

4 结论

以市售黑豆和黄豆为对象，研究不同发芽程度制备的大豆黄卷中营养成分含量和活性成分含量的变化，这些物质基础的变化可能会导致药理活性的改变。结果表明：不同发芽程度制备的制品中蛋白质、总黄酮和大豆苷先降低后升高，在发芽0.5 cm出现最低值；总糖和总酚含量出现波动性，呈现短暂上升、下降的交替现象；还原糖、染料木苷的含量持续平稳的增加，以黄豆制品大豆黄卷为例，含量均在在发芽1.5 cm制品中达到最大值分别为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种原料制备的大豆黄卷中黄豆制品中大豆苷和染料木苷的含量极显著高于黑豆，研究结果也从侧面解释了为何主流商品使用黄豆加工大豆黄卷[15]。