鹿建峰,李 静*,李兴警,张明星,刘凯炎
(赤峰学院化学与生命科学学院,内蒙古自治区 赤峰 024000)
苜蓿(Medicago statival)在我国是最重要的饲料作物,有“牧草之王”的美称。苜蓿蛋白质含量是大豆的1.8倍,氨基酸种类齐全且氨基酸模式与联合国粮农组织推荐的相符[1],丰富的膳食纤维、多糖、维生素也使得苜蓿在食品领域的应用研究取得一些成果,如苜蓿挂面、饮料、罐头、茶等产品的开发。苜蓿芽苗菜是用苜蓿种子培育出嫩茎和嫩叶供食用,作为芽苗类蔬菜的新品种近年来颇受消费者喜爱,也是苜蓿在食品领域的开发利用。据国际苜蓿芽苗菜协会统计,北美每年销售的芽苗菜产值大约2 500万美元[2]。苜蓿芽苗菜生产实践中应用立体栽培技术,目前针对苜蓿芽苗菜的研究已有报道,主要集中在苜蓿芽苗菜的育苗技术、生长发育、生产管理等方面,其营养价值及深加工利用的研究还比较少。
苜蓿芽苗菜生产材料主要使用紫花苜蓿种子,从种子消毒、浸种催芽、光照处理等方面研究其芽苗菜生产实践的影响因素和条件,以提高出芽率、苗鲜重、可食率以及营养指标。
1.1.1 种子萌发及生理特性
紫花苜蓿种子的发芽率直接影响芽苗菜的产量,发芽率越高产量则越高,在种子萌发时使用生长调节剂有提高发芽率的作用,有学者使用植物生长调节剂(GGR-6)处理紫花苜蓿种子,发芽率随发芽时间呈下降趋势,累积发芽率GGR-6浓度越大则越高,发芽率最大时GGR-6浓度200 mg/L,这一浓度下苜蓿芽叶绿素含量、POD活性(3 237 U/g)、SOD活性(1 477 U/g)、CAT活性(600 U/g)均达到最大值,而MDA、游离脯氨酸含量最低[3]。
有学者[4]模拟复合盐碱胁迫条件,对苜蓿种子萌发情况进行了研究,考察苜蓿芽苗的发芽率、发芽势、发芽指数、鲜质量和干质量等指标,结果表明,复合盐碱超过种子耐受的浓度会显著降低发芽率(低于90%),发芽势也很低(低于50%),同时会影响鲜质量和干质量。
1.1.2 育苗技术
丁建刚[5]在培育芽苗菜时使用育苗盘,以营养液浸泡,通过正交试验研究浸种时间、遮光情况、营养液浓度对苜蓿芽苗菜生长高度与鲜质量的影响,结果显示,遮光情况对株高和鲜质量影响最大,综合考虑后确定浸种时间15 h,0.2%营养液(KH2PO4),芽苗4~5 cm前遮光培养,后见光培养,平均株高可达9.35 cm,平均鲜质量达214.50 g。翟洪民[6]从生产场地与设施、选种处理、生产方式、采收出售4个方面系统介绍了苜蓿芽苗菜生产技术,使用立体栽培架,用20 ℃温水浸种提高出芽率,在生长过程中注意环境温度(17~22 ℃)的控制,每天喷水1~2次,芽苗菜的产量为种子重量的7~8倍。还有学者[7]以浸种温度、覆土厚度、浸种时间、播种密度为因素,采用正交试验对不同处理条件下苜蓿芽苗菜生长指标(包括根长、下胚轴长、下胚轴直径、子叶面积)进行研究,发现对根长、下胚轴长的影响:播种密度>浸种时间>浸种温度>播种深度;对子叶面积的影响:播种密度>浸种温度>播种深度>时间浸种。在生产实践中期望子叶面积和下胚轴直径更大,需再对浸种时间、浸种温度、播种密度进行综合研究,确定较佳的参数。也有学者对苜蓿芽苗微量元素富集能力进行研究,通过施用不同浓度的硫酸锌和螯合铁考查苜蓿芽苗的富集情况,结果显示,锌浓度0~0.5 mg/L、螯合铁0~35 mg/L范围内,随浓度增大苜蓿芽苗的富集能力增强,当螯合铁为40 mg/L时铁的富集最强,在立体无土栽培培养液中如果施用,能提高苜蓿的营养价值[8]。
以紫花苜蓿幼苗为研究对象,使用LED光调整光质,采用黑光(CK)、红光、蓝光、绿光、UV -A(380 nm)和UV-B(308 nm)照射处理,研究光质对苜蓿芽苗菜生长、品质和抗氧化性的影响,结果表明,红光处理对可溶性糖的积累最有利,蓝光则对可溶性蛋白和花青素含量的积累最有利,而且对PAL酶活力及抗氧化性的提高效果显著,白光处理则对于总酚和类黄酮物质的产生有利[9]。
以“维多利亚”品种苜蓿种子为研究对象,采用不同光质光(白光、黄光、红光、蓝光)培养,以黑暗培养为对照,蓝光除能显著提高可溶性蛋白含量,对游离氨基酸、VC、总酚和总黄酮的提高也是显著的,清除DPPH的能力显著,对NO3-的含量有显著降低作用;红光对鲜重有显著提高;白光则在苜蓿芽苗干质量方面有提高作用[10]。
苜蓿芽苗菜培养过程尚未实现统一的、规模化的生产模式,对芽苗菜食用的安全性还欠缺保障,如有可能存在微生物污染的问题。为此有学者将HACCP原理应用于苜蓿芽苗的生产,初步建立了苜蓿芽苗的HACCP体系,确定种子原料验收的农残重金属问题为CCP1,包装时微生物和致病菌为CCP2,金属检测为CCP3,对3个关键控制点设置了关键限值和监控程序:(1)种子验收需对每批次原料按照GB 2762和GB 2763进行第三方检测,出具检测报告;(2)对包装材料需按照GB 29921进行实验室检测并出具报告;(3)金属探测对铁、不锈钢、铜设定了检测限,不合格则销毁[11]。这一体系也在某有机生态农场进行了实际验证,对保证苜蓿芽苗菜的生产质量十分有利,在生产的管理水平上走上新的台阶。
苜蓿芽苗菜采用多层立体无土栽培形式,食用安全性有保障,且生长期短,能够实现集约化生产。其作为新型蔬菜的同时,在食品领域也有一定的应用前景[12-13],如苜蓿叶蛋白(ELAP)含量高达62.9%(干基),可作为食品添加剂应用在面制食品中增加蛋白质含量,改善氨基酸模式;还有研究表明苜蓿多糖具有免疫增强效应[14],且苜蓿膳食纤维含量高,也作为加工原辅料应用在保健食品和药品中。
干燥处理是蔬菜常见加工方式之一,干燥后的蔬菜主要应用于方便食品作脱水蔬菜包原料[15],也有应用冻干技术加工成干制蔬菜,做冻干零食产品。苜蓿芽苗作为原料可加工生产功能性饮料,但需考虑其口感接受度的问题,与其它原料复合生产功能性饮料具有更强的可行性,相关研究还有待完善和充实。