花生發芽過程中營養物質和功能成分的變化規律研究

徐世杰+羅慶+雷清芝

摘要：以小白沙花生（Arachis hypogaea Linn.）種子為原料進行發芽試驗，系統研究發芽過程中各營養物質和功能成分的變化。結果表明，花生發芽后水分含量大幅提高，灰分含量變化不大，發芽初期粗脂肪含量略微波動，總氮含量有所增加，可溶性蛋白含量急劇減少，游離氨基酸和總糖含量開始上升。發芽4 d的花生芽菜脂肪含量較原樣下降71.9%，游離氨基酸含量約為原樣的30倍，總糖含量是原樣的3.7倍，總酚、白藜蘆醇和黃酮含量較原樣分別上升了53.6%、34.5%和42.5%，說明花生發芽后大分子物質減少，人體較容易吸收利用的小分子物質含量提高，功能成分的含量有所增加，發芽可以作為提升花生營養保健價值的重要手段。

關鍵詞：花生（Arachis hypogaea Linn.）；發芽；營養物質；功能成分；變化

中圖分類號：S565.2 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2018）01-0089-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.01.023

Abstract： Using the seed of Xiaobaisha peanut（Arachis hypogaea Linn.） as material，the change of nutritional and functional components in peanut during germination were studied. The results showed that the water content increased significantly and the ash content changed little. At the beginning of germination，crude fat content fluctuated slightly，total nitrogen content increased，soluble protein content decreased sharply，free amino acids and total sugar content began to rise. The fat content of 4 d peanut sprouts declined by 71.9% compared with the original peanut. The free amino acid content is about 30 times as the total sugar content is 3.7 times of the original peanut. The total phenols，resveratrol and flavonoids were increased by 53.6%，34.5% and 42.5%. The results indicated that after the germination of peanut，the macromolecular substance is reduced，and the content of small molecular substance which is easy to absorb and utilize by human body is increased，and the content of functional component is increased.Germination can be used as an important means to improve the nutritional and health value of peanut.

Key words： peanut（Arachis hypogaea Linn.）； germination； nutritional components； functional components； change

花生（Arachis hypogaea Linn.）是一種高蛋白油料作物，且屬于優良蛋白質，很容易被人體吸收[1]。花生仁中含有8種人體必需氨基酸，還含有豐富的不飽和脂肪酸、卵磷脂、多種維生素以及鈣、磷、鐵等元素[2]。花生中含有一種生物活性很強的天然多酚類物質——白藜蘆醇，具有抑菌、防癌、降血脂、抗氧化等廣泛的保健功能，被美國科學界列為“100種最熱門有效的抗衰老物質”之一[3]。中國是世界花生生產大國，但與發達國家相比，中國對花生資源的開發和利用程度還相距甚遠。

發芽是由異養到自養的過程，普遍認為萌發的關鍵是水解酶的活化，各種貯藏物質在水解酶的催化作用下被分解成小分子化合物，從而為呼吸作用提供了基質，為物質的轉化與合成、新細胞的組建提供了大量必需原料[4，5]。利用豆類、蔬菜以及禾谷類的種子，萌發之后短時間生長的幼苗作為芽苗類蔬菜，由于其營養物質更易于吸收，風味獨特、經濟價值高、生產周期短、無污染，歷來備受中國消費者的青睞[6]。花生芽菜是新近開發出來的一種新型芽菜品種，目前中國對花生發芽的研究還處于起步階段，本試驗系統研究了花生發芽過程基本營養物質和功能成分的變化規律，旨在利用發芽進一步提高花生的營養保健價值，提高原料的利用率和經濟效益，為花生這一優質營養資源的深度開發和利用提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

原料：花生，當季產帶殼小白沙花生，手工去殼。

試劑：硼酸、無水硫酸鈉、硫代硫酸鈉、重鉻酸鉀、考馬斯亮藍等，購于天津凱通化學試劑有限公司；無水乙醇、磷酸氫二鈉、無水碳酸鈉、沒食子酸等，購于天津天力化學試劑有限公司；苯酚、蒽酮、蘆丁、硝酸鋁、亞硝酸鈉、氫氧化鈉、白藜蘆醇等，購于國藥集團化學試劑有限公司；福林酚，購于上海金德生物科技有限公司；茚三酮，購于上海山浦化工有限公司；異亮氨酸，購于上海康達氨基酸廠。endprint

儀器：JE1002型電子天平，購于上海浦春計量儀器有限公司；紫外可見分光光度計，購于天津市普瑞斯儀器有限公司；SPX-430型生化培養箱，購于上海樂燁電器有限公司；HH-S2型數顯恒溫水浴鍋，購于金壇市醫療儀器廠；DL-1型萬用電爐，購于北京市光明醫療儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 花生芽的培養 選擇飽滿、表皮光滑、無霉爛的花生種子，用 0.1%的高錳酸鉀溶液浸泡20 min，然后用清水沖洗干凈，于25 ℃溫水中浸泡15 h，使種子充分吸水膨脹。浸泡過程要勤換水，浸后將種子撈出放入發芽盤中，于30 ℃恒溫培養箱中進行發芽，每天淋水3～4次。每隔24 h取樣，放入-18 ℃冰箱中備用，以未發芽花生種子作為對照。

1.2.2 基本營養成分的測定 水分含量測定，采用直接干燥法（GB/T 5832.2-2008）；灰分含量測定，采用灼燒法（GB/T 5009.4-2010）；粗脂肪含量測定，采用索氏抽提法（GB/T 14772-2008）；總氮含量測定，凱氏定氮法（GB/T 5009.5-2010）；可溶性蛋白測定，采用考馬斯亮藍法（牛血清蛋白標準曲線方程為y=0.005 8x-0.034 8，R2=0.995 5）；游離氨基酸含量測定，采用茚三酮法（GB/T 5009.124-2003）（異亮氨酸的準曲線方程為y=0.004 9x-0.269 5，R2=0.997 9）；總糖含量測定，采用蒽酮硫酸法（葡萄糖標準曲線的方程為y=0.004 8x-0.011 8，R2=0.997 6）。結果單位為g/100 g，分別以干重和濕重計。

1.2.3 活性物質的提取 分別稱取不同發芽天數的花生樣品（原樣，浸泡1、2、3、4、5 d）5 g，粉碎后分別加入100 mL體積分數70%的乙醇溶液，于60 ℃水浴鍋中浸提2 h，提取結束后抽濾、濃縮，定容至100 mL，備用。

1.2.4 總酚含量的測定 采用福林酚法[7]。沒食子酸標準曲線方程為y=0.009 9x+0.010 7，R2=0.993 6。準確吸取0.5 mL樣液于25 mL比色管中，加入5 mL去離子水，0.5 mL福林酚試劑，混勻后加入20%的Na2CO3溶液1.5 mL，定容10 mL，在室溫下靜置1 h后于765 nm下測定其吸光度，通過標準曲線計算樣品中總酚含量（mg/g）。

1.2.5 白藜蘆醇含量的測定 采用紫外分光光度法[8]。白藜蘆醇標準曲線方程為y=0.005 5x+0.011，R2=0.997 5。準確吸取1 mL樣液于25 mL比色管中，用去離子水定容25 mL，在306 nm波長下測定吸光度，通過標準曲線計算樣品中白藜蘆醇含量（mg/g）。

1.2.6 黃酮含量的測定 采用NaNO2-Al（NO3）3-NaOH比色法[9]。蘆丁標準曲線方程為y=0.001x-0.047 1，R2=0.998 7。準確吸取1 mL樣液于25 mL比色管中，加入0.3 mL濃度為5%的亞硝酸鈉溶液，搖勻放置6 min，再加入0.3 mL濃度為10%的硝酸鋁溶液，搖勻放置6 min，再加入4 mL濃度為4%的氫氧化鈉溶液，搖勻，定容10 mL，靜置15 min后于510 nm下測定吸光度，通過標準曲線計算樣品中黃酮含量（mg/g）。

2 結果與分析

2.1 花生發芽過程中水分含量的變化

由圖1可以看出，花生發芽過程中水分含量不斷增加，發芽前3 d增長速度尤為明顯，3 d之后逐漸趨于平緩。發芽7 d的樣品水分含量可達86.3%，大約是種子的10倍。種子吸水膨脹會使種皮逐漸變軟甚至破裂，種皮開始對一些物質及氣體的通透性增加時便是種子萌發的開始。

2.2 花生發芽過程中灰分含量的變化

由圖2可以看出，以濕重計花生發芽過程中灰分含量呈明顯下降趨勢；以干重計在浸種期間花生的灰分含量有一定的減少，發芽1～7 d的過程中，灰分含量變化不大，發芽7 d時灰分含量略高于浸種的灰分含量。

2.3 花生發芽過程中粗脂肪含量的變化

由圖3可以看出，以濕重計花生發芽過程中脂肪含量呈下降趨勢；以干重計花生發芽初期脂肪含量略微增加，可能是由于發芽初期物質轉化不穩定所致[5]。發芽1～4 d過程中，脂肪含量下降迅速，表明此階段脂肪大量分解，為種子萌發及芽苗生長提供能量[10]。發芽4 d以后脂肪含量下降速率逐漸變緩。

2.4 花生發芽過程中總氮含量的變化

由圖4可以看出，花生發芽期間，以濕重計總氮含量逐漸降低；以干重計花生從浸種到發芽1 d過程中，其總氮含量急劇增加，發芽1 d的花生總氮含量達到最高，為37.81 g/100 g，之后逐漸降低。發芽7 d時總氮含量僅為14.97 g/100 g，低于未發芽種子。蛋白質作為種子內部主要的營養組分，發芽過程中不僅其含量和組成會發生變化，同時與其代謝相關的多肽和氨基酸等可能都會有明顯的不同。

2.5 花生發芽過程中可溶性蛋白含量的變化

由圖5可以看出，在原樣到發芽1 d期間，花生中可溶性蛋白質含量急劇減少，發芽1 d時以濕重和干重計的可溶性蛋白含量分別為1.23、2.28 g/100 g，可能是由于種子萌發過程中內源蛋白酶被激活，大分子蛋白質被降解為小分子蛋白質、多肽或游離氨基酸[11]。發芽1～7 d過程中可溶性蛋白質含量趨于穩定。

2.6 花生發芽過程中游離氨基酸含量的變化

由圖6可以看出，花生原樣中游離氨基酸含量較低，僅為0.3 g/100 g左右，種子萌發過程中游離氨基酸含量明顯增加，發芽4 d時以干重計其含量可達10.11 g/100 g，表明花生發芽過程中，蛋白質在蛋白酶的作用下被大量水解成小分子氨基酸，發芽后的花生芽苗更有利于人體吸收，這一變化對其營養價值的影響很重要。隨著發芽時間的繼續延長，游離氨基酸含量開始減少，可能是由于其參與了新組織的合成。endprint

2.7 花生發芽過程中總糖含量的變化

由圖7可以看出，以濕重計花生發芽過程中總糖含量呈小幅下降趨勢；以干重計，結果表明花生種子從原樣到發芽4 d期間，總糖含量不斷增加，發芽4 d達到峰值，為11.84 g/100 g，大約是原樣的4倍，主要是由于發芽前期多種水解酶被迅速激活，使大分子的碳水化合物水解為小分子糖類，給幼芽的生長提供能量。發芽4～7 d過程中，總糖含量呈下降趨勢，表明總糖消耗速率遠遠大于其轉化速率，可能是由于呼吸強度的不斷增加所致[11]。

2.8 花生發芽過程中總酚含量的變化

由圖8可以看出，以濕重計花生發芽過程中總酚含量呈下降趨勢，主要是由于發芽過程中吸收了大量水分。從干重結果可以看出，總酚含量呈上升趨勢，原樣中總酚含量僅為1.53 mg/g，發芽5 d后總酚含量可達2.73 mg/g。

2.9 花生發芽過程中白藜蘆醇含量的變化

由圖9可以看出，以干重計花生浸種過程中白藜蘆醇含量明顯提高，可能是濕度較大更有利于白藜蘆醇的富集。鋪盤發芽1～4 d過程中，白藜蘆醇含量較浸種樣品有所下降，但整體呈上升趨勢，發芽5 d樣品中白藜蘆醇含量可達1.21 mg/g，明顯高于原樣和浸種樣品，表明發芽過程提高了花生的抗氧化活性。

2.10 花生發芽過程中黃酮含量的變化

由圖10可以看出，從原樣到花生種子發芽4 d過程中，以干重計的黃酮含量呈現一定的波動，發芽4 d以后黃酮含量明顯上升，約為原樣的2倍。綜合總酚、白藜蘆醇、黃酮3個指標測定結果可知，發芽可以作為提升花生保健價值的重要手段。

3 結論

研究發現，花生發芽過程中水分含量不斷增加，灰分含量沒有明顯變化。發芽初期粗脂肪含量稍有波動，總氮含量有所增加，可溶性蛋白質含量急劇減少，游離氨基酸和總糖含量開始上升。發芽中期（1～4 d）粗脂肪和總氮含量呈下降趨勢，可溶性蛋白質含量變化不大，游離氨基酸和總糖含量持續上升。發芽后期（4～7 d）粗脂肪、總氮、可溶性蛋白質、游離氨基酸和總糖含量均呈下降趨勢。總酚、白藜蘆醇和黃酮含量在花生發芽過程中整體呈上升趨勢。綜上可知，花生發芽后，大分子物質減少，人體較容易吸收利用的小分子物質含量提高，功能成分的含量有所增加。最佳發芽時間為4 d，此階段的花生芽菜脂肪含量較原樣下降了71.9%，游離氨基酸含量約為原樣的30倍，總糖含量是原樣的3.7倍，總酚、白藜蘆醇和黃酮含量較原樣分別上升了53.6%、34.5%和42.5%，營養保健價值全面提升。

參考文獻：

[1] 趙貴興，陳 霞，劉昊飛，等.花生的功能成分、營養價值及其開發利用研究[J].安徽農學通報，2011，17（12）：39-42.

[2] 劉曉艷，蔡培鈿，白衛東，等.花生的加工現狀及其研究進展[J].農產品加工學報，2009（6）：115-118.

[3] 任秀蓮，邢 峰，解利利.花生中白藜蘆醇的研究現狀及應用[J].食品研究與開發，2008（5）：163-164.

[4] 高榮岐，張春慶.種子生物學[M].北京：中國農業出版社，2009.

[5] 鮑會梅.花生發芽過程中成分變化的研究[J].食品研究與開發，2016，37（17）：42-45.

[6] 孫麗平，楊美智子，劉蒙蒙.不同生長期花生芽中主要營養成分變化[J].食品工業科技，2013，34（2）：343-346.

[7] 安 輝，辛 巖，牟文春，等.花生多酚的提取及抗氧化活性初步研究[J].安徽農學通報，2010，16（22）：45-47.

[8] 梁德生，樸美子.花生芽培養條件的優化及果凍產品的開發[J].食品工業，2011（1）：24-27.

[9] 張少穎.不同加工方法對花生總黃酮含量的影響[J].中國糧油學報，2008，25（8）：104-108.

[10] 楊 選，楊 震，陶 陽，等.花生籽粒發芽過程中脂肪代謝的變化[J].食品科學，2017，38（1）：142-148.

[11] 張 浩，張雅君，丁 艷，等.花生發芽過程中主要生理指標及蛋白質代謝變化[J].食品科學，2013，34（19）：311-316.endprint