第３３卷第１期 武汉轻工大学学报 Ｖｏ１．３３Ｎｏ．１ ２０１４年３月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｗｕｈａｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｍａｒ．２０１４ 文章编号：２０９５－７３８６（２０１４）０１－００１７－０４ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５－７３８６．２０１４．０１．００５ 燕麦萌芽工艺研究及其营养成分分析 徐丛 ，刘英，崔明敏，曹威，黄庆荣 （武汉轻工大学食品科学与工程学院，湖北武汉４３００２３） 摘要：以萌芽率为指标，通过对燕麦萌芽的浸泡温度、浸泡时间、萌芽温度及萌芽时间进行 ｋ（３ ）正交试验，确定燕麦萌芽的最佳工艺参数；浸泡温度为２１℃，浸泡时间为１６ ｈ，萌芽温 度为２０ ｃＩ＝，浸泡时间为５ ｈ，此时燕麦的萌芽率最高，为６５．３３％。测量发现萌芽后燕麦的粗 蛋白、粗脂肪、还原糖、淀粉、８．葡聚糖、镁元素和ＶＥ含量都有所降低，但其总膳食纤维、钙元 素和铁元素含量分别增加了６３．１９％，１３．３３％和３３．４５％。 关键词：燕麦；萌芽；工艺优化；营养成分 中图分类号：ＴＳ ２０１．１ 文献标识码：Ａ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｏａｔ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｅ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ＸＵ ｃ０ ・ｙｕｅ，ＬＩＵ ，ＣＵＩ ｎｇ—ａｒｉｎ，ＣＡＯ Ｗｅｉ，ＨＵＡＮＧ ｑｉｎｇ—ｒｏｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００２３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ ｓｔｅｅｐｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ、ｓｔｅｅｐｉｎｇ ｔｉｍｅ、ｔｈｅ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｔｏ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ａｓ Ｌ９（３ ）ｏｎｈｏｇｏｎａｌ，ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｏａｔ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｓ ｓｔｅｅｐｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ２１￣Ｃ，ｓｔｅｅｐｉｎｇ ｔｉｍｅ １６ｈ，ｔｈｅ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ２０￣Ｃ， ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ５ ｈ，ａｎｄ ａｔ ｔｈｉｓ ｐｏｉｎｔ，ｔｈｅ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｉｓ ｈｉｇｈｅｓｔ ６５．３３％．Ｔｈｅ ｎｕｔｉｒｅｎｔ ｏｆ ｍａｌｔｅｄ ｏａｔ ｍｅａｓ— ｕｒｅｄ，ｉｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｐｒｏｔｅｉｎ，ｆａｔ，ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｓｕｇｅｒ，ｓｔａｒｃｈ，［３－ｇｌｕｃａｎ，Ｍｇ ａｎｄ ＶＥ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｍａｌｔｅｄ ｏａｔ ｉｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ｕｎｍａｌｔｅｄ ｏａｔ，ｂｕｔ ＴＤＦ，Ｃａ，Ｆｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅ ６３．１９％，１３．３３％ａｎｄ ３３．４５％． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｏａｔ；ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ；ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｐｔｉｍｕｍ；ｎｕｔｉｒｅｎｔ 燕麦是一种特殊的粮食、经济、饲料、医药多作 燕麦（芽长不超过１．０ ｍｍ），系指经过发芽后的燕 用作物…，已被证实含有均衡的蛋白质、丰富的可 麦籽粒及芽体，是一个酶活性被激活、释放的多酶 溶性膳食纤维、丰富的维生素和优质脂肪酸，有益人 系。在适宜的条件下，燕麦吸水膨润，胚芽萌发，内 体健康。近年来燕麦食品逐渐受到人们的关注和喜 部经历一系列生理生化变化和物质转变，长成新的 爱，成为消费增长最快的谷物食品 Ｊ。发芽作为一 个体，其营养成分也有所改变。本文选择燕麦为研 种传统工艺，能软化谷物籽粒的内部结构、提高谷物 究对象进行萌芽试验，分析其营养成分的变化，以期 的营养价值和利用率，降低抗营养因子的种类和含 为萌芽燕麦的生产提供理论基础。 量，同时谷物发芽后会产生一些新的风味 。萌芽 收稿日期：２０１３－０９－０６． 修回日期：２０１３・１０－２３． 作者简介：徐丛弱（１９８９・），女，硕士研究生，Ｅ—ｍａｉｌ：ｗｏｓｈｉｙｕｅ＠ｓｉｎａ．ｃｏｌｎ． 通信作者：黄庆荣（１９６８一），男，教授，Ｅ－ｍａｉｌ：ｑｈｕａｎｇ＠ＡＥＳＯＰ．Ｒｕ￣ｅｍ．ｅｄｕ． 基金项目：“十二五”国家科技支撑计划项目（２０１２ＢＡＤ３４Ｂ０５）． １８ 武汉轻工大学学报 ２０１４芷 １材料和方法 １．１实验原料和仪器 １．１．１ 实验原料 范围。 萌芽率（％）＝（ｎ／Ｎ）×１００％，其中／＂ｔ指种子正 常萌芽粒数（在规定时间内芽长不超过１．０ ｍｍ），Ｎ 指供试种子总数 ７ｊ。 燕麦：花早２号，河北省张家口市农科院提供。 １．１．２实验仪器 １．２．３燕麦萌芽参数优化试验 根据单因素试验结果，以燕麦萌芽率为考察指 标，进行 （３ ）正交试验，对燕麦萌芽工艺参数进 行优化。 微型植物粉碎机ＦＺ１０２型，天津泰斯特仪器有 限公司；恒温恒湿箱ＢＳＣ－４００型，博讯实业有限公 司；数显鼓风干燥箱ＧＺＸ－９０７０ＭＥ型，上海博远事业 有限公司；恒温磁力搅拌器９０－２型，上海泸西分析 仪器有限公司；台式离心机ＴＤＺ５，长沙平凡仪器仪 表有限公司；循环水式真空泵ＳＨＺ—Ｄ（Ⅲ）型，巩义 市英峪予华仪器厂；电热恒温水浴锅ＨＨ４型，巩义 市英峪予华仪器厂；水浴恒温振荡器ＳＨＡ．Ｃ，金坛 市荣华仪器制造有限公司。 １．２实验方法和设计 １．２．１ 萌芽燕麦的制备工艺 萌芽燕麦的制备工艺如图１所示。 燕 圆一圆一圆一同一豳一园 一固一存放 图１工艺流程 燕麦精选后，用蒸馏水浸渍于一定温度的恒温 恒湿箱中，燕麦与浸泡液的比例约为１：５（Ｗ／ ） Ｊ，浸泡结束后将燕麦沥干置于培养皿中萌芽， 培养皿内垫放２层滤纸，加水至滤纸吸足后，滤去多 余水分，萌芽期间培养箱湿度保持在９５％以上。萌 芽结束后将样品在微波炉中进行灭酶处理（４００ Ｗ， ２ ｒａｉｎ） Ｊ，然后置于４０ ｃＩ二鼓风干燥箱中干燥４８ ｈ， 取出后在干燥封闭的环境下存放以待后续试验。 １．２．２燕麦萌芽单因素试验 每份取１００粒燕麦，放入１５℃，１８℃，２１ ｃｌＣ，２４ ℃，２７℃的恒温箱中，浸泡燕麦，每隔２ ｈ取出，沥 干，称量，以吸水率为指标，做温度、时间的单因素试 验，确定浸泡温度、浸泡时间的范围。 吸水率（％）：（Ｂ—Ｇ）／Ｃ×１００％，其中Ｂ为 浸泡后的湿重，Ｇ为浸泡前的干重 ｊ。 每份取５Ｏ粒燕麦，根据浸泡温度和浸泡时间的 单因素结果，选定一个浸泡温度和浸泡时间，将浸泡 后的燕麦放人ｌ５℃，２０℃，２５℃，３０℃，３５℃的恒 温箱中，每隔１ ｈ取出，沥干，以萌芽率为指标，做温 度、时间的单因素试验，确定萌芽温度、萌芽时间的 １．２．４营养成分测定 将处理好的燕麦样品进行成分测定，分析燕麦 萌芽前后营养成分的变化。 蛋白质的测定：凯氏定氮法（ＧＢ５００９．５－２０１０）； 脂肪的测定：索氏抽提法（ＧＢ５５１２－２００８）； 脂肪酸的测定：滴定法（ＧＢ／Ｔ１５６８４—１９９５）； 淀粉的测定：酸水解法（ＧＢ／Ｔ００９．９－２００８）； 还原糖的测定：酸水解法（ＧＢ／Ｔ００９．９－２００８）； 总膳食纤维（ＴＤＦ）的测定：酶法（ＡＡＣＣ ３２— ０７）； 不溶性膳食纤维（ＩＤＦ）的测定：中性洗涤剂法 （ＧＢ１２３４－９０）； 可溶性膳食纤维（ＳＤＦ）的测定：酶法（ＡＡＣＣ ３２－０７） Ｂ一葡聚糖的测定：刚果红分光光度法 ； 水分的测定：１０５ｏＣ恒重法（ＧＢ ５４９７—８５）。 ２实验结果与分析 ２．１燕麦萌芽单因素试验 ２．１．１ 燕麦浸泡温度和浸泡时间对吸水率的影响 植物在发芽过程中需要充足的水分和氧气，但 水分过量会抑制呼吸，只有获得足够适合的水分才 能达到萌发的目的。植物含有充足的水分是提高发 芽率的前提条件，所以研究燕麦浸泡时间／温度与吸 水率的关系至关重要。 从图１可知，随着浸泡时间的增长，燕麦的吸水 速度明显加快。前６ ｈ吸水率均增加得很快，一定 时间后，吸水量趋于稳定，且稳定在４２％左右，说明 燕麦的吸水率为４２％。在超过４２％后继续增加是 因为燕麦吸水膨胀后开始发芽。相同温度下，浸泡 温度越高，燕麦的吸水率越大，但２２ ｈ后浸泡在２１ ℃的燕麦吸水率高于浸泡在２４℃，可能与燕麦开始 萌芽有关。从图１中可以发现，在ｌ５℃时宜浸泡 １４一ｌ６ ｈ，在１８℃时ｌ４一ｌ８ ｈ为宜，在２ｌ ｃｃ时ｌ４— １８ ｈ为宜，在２４℃时１０—１４ ｈ为宜，在２７℃时 １期 徐丛碉，刘英，崔明敏，等：燕麦萌芽工艺研究及其营养成分分析 １９ １０—１４ ｈ为最佳。 图１ 燕麦浸泡时间／温度与吸水率的关系 由图１可知，在１５℃的浸泡温度下，燕麦吸水 速度较为缓慢，水分达到４２％需要２４ ｈ，时间太长， 降低生产效益；而浸泡温度为２７℃时，吸水速度过 快，在１４ ｈ左右芽长已超过１．０ ｍｍ，萌芽速度过快 不利于控制。因此，选择浸泡温度１８℃，２１℃，２４ ℃，浸泡时间１２ ｈ，１４ ｈ，１６ ｈ。 ２．１．２燕麦萌芽温度和萌芽时间对萌芽率的影响 根据浸泡温度和浸泡时间的单因素结果，将 燕麦置于ｌ８。Ｉ＝的恒温恒湿箱内浸泡１４ ｈ，然后做 萌芽温度和萌芽时间的单因素实验，结果如图２ 所示。 ８０ ７。６０ ＋１５℃ 耜 — ２０℃ ＋２５℃ 徭３０一３Ｏ℃ ２。 ＋３５℃ ０ ｌ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ 时闻／ａ 图２燕麦萌芽时间／温度与萌芽率的关系 由图２可以看出，随着萌芽时间的增加，发芽率 在逐渐上升。相同时间下，萌芽温度为２０ ｃＩ＝，２５ ℃，３０℃时发芽率高于３５℃和１５℃，所以选择萌 芽温度２０℃，２５℃，３Ｏ℃；在２Ｏ℃，２５℃，３０℃下 萌芽６ ｈ燕麦的萌芽率趋于稳定，其萌芽率分别为 ５８．６７％，６０％和６２％；而３５℃下萌芽５ ｈ，萌芽率 趋于平稳，为４３．３３％。因此选择萌芽时间４ ｈ，５ ｈ 和６ ｈ。 ２．２燕麦萌芽的参数优化试验 采用ｋ（３ ）正交试验，探讨浸泡温度、浸泡时 间、萌芽温度、萌芽时间四个因素对燕麦萌芽率的影 响。正交试验因素水平见表１，试验结果见表２。 表１正交试验各因素及水平表 Ａ浸泡 Ｂ浸泡 Ｃ萌芽Ｄ萌芽 萌芽率 ｝￥’’Ｅ … 温度／℃ 时间／ｈ 温度／＂Ｃ 时间／ｈ ／％ ｌ ｌ ｌ １ ｌ ５Ｏ．０ｏ ２ ｌ ２ ２ ２ ５４．６７ ３ １ ３ ３ ３ ４４．６７ ４ ２ ｌ ２ ３ ５３．３３ ５ ２ ２ ３ １ ５０．６７ ６ ２ ３ ｌ ２ ６５．３３ ７ ３ １ ３ ２ ５１．３３ ８ ３ ２ １ ３ ５６．６７ ９ ３ ３ ２ ｌ ５３．３３ ＫＩ １４９．３３ １５４．６７ １７２．００ １５４．００ １６９．３３ １６２．００ １６１．３３ １７１．３３ １６１．３３ １６３．３３ １４６．６７ １５４．６７ ｋ１ ４９．７８ ５１．５６ ５７．３３ ５１．３３ ｋ２ ５６．４４ ５４．００ ５３．７８ ５７．１１ ｋ３ ５３．７８ ５４．４４ ４８．８９ ５１．５６ ２０．０ｏ ８．６７ ２５．３３ ｌ７．３３ 从表２可知，各因素对萌芽率的影响的主次顺 序是发芽温度（ｃ）＞浸泡温度（Ａ）＞萌芽时间（Ｄ） ＞浸泡时间（Ｂ）。各因素的最优水平为Ａ Ｂ，ｃ。Ｄ：， 即浸泡温度为２１℃，浸泡时间为１６ ｈ，萌芽温度为 ２０℃，浸泡时间为５ ｈ，该最优水平刚好与正交实验 中序列６的实验条件一样，且从结果来看序列６的 发芽率也是最高的，为６５．３３％。 ２．３燕麦萌芽前后营养成分分析 实验结果如表３所示。由表３可看出，燕麦在 萌芽后蛋白质从１５．９４％下降到１４．６４％，可能是由 于在萌芽开始阶段许多种类的内源酶能够水解不溶 性的燕麦储藏蛋白 ］，所以导致燕麦总蛋白稍有下 降；萌芽过后粗脂肪也有所降低，从８．３２％降低到 ７．８７％，这可能是由于燕麦迅速萌芽，籽粒中相关酶 系的酶活力也相应增大，其中脂肪酶的活力增加会 导致燕麦籽粒中原来与其他大分子物质相结合的甘 油三酯被脂肪催化酶降解成游离脂肪酸和甘油¨ ， 从而使脂肪含量降低；由于燕麦呼吸作用（主要是 无氧呼吸）消耗了还原糖提供的能量，所以萌芽后 还原糖含量降低了１９．４５％；燕麦的支链淀粉分子 武汉轻工大学学报 ２０１４正 和淀粉酶都混合在胚乳细胞的淀粉颗粒中，所以在 萌芽期间淀粉酶就已经合成了 ，但由于种子迅速 萌发的需要，淀粉酶降解淀粉的速度加快，从而导致 燕麦淀粉含量由６９．３２％降低到６３．０２％，下降了 ９．０９％。 表３萌芽对燕麦营养成分的影响（干基） 由于呼吸作用，淀粉等成分减少，萌芽后燕麦的 不溶性膳食纤维（ＩＤＦ）有所上升，从３．９８％上升到 ６．０９％，增幅为５３．０２％；燕麦总膳食纤维（ＴＤＦ）的 主要成分是不溶性膳食纤维，ＩＤＦ的上升导致ＴＩ）Ｆ 也增加了６３．１９％；在萌芽的开始阶段膳食纤维发 生溶解，分子间的断裂和蛋白质结构的裂解都使可 溶性膳食纤维（ＳＤＦ）含量增加；但由于Ｂ一葡聚糖 酶，Ｂ一葡聚糖降低了２４．４８％Ｄ１］。 由表３还可知萌芽后钙元素含量增加了 １３．３３％，铁元素含量提高了３３．４５％，这主要是因 为在燕麦萌芽过程中生成了新的组织，使矿物质元 素发生转移。同时干基的损失会使其含量略有增加。 另外，在燕麦萌芽之前，钙元素大部分与植酸络合形 成螯合物，但在萌芽之后，由于植酸酶破坏了这种结 合，降低络合程度，使钙元素呈游离态，所以钙元素 的含量增加。 ３ 小结 （１）燕麦萌芽的最佳工艺参数为：浸泡温度为 ２１℃，浸泡时间为１６ ｈ，萌芽温度为２０℃，浸泡时 间为５ ｈ，燕麦萌芽率为６５．３３％。 （２）萌芽可以作为一种方法来影响燕麦的营养 成分。萌芽后燕麦的粗蛋白、粗脂肪、还原糖、淀粉、 Ｂ一葡聚糖、镁元素和ＶＥ含量都有所降低，但燕麦的 总膳食纤维含量、不溶性膳食纤维含量、可溶性膳食 纤维含量、钙含量和铁含量增加。 参考文献： ［１］ 曲祥春，何中国．我国燕麦生产现状及发展对 策［Ｊ］．杂粮作物，２００６，２６（３）：２３３－２３５． ［２］徐托明，田斌强．孙智达，等．燕麦发芽过程中 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（１）：２７－３５．
