磁化水处理对萌芽绿豆抗氧化能力的影响

王颖，颜丙仁，徐炳政，张桂芳，王欣卉

（1.黑龙江八一农垦大学食品学院，大庆 163319；2.国家杂粮工程技术研究中心；3.青岛琅琊台集团股份有限公司）

磁化水处理对萌芽绿豆抗氧化能力的影响

王颖1，2，颜丙仁1，徐炳政3，张桂芳2，王欣卉1

（1.黑龙江八一农垦大学食品学院，大庆 163319；2.国家杂粮工程技术研究中心；3.青岛琅琊台集团股份有限公司）

探讨了磁化水处理对萌芽绿豆抗氧化能力的影响，为磁化水在家庭制备豆芽中应用提供支持。以自来水处理组为对照，磁化水用于绿豆芽培育，每隔12 h测定萌芽绿豆中维生素C（Vc）、总多酚及总黄酮的含量，期间记录绿豆萌芽基本情况。绿豆芽生长至可食用状态时，测定绿豆芽提取液对羟基自由基、超氧阴离子自由基、DPPH自由基的清除率及其总还原力。结果表明，磁化水处理组Vc与总黄酮含量显著高于自来水处理组（P＜0.05），二者在总多酚含量方面无显著差异性（P＞0.05），磁化水处理组对三类自由基的清除效果及其总还原力均显著高于自来水处理组与市售豆芽组（P＜0.05）。实验表明，采用磁化水代替自来水培育绿豆芽，能够显著增加绿豆芽中抗氧化成分含量，提高绿豆芽抗氧化活性。

磁化水；萌芽；绿豆；抗氧化

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

绿豆种子（绿丰5号，当年种），黑龙江省建三江农垦种业公司提供；市售绿豆芽，平均芽长（5.0±0.3）cm，市售。

水杨酸，天津市津科精细化工研究所；芦丁、1，1-二苯基-2-苦肼基（DPPH）标准品，美国Sigma公司；维生素C（VC）、正己烷、硫酸亚铁、三氯化铁、铁氰化钾、三氯乙酸，均为分析纯，天津化学试剂厂。

1.1.2 主要仪器设备

电热鼓风干燥机：DGG-9070A，上海森信实验仪器有限公司；磁化水器：FS-101，sgfarm株式会社；高速万能粉碎机：FW100，天津市泰斯特仪器有限公司；电子分析天平：JD1003B-3B，沈阳龙腾电子有限公司；离心机：TDL80-2B，上海安亭科学仪器厂；紫外—可见分光光度计：2102PCS尤尼科（上海）仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 绿豆萌芽及预处理

取一定量的成熟绿豆种子（饱满，无虫蛀），用去离子水轻柔清洗三遍，分别用10倍自来水与磁化水（磁化流速2.5 m·s-1）浸泡12 h，取出种子控净表皮残水，置于事先灭菌的平板中，豆子表面用2层清洁纱布覆盖，室温下避光培养，每隔12 h淋水（自来水或磁化水）1次，每个处理组同时设置三个平行样。绿豆萌芽过程中，每隔12 h取样一次。

1.2.2 绿豆萌芽基本情况

每天用直尺测定一次绿豆芽长度，计算绿豆平均芽长至（5.0±0.3）cm（日常食用长度）时所用时间，同时记录绿豆发芽数量，计算绿豆发芽率。

1.2.3 萌芽绿豆抗氧化成分测定

分别取一定量的萌芽绿豆，40℃干燥至恒重后，磨粉过120目筛。根据文献，测定萌芽绿豆干粉中多酚、黄酮及Vc含量[4]。

1.2.4 绿豆芽体外抗氧化能力评价

绿豆芽生长至平均芽长5.2 cm时，以市售绿豆芽为对照，分别取一定量的豆芽用4倍磷酸缓冲液（pH 6.8）浸泡2 h后匀浆，4 000 r·min-1离心10 min，取上清液，即绿豆芽提取液。根据文献，测定绿豆芽提取液对羟基自由基、超氧阴离子自由基、DPPH自由基的清除率及其总还原力[5]。

1.2.5 统计学分析

数据采用x¯±s表示，采用SPASS 19.0统计学软件进行统计学分析，组间比较采用T检验，P＜0.05有统计学意义。

2 结果与分析

2.1 磁化水处理对绿豆萌芽基本情况的影响

实验条件下，两类水处理绿豆均具有较好的出芽率，且颜色与形态与市售豆芽无明显差异，出芽率均在94%～96%之间，但自来水处理组豆芽生长至日常食用长度用时72 h，而磁化水处理绿豆60 h后芽长即可达到日常食用长度。结果显示，磁化水能够显著提高绿豆豆芽生长率，该结果与已有报道相类似[6]。但是，磁化水处理并不能提高绿豆出芽率，这主要是因为豆类出芽率可能主要与其品种、干种状态、温度及湿度等有关，而磁化过程仅赋予了普通水磁性，该因素对豆类出芽率影响较小。

2.2 磁化水处理对萌芽绿豆抗氧化成分的影响

2.2.1 萌芽绿豆Vc含量

图1为萌芽绿豆中Vc含量变化，从图中可以看出，绿豆萌芽过程中，随着萌发时间的增长，两组绿豆芽中Vc含量整体呈升高趋势，且磁化水处理组显著高于自来水处理组（P＜0.05），但萌发时间在0～36 h时，磁化水处理组Vc含量与自来水处理组无显著差异性（P＞0.05）。另外，磁化水处理组在48～60 h以及自来水处理组在60～72 h时，萌芽绿豆中Vc含量则显著降低（P＜0.05），这主要是由于绿豆萌发开始时，生物量累积速率迅速增加，而新陈代谢尚未高速运行，大量Vc积累于体内，而当豆芽生长至可食用状态时，新陈代谢速率显著高于生物量积累速率，Vc消耗量降低[7]，而磁化水更易同时促进生物量累积速率与新陈代谢速率[8]。结果表明，磁化水处理能够提高绿豆芽生长率，降低绿豆芽培养耗时，同时显著提高了绿豆芽中Vc含量。

图1 萌芽绿豆Vc含量Fig.1Vc content of germinated mung bean

2.2.2 萌芽绿豆总多酚含量

图2为绿豆萌芽过程中总多酚含量的变化，从图中可以看出，绿豆在萌芽过程中，其体内总多酚含量逐渐升高，其中在24～96 h范围内，磁化水处理组总多酚含量显著高于自来水组（P＜0.05）。但是，在0～12 h范围内，磁化水处理组总多酚含量出现显著下降的情况（P＜0.05），这可能是由于绿豆总多酚中含羟基多酚物质较多，从而导致绿豆总多酚极性较强。而磁化处理能够促进氢键断裂，为多酚的生产提供更多的能量与氢键，同时提升了酚类代谢途径中相关酶的活性，提高了酚类代谢转化，使总多酚类物质的积累提高[9]，使其在磁化水环境中合成积累与代谢分解都强于自来水环境。

图2 萌芽绿豆总多酚含量Fig.2The total polyphenol of germinated mung bean

2.2.3 萌芽绿豆总黄酮含量

从图3中可以看出，随着绿豆萌芽时间的延长，两组绿豆芽体内总黄酮含量逐渐升高，且两组之间无显著差异性（P＜0.05），结果表明，绿豆在萌芽过程中，黄酮类物质逐渐在体内蓄积，且蓄积速度高于新陈代谢过程分解速度，而磁化水并不能有效的提高萌芽绿豆中的总黄酮含量，这可能主要与绿豆芽中黄酮类型及所含酚羟基数目、位置等有关[10]。

图3 萌芽绿豆总黄酮含量Fig.3The Flavone of germinated mung bean

2.3 磁化水处理对萌芽绿豆抗氧化能力的影响

通过对萌芽绿豆抗氧化成分的测定结果表明，在绿豆萌芽过程中，其体内的抗氧化成分随着时间的延长而逐渐增长，仅从抗氧化成分含量方面考虑，适当延长绿豆豆芽的培养时间可提高豆芽的营养成分。但是，绿豆豆芽的食用又受外观、口感及生产成本等限制，一般绿豆芽生长至5 cm左右即达到市售和食用状态。因此，以市售绿豆芽为对照，分别选取了达到可食用状态的磁化水与自来水处理的绿豆豆芽，测定了其对羟基自由基、超氧阴离子自由基、DPPH自由基的清除率及其总还原力，结果如表1所示。

各组绿豆芽对三类自由基均具有较好的体外清除效果，其中磁化水处理组对三类自由基的清除效果及其总还原力均显著高于自来水处理组与市售豆芽组（P＜0.05），自来水处理组对羟基自由基的清除效果及其总还原力显著高于市售豆芽组（P＜0.05），但是其对于超氧阴离子自由基与DPPH自由基的清除效果与市售豆芽组无显著差异性（P＞0.05）。结果表明，绿豆豆芽具有较好的抗氧化效果，而磁化水培育绿豆豆芽能够显著提高豆芽的抗氧化活性，这主要是由于磁化水改变了绿豆萌芽过程中新陈代谢情况，促进了多种抗氧化成分在体内的积累。

3 讨论

绿豆豆芽营养丰富，口感清爽，几乎不含生豆籽粒中的单宁及蛋白酶抑制剂等抗营养因子。由于豆芽简单易做，从普通家庭、小产量作坊到大型豆制品生产企业均有生产，绿豆豆芽的生产主要以绿豆籽粒和水为原料，随着自来水的普及，目前一般家庭及企业均采用自来水生产生产豆芽。

表1 萌芽绿豆抗氧化能力Table 1The antioxidant ability of germinated mung bean

探讨了磁化水处理对萌芽绿豆抗氧化成分及其抗氧化能力的影响，旨在为磁化水与常见蔬菜—绿豆豆芽的结合可能性提供数据支持。结果表明，绿豆芽含有丰富的抗氧化活性成分，具有较强的抗氧化作用，而采用磁化水代替自来水培育绿豆芽，能够显著提高绿豆芽中Vc及总多酚的含量（P＜0.05），从而显著提高其抗氧化能力，这可能主要是由于磁化水的磁性能够改变绿豆萌芽过程中的代谢途径中相关酶的活性及代谢过程。但是，实验条件下，磁化水处理并不能够有效的提高绿豆豆芽长得总黄酮含量（P＜0.05），这可能主要与绿豆豆芽中黄酮类型及所含酚羟基数目、位置等有关。另外，磁化水能够促进豆芽的生长率，缩短豆芽培育时间，但是对豆芽的出芽率无明显影响，该结果并不符合部分已有报道[11]，这可能是由于豆类的品种、状态及其他因素有关。

4 结论

近年来，随着磁化水设备的小型化、家居化，磁化水越来越多的出现在消费者的家庭。目前我国消费者对磁化水的消费主要以直接饮用为主，但是其保健和功能作用尚无明确的证实。证实了实验条件下磁化水处理能够显著提高绿豆萌发过程中部分抗氧化成分含量，从而提高绿豆芽抗氧化能力。因此，磁化水在豆芽生产的应用将有广阔的前景，但其机制尚不明确，磁化水自身的磁化状态对其影响仍待进一步研究。

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Effects of Magnetized Water Treatment on the Antioxidant Capacity of Germinated Mung Bean

To supply the application support of bean sprouts produced by magnetized water，the effect of magnetized water on the antioxidant capacity of germinated mung bean was investigated.The magnetized water was used to cultivate bean sprouts，the tap water treatment was as control group.The content of vitamin C，the total polyphenol and total flavonoids in the germinated mung bean were determined every 12 hours.The basic situation of germinating mung bean was also recorded.The effect of mung bean sprout extract on hydroxyl radical，superoxide anion radical and DPPH radical scavenging rate and total reducing power were determined when the germinated mung bean was edible.The results showed that the VC and total flavonoids of magnetized water treatment group were significantly higher than that of tap water treatment group（P＜0.05），but there were no significant difference in total polyphenol （P＞0.05）.The three kinds of free radical scavenging effect and the total reducing power of the magnetized water treatment group were significantly higher than those in tap water treatment group（P＜0.05）.The experiment showed that the use of magnetized water instead of tap water could significantly increase the content of antioxidant components in mung bean sprouts and improve the antioxidant activity of mung bean sprouts.

magnetized water；germination；mung bean；antioxidation

TS214.9

A

1002-2090（2017）03-0049-04

2016-05-15

国家星火计划项目（2015GA670008）；国家星火计划项目（2013GA670001）；大庆指导项目（sdfy-2015-55）；大庆科技局创新项目（sjh-2013-65）。

王颖（1979-），女，副教授，吉林大学毕业，现主要从事农产品加工与贮藏工程及食品质量安全方面的研究工作。业[2]，但是近年来，以磁化水为代表的系列产品及家居用水磁化设备涌入我国市场，磁疗保健风靡我国。虽然尚无权威科学证明直接饮用磁化水具有保健功能，但是已有报道表明，磁化水处理能改进变种子的部分生长特性及食用品质[3]。探讨了磁化水处理对萌芽绿豆抗氧化成分及其抗氧化能力影响，旨在为磁化水在绿豆芽生产中的推广与应用提供理论参考。

10.3969/j.issn.1002-2090.2017.03.011

Wang Ying1，2，Yan Bingren1，Xu Bingzheng3，Zhang Guifang2，Wang Xinhui1

（1.College of Food，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319；2.National Coarse Cereals Engineering Research Center；3.Qingdao Langyatai Co.Ltd.）

绿豆是我国重要的传统杂粮之一，因其富含蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素及矿物质等活性成分而广受消费者青睐。我国食用豆芽已有两千多年的历史，研究表明，豆类种子萌芽后，单宁、凝集素及蛋白酶抑制剂等抗营养因子减少[1]，同时赋予了豆类种子更独特的风味口感。

磁化水是水经磁场后，被磁场磁化了的一种水。磁化水最早被应用于化工、农业及建筑材料等行