浸泡条件对黄豆吸水率、发芽率及豆芽出品率的影响

娄利娇， 朱星陶*， 陈佳琴， 杨春杰， 谭春燕， 徐 熙， 龚锡震

(1.贵州省农业科学院 油料研究所， 贵州 贵阳 550009； 2.贵州金瑞农业科技有限公司， 贵州 贵阳 550009)

黄豆芽即用黄豆发芽生产的豆芽，是一种营养丰富、味道鲜美的蔬菜，且富含大量的优质蛋白和维生素。关于豆芽的记载最早见于《灵枢经》和《神农本草经》，在战国时期，黄豆芽被称为黄卷，主要用于药用，到宋代才被当作蔬菜食用[1-2]。黄豆中含有大量的优质蛋白质，但同时也含有胰蛋白酶抑制剂、植酸、棉子糖、鼠李糖等抗营养因子，影响人体对营养成分的吸收与利用，还易引起腹胀。黄豆发芽后可使黄豆的生化特性、营养特性等发生重大改变，从而提高其营养价值，如蛋白质被水解为氨基酸和多肽、淀粉转化为单糖和低聚糖等。黄豆发芽后营养物质种类和含量发生变化，主要有非蛋白氮含量增加[3-5]、必需氨基酸和非必需氨基酸含量增加[3-4，6]、大豆异黄酮和大豆皂苷等功能性成分含量增加[7]、总糖含量减少而还原糖含量增加[7-8]、维生素种类及含量增加[3，9-10]、钙铁锌等矿物质含量增加[7，11]、酶活性增强[6，9]、棉子糖和水苏糖等低聚糖含量减少[8，12]、脂肪含量减少[3]、植酸和胰蛋白酶抑制剂等抗营养因子减少[11，13-14]、感官及风味最佳[9]。

目前，关于黄豆芽发芽过程中营养成分变化的研究报道[3-4，15-17]较多，黄豆芽生产工艺的研究多集中在根据不同营养指标研究其生产条件[18-19]，而对黄豆芽生产中浸泡工艺的研究报道鲜见。在生产黄豆芽时必须对黄豆进行浸泡处理，浸泡过程中的浸泡水量、浸泡水温、浸泡时间等工艺会影响黄豆芽的吸水率、发芽率和出品率。为从理论上探讨黄豆芽生产的最佳浸泡工艺，就黄豆芽生产中不同浸泡水温、浸泡时间、浸泡水量对黄豆芽吸水率、发芽率和出品率的影响进行试验研究，旨在为黄豆芽的工业化生产和精深加工提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

黄豆：选用豆芽生产专用芽豆(非转基因)，百粒重8.714 g，购于农贸市场。

仪器与设备：电子天平，上海越平科学仪器有限公司；豆芽机，中国山东鑫达豆制品机械厂。

1.2 方法

黄豆芽生产工艺流程：选种→清洗→浸种→发芽→淋水→摘取→清洗→贮藏。

各浸泡工艺均分别精选黄豆500粒并分成5份，每份100粒，室温22℃，浸种水pH为中性。将浸泡好的黄豆置于底部有孔的一次性塑料杯(盒)内，然后置于豆芽机内发芽。发芽条件[20-21]一致，均为箱体温度23℃，淋水温度23℃，淋水时间100 s，淋水间隔200 min，培养3 d。每个处理设3个重复。

1.2.1 不同浸泡工艺的试验设计

1) 浸泡温度。浸种水温分别为20℃、30℃、40℃、50℃、60℃，浸泡6 h，浸种水量为3倍黄豆重量。

2) 浸泡时间。浸种水温50℃，浸种时间分别为4 h、5 h、6 h、7 h、8 h，浸种水量为3倍黄豆重量。

3) 浸泡水量。浸种水温50℃，浸种时间6 h，浸种水量分别为黄豆重量的1倍、2倍、3倍、4倍、5倍。

1.2.2 指标及其测定方法

1) 吸水率。将浸泡好的黄豆取出，擦干黄豆表面水分，称质量(g)，计算吸水率(%)，取3个重复的平均值。

吸水率=(吸水膨胀后黄豆质量-供试黄豆质量)/供试黄豆重量×100%

2) 发芽率。胚根露出种皮超过豆子长度1 mm以上即为发芽。将豆芽机内萌发黄豆取出，对发芽黄豆计数，分别测定24 h发芽率与最终发芽率，取3个重复的平均值。

发芽率=发芽黄豆数/供试黄豆数×100%

3) 出品率。将培养3 d已发芽的黄豆芽取出，擦干豆芽表面水分，称质量(g)，计算出品率(%)，取3个重复的平均值。

出品率=发芽黄豆质量/供试黄豆质量×100%

2 结果与分析

2.1 浸泡温度对吸水率、出品率、发芽率的影响

2.1.1 吸水率 由表1可知，黄豆吸水率在20～40℃显著增大，40～60℃浸泡处理的吸水率差异不显著。李凯等[22-23]研究认为，在黄豆芽生产中浸泡黄豆时，水量不要过多，时间不要太长，以黄豆的吸水率达101%即可。试验中当温度为20℃时，黄豆的吸水率为105.80%，满足黄豆芽生产中吸水率为101%的需求；当浸泡温度为40℃时，黄豆的吸水率最高，为111.88%；当浸泡温度升高到50℃和60℃后，黄豆的吸水率也较高，但浸泡黄豆的水出现泡沫、浑浊，有析出物、异味等。浸泡温度对吸水率影响的试验结果表明，黄豆芽生产的最佳浸泡温度为40℃。

2.1.2 出品率 在20～40℃，黄豆芽的出品率随浸泡温度的升高显著增大；浸泡温度为50℃时，出品率最高，为388.77%，显著高于20℃、30℃、60℃处理；40℃时的出品率与50℃时的差异不显著；当温度为60℃时，出品率显著降低，这是因为浸泡温度过高导致营养成分流失，从而影响出品率。浸泡温度对出品率影响的试验结果表明，黄豆芽生产的最佳浸泡温度为50℃。

表1 不同浸泡温度的黄豆吸水率和出品率

2.1.3 发芽率 由表2可知，在各浸泡温度条件下，黄豆的24 h发芽率与最终发芽率间存在极显著差异，最终发芽率均极显著大于24 h发芽率。在20～50℃，24 h发芽率和最终发芽率均随温度的升高逐渐增大；当浸泡温度为50℃时，24 h发芽率和最终发芽率均最大，且豆芽出芽整齐、芽体洁白；当温度为60℃时，24 h发芽率和最终发芽率均呈降低趋势，因为温度过高使得营养成分的溶出率增大，从而影响发芽率。温度在20～30℃，24 h发芽率间无显著差异，最终发芽率间存在显著差异；温度在40～50℃，24 h发芽率间存在显著差异，最终发芽率间无显著差异；温度在50～60℃，24 h发芽率和最终发芽率间均无显著差异。浸泡温度对发芽率影响的试验结果表明，黄豆芽生产的最适浸泡温度为50℃。

表2 不同浸泡温度的黄豆发芽率

2.2 浸泡时间对吸水率、发芽率、出品率的影响

2.2.1 吸水率 由表3可知，浸泡4～6 h，吸水率随浸泡时间的增加显著增高；浸泡7～8 h，吸水率变化不显著。当浸泡4 h时，黄豆吸水率为93.56%，小于101%，这是因为浸泡时间过短，黄豆还未完全吸水膨胀；当浸泡5 h时，吸水率为101.29%，满足黄豆芽生产中吸水率为101%的需求；当浸泡6 h时，黄豆吸水率最高，为115.97%，且豆芽整齐度较好；当浸泡时间超过7 h时，黄豆的吸水率有小幅下降，此时水中泡沫较多，有黏状析出物，这是因为浸泡时间过长导致营养成分流失，从而使吸水率和出品率降低。浸泡时间对吸水率影响的试验结果表明，黄豆芽生产的最佳浸泡时间为6 h。

2.2.2 出品率 由表3可知，当浸泡4～6 h时，出品率随浸泡时间的增加显著增高；当浸泡6 h时，出品率最高，为389.18%，且豆芽整齐度较好；当浸泡7～8 h时，出品率显著降低，因为浸泡时间过长导致营养物质流失，使得发芽率减小从而影响出品率。浸泡时间对出品率影响的试验结果表明，黄豆芽生产的最佳浸泡时间为6 h。

表3 不同浸泡时间的黄豆吸水率和出品率

2.2.3 发芽率 由表4可知，在各浸泡时间条件下，黄豆的24 h发芽率与最终发芽率间呈极显著差异，最终发芽率均显著大于24 h发芽率。当浸泡4～6 h时，24 h发芽率与最终发芽率随浸泡时间的延长均逐渐增大；当浸泡6 h时，24 h发芽率与最终发芽率均最大，分别为53.67%和91.33%；当浸泡6～8 h时，24 h发芽率与最终发芽率均随浸泡时间的延长有小幅降低，此时浸泡水中有较多黏状析出物、有异味，因为浸泡时间过长，导致营养成分溶出率增加。当浸泡5～6 h时，最终发芽率间呈显著差异。据浸泡时间对发芽率影响的试验结果，黄豆芽生产的最佳浸泡时间为6 h。

表4 不同浸泡时间的黄豆发芽率

2.3 浸泡水量对吸水率、发芽率、出品率的影响

2.3.1 吸水率 从表5看出，当浸泡水量为1～4倍时，吸水率随浸泡水量的增加逐渐增大；当浸泡水量为4～5倍时，吸水率呈下降趋势。浸泡水量为1～3倍时，吸水率间存在显著差异；浸泡水量为3～5倍时，吸水率间无显著差异。当浸泡水量为1倍时，吸水率为88.24%，不能满足黄豆吸水率101%的需求；当浸泡水量为2倍时，吸水率为109.66%，满足黄豆吸水率101%的需求；当浸泡水量为4倍时，黄豆吸水率最大，为114.18%。浸泡水量对黄豆的吸水率影响的试验结果表明，黄豆芽生产的最佳浸泡水量为4倍黄豆质量。

2.3.2 出品率 由表5可知，豆芽的出品率随浸泡水量的增加呈先增后降趋势。浸泡水量为1～3倍时，出品率显著增大；浸泡水量为4～5倍时，出品率显著降低。当浸泡水量为1倍时，出品率最低，为396.76%，与5倍水量处理间的出品率无显著差异；浸泡水量为2倍与4倍间的出品率无显著差异；浸泡水量为3倍时，豆芽的出品率最高，为418.45%，且豆芽牙体洁白、整齐度好。浸泡水量对豆芽出品率影响的试验结果表明，黄豆芽生产的最佳浸泡水量为3倍黄豆质量。

表5 不同浸泡水量的黄豆吸水率和出品率

2.3.3 发芽率 由表6可知，在各浸泡水量处理条件下，黄豆的24 h发芽率与最终发芽率间呈极显著差异，最终发芽率均显著大于24 h发芽率。当浸泡水量为1～3倍时，24 h发芽率与最终发芽率随浸泡水量的增加逐渐增大；当浸泡水量为3倍时，24 h发芽率和最终发芽率均达最大，分别为55.33%和93.67%；当浸泡水量为3～5倍时，24 h发芽率与最终发芽率随浸泡水量的增加呈下降趋势。浸泡水量为1～2倍时，24 h发芽率间无显著差异，最终发芽率间呈显著差异；浸泡水量为2～3倍时，24 h发芽率间呈显著差异，最终发芽率间无显著差异；浸泡水量为3～5倍时，24 h发芽率和最终发芽率间均无显著差异。浸泡水量对黄豆发芽率影响的试验结果表明，黄豆芽生产的最佳浸泡水量为3倍。

表6 不同浸泡水量的黄豆发芽率

3 结论与讨论

黄豆不同浸泡条件试验结果表明，黄豆吸水率、发芽率和出品率随着浸泡温度的增加、浸泡时间的延长、浸泡水量的增大均呈先增后降趋势。在同等条件下，浸泡温度过低使得吸水速率慢，浸泡时间过短使黄豆吸水不充分，浸泡水量太少不能完全浸没黄豆；浸泡温度过高、时间过长、水量过多均会增大营养物质溶出率，还会造成黄豆发生无氧呼吸，从而影响吸水率、发芽率和出品率。

试验结果表明，当浸泡温度、浸泡时间和浸泡水量分别为40℃、6 h和4倍黄豆重量时，黄豆吸水率均最高,分别为111.88%、115.97%和114.18%；当浸泡温度、浸泡时间和浸泡水量分别为50℃、6 h和3倍黄豆重量时，黄豆的24 h发芽率和最终发芽率及出品率均最高，分别为53.00%、93.67%、388.77%，53.67%、91.33%、389.18%和55.33%、93.67%、418.45%。

在黄豆芽生产中，吸水率满足101%即可。根据试验结果，当浸泡温度50℃、浸泡时间6 h、浸泡水量3倍黄豆重量，其吸水率均可达101%，且发芽率、出品率最高，推荐此浸泡条件为黄豆芽生产的最佳浸泡条件。