绿豆芽苗的碘营养强化及富碘芽苗烹制中成分变化

【摘要】本工作利用循环液膜培养方式添加外源碘制备富碘绿豆芽苗,同时考察了不同浓度外源碘对绿豆萌发至豆苗过程中萌发、生长和营养质量方面的影响,以及不同烹制处理对富碘绿豆芽苗中碘等微量元素含量的影响,以期为进一步将富碘绿豆芽苗开发为预防和治疗碘缺乏病的富碘新食品提供一定理论和实验基础。论文主要包括以下几方面：(1)为了对含水率不同的植物样品中碘元素进行测定,建立了两种适用于不同植物样品的处理方法。其中,干法灰化-碘离子选择性电极法适用于含水率较低的干植物样品(烘干样等)中碘元素的测定,测定紫菜标准品含量为82.00±1.68mg·kg-1符合参考值(79±8mg·kg-1),表明该方法准确度良好,采用干法灰化处理得到的灰分可应用于铁(Fe)、锌(Zn)、锰(Mn)、铜(Cu)等4种微量元素的测定；湿法还原-碘离子选择性电极法适用于含水率较高的鲜植物样品中碘元素的测定,加标回收率96.2%,该法具有方便快捷、处理量大、设备简单、灵敏度高,为测定碘强化绿豆芽苗中碘元素含量提供测量手段。(2)采用循环液膜培养法,进行外源碘在绿豆芽苗中的生物强化：先用去离子水浸种6h,继用0～300mg·L-1碘离子(KI)溶液培育96h(从浸种开始计时)。研究碘浓度对绿豆发芽率,鲜重(单株重量),初生叶、上胚轴、下胚轴、初生根长度,下胚轴直径,次生根数等生长指标以及I和Cu、Fe、Mn、Zn等微量元素的含量,以考察碘强化对绿豆芽苗生长和微量元素含量的影响。结果表明,低于10mg·L-1碘离子培养液对绿豆各生长指标显示无促进或弱促进作用,20～80mg·L-1对各项生长指标,尤其是胚轴长度和次生根数有显著促进,而大于100mg·L-1显著抑制其生长。24h时整株碘含量为2.25mg·kg-1FW(1mg·L-1)～183mg·kg1FW(300mg·L-1),48h时为1.58mg·kg-1FW(0mg·L-1)～104mg·kg-1FW(300mg·L-1),72h时为1.17mg·kg-1FW(CK)～163mg·kg-1FW(300mg·L-1),96h时为0.70(CK)～193mg·kg-1FW(300mg·L-1),同一培养时间绿豆芽苗中碘含量随碘培养液浓度的增加先增加至一定浓度后再增加；同一培养液浓度绿豆芽苗碘含量随培养时间增长先降低后升高,综合考虑生长指标和微量元素含量,碘强化绿豆芽苗培育适宜培养液浓度为20～80mg·L-1。综合考虑生长指标和微量元素含量,碘强化绿豆芽苗培育适宜培养液浓度为20～80mg·L-在优化后的消化条件(干法灰化法)和FAAS工作参数下,对不同浓度碘离子培养液、不同时间下所培养的绿豆产品中Cu、Fe、Mn和Zn等4种微量元素含量进行测定。结果表明,各浓度培养液所培养的绿豆芽苗中4种元素含量随培养时间的增加而显著降低,缺碘Hoagland’s培养液在所研究时间中亦不能增加绿豆芽苗中四种微量元素的含量,适当浓度的碘离子(20～80mg·L-1)可以促进绿豆对Cu、Fe、Zn的溶出,但过高的碘浓度(>100mg·L-1)将抑制绿豆对Cu、Fe、Mn的渗出,培养末期绿豆均能从培养液中重新利用Fe、Mn、Zn三种微量元素。(3)采用2,6-二氯靛酚法和考马斯亮蓝G250法分别对碘强化绿豆芽苗中Vc和蛋白质含量进行测定,结果表明,一定萌发时间、不同碘离子培养液浓度下所培养绿豆产品中Vc、蛋白质含量均存在显著性变化。除48h外,其余培养时间下Vc含量均呈现随培养液浓度的增加先增加后降低的趋势。同一培养时间、20～80mg·L-1培养液所培养绿豆产品中Vc含量显著高于其他浓度培养液相应产品的Vc含量。随着培养时间的延长,不同浓度碘强化绿豆产品中蛋白质均显著性降低；1～60mg·L-1培养绿豆产品中蛋白质含量显著低于其余浓度培养液相应产品的蛋白质含量,说明一定浓度的碘离子促进了绿豆蛋白质分解转化为有利于人体吸收的小分子肽链和氨基酸。因此,综合考虑生长指标、微量元素含量、Vc和蛋白质含量等指标,碘强化绿豆芽苗培育适宜培养液浓度为20～60mg·L-1。(4)模拟实际情况,建立了煮制、蒸制、烘烤、油炸四种常见烹制实验方法。对富碘绿豆芽苗进行了烹制实验(煮制、蒸制、烘烤、油炸),研究不同烹制条件下碘含量的变化；此外,对富碘绿豆芽苗还进行了煮制实验,考察了煮制过程中4种金属微量元素(Cu、Fe、Mn和Zn)的损失程度。结果表明,不同烹制方法对富碘绿豆芽苗中碘元素的保留存在显著性差异。富碘绿豆芽苗中碘含量随煮制时间的延长而降低,煮制时间超过10min后,碘元素溶出基本达到平衡,其(碘)保留率仅为33.5%,煮制0～30min碘含量近似符合方程Cr=55.49-6.13t+0.313t2-4.99×10-3t3,R2=0.9898；除Mn元素无明显变化外,其余金属元素保留率随煮制时间的增长而降低,各元素保留率由小到大依次为：I(33.5%)、Cu(50.0%)、Zn(54.1%)、Fe(61.9%)、Mn(几乎无损失)。经烘烤处理发现,富碘绿豆芽苗(鲜样)中碘元素不会随水分的加热挥发而损失；短时间烘烤(<15min)对碘元素量无显著减小,但长时间烘烤(30min)会导致碘元素显著损失。油炸处理主要考察油温对富碘绿豆芽苗中碘元素含量的影响,结果表明,随油炸温度的升高,碘元素保留率越高,较低温度(150℃)对色素破坏程度较小,但碘含量显著降低,保留率为75.1%,高温(180℃和220℃)油炸处理对碘含量无显著影响。在蒸制处理方面,随着蒸制时间的延长,富碘绿豆芽苗中碘含量变得越低,蒸制30min碘保留率仅65.8%。使用普通绿豆芽苗菜(未富碘)进行了加碘煮制实验并与富碘绿豆芽苗煮制实验进行对比,以考察富碘绿豆芽苗菜和实际生活中加碘煮制普通绿豆芽苗菜在补充碘方面的差异。结果表明,普通绿豆芽苗在加碘煮制过程中(0～30min)碘含量无显著增加,而富碘绿豆芽苗在煮制过程中碘含量虽然随时间的增加而降低,但是在煮制含量最低时(15min,18.19mg·kg-1FW),富碘绿豆芽苗中碘含量是普通绿豆芽苗中碘含量的50.8倍。以摄入150μg碘作为日摄入参考值,仅需8.24g即可满足人体需求,因此富碘绿豆芽苗产品有潜力作为人体摄入碘元素的来源。
【作者】庞锦伟；
【导师】胡广林；
【作者基本信息】海南大学，应用化学，2014，硕士
【关键词】绿豆；碘；生物强化；微量元素；烹制；

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