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种子萌发是高等植物生命活动最强烈的一个时期，涉及到一系列形态和生理生化的变化，一些大分子物质如淀粉和蛋白质会被分解，营养成分如维生素及矿物质含量增加，限制性氨基酸等物质的含量提高。谷物发芽能提高谷物的营养价值，促进功能成分富集，降低或消除有害物质或抗营养物质，改善谷物产品风味及感官品质，开发萌动谷物食品对于增进饮食健康，促进食品加工产业发展具有重要价值。
γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）是一种广泛存在于动植物体内的四碳非蛋白质天然氨基酸，是一种重要的中枢神经系统抑制性神经递质，通过发芽方式处理谷物，可以使谷物中的GABA含量增加。研究发现通过控制小麦发芽时的温度（15 ℃ 下发芽24 h），GABA 含量较发芽前提高了2.3倍。采用避光发芽水稻，发现萌发时间越长，谷氨酸和 GABA产量越高，萌发48 h 时，GABA 含量为34.28 mg/100 g。
研究表明，发芽前使用0.1%的NaClO溶液浸泡对发芽大麦 GABA含量有明显的促进作用，相比未浸泡发芽大麦，其GABA 含量提高了2.17 倍，其原因可能是由于大麦发芽前浸泡导致 GABA被激活，浸水会造成谷物缺氧促使植物组织中GABA 含量快速增加。
有学者研究了黄豆、黑豆、绿豆和红豆经过发芽后的 GABA 含量变化。在12 h 时，黄豆中 GABA 含量达到最大值，为0.89 mg/g，黑豆在24 h 时达到最大值4.78 mg/g，青豆和红豆在36 h时GABA含量分别达到最大值3.93和3.09 mg/g。
谷物经过发芽处理后，可使谷物中多酚、多肽、黄酮类活性物质含量发生变化，此类物质含量的显著增多，可提高谷物的抗氧化活性和谷物类食品的应用前景。通过检测20℃，70%湿度下萌发的藜麦，发现发芽藜麦相比于未处理藜麦多酚含量高出2.6倍。其原因可能为藜麦发芽后苯丙氨酸转氨酶（PLA）被激活，从而合成了新的多酚类化合物，促使发芽后多酚含量提高。
研究发现大豆经过盐处理后，再进行发芽，其多肽含量显著提高，盐胁迫下多肽含量的增加可能与mRNA 加工、转录调控、转运、稳定性的改变有关。通过研究3种大麦发芽时总黄酮含量的变化，发现大麦经过完全避光发芽后总黄酮含量由最开始的0.35 mg/g 增加到 0.37 mg/g。发芽过程中随着苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的增强，出现黄酮类化合物的积累增加。
PAL 是黄酮类化合物和酚类化合物的关键合成酶，可以催化莽草酸途径产生的L-苯丙氨酸去除氨残留物并生成反式肉桂酸。反式肉桂酸可以通过苯丙烷代谢途径转化为中间产物。中间产物包括香豆素酸、阿魏酸、芥子酸等，可进一步转化为香豆素、绿原酸、辅酶 A 酯，最终转化为次生代谢物，包括木质素、黄酮和其他化合物。
发芽处理可降低或消除谷物和豆类中有毒、有害或抗营养物质的含量，提高蛋白质和淀粉的消化率以及某些谷物中限制氨基酸和维生素等营养物质的含量，使得原本不能食用的谷物或只能部分食用的谷物大大提高可食用性和营养价值。糙米在发芽之前，钙、镁等矿物质元素大部分与植酸结合在一起，人体不能吸收。但在发芽过程中，由于植酸酶的作用，这种结合被破坏，矿物质元素呈游离态，从而使这些必需成分在人体内的吸收率显著提高。
研究表明，糙米发芽后可降低抗营养因子植酸的含量，一些原来不能消化的营养组分也能被有效地吸收，糙米品质得到较大改善。大豆中含有的抗营养因子，如蛋白酶抑制剂、植酸、凝集素等物质，影响人体对营养物质的吸收和利用。大豆发芽后，抗营养因子的含量有不同程度的降低，脂肪氧化酶的活力降低了62%，胰蛋白酶抑制剂的含量降低了35%，因此大豆发芽后更适宜于人体的消化吸收。
发芽谷物中的多糖含量下降幅度接近20%，这主要是由于原料中的淀粉、纤维素等多糖降解为还原糖。这一变化可促使发芽食品的黏度大为下降，使得天然高能流质（即高能量密度） 食品的生产成为可能，尤其适宜于制作婴幼儿断奶食品。
大麦发芽后还原糖和氨基酸含量增加，不仅有助于人体的吸收，而且可以通过焙烤和膨化等加工方法，使还原糖与氨基酸发生 Maillard 反应，改变产品的色泽和风味，使其色泽更诱人、风味更浓郁。例如，发芽处理后制成的发芽大麦茶，其香气明显得到改善。糙米发芽后，由于胚乳中淀粉向还原糖的转化，可以使得米饭口感变软，人体原来不能消化的糙米营养成分也能被有效地消化吸收。
发芽糙米既可以作为制作米饭的原料米，也可作为制作糕点食品、流体食品、膨化食品等发酵食品及糙米茶饮品等的原料。豆类经适当发芽处理后，很多酶被激活，也能够形成独特的风味和良好的口感。不过，在提高谷物营养、功能和风味品质的同时，发芽也可能造成某种程度的营养缺陷。研究发现，大麦发芽过程中β-葡聚糖、胱氨酸和脯氨酸等含量会随发芽时间的延长而下降，这对发芽大麦的营养价值也产生了一定的负面影响。
谷物经过发芽处理，可以通过改变谷物的营养价值和提高消化率来改善产品特性，可以提高许多生物活性化合物的水平，有助于抑制有害微生物增殖、提高食品安全性、改善质地等，因此对食品工业具有巨大的发展潜力，可以通过开发新配料、再造工艺和产品来进行深入探索。
不过，对于使用发芽的加工方式对谷物进行处理，仍然存在许多问题，如对发芽机制机理研究还不够深入及系统，未能形成一致性科学共识；当前产品开发大部分局限于实验室研究，产业化程度不高，缺乏大型规模化生产设备及条件。因此全面推广发芽食品，被更多消费者认可，仍需要一段时间。另外，进一步加强谷物发芽后组分变化的研究，对于发芽谷物食品的精深加工和产品开发具有重要意义。
参考资料：
[1]武伟超,桑若杰,刘磊,等.发芽、发酵对谷物营养和功能活性成分的影响及其应用研究进展[J].食品工业科技,2023,44(07):411-418.
[2]李香勇,龚魁杰,陈利容,等.发芽谷物营养及功能成分变化研究进展[J].农产品加工,2015,(18):76-78..
作者简介
小泥沙，食品科技工作者，食品科学硕士，现就职于国内某大型药物研发公司，从事营养食品的开发与研究。
来源：食品加工包装在线
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