董玉玮，曹泽虹，苗敬芝，陈学红，曹修成

（1.徐州工程学院 食品与生物工程学院，江苏 徐州 221018；2.徐州满春食品有限公司，江苏 徐州 221747）

毛豆是指豆科（Leguminosae） 大豆属，由于豆荚上有很多细毛，所以有了毛豆的名字[1]。毛豆是极具代表性的豆类蔬菜之一，其营养价值相对较高，并富含矿物质，柔糯香甜，口味独特[2]。其中，所含的膳食纤维可达到4.0%，对机体正常生长发育和代谢功能有着非常重要的影响。

一般情况下，毛豆在8 月—10 月成熟，在此期间，毛豆中的含水量也相对较高，由于其处于高温条件下，所以代谢十分旺盛，很可能发生失水萎蔫的情况，导致老化变黄、易污染、腐烂等情况发生，不利于保证良好的食用品质[3]。速冻贮藏可以降低组织中的水分活性、抑制微生物的生长、减少酶的活性，从而达到延长贮藏期的效果。速冻是十分典型的低温保鲜法之一。在-30 ℃的低温条件下，将某些产品以十分迅速的速度冻结，产品能够在0.5 h 内将自身超过80%水分直接转化为冰晶，再包装之后存储于-23～-18 ℃的温度条件下[4]。由于速冻能够尽可能保持食品的营养，所以现已被当作科学合理的保藏技术之一。洪若豪[5]研究发现，鲜毛豆的贮藏温度在-20～-25 ℃最为合适。米小红等人[6]则指出，当处于-18 ℃的温度条件下，鲜毛豆能够保存6～8 个月。徐磊等人[7]研究表明，毛豆的品质先在-35 ℃下快速预冻，再放入-18 ℃的冷库中贮藏毛豆的品质会更好。因此，新鲜毛豆需要提前预冻，而后再将其置于-18 ℃温度条件下贮藏。

以速冻毛豆为研究对象，采用质构分析、营养物质检测等技术，对毛豆和速冻毛豆进行理化、营养、品质定性和定量分析，分析毛豆速冻过程中营养成分的变化，探讨速冻过程毛豆中叶绿素、脂肪、矿物质等营养成分含量变化，同时检测硬度、弹性、内聚性、持水力、POD、SOD、CAT、MDA 等间接反映营养品质变化的指标，为科学评价速冻毛豆的营养品质奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料、试剂和仪器

1.1.1 试验材料和试剂

毛豆，徐州满春食品有限公司提供；CaCO3、草酸、氢氧化钠、Na2HPO4、KH2PO4等试剂，南京晚晴化玻仪器有限公司提供；超氧化物歧化酶（SOD）测定试剂盒、过氧化氢酶（CAT） 测定试剂盒、丙二醛（MDA） 测定测试盒，南京建成生物工程研究所提供。

1.1.2 试验仪器

TDZ4 型台式低速离心机，湖南赫西仪器装备有限公司产品；FA2104N 型电子天平、754 型紫外可见分光光度计，上海精密科学仪器有限公司产品；i-Mark 型多功能酶标仪，美国BIO-RAD 伯乐公司产品；HH-4 型数显恒温水浴锅，国华电器有限公司产品；HS-3 型精密酸度计，上海世义精密仪器有限公司产品；GZX-DH 型电热恒温干燥箱，上海跃进医疗器械厂产品；移液器，Eppendorf 公司产品；TMSTouch（质构仪） 型食品物性测定仪，美国FTC 公司产品。

1.2 方法

新鲜毛豆，在种植地采摘后迅速送到实验室。选择色泽、籽粒均良好，无病菌损害，无机械伤的样品。剥出毛豆仁，洗净，在90 ℃以上的热水中漂烫3～5 min，捞出后迅速冷却至10 ℃以下。除去表面水分，然后进行单体速冻，小包分装后冷藏30 d。在贮藏期每隔7 d 选取定量毛豆进行测定。

1.2.1 质构特性测定

参照卓成龙等人[8]的方法。采用TMS-Touch 型质构仪，测定模式选用TPA 模式。将毛豆仁分为均等的2 瓣，再将1 瓣的平齐面置于测试台，确保探头作用于样品的过程中样品不发生移动。

测定条件：探头型号为P 0.5 圆柱形探头，测试速度60 mm/min，触发力0.1 g，压缩形变程度85%，进行数据的采集与分析，获得硬度、弹性和内聚性3 项质构参数。

1.2.2 水分测定

根据GB 5009.3—2016 标准，选用直接干燥法。取样品放入培养皿，称量，至100～110 ℃的干燥箱条件下，持续干燥1 h。取出，至干燥器条件下持续冷却0.5 h，再称量，并循环干燥，持续至前后2 次所得到的质量差值小于或者等于2 mg 为止。

1.2.3 持水力测定

选用离心分离质量法。取2 g 样品，置于50 目铜网，铜网和离心管相接触，后者保持以转速4 000 r/min持续离心10 min，再称量，基于离心之前与之后所得到的样品质量可获得持水力。如果持水力相对较高，则代表了样品质量极佳。

1.2.4 叶绿素含量测定

参照黄伟坤[9]的方法。取1 g 样品，置于研钵，添加80%（V/V） 丙酮溶液2 mL，少量CaCO3和石英砂研磨至组织中绿色完全提取，以80%（V/V） 丙酮洗涤，再定容直到25 mL，充分摇匀，静置，至CaCO3沉淀变白之后，再将其过滤，滤液于波长652 nm 处测定吸光度OD。总叶绿素含量计算见公式（1）。

式中：OD652——652nm 位置所对应的吸光度；

D——毛豆仁之中叶绿素丙酮的实际体积，mL；

Fw——每1 mL 溶液之中样品的实际质量，g。

1.2.5 总脂肪测定

根据GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》中索氏提取法测定总脂肪含量。

1.2.6 总膳食纤维测定

根据GB 5009.88—2014《食品安全国家标准 食品中膳食纤维的测定》中酶质量法测定总膳食纤维含量。

1.2.7 矿物质元素测定

采用电感耦合等离子体- 质谱法（Inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS） 测定Na，Ca，Fe 等元素含量。

ICP-MS 仪器参数：射频功率1 550 W，泵速40 r/min，雾化室温度2.7 ℃，采样深度5 mm，冷却气流速14 L/min，辅助气流速0.8 L/min，雾化气流速1.122 L/min。

1.2.8 POD 活性测定

参照王璋[10]的方法。取10 g 毛豆移至研钵之中，再添加0.1 mol/L 的中性磷酸盐缓冲液10 mL 及一定数量的石英砂，在冰浴条件下持续研磨10 min。而后，添加pH 值等于6.8 的0.05 mol/L 的磷酸盐缓冲液40 mL，过滤后加入0.5 g 活性炭，脱色后得到酶液。POD 计算见公式（2）。

式中：D——毛豆仁提取酶液稀释倍数；

Fw——毛豆仁鲜质量，g；dA——反应时间内吸光度的变化；dt——反应时间变化。

1.2.9 SOD 活性测定

根据SOD 测定试剂盒说明书进行操作。SOD 活力计算见公式（3）。

式中：A1——对照孔吸光度；

A2——对照空白孔吸光度；

A3——测定孔吸光度；

A4——测定空白孔吸光度。

1.2.10 CAT 活性测定

根据CAT 测定试剂盒说明书进行操作。CAT 活性计算见公式（4）。

式中：OD1——对照管吸光度；

OD2——测定管吸光度。

1.2.11 MDA 含量测定

根据MDA 测定试剂盒说明书进行操作。MDA含量计算见公式（5）。

式中：OD1——测定管吸光度；OD2——对照管吸光度；OD3——标准管吸光度；OD4——空白管吸光度。

1.3 数据分析

所有的数据都用平均值±标准差（X±s） 来表示，Origin 9.0 软件绘图。采用Exponent 6.1.16.0 软件采集分析质构特性。

2 结果与分析

2.1 对毛豆质构特性的影响

速冻贮藏28 d 下质构特性的测定结果见图1。由图1（a） ～（c） 可知，毛豆在贮藏期间，硬度、弹性、内聚性3 个参数在整体上呈下降趋势，且28 d 的参数变化与0 d 相比有显著性差异（p＜0.05），说明硬度、内聚性、弹性都有明显的下降。蔬菜质构特性能够体现出其品质等方面，蔬菜贮存期间，质构特性等均和酶活性、温度改变等方面息息相关。姜松等人[11]研究了水蜜桃在30 d 贮藏期间内的质地变化规律，发现水蜜桃的硬度、弹性、内聚性随着贮藏时间延长，总体呈下降趋势，与上述结果基本一致。

图1 速冻贮藏28 d 下质构特性的测定结果

2.2 对毛豆水分的影响

速冻贮藏28 d 对毛豆含水量的影响见图2。

由图2 可知，在毛豆的贮藏期间，含水量降至64.21%，在贮藏28 d 后与0 d 毛豆的含水量相比有显著性差异（p＜0.05），说明毛豆的含水量28 d 内呈明显下降趋势。王琛等人[12]采用辐射处理蓝莓，在冷藏条件下，28 d 贮藏过程中，各组蓝莓的总水分含量逐步减少，这与上述结果基本一致。

图2 速冻贮藏28 d 对毛豆含水量的影响

2.3 对毛豆持水力的影响

速冻贮藏28 d 对毛豆持水力的影响见图3。

图3 速冻贮藏28 d 对毛豆持水力的影响

由图3 可知，在毛豆贮藏期间持水力降至86.27%，贮藏28 d 后与0 d 毛豆的持水力有显著性差异（p＜0.05），说明毛豆的持水力在28 d 贮藏期间呈明显下降趋势。根据许韩山[13]的研究结果，毛豆持水力随冷藏时间增加而下降，与上述结果基本一致。

2.4 对毛豆叶绿素含量的影响

速冻贮藏28 d 对叶绿素含量的影响见图4。

图4 速冻贮藏28 d 对叶绿素含量的影响

由图4 可知，在毛豆的贮藏期间，叶绿素含量降至2.36 mg/100 g，贮藏21 d，28 d 与0 d 毛豆的叶绿素含量有显著性差异（p＜0.05），说明毛豆中的叶绿素含量在28 d 内呈明显下降趋势。王冉冉等人[14]以鲜切甘蓝为试材，深入剖析各速冻方式相对甘蓝贮藏质量所产生的实际影响，发现叶绿素含量在20 d 贮藏过程中有一定程度的减少，与上述结果基本一致。

2.5 其他营养成分检测结果

经过检测，第0 天毛豆中含有脂肪5.93 g/100 g，膳食纤维4.21 g/100 g，矿物质元素Na，Ca，Fe 含量分别为3.91 mg/100 g，135.36 mg/100 g，3.54 mg/100 g。速冻处理贮藏28 d 后，上述指标均有所降低，其中含有脂肪3.42 g/100 g，膳食纤维3.41 g/100 g，Na，Ca，Fe 含量分别为3.16 mg/100 g，110.12 mg/100 g，2.85 mg/100 g。

2.6 对毛豆POD 活性的影响

速冻贮藏28 d 对POD 活性的影响见图5。

图5 速冻贮藏28 d 对POD 活性的影响

由图5 可知，毛豆中的POD 活性在0～7 d 呈明显的上升趋势；随后在7～28 d 期间呈下降趋势，整体上速冻28 d 后毛豆中POD 活性与0 d 相比有显著性差异（p＜0.05）。杜传来等人[15]研究发现，毛豆贮藏前期0～7 d，其POD 活性会存在相应的酶活升高，一直持续至贮藏7 d 后，POD 酶活才逐步减少，而后期逐步提高，与上述结果基本一致。

2.7 对毛豆SOD 活性的影响

速冻贮藏28 d 对SOD 活性的影响见图6。

图6 速冻贮藏28 d 对SOD 活性的影响

由图6 可知，毛豆中的SOD 活性在贮藏期间呈先上升后下降的趋势，且在7 d 时SOD 酶活达到峰值，与28 d 的SOD 酶活有显著性差异（p＜0.05），此时SOD 酶活虽比0 d 时高，但根据杜方等人[16]研究，这可能是因为其抵抗低温的反应增加SOD 酶活，时间推移之后，总体依然减少，与上述结果基本一致。

2.8 对毛豆CAT 活性的影响

速冻贮藏28 d 对CAT 活性的影响见图7。

图7 速冻贮藏28 d 对CAT 活性的影响

由图7 可知，毛豆中的CAT 活性在贮藏期间呈下降趋势，降至7.21 U/mg prot，其中贮藏28 d 后与0 d 的CAT 活性有显著性差异（p＜0.05），说明CAT酶活在贮藏28 d 内有明显下降。王纪辉[17]发现，青核桃中的CAT 活性在贮藏时间0～36 d 为下降趋势，与上述结果基本一致。

2.9 对毛豆MDA 含量的影响

速冻贮藏28 d 对MDA 活性的影响见图8。

图8 速冻贮藏28 d 对MDA 活性的影响

由图8 可知，毛豆中MDA 含量在贮藏期间一直呈上升趋势，升至22.13 nmol/mg prot 且28 d 与0 d的MDA 活性有差异性显著（p＜0.05），说明MDA 含量在28 d 贮藏期间有明显上升，其中0～7 d 的变化最为明显，说明贮藏前期毛豆受氧化损伤最严重。刘恒蔚等人[18]比较了贮藏期间，两大类别枇杷果皮之中的MDA 含量，发现枇杷果皮中的MDA 含量均有上升，与上述结果基本一致。

3 结论

与毛豆营养成分变化相关的抗氧化相关酶活检测表明，与0 d 相比，在28 d 时毛豆硬度降至74.63 N，内聚性降至0.16，弹性降至1.44，持水力降至86.27%，叶绿素降至2.36 mg/100 g，脂肪降至4.12 g/100 g，膳食纤维降至3.41 g/100 g，Na 元素降至3.91 mg/100 g，Ca 元素降至135.36mg/100g，Fe 元素降至3.54mg/100g，含水量降至64.21%。POD酶活降至394.27 U/g，CAT酶活降至7.21 U/mg prot，MDA 含量增至22.13 nmol/mg prot。毛豆在速冻期间随着时间的增加，其品质发生明显的下降，速冻技术还应与其他贮藏技术相结合，以达到最优的贮藏条件。