2022 年 11 月 20 日," 科普中國 - 我是科學家 " 第 40 期 " 種子的故事 " 現場,中國農業科學院農産品加工研究所所長、國家大豆産業技術體系崗位科學家王鳳忠帶來演講《吃大豆的 " 秘訣 "》。
王鳳忠演講視頻:
以下為王鳳忠演講實錄:
我是來自中國農科院農産品加工研究所的王鳳忠,我主要研究種子的加工。
也許有人會說?種子加工無非就是清洗、去殼、抛光,值得科學家去研究嗎?其實,種子加工中也有許多科學秘密。
這一切要從我過去的研究,蜂産品說起。我研究蜂産品時,關注到一個非常好的産品就是蜂膠。蜜蜂從早春的樹上,采集樹芽分泌的芽液,采集完以後塗抹到蜂箱上,形成了蜂膠。蜂膠具有抗氧化、降血脂等非常多的作用。後來,我去了中國農科院農産品加工所,開始研究大豆。當時我想,蜂膠這麼有營養,它的來源是嫩芽,那麼大豆的嫩芽是不是也會有特殊的營養呢?很多人研究萌芽的過程,發芽率如何、病害問題等等,但是很少有人研究萌芽過程中營養的變化。
大豆的萌芽過程 | 王鳳忠供圖
其實,種子發芽過程中營養的變化,是一個很有趣的問題。自然界中植物種子,都希望自己能保存很久,它們 " 不想 " 被動物吃掉,因為被吃了就沒有繁衍下一代的機會了。所以,大自然中很多植物的種子其實是有防禦機制的,比如氣味不好聞,或者長刺,又或者顔色很吓人。這些是外觀上的防禦機制,那麼種子内部,在營養層面有沒有防禦機制呢?其實也有,種子裡面有很多澱粉、蛋白質、脂肪,而這些物質都是不容易被消化的成分,也就是說,動物吃了種子其實并不容易消化其中的營養。
基于這些想法,我對大量種子開展了研究。我們發現了非常有意義的一個現象:在種子的萌芽過程中,它的蛋白質變成了有功能的雙肽、單肽,它的澱粉變成了雙糖、單糖,它的脂肪變成了脂肪酸。
尤其是大豆,我們對上百個大豆品種都進行了分析,發現在第三天到第四天的萌芽過程中,它的很多成分悄悄發生了變化,它的遊離氨基酸整個增加了 9.36 倍,它的總多酚、總黃酮、總的伽馬氨基丁酸等等,都出現了不同程度的變化。這些物質都對人體很有益,例如伽馬氨基丁酸可以減少神經壓力,改善睡眠,大豆異黃酮在抑郁方面具有非常好的療效。同時,萌芽後大豆的抗氧化能力也提高了 1.3-2.6 倍。最後,大豆的抗營養因子含量降低,像胰蛋白酶抑制劑、脂肪氧合酶都降低了,這意味着更容易消化。
我們又對不同産區、同一個品種的大豆也進行了分析評價,我們發現種子的成分、萌芽過程中的營養變化,都跟産地關系很大。種子在不同産區、不同地點,營養價值很不一樣,由此我形成了 "時空多維評價體系"。就像大家常說的橘生淮南則為橘,生淮北則為枳,當然這句古話是講一個空間的概念。那麼 " 時空多維評價 " 中的時間的概念是什麼呢?就是采收時間、貯運過程長短、保鮮時間等因素,也會影響種子的品質。綜合一句話叫做:不同産地、不同品種、不同的生長部位,在不同的采收時間、不同的貯運時間和保鮮長短,食物的品質都是不一樣的。
時空多維評價體系 | 王鳳忠供圖
那麼,除了大豆,其他種子在萌芽過程中,有沒有出現類似的情況呢?我在援藏期間,也分析了青稞,也發現不同品種、不同産地、不同産區、不同的生長條件下的青稞也有類似現象。
後來,我們又考慮,動物在 " 萌動 " 過程中,營養是否也會發生類似變化呢?帶着這樣的問題,我們又研究了雞蛋從 0 天到 21 天之間,整個孵化過程中各種品質的變化。這個研究也得益于北京畜牧研究所陳繼蘭老師的幫助,她當時在她們的養雞場,幫我們孵化雞蛋,每天采樣,而我們對樣品的各類指标進行監測。
我們發現,雞蛋在整個的孵育過程中,成分也發生了急劇的變化:生成了很多優異蛋白質,很多蛋白質變成了有功能的多肽,膽固醇在降低,脂肪變成了脂肪酸。到了第 11 天,雞蛋的各類營養成分達到了最佳值。
雞蛋在整個的孵育過程中,成分也發生了急劇的變化 | Pixabay
發現了植物和動物 " 萌動 " 過程中的營養價值變高,那麼,下一步的問題是,怎麼利用這個現象呢?
傳統的食品工藝中,種子被收集後,會經過物理法研磨,磨粉後加水混合、蒸制或者炒制,才形成食物。這個過程中,種子還是原始形态的種子,它們的營養成分不利于人類吸收。但是,人類的祖先很聰明,他們利用微生物發酵,讓微生物先去分解一部分種子的營養,比如中國的饅頭是用酵母發酵的,腐乳、腌菜等等,也利用到發酵這個過程,歐盟的面包也是發酵的。也就是說,人類的祖先在曆史進程中,已經形成了一套方法,來解決解決植物種子不願意被人類吸收這個難題。
中國的饅頭是用酵母發酵的 | Pixabay
但是發現 " 萌動 " 現象後,我開始思考,能不能利用種子萌芽過程中,自身營養産生的變化,去解決種子不願意被人吃的問題呢?于是,我提出了 "萌動食品" 的概念。利用植物在萌芽過程中,進行的營養品質的改變,再根據各種各樣的食品制造技術,改變傳統的食品制造方式,形成新的産品。我想這是一個原料的革命。
從技術角度上還需要解決很多問題。第一,萌芽的過程,既要達到最高營養價值,還不能被微生物感染。第二,植物萌發後,如何形成粉?傳統制粉工藝是物理法磨粉,但是現在因為涉及到種子萌芽後再制粉,就是鮮食的磨粉了,我們就采取了噴粉的方式。第三,粉體也有可能帶菌,大家知道粉體殺菌也是世界性的難題,現在我們的實驗室正在研究這種裝備,以便助力于 " 萌動食品 " 産業的發展。
萌動食品發展後,能給人類帶來很多可能性。目前中國的老年人口已經 2.5 億以上,到 2035 年甚至會達到 4 億人口,許多老年人的腸道微生物菌群已經退化了,而萌動食品更利于消化吸收,對老年人的腸胃負擔更小。同時,萌動食品對于嬰幼兒來說也很适合,因為他們的腸道微生物系統還沒有很好地形成。當然,另外一個就是胃腸道不适的人群,未來也是萌動食品最大的用戶。
總結一下,科學首先是來源于生産實際,是從個體現象的發現,到抽象出普世的規律,形成一種哲學的理念,然後,再利用各種各樣的技術進行分析,解決産生中的技術難題,最後才能為大衆所知,讓大衆受益,今天我講的吃大豆的秘訣,就這樣一個故事。
謝謝大家!
演講嘉賓王鳳忠:《吃大豆的 " 秘訣 "》
策劃 / 監制:吳歐
作者:王鳳忠