植酸存在形式及去除与利用

一、植物体中植酸存在形式

植物体中，天然植酸(phyti cacid) 几乎不以游离形式，而是以植酸盐形式存在。这就是植物的高明之处--植酸以其分子中的六个磷酸基团来贮存磷元素，为了不让它随水流失，水溶性的植酸转变成水不溶性的植酸盐形式，才能将其中的各类营养元素保存下来，留待来年发芽激活后释放为芽苗的营养。

因此，谈到植物体中的植酸一般都不仅仅是指游离的植酸本身，它还包括植酸盐(phytate)。这些植酸盐是植酸与钙、镁、钾、钠、铁等金属离子结合而形成的复合盐(与若干金属离子)或单盐(与一个金属离子)，其中的植酸盐复盐多以钙镁复盐形式为主，即肌醇六磷酸钙镁， 俗称菲汀。

对于豆类种子，植酸盐还会与蛋白质结合成“植酸－金属－蛋白质”复合物形式，这也是不溶于水的复合物。

二、植物体中植酸存在部位

植酸在植物源食物中含量较多，且主要储存于种子中。这些种子包括谷物、豆类、坚果等。以谷物为例，几乎所有没有经过精制的全谷物种子都含有植酸，只是在种子中的分配是不均匀的，植酸主要集中在谷物种子外壳及其胚芽部分。其谷皮和谷胚部分的植酸含量最高，而胚乳部分含量最低。这就是为什么粗粮比细粮的植酸含量高的原因。

大豆中的植酸分布就不像谷物那样集中在外壳。大豆种皮中几乎不含植酸，仅1%分布于胚芽，而99%的植酸都遍布于子叶，并存在于亚细胞结构蛋白体中。

大豆种子结构

三、植物体中植酸含量

植物体中广泛存在植酸，但不同食物植酸含量有高低。荞麦、麦类(麦片、麸皮等)、小米和大米中的植酸约为10 g/kg，高粱、花生约为30～40 g/kg，亚麻籽、葵花籽和芝麻约为30～50 g/kg，可可豆、核桃、开心果、腰果、榛子等坚果要大些约为60 g/kg，大杏仁高达90 g/kg左右。在植物的根和块茎中也含有一定量的植酸。

除了坚果，大豆的植酸含量属于较高范畴，依据品种不同有所差异，约为15 g/kg。豆制品中也会保留不少植酸，特别是各种大豆蛋白质浓缩物。

各种含植酸的谷物、豆类和坚果

 四、植物体中植酸的去除

如前所述，植酸具有抗营养性，为了解决这一问题，最简单粗暴的方法就是将其去除。去除的方法有如下几种：

1、 脱壳去除法

脱壳是最简单的去处植酸的方法，像小麦和大米，大部分植酸存在于种子的胚芽中和糊粉层， 再像玉米，大部分植酸只是存在于其种子的胚芽中，这类籽粒的植酸就可以通过脱壳来去除。显然，豆类不能通过脱壳来除去植酸。因为豆类植酸主要分布在子叶蛋白质体内。如果磨粉后再进行蛋白质的分离来去除植酸又会导致蛋白质的损失。

2、 水焯去除法

目前，蔬菜中的植酸对人类而言是难以被利用的。再考虑到植酸对矿物质以及蛋白质的抵抗吸收性，特别是对于那些正在补钙、补锌等营养缺乏者，食用高植酸蔬菜前去除其中的植酸是相当有必要的。对于春笋、菠菜等叶类蔬菜，烹饪前先用水焯，除去大部分植酸、草酸等，再炒、拌、做汤等是比较合理的吃法。

顺便指出，春笋、菠菜中含有的大量草酸，主要以草酸钙和草酸钾形式存在。草酸钙不溶于水和胃肠液，不会被吸收，对人体不造成伤害，但是草酸钾溶解度很大，进入体内血液循环后，遇钙离子则形成草酸钙沉淀，从而随血液循环遍布全身，造成对脑、心脏、肾脏等组织部位的伤害。所以春笋、菠菜等烹饪时应当先用水焯一下，以除去大部分草酸，

但是，水焯法去除植酸，只能除去水溶性植酸， 而对植酸的主要存在形式植酸盐几乎无效， 因为植酸盐不溶于水。因此，富含植酸的蔬菜即使是焯水后食用仍要注意控制摄入量。

3、 浸泡去除法

对于坚硬的干豆类，浸泡可以软化种皮、涨发豆体，一方面，浸入的水分使其中游离的植酸可被水介质溶出。另一方面，浸泡温度如果在45～60摄氏度，豆中的内源性植酸酶(phytases)和酸性磷酸酶(acid phosphatase，ACP)会被激活，这些酶可催化植酸水解。

浸泡法除去植酸简单方便，但是对不溶性植酸盐及其复合物的去除却很有限，因为它受浸泡时间和浸泡温度的影响。只有使用40摄氏度～60摄氏度的温水浸泡15分钟以上，才可以激活种子中的植酸酶以分解不溶性植酸盐及其复合物。而大豆结构紧实，水份渗入豆体需要较长时间，在较高温下长时间浸泡会引起发芽或腐败，这就决定了浸泡法难以高效分解不溶性植酸盐及其复合物。

泡豆水除了有植酸外，还有草酸、单宁、花青素、类黄酮等抗营养成份，它们有些涩味，因此泡豆水一般弃之，这样食用会更安全、口感更好，特别是对于身体瘦弱、缺锌贫血以及肾结石病人。

五、植物体中植酸的分解与利用

磷是生命的必须元素，而植物中的磷大部分存在于植酸中。如何打开植物体的这一“营养宝库”，让其中的磷元素转变成可以生物利用的形式，同时也释放其中的其它营养物质如矿物质、蛋白质等，这是值得人们非常关注的问题。营养学家给出了以下方法。

1、蒸煮分解法

湿法蒸煮能破坏细胞膜的完整性， 使得植物组织软化。而植酸热稳定性不高，受热容易分解，特别是在压力蒸锅氛围中，植酸分解更多。干蒸也会使得植酸受热分解，只是相对于湿法蒸煮效率不高。

2、发芽分解法

发芽是分解植酸、提高谷物和豆类营养价值的常用方法。人们利用大麦、小麦和高粱酿酒时也往往要先进行发芽处理，以提高成酒品质和风味。发芽过程中，各种营养储备被调动出来，为根茎生长提供营养。其中的植酸也被内源酶水解并将磷元素释放出来。

对豆类而言，其植酸含量十分可观，加之分布在大豆本体内，在发芽过程中，其自身所含的植酸酶活性增强，从而将其所含的植酸分解。水解程度与植物自身的内源酶种类和数量有关，也与发芽过程中的温度及时间有关，大多数植酸酶最适宜的温度都在40摄氏度以上。从表1可见，在72小时的发芽过程中，三种豆子的植酸都在逐步降低，发芽72小时后降低最多，分别达42％、56%和46%。

发芽过程不仅可以释放出原来结合的矿物质和蛋白质， 还会产生新的维生素如维生素C、维生素B等， 同时还能除去 “豆腥”味，发成的豆芽用以炒菜、凉拌、煲汤均可。

3、 发酵分解法

这里所说的发酵，类似通常的酵母菌“发面”。将大豆磨成粉，再搭配一定的粗粮粉和精白面，和在一起，在酵母菌的作用下发酵成面团后做成的发糕。大量研究表明，发酵过程中植酸的水解大大提高了钙、镁、铜、铁、锌的生物利用率。这种方法既去除了植酸，提高了蛋白质和矿物质的吸收利用率， 又可以实现了黄豆和小麦粉中的蛋白质氨基酸的互补，营养又美味。

应当指出，发酵过程中，微生物酶的酶效决定了植酸的水解程度和水解速率，同时，发酵条件以及原料中的植酸含量也会影响到植酸的水解程度。相对纳豆菌发酵成纳豆，此法效率依旧是不高的。