草豌豆（Lathyrus sativus L.）是一种一年生豆科植物，主要分布于美国、俄罗斯、加拿大、日本和中国，具有高蛋白质含量（18–34%）和广谱抗逆性（Siddique等人，2021年），并且有着悠久的人类食用历史（Lambein等人，2019年）。由于其丰富的营养价值和易于栽培的特点，草豌豆被联合国列为未来智能食品（Siddique等人，2021年）。草豌豆富含维生素B复合物、抗坏血酸以及大量的磷和钙矿物质（Arshad等人，2023年）。与其他豆类一样，草豌豆含有丰富的赖氨酸，这种氨基酸在谷物中通常含量较低，但其半胱氨酸和甲硫氨酸含量相对较低。值得注意的是，草豌豆是L-同型精氨酸的唯一食物来源，这种氨基酸与神经修复机制有关（Lambein等人，2019年）。研究表明，草豌豆有助于缓解心血管疾病、糖尿病、缺氧和高血压等症状（Cacak-Pietrzak等人，2023年）。然而，草豌豆中也含有大量的抗营养因子，尤其是单宁和神经毒性氨基酸β-N-氧代-L-α, β-二氨基丙酸（β-ODAP）（Arshad等人，2023年）。这些成分会阻碍人体对蛋白质和矿物质的吸收，过量摄入可能导致疾病，从而限制了其作为食物的用途（Buta等人，2019年）。过量摄入β-ODAP可能对人体和牲畜造成神经退行性障碍。关键在于，只有当草豌豆长期作为主要食物来源时，β-ODAP的毒性才会显现（Chaurasia等人，2019年）。当草豌豆在饮食中的比例低于三分之一时，食用是安全的（Lambein等人，2019年）。有趣的是，低剂量的β-ODAP具有神经保护作用（Koh等人，2005年）。β-ODAP还存在于传统中药如人参（Panax notoginseng）和Panax ginseng中。研究表明，β-ODAP可能激活蛋白激酶C并刺激神经元，对阿尔茨海默病、缺氧适应和记忆增强具有潜在的治疗意义（Singh & Rao，2013年）。尽管低剂量的β-ODAP可能有益，但在食用前仍需适当处理以减少这些抗营养因子。常见的豆类加工技术如煮沸、浸泡、发酵、微波处理、去壳和发芽可以有效降低抗营养因子（Barpete等人，2021年）。与其他加工技术相比，发芽是一种低成本且环保的方法。Arshad等人（2023年）证明，48小时的发芽显著增加了草豌豆中的蛋白质和纤维含量，并将β-ODAP含量降低了37%，这一降幅比发酵处理更大。与未处理的草豌豆面粉相比，发芽后的草豌豆面粉在流动性、吸水能力、吸油能力、起泡能力和乳化能力等方面都有显著改善，同时降低了糊化温度和结晶度（Lakshmipathy等人，2024年）。虽然发芽已被证明可以改变鹰嘴豆的蛋白质结构并显著提高其体外消化率（Mao等人，2024年），但关于草豌豆的类似研究仍不足。
发芽通常与其他技术结合使用，以有效降低抗营养因子并提高豆类的营养价值。目前与发芽结合的技术主要包括干燥、超声波、臭氧、冷等离子体、等离子体活化水和脉冲电场以及高压处理。超声波作为一种环保且有效的非热处理技术，已被广泛用于种子的播种前处理。多项研究表明，超声波可以促进种子发芽并提高幼苗的营养成分。例如，Chiu（2021年）发现，40 kHz和80 kHz的超声波处理促进了红豆种子的发芽，增加了幼苗中的总酚类、黄酮类和皂苷的含量，进一步增强了红豆幼苗的抗氧化活性。同样，Yu等人（2024年）发现，高强度超声波降低了红芸豆中的抗营养因子含量，并增加了总蛋白和可溶性蛋白的含量。此外，超声波处理还降低了花生幼苗中Ara h 1相关基因的表达，从而降低了幼苗中的Ara h 1水平（Yu等人，2021年）。Zhou等人（2025年）的研究表明，多频超声波处理改变了发芽小麦的蛋白质结构，从而改善了发芽小麦面粉的加工性能。超声波促进种子发芽和随后的生物活性积累主要归因于空化效应（Kumar等人，2023年）。与单频超声波相比，双频处理显著增强了空化效应和机械效应。当频率和压力幅度差异较小时，效果最为明显，且双频超声波的能量分布比单频超声波更均匀（Li等人，2022年）。空化效应可能在种子表皮生成纳米孔，加速水分扩散和发芽过程（Kumar等人，2023年）。三频超声波的空化效应比双频超声波更强，但Chen等人（2023年）的研究表明，双频超声波在促进大豆发芽方面优于三频超声波，可能是因为三频超声波的频率叠加会对种子造成损伤。因此，我们推测双频超声波辅助发芽可以显著提高草豌豆的蛋白质含量和生物活性，降低抗营养因子的水平，改变蛋白质结构，并改善发芽草豌豆的加工性能。然而，双频超声波对发芽豆类面粉功能特性的影响尚未得到充分研究，目前尚无研究探讨其对草豌豆面粉的影响。
因此，本研究旨在探讨双频超声波预处理与发芽结合对草豌豆面粉的影响，重点关注其营养成分、生物活性化合物、抗营养因子、功能特性、微观结构、蛋白质结构和体外消化率。这项工作可能提供一种有效的加工方法，以改善草豌豆面粉的性能，并为其在不同食品领域的应用提供有价值的信息。
