皮燕麦片和裸燕麦片的化学组分及流变学特性比较

车甜甜 郑建梅 胡新中

(西北农林科技大学食品科学与工程学院1，杨凌 712100)(陕西师范大学食品工程与营养科学学院2，西安 710062)

燕麦(Avena L.)，禾本科燕麦属一年生草本植物，是古老的饲草、饲料及粮食作物，在世界谷物生产中居于第6位［1］，因其营养物质含量高，是药食同源食品，具有降低胆固醇，预防糖尿病、结肠癌和心血管疾病［2］，减肥等功效［3－4］，已成为人们生活中不可或缺的营养保健食品。燕麦的品种类型一般按其外稃性状分为带稃型和裸粒型两大类。世界主要栽培品种为带稃型的普通燕麦(A.sativa L.)，又称皮燕麦;而我国则以无稃的裸燕麦(A.nuda L.)品种为主［5－6］。

燕麦经过加工制成麦片，使其食用更加方便，口感也得到改善，且几乎保留了燕麦中的所有营养成分，成为深受欢迎的全谷物食品［7］。目前，国内市场上出售的“麦片”种类很多。有用大麦生产的大“麦片”，有小麦生产的小“麦片”，有用各种粮谷粉或淀粉生产的速溶“麦片”等。燕麦片、大麦片、小麦片都属于“早餐谷物”类。与燕麦片一样，大麦片和小麦片经煮沸数分钟也成稀粥，但是从营养价值和保健效果来说就有很大不同。大麦和小麦中蛋白质含量和氨基酸比例不如燕麦，尤其缺少赖氨酸和色氨酸，营养效价低于燕麦;至于保健作用，大麦和小麦中的亚油酸及可溶性食物纤维远低于燕麦，因而，这些麦片也就不具备燕麦的降脂作用。速溶麦片(即食麦片或麦精片)是由一些粮食粉浆经滚筒干燥成薄片状，粗粉碎后加入一些奶粉、糖、香料混合而成。实质上是一种饮品，口感不错，食用方便，但营养价值和保健功效不能与燕麦片相提并论［8］。所以消费者在选择燕麦片时一定要注意商品外包装介绍。

目前国内外对燕麦片的研究主要集中在营养特性、加工工艺、贮藏期等方面，对于流变学特性的研究集中在燕麦粉方面［8］。测定食品物料流变学特性，可以控制产品的质量，鉴别成品的优劣，预测食品口感，还可以为工艺和设备的设计提供参数，可以说研究流变学特性已成为目前食品研究和生产中必不可少的研究方向，而关于皮燕麦片和裸燕麦片的流变学特性分析鲜见报道。

本研究以国内外市场上销售的42种皮燕麦片和15种裸燕麦片为试验材料，分别测定其蛋白质、脂肪、灰分、β－葡聚糖以及热量，并进行流变学特性分析，对皮燕麦片和裸燕麦片进行系统分析比较，为燕麦片加工和广大消费者选购优质燕麦片提供参考信息，为燕麦的深入研究和利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

收集国内外市场上共57种燕麦片，其中皮燕麦片42个品种，分别是美国8个、加拿大6个、丹麦5个、新西兰8个、瑞典8个、英国7个;中国市场上裸燕麦片15个品种。样品均集中采购于2011年4月，所有样品均在保质期内，购买前包装完整。样品磨粉后，过60目筛，置于4℃冰箱保存备用。

1.2 主要试剂与仪器

FW100高速万能粉碎机:天津市泰斯特仪器有限公司;KJELTEC2100凯氏定氮仪:瑞典福斯－特卡脱公司;SZF－06C索氏脂肪仪:浙江托普仪器有限公司;UV－1240分光光度计:苏州岛津公司;GR3500氧弹式热量计:长沙长兴高教仪器公司;MVAG803202型微量快速黏度仪:德国Brabender Gmbh食品仪器公司。

1.3 试验方法

蛋白质含量:AACC46－10;脂肪含量:AACC30－10;灰分含量:AACC08－16;β－葡聚糖含量:AACC32－22;β －葡聚糖试剂盒:爱尔兰 Megazyme公司［9］。热量测定:GR3500氧弹式热量计。

流变学特性测定:采用布拉本德微量快速黏度仪(MICRO VISCO－AMYLO－GRAPH，简称MVAG)测定。分别测定燕麦粉的糊化起始温度、峰值黏度、最终黏度和低谷黏度，并由计算机实时记录扭矩，绘制黏度曲线图［10］。

1.4 数据处理

采用DPS7.55分析软件对数据进行方差分析和多重比较(选择Duncan新复极差法)。2组间均数显著性比较采用组间t检验，显著性比较采用 P＜0.05。

2 结果与分析

2.1 皮燕麦片和裸燕麦片的化学组分比较

由表1可知，裸燕麦片的蛋白质平均质量分数(12.89%)高于皮燕麦片(12.47%)，但变化范围和变异系数均差异不大，差异也不显著。本试验的结果与闫金婷等［11］所测的纯燕麦片的蛋白质平均质量分数相近。参试裸燕麦片的脂肪平均质量分数(8.22%)显著(P＜0.05)高于皮燕麦片(4.83%)，几乎为皮燕麦片的2倍，裸燕麦片的脂肪含量的最大值和最小值远高于皮燕麦片，且变异系数远低于皮燕麦片。皮燕麦片的β－葡聚糖平均质量分数(3.78%)显著(P＜0.05)高于裸燕麦片(3.22%)。皮燕麦片的β－葡聚糖质量分数的最大值和最小值远高于裸燕麦片，且变异系数远低于裸燕麦片。这个结果在郑殿升等［12］所测定的β－葡聚糖质量分数范围(2.0%～7.5%)内。皮燕麦片的灰分平均质量分数(1.88%)略高于裸燕麦片(1.83%)，皮燕麦片的灰分变幅均高于裸燕麦片，且变异系数较小。裸燕麦片的平均热量值(430.50 kcal·100 g－1)显著高于皮燕麦片(419.07 kcal·100 g－1)。皮燕麦片和裸燕麦片的热量值的变化范围以及变异系数接近。

表1 皮燕麦片和裸燕麦片的化学组分比较

裸燕麦片的蛋白质含量显著高于英国的皮燕麦片，而与美国、加拿大、新西兰、瑞典和丹麦地区的皮燕麦片差异并不明显。裸燕麦片的脂肪含量显著高于每个国家的皮燕麦片。裸燕麦片的β－葡聚糖含量显著低于瑞典和丹麦地区的皮燕麦片，而与美国、加拿大、新西兰和英国地区的皮燕麦片差异不显著。裸燕麦片的灰分与各个国家的皮燕麦片差异不显著。裸燕麦片的热量与各个国家的皮燕麦片差异不显著(表2)。

表2 中国的裸燕麦片与美国、加拿大、新西兰、瑞典、丹麦、英国的皮燕麦片化学组分多重比较

从表2结果可知，不同来源的燕麦片的蛋白质含量差异比较大;燕麦片的脂肪含量主要受皮、裸品种差异的影响较大，裸燕麦片的脂肪含量显著高于皮燕麦片;燕麦片的灰分含量受地域影响及皮、裸差异影响均较小;燕麦片的β－葡聚糖主要受皮、裸品种差异的影响较大，同时也受地域影响。燕麦片的热量主要受到皮、裸品种的影响，受地域影响不大，参试样品中裸燕麦片的热量高于皮燕麦片，但不同地区之间燕麦片的热量差异不大。

2.2 皮燕麦片和裸燕麦片的流变学特性比较

裸燕麦片的糊化温度平均值(74.73℃)略高于皮燕麦片(72.33℃)。裸燕麦片和皮燕麦片的糊化温度变化范围及变异系数接近。皮燕麦片的峰值黏度平均值(104.85 cmg)显著高于裸燕麦片(84.47 cmg)。皮燕麦片的峰值黏度的最大值和最小值均远高于裸燕麦片，且变异系数远低于裸燕麦片。皮燕麦片的崩解值平均值(30.15 cmg)显著高于裸燕麦片(18.99 cmg)。皮燕麦片的崩解值的最大值和最小值均远高于裸燕麦片，且变异系数较小。皮燕麦片的回生值平均值(93.12 cmg)显著高于裸燕麦片(85.73 cmg)。皮燕麦片的回生值的变化范围和变异系数均较裸燕麦片大(表3)。

表3 皮裸燕麦片的流变学特征参数的变异

裸燕麦片的糊化温度显著高于瑞典、丹麦、英国的皮燕麦片，而与美国、加拿大、新西兰的皮燕麦片差异不显著。各个国家的皮燕麦片的峰值黏度均显著高于裸燕麦片，但不同地区之间皮燕麦片的峰值黏度差异不大。各个国家的皮燕麦片的崩解值均显著大于裸燕麦片，其中，瑞典和丹麦的皮燕麦片的崩解值显著大于美国、新西兰和英国的皮燕麦片。瑞典、丹麦的皮燕麦片的回生值显著大于裸燕麦片，其他国家的皮燕麦片的回生值与裸燕麦片差异不显著(表4)。

皮、裸燕麦片的流变学特征参数存在不同程度的变异。燕麦片的糊化温度受地域影响较大，裸燕麦片的糊化温度略高于皮燕麦片;燕麦片的峰值黏度只受到皮、裸品种差异的影响，几乎不受地域环境影响;燕麦片的崩解值、回生值既受到皮、裸品种差异的影响，又受到地域环境的影响，皮燕麦片的崩解值和回生值均大于裸燕麦片，不同地区皮燕麦片的崩解值、回生值各不相同。崩解值大的燕麦片，空间网络结构不易破坏，根据崩解值的大小，可以为消费者选择耐煮或易熟的燕麦片提供试验依据。

表4 中国裸燕麦片与美国、加拿大、新西兰、瑞典、丹麦、英国皮燕麦片的流变学特性比较

3 讨论

GB 19640—2005《麦片类卫生标准》规定了麦片的原料、感官、理化(水分、总砷、铅、黄曲霉毒素)、微生物、添加剂等指标，没有具体的营养指标和流变学指标的规定［13］。分析结果表明，皮燕麦片和裸燕麦片之间的脂肪含量、β－葡聚糖含量、热量、峰值黏度、崩解值和回生值差异较大。

燕麦中的脂肪含量居于谷类作物的首位［14］。燕麦油脂有很重要的营养功能特性，其不饱和脂肪酸(亚油酸)比例高，这些必需脂肪酸在人体前列腺合成，在控制心脏平滑肌方面有十分重要的作用［1］，同时油酸和亚油酸分别作为单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸的代表，还赋予燕麦多种生理功能，如调节血脂、调节内皮细胞功能、调节血凝和纤维蛋白溶解性、提高机体免疫力［15－16］。因此，燕麦亦称得上是营养和保健价值优良的新型油脂资源。参试裸燕麦片的脂肪含量显著高于皮燕麦片，且几乎为皮燕麦片的2倍。与Biel等［17］的皮、裸燕麦籽粒的脂肪质量分数分别为8.36%和4.79%结果基本一致，且含量之比也几乎为2∶1。

β－葡聚糖是燕麦降胆固醇的重要功能物质，其含量和特性对功能特性影响较大。燕麦片生产过程如压片、挤压、蒸煮、烘烤等均会影响其分子结构、聚合度、分子间作用力、功能特性(溶解性、持水性、黏度)。在加工过程，β－葡聚糖分子大小(化学结构和聚合度)、结构(分子间相互作用)、功能特性(黏度，吸水能力和溶解性)发生改变，进而影响燕麦片的感官和物理特性，最终影响对人体的健康作用［18－20］。参试皮燕麦片的β－葡聚糖含量显著高于裸燕麦片，这可能是由于地域和环境不同造成的不同品种燕麦的β－葡聚糖含量不同。

参试皮燕麦片的灰分变幅均高于裸燕麦片，且变异系数较小。Biel等［17］研究表明皮燕麦籽粒的灰分含量显著高于裸燕麦籽粒。可能是由于燕麦片加工过程中皮燕麦灰分损失较裸燕麦更多一些。

在热量方面，裸燕麦片的平均热量值显著高于皮燕麦片。皮燕麦片和裸燕麦片的热量值的变化范围以及变异系数接近。这可能是由于不同品种燕麦的蛋白质、脂肪等营养物质的比例不同，从而使得单位燕麦片提供的热量不同。

参试皮燕麦片的糊化温度较裸燕麦片低，且峰值黏度、崩解值、回生值均显著高于裸燕麦片。国内外大量研究表明，淀粉的结构与理化性质直接影响小麦粉的加工性能和食用品质。已有研究表明，淀粉黏度参数与面条、馒头和面包等食品加工品质呈极显著相关，淀粉糊化起始温度较低、峰值黏度越高，面条的品质越好。Konik［21］指出面条的硬度和口感与RVA的峰值黏度、低谷黏度和最终黏度呈极显著相关。杨学举等［22］认为，具有高峰值黏度、较低的低谷黏度的淀粉可增加焙烤面包的体积、纹理结构和适口性。路长喜等［23］建立的燕麦片质量评价体系认为，品质好的燕麦片要求汤汁黏稠度较大，口感润滑、丰满;燕麦片粥有劲道，不黏牙，口感特别润滑。Hu等［24］研究认为因为育种目标不同，国外皮燕麦育种以燕麦片为目标产品，国内裸燕麦育种以燕麦粉和面制品为目标产品。从燕麦片的口感而言皮燕麦整体稍优于裸燕麦片，但裸燕麦片的常温吸水能力要优于皮燕麦片。

4 结论

通过分析国内外市场上的42种皮燕麦片和15种裸燕麦片，发现皮燕麦片和裸燕麦片在化学组分和流变学特性方面存在不同程度的差异。裸燕麦片的蛋白质含量高于皮燕麦片;裸燕麦片的脂肪含量显著高于皮燕麦片(P＜0.05)，且几乎为皮燕麦片的2倍;皮燕麦片的灰分含量高于裸燕麦片;皮燕麦片的β－葡聚糖含量显著高于裸燕麦片(P＜0.05);裸燕麦片的热量显著高于皮燕麦片(P＜0.05);裸燕麦片的糊化温度高于皮燕麦片;皮燕麦片的峰值黏度、崩解值、回生值均显著高于裸燕麦片(P＜0.05)。

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