苦荞的保健功效及开发利用研究进展
2016-03-29李建婷
陈 慧,李建婷,秦 丹
(湖南农业大学食品科学技术学院,湖南长沙 410128)
苦荞的保健功效及开发利用研究进展
陈慧,李建婷,*秦丹
(湖南农业大学食品科学技术学院,湖南长沙410128)
苦荞是我国特有的食药两用粮食作物之一,因其独特的保健功效而受到广大消费者的青睐。近年来,人们对苦荞进行了一系列研究,并取得一定成果。综述近年苦荞的保健功效及开发利用的研究成果,为苦荞的发展奠定基础。
苦荞;保健功效;开发利用
0 引言
苦荞即苦荞麦,属蓼科双子叶植物,耐寒、耐瘠,即使在恶劣的环境中仍然生长良好,其种植可以不施用任何的化肥、农药,生命力顽强[1-2]。苦荞集中生长在我国的西南山区,是一种举足轻重的功能性食品,资源丰富,历史悠久,“五谷杂粮之王也”是《神农书》对其的高度评价。苦荞制品口感佳,富含营养价值和药用价值。
随着科学技术的发展和生活水平的提高,人们对健康食品的需求也日益增长,进而刺激了苦荞产品的开发利用。众多的研究表明,苦荞具有良好的降血压、降血糖、降血脂、抗癌、抗菌等作用。苦荞良好的保健功效,在一定程度上决定了苦荞广阔的开发利用前景,促进了苦荞制品的发展。目前,苦荞的开发利用在我国食品界和医药界掀起了一股热潮。
1 苦荞的保健功效
1.1降血糖
苦荞含有镉、硒、锌、等多种有利于人体的矿物质元素,且含量均呈不同程度高于禾谷类作物。镉对糖尿病有特效,能增强胰岛素功能、改善糖耐量、控制血糖平衡。苦荞中含有存在于碳水化合物中的功能性抗性淀粉,可抵抗酶的分解、影响胰岛素的分泌,具有明显的降血糖效果[3]。闫斐艳等人[4]以糖尿病大鼠为试验对象,建立了以大鼠尾静脉注射链脲佐菌素,并结合高热量饮食方法的Ⅱ型糖尿病模型,采用复方苦荞灌胃,观察服药后大鼠的体征变化,并测定其血糖量,研究结果表明复方苦荞能降低血糖。周一鸣等人[5]以昆明小鼠为研究对象,并给予不同抗性淀粉含量的饲料喂养,通过观察昆明小鼠血糖、总胆固醇及体质量等变化,发现苦荞抗性淀粉能调节小鼠餐后的血糖,且含有适量抗性淀粉膳食能控制小鼠的血糖值。
1.2降血脂
芦丁是苦荞黄酮富含的特有成分,可增加毛细血管的通透性,使脂肪合成酶活性受到抑制,最终达到降低血脂的目的[6]。祁学忠[7]报道了给小鼠或大鼠灌胃120 mg/kg或125 mg/kg的苦荞提取物1周或2周的时间,能起到降低甘油三酯和肝甘油三酯的效果,表明苦荞提取物在一定程度上能改善脂质的代谢结构。在苦荞降低血脂的动物试验中,左光明等人[8]研究表明,苦荞蛋白组分中的清蛋白起到极显著的降血脂作用,能有效降低模型小鼠血清中的甘油三酯(TG)和低密度脂蛋白胆固醇含量(LDL-C),提升高密度脂蛋白胆固醇含量(HDL-C),抑制脂肪的蓄积。
1.3抗氧化
生物类黄酮——芦丁是苦荞富含的一种纯天然抗氧化剂,能有效清除超氧阴离子和羟基等自由基,提升自由基清除酶SOD,GSH-Px活力,降低氧化酶活性,从而达到抗氧化的作用[9]。邱硕[10]通过多次蒸馏方法制备出了以苦荞种子为试验原料的多糖提取液,并用紫外分光光度计测定。结果表明,随着多糖浓度的增大,苦荞多糖抑制超氧阴离子自由基和羟基自由基的能力越强,且当多糖浓度达到一定值后,苦荞多糖的抗氧化作用达到最大值。国内外大量的动物试验研究表明,苦荞含有黄铜、多酚等抗氧化活性成分,能大大提高抗氧化酶的活性水平,清除机体内的脂质过氧化物。苦荞种子、籽粒、麦壳、叶子、麸皮等各个部分都能起到一定的抗氧化作用[11]。
1.4抗癌抑瘤
大量的研究表明,苦荞具有显著的抗癌抑瘤效果。研究发现,苦荞黄酮能通过提高人食管癌细胞EC9706的活性氧水平,改变凋亡蛋白的表达量,使食管癌细胞EC9706发生周期阻滞,诱导其发生凋亡,证明了苦荞黄酮能有效抑制食管癌细胞EC9706的增殖。Guo X等人[12]采用MTT法分析得出了苦荞中的一种蛋白TBESP31,能抑制人乳腺癌细胞Bcap37的分裂繁殖。此外,苦荞蛋白中的清理蛋白约占1/3,具有清理体内毒素和异物的作用,可达到抑制大肠癌的效果[13]。苦荞中的黄酮类物异槲皮苷能抑制人胃癌SGC-7901细胞的生长和肿瘤细胞的增殖、迁移,且依赖时间和剂量的有效性[14]。
1.5抗疲劳
张超等人[15]在试验中连续给随机分组的小鼠灌胃4周,以小鼠的负重游泳时间和爬杆时间为生化指标,结果表明,苦荞蛋白质能有效延长小鼠的负重游泳时间和爬杆时间,提升肝糖原的含量,减少血乳酸和血清尿素的含量,以达到抗疲劳的作用。而胡一冰等人[16]的研究显示,连续7 d灌胃试验小鼠苦荞籽提取物后,发现苦荞籽提取物能明显延长小鼠的转棒耐力时间,证明了苦荞籽提取物对缓解小鼠的躯体疲劳有显著的作用。
1.6其他保健功效
苦荞除了具有以上保健功效外,还具有消炎镇痛[17]、防止细胞衰老、软化血管、抗缺血、抗神经炎[18]、降尿糖、抗菌、抗病毒、预防高血压、冠心病[19]、改善微循环[20]等奇效。
2 苦荞的开发利用
2.1面制品
2.1.1苦荞面
面条起源于我国,历史悠久,被视为我国特别是北方的传统食品之一。随着生活水平的不断提高,人们对面条的营养、品质、食用方便性等方面的要求也随之提高,进而促进了人们对苦荞面的研究。
翟小童[21]选取了5种不同荞麦作为试验原料,研究发现,加工工艺参数和原料品种均对荞麦挤压面条的食用品质有一定影响,且加水量对其感官品质的影响最大。为提高苦荞面的品质,加强其耐煮性和保健性,减少断条的发生,樊环环等人[22]以煮制损失率为参考指标,通过模糊评判法研制出了面条煮制损失率最小的配方,丰富了苦荞挂面的优质加工方法,促进了苦荞挂面的发展。
李国龙等人[23]研究表明,适量的谷氨酰胺转胺酶可以使蒸面(荞麦面)时间和复水时间得到缩短,能有效增大面条的弹性和韧性。刘森[24]研究发现,苦荞加工成方便面后其营养价值能得到较好的保留,且证明了制作苦荞方便面时苦荞粉含量的不同会导致苦荞方便面硬度的显著差异。伴随着社会经济的发展和生活节奏的加快,苦荞方便面由于具有快速充饥、营养丰富等优点,已越来越受到广大人民的欢迎。
2.1.2苦荞面包、蛋糕
随着社会生产力的发展,人们的生活节奏也随着竞争压力的增大而加快,即食性面包、馒头成了众多上班族的首选早餐。为了改善面包的口感和延缓面包的衰老、提高面包的品质,胡建平等人[25]通过研究确定了苦荞心粉和苦荞麸粉的最佳添加量,研制出了一种具有保健功效的苦荞面包;李鹤等人[26]通过研究确定了苦荞面包的最适宜配方和最佳工艺条件,试制出了一种质地松软、口感细腻的美味面包。以功能品质、体外消化特性及感官评价作为参考指标,对添加不同梯度(4%,8%和12%)苦荞粉的苦荞馒头和小麦馒头进行研究,以确定苦荞最佳的添加比例。研究表明,馒头苦荞粉的最适宜添加量为8%,苦荞馒头的黄酮、抗氧化能力等均显著比小麦馒头高,而血糖生成指数则明显比小麦馒头低[27]。
2.1.3苦荞饼干
饼干作为一种口感松脆、便于携带的即食性食品而受到广大消费者的欢迎。随着生活水平的提高,人们对饼干的品质和营养要求也随之增高。有研究报道,通过正交试验和模糊综合评判的方法,可以研制出一种苦荞饼干的最佳配方,即苦荞粉∶小麦粉∶油脂∶水=30∶70∶8∶34[28]。付晓萍等人[29]选用面粉为主要原料,对添加不同比例苦荞饼干生产工艺及影响的参数条件进行研究,研制出了一种适宜糖尿病患者食用的苦荞饼干。程超等人[30]选取感官指标和酥脆性作为参考指标,通过中心组合试验对荞麦饼干的配方进行研究。结果发现,当面粉、荞麦粉的配比分别为100%,20%,白糖、黄油、小苏打、食盐的添加配比分别为24%,30%,0.4%,0.8%,加水量为16%时,其生产出的荞麦酥性饼干酥脆性强,散发出一种浓郁的荞麦清香。这些研究丰富了苦荞饼干的加工方法,促进了苦荞的开发利用。
2.2饮品
在当今食品市场上,饮品属于食品的一个小部分,却扮演着举足轻重的角色。苦荞具有独特的保健效果,促进了人们对苦荞饮品的发明。目前,饮品种类多样,包含了水、茶、酒等,而苦荞饮品主要有苦荞酒、苦荞茶、苦荞乳饮料3种。
2.2.1苦荞酒
据历史记载,谷物造酒是我国最早的生产饮品。经过科研人员对苦荞酒的不断深入研究,苦荞酒的种类也在逐步增加。例如,苦荞红曲酒通过红曲霉固态培养荞麦的方式制曲,继而加入适量的水并将其转入液态发酵产酒,为了掩盖荞麦味,向其加入大米根霉曲糖化液,使酒体拥有独特的酯香风味[31]。以苦荞为生产辅料的苦荞啤酒泡沫洁白而细腻、口味清爽而醇和、苦荞香味突出,弥补了传统啤酒种类风味单一的不足,丰富了啤酒的种类[32]。万萍等人[33]将主发酵乙醇体积分数作为试验的响应值,通过响应面法对苦荞干黄酒的主发酵工艺进行了研究,并对其进行了优化。为了研制出一种新的苦荞白酒酿造工艺,周火玲等人[34]选取大曲和小曲作为糖化发酵剂,以发酵时间、添加大曲和小曲及淋醅黄酒的含量作为参考指标,最终试制出一种滋味醇厚且营养与保健并存的苦荞白酒。
2.2.2苦荞茶
茶作为待客常用的饮品,具有消炎解毒、清神、明目、利尿等保健功效。苦荞加工成苦荞茶后,会散发出怡人的荞麦香味,清爽醇厚、风味独特。肖诗明等人[35]选取苦荞麦籽粒破碎物作为试验原料,通过粉碎、烘烤、包装等加工程序,生产出了一种茶汤清冽、能散发出一种浓郁的焙烤香味和苦荞麦香味的新型苦荞茶。郭卫强等人[36]将苦荞麦和海藻完美结合,并添加木糖醇,研制出一种有利于治疗糖尿病的新型功能性饮料。樊丹敏等人[37]选用丽江苦荞茶作为原料,通过研究确定了茉莉花和苦荞茶的最适比例,研制出了营养丰富且具有保健功效的茉莉花苦荞茶饮料。
2.2.3苦荞乳饮料
乳饮料凭借着口味丰富、易于吸收、营养价值高等优势在软饮料行业中独树一帜。刘刚[38]选取荞麦和乳粉作为主要原料,将保加利亚乳杆菌和嗜热乳酸链球菌混合后进行发酵,以蔗糖和稳定剂为辅料,通过正交试验的方法确定了生产荞麦保健乳饮料的最佳条件。为了优化苦荞低脂低糖核桃乳饮料的工艺,徐素云等人[39]选取核桃粕、苦荞粉作为试验的主要原料,经过感官评定和正交试验,确定了该饮料的最佳配比,生产出了一种风味独特、营养丰富的乳饮料。
2.3调味品
我国有句俗语说:“开门七件事,柴米油盐酱醋茶”,由此看出调味品在人们的日常生活中占有极其重要的地位。随着社会的发展和生活水平的提高,人们对调味品的品质、有益功效有了更高的要求。苦荞通过深加工,使得苦荞的保健功能与调味品的功效得到了完美结合,受到了广大消费者的喜爱。
王敏等人[40]研究表明,苦荞油含有83.2%的不饱和脂肪酸,其中油酸占47.1%、亚油酸占36.1%。因此,苦荞油能达到很好地调节人体生理机能的效果,具有良好的开发前景。王元荪[41]以黑苦荞为主要的发酵原料,研制出了具有保健功效且风味独特的黑苦荞酱油。为提高苦荞酱油的色、香、味、体等品质,缩短其发酵周期,李谦等人[42]通过单因素试验和正交试验,研制出了酿造苦荞酱油液化和糖化的最佳工艺条件。姚荣清等人[43]以苦荞为发酵原材料,并添加了10%复合果汁,结果发现成品中至少有4.9 g/100 mL的醋酸含量,最终确定了苦荞醋的加工工艺参数。李云龙等人[44]研究发现,苦荞麦通过酒精发酵、醋酸发酵及其后期调制,可以研制出具有抗氧化等多种保健功效的苦荞醋。
3 结论
苦荞丰富独特的保健功效使其成为备受人们欢迎的新型绿色食品。近年来,以苦荞为原料开发出的产品更是层出不穷。苦荞产品营养丰富、多种保健功能的特点,满足了广大消费者特别是“三高”人士对营养健康食品的需求。但目前苦荞的开发利用仍存在着其功能性物质没有得到充分利用,加工苦荞产品中苦荞含量较低等问题。因此,今后应该将对苦荞研究的理论基础应用到实际的生产中去,提高苦荞的综合利用率,拓宽苦荞的市场销路,促进经济的发展。
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Advances in Processing Healthcare Effect and Exploration of Tartary Buckwheat
CHEN Hui,LI Jianting,*QIN Dan
(College of Food Science,Hu'nan Agricultural University,Changsha,Hu'nan 410128,China)
Tartary buckwheat is one of the unique food crops which can be used as food and medicine in China.It has alwals been popular among the folks because of the special healthcare effect.In recent years,people have carried out a series of studies of tartary buckwheat,and have got good results.In this paper,the processing healthcare effect and exploration of tartary buckwheat in recent years are reviewed,which lay the foundation for the development of tartary buckwheat.
tartary buckwheat;healthcare effect;exploration
S517
A
10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2016.08.019
1671-9646(2016)08a-0063-04
2016-06-28
陈慧(1993— ),女,在读本科,研究方向为食品科学与工程。
秦丹(1972— ),男,教授,博士生导师,研究方向为农产品保鲜与加工领域教学科研。