燕麦主食化研究进展

杜亚军，田志芳，周柏玲

（山西省农业科学院农产品加工研究所，山西太原030031）

燕麦主食化研究进展

杜亚军，田志芳，周柏玲

（山西省农业科学院农产品加工研究所，山西太原030031）

燕麦等杂粮主食化是引导国民增加杂粮消费的重要措施之一。由于燕麦主食化存在诸多问题，导致产品开发和销售有限，主食化进程滞缓。本文对燕麦主食化原料和产品加工工艺研究现状进行了综述，同时提出了今后燕麦主食化研究的建议和展望。

燕麦主食化；加工工艺；研究现状

裸燕麦起源于我国，我国裸燕麦分布广泛，品种优良，是中西部杂粮主产区居民餐桌上的的传统主食。主食是城乡居民生活必须食用的主要粮食制成品，既包括米饭、馒头、面条等主食制品，也包括大米、小麦粉、杂粮等主食原料[1]。由于人们过度追求精米精面、口感美味，每日餐桌上大米白面食品几乎成为主角，燕麦等杂粮主食消费量逐渐减少，导致主食结构越来越不合理，这也是慢性疾病多发的原因之一。随着社会健康饮食观念的提升，杂粮营养保健功效逐渐被研究开发，市场需求不断提升，让燕麦等杂粮发挥主食作用，日趋被消费者所接受，杂粮主食化是引导国民增加杂粮消费的重要措施之一。

燕麦主食化产品包括燕麦米、燕麦粉及制品如面条、馒头、面包等，目前产品开发和销售有限，燕麦主食化进程滞缓，同燕麦主食化加工存在以下问题有关：燕麦粉形不成面筋，加工性差，粒度大，口感粗；燕麦米外皮坚韧，不能和大米同熟；燕麦植酸含量高，营养吸收率低；产品易酸败变质。为解决以上问题，近年来相关工艺和设备研究逐渐增多。本文拟从原料制备和产品加工两方面对燕麦主食化研究现状综述，并提出进一步研究的建议和展望。

1 燕麦主食化原料制备工艺

燕麦原料制备工艺决定燕麦的加工品质。加工品质分为磨粉品质和食品加工品质，食品加工品质指籽粒或面粉进一步加工成米类或面食品时，在加工工艺和成品质量上对籽粒或面粉质量提出的不同要求，以及它们对这些要求的适应性和满足程度[2]。燕麦原料制备工艺研究较多的主要有发芽工艺、灭酶工艺和微粉碎工艺。

1.1 发芽工艺

发芽作为植物种子生命周期的一部分，具有非常复杂的机理和过程。该过程可以通过分解提高不溶性物质溶解性，使营养物质可消化性增强，并伴有活性物质的生成。发芽提高了谷物营养价值，而且使得一些抗营养因子减少，同时发芽也可改变谷物品质和风味[3]。发芽作为自然无害化、低成本处理以提升植物种子营养价值的重要手段己成为国内外谷物研究的新热点，在国外有较多研究，我国这方面研究也开始增多。

燕麦在萌发过程中的变化主要有：淀粉酶和纤维素酶活性上升，将大分子碳水化合物淀粉和膳食纤维降解，还原糖和可溶性糖大幅度增加，而β-葡聚糖和不溶性膳食纤维含量明显降低，增加了营养吸收率；燕麦粘度明显降低，口感变得细腻，更利于人们接受。蛋白质被酶解，游离氨基酸明显增加，体外消化率上升，且原先的限制氨基酸增幅更大，改变了原料的氨基酸结构，因而营养更全面。B族维生素含量升高。多酚氧化酶的活性降低，而燕麦蒽酰胺合成酶的活性升高，从而促进多酚类物质的合成，总多酚和游离性酚酸含量显著提高。γ-氨基丁酸含量大幅增加。植酸酶的活性增强，促进植酸的降解，提高了矿物元素的生物利用率[3-7]。田斌强研究了发芽对淀粉的影响，发芽使淀粉颗粒表面变得粗糙，粒径有所减小，结晶度发生显著变化，改变了淀粉糊化特性，直链淀粉和支链淀粉的比例[8]。徐丛玥等研究认为发芽对燕麦-小麦混粉面团粉质特性及糊化特性有影响[9]。燕麦萌发过程中浸麦条件即浸麦的温度、时间和浸麦方式，发芽条件即发芽温度、发芽时间和发芽方式对都燕麦的营养品质有一定影响[10]。国外发芽燕麦已被应用于面包、蛋糕、无面筋食品原料，国内仅有发芽燕麦米的报道[11]。

1.2 灭酶工艺

燕麦的脂肪酶活性显著大于大麦或小麦的脂肪酶活性，会导致燕麦贮存过程中发生水解酸败。脂肪酶及其载体主要分布于籽粒的皮层及糊粉层中。未受损伤的燕麦原粮，由于脂肪和脂酶处于不同部位，不相互接触，脂酶对脂肪的影响极小或不发生效应，在贮存期间，游离脂肪酸无显著增加[12]。当燕麦在加工过程中经切断或粉碎后，果皮中的脂酶与胚乳、胚芽、糊粉层中的脂肪接触，发生氧化酸败[13]。所以燕麦磨粉前，必须进行灭酶。

灭酶工序是燕麦整个加工过程的关键工序。常用的灭酶技术主要有传统的炒制灭酶、烘烤灭酶、常压蒸汽灭酶，以及新型的红外灭酶、微波灭酶和过热蒸汽灭酶等。不同的灭酶方法对酶活性抑制效果不同，湿法比干法灭酶更加有效。不同的企业所使用的灭酶方法各有不同，而且不同产品需要不同的灭酶工艺。燕麦籽粒灭酶的同时，还会对其磨粉特性和理化特性产生影响，从而改变面粉的品质和加工特性，而且还会影响燕麦面粉的二次加工制品的品质。胡新中、任嘉嘉、曹汝鸽、刘文胜等研究了灭酶对燕麦的磨粉特性和理化特性产生影响：灭酶会使燕麦籽粒变脆，易于去皮，增加出粉率；改变籽粒白度，增加β-葡聚糖含量，降低脂肪含量，提高淀粉的粘度特性，改变燕麦籽粒挥发性物质的种类和比例，形成燕麦籽粒独特的香味成分。不同灭酶方式对燕麦面粉的磨粉特性和理化特性均有不同影响，所以需要有针对性地选择合理、经济、快速的灭酶方法，以期在灭酶的同时，获得品质改善和营养保持的三重效果[14-17]。

1.3 微粉碎工艺

目前燕麦全粉的制粉方法主要包括3种：一为传统石磨法，二为麸皮回添法，目前燕麦加工企业主要以这种方式生产燕麦全粉。三为新型全粒粉碎法，将经灭酶处理后的整粒燕麦，粉碎成粉，再经微粉碎处理。燕麦麸皮坚硬，难以粉碎，能耗高，在使用机械粉碎的基础上，适当地结合超微粉碎处理，使粉体的颗粒度达到适宜面团加工的极限值，这样既细化粉质，提高粉碎效率，得到粉体颗粒均匀，改善了面粉的流变学及加工品质，同时又降低了能耗成本[18]。由于燕麦脂肪高，粉碎粒度越小，越易堵塞磨粉机和筛网，脂肪越易氧化酸败，所以市场上现有的燕麦粉碎机粉碎粒度较大，超微粉碎技术在燕麦生产上应用还需进一步探讨。杨金枝等[19]采用气流粉碎法制备燕麦全粉，并测定了理化指标和流变学特性。孙娟娟[20]采用球磨超微粉碎机粉碎燕麦，结果表明粉碎颗粒的减小，直链淀粉含量随之减少，破损淀粉、糊化度及β-葡聚糖溶出量逐渐增大。目前这方面的研究极少。

总之，采用传统炒制、麸皮回添法生产的燕麦全粉燕麦香味重，色泽较暗，粒度较大，口感较粗，适合用热水和面，手工或半机械成型的传统燕麦食品的制作。采用微波、蒸汽等灭酶，全粒粉碎法生产的燕麦全粉燕麦味淡，色泽较浅，粒度较小，口感较细，加工品质较好，适合冷水和面，机械成型的燕麦主食化食品的加工。

2 燕麦主食化产品加工工艺

燕麦面制品按照加工工艺可分为两类，一类是燕麦面条、馒头、面包等普通面制品，另一类是燕麦方便面、速食面等淀粉预糊化食品。因为燕麦不含面筋蛋白，机械操作性差，不能单独加工食品，通常是将燕麦粉以辅料形式和小麦粉混合，改善燕麦面团加工性，而且添加量不能超过30%～40%，否则会严重影响食品的外观和口感。另外燕麦粉和小麦粉混合，小麦蛋白质缺少的赖氨酸得到强化，蛋白质消化率和效价得到了提高，达到了粮食粗细搭配，营养互补的目的。

2.1 淀粉预糊化工艺

淀粉预糊化是经过挤压膨化或非膨化挤压工艺，提高燕麦淀粉糊化度，改善淀粉性质，从而弥补燕麦粉缺少面筋导致加工性差的缺陷。挤压膨化技术是一种现代食品加工技术。谷物经过挤压膨化处理后自身的物理化学特性会发生很大的改变，如淀粉、蛋白质、粗纤维等大分子物质被切断成小分子[21]。在高温、高压、高剪切作用下，燕麦粉在挤出瞬间，淀粉高度糊化，淀粉颗粒水溶性增大；蛋白质变性，蛋白酶处理时更易发生酶解作用，体外消化率得到提高；可溶性膳食纤维的含量显著提高；经过挤压膨化处理后的燕麦粉，营养价值和口感会得到极大的改善。因为燕麦粉加水和面时面絮松散，难以形成面团，为此民间常用烫面法和面，使淀粉糊化而增强面团结合力。挤压膨化处理后的燕麦粉糊化度接近80%，淀粉糊化可显著增强燕麦面团的结合力，和面时即使不用烫面，也容易形成面团，适合燕麦面条、馒头等规模化生产[20]。燕麦速食面是经过非膨化挤压工艺，使淀粉预糊化，产品得到熟化，开水冲泡即食。陈季旺等研制了燕麦粉添加量40%的方便面，其糊化度为94.6%，复水时间为8 min，方便面品质良好[22]。

2.2 复合增筋工艺

燕麦粉无面筋，加入小麦粉中会弱化面团的网络结构，影响面团的粘弹性、韧性和延展性等，因此可通过加入适量增黏剂来改善面团的流变学特性。增黏剂一般将食品增筋剂、外源蛋白质和酶等进行复配，可改善因加入燕麦粉造成的面制品加工和食用品质下降，但不能从根本上改变燕麦粉缺少面筋蛋白网络结构的缺陷，因此不能盲目加大燕麦粉添加比例。胡新中等研究表明加入2.5%沙蒿籽粉和8%谷朊粉对燕麦全粉面包和馒头品质改善效果较好[23]；李园园等研究表明燕麦—小麦混合粉中，加入谷氨酰胺转氨酶和花生蛋白可改善面团的品质特性[24]；马萨日娜等研究认为燕麦粉与小麦粉的质量比为6∶4的混合粉中，加入10%的玉米淀粉，2%沙蒿胶，0.3%CMC－Na，5%谷朊粉时，得到的燕麦方便面品质最好[25]。

2.3 去皮工艺

燕麦米是指对燕麦籽粒进行表皮碾磨、结合灭酶处理后获得的燕麦产品。燕麦米单独食用口感较差，所以常与大米混合蒸煮食用，有利于改善“赖氨酸缺乏”症，平衡日常膳食的营养结构，同时改善燕麦米口感不佳等问题[26]。

燕麦的表皮坚硬，不去皮的燕麦煮粥、蒸饭时长时间不能煮烂、适口性差、导致无法食用。用碾米机将燕麦籽粒进行去皮处理时，当去皮率较小时，大部分燕麦表皮保存完整，不利于燕麦米在蒸煮的过程中糊化，且做成的米饭不容易嚼碎。为此李世荣等采用碾米机和专用破皮机对燕麦籽粒进行研磨与划痕，使燕麦籽粒的破皮率达到33%，既保留了燕麦的全价营养，又提高了燕麦米的破皮率，使生产的燕麦米能够与大米等谷物同淘、同煮，保持剪切度和糊化度一致[27]。因燕麦表皮硬度大于大米，内芯硬度又较大米软，如采用现有的稻谷碾米机对燕麦进行脱皮，常常导致过碾和破碎等情况的发生，且使燕麦营养成分大量流失。孙治发明了一种燕麦剥皮设备，通过推进与辊磨的方式，并控制辊磨的转速及间隙对燕麦进行剥皮，在保证燕麦剥皮比例的同时，不损坏燕麦颗粒和燕麦麦芽的营养成份[28]。薛庆林等发明了燕麦专用脱皮机，可对脱皮压力进行精确控制，在保证脱皮率的基础上，降低破碎率，并最大限度的保留燕麦皮层的营养物质[29]。目前燕麦米去皮技术和设备还有待进一步完善。

2.4 包装贮存工艺

燕麦脂肪含量很高，且燕麦油不饱和脂肪酸比例高，所以燕麦及其加工食品在储藏、流通中易发生氧化酸败、变质。油脂在贮存中受氧、水、光、热、酶等的作用，会逐渐水解或氧化而产生酸败。油脂酸败表现为酸价、过氧化值和羰基价的升高，感官指标最敏感的是出现哈喇味[30]。虽然灭酶抑制了由脂肪酶引起的水解酸败，但油脂在空气中还会自发地进行氧化，产生氧化酸败。影响油脂氧化的因素主要有水分、氧气、温度以及光照等，所以燕麦产品贮存时，一般采取防潮、阻氧、避光措施，存放在低温或阴凉干燥处，采用复合、阻光、密封包装袋，必要时抽真空或充氮。张来林等研究表明采用充氮和真空包装可有效缓解油脂酸败[31]。王若兰等研究认为，与真空包装及常规包装相比，充氮气调包装可以在一定程度上延缓燕麦储藏品质的变化，有助于燕麦的安全储藏[32]。我国在GB/T 13360-2008《莜麦粉》中，对莜麦粉的质量标准作出规定，规定了莜麦粉脂肪酸值、储存要求、保质期等。莜麦粉脂肪酸值≤90 mg/100 g，应采用复合塑料膜真空或充气包装，并且储存在干燥、防潮库房中，常温下保存期不低于3个月[33]。

3 建议与展望

综上所述，燕麦主食化加工研究中迫切要求：提高燕麦原料制备技术，提升燕麦粉和燕麦米的品质和加工特性；开发适合燕麦主食化产品的新工艺、新技术；研发适应燕麦主食化加工要求的专用和成套设备，目前仅有红外灭酶机、燕麦粉碎机、燕麦去皮机等少数设备，远远不能满足工业化生产要求。建议侧重以下几方面研究：1）燕麦基础研究。国内外对燕麦都缺乏系统性研究，且研究较少；由于燕麦自身的特点，燕麦具有独特而复杂的加工工艺；由于缺少基础研究，导致产品燕麦主食化开发后劲不足。2）设备研究。由于燕麦等杂粮加工技术和设备都比较落后，可借鉴小麦、稻米先进的加工技术与设备，再加以改进，将会加快燕麦加工发展步伐。3）产业化技术研究。燕麦属于小杂粮，加工点以中小型企业为主，这些企业存在普遍问题是生产规模较小，科技程度低，产品深加工不足。如能将燕麦加工实用技术和工程化技术作为研究重点，侧重搞一些投资小、见效快，工艺简单，生产可行性强的科研项目，加强与企业的合作，加速生产的转化力度，促使燕麦主食化产品尽快上市，才能带动燕麦加工技术的发展。

燕麦等杂粮主食的发展不仅关系到国民健康素质，也关系到粮食资源的节约与粮食安全。通过增加燕麦等杂粮主食的消费，改变长期以来重口感、轻营养的精白谷物主食消费理念与方式，还将对我国粮食流通方式产生重要的战略影响。在今后的发展过程中，燕麦会突破杂粮概念，成为人类餐桌上与稻米和小麦共存的特色主食，必将为人类的健康做出更大的贡献[34]。

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Research Progress of Oat for Staple Food

DU Ya-jun，TIAN Zhi-fang，ZHOU Bai-ling
（Institute of Agriculture Products，Shanxi Academy of Agriculture Science，Taiyuan 030031，Shanxi，China）

The staple food of grain could precipitated chinese people eat grain.The product was manufactured and sold limited，the processing of oat for staple food industrialization laged behind because of many problems existed in it．The research status of processing technology of oat materials and food for staple food industrialization were summarized，the future research and development of it were suggested and put forward as well．

oat for staple food；processing technology；progress

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.12.046

2016-09-08

杜亚军（1970—），女（汉），助理研究员，本科，研究方向：农产品加工研究。