燕麦的功能特性及研究现状

张 月，周 航

（四川旅游学院食品学院，四川成都 610100）

0 引言

燕麦（Avena sativa L.）为禾本科植物，热量低、富含膳食纤维，能够降低胆固醇、平稳血糖，促进肠胃蠕动、利于排便等。FDA早在1997年就认定燕麦为功能性食物，可直接进行保健功效的宣传。我国燕麦种植面积很广，其中内蒙古、河北、河南、山西4个省区种植面积约占全国总面积的90%，燕麦深加工产品有十几个系列、几十个品种，年交易额逾10亿元。2013—2017年，中国即食麦片的销售量从2.8×104t增长至3.8×104t，年均复合增长率为12%[1]。根据国家食品药品监督管理总局（CFDA）数据显示，将燕麦作为功能性原料的国产保健食品有47种，进口保健食品有4种[2]。

为了进一步研究和开发燕麦这一优质的谷物资源，对燕麦的营养成分和功能特效进行整理和分析，并对燕麦加工食品研究现状进行概括，探究燕麦食品在市场中的发展，为今后该类食品的开发提供参考。

1 燕麦营养成分研究

1.1 β-葡聚糖

燕麦胚乳细胞壁中含有高容量的β-葡聚糖，是一种纤维三糖和纤维四糖连接的糖单体组成的聚多糖，属于可溶性膳食纤维，具有抗癌、预防糖尿病、抗炎和免疫调节等作用[3]，同时对肠道微生物的变化能够产生重要影响，长期食用能有效控制体重[4]。β-葡聚糖是区别燕麦和其他谷物的成分之一，也是燕麦营养价值的重要体现[5]。国产燕麦中β-葡聚糖含量为2.83%～5.56%，大多数为4.00%～4.50%。

1.2 蛋白质和维生素

燕麦中的蛋白质含量显著高于其他谷类，氨基酸平衡好，蛋白质功效超过2.0，生物价为72～75，国产燕麦品种中蛋白质平均含量为15.43%。同时，燕麦含有 维B1、维B2、维E和叶酸等，可以改善血液循环、缓解疲劳，有利于胎儿健康生长发育。

1.3 脂类

燕麦中的脂肪含量较丰富，平均含量为7.35%，相当于大米的4倍，位居谷物之首。脂肪中不饱和脂肪酸的含量占80%，其存在形式主要是单不饱和脂肪酸、亚油酸和次亚麻酸，而其中亚麻油酸占35%～50%，是人体最重要的必需脂肪酸，可预防血管硬化，降低冠心病的死亡率，也可作为营养价值较高的油脂的主要来源，对维护人类机体有重要作用。Lenka K等人[6]对不同燕麦品种的脂肪含量及营养价值进行了评价，结果表明裸燕麦的脂肪含量明显高于其他燕麦品种。

2 燕麦功能特性研究

2.1 降血脂血糖

多项研究指出燕麦具有降血脂的作用，特别是燕麦中的β-葡聚糖能降低血浆中的胆固醇含量，同时将转化成的胆汁酸和胆汁排出体外，降血脂效果显著。此外，最新研究还发现燕麦中的生物碱、多酚亦具有显著的抗氧化与降血脂作用。一些高油脂燕麦品种中富含多不饱和脂肪酸（PUFA），尤其是ω-6亚油酸和ω-3亚麻酸，也具有显著降血脂功效。Seema S等人[7]发现，燕麦和LGG复合饮食能降低胆固醇及甘油三酯。患高胆固醇血症的男性中老年人摄入一定量的燕麦后的变化表明，燕麦可有效减少血清中胆固醇含量，降低心脑血管疾病的发病率。通过对Ⅱ型糖尿病（T2DM）患者进行燕麦食疗研究，结果表明食疗后燕麦可有效降低患者的腰围、血糖含量及血脂水平，有利于对糖尿病的控制。

燕麦可延缓餐后的血糖含量。燕麦中的β-葡聚糖可显著降低小鼠的血糖含量，然后刺激分泌较多的胰岛素来降低血糖浓度。同时有研究指出，β-葡聚糖剂量不同，对血糖的调节能力也不同，低剂量不会降低高血糖高血脂大鼠机体对血糖的调节能力[8]。此外，燕麦多肽也能达到降血糖的目的。张慧娟等人[9]对ICR小鼠进行糖尿病造模，测定被燕麦多肽干预后小鼠的体内血糖相关指标，结果表明燕麦多肽能抑制小鼠内淀粉的消化，使水解产生的单糖减少，继而影响肝糖原合成而达到降血糖的作用。

2.2 增加饱腹感和控制体重

长期食用燕麦对减肥具有非常明显的效果，但体重正常的人摄入燕麦后并不会有体重控制的作用，只有肥胖和超重者的体重会有所改善。研究发现，饮食控制联合裸燕麦摄入对超重Ⅱ型糖尿病患者具有减肥效果，可以减少内脏脂肪含量，减肥效果优于单纯饮食控制[10]。董吉林等人[4]将饲喂不同剂量的燕麦膳食纤维的肥胖小鼠与饲养普通饲料的小鼠作对照，结果发现肥胖小鼠在食用燕麦膳食纤维以后，Lee"s指数显著下降，腹腔中脂肪减少，可以有效控制食源性肥胖小鼠体重的增加，并促进肝脏脂质的代谢。

2.3 其他功能

燕麦中的β-葡聚糖被认为有潜在的免疫调节作用[11]，其中含有丰富的酚EA对预防急性肝损伤具有重要作用[12]，燕麦麸及β-葡聚糖在肠道发酵产生SCFA。其中，不同水平的丁酸可以减少肿瘤细胞的生长，诱导癌细胞的分化，抑制肿瘤基因，诱导癌细胞凋亡。Choromanska A A等人[13]通过研究电穿孔对细胞活力的影响，证明燕麦葡聚糖具有抗肿瘤性。Peerzada R H等人[14]研究出辐射降解的燕麦葡聚糖有抗氧化性，在抗癌细胞上也具有重要作用。此外，β-葡聚糖含有精制的燕麦葡聚糖的水溶性成分，具有美白保湿和护理肌肤的功效，能促生天然胶原蛋白，提升肌肤弹性，具有增强抗氧化能力、延缓缓肌肤衰老、促进伤口愈合等功效。

3 燕麦在食品中的应用及研究现状

3.1 燕麦直接加工产品（燕麦片）

随着消费者燕麦营养价值的认可，市场上燕麦产品也日渐丰富，其中最常见的产品就是燕麦片。燕麦片是以燕麦为原料，进行一系列精细加工而制成的产品。燕麦片直接冲泡即可，食用方便，但是不同的燕麦品种制成的燕麦片性能也会有很大差异[15]。通过研究不同产地燕麦粒及燕麦片的营养成分及理化性质，发现国外燕麦粒的加工品质优于国内。采用静态称量法研究不同添加剂对燕麦片的贮藏稳定性的影响，研究显示添加总固形物质量10%麦芽糊精能提高燕麦片的贮藏稳定性。陈子叶等人[16]研究燕麦的蛋白质含量会影响对燕麦片的冲泡性和保健作用。色泽亮、呈黄色的燕麦籽粒制作出的燕麦片，冲泡后的香味醇正浓郁、口感润滑，且燕麦中的蛋白质含量越高，越有利于燕麦片的加工，燕麦的冲泡性及保健作用也会明显增加。

3.2 燕麦作为原料在食品中的应用

3.2.1 在面粉及面制品中的应用

燕麦作为一种良好的功能性食品原料应用于面粉和面制品的实际生产中，能够强化营养素、增加产品的功能性，适合大多数腹腔疾病患者[17]。研究表明，面条的吸水率和蒸煮损失最能客观反映面条的蒸煮品质。还有研究发现，燕麦添加在面条中燕麦中的灰分和膳食纤维含量会影响面制品的色泽和粗糙程度，随着燕麦麸皮添加量的增加，挂面会因为亲水性较高的膳食纤维而产生蒸煮损失及糊汤现象，因此燕麦麸皮在面条中的添加量不能超过20%。燕麦葡聚糖的加入能显著增加面团的吸水率和发酵时间[18]，由于燕麦中谷蛋白的分子量很小，不具备黏弹性，在生产加工过程中，面粉加水后形成的面筋结构会变得很疏松，不易形成面团，并且燕麦粉具有吸水率高、黏度大、面团筋力较差和稳定时间短的特性。因此，燕麦粉添加量增加会产生产品体积变小等不良影响。在研究过程中，加入燕麦后如何稳定产品品质也是燕麦制品研究过程中的一个重要环节。

馒头是我国消费者的主要食物之一，加入一定量的燕麦粉可增加馒头中矿物质、多酚、膳食纤维和植酸的含量[19]，并提高馒头提取物的抗氧化性、清除DPPH自由基能力和亚铁离子鳌合能力。相关分析表明，燕麦馒头营养全面，符合当今消费者追求健康的理念，具有极大的开发空间和市场发展。高晶晶等人[20]研究发现，添加一定量的燕麦粉后，馒头的感官特性会发生明显变化，馒头表面的光滑程度及品质也会随着燕麦含量的增加变低，馒头比容下降，L值减小，馒头表皮的褐色加深，燕麦粉的添加量不宜超过20%。程晶晶等人[21]通过超微粉碎技术制备燕麦超微全粉，将其加入馒头中口感得到改善，馒头的硬度和咀嚼性也显著增加。白凯旭等人[22]以普通小麦粉为基础，加入一定比例的燕麦全粉或精粉制成的馒头形状很规则，弹性韧性也很好。

3.2.2 在面包制品中的应用

燕麦具有优良的营养特性，但与其他谷物相比，烘焙性能较差。燕麦在焙烤食品中常用于强化营养素和制备无面筋焙烤食品，所用的原料一般为燕麦粉或燕麦全粉。燕麦中具有高能量高营养的成分，而在普通面包的制作中添加适量的燕麦粉，不仅能体现水溶性膳食纤维等功能性作用，还可以保证面团的硬度不高及增加面包的保存率。添加适量燕麦粉能够有效改善面包粉的加工特性，随着燕麦粉添加量的增加，混粉的粉质特性会发生改变且面团的吸水率也逐渐升高，而拉伸力及保存稳定性也会增强。而且添加燕麦粉的面包的保存、稳定性总体上好于普通的纯面粉面包，且保存2～3 d品质最佳。在生产加工过程中，因为燕麦籽粒中分子量很小且不具有黏弹性的谷蛋白，很难形成面团[23]，形成的面筋结构会变得很疏松，与此同时，燕麦粉具有吸水率高、黏度大、面团筋力较差和稳定时间短的性质，燕麦面包在销售过程中易发生面包老化的状况，因此存放时间不能太长。此外，当燕麦比例超过某个固定值时，面包的口感和品质都会发生很大的变化。姚佳等人[24]研究发现，当燕麦添加量为15%时，面包由于膳食纤维的作用会产生特异的香味，但是表皮不整齐，色泽差，面团硬度较大，口感、感官评分最差。王军等人[25]发现，在面包中添加燕麦粉可增加蛋白质、水分、植酸的含量，但是也会产生对比容不利的影响。

3.2.3 在饼干制品中的应用

饼干作为一种大众化的休闲食品，具有老幼皆宜、食用方便、保质期长、工业化程度高和易于进行营养强化处理等特点。将燕麦作为原料添加到饼干中，可以丰富饼干品种并增加其营养价值，相关研究包括直接添加燕麦粉、以不同混合比例的燕麦粉和大麦粉制备饼干并得到相关数据和工艺，且饼干具有降低胆固醇和控制血糖的功效。也有研究将燕麦和其他原料混合添加，如抹茶风味燕麦酥饼。将抹茶粉的添加量定为小麦粉与燕麦粉混合粉质量的10%，并且真空包装燕麦酥饼，20℃条件下可以保存14 d，4℃条件下可以保存21 d。研究发现，在面团中添加不同比例的燕麦麸皮，会破坏面筋蛋白均匀致密的网络结构[26]。当燕麦麸膳食纤维添加量为3%时，对制作的燕麦发酵饼干各项感官品质指标影响小；随着燕麦麸皮添加量的增加，饼干花纹清晰度增加，松脆度和口感粗糙度也会增加，麸皮添加量为7%时，产品品质最佳。

3.3 在饮料类中的应用

燕麦也经常被添加在饮料中，有研究表明，乳酸菌发酵可以改良燕麦的性能，使产品具有燕麦的营养价值，又体现发酵独特的口感。相关研究选择以米根霉为曲料，并用啤酒酵母对燕麦进行发酵，制得具有燕麦独特香味的发酵饮料，以确定其最佳发酵条件。此外，将燕麦磨浆后进行乳酸菌发酵制备的燕麦饮料口感爽滑，提高了燕麦产品的价值。顾军强等人[27]研究饮料中添加燕麦能提高营养价值，但传统磨浆工艺对燕麦中高含量的直链淀粉并未得到很好的降解，饮料中含有大量的原淀粉会使饮料在贮藏过程中发生老化析水现象，不但影响产品的稳定性，也会影响饮料的口感，这是制备燕麦饮料的技术难点。刘通通等人[28]采用炒制、常压蒸制和高压蒸制3种方法对燕麦进行热处理制备饮料，炒制燕麦饮料和高压蒸制燕麦饮料的风味物质更为丰富，其相对含量也更高，而高压蒸制更适合用于燕麦饮料加工，获得的燕麦饮料蛋白质含量0.91%，可溶性固形物含量8.75%，平均粒径269 nm，PDI 0.3。

4 结语

燕麦是糖尿病人、肥胖病人、低能量食品、儿童食品、婴儿食品、病弱者食品等营养食品和疗效食品的理想谷物类原材料[29]。随着人们对饮食健康的日益关注，国内对于燕麦的研究越来越重视，应用也越来越广泛。燕麦食品加工虽取得了一定的研究成果，但仅停留在初加工层次，要进一步加大燕麦精深加工的力度，充分利用燕麦的相关特性进行产品开发，革新燕麦的传统生产加工方式，将现代食品工程技术（如超临界萃取技术、低温粉碎技术、无氧热泵干燥技术、纳米技术、微胶囊技术等）广泛应用于功能性燕麦产品的开发中，扩大燕麦精深加工产品，增加消费者对燕麦的认同度，实现燕麦增值增效，加强对燕麦这一宝贵资源的深度开发和综合利用，增加我国燕麦经济附加值，带动燕麦产业发展具有重要意义。