黑青稞的营养价值与产品开发分析与展望
2022-11-24赵希雷张智勇解树珍杨园园
赵希雷,张智勇 ,解树珍,杨园园 ,张 毅
(1.中粮面业(濮阳)有限公司,河南 濮阳 457000;2.中粮粮谷控股有限公司,北京 100000)
随着生活水平的不断提高, 人们过多食用精细粮,导致饮食结构失衡,高血压、高血脂、糖尿病等慢性疾病频发,且年轻化趋势越来越明显。这也促使人们调整饮食结构,更加注重营养与健康饮食。黑青稞特殊的生态生产环境及其自身的营养价值愈来愈引起人们的关注, 黑青稞正在由一个区域性口粮作物向全民性健康食源作物方向发展[1]。
黑青稞,是禾本科大麦属作物,因其壳及籽粒表皮呈现黑紫色而得名,形状为椭圆形或菱形,具有普通白青稞所没有的特殊高抗氧化性营养成分。 黑青稞的营养成分较水稻、小麦、玉米高,其比例适合人体需要,并具有低糖、低脂肪、高纤维、高维生素及高蛋白质的特点,符合人们对营养健康的要求。目前黑青稞在饼干、面包、酿酒、饮料及保健产品等多个加工行业都有应用,这也使黑青稞得到食品行业重视。
1 黑青稞的营养成分
周红等[2]验证了黑青稞具有较高含量的蛋白质(12.19%~14.07%) 、纤维( 2.13%~3.64%) 、直链淀粉(18.96%~25.94%) 和β-葡聚糖( 3.91%~7.50%) 。 林津等[3]将西藏山南隆子县产黑青稞与白青稞的营养成分进行对比分析, 结果表明黑青稞与白青稞中矿物质元素钙、 磷、 铁、 锌及铜含量分别为63.73、980.00、14.54、3.50、0.74 mg/100 g 和51.61、977.00、13.12、3.37、0.51 mg /100g,B 族 维 生 素VB1、VB2和VB6分 别 含0.273 0、0.076 8、0.015 9 mg/100 g 和0.183 0、0.020 0、0.013 6 mg/100 g。 丁丽娜[4]在黑青稞萃取液中共鉴定出8 种脂肪酸成分, 包括肉豆蔻酸、棕榈油酸、亚油酸、硬脂酸、二十碳三烯酸、花生酸、芥酸和山嵛酸,其中饱和脂肪酸占9.92%,不饱和脂肪酸占90.08%,其中亚油酸含量超过60%。 孟胜亚等[5]检测到有色青稞中黑青稞的花青素含量最高,花青素含量7.43~53.58 μg/g。 可见,黑青稞营养成分丰富。
2 黑青稞的主要功能成分
2.1 β-葡聚糖
β-葡聚糖是黑青稞中一种标志性的功效成分,其降血糖、降血脂的作用已经被广泛证明。 目前,世界上已有40 多个国家批准使用β-葡聚糖, 美国食品与药品管理局已批准β-葡聚糖为安全的食品添加剂。 在日本,β-葡聚糖被认为是一种保健食品,我国亦认可其为一种安全的食品添加剂。
黑青稞(主要是β-葡聚糖)可以预防结肠癌,抑制胆固醇升高、调节血糖和预防血脂异常、心脑血管类疾病,改善消化系统以控制体重。 β-葡聚糖具有清肠、提高免疫力、抗肿瘤的作用[1]。 在血糖调控方面,青稞β-葡聚糖尤其是在防治II 型糖尿病方面具有较好作用[6]。近年来,在青稞β-葡聚糖对实验动物总胆固醇、 甘油三脂等指标的影响研究也进一步证实,青稞β-葡聚糖有明显的降低胆固醇作用[7-9]。
不同黑青稞种植区生长的籽粒中β-葡聚糖有明显差异,徐冬勤等[10]对从青藏高原不同的生态种植区采收的83 份青稞的产量性状和品质性状进行数学模型优化研究,发现影响青稞中β-葡聚糖的含量性状因子依次为小穗密度>穗长>株高>千粒重。
2.2 酚类化合物
酚类化合物是一类广泛存在于植物界、 具有多种生理功能的活性物质, 具有很强的清除自由基和抗氧化能力[11]。 不同粒色青稞的酚类化合物含量受籽粒颜色的影响较大, 黑色青稞酚类化合物含量较高[12]。周红等[2]分析了12 份黑青稞籽粒,发现黑青稞含有丰富的多酚、黄酮及花色苷,游离酚与结合酚在总酚中所占比例相当,以两种形式共存,品种间差异显著, 其中花色苷的种间差异最大, 变异系数高达31.6%。
2.3 黄酮类化合物
黄酮类化合物具有较好的抗氧化活性[13],其机制与清除体内自由基、 提高机体内抗氧化酶活性和降低脂质过氧化反应有关。此外,黄酮类化合物还具有降糖、降血脂、抗炎、抗肿瘤、扩张血管、免疫调节等作用。 陈建国等[14]在黑、白青稞、黑米与大麦中总黄酮含量的对比测量中发现, 黑青稞中总黄酮含量较高, 达到62.56 mg/100 g, 白青稞含量较低为54.43 mg/ 100 g,与大麦黄酮含量( 80 mg/100 g) 差异不大,但低于黑米( 100~1 700 mg /100 g) 。孟胜亚等[5]研究得出12 个青稞品种的总黄酮含量分布在0.24%~0.35%,平均为0.29%,变异系数为13.17%。
2.4 膳食纤维
膳食纤维可以辅助人体维持正常的血糖、血脂和蛋白质水平,并可以控制体重,预防结肠癌、糖尿病、高血压等疾病[15]。 梁寒峭等[16]测定黑青稞中膳食纤维含量高达16.39%。 张文会等[17]研究发现青稞麸膳食纤维比小麦麸皮膳食纤维的持水力强, 而溶胀性则低于麦麸膳食纤维。 持水能力是食品原料的重要理化性质,是食品成分之间相互作用的体现,它反映了物质内在的结构特点。
2.5 其它功能成分
现代医学认为,B 族维生素具有改善心脏舒缩压[18]、降低血同型半胱氨酸水平[19]、调节代谢[21]、降低尿酸[21]、治疗口腔溃疡[22]等作用。 黑青稞籽粒维生素和矿物质元素含量较高, 它们是维持人体正常新陈代谢不可缺少的物质。 在西藏山南市隆子县产青稞中黑青稞VB1、VB2和VB6的含量分别为0.273、0.0768、159 μg/100 g,硒含量0.013~0.02 mg/100 g,钙含量540~560 mg/kg,锌含量18.6~21mg/kg[3]。黑青稞富含麦绿素, 研究发现青稞麦绿素通过抗自由基和参与免疫调节改善肝损伤和炎性细胞浸润[23],提高机体运动耐力, 延缓疲劳的发生。 黑青稞还含有γ-氨基丁酸( GABA) ,它是生物体中一类重要抑制神经递质[24],与治疗心脏骤停( SCA)[25]、改善肥胖引起的肝损伤及氧化应激水平[26]等有关。
3 产品开发方向
3.1 传统面制品
传统的黑青稞粮食加工制品主要是糌粑和炒面,如工业化生产青稞炒面,其工艺技术可靠、生产稳定、产品质量高,具有民间手工炒面固有的风味。藏文化地区的主食糌粑不仅从历史中延续至今,更是形成了独特的“糌粑”文化[27]。 糌粑炒面是将青稞炒熟磨成粉,具有很高的营养价值,远远超过小麦和大米,对降低糖尿病人的血糖有特殊的作用。
青海可可西里生物工程股份有限公司突破了青稞全麦粉撞击磨技术过程中的细度控制工艺, 生产了适宜加工食品的青稞全麦粉生产[28]。 将青稞全麦粉和小麦粉、蕨麻粒、枸杞粒、白糖、牛奶混合生产了青稞代餐糌粑饼干, 该饼干实现了传统糌粑的转型升级,可作为黑青稞粉食品的一种研究方向。
面条作为我国传统的主食之一,具有品种繁多、制作简单、食用爽口的特点,在居民膳食结构中占据重要位置。 中粮粮谷控股有限公司突破高添加杂粮挂面口感粗糙技术瓶颈, 生产了福临门70%+黑青稞挂面, 该产品具有低GI 值 (GI=46)、 高蛋白(16.1%)、高膳食纤维(10.7%)、高β-葡聚糖(3.5%)等多项科技创新技术点, 为获得具有不同营养功能的青稞粉、 青稞面条和其它营养健康青稞面制品的开发提供依据和参考。
3.2 青稞酒
黑青稞中淀粉含量较高,蛋白质含量高,麦芽浸出率较高,是酿酒工业的理想原料[29]。青稞酒历史悠久,现代的青稞酒已经实现了工业化生产,其基本制作工艺包括洗净煮熟、酒曲发酵、加水过滤等,青稞酒成品色泽橙黄,味道酸甜。 目前青稞酒种类多样,主要分为蒸馏酒、非蒸馏酒和调配酒。由于抗氧化化合物的存在,青稞酒不仅对人体的健康有很多好处,还具有不上头、清香醇厚、营养丰富等优点[30],是藏族饮食文化的代表之一。
3.3 功能产品
从黑青稞中提取的β-葡聚糖可通过特殊工艺用于制作β-葡聚糖胶囊、片剂、口服液和饮料产品。黑青稞麦绿素的加工要经过榨取、净化等工艺处理,再加入辅料制成黑青稞麦绿素饮料, 或经过处理制成麦绿素口服液。同时还可进一步浓缩抽提和固化,制成黑青稞麦绿素胶囊和黑青稞麦绿素营养泡腾片。黑青稞淀粉可用作碳水化合物壳材料,在微胶囊中具有较好的应用性能,如作为精油类产品胶囊[31]。
3.4 饲料
在我国北方农牧地区,黑青稞早在20 世纪就已经是当地重要的饲料作物之一, 目前已经成为许多养殖户在冬末春初时饲养牲畜中常用的饲料, 特别是在奶牛喂养上,既满足了奶牛生长的需要,又不影响牛奶的产量和质量[32]。黑青稞秸秆柔软香嫩、适口性好、营养含量高,是高原家畜最好的饲草[33]。 用青稞作家畜饲料可获得脂肪硬度大、瘦肉多、品质好的效果。
3.5 其它产品
黑青稞可被加工成珍珠米、麦精、麦片或经膨化处理后成为快餐或早餐食品等。 黑青稞磨粉后还可以制作麦片粥、面包和馒头等食品,满足杂粮食用需求。 黑青稞麦片,辅以适当的食品添加剂,不仅口感好、食用方便,还可以根据不同消费人群的营养需要调整配方,成品比燕麦片更具有市场竞争力。还可用于格瓦斯、玫瑰茶等饮品,李玉斌等[34]对青稞格瓦斯的制备工艺进行了研究, 利用格瓦斯中丰富的青稞β-葡聚糖,使格瓦斯具有独特保健效果。
4 展望
随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,黑青稞及其深加工制品将会受到更多的研究和关注。但目前市场对黑青稞的研究和深加工不够深入,没有与普通青稞进行区分, 营养价值没有得到很好的开发利用。 加强对我国青藏高原地区黑青稞的研究,以黑青稞加工企业为引领,采取产、学、研相结合的创新方式,开发多元化黑青稞升级产品,提升黑青稞市场价值,对黑青稞产业发展具有更好促进作用。