榆林市荞麦副产物加工利用发展现状

2022-12-06张春燕张艳艳米林峰王艾丽侯磊磊柴梅梅

现代食品 2022年10期

◎ 张春燕，张艳艳，米林峰，王宁，王艾丽，侯磊磊，柴梅梅

（1.榆林市农业科学研究院，陕西榆林 719000；2.榆林市食品检验检测中心，陕西榆林 719000）

榆林市荞麦加工的主产品有荞麦米、荞麦糁、荞麦精粉、荞麦壳、苦荞米和苦荞壳等。在荞麦加工过程中会产生一些副产物，如皮、面、糁和渣，这一类可统称为麸皮。研究发现麸皮富含蛋白质、多糖、酚类物质和维生素等营养成分[1]。荞麦加工副产物麸皮中的黄酮和膳食纤维等功能成分显著高于荞麦精粉，而淀粉含量则远远低于荞麦精粉，低升糖指数（Glycemic Index，GI）较高，具有很强的功能特性，所以有很高的加工利用价值。目前，榆林市荞麦加工企业荞麦麸皮产量约占原粮的20%～25%，由于加工水平受限，荞麦麸皮仅被作为添加物生产低等级荞麦粉或作为价格低廉的饲料销售，荞麦麸皮的营养功能不能得到很好的利用，在生产上造成了极大浪费。本文通过对榆林三边地区的荞麦副产物加工利用现状进行论述，旨在为荞麦加工副产物的精深加工研究提供理论支持，从而提高榆林市荞麦产业附加值。

1 荞麦栽培现状

荞麦是一种耐寒冷环境、耐瘠薄土壤的一种短季蓼科作物，是粮食作物中比较理想的轮作倒茬作物，具有生长期短（60～80 d就能成熟）、适应性较强的特点[2]。荞麦在榆林市已有多年栽培历史，是榆林的传统粮食作物，主要分布在位于榆林市西部和西南部的定边县和靖边县，该地区属半干旱大陆性季风气候，光照充足，温差大，通风条件好，雨热同季，四季分明，加之地势平坦、土壤疏松，适宜大面积、规模化种植一季作物。良好的自然条件造就了榆林市小杂粮优生区的农业地位，近年来，榆林市三边地区荞麦的种植面积约占小杂粮播种面积的一半以上。据不完全统计，2019年榆林市荞麦种植总面积约为5.48万hm2，2020年为6.29万hm2，2021约为6.52万hm2，种植规模呈现逐年扩大的趋势。

榆林地区种植的荞麦有甜荞和苦荞两个栽培种，甜荞分为红花荞麦和白花荞麦两大类。榆林地区既种甜荞又种苦荞，甜荞以红花荞麦为主。榆林市定边县是红花荞麦原产地，每年种植的红花荞麦约占甜荞总种植面积的80%，白花荞麦（品种为加拿大温莎）约占20%。红花荞麦较白花荞麦亩产略低，但红花荞麦在传统制面工艺中优于白花荞麦，而白花荞麦主要以初加工产品——荞麦米生产为主。据不完全统计，2021年定边县红花荞麦种植面积约4万hm2。定边县种植的红花荞麦颗粒饱满，营养丰富，优于国内外其他产区的荞麦原粮，近年来在国际、国内市场上备受青睐，特别是我国的邻国日本是世界上荞麦的主要消费国和原料进口大国。而榆林市的荞麦米因品质优良，有60%～70%出口日本，大有供不应求之势。

2 荞麦中功能成分的研究

荞麦是一种药食同源的作物，具有很高的营养、药用及保健价值。据研究，荞麦中蛋白质、脂肪、维生素和微量元素含量都高于大米、小麦、玉米等大宗粮食，并且含有其他禾谷类粮食中没有的叶绿素、类黄酮物质如芦丁等[3]。除此之外，荞麦中的抗性淀粉、膳食纤维、多糖等功能成分的含量较高，具有很高的研究和利用价值。

2.1 黄酮

黄酮类化合物可以增强毛细血管的通透性以及血管壁的韧性，有降血脂、降血糖、增强人体免疫力的功能，并对糖尿病、高血压、冠心病和中风等疾病有辅助疗效[4]。黄酮类化合物还是一种天然抗氧化剂，具有清除人体中超氧离子自由基、抗衰老的作用，并且近年来有研究证实食用黄酮类化合物还能够降低癌症发病率[5]。

2.2 抗性淀粉

荞麦淀粉中抗性淀粉（Resistant Starch，RS）含量较高。抗性淀粉（RS）是指在结肠中能被大肠杆菌发酵利用但不能在小肠中消化的淀粉及其降解物[6]。因抗性淀粉在人体内不被吸收，并且具有很强的持水力和膨胀力，能够增加人体的饱腹感，低升糖指数较高，因此荞麦可用作糖尿病患者和高血脂患者的代糖主食[7]。有研究者用酸解法制备荞麦抗性淀粉，并与荞麦淀粉的颗粒结构对比得出，荞麦抗性淀粉颗粒较大，无固定颗粒形状。荞麦淀粉晶体结构与其他谷类淀粉相似，苦荞结晶度高于甜荞；荞麦抗性淀粉颗粒非晶型，为玻璃体。这为荞麦中抗性淀粉的进一步加工利用提供了理论支持[8]。

2.3 多糖

荞麦副产物荞麦麸皮含有丰富的多糖。多糖能够为生物体提供能量，是构建细胞壁的主要成分，同时多糖可作为一种天然的抗氧化剂替代合成的抗氧化剂，清除人体内过量的自由基，因此具有保护生物体的功能[9-10]。有研究者采用乙醇法从荞麦麸皮中提取分离活性多糖，并通过凝胶过滤法、红外光谱以及电子显微镜对荞麦麸皮多糖的一级结构进行了研究，为荞麦副产物的开发利用提供了理论支持[11]。

2.4 膳食纤维

荞麦麸皮中含有丰富的膳食纤维。荞麦籽粒中膳食纤维的含量为3.4%～5.2%，而荞麦麸粉中膳食纤维含量超过20%[12]。膳食纤维作为功能性食品成分，能够有效预防肥胖、防治心血管疾病。有研究者尝试用不同的方法提取、制备荞麦膳食纤维，并对提取的膳食纤维进行膨胀力、持水力、结合水力和持油力等物化特性的研究分析。荞麦米的总膳食纤维中，有20%～30%是可溶性膳食纤维，尤以胶质状的葡聚糖为主，这些膳食纤维对预防糖尿病和高血脂等疾病具有积极作用[12]。

3 荞麦加工现状

榆林市荞麦加工业一直以初级加工为主，精深加工少，总体技术含量较低。各荞麦加工厂的产品以荞麦米、荞麦糁、荞麦粉、荞麦壳、苦荞米和苦荞壳为主。榆林市绝大多数的荞麦都以荞麦米外销，只有不到30%的荞麦加工成了附加值更高的食品，如荞麦粉经过简单深加工，可生产荞麦挂面、荞麦面包、荞麦酥饼等方面食品；荞麦糁可用来制作本地特色食品--荞面碗托、荞面凉粉等；荞麦米经过发酵处理，可生产荞麦醋、荞麦酵素等调味料和功能饮品。

荞麦加工过程中所产生的皮、面、糁和渣等副产物的混合物统称为荞麦麸粉，目前，荞麦麸粉大部分被加工企业作为添加物生产普粉、次粉或者作为价格低廉的饲料销售（普粉：精粉和麸粉的混合粉；次粉：普粉和麸粉的混合粉)。荞麦粉各等级产品中普粉占40%、次粉20%、精粉15%、普粉12%、次粉12%以及麸粉饲料3%。有研究数据显示荞麦麸粉中的黄酮、膳食纤维含量明显高于荞麦精粉，这说明荞麦麸粉更具营养价值。然而生产实际中，由于加工技术水平的限制，这些副产物绝大部分被廉价出售，没有实现麸粉的精深加工和利用价值。

总之，榆林市荞麦加工业目前主要处于初级加工水平，产品附加值低是制约荞麦产业高质量发展的重要因素，荞麦深加工水平则是制约荞麦附加值增长的技术瓶颈。

4 荞麦副产物加工利用建议

4.1 加强关于荞麦的基础性研究

荞麦的基础性研究对加工工艺的改进，荞麦的开发和利用起到指导性的作用，可以指导和推进荞麦产业的高质量发展。将实验室研究和生产实际相联系，运用现代科学技术诸如酶促反应工程技术、超临界萃取等现代食品分离技术，纳米技术、微胶囊造粒技术等高技术手段，对荞麦中各种活性、功能成分进行深入细致的分析研究。同时结合国内外先进的食品研发技术，创新荞麦麸粉的加工方式，提升附加值。榆林市目前涉及荞麦的加工企业有20多家，有些科研院所已经开始与加工企业开展产学研合作。例如，西北农林科技大学的小杂粮研究团队和榆林市食检中心、榆林市农科院成立的专题课题组，开展了荞麦副产物加工利用研究的调研、样品采集和化验，为荞麦麸粉加工利用研究提供了数据支撑。

4.2 开发新原料，创新工艺技术

以开发功能食品为目的，从荞麦（包括甜荞麦、苦荞麦两种原料）加工麸皮、皮面及筛下物废料入手，开发荞麦配方食品新原料，创新工艺技术，丰富荞麦膳食营养内涵，延伸荞麦加工产业链条，开发荞麦麸粉专用粉。通过主食制作和辅食保健两条线，创新荞麦副产品深加工技术，包括营养素分离提纯、膳食营养配方等工艺技术，以营养素为指标，标准化制作麸粉系列产品专用粉，如蛋糕粉、馒头粉、糖棋子专用粉和米茶粉等一系列功能食品专用粉，与本地食品加工业合作，以荞麦功能食品专用粉代替传统小麦粉为生产原料，借助食品加工企业的研发力量和包装、销售手段，生产具有荞麦功能成分的畅销食品，如荞麦麸粉糖棋子、荞麦麸粉酥饼、荞麦麸粉馃馅等。首先在省市内推出荞麦麸粉的健康食品理念，以获得受众群体的广泛认可。

4.3 建立政产学研系统结合长效机制

通过地方政策倾斜吸引高校人才或者专业人士到本地的荞麦加工企业发展，建立政产学研系统结合长效机制。对荞麦加工产业发展建厂、设备、宣传等各环节设立专项扶持资金。通过鼓励扶持企业发展的各项具体措施，努力形成荞麦加工企业发展的优质平台，使政策优势与资源优势共同成为外地同类型加工龙头企业的强大吸引力和本地企业发展的巨大推力，将技术引进和消化利用作为本地加工企业的突破口，在技术提升的同时，破解荞麦副产物加工利用的不足，为本市乃至全国的荞麦加工业高质量发展创建成功范例。