发芽青稞的制作工艺及化学成分的变化
2024-07-09何殊妍任梓铭
何殊妍 任梓铭
摘要:发芽青稞是由青稞经萌发处理后得到的产品,营养价值大大高于青稞,且更容易被人体吸收。本文对发芽青稞的主要功效、制备工艺技术和萌发过程中化学成分的变化进行论述,以期为青稞的开发和利用提供参考。
关键词:发芽青稞;粗粮;制作工艺;化学成分
青稞因其生长期短,耐旱且耐寒,在我国西藏、青海、四川和云南四省广泛栽培,一直是藏族人民的主要的粮食来源。作为杂粮的典型代表,青稞有着丰富的蛋白、纤维和维生素,同时脂肪和糖类含量较低,符合“三高两低”的营养结构,受到追求健康的人们的广泛关注,市场范围由国内逐渐扩至全球。
发芽青稞是由青稞经过萌发处理后得到的一种“芽菜”类产品。在湿润的条件下,青稞胚芽萌发,萌发到一定程度将其采摘收获称为发芽青稞,将采摘之后的发芽青稞进行干燥,加工处理制得的产品称为发芽青稞制品。
我国是世界上最大的青稞生产国,也是世界上最大的青稞消费国,青稞产品的开发可以很好地调整居民饮食结构,提高居民健康水平,增强居民身体素质,促进青稞产业更好发展。
1发芽青稞的功效
在青稞萌发过程中,蛋白质、糖类物质、脂肪等大分子物质被降解,含量下降,可溶性氨基酸、膳食纤维增多,有益活性物质含量增加,组织结构得到改善,营养特性得到强化,能够健脾养胃、润肠通便、调节血糖、改善血脂、降低胆同醇、增强免疫力、预防心血管疾病、是集营养、保健、食疗于一体的功能性食品。
发芽青稞的主要功能成分有:
(1)B-葡聚糖。作为青稞主要活性成分之一,是青稞糊粉层和胚乳细胞壁的重要组成部分,是小麦含量的50倍。青稞B-葡聚糖有着独特的药理活性,对人体内营养物质的吸收有着一定的影响,能够抑制内a-淀粉酶活性、提高肠液浓度、减缓淀粉水解、调节血糖;包裹油脂、增强胆同醇7a-羟化酶活性,降低胆固醇;促进肠道有益菌群生长,清理肠道等。(2)酚类化合物。青稞酚类化合物以结合形式和游离形式存在,结合酚不能被消化吸收,在结肠中作为发酵原料发挥正向的生物活性,游离酚可以被吸收利用,参与体内生化活动。
酚类化合物能够增强抗氧化效能,缓解心脑血管疾病的发生,抑制a-淀粉酶和a-葡萄糖苷酶活性,调节糖脂代谢,抗菌消炎,增强免疫力。(3)微量元素和维生素。青稞中微量元素种类齐全,P、K、Ca、Cu、Fe、Mg、Mn、Zn等元素均存在于青稞中,含量与现有主食类别无显著性差异。青稞中的维生素种类齐全,例如,像维生素E可以分为生育酚和三烯生育酚两类,每类可再分为a、B、γ、δ四类,8种化合物均在青稞中存在。(4)此外,发芽青稞中还舍有丰富的戊聚糖、γ-氨基丁酸和核黄素等功能性成分,这些功能性成分在青稞发挥活性作用时有着不可低估的作用。
2发芽青稞制作的关键技术
发芽青稞指的是青稞经过磐谷、除杂、筛选、分级、清洗、浸泡、发芽、检验得到的一种“芽菜”类产品。发芽青稞制品指的是发芽青稞经过加工处理得到的一类产品的统称。
2.1青稞前处理:前处理指的是青稞在分级之后,清洗之前做的准备工作,包括选种和消毒两项步骤,选种依据为籽粒大小均一,成熟饱满。消毒一般选用1%浓度的次氯酸钠、0.15%的福尔马林溶液、70%的乙醇、0.1%高锰酸钾等,浸泡时间为10-30min不等。经过前处理之后萌发的青稞生长度均一、长势旺盛、病虫害少。
2.2浸泡与发芽:浸泡是水通过胚部和麦粒尖端果皮渗入青稞内部的过程。浸泡方式、浸泡温度、浸泡时间等是浸泡工艺的关键工艺参数。青稞种子在前处理前水分含量小于14%,浸泡之后含水量迅速得到30%-35%。发芽温度、光照强度、发芽湿度、发芽时间、溶液pH等是发芽工艺的关键工艺参数。查阅资料,青稞浸泡和发芽的工艺参数对酚类化合物有以下几种研究结果。(1)以萌发后青稞总酚含量增加,B-葡聚糖减少为选择依据,得到浸泡用水为青稞重量的6倍,萌发过程6h一换水,萌发时间为48h,萌发温度为30℃,pH为6.4的最优条件。此时总酚含量1.18mg/g,B-葡聚糖含量2.35%。(2)以酚类物质积累为选择依据,30℃浸泡时间6h,对发芽温度和发芽时间进行响应面优化设计,得到发芽时间48h,温度35℃的最佳萌发条件,此时总酚含量是原料青稞的147%。(3)室温条件下,青稞6倍体积水浸泡,随着浸泡时间的延长,发芽宰逐渐升高,在12h达到顶峰,随后下降。在萌发温度28℃下萌发12h,游离酚和总酚分别上升8.54%、16.38%、在萌发温度28℃下萌发24h,游离黄酮和总黄酮分别上升66.65%、26.13%。(4)在萌发过程中,酚类化合物开始平缓变化,24h急剧上升,萌发96h后总含量可以达到320.38mg/100g,是萌发前的128%。在青稞萌发过程中,水解酶被激活,细胞壁被降解,释放酚类化合物,萌发过程中,莽草酸和苯丙烷途径被激活,蒽酰胺合成酶的活性上升,多酚氧化酶活性降低,促使酚类化合物含量升高。
2.3干燥技术:青稞发芽后,各种酶处于活跃状态,同时含水量相比萌发前极大增加,不当处理会导致营养流失,腐败变质,造成食用品质下降。可及时采取保鲜鲜食销售或采取干燥技术得以延长保存。主要的保存方式有普通热风干燥、微波干燥和真空冷冻干燥。干燥终点的芽体水分比萌发前略高,一般控制在15%。
2.4发芽青稞制品开发:目前青稞加工方式仍以粗加工为主,精深加工为辅,青稞食品类产品主要以青稞为原料制备糌粑、青稞面粉、青稞面条、青稞营养粉、青稞粉烘焙制品、青稞茶、青稞酒、青稞奶茶为主,此外还有以青稞苗制备的青稞苗粉、青稞苗汁、青稞苗汁饮料。以发芽青稞为原料产品开发较少,有萌发青稞米、青稞代餐粉、青稞健康茶饮、富硒发芽青稞乳饮料、青稞麦芽啤酒等。我国是青稞生产和消费大国,发芽青稞因营养价值丰富,市场认可度飞速上升,产品种类有待加强,市场推广需进一步推进。
3青稞发芽时化学成分的变化
3.1碳水化合物:青稞中碳水化物类别主要是淀粉。淀粉是植物中贮存养分主要形式,萌发过程中,在植物激素刺激下,青稞生产和合成各种胚乳降解酶,利用淀粉进行生化反应,为萌发进程提供能量。淀粉为粒径10-20um的球状物,整体结构较紧密,蛋白质分子紧密附着淀粉颗粒,随着萌发过程进行,淀粉结构松散,逐渐破裂,凹陷,降解。随着萌发过程进行,还原糖含量增加,其中主要是葡萄糖,此外还有部分的果糖、蔗糖、麦芽糖和麦芽三糖。
3.2蛋白质和氨基酸的变化:青稞籽粒种蛋白质含量较高,18种氨基酸组成均衡,且含有谷物中较少存在的赖氨酸。在青稞未萌发前,蛋白质和淀粉紧密结合,随着萌发过程的进行,蛋白质-淀粉结构松散,蛋白质体变小甚至消失,萌发一段时候后淀粉颗粒表面只有少量蛋白存在或基本消失。随着萌发过程的进行,蛋白质被降解,可溶性蛋白和18种组成均衡的氨基酸含量增加,蛋白质、可溶性蛋白、氨基酸组成和含量更加协调。
3.3脂质和膳食纤维的变化:青稞中粗脂肪含量较低,含有多种有益人体的肪酸和脂类,如亚油酸、亚麻酸、油酸和脑髓糖质。在青稞萌发过程中,脂质变化没有显著性差异。膳食纤维被称为“第七大营养素”,青稞中含量可达到21.5g/100g,在萌发过程中,膳食纤维含量显著新增加,可达萌发前的181.37%。
3.4其它成分的变化:酚类化合物是青稞中主要功能化合物之一,包括多酚类和黄酮类化合物,如羟基肉桂酸、羟基苯甲酸、类总黄酮和氨基酚都是酚类化合物的成分类型。酚类化合物含量增加有利青稞自身结构保护和适应外界环境因素变化,作为发芽青稞抗氧化作用主要依托成分,随萌发过程进行,黄酮类化合物和糖苷等次级代谢产物增多,酚类化合物呈上升趋势。γ-氨基丁酸有CABA支路和多胺降解支路两条代谢途径,在萌发过程中,蛋白质降解为CABA提供充足底物促进CABA支路正向反应,在二胺氧化酶和多胺氧化酶催化下,多胺降解,生成γ-氨基丁酸,促其含量增加。发芽青稞及其制品研发,增加青稞食品品类,改善组织结构,强化营养特性,增强青稞商业价值,为开发新型青稞功能性产品开辟新途径,发芽青稞制品在未来营养、保健、食疗领域将具有一席之地。发芽青稞可结合地方风味小吃种类,用现代工艺结合传统生产工艺,改良加工品质特性,拓宽加工适宜范围,开发营养保健于一体的功能食品,全面提升加工利用价值。同时,青稞最具潜力的是功能成分提取利用,发芽青稞作为成分提取的一种新兴原料,可结合生物工程高新技术进行功能产品性产品开发。