青稞主要成分及其应用的研究进展

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　　摘 要：青稞富含具有降血脂、清肠、调节血糖以及降低胆固醇等生理功能的β-葡聚糖及可抗氧化的酚类化合物，具有广阔的开发前景。本文综述了青稞的主要成分β-葡聚糖及酚类物质，分析了青稞在食品中的应用及研究现状，提出青稞的研究方向及开发途径，并展望青稞及其在食品工业中的应用发展趋勢。
　　关键词：青稞;主要成分;食品工业
　　Abstract：β-glucan was rich in highland barley， which has the function of reducing blood fat， guting purge， controlling blood glucose， lowering plasma cholesterol， and the phenolic compound having an anti-oxidant activity. So， highland barley has broad development prospects. In this paper， the main components of highland barley（β-glucan and phenols） were summaried. Application in food industry of highland barley was introduced. It also proposed an effective and feasible approach to exploitation and application of highland barley. Finally， the development of Highland barley and the application in food industry were discussed.
　　Key words：Highland barley; Main components; Food industry
　　中图分类号：S512.3
　　青稞，又称裸大麦、元麦或裸麦，属禾本科大麦属谷物，是大麦的变种，喜温凉气候，生育期短，较耐寒、耐旱[1]，主要生长在海拔为4 000～5 000 m的高原地区，是藏族人民的主要食物和酿造青稞酒的主要原料。青稞具有“三高两低”的特点，是麦类作物中β-葡聚糖含量最高的农作物，其β-葡聚糖含量是小麦的
　　50倍[2-3]。青稞直链淀粉含量丰富，属于低脂低糖优质杂粮;含有酚类物质及稀有的营养成分：硫胺素、核黄素、尼克酸以及维生素E;含有对人体有益的矿物质微量元素钙、磷、铁、铜、锌以及硒等，有较高的营养价值及医疗保健作用[4]。
　　将青稞添加到各类食品中能提高青稞的利用度，丰富食品的营养[5]。随着人们对青稞营养价值认识的提高，尤其是在预防糖尿病、高血压、肝病以及心血管病等方面具有奇特功效[6]。青稞在食品加工中具有较大的潜力，目前开发的青稞产品有青稞面条、青稞饼干、青稞面包、青稞酒、青稞蛋糕以及青稞披萨等。本文综述了近几年对青稞主要成分及其在食品工业应用中的研究，以期为我国高原地区青稞原料相关产品的开发提供参考。
　　1 青稞主要成分的研究进展
　　1.1 β-葡聚糖
　　青稞是麦类作物中β-葡聚糖含量最高的农作物，平均含量为5.25%，其中“藏青25”中β-葡聚糖含量高达8.62%[7]，主要存在于胚乳和糊粉层细胞壁内。β-葡聚糖是青稞的主要生理活性成分，具有抗癌、降血脂、清肠、调节血糖、降低胆固醇以及提高免疫力等功效[5，7-8]。此外，β-葡聚糖是一种大分子黏性多糖，在一定条件下能形成凝胶，具有凝胶性、乳化性、发泡性及泡沫稳定性等功能特性[8-9]，可广泛应用于食品行业，应用于功能性食品已成为国内外的研究热点。
　　与小麦馒头相比，2型糖尿病患者食用青稞馒头餐后1.5～3 h内血糖显著下降，且整个血糖反应曲线下面积降低，说明同样重量的青稞食品具有降低餐后血糖的作用[10]。因此，适当食用青稞食品，有降低血糖的作用。此外，由于β-葡聚糖和水混合后具有黏性，食用后降低了胃、肠道吸收脂肪酸的速率[11]，具有降血脂的作用。邵舒等[9]研究表明，青稞β-葡聚糖能够形成热可逆的水凝胶，具有作为凝胶剂应用于食品工业的潜力，尤其是应用于保健食品。
　　1.2 酚类物质
　　青稞中含有多种酚类化合物，如阿魏酸、丁香酸、黄酮、花青素等[12-13]，这些化合物以游离态和结合态的形式存在，大部分富集在麸皮、胚芽部位。青稞中酚类化合物的含量为0.1%～0.4%，远高于其他谷物。青稞中酚类化合物有较强的抗氧化活性，具有抗肿瘤、降血脂、降血糖以及预防心血管疾病等功效[14]。朱勇[15]
　　研究了肚里黄、长黑青稞、藏青25和藏青320 4种青稞的酚类化合物组成及其抗氧化性。结果表明，青稞提取物在化学和细胞水平都能表现出抗氧化活性。青稞酚类化合物的种类、含量和抗氧化活性受青稞颜色、种植环境、基因类型等的影响。Yingbin Shen等人[13]研究表明黑青稞中含有丰富的酚类化合物，阿魏酸、香豆酸是黑青稞酚类化合物的主要成分，含量分别为19.14、14.59 mg·g-1;黑青稞酚类化合物具有较强的抗氧化活性。XiJuan Yang等人[14]的研究表明青稞基因类型是影响籽粒游离/结合酚含量的主要因素。不同形态的酚类物质对自由基清除能力的强弱具有选择性，蓝青稞酚类化合物中羟基苯甲酸、儿茶酸的游离酚含量一定程度上决定DPPH·自由基和ABTS+·自由基清除能力的大小，而结合酚中香草酸、阿魏酸和槲皮素对自由基的清除起主要作用。因此，青稞可作为一种新型的天然抗氧化剂应用于食品工业中，拓宽了青稞食品的研发途径，引导消费者健康消费。
　　2 青稞加工利用现状概述 　　2.1 青稞应用于酿酒工业
　　青稞酒是以青稞为主要原料酿造的酒，香味协调、口感爽净、醇厚丰满、清雅纯正，具有青稞的风格，具有活筋化瘀、活血补血、滋补强身等功效。青稞酒种类较多，大致可以分为非蒸馏型的青稞咂酒，蒸馏型的青稞烤酒和青稞白酒，青稞啤酒、青稞清酒及调配青稞酒等[16]。互助青稞酒属于清香型白酒，酿造互助青稞酒是以青稞、豌豆为原料，酿酒中大曲所产生的香兰素和香兰素酸，赋予了互助青稞酒清香味和曲香味，形成了互助青稞酒的独特香味[17]。李玉斌等[18]以青稞为原料，经熟化、过滤获得青稞格瓦斯成品，成品色泽金黄透亮、酸甜苦味均衡、有成熟水果香与酒香。此外，青稞清酒作为酒类新品，酒液透明，酸甜爽口，醇厚优雅，酒度适宜，以酸、甜、苦、涩以辣等口味均衡、调和为特色[19]。青稞保健米酒具有调理肠胃、防癌抗癌、治疗便秘的功效。
　　2.2 青稞应用于粮食加工业
　　2.2.1 糌粑
　　糌粑是深受蒙古族和藏族人们喜爱的面食之一[20]，将青稞麦粒炒熟、磨细而制得的炒面，直接泡入奶茶并加入黄油、白糖即可食用，或用手捏揉成条状食用。青稞糌粑具有较高的营养价值，对治疗糖尿病、胃病等有明显的疗效[21]。杨希娟[22]以糊化度、色度和感官评分为主要指标，将炒制后的青稞粉配以40%的糖、20%的酥油和40%的牛奶调制成的即食糌粑形状整齐，组织细密均匀，甜度适中，麦香味较浓，感官品质好。
　　2.2.2 面条
　　青稞籽粒组织结构松散，面筋蛋白含量低，淀粉中支链淀粉含量较高，胶蛋白和麦谷蛋白比例不协调，延展性和弹韧性极差，这些特点导致青稞的加工成型性能差、口感粗糙，使青稞不能像小麦那样按照正常配方和程序加工成面条等食品[23];在生产青稞挂面、鲜面条时，需要在青稞-小麦面团中添加一定比例的增筋剂、增稠剂。普布多吉等[24]研究表明，喜马拉22号青稞的面粉或全粉不能用于制作面条。青稞全粉添加到普通小麦粉中的最适比例不超过10%。任欣等[25]以71%藏青320青稞全粉为原料，添加12%谷朊粉、2%氯化钠及15%马铃薯淀粉，制得的面条品质最佳，可改善纯青稞全粉面条的食用品质和外观品质。禹洁等[23]以青稞面粉与小麦面粉按7∶3的比例混合，通过添加瓜尔豆胶和木薯乙酰化二淀粉磷酸酯可以显著降低青稞基础粉面团的吸水率;添加黄原胶和木薯乙酰化二淀粉磷酸酯增加了面团的形成时间，缩短面团的稳定时间。乔明锋等[26]以青稞粉、鱼糜、高筋粉以及谷朊粉等为主要原料，制得的青稞鱼面感官品质优良，营养价值高。
　　2.2.3 其他
　　青稞因其独特的理化性质及较高的营养特性广泛应用于粮食加工业中。随着食品加工技术的进步，近两年，青稞广泛应用于披萨、蛋糕等休闲食品的加工中，提高了青稞的综合利用率。周航等[27]以弹性、硬度、咀嚼性等质、构特性和感官综合评价为评定指标，制得了最佳状态的速冻青稞披萨，且速冻后经微波加热的青稞披萨食用性能够达到最优化。何江红等[28]以青稞粉、天牛幼虫虫糜为主要原料，研发了速冻微波青稞昆虫蛋糕。酥皮月饼为我国传统的节日性食品，目前的研究多为解决月饼营养问题及新口味的开发。黄益前等[29]在传统月饼饼皮配方和馅料的基础上，将青稞粉添加到酥皮月饼中，提高了月饼的营养价值和食用口感，丰富酥皮月饼的品种。此外，针对青稞饼干口味单一、口感粗糙的缺点，杨青青等[5]在青稞饼干中添加蓝莓酱，平衡了青稞饼干的酸甜比，改善了青稞饼干的营养性及口感，增强了青稞饼干的多样性。青稞蕨麻饼干、青稞枸杞饼干、青稞糌粑饼干等产品均已研发成功。
　　2.3 应用于饮料工业
　　以青稞为原料加工的饮料，保留了青稞的营养价值，迎合了消费者的需求，有较大的发展前景。目前，青稞奶茶、青稞酥油茶、青稞咖啡等青稞饮料制品已有了规模化的生产，并已上市。杜艳等[30]以青藏高原优质有机青稞为主要原料，通过分段式焙炒技术得到青稞全籽粒麦茶，并与枸杞、绿萝花、雪菊等进行复配，研发出了具有不同保健功效的青稞袋泡茶系列产品。以青稞、普洱茶为主要原料，制得了汤色澄清，香气清新宜人，滋味鲜醇甘爽的青稞普洱茶[31]。酸奶营养价值较高，风味独特，刘欢等[32]以青稞为原料，经磨粉、α-淀粉酶处理后，与牛奶混合发酵制成的青稞酸奶组织状态稳定，口感较好，是一种新型的健康酸奶制品。此外，青稞醋有效保留了青稞中的营养价值，具有保健作用和软化血管的药用价值[33]，深受消费者喜欢。
　　2.4 其他应用
　　青稞的保健功能已被越来越多的公众认可，也受到越来越多消费者的欢迎。以青稞β-葡聚糖为主要基质，以山楂和甘草的提取物为辅助活性物质及风味剂，所制得的青稞β-葡聚糖果冻有降脂保健、安全防噎、入口即化的特点[34]。青稞慢性消化淀粉在血糖控制、优化脂质代谢、清肠、长时间能量释放以及提升机体免疫力等方面具有优越性。有利于青稞类保健食品的开发与推广[35]。徐丛玥等[36]以青稞和苦荞为主要原料，将膨化谷粉与乳清蛋白结合，提高了谷物的营养价值，为血糖偏高人群提供一种谷物营养粉。萌动青稞是一种新型的功能性食品，因其具有良好的口感和较高的营养价值及预防糖尿病、癌症等的药用价值而受到人们的喜爱，也是目前的研究热点。此外，青稞β-葡聚糖胶囊、片剂、咀嚼片以及饮品等功能性保健产品也相继研发，適于高血糖、高血脂等患者食用。
　　3 前景展望
　　青稞是功能性食品开发的最佳原料之一，对于青稞的营养价值及其在食品中的应用，国内外学者已做了大量研究。随着生活水平的提高，人们对食物营养价值和保健功效的要求更高。充分发掘青稞的保健和医疗功能，积极研发青稞相关产品，不断满足消费者的需求，增加青稞的附加价值。在市场需求的不断拉动下，青稞产业的发展将面临更广阔的空间。
　　参考文献：
　　[1]仁青志玛.甘孜州青稞品种资源及生产现状调查[J].现代农业科技，2016（16）：37-38. 　　[2]许锦文，李善文.互助青稞酒的香型及其风味特征[J].酿酒科技，2012（7）：82-84.
　　[3]Jinjin Pei，Feng Z，Ren T，et al. Selectively screen the antibacterial peptide from the hydrolysates of highland barley[J].Engineering in Life Sciences，2018，18（1）：48-54.
　　[4]廖诚成，何江红，戢得蓉，等.冻藏时间对速冻微波青稞蛋糕食用品质影响研究[J].粮食与油脂，2018，31（1）：23-27.
　　[5]杨青青，杨 柳，李翊鑫，等.蓝莓青稞饼干的工艺优化[J].食品与发酵工业，2018，44（3）：215-219.
　　[6]李 涛，王金水，李 露，等.青稞的特性及其应用现状[J].农产品加工，2009（9B）：92-93.
　　[7]马寿福，刁治民，吴保锋.青海青稞生产及发展前景[J].安徽农业科学，2006，34（12）：2661-2662.
　　[8]Zhu F，Du B，Xu BJ，et al.A critical review on production and industrial applications of beta-glucans[J].Food Hydrocolloids，2016（52）：275-288.
　　[9]邵 舒，董吉林，申瑞玲，等，青稞β-葡聚糖凝胶热特性、动态粘弹性及微观结构研究[J].食品工业科技，2016，37（3）：53-57.
　　[10]仝海英，高继东，胡西娟，等.青稞食品對2型糖尿病患者血糖的影响[J].广东医学，2017（38）：184-187.
　　[11]乔海龙，杨启东，陈 健，等.大麦β-葡聚糖的研究现状与展望[J].江苏农业科学，2012，40（1）：4-7.
　　[12]Liu H， Chen X， Zhang D， et al.Effects of Highland Barley Bran Extract Rich in Phenolic Acids on the Formation of N ε-Carboxymethyllysine in a Biscuit Model[J].Journal of agricultural and food chemistry，2018，66（8）：1916-1922.
　　[13]Shen Yingbin，Zhang Hui，Cheng Liling，et al. In vitro and in vivo antioxidant activity of polyphenols extracted from black highland barley[J]. Food chemistry，2016（194）：1003-1012.
　　[14]XiJuan Yang，Bin D，Ming-Tao F.Free and Bound Phenolic Compound Content and Antioxidant Activity of Different Cultivated Blue Highland Barley Varieties from the Qinghai-Tibet Plateau[J].Molecules，2018，23（4）：879.
　　[15]朱 勇.青稞酚类化合物组成与抗氧化，抗肿瘤细胞增殖活性研究[D].广州：华南理工大学，2017.
　　[16]王晓芹，代 宇，张宿义，等.青稞酒酿造研究进展[J].酿酒科技，2015（3）：102-104.
　　[17]许锦文，李善文.互助青稞酒的香型及其风味特征[J].酿酒科技，2012（7）：82-84.
　　[18]李玉斌，吴华昌，肖 猛，等.一种青稞格瓦斯的制备及挥发性风味成分分析[J].食品与发酵工业，2017，43（1）：96.
　　[19]于 军.青稞清酒酿造工艺研究[J].酿酒科技，2011（9）：35-37.
　　[20]王 猛.蒙古族传统饮食制作技艺研究[D].呼和浩特：内蒙古师范大学，2017.
　　[21]郝培培.提高产品附加值措美打造黑青稞特色产业[J].粮油市场报，2012：12-13.
　　[22]杨希娟.青稞糌粑加工工艺研究[J].食品工业，2016（8）：78-81.
　　[23]禹 洁，牛黎莉，张 珍，等.两种亲水性胶体和两种变性淀粉对青稞-小麦面团流变学特性的影响[J].食品工业科技，2015，36（20）：145-149.
　　[24]普布多吉，王灿国，边旦群培，等. 青稞粉配粉对小麦粉面条品质的影响[J].安徽农业科学，2017（5）：57-58.
　　[25]任 欣，闫淑琴，沈 群.青稞全粉面条品质改进研究[J].食品工业科技，2013（21）：115-118，123.
　　[26]乔明锋，彭毅秦，丁 捷，等.速冻青稞鱼面的研发及配方优化[J].食品科技，2017（3）：162-168.
　　[27]周 航，郑万琴，魏新明，等.微波速冻青稞披萨配方及关键工艺优化研究[J].粮食与油脂，2017（4）：67-71.
　　[28]何江红，廖诚成，赵雪梅，等.速冻微波青稞昆虫蛋糕的研制[J].粮食与油脂，2017（2）：55-59.
　　[29]黄益前，丁 捷，何江红，等.青稞酥皮月饼的制作研究[J].农业与技术，2016，36（19）：20-22.
　　[30]杜 艳，梁 锋，郝 静，等.青藏高原特色青稞花草保健袋泡茶研[J].粮食与食品工业，2016，23（6）：64-67.
　　[31]卢志超，杨士花，吴跃中，等.普洱茶风味的青稞茶配方研制[J].中国食物与营养，2018，24（3）：21-26.
　　[32]刘 欢，梁 琪，毕 阳，等.青稞酸奶的加工技术研究[J].甘肃农业大学学报，2012，47（2）：135-140.
　　[33]Yue F，Daju S，Kezhu T，et al.Feasibility Research on Breeding Highland Barley Vinegar Industry in Tibet[J].Science Mosaic，2014（1）：54.
　　[34]杨文宇，江春艳，严 冬，等.以青稞β-葡聚糖为主要基质的保健果冻研制[J].食品科学，2012（4）：69-73.
　　[35]张倩倩.青稞慢性消化淀粉制备条件的优化及应用[D].上海：上海海洋大学，2015.
　　[36]徐丛玥，乐 凯，张 琨，等.膨化青稞苦荞复合营养粉的研制[J].粮食与饲料工业，2016（2）：27-30.
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