燕麥發(fā)酵乳的研究進展

摘要：發(fā)酵乳在人類飲食中扮演著重要的角色，谷物成為發(fā)酵乳發(fā)酵的主要原料，其中以燕麥為原料的發(fā)酵乳受到廣大消費者的喜愛。燕麥屬于禾本科一年生草本植物，其中含有礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)、維生素、油脂、可溶性膳食纖維等營養(yǎng)成分，其豐富的營養(yǎng)物質(zhì)為益生菌的發(fā)酵提供了適宜的營養(yǎng)環(huán)境，因此在燕麥發(fā)酵乳方面的研究具有重要意義。本文從燕麥發(fā)酵乳營養(yǎng)成分、品質(zhì)評價等方面進行綜述，并對未來發(fā)展方向提出展望，旨在為燕麥發(fā)酵乳的研究提供參考。

關(guān)鍵詞：益生菌 燕麥發(fā)酵乳 燕麥 乳酸菌

我國培育的燕麥多為裸燕麥，主要分布在華北、西北和西南等高寒地區(qū)[1]。燕麥又稱“雀麥”和“野麥子”，屬于禾本科一年生草本植物，燕麥族，燕麥屬，主要分布在北半球的溫帶地區(qū)[2]，其中，北緯41°-43°，是世界公認的燕麥黃金生長緯度帶。與常見糧食作物相比，燕麥中含有礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)、維生素、油脂、可溶性膳食纖維等營養(yǎng)成分，燕麥是不飽和脂肪酸、高質(zhì)量蛋白質(zhì)和天然抗氧化劑的良好來源。同時，由于功能性膳食纖維β-葡聚糖的存在，燕麥成為谷物原料中研究的重點[3]。

另外，乳酸菌發(fā)酵是燕麥發(fā)酵乳最主要的發(fā)酵方式，乳酸菌是一類能利用碳水化合物發(fā)酵、并能應(yīng)用于許多傳統(tǒng)發(fā)酵食品中的革蘭氏陽性菌，在發(fā)酵的同時會產(chǎn)生大量乳酸。利用乳酸菌發(fā)酵能使礦物質(zhì)生物利用度增加、維生素得到強化、膳食纖維濃度提升、谷物的營養(yǎng)價值得到提升。乳酸菌發(fā)酵與浸泡、蒸煮、研磨等傳統(tǒng)的加工方法相比，可以改善谷物的風(fēng)味及營養(yǎng)缺陷，且谷物營養(yǎng)成分損失較少，因此成為谷物加工方法的首選。不僅如此，燕麥發(fā)酵乳還具有獨特的風(fēng)味，是酮、酸、醛、醇、酯、烴等共同作用的結(jié)果[4]。

一、燕麥發(fā)酵乳營養(yǎng)成分變化

由于麥谷蛋白和醇溶蛋白是燕麥麩質(zhì)兩種重要組成成分，但這兩種成分會引起部分人群的過敏反應(yīng)，也稱為麩質(zhì)不耐受。而益生菌中的乳酸菌能夠降解麩質(zhì)中的麥谷蛋白和醇溶蛋白，將麥谷蛋白和醇溶蛋白降解到一定程度后，能使其達到麩質(zhì)敏感癥人群的耐受程度，從而擴大了燕麥產(chǎn)品的食用人群[5]。

在燕麥漿中加入異黃酮進行發(fā)酵時，雖然可以提高燕麥發(fā)酵乳的抗氧化能力，但在一定程度上會也會降低益生菌的活力，對發(fā)酵乳的持水性產(chǎn)生不利影響。而添加合生元微膠囊不僅不會對發(fā)酵乳的品質(zhì)、質(zhì)地和流變產(chǎn)生負面影響，而且在冷藏28天后，發(fā)酵乳中的細胞活力仍然能夠達到益生作用的數(shù)量[6]。

以燕麥為原料制備燕麥發(fā)酵乳，不僅可以為分解燕麥中的碳水化合物提供益生菌生長所需的小分子糖，提高燕麥乳的營養(yǎng)價值，而且與大豆相比，燕麥蛋白具有低致敏性特點，所以消費者對燕麥發(fā)酵乳產(chǎn)品的接受度高于豆?jié){產(chǎn)品。

二、燕麥發(fā)酵乳的品質(zhì)評價

（一）理化指標

1. 燕麥本身具有的優(yōu)勢。燕麥的膳食纖維含量較高，其主要是β-葡聚糖。β-葡聚糖是一種可溶性的膳食纖維，用高壓液相色譜法進行測定[7]，發(fā)現(xiàn)其在燕麥發(fā)酵時能夠最大限度維持其含量不變。同時，β-葡聚糖還起到乳化和增稠的作用，因此用以燕麥作為原料加工生產(chǎn)的飲料無需再添加增稠劑。燕麥能為益生菌的發(fā)酵提供豐富的碳源，發(fā)酵后的產(chǎn)品質(zhì)地變得更加濃稠、口感柔滑、風(fēng)味濃郁。

2. 發(fā)酵時間影響。唐惠奇等[8]人進行的大量實驗研究顯示，發(fā)酵時間為20h左右，有明顯的波動，得分最高。因此，建議選擇發(fā)酵時間為18-24 h之間的時間范圍進行發(fā)酵。

3. 燕麥漿添加量影響。鄒旸等[9]發(fā)現(xiàn)添加燕麥漿用量達6%時，產(chǎn)品有顯著麥香，有少量乳清析出.經(jīng)過進一步實驗，燕麥漿用量達8%-10%時，燕麥香氣更顯著，但發(fā)酵奶質(zhì)構(gòu)略差，乳清析出更多。因此，選擇燕麥漿用量為8%-10%最為適宜，此時風(fēng)味最好。

4. 緩沖鹽的影響。在常見的飲品中，燕麥發(fā)酵乳是一種富含營養(yǎng)的健康飲品，其質(zhì)量會受到添加緩沖鹽含量的影響。姜屹華等[10]發(fā)現(xiàn)，在發(fā)酵乳中添加緩沖鹽可以調(diào)節(jié)其pH值，進而影響其穩(wěn)定性、口感及營養(yǎng)品質(zhì)。因此添加適量的緩沖鹽可以顯著提高燕麥發(fā)酵乳的穩(wěn)定性、口感和質(zhì)量，同時能夠減少發(fā)酵過程中出現(xiàn)的其他影響發(fā)酵乳品質(zhì)的現(xiàn)象，如發(fā)酵的氣泡、凝塊等。如果添加過多的緩沖鹽，也可能會影響燕麥發(fā)酵乳的味道和口感，還會使蛋白質(zhì)的水解和消化，影響其中的營養(yǎng)成分。由此提出，在燕麥發(fā)酵乳的制造過程中，要適量添加緩沖鹽，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和營養(yǎng)價值。

5. 蛋白質(zhì)濃度。何巧艷等[11]發(fā)現(xiàn)，可以選擇2.0%蛋白質(zhì)濃度來制備燕麥發(fā)酵乳，加入此濃度的蛋白質(zhì)，會使燕麥發(fā)酵乳色澤均勻、有適度的黏稠度、適中的酸甜感，并會使燕麥發(fā)酵香氣濃郁。因此，在制作燕麥發(fā)酵乳時要添加適宜濃度的蛋白質(zhì)，以保證燕麥發(fā)酵乳的品質(zhì)。

（二）功能性指標

燕麥發(fā)酵乳在貯藏過程中，趙福利等[12]發(fā)現(xiàn)pH值緩慢下降，酸度隨著貯藏時間的延長呈逐漸上升趨勢，而游離酚抗氧化活性變化趨于平穩(wěn)。同時，黏度沒有顯著差異（p gt; 0.05），但白度也逐漸減小。離心沉淀率有少許波動。3-6d時，乳酸菌數(shù)目達到峰值，隨后逐漸減少。貯藏6d后結(jié)合酚抗氧化活性呈顯著降低趨勢（p lt; 0.05），還原糖受到微生物數(shù)量增加的影響，變化呈下降趨勢。在貯藏6d時，膽固醇的脫除效率達到峰值為60.32%，隨后又有明顯下降趨勢（p lt; 0.05）。無明顯變化的營養(yǎng)成分有可溶性固形物、結(jié)合酚、游離酚等。綜上所述，因3-6天內(nèi)燕麥發(fā)酵乳營養(yǎng)功能最好，保健功能最佳，所以燕麥發(fā)酵乳最適宜在此時間段內(nèi)飲用完畢。

（三）微生物指標

食物質(zhì)構(gòu)是指通過力觸覺，以及通過視聽感受到的全部的流變性和結(jié)構(gòu)性特征。與使用益生菌培養(yǎng)凝膠相比，使用非益生菌培養(yǎng)凝膠具有更好的總體凝膠性能[13]。這是因為非益生菌也能在發(fā)酵過程中產(chǎn)生一些能夠促進凝膠形成的物質(zhì)。配方會影響酸奶的凝膠特性，蛋白質(zhì)和脂肪含量升高會提高酸奶的凝膠強度、粘度和口感。對蛋白質(zhì)含量與原料奶相似的酸奶來說，脂肪含量越高，凝膠硬度、視覺奶油風(fēng)味和口感等感官評價越好。因此在制作酸奶過程中，需要考慮口感和質(zhì)地會受到脂肪含量的影響因素[10]。

三、燕麥發(fā)酵乳主要營養(yǎng)物質(zhì)

（一）蛋白質(zhì)

易于消化的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)是發(fā)酵乳所含有的營養(yǎng)物質(zhì)。燕麥發(fā)酵乳與未發(fā)酵的普通牛奶相比，由于乳酸菌對發(fā)酵奶的發(fā)酵作用，在發(fā)酵過程中，酪蛋白不僅會變性凝固成為微粒子，還會相互連結(jié)成類似豆腐的的組織結(jié)構(gòu)。由于奶蛋白在胃酸作用下產(chǎn)生的粒子大于在乳酸作用產(chǎn)生的酪蛋白粒子，因此人體更容易消化吸收乳酸作用產(chǎn)生的酪蛋白粒子。另外，因為在發(fā)酵的過程中，奶蛋白被乳酸菌的體蛋白酶逐步分解，形成多肽及各種氨基酸，所以發(fā)酵奶中會含有相當于普通牛奶4倍以上的各種多肽及人體必需氨基酸。近幾年對于燕麥發(fā)酵乳的廣泛研究發(fā)現(xiàn)，這些多肽在促進新陳代謝、抗菌、抗高血壓方面發(fā)揮著重要作用[14]。

（二）脂肪

燕麥中含有5.0%-9.0%的脂肪，其脂肪含量是小麥脂肪含量的2-3倍。并發(fā)現(xiàn)燕麥中的油脂平均分子量約為0.9 kDa，無明顯異味[15]。李芳等[16]人發(fā)現(xiàn)棕櫚酸、油酸和亞油酸在總脂肪酸含量中的占比達到95%以上，其中亞麻酸1%-5%，油酸19%-53%，硬脂酸1%-4%，亞油酸24%-53%，棕櫚酸13%-28%。因燕麥淀粉與小麥淀粉和玉米淀粉的脂質(zhì)含量不同，其含有1%-3%脂質(zhì)，所以燕麥淀粉中的脂質(zhì)能以淀粉脂質(zhì)復(fù)合物形式存在。世界上4000多種燕麥中，絕大多數(shù)的燕麥中脂質(zhì)含量在5%-9%的范圍內(nèi)，與其他谷物相比，其它谷物的脂質(zhì)含量明顯低于燕麥[17]。

（三）淀粉

燕麥中含有豐富的淀粉，淀粉在燕麥中含量占比約為43%-65%，直鏈淀粉占燕麥淀粉的25.2%-29.4%，與其他谷物淀粉中直鏈淀粉的含量相比，明顯高于其他谷物淀粉中直鏈淀粉含量，黃維等[18]發(fā)現(xiàn)直鏈淀粉與支鏈淀粉的比值對淀粉糊化與老化特性有直接影響，較高的直鏈淀粉含量會導(dǎo)致較低的峰值粘度和稀懈值。與其他谷物相比，燕麥淀粉含有較高的直連淀粉[19]，因此，燕麥淀粉糊更不易糊化。

（四）膳食纖維

Shewry等[20]發(fā)現(xiàn)燕麥中膳食纖維含量占比為9.9%-22.2%。可溶性膳食纖維中最主要的是β-葡聚糖，稻谷和小麥中β-葡聚糖含量占燕麥中β-葡聚糖含量的七分之一。燕麥中的β-葡聚糖具有促進細胞凋亡、改善腸道菌群組成及其代謝產(chǎn)物的作用，因此可以用來發(fā)揮抗腫瘤的功效。此外，孟彥彤等[21]研究發(fā)現(xiàn)燕麥β-葡聚糖還可以增強飽腹感、進而調(diào)節(jié)機體內(nèi)多種激素水平，如胃饑餓素、CCK、PYY等，來影響機體食欲、限制能量的攝入，進而達到降低體重的效果。此外，膳食纖維在人體的口腔衛(wèi)生方面、免疫功能、心腦血管疾病的防治功能以及腸道功能等方面都有著重要的作用。

四、燕麥發(fā)酵制備工藝

（一）燕麥發(fā)酵菌種

燕麥發(fā)酵劑發(fā)酵菌種一般包括嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、雙歧桿菌BB-12和鼠李糖乳桿菌等[8]，具有促進腸道健康，增強免疫力，幫助消化和吸收營養(yǎng)等作用。發(fā)酵菌種最適宜環(huán)境的研究是燕麥發(fā)酵乳制備工藝中極其重要的一步。表1是各種微生物最適宜的生長環(huán)境，以此為依據(jù)進行燕麥發(fā)酵乳的發(fā)酵。

酸奶中的配方或培養(yǎng)物不會影響嗜熱鏈球菌計數(shù)，但存儲會顯著影響計數(shù)。益生菌酸奶中的嗜熱鏈球菌計數(shù)不受益生菌（嗜酸乳桿菌、羅伊氏乳桿菌或干酪乳桿菌）的影響被Mani-López等（2014）報道。研究結(jié)果顯示所有酸奶中的嗜熱鏈球菌計數(shù)從第1天（8.54 log cfu/mL）到第8天（7.81 log cfu/mL）呈現(xiàn)下降趨勢，隨后保持不變，直到第 29 天（7.53 cfu log/mL）。在整個儲存過程中，所有酸奶中的嗜熱鏈球菌計數(shù)保持在 gt;6 log cfu/mL[23]。

孫亞婷等[24]發(fā)現(xiàn)雙歧桿菌Bb-12能夠增加嬰兒配方食品中的IgA，這對嬰兒免疫系統(tǒng)有重要作用。

（二）加工原料的選擇

燕麥理化性受到燕麥品種多樣及產(chǎn)地氣候差異影響，其中，燕麥粗脂肪含量（CV值：21.38%）的品種差異性最大，淀粉含量（CV值：6.23%）的品種差異性最小;主要不飽和脂肪酸油酸和亞油酸含量的品種差異性較小。將不同產(chǎn)區(qū)燕麥品種進行對比分析后發(fā)現(xiàn)，品種和產(chǎn)地對燕麥營養(yǎng)品質(zhì)影響較大[12]，在整體營養(yǎng)品質(zhì)方面，甘肅的燕麥品種表現(xiàn)較好，β-葡聚糖、蛋白質(zhì)、賴氨酸和亞油酸含量相對較高。綜上所述，在選擇燕麥時，選擇甘肅的燕麥品種進行燕麥發(fā)酵乳的發(fā)酵較好。

結(jié)語與展望

近年來，無論是國內(nèi)還是國外，對燕麥發(fā)酵乳乳酸菌發(fā)酵的研究主要是集中在燕麥與其他谷物的混合或燕麥與牛奶混合作為發(fā)酵原料，只采用燕麥為唯一發(fā)酵原料進行發(fā)酵的發(fā)酵乳的研究較少。本文尚未提及有關(guān)燕麥發(fā)酵乳的安全性評估，相關(guān)研究也相對較少，對燕麥發(fā)酵乳的安全性進行深入研究，確保產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生有害物質(zhì)，同時保障產(chǎn)品的營養(yǎng)價值和功能特性等一系列研究也至關(guān)重要，因此需加強在發(fā)酵乳安全性方面的研究。相關(guān)領(lǐng)域?qū)ρ帑湴l(fā)酵乳的營養(yǎng)成分與功能特性，加工工藝研究、品質(zhì)改進、益生菌的應(yīng)用等方面的研究較為廣泛，為相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展提供了強有力的支撐。

隨著全球?qū)沙掷m(xù)發(fā)展和人們對植物奶的關(guān)注，燕麥發(fā)酵乳作為一種環(huán)保、健康的乳制品，市場前景廣闊。植物奶有利于全球可持續(xù)發(fā)展，保護生態(tài)環(huán)境。此外，全球乳糖不耐受人群約占2/3，而植物奶可替代動物奶供乳糖不耐受人群食用。目前，關(guān)于發(fā)酵乳風(fēng)味物質(zhì)的研究已有很多，在增強發(fā)酵食品的多樣化風(fēng)味方面有很高的成就。然而，在風(fēng)味物質(zhì)的影響的發(fā)生機制的方面的研究較少[25]。

綜上所述，燕麥發(fā)酵乳具有廣闊的發(fā)展前景，但在安全性評估和只采用燕麥為唯一發(fā)酵原料進行發(fā)酵的發(fā)酵乳的研究以及乳酸菌風(fēng)味物質(zhì)的影響的發(fā)生機制的方面涉及較少，因此需加強相關(guān)領(lǐng)域的研究，以此推動燕麥發(fā)酵乳產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

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基金項目：沈陽師范大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃資助項目（X202310166010）。

作者簡介：張宇鑫（2003—），女，本科在讀，從事糧食與食品深加工方面的研究。

通訊作者：李嘉馨（1994—），女，博士，講師，從事糧食與食品深加工方面的研究。