何殊妍 任梓銘
摘要:發芽青稞是由青稞經萌發處理后得到的產品,營養價值大大高于青稞,且更容易被人體吸收。本文對發芽青稞的主要功效、制備工藝技術和萌發過程中化學成分的變化進行論述,以期為青稞的開發和利用提供參考。
關鍵詞:發芽青稞;粗糧;制作工藝;化學成分
青稞因其生長期短,耐旱且耐寒,在我國西藏、青海、四川和云南四省廣泛栽培,一直是藏族人民的主要的糧食來源。作為雜糧的典型代表,青稞有著豐富的蛋白、纖維和維生素,同時脂肪和糖類含量較低,符合“三高兩低”的營養結構,受到追求健康的人們的廣泛關注,市場范圍由國內逐漸擴至全球。
發芽青稞是由青稞經過萌發處理后得到的一種“芽菜”類產品。在濕潤的條件下,青稞胚芽萌發,萌發到一定程度將其采摘收獲稱為發芽青稞,將采摘之后的發芽青稞進行干燥,加工處理制得的產品稱為發芽青稞制品。
我國是世界上最大的青稞生產國,也是世界上最大的青稞消費國,青稞產品的開發可以很好地調整居民飲食結構,提高居民健康水平,增強居民身體素質,促進青稞產業更好發展。
1發芽青稞的功效
在青稞萌發過程中,蛋白質、糖類物質、脂肪等大分子物質被降解,含量下降,可溶性氨基酸、膳食纖維增多,有益活性物質含量增加,組織結構得到改善,營養特性得到強化,能夠健脾養胃、潤腸通便、調節血糖、改善血脂、降低膽同醇、增強免疫力、預防心血管疾病、是集營養、保健、食療于一體的功能性食品。
發芽青稞的主要功能成分有:
(1)B-葡聚糖。作為青稞主要活性成分之一,是青稞糊粉層和胚乳細胞壁的重要組成部分,是小麥含量的50倍。青稞B-葡聚糖有著獨特的藥理活性,對人體內營養物質的吸收有著一定的影響,能夠抑制內a-淀粉酶活性、提高腸液濃度、減緩淀粉水解、調節血糖;包裹油脂、增強膽同醇7a-羥化酶活性,降低膽固醇;促進腸道有益菌群生長,清理腸道等。(2)酚類化合物。青稞酚類化合物以結合形式和游離形式存在,結合酚不能被消化吸收,在結腸中作為發酵原料發揮正向的生物活性,游離酚可以被吸收利用,參與體內生化活動。
酚類化合物能夠增強抗氧化效能,緩解心腦血管疾病的發生,抑制a-淀粉酶和a-葡萄糖苷酶活性,調節糖脂代謝,抗菌消炎,增強免疫力。(3)微量元素和維生素。青稞中微量元素種類齊全,P、K、Ca、Cu、Fe、Mg、Mn、Zn等元素均存在于青稞中,含量與現有主食類別無顯著性差異。青稞中的維生素種類齊全,例如,像維生素E可以分為生育酚和三烯生育酚兩類,每類可再分為a、B、γ、δ四類,8種化合物均在青稞中存在。(4)此外,發芽青稞中還舍有豐富的戊聚糖、γ-氨基丁酸和核黃素等功能性成分,這些功能性成分在青稞發揮活性作用時有著不可低估的作用。
2發芽青稞制作的關鍵技術
發芽青稞指的是青稞經過磐谷、除雜、篩選、分級、清洗、浸泡、發芽、檢驗得到的一種“芽菜”類產品。發芽青稞制品指的是發芽青稞經過加工處理得到的一類產品的統稱。
2.1青稞前處理:前處理指的是青稞在分級之后,清洗之前做的準備工作,包括選種和消毒兩項步驟,選種依據為籽粒大小均一,成熟飽滿。消毒一般選用1%濃度的次氯酸鈉、0.15%的福爾馬林溶液、70%的乙醇、0.1%高錳酸鉀等,浸泡時間為10-30min不等。經過前處理之后萌發的青稞生長度均一、長勢旺盛、病蟲害少。
2.2浸泡與發芽:浸泡是水通過胚部和麥粒尖端果皮滲入青稞內部的過程。浸泡方式、浸泡溫度、浸泡時間等是浸泡工藝的關鍵工藝參數。青稞種子在前處理前水分含量小于14%,浸泡之后含水量迅速得到30%-35%。發芽溫度、光照強度、發芽濕度、發芽時間、溶液pH等是發芽工藝的關鍵工藝參數。查閱資料,青稞浸泡和發芽的工藝參數對酚類化合物有以下幾種研究結果。(1)以萌發后青稞總酚含量增加,B-葡聚糖減少為選擇依據,得到浸泡用水為青稞重量的6倍,萌發過程6h一換水,萌發時間為48h,萌發溫度為30℃,pH為6.4的最優條件。此時總酚含量1.18mg/g,B-葡聚糖含量2.35%。(2)以酚類物質積累為選擇依據,30℃浸泡時間6h,對發芽溫度和發芽時間進行響應面優化設計,得到發芽時間48h,溫度35℃的最佳萌發條件,此時總酚含量是原料青稞的147%。(3)室溫條件下,青稞6倍體積水浸泡,隨著浸泡時間的延長,發芽宰逐漸升高,在12h達到頂峰,隨后下降。在萌發溫度28℃下萌發12h,游離酚和總酚分別上升8.54%、16.38%、在萌發溫度28℃下萌發24h,游離黃酮和總黃酮分別上升66.65%、26.13%。(4)在萌發過程中,酚類化合物開始平緩變化,24h急劇上升,萌發96h后總含量可以達到320.38mg/100g,是萌發前的128%。在青稞萌發過程中,水解酶被激活,細胞壁被降解,釋放酚類化合物,萌發過程中,莽草酸和苯丙烷途徑被激活,蒽酰胺合成酶的活性上升,多酚氧化酶活性降低,促使酚類化合物含量升高。
2.3干燥技術:青稞發芽后,各種酶處于活躍狀態,同時含水量相比萌發前極大增加,不當處理會導致營養流失,腐敗變質,造成食用品質下降。可及時采取保鮮鮮食銷售或采取干燥技術得以延長保存。主要的保存方式有普通熱風干燥、微波干燥和真空冷凍干燥。干燥終點的芽體水分比萌發前略高,一般控制在15%。
2.4發芽青稞制品開發:目前青稞加工方式仍以粗加工為主,精深加工為輔,青稞食品類產品主要以青稞為原料制備糌粑、青稞面粉、青稞面條、青稞營養粉、青稞粉烘焙制品、青稞茶、青稞酒、青稞奶茶為主,此外還有以青稞苗制備的青稞苗粉、青稞苗汁、青稞苗汁飲料。以發芽青稞為原料產品開發較少,有萌發青稞米、青稞代餐粉、青稞健康茶飲、富硒發芽青稞乳飲料、青稞麥芽啤酒等。我國是青稞生產和消費大國,發芽青稞因營養價值豐富,市場認可度飛速上升,產品種類有待加強,市場推廣需進一步推進。
3青稞發芽時化學成分的變化
3.1碳水化合物:青稞中碳水化物類別主要是淀粉。淀粉是植物中貯存養分主要形式,萌發過程中,在植物激素刺激下,青稞生產和合成各種胚乳降解酶,利用淀粉進行生化反應,為萌發進程提供能量。淀粉為粒徑10-20um的球狀物,整體結構較緊密,蛋白質分子緊密附著淀粉顆粒,隨著萌發過程進行,淀粉結構松散,逐漸破裂,凹陷,降解。隨著萌發過程進行,還原糖含量增加,其中主要是葡萄糖,此外還有部分的果糖、蔗糖、麥芽糖和麥芽三糖。
3.2蛋白質和氨基酸的變化:青稞籽粒種蛋白質含量較高,18種氨基酸組成均衡,且含有谷物中較少存在的賴氨酸。在青稞未萌發前,蛋白質和淀粉緊密結合,隨著萌發過程的進行,蛋白質-淀粉結構松散,蛋白質體變小甚至消失,萌發一段時候后淀粉顆粒表面只有少量蛋白存在或基本消失。隨著萌發過程的進行,蛋白質被降解,可溶性蛋白和18種組成均衡的氨基酸含量增加,蛋白質、可溶性蛋白、氨基酸組成和含量更加協調。
3.3脂質和膳食纖維的變化:青稞中粗脂肪含量較低,含有多種有益人體的肪酸和脂類,如亞油酸、亞麻酸、油酸和腦髓糖質。在青稞萌發過程中,脂質變化沒有顯著性差異。膳食纖維被稱為“第七大營養素”,青稞中含量可達到21.5g/100g,在萌發過程中,膳食纖維含量顯著新增加,可達萌發前的181.37%。
3.4其它成分的變化:酚類化合物是青稞中主要功能化合物之一,包括多酚類和黃酮類化合物,如羥基肉桂酸、羥基苯甲酸、類總黃酮和氨基酚都是酚類化合物的成分類型。酚類化合物含量增加有利青稞自身結構保護和適應外界環境因素變化,作為發芽青稞抗氧化作用主要依托成分,隨萌發過程進行,黃酮類化合物和糖苷等次級代謝產物增多,酚類化合物呈上升趨勢。γ-氨基丁酸有CABA支路和多胺降解支路兩條代謝途徑,在萌發過程中,蛋白質降解為CABA提供充足底物促進CABA支路正向反應,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。發芽青稞及其制品研發,增加青稞食品品類,改善組織結構,強化營養特性,增強青稞商業價值,為開發新型青稞功能性產品開辟新途徑,發芽青稞制品在未來營養、保健、食療領域將具有一席之地。發芽青稞可結合地方風味小吃種類,用現代工藝結合傳統生產工藝,改良加工品質特性,拓寬加工適宜范圍,開發營養保健于一體的功能食品,全面提升加工利用價值。同時,青稞最具潛力的是功能成分提取利用,發芽青稞作為成分提取的一種新興原料,可結合生物工程高新技術進行功能產品性產品開發。