黑麥營(yíng)養(yǎng)特性及其在食品中的研究

張慧，溫紀(jì)平，郭林樺，王東，郭倩倩，王安琪

（河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，河南鄭州450001）

黑麥營(yíng)養(yǎng)特性及其在食品中的研究

張慧，溫紀(jì)平*，郭林樺，王東，郭倩倩，王安琪

（河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，河南鄭州450001）

黑麥?zhǔn)情_發(fā)系列食品的重要原料，具有獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)特性，具有廣闊的市場(chǎng)前景。本文綜合分析了國(guó)內(nèi)外黑麥加工研究現(xiàn)狀、黑麥的營(yíng)養(yǎng)特性研究現(xiàn)狀、黑麥面包制作研究以及黑麥烘焙、蒸煮食品的發(fā)展前景，以期為黑麥?zhǔn)称返拈_發(fā)提供有價(jià)值的信息。

黑麥；面包；營(yíng)養(yǎng)；食品

黑麥又稱裸麥，黑小麥，為禾本科黑麥屬一年生草本。黑麥因含有天然黑色素，呈紫色、褐色或近于黑色，富含淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)、VB和磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)成分，常用于制造黑面粉，飼喂家畜、釀酒等。黑麥秸稈還可以用來造紙。黑麥喜冷涼氣候，主要分布于寒溫帶地區(qū)，德國(guó)、波蘭、俄羅斯、法國(guó)、西班牙等均大面積種植，在我國(guó)種植相對(duì)較少，主要是黑龍江、內(nèi)蒙古、青海、西藏等氣溫較低海拔較高的地區(qū)。黑麥有“蛋白麥”的美譽(yù)，普通小麥蛋白質(zhì)含量在12%～14%，而黑龍江省北大荒麥業(yè)種植的黑麥[1]經(jīng)測(cè)定表明蛋白質(zhì)含量達(dá)17.1%，賴氨酸含量0.4%，17種氨基酸含量總和達(dá)16.97%，超于普通小麥8～10個(gè)百分點(diǎn)。王秋葉等對(duì)黑麥（又稱烏麥）進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)分析研究表明烏麥526比普通小麥含更豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪及多種維生素和礦質(zhì)元素等營(yíng)養(yǎng)成分，由于麥類蛋白質(zhì)更容易被人體消化吸收，可被人體有效利用，尤其適于蛋白質(zhì)缺乏和體虛衰弱病人[2]。

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷加快，人民生活水平的日益提高，人們對(duì)日常飲食的營(yíng)養(yǎng)成分的重視程度也在增加。西方國(guó)家的飲食中，面包是主要食品。丹麥、荷蘭等國(guó)家，長(zhǎng)期以來把黑麥面包當(dāng)作主要的食物，是碳水化合物的主要來源。近年來，黑麥作為一種良好的焙烤食品和保健食品的原料受到越來越多人的青睞。黑麥之所以備受不同國(guó)家人的喜愛，是因?yàn)楹邴湼缓喾N重要營(yíng)養(yǎng)素和生物活性物質(zhì)。據(jù)報(bào)道，黑麥富含阿魏酸、植物甾醇類、黃酮類化合物等植物化學(xué)物質(zhì)[3-4]。

此外，黑麥在成熟之后，麥粒中脂肪、灰分、碳水化合物以及蛋白質(zhì)的含量分別為2%、2%、80%以及6%～15%，此外，麥粒中還含有大量的膳食纖維，其中阿拉伯木聚糖為7.6%；β-葡聚糖2.3%、纖維素2.6%、果聚糖2%、木質(zhì)素3.0%[5]。

目前國(guó)內(nèi)外食品市場(chǎng)上，黑麥?zhǔn)称返姆N類越來越多，如黑麥面包、黑麥啤酒、黑麥麥片粥、黑麥漿果餡餅、黑麥漢堡、黑麥餅干、黑麥面條和黑麥茶等等。黑麥因其在烘焙、蒸煮食品顯現(xiàn)出的獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)特性和保健作用得到越來越多的食品開發(fā)人員的認(rèn)同。此外，由于黑麥富含阿魏酸，在食品工業(yè)中也被用于制備天然香蘭素、抗氧化劑、防腐劑、交聯(lián)劑和機(jī)能促進(jìn)劑等[6]。

1 黑麥的營(yíng)養(yǎng)特性研究現(xiàn)狀

1.1 黑麥富含膳食纖維

黑麥所含的膳食纖維達(dá)到4.6%，與普通小麥相比高出43.8%。黑麥的膳食纖維具有一定的抗癌作用。黑麥的麥麩可用作藥用，具有清熱解毒的療效[7]。

1.2 黑麥富含維生素

研究表明，黑麥所含的維生素主要包括VB1、VB2、VC、VA和VE，這些維生素的含量與普通小麥相比分別高出45.6%、37.1%、60.3%、69.8%和34.8%。其中，VA和VE在一般的禾谷類植物中含量較少，而在黑麥中的含量則相對(duì)較高[7]。因此，食用黑麥?zhǔn)称纺軌蛲晟迫粘ｏ嬍持袛z入不足的維生素種類，進(jìn)而促進(jìn)人體營(yíng)養(yǎng)的全面均衡。

1.3 黑麥富含阿魏酸

相關(guān)研究指出，黑麥中富含黑麥酚酸，而黑麥酚酸的主要成分即阿魏酸。阿魏酸對(duì)過氧化氫、超氧自由基、羥基自由基、過氧化亞硝基具有強(qiáng)烈的清除作用，因而具有較強(qiáng)的抗氧化作用[8]。此外，黑麥富含烷基間苯二酚，該類物質(zhì)也具有較強(qiáng)的抗氧化作用，且在黑麥中具有較高的含量。因此，黑麥具有良好的抗氧化作用[9-10]。

1.4 黑麥富含阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖

根據(jù)1997年美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）認(rèn)證以及之后數(shù)年間的相關(guān)研究報(bào)道指出，黑麥中特有的β-葡聚糖具有顯著的預(yù)防高血壓、提高肌體免疫力、降低心血管發(fā)病率等等功效。阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖在進(jìn)入胃中之后形成黏度較高的溶膠，該種溶膠能夠使人產(chǎn)生“飽腹感”，從而減少食物的再攝入量，這不僅減輕腸胃負(fù)擔(dān)促進(jìn)腸道毒素的清除，也有利于控制個(gè)體體重[11]。

1.5 黑麥富含氨基酸

研究證明，與普通小麥相比，黑麥所含的氨基酸種類全面，在普通小麥中能夠找到的氨基酸幾乎都可以在黑麥中找到，而且除了絲氨酸和蛋氨酸以外，黑麥其他種類氨基酸的含量均比普通小麥中相應(yīng)氨基酸含量高出10%以上。豐富的氨基酸能夠維持人體組織生長(zhǎng)、更新和修復(fù)，因此，黑麥對(duì)于兒童、成年人和老年人都能起到很好的保健作用。

2 國(guó)內(nèi)外黑麥產(chǎn)品制作研究

2.1 黑麥面包新型加工方法的發(fā)展

黑麥能夠加工成為黑麥饅頭類（蒸）食品、即食黑麥麥片、黑麥面包和黑麥方便面等等。黑麥面包是包括丹麥、荷蘭、意大利等國(guó)家的重要食品，黑麥?zhǔn)称芳庸すに嚨膬?yōu)化和研發(fā)同樣是以面包為主進(jìn)行的。該部分以黑麥面包為例介紹國(guó)內(nèi)外黑麥加工工藝的研究現(xiàn)狀。

國(guó)外生產(chǎn)面包通常采用間歇式生產(chǎn)法和連續(xù)快速生產(chǎn)法。間歇式生產(chǎn)法指的是無引面一次發(fā)酵法、引面二次發(fā)酵法等，該方法需要較長(zhǎng)的發(fā)酵時(shí)間，不利于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。面包連續(xù)快速生產(chǎn)法的誕生促進(jìn)了面包工業(yè)化的大力發(fā)展，即面團(tuán)無需發(fā)酵，而是通過強(qiáng)烈的機(jī)械調(diào)制幾分鐘來代替，該方法能夠減少面粉的發(fā)酵損失，節(jié)約時(shí)間成本。連續(xù)快速生產(chǎn)法生產(chǎn)的面包降低了生產(chǎn)成本，保證了面包的生產(chǎn)質(zhì)量，在丹麥、荷蘭等過得到廣泛應(yīng)用[12]。

在黑麥面包的調(diào)味研究方面，目前國(guó)內(nèi)外面包的調(diào)味主要包括甜味、咸味、酸味和苦味。西方國(guó)家的面包主要以甜味為主，因此在生產(chǎn)過程中增大砂糖用量。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)則對(duì)咸味面包具有一定的需求量。面包的咸味是通過一定量的食鹽加入來調(diào)味的，由于食鹽的加入對(duì)面團(tuán)的蓬松度以及形狀等因素還會(huì)造成影響，因此食鹽的加入量一般控制在2%左右。面包的酸味是由于面團(tuán)內(nèi)有機(jī)酸的存在，而苦味是面包在烘烤過程中還原糖與游離氨基酸發(fā)生反應(yīng)生成的碳基化合物所產(chǎn)生出的[13]。

新型的烘烤工藝及設(shè)備不斷地被研發(fā)出來，如先包裝后烘烤和玻璃烤面包器。先包裝后烘烤即先將面團(tuán)用玻璃紙袋包裝，再烘烤，并適當(dāng)延長(zhǎng)烘烤時(shí)間。由于玻璃紙不透水，因此能夠很好的保持面包的風(fēng)味，而且烘烤后無需再包裝即可直接出售。玻璃烤面包器是指烤面包器利用特殊的玻璃作為材質(zhì)，以便時(shí)刻觀察面包在開始烘烤之后的變化并及時(shí)做出調(diào)整，保證面包的加工質(zhì)量減少原料浪費(fèi)。

2.2 黑麥面包加工工藝和配方

目前國(guó)內(nèi)外被大眾喜愛的黑麥面包主要包括主食黑麥面包、甜味黑麥面包、咸味黑麥面包、奶味黑麥面包、蛋味黑麥面包等等。其中，主食黑麥面包的配方通常為：黑麥粉100%，白砂糖3%，飴糖2%，即發(fā)干酵母0.6%，食鹽1.5%，植物油1.5%，添加劑適量，水適量。其他的甜味、咸味、奶味等風(fēng)味黑麥面包是在主食黑面包配方的基礎(chǔ)上適當(dāng)調(diào)整食鹽的比例，或者添加雞蛋、奶油、奶粉等等調(diào)味劑[14]。

為了制作風(fēng)味更好的黑麥面包，波蘭的工作人員開展了如下實(shí)驗(yàn)：在面包配料中增加適量芝麻籽后進(jìn)行烘烤，烘烤后的面包與未加芝麻進(jìn)行烘烤的面包相比，更加細(xì)膩，孔隙更多，蛋白質(zhì)含量增加2%～3%，類脂類物質(zhì)增加6%[15]。黑麥本身易形成面筋，而芝麻籽在提高面團(tuán)蛋白質(zhì)含量的同時(shí)，增加含巰基的氨基酸含量，揉制生產(chǎn)面包過程中可與面包粉面筋蛋白形成面筋網(wǎng)絡(luò)，以保證面包的保氣性穩(wěn)定。該方法也可以為改良面包烘烤效果提供一定的理論基礎(chǔ)。

在長(zhǎng)期的黑麥面包制作探索中，人們逐漸了解到黑麥所含的蛋白質(zhì)彈性較差，直接用黑麥粉制作的面包口感差、難消化。而烘烤之前在黑麥粉中添加一定比例的硬質(zhì)小麥粉，則會(huì)促進(jìn)面團(tuán)發(fā)酵，進(jìn)而得到細(xì)膩多孔、口感較好的優(yōu)質(zhì)面包。

3 黑麥在烘焙、蒸煮食品中的開發(fā)前景

黑麥具有特殊的營(yíng)養(yǎng)特性，使其日漸受到食品開發(fā)人員的青睞，在今后也會(huì)受到更多消費(fèi)者的認(rèn)同。而蒸煮食品又因其能夠很好的保護(hù)食品材料的營(yíng)養(yǎng)成分成為潮流食品。

饅頭是我國(guó)傳統(tǒng)主食，老百姓餐桌上常見的食品，是主要的碳水化合物來源，隨著科技的發(fā)展和生活水平的不斷提高，饅頭逐漸進(jìn)入現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)時(shí)代。因此人們對(duì)饅頭的品質(zhì)質(zhì)量、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、品種和花樣要求越來越高。黑麥饅頭的開發(fā)對(duì)改善廣大人民群眾的膳食結(jié)構(gòu)，改變單一的饅頭式具有重要作用，這種功能性饅頭能增加黑麥產(chǎn)品的種類，更能提高其蛋白質(zhì)和膳食纖維的含量，以增強(qiáng)人民體質(zhì)，提高黑麥產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)和口感，對(duì)增加農(nóng)業(yè)附加值具有重要意義。

黑麥屬于優(yōu)質(zhì)小麥，硬質(zhì)籽粒，長(zhǎng)橢圓型，現(xiàn)已將黑麥做成黑紫色面條，是重要抗癌補(bǔ)硒保健食品，將黑麥的營(yíng)養(yǎng)特性和功能性良好的開發(fā)應(yīng)用。目前黑麥系列開發(fā)廣泛，谷道糧源已試將黑麥做成面條、方便面、面包、麥片等在優(yōu)質(zhì)面食產(chǎn)品，并得到良好的效果，為部分人所接受。經(jīng)調(diào)查，在上海，廣州等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市，黑麥?zhǔn)称芬言诟邫n酒店、超市、餐廳上市，其價(jià)格高于普通小麥產(chǎn)品的3～4倍。白建民從和面條件，即加水量、酵母添加量以及和面時(shí)間的改變，來研究對(duì)饅頭品質(zhì)的影響[16]。徐婧婷等用二次發(fā)酵法蒸制饅頭研究了發(fā)酵時(shí)間、二次和面時(shí)間、壓面時(shí)間、醒發(fā)時(shí)間和汽蒸時(shí)間條件對(duì)饅頭組織結(jié)構(gòu)的影響[17]。孔捷發(fā)現(xiàn)用膠體磨粉碎豆渣添加入面粉中，采用二次發(fā)酵法制成豆渣饅頭，松軟可口，并提高蛋白質(zhì)和膳食纖維的營(yíng)養(yǎng)搭配[18]。石曉等研究了高粱品質(zhì)，從高粱粉添加量、加水量、發(fā)酵時(shí)間、醒發(fā)時(shí)間影響因子優(yōu)化高粱饅頭工藝條件[19]。

歐美國(guó)家對(duì)黑麥系列產(chǎn)品加工非常重視，開發(fā)了相對(duì)成熟的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備。我國(guó)對(duì)黑麥產(chǎn)品的開發(fā)起步較晚，市場(chǎng)需求不夠旺盛，目前國(guó)內(nèi)人士也對(duì)黑麥的“高營(yíng)養(yǎng)”、“高功能”、“高效益”優(yōu)質(zhì)功能予以肯定，但國(guó)內(nèi)研究人員和政策扶持還主要精力集中在大宗糧食和主食上，對(duì)黑麥的精細(xì)開發(fā)、利用和相關(guān)研究還很罕見，今后我國(guó)還需要加大力度開發(fā)適合國(guó)人口味的黑麥產(chǎn)品，并培養(yǎng)消費(fèi)者對(duì)黑麥產(chǎn)品的認(rèn)可度，總體上對(duì)黑麥在蒸煮食品的應(yīng)用開發(fā)在國(guó)內(nèi)外還具有很大市場(chǎng)潛力。

[1]申瑞玲,祝紅蕾,李紅.黑麥的營(yíng)養(yǎng)保健功能及其在食品中的應(yīng)用[J].河南工業(yè)大學(xué)報(bào),2008,10(29):79-82

[2]王秋葉,張建成,姚景珍.河?xùn)|烏麥526黑小麥品種資源營(yíng)養(yǎng)學(xué)評(píng)價(jià)[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué),1999(6):3-5

[3]Edge M S,Jones JM,Marquart L.A new life forwholegrains[J].Journal o f the American D ietetic A ssociation,2005,105(12):1856-1860

[4]Liukkonen K H,Katina K,Wilhelm son A,et al.Process-induced changes on bioactive compounds in whole g rain rye[J].Proceedings of the Nutrition Society,2003,62(1):117-122

[5]Bengtsson S,Aman P.Isolation and chemical characterization of water-soluble arab inoxylans in rye grain[J].Carbohydrate Polymers, 1990,12(3):267-277

[6]Liukkonen K H,Katina K,Wilhelmson A,et al.Process-induced changes on bioactive compounds in whole grain rye[J].Proceedings of the Nutrition Society,2003,62(1):117-122

[7]賴來展.黑色食品加工工藝與配方[M].北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,2001

[8]Castelluccio C,Paganga G,Melikian N,et al.Antioxidant potential of intermediates in phenylpropanoid metabolism in higher plants[J]. Febs Letters,1995,368(1):188-192

[9]Francisco JC,Danielsson B,Kozubek A,et al.Application of supercritical carbon dioxide for the ex tract ion of alkylresorcino ls from ryebran[J].Supercritical Fluids,2005,35(3):220-226

[10]Heinio R L,Liukkonen K H,Myllymaki O,et al.Quantities of phenolic compounds and their impacts on the perceived flavour attributes of rye grain[J].Journal of Cereal Science,2008,47(3):566-575

[11]王金華,張聲華,陳雄,等.麥糟戊聚糖降脂功能研究[J].食品科學(xué),2005,26(9):468-470

[12]李樹權(quán).國(guó)外面包生產(chǎn)方法及研究動(dòng)態(tài)[J].食品工業(yè)科技,1979 (3):2

[13]劉光誠(chéng).國(guó)外面包生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)展[J].食品科學(xué),1988(8):40-41

[14]萬家富.花樣面點(diǎn)制作[M].西安:陜西旅游出版社,2001

[15]李萌.黑色焙烤制品發(fā)展?fàn)顩r[J].中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng),2000(5):23-44

[16]白建民,劉長(zhǎng)虹,馬喆.和面條件對(duì)饅頭品質(zhì)的影響[J].食品工業(yè)科技,2010,7(31):117-124

[17]徐婧婷,劉長(zhǎng)虹,楊兆明,等.加工工藝對(duì)饅頭組織結(jié)構(gòu)的影響[J].糧油加工,2007(11):104-106

[18]孔捷.豆渣饅頭制作工藝[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2011(3):27

[19]石曉,浮吟梅.高粱饅頭工藝與品質(zhì)[J].糧食與食品工業(yè),2006,4 (13):13-17

The Nutritional Characteristics of Rye and the Research for Food

ZHANG Hui，WEN Ji-ping*，GUO Lin-hua，WANG Dong，GUO Qian-qian，WANG An-qi
（School of Food Science and Technology，Henan University of Technology，Zhengzhou，450001，Henan，China）

Rye as an important raw material for the development of a series of food，has unique nutritional properties and broad market prospects.This paper comprehensively analyse the rye domestic and international processing research，the nutritional characteristics research，rye bread production，as well as rye baking，cooking food development prospects，in order to provide valuable information for the development of rye food.

rye；bread；nutrition；food

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.03.027

2013-06-16

張慧（1987—），女（漢），研究生，研究方向：糧食、油脂及植物蛋白。

*通信作者：溫紀(jì)平（1968—），男（漢），教授，研究方向：谷物科學(xué)與加工技術(shù)。